70 Вопрос

Пути использования ацетил КоА. Механизм образования и значение ацетоуксусной кислоты. Биосинтез кетоновых тел. Кетоацидоз. Склонность к кетозу у детей.

Пути использования ацетил КоА. Ацетил-КоА, являясь конечным продуктом гликолитического цикла, может использоваться как источник энергии (в цикле Кребса), а также участвовать в синтезе триглицеридов, холестерина, стероидов и образовании кетоновых тел.

Пути использования ацетил-КоА:

1.Идет в ЦТК, выделяется энергия при достаточном кол-ве ЩУК.

2.Биосинтез ЖК.

3.Биосинтез холестерина.

4.Биосинтез кетоновых тел.

Механизм образования и значение ацетоуксусной кислоты. Биосинтез кетоновых тел.

Ацетоуксусная кислота(ацетоацетат) иацетоуксусный эфир. Простейшая из β-кетонокислот, ацетоуксусная СН₃—СО—СН₂—СООН. подобно другим β-кетонокислотам, отличается непрочностью. Уже при слабом нагревании она даже в водныхрастворахразлагается наацетонидвуокись углерода. Еще менее прочны еесолис тяжелымиметаллами, разлагающиеся с образованиемацетонадаже при обыкновеннойтемпературе. Ацетоуксуснаякислотасодержится вмочебольных диабетом.

Кетоновые тела - это особая транспортная форма ацетил-КоА.

Под термином «кетоновые (ацетоновые) тела» подразумевают ацетоуксусную кислоту (ацетоацетат) СН₃СОСН₂СООН, β-оксимасляную кислоту (β-оксибутират, или D-3-гидроксибутират) СН₃СНОНСН₂СООН и ацетон СН₃СОСН₃.

Кетоновые тела образуются в печени.

Синтез кетоновых тел протекает в печени, в митохондриях.

Синтез кетоновых тел начинается с взаимодействия двух молекул ацетил-КоА, которые под действием фермента тиолазы образуют ацетоацетил-КоА (рис. 8-33):

Реакция катализируется ферментом ацетил-КоА-ацетилтрансферазой (ацетоацетил-КоА-тиолазой).

Общая схема синтеза кетоновых тел.

Затем ацетоацетил-КоА взаимодействует еще с одной молекулой ацетил-КоА. Реакция протекает под влиянием фермента гидроксиметилглутарил-КоА-синтазы:

Образовавшийся β-гидрокси-β-метилглутарил-КоА способен под действием гидроксиметилглутарил-КоА-лиазы расщепляться на ацетоацетат и ацетил-КоА:

Ацетоуксусная кислота способна восстанавливаться при участии НАД-зависимой D-β-гидроксибутиратдегидрогеназы; при этом образуется D-β-гидроксимасляная кислота (D-β-гидроксибутират). Следует еще раз подчеркнуть, что фермент специфичен по отношению к D-стереоизомеру и не действует на КоА-эфиры:

Регуляция синтеза кетоновых тел. Регуляторный фермент синтеза кетоновых тел - ГМГ-КоА синтаза.

• ГМГ-КоА-синтаза - индуцируемый фермент; его синтез увеличивается при повышении концентрации жирных кислот в крови. Концентрация жирных кислот в крови увеличивается при мобилизации жиров из жировой ткани под действием глюкагона, адреналина, т.е. при голодании или физической работе.

• ГМГ-КоА-синтаза ингибируется высокими концентрациями свободного кофермента А.

• Когда поступление жирных кислот в клетки печени увеличивается, КоА связывается с ними, концентрация свободного КоА снижается, и фермент становится активным.

• Если поступление жирных кислот в клетки печени уменьшается, то, соответственно, увеличивается концентрация свободного КоА, ингибирующего фермент. Следовательно, скорость синтеза кетоновых тел в печени зависит от поступления жирных кислот.

Кетоацидоз.

В норме концентрация кетоновых тел в крови составляет 1-3 мг/дл (до 0,2 мМ/л), но при голодании значительно увеличивается. Увеличение концентрации кетоновых тел в крови называют кетонемией, выделение кетоновых тел с мочой - кетонурией. Накопление кетоновых тел в организме приводит к кетоацидозу: уменьшению щелочного резерва (компенсированному ацидозу), а в тяжёлых случаях - к сдвигу рН (некомпенсированному ацидозу), так как кетоновые тела (кроме ацетона) являются водорастворимыми органическими кислотами (рК~3,5), способными к диссоциации:

СН₃-СО-СН₂-СООН ↔ СН₃-СО-СН₂-СОО^- + Н⁺.

Ацидоз достигает опасных величин при сахарном диабете, так как концентрация кетоновых тел при этом заболевании может доходить до 400-500 мг/дл. Тяжёлая форма ацидоза - одна из основных причин смерти при сахарном диабете. Накопление протонов в крови нарушает связывание кислорода гемоглобином, влияет на ионизацию функциональных групп белков, нарушая их кон-формацию и функцию.

Склонность к кетозу у детей.

Накопление кетоновых тел в организме называется кетозом. Кетоз сопровождается кетонемией и кетонурией. Кетоз бывает физиологическим и патологическим. Физиологический кетоз возникает при голодании, длительной мышечной работе и у новорожденных, патологический – при сахарном диабете.

Накоплению кетоновых тел способствуют катехоламины и СТГ. Инсулин снижает синтез кетоновых тел.

Возрастные особенности:

Кетоновые тела. потребляются в мозге новорожденных в 3-4 раза интенсивнее, чем у взрослых. Новорожденные обладают всеми ферментами для образования и превращения кетоновых тел. В раннем детстве они используются тканью мозга для синтеза жирных кислот при миелинизации мозга. Кетоновые тела используются также сердцем, почками, скелетными мышцами.

У новорожденных и грудных детей наблюдается физиологический кетоз, сопровождающийся кетонемией и кетонурией. Склонность к кетозу повышена у детей от 2 до 10 лет. Это может быть связано с повышенным образованием кетоновых тел или уменьшением их окисления, или снижением их выведения.