Метаболизм ЛП Лекция 13
Содержание: 1. Метаболизм экзогенных и эндогенных липопротеидов (ЛП ). 2. Тканевой метаболизм липидов а). Механизм мобилизации жира( роль гормонов) б). Свойства и физиологическая роль свободных жирных кислот (СЖК). в). Окисление ТГ в тканях г). Этапы ß- окисления насыщенных ЖК 2/1/2018 Свергун В. Т. 2
2/1/2018 Свергун В. Т. 3
Основной массой пищевого жира является ТГ- нейтральный жир, поэтому создается 1 -я форма транспорта прежде всего для ТГ и жироподобных веществ( таких как витамины, гормоны) -это хиломикроны- ХМ. 2/1/2018 Свергун В. Т. 4
2/1/2018 Свергун В. Т. 5
ХМ - частицы с диаметром от 90 -1000 нм, и плотностью-ρ-0. 93 г/мл. Химический состав: - 88 -90% ТГ, эф. ХС 3%, белка-1 -2%. На долю белка приходится 1 -2 %. Это в основном белки апо-А, апо-В-48, и апо С. Электрофоретической подвижностью ХМ не обладают 2/1/2018 Свергун В. Т. 6
2/1/2018 Свергун В. Т. 7
Время жизни ХМ меньше 1 часа. Благодаря большим размерам ХМ не способны проникать из энтероцитов в кровеносные капилляры и диффундируют в лимфатическую систему, а потом в грудной лимфатический проток. 2/1/2018 Свергун В. Т. 8
Из грудного лимфатического протока ХМ проникают в кровяное русло. Уже через 1 -2 часа после приема жирной пищи наблюдается алиментарная гиперлипемияфизиологическое состояние. Оно характеризуется увеличением ТГ и появлением ХМ. 2/1/2018 Свергун В. Т. 9
2/1/2018 Свергун В. Т. 10
С током крови ХМ приносятся в жировую ткань, и подвергаются гидролизу на поверхности эндотелия капилляров жировой ткани, при помощи иммобилизованного на них фермента- липопротеидлипазы - ЛПЛ. При этом ТГ, входящие в состав ХМ, расщепляются на ТГ и ЖК и Глицерин 2/1/2018 Свергун В. Т. 11
Большая часть ЖК проходит внутрь адипоцитов, остальная часть связывается с альбуминами плазмы крови и током крови переносится в мышцы, где ЖК окисляются и служат источником энергии. 2/1/2018 Свергун В. Т. 12
2/1/2018 Свергун В. Т. 13
В мышечной ткани также есть аналогичный ЛП- липазный фермент Обломки ХМ- ремнанты (первозданные ХМ- это насцентные), поступают в печень и деградируют. В печени к ремнантам добавляются вновь синтезированные эндогенные ТГ и ФЛ. Образуются новые транспортные формы. Это уже эндогенный жир- ЛПОНП, связанный с апо В-100. 2/1/2018 Свергун В. Т. 14
2/1/2018 Свергун В. Т. 15
Главным липидным компонентом ЛПОНП являются ТГ. Однако, в отличие от ХМ, эти ТГ синтезируются в клетках печени. Поэтому они называются эндогенными, в то время как в составе ХМэкзогенными (поступившими с пищей). 2/1/2018 Свергун В. Т. 16
2/1/2018 Свергун В. Т. 17
Основной функцией ЛП, содержащих апо- В, является транспорт ТАГ из печени к периферическим тканям, особенно в жировую и мышечную. Для синтеза ЛПОНП в гепатоцитах требуется апо В -100, ЭХ, ТАГ и ФЛ. 2/1/2018 Свергун В. Т. 18
Апо В-100 - это большой гидрофобный белок (4536 аминокислотных остатков), который синтезируется в печени. На его долю приходится 30 -40% от общего количества белка в составе ЛПОНП и >95% в составе ЛПНП. 2/1/2018 Свергун В. Т. 19
Сборка липопротеинов, содержащих апо В-100, идет в эндоплазматическом ретикулуме; каждая частица ЛПОНП содержит один апо В-100. 2/1/2018 Свергун В. Т. 20
ТГ для ЛПОНП синтезируются путем эстерификации жирных кислот, поступающих в гепатоциты из плазмы крови (источником их является, например, липолиз в жировой ткани) или синтез de novo в печени. 2/1/2018 Свергун В. Т. 21
Уровень синтеза ЛПОНП регулируется также наличием ХС, в особенности, образованием эфиров ХС под действием фермента- ацил~Ко. Ахолестеролацилтрансферазы (АХАТ). Этот фермент локализован в эндоплазматическом ретикулуме близко к месту синтеза ЛПОНП. Его функцией является образование эфиров ХС. 2/1/2018 Свергун В. Т. 22
Сборка ЛПОНП регулируется на уровне посттрансляции за счет контроля наработки белка апо В-100. Значительное количество этого белка подвергается разрушению; такой контроль на уровне посттрансляции тесно взаимосвязан с обменом липидов в печени. Единственным видом липидов, которые сразу образуют стабильный комплекс с апо В, являются ФЛ. Только комплекс апо В с ФХ (фосфатидилхолин) обладает способностью проходить через мембрану ЭР. 2/1/2018 Свергун В. Т. 23
Ассоциация апо В с ФХ сразу после трансляции, обеспечивает возможность образования развернутой структуры белковой молекулы, необходимой для прохождения через мембрану. В случае, если этот комплекс не образуется, апо В не может самостоятельно пройти через мембрану, и подвергается разрушению в ЭР. 2/1/2018 Свергун В. Т. 24
Итак, в регуляции сборки ЛПОНП чрезвычайно важную роль играют ФХ. Об этом свидетельствует тот факт, что у животных с дефицитом холина развивается жировое перерождение печени. Это такое состояние, когда клетки печеночной ткани переполняются избытком ТГ при отсутствии ФЛ 2/1/2018 Свергун В. Т. 25
Однако дефицит ФЛ в гепатоцитах не мешает синтезу ЛПВП, их секреция не изменяется. Холин необходим не только для синтеза ФХ, но и для образования апо -В. 2/1/2018 Свергун В. Т. 26
Апопротеины ЛП. Все белки, которые входят в состав ЛП, на пути своего образования проходят схожие этапы: 1) трансляции м. РНК на рибосомах; 2) перемещении через ЭР; 2/1/2018 Свергун В. Т. 27
3) посттрансляционной модификации - это процессинг с образованием дисульфидных мостиков, и процессы гликозилирования, фосфорилирования; 4) сборка белков в транспортные формы; 5) секреция из клетки. 2/1/2018 Свергун В. Т. 28
Новосинтезированная частица ЛПОНП содержит одну молекулу апо В-100. Апо С-II, апо С-III и апо Е поступают на ЛПОНП от ЛПВП после того, как те, попадают в плазму крови. Они требуются для ускорения метаболизма ЛПОНП. 2/1/2018 Свергун В. Т. 29
2/1/2018 Свергун В. Т. 30
В дополнению к обмену апопротеинами за счет ЛПОНП формируется поверхностный монослой ЛПВП. У ЛПОНП он становится избыточным вследствие уменьшения ТАГ в составе ядра. С другой стороны, по мере того, как истощаются ТАГ, ЛПОНП получают ЭХ от ЛПВП. 2/1/2018 Свергун В. Т. 31
Образование ЭХ на ЛПВП является важнейшим компонентом системы разгрузки клеток от избытка ХС. Этот процесс происходит с помощью фермента лецитинхолестеролацилтрансферазы (ЛХАТ). 2/1/2018 Свергун В. Т. 32
Перенос ЭХ осуществляется специальным белком, переносящим липиды (ЛПБ) также известным, как белок, переносящий ЭХ (ЭХПБ) или апо D. ЛХАТ и ЛПБ являются основными участниками процесса “обратного транспорта ХС”. Он получил такое название, поскольку благодаря ему, свободный ХС из тканей переносится в печень и метаболизируется далее 2/1/2018 Свергун В. Т. 33
Фермент секретируется в плазму крови из печени. m. РНК для ЛХАТ присутствует также и в мозге. Однако белок, который там синтезируется, не имеет отношения к фонду ЛХАТ в плазме крови. ЛХАТ плазмы крови - это гликопротеин с М. м. 60 к. Да. В результате действия этого фермента образуются два продукта эфиры ХС и лизофосфатидилхолин (ЛФХ). 2/1/2018 Свергун В. Т. 34
ЛФХ является водорастворимым соединением, которое быстро удаляется из ЛПВП через водную фазу. В плазме он связывается с альбумином. В таком виде он легко может захватываться тканями и реэстерифицироваться в ФХ с помощью локализованных в клетках ферментов - ацил Ко. А - лизолецитин трансфераз. Образовавшиеся ЭХ остаются в плазме крови в составе липопротеинов. 2/1/2018 Свергун В. Т. 35
Сразу, вслед за ЛПОНП, печень посылает фермент ТГЛтриглицеридлипазу- печеночную, которая выходит в кровоток и встречается с ЛПОНП. Происходит гидролиз ТГ, и большая часть , образующихся при этом ЖК, уходит в периферические ткани и прежде всего в жировую ткань. 2/1/2018 Свергун В. Т. 36
2/1/2018 Свергун В. Т. 37
Увеличение активности ТГЛ- печеночной - происходит под влиянием тестостерона, а также при беременности. В обоих случаях для организма характерен атерогенный липидный профиль (химический состав) крови. Ингибируется фермент эстрогенами. 2/1/2018 Свергун В. Т. 38
В отличие от сывороточной –ЛПЛ, печеночная липаза нечувствительна к приему пищи и инсулину. Имеется обратная зависимость между активностью ПЛ и уровнем ЛПВП. Этот фермент синтезируется в гепатоцитах. В синтезе его также принимает участие синусоидальный эндотелий. ПЛ более эффективна, чем ЛПЛ. 2/1/2018 Свергун В. Т. 39
После воздействия сывороточной липазы в крови из ЛПОНП, образуются ЛППП. Около 75% ЛППП попадает в печень после связывания апо Е с рецепторами для ЛППП или рецепторами для апо В/ апо Е. Около 25% ЛППП превращается в ЛПНП. Это единственный источник образования ЛПНП у человека. 2/1/2018 Свергун В. Т. 40
Таким образом, чем больше ЛППП удаляется из кровотока, тем меньше риск развития атеросклероза, поскольку уменьшается уровень ЛПНП в крови. 2/1/2018 Свергун В. Т. 41
Метаболизм ЛПНП Главным липидным компонентом ядра ЛПНП являются эфиры ХС. Поэтому эти частицы являются основным средством поступления ХС в клетки органов и тканей. В процессе образования ЛПНП апо Е теряется, и единственным белковым компонентом в составе этих частиц становится апо В-100. 2/1/2018 Свергун В. Т. 42
2/1/2018 Свергун В. Т. 43
2/1/2018 Свергун В. Т. 44
Апо В-100 принадлежит важная роль в прицельной доставке ЛПНП в клетку путем взаимодействия с рецепторами клеточной поверхности. Сначала эти частицы взаимодействуют с рецепторами, специфичными к ЛПНП (другое их название - апо В/Е рецепторы). 2/1/2018 Свергун В. Т. 45
Количество таких рецепторов на поверхности клетки составляет от 15 000 до 70 000. ЛПНП удаляются из кровотока путем взаимодействия с этими рецепторами. Доля этого процесса в удалении всех ЛПНП составляет 75%. Остальная часть удаляется с помощью рецепторов, имеющих низкую способность связывания. Этот путь получил образное название “мусорный путь”. Он обнаружен в макрофагах и ретикулярном эндотелии. 2/1/2018 Свергун В. Т. 46
Такие рецепторы имеют низкую способность связывания с ЛПНП. Гораздо в большей степени у них выражена способность к связыванию измененных (окисленных) форм ЛПНП, которые являются более атерогенными, чем интактные ЛПНП. Рецепторы для ЛПНП находятся в ворсинчатых углублениях на поверхности клеток 2/1/2018 Свергун В. Т. 47
Рецептор к ЛПНП 2/1/2018 Свергун В. Т. 48
2/1/2018 Свергун В. Т. 49
В норме ЛПНП причаливают к печени в области рецептора и путем эндоцитоза проникают в клетку. Образуются эндосомы, которые сливаются с лизосомами. После действия лизосомальных гидролаз ЛПНП распадаются на составляющие компоненты, и происходит обогащение клетки ХС. 2/1/2018 Свергун В. Т. 50
Схема поступления в клетки ЛПНП 2/1/2018 Свергун В. Т. 51
Большинство тканей, в том числе и печень имеют рецепторы к ЛПНП. Эти рецепторы могут быть дефектными, и это является причиной накопления ЛПНП в крови, а также причиной развития атеросклероза. 2/1/2018 Свергун В. Т. 52
Избыток эф. ХС подавляет процесс синтеза белков-рецепторов к ЛПОНП, который протекает в данной клетке, а также тормозит синтез ХС в этой же клетке, путем подавления активности ß- ОМГ- редуктазы (ключевого фермента синтеза ХС). 2/1/2018 Свергун В. Т. 53
ХС- это важнейший компонент биологических мембран -предшественник стероидных гормонов -источник желчных кислот -предшественник витамина D. 2/1/2018 Свергун В. Т. 54
Извлечение избытка ХС из клетки осуществляется с помощью ЛПВП ( ЛП-высокой плотности)антиатерогенного фракция ( синтезируется в печени), Диаметр частиц ЛПВП d -6 -10 нм, плотность ρ-1. 063 -1. 26 г/мл. При электрофорезе эти частицы движутся во фракции a- глобулинов. 2/1/2018 Свергун В. Т. 55
2/1/2018 Свергун В. Т. 56
ЛПВП подходит к клетке и с помощью фермента ЛХАТ( лецитин-холестеролацилтрансфераза), синтезированного в гепатоците, снимает ненасыщенную ЖК со своего ФЛ и помещает ее на ХС, вместо группы-ОН. При этом образуется эф. ХС, который является гидрофобным. Эфир ХС « ныряет» вглубь гидрофобного ядра всей частицы. ЛПВП выносятся из клетки, а место ушедшего эстерифицированного ХС занимает ХС из клетки. 2/1/2018 Свергун В. Т. 57
Метаболизм ЛПВП 2/1/2018 Свергун В. Т. 58
2/1/2018 Свергун В. Т. 59
2/1/2018 Свергун В. Т. 60
Т. о. подводя итоги, можно сказать, что существуют 2 пути метаболизма ЛПэкзогенный и эндогенный. Экзогенный путь для ХС и ТГ, попадающих в кровь из кишечника. Эндогенный путь- для ТГ и ХС, поступающих в кровь из печени и др. тканей. ЛПНП наполняют клетки ХС, а ЛПВП избавляют их от излишнего количества ХС. 2/1/2018 Свергун В. Т. 61
Аккумуляция ХС в сосудистой стенке происходит вследствие дисбаланса между поступлением его в интиму сосудов и его выходом. В результате такого дисбаланса ХС там и накапливается. В центрах накопления ХС формируются структуры - атеромы. Наиболее известны два фактора, которые вызывают дисбаланс в обмене ХС. 2/1/2018 Свергун В. Т. 62
Во-первых, это изменения частиц ЛПНП (гликозилирование, перекисное окисление липидов, гидролиз фосфолипидов, окисление апо В). Поэтому они захватываются специальными клетками "мусорщиками" (главным образом, макрофагами). 2/1/2018 Свергун В. Т. 63
В результате макрофаги переполняются липидами, теряют функцию поглощения отходов и превращаются в пенистые клетки. Последние задерживаются в стенке кровеносных сосудов и начинают секретировать факторы роста, ускоряющие клеточное деление. Возникает атеросклеротическая пролиферация клеток 2/1/2018 Свергун В. Т. 64
Захват липопротеиновых частиц с помощью "мусорных" рецепторов протекает бесконтрольно. В отличие от апо В/Е - опосредованного эндоцитоза это не вызывает регуляторных эффектов, направленных на снижение поступления в клетку ХС, описанных выше. 2/1/2018 Свергун В. Т. 65
Антиатерогенные свойства ЛПВП не ограничиваются участием этих частиц в обратном транспорте ХС. Они также участвуют в утилизации липидов, находящихся в составе липопротеинов, богатых ТАГ. 2/1/2018 Свергун В. Т. 66
Кроме того, ЛПВП стимулируют образование простоциклина и задерживают, следовательно, агрегацию тромбоцитов; они задерживают проникновение ЛПНП в интиму артерий; тормозят пролиферацию гладкомышечных клеток артериальной стенки; способствуют солюбилизации комплексов ЛПНП -ГАГ 2/1/2018 Свергун В. Т. 67
Свойства клеточных рецепторов 2/1/2018 Свергун В. Т. 68
Характеристи Рецептор к апо Е ки Рецептор Тканевая локализация Печень Макрофаги/моноциты, эндотелиальные клетки синусоидных капилляров печени Фибробласты, гладкомышечные клетки, адипоциты, печень, надпочечники, яичники, семенники, лимфоциты, макрофаги Липопротеиновые лиганды Обломки ХМ, ЛПВП, обогащенные апо Е Химически измененные ЛПНП; бактериальный липополисахарид ЛПНП, ЛПВП, обогащенные ХС, ЛПОНП, обломки ХМ Функции Поглощение обломков ХМ и ЛПВП, обогащенных ХС; доставка ХС в печень для выведения Поступление в клетки и разрушение измененных липопротеинов; защита от эндотоксического шока Регуляция уровня ЛПНП; перераспределение ХС; утилизация ХС ( «рецептор обломков» ) 2/1/2018 «мусорщик» Свергун В. Т. Рецептор к апо В/Е (к ЛПНП) 69
Метаболизм липидов ЛИПИДЫ ГНГ 3 ФГА СЖ ТГ. Резерв ЖК К ФЛ мембран Ацил-Ко. А СН 3 -СО S-Ko. A ЦТК 2/1/2018 Синтез ХС Синтез кетоновых тел Свергун В. Т. 70
2/1/2018 Свергун В. Т. 71
Главным эндогенным источником ЖК служит резерный жир, содержащийся в жировой ткани. Жировая ткань (ЖТ)высокоспецифична. Ее функция заключается как в запасании жира в форме ТГ, так и в мобилизации жира ( распад ТГ) жировой ткани. Выполняет высокоэнергетическую функцию. При сгорании 1 г. жира образуется -9. 3 ккал. 2/1/2018 Свергун В. Т. 72
2/1/2018 Свергун В. Т. 73
Распределение жира в организме зависит от нейрогуморальных факторов, половых и наследственных. Мобилизация жира происходит при голодании, стрессе, физической нагрузке. В качестве источника энергии используются СЖК, которые образуются при гидролизе ТГ специфическими ферментами. 2/1/2018 Свергун В. Т. 74
ТГ жировой ткани выполняют в обмене липидов такую же роль, как и гликоген печени в обмене углеводов. А ВЖК (высшие жирные кислоты) напоминают по своей роли- глюкозу, которая образуется при распаде гликогена. 2/1/2018 Свергун В. Т. 75
Свободные ЖК делятся на 3 группы: - насыщенные ЖК с четным числом атомов С. В животных клетках для них характерно ß- окисление, а в растительных a –окисление- это для неразветвленных ЖК. У разветвленных возможно ßокисление, если есть четное число радикалов. Если R-нечетные, то ßокисление блокируется. 2/1/2018 Свергун В. Т. 76
Насыщенные ЖК с нечетным числом атомов С. Для них характерно ß- окисление до момента образования пропионил-S Ко. А, который далее переходит в сукцинил-Ко. А - ЦТК. Ненасыщенный ЖК- обеспечивают жидкое состояние мембран. В клетке образуются из насыщенных ЖК. Яв-ся незаменимым фактором в питании ( линолевая, линоленовая, арахидоновая кислоты). 2/1/2018 Свергун В. Т. 77
В жировой ткани содержится много липаз, из которых наибольшее значение имеют ТГ-липаза (гормончувствительная) , ди -ДГЛ и моноглицеридлипаза-МГЛ. Активность последних в 10 -100 раз превышает активность первой. ТГЛ- активируется рядом гормонов( адреналином, норадреналином, глюкагоном). 2/1/2018 Свергун В. Т. 78
ТГЛ, ДГЛ, МГЛ являются клеточными липазами (их активность регулируется). Но при охлаждении организма они также активируются. Внутриклеточный липолиз запускается через аденилатциклазный механизм. Смотри схему следующего слайда 2/1/2018 Свергун В. Т. 79
2/1/2018 Свергун В. Т. 80
2/1/2018 Свергун В. Т. 81
При стрессе в результате мобилизации ТГ, ЖК в крови увеличиваются в 5 раз, благодаря чему глюкоза сберегается для мозга. Увеличение ЖК в крови является сигналом к ß- окислению. 2/1/2018 Свергун В. Т. 82
2/1/2018 Свергун В. Т. 83
При гидролизе ТГ, глицерин образуется в большем количестве, чем ЖК. Образованные ЖК нерастворимы в плазме и транспортируются в комплексе с альбуминами крови в периферические ткани. Там комплекс распадается, а ЖК подвергаются ßокислению или идут на синтез ТГ, ФЛ и этерификацию ХС. 2/1/2018 Свергун В. Т. 84
ИТАК: источниками ЖК являются: 1. липолиз под действием ферментов ТГЛ, ДГЛ, МГЛ; 2. распад ХМ под действием ЛПлипазы; 3. распад ЛПОНП под действием ТГлипазы печени 4. НЭЖК циркулирующие в крови. 2/1/2018 Свергун В. Т. 85
2/1/2018 Свергун В. Т. 86
Параметры жирных кислот крови Значение Масса 70 кг Объем плазмы 3 л человека СЖК плазмы (средн. концентрация) 0, 5 ммоль Молекулярная масса СЖК (средн. ) 280 Период полужизни СЖК плазмы 1, 5 мин Оборот СЖК плазмы 10 ммоль/л 720 ммоль/сутки 201, 6 г/сутки Калорический коэффициент оборота (9 ккал/г) 1818 ккал/сутки Калорическая потребность (умеренная активность) 2350 ккал/сут Максимальный вклад оборота СЖК плазмы в калорическую потребность 2/1/2018 Свергун В. Т. 77% 87
ß- окисление ЖК протекает в митохондриях и представляет собой последовательное отщепление двухуглеродных фрагментов ( т. е. СН 3 -СО-S-Ко. А). Начинается с реакции: RCOOH + HS~Ko. A + ATF ----- RCOO~SKo. A + AMF + дифосфат 2/1/2018 Свергун В. Т. 88
Реакция эта протекает, главным образом, в цитоплазме, в то время как процесс ß-окисления жирных кислот происходит в митохондриях. Ацил-Ко. А не может проникнуть в митохондрию без помощи карнитина. Карнитин я вляется широко распространенным соединением, особенно много его в мышцах. 2/1/2018 Свергун В. Т. 89
Образуется он из аминокислот лизина и метионина в печени и почках. На наружной стороне внутренней мембраны митохондрий имеется фермент ацилкарнитин трансфераза, который катализирует взаимодействие ацил-Ко. А с карнитином: 2/1/2018 Свергун В. Т. 90
2/1/2018 Свергун В. Т. 91
Опосредованный карнитином перенос длинноцепочечного ацил-Ко. А в митохондриальный матрикс КПТн катализирует образование ацилкарнитинового комплекса из ацил. Ко. А и карнитина на внутренней стороне наружной митохондриальной мембраны (НММ). Ацилкарнитиновый комплекс затем диффундирует через межмембранное пространство к внутренней митохондриальной мембране (ВММ). 2/1/2018 Свергун В. Т. 92
2/1/2018 Свергун В. Т. 93
Там совместное последовательное действие карнитин: ацилкарнитин транслоказы (Т) и КПТв обеспечивает поступление ацил-Ко. А в митохондриальный матрикс для последующего окисления. Активность КПТн ингибируется малонил-Ко. А на наружной стороне наружной мембраны митохондрий. 2/1/2018 Свергун В. Т. 94
Ацилкарнитин обладает способностью проходить через внутреннюю мембрану митохондрий. На внутренней поверхности внутренней мембраны митохондрий ацилкарнитин взаимодействует с митохондриальным Ко. А. В результате в митохондриальном матриксе вновь образуется ацил. Ко. А, а карнитин высвобождается 2/1/2018 Свергун В. Т. 95
Далее митохондриальный ацил-Ко. А распадается в результате повторяющейся последовательности из четырех реакций окисления с участием флавинадениндинуклеотида (ФАД), гидратации, окисления с участием НАД и тиолиза с участием Ко. А. 2/1/2018 Свергун В. Т. 96
2/1/2018 Свергун В. Т. 97
2/1/2018 Свергун В. Т. 98
2/1/2018 Свергун В. Т. 99
2/1/2018 Свергун В. Т. 100
2/1/2018 101
Увеличенное окисление жирных кислот ингибирует окисление глюкозы в клетках скелетных мышц и сердца за счет ингибирования ПВК-ДГ (соотношение ацетил~Ко. А/Ко. А-SH). При голодании такое явление призвано уменьшить утилизацию глюкозы периферическими тканями. 2/1/2018 Свергун В. Т. 102
Однако у людей с высоким уровнем СЖК это является одной из причин устойчивости к действию инсулина (к примеру, при диабете, беременности). С другой стороны, увеличение окисления глюкозы может ингибировать окисление жирных кислот. 2/1/2018 Свергун В. Т. 103
Регуляция ß- окисления Конкуренция глюкозы и жирных кислот за использование в качестве субстратов: цикл Рэндэла 2/1/2018 Свергун В. Т. 104
2/1/2018 Свергун В. Т. 105
2/1/2018 Свергун В. Т. 106
Это обусловлено тем, что регуляция поглощения жирных кислот митохондриями преимущественно осуществляется за счет контроля КПТI со стороны малонил-Ко. А, который выполняет роль аллостерического ингибитора этого фермента. 2/1/2018 Свергун В. Т. 107
Гипергликемия частично подавляет липолиз. Энергетический выход окисления жирных кислот зависит от длины цепи. Можно подсчитать энергетический выход b-окисления жирных кислот. В каждом цикле реакций ацил-Ко. А укорачивается на 2 углерода и образуется по одной молекуле ФАДН 2, НАДН. Н+ и ацетил-Ко. А. 2/1/2018 Свергун В. Т. 108
При окислении каждого из этих НАДН в дыхательной цепи образуется 3 молекулы АТФ, тогда как при окислении каждого ФАДН 2 - 2 молекулы АТФ, потому что в этом случае электроны поступают в цепь на уровне кофермента Q ("тканевое дыхание"). Напомним, что окисление ацетил-Ко. А в цикле трикарбоновых кислот дает 12 молекул АТФ. 2/1/2018 Свергун В. Т. 109
Т. о энергетический эффект 1 цикла b -окисления составляет 5 молекул АТФ + 12 молекул АТФ. Для подсчета энергетического выхода b-окисления конкретной жирной кислоты с четным числом углеродных атомов необходимо знать количество циклов b-окисления 2/1/2018 Свергун В. Т. 110
Рассчет b-окисления ведут по формуле: n/2 - 1, где n - число углеродных атомов в составе жирной кислоты и молекул образующихся ацетил-Ко. А (оно составляет n/2). Из общей суммы АТФ необходимо вычесть одну молекулу АТФ, которая была затрачена на активацию жирной кислоты в начале всего процесса. 2/1/2018 Свергун В. Т. 111
n Реакции -окисления тесно сопряжены друг с другом. Промежуточные продукты неизбежно переходят из одной реакции в другую; кроме наличия субстратов других контролирующих механизмов для этих реакций нет. Уровень -окисления может возрастать при механической мышечной работе, при уменьшении соотношения ацетил-Ко. А/ацил-Ко. А, НАДН/НАД+ и ФАДН 2/ФАД. 2/1/2018 Свергун В. Т. 112
n n Энергетический выход -окисления на примере пальмитиновой кислоты. Образование АТФ (2 АТФ/ФАДН 2; 3 АТФ/НАДН; 12 АТФ/ацетил~Ко. А; таким образом для пальмитоил~Ко. А (жирная кислота с 16 С): 7 ФАДН 2, 7 НАДН и 8 ацетил. Ко. А = 131 АТФ. Расход АТФ на активацию - 1 АТФ (используется энергия гидролиза двух макроэргических связей), в ходе которой пальмитат превращается в пальмитоил-Ко. А. Таким образом, чистый энергетический выход для окисления пальмитата равен 130 АТФ. 2/1/2018 Свергун В. Т. 113
Суммарное уравнение β-окисления пальмитоил-Ко. А С 15 Н 31 СООН + 7 FAD+ +7 NAD+-- 8 CH 3 CO-Ко. А +7 FADH 2+ NADH+H+ 2/1/2018 Свергун В. Т. 114
Окисление ТГ в тканях происходит в следующей последовательности: 1. Гидролиз молекулы ТГ с образованием глицерина и 3 х молекул ЖК. 2. Из глицерина образуется α-глицеролфосфат-- ДАФ- 3 ФГА--- путь гликолиза-- ПВК- CН 3 СОSКо. А-- образование 22 АТФ. 3. Каждая молекула ЖК проходит свой путь β-окисления. 2/1/2018 Свергун В. Т. 115
n Жирные кислоты с очень длинной цепью. Особенностью метаболизма жирных кислот в пероксисомах является расщепление тех из них, которые имеют очень длинную углеводородную цепь или другие необычные радикалы, которые неспособные подвергаться эффективному окислению в митохондриях. Укорочение алкильной цепи в пероксисомах происходит до тех пор, пока не образуется ацил-Ко. А со средней длиной цепи. Это обусловлено субстратной специфичностью пероксисомальной ацил-Ко. А дегидрогеназы 2/1/2018 Свергун В. Т. 116
Образующийся ацил-Ко. А с С-8 впоследствии подвергается дальнейшему окислению в митохондриях. Первоначальная стадия дегидрирования в ходе пероксисомального окисления жирных кислот протекает с образованием Н 2 О 2, а не ФАДН 2. Перекись водорода удаляется с помощью каталазы. Все последующие реакции аналогичны происходящим в митохондриях, хотя катализируются они изоферментами пероксисом. 2/1/2018 Свергун В. Т. 117
Окисление дикарбоновых кислот. В пероксисомах происходит также окисление дикарбоновых кислот, образующихся в ходе -окисления. Само -окисление протекает в эндоплазматическом ретикулуме и занимает малую долю в окислительных процессах, которым подвергаются жирные кислоты. При -окислении гидроксилирование происходит на метильном конце жирнокислотной цепи; в результате образуется дикарбоновая кислота. 2/1/2018 Свергун В. Т. 118
2/1/2018 Свергун В. Т. 119
2/1/2018 Свергун В. Т. 120
Скачать презентацию Метаболизм ЛП Лекция 13 Содержание 1 Метаболизм
Липиды-2. 12.11.2012.ppt