- •Катаболизм липидов
- •Всасывание продуктов расщепления липидов
- •Транспорт липидов
- •Вопрос 15. Транспорт жирных кислот в митохондрии. Роль карнитина в этом процессе
- •Вопрос 16. Транспорт жирных кислот в митохондрии. Роль карнитина в этом процессе Транспорт ацил-СоА в митохондрии
- •Вопрос 17. Β-окисление насыщенных жирных кислот с четным числом углеродных атомов
- •Вопрос 18. Метаболизм кетоновых тел Образование кетоновых тел (кетогенез)
- •Вопрос 19. Два пути биосинтеза триацилглицеролов Биосинтез триацилглицеролов
- •Вопрос 20. Биосинтез холестерина. Роль гидроксиметилглутарил-СоА редуктазы в регуляции этого процесса Биосинтез холестерола
- •Вопрос 21. Расщепление белков в жкт
- •Вопрос 22. Характеристика ферментов вне- и внутриклеточного протеолиза
- •Вопрос 23. Транспорт аминокислот через мембраны. Γ-глутамильный цикл.
- •Вопрос 24, 25.
Вопрос 18. Метаболизм кетоновых тел Образование кетоновых тел (кетогенез)
В некоторых случаях, например, при диабете, голодании, при диете, богатой липидами, в результате β-окисления происходит избыточное образование ацетил-СоА. Часть ацетил-СоА вступает в цикл лимонной кислоты и в дальнейшем используется в катаболизме и при производстве энергии. Избыток ацетил-СоА превращается в печени в соединение β-гидрокси-β-метилглутарил-СоА, являющийся предшественником в биосинтезе холестерина (рис.22.6).
Рис.22.6. Образование кетоновых тел в митохондриях печени
Кроме того, часть этого соединения превращается также в ацетоацетат (свободную кислоту) и ацетил-СоА. Ацетоацетат ферментативно восстанавливается до β-гидроксибутирата, а также неферментативным путем может декарбоксилироваться до ацетона. Если эти процессы идут достаточно интенсивно, то в крови появляются аномально высокие количества этих соединений, называемых кетоновыми телами.
ацетоацетат D-β-гидроксибутират ацетон
На ранних стадиях кетоновые тела вызывают состояние, называемое ацидозом, на поздних ‒ кетозом. Следствием является понижение рН крови под действием кислот, ацетоацетата и β-гидроксибутирата. Для кетоза характерно присутствие запаха ацетона в дыхании. Развитие этого состояния может перейти в кому и привести к смерти.
Синтез кетоновых тел (кетогенез) происходит в матриксе митохондрий печени. Жирные кислоты сначала расщепляются до ацетил-СоА в процессе β-окисления. Ацетил-СоА, прежде всего, используется как источник энергии для метаболических процессов, протекающих в печени. Часть ацетил-СоА может вовлекаться в кетогенез (рис.22.7).
Рис. 22.7. Образование и экспорт кетоновых тел из печени
Химизм процесса кетогенеза в клетках печени приведен на рис. 22.8.
• ‒ В реакции (1) осуществляется конденсация 2-х молекул ацетил-СоА при участии тиолазы. Образуется ацетоацетил-СоА и удаляется HSCoA.
• ‒ На второй стадии происходит включение третьей молекулы ацетил-СоА, но уже при участии другого фермента ‒ гидроксиметилглутарил-СоА-синтазы (ГМГ-СоА-синтазы) (2).
• ‒ Образующийся -гидрокси--метилглутарил-CoA далее расщепляется под действием ГМГ-СоА-лиазы (3), регенерирующей ацетил-СоА и образующей продукт ‒ ацетоацетат.
Рис.22.8. Синтез кетоновых тел в гепатоцитах
Ацетоацетат может восстанавливаться до D--гидроксибутирата при участии D--гидроксибутиратдегидрогеназы.
Вопрос 19. Два пути биосинтеза триацилглицеролов Биосинтез триацилглицеролов
Свободные жирные кислоты присутствуют в тканях и плазме крови в небольших количествах и в норме не накапливаются, т.к. используются для синтеза различных липидов и в первую очередь триацилглицеролов. Синтез триацилглицеролов происходит из глицерола и жирных кислот (преимущественно стеариновой, пальмитиновой и олеиновой).
Основными предшественниками для синтеза триацилглицеролов служат активированные жирные кислоты и глицерол-3-фосфат. Глицерол-3-фосфат образуется либо при прямом фосфорилировании за счет АТР при участии глицеролкиназы, либо при восстановлении промежуточного продукта гликолиза ‒ дигидроксиацетон-3-фосфата ферментом глицерол-3-фосфатдегидрогеназой (рис.23.11).
Рис.23.11. Пути биосинтеза триацилглицеролов
В синтезе триацилглицеролов принимают участие ферменты ацилтрансферазами, которые присоединяют ацильные группы от активированных жирных кислот к моноацилглицеролу, либо диацилглицеролу.
Установлено, что большинство ферментов, участвующих в биосинтезе триацилглицеролов, находятся в эндоплазматическом ретикулуме, и только некоторые, например глицерол-3-фосфат-ацилтрансфераза, – в митохондриях.