2.4. Катаболизм глицерола и вжк

2.4.1. Пути утилизации глицерола

В клетках печени, почек и тонкого кишечника глицерол подвергается окислению по следующей схеме (рис. 17):

НАД⁺ НАДН+Н⁺

СН₂-ОН

СН-ОН

СН₂-ОН

АТФ АДФ

СН-ОН

СН₂-ОН

СН₂-ОН

Триозо-ф-

изомераза

Глицерол-Ф-ДГ

Глицерол-киназа (Мg²⁺)

С=О

Глицерол

Глицерол-1-Ф

ДГАФ

ГА-3-Ф

СН₂-О

СН₂-О

СН₂-О

ГНГ

Гликолиз

Рис. 18. Катаболизм глицерола в клетках

Глицерол фосфорилируется и окисляется до дигидроксиацетонфосфата (ДГАФ), который вступает в гликолиз, повторяя судьбу глюкозо-6-фосфата. Избыток последнего заставляет последующие порции ГА-3-Ф отправляться в глюконеогенез (ГНГ).

2.4.2. Виды окисления жирных кислот

Источниками жирных кислот в клетке являются: кровь, где они находятся в комплексе с альбуминами, и собственные клеточные сложные липиды, высвобождающие ЖК путем гидролиза.

В цитозоле они активируются с помощью фермента ацил-S-КоА–синтетазы и глубокого гидролиза АТФ (рис. 19).

Рис.19. Активация жирных кислот

Β–Окисление жирных кислот

Независимо от особенностей строения эти однокомпонентные липиды начинают разрушаться с окисления атома углерода в β-положении, поэтому этот процесс получил название β-окисление. Он происходит в матриксе митохондрий, поэтому после активации жирные кислоты должны транспортироваться в митохондрии (рис. 20).

Рис. 20.Схема транспорта ацилов (ВЖК) через митохондриальную мембрану

Под действием фермента карнитинацилтрансферазы I (КАТ I) ацил-КоА переносится на карнитин с образованием ацилкарнитина. Специфическая транслоказа проводит это вещество через внутреннюю мембрану митохондрий. На ее внутренней поверхности карнитинацилтрансферазы II (КАТ II) расщепляет ацилкарнитин с помощью митохондриального HSКоА (рис. 20).

Образовавшийся ацил-КоА включается вспецифический процесс распада, который состоит из четырех стадий, повторяющихся циклически. В них последовательно происходит окисление (ацил-КоА-дегидрогеназа), гидратирование (еноил-КоА-гидратаза) и вновь окисление β-атома углерода (гидроксиацил-КоА-дегидрогеназа). В последней, трансферазной реакции от жирной кислоты отщепляется ацетил-КоА. К оставшейся (укороченной на два углеродных атома) жирной кислоте присоединяется HS-КоА, и она возвращается к началу преобразований (рис. 21).

В

ФАД ФАДН₂

се повторяется до тех пор, пока в последнем цикле не образуются две молекулы ацетил-КоА, конечные продукты процесса, запускающие цикл трикарбоновых кислот, восстановительные эквиваленты которого индуцируют биологическое окисление и сопряженное с ним окислительное фосфорилирование.

R-СН=СН-С~SКоА

НОН

R-СН₂-СН₂-С~SКоА

R-СН-СН₂-С~SКоА

Ацил-КоА-ДГ

О

О

Еноил-КоА-гидратаза

О

ОН

Ацил-КоА

Еноил-КоА

3-Гидроксиацил-КоА

НАД⁺ НАДН+Н⁺

НSКоА

3-Гидрокси-ацил-КоА-ДГ

+

Тиолаза

3-Кетоацил-КоА

Ацетил-КоА

Ацил-КоА

Рис. 21. Последовательность реакций β-окисления ацилов ВЖК