В-окисление высших жирных кислот. Последовательность реакций окисления. Связь окисления жирных кислот с цитратным циклом и дыхательной цепи. Физиологическое значение.
Физиологическое значение окисления жирных кислот в зависимости от ритма питания и мышечной активности
Вопрос 29. Физиологическое значение процессов катаболизма жирных кислот.
Липолиз — это расщепление жира до глицерина и ЖК. Катализируется триглицеридлипазой, диглицеридлипазой и моноглицеридлипазой. Триглицеридлипаза является лимитирующим ферментом липолиза. Она имеет две формы: Превращение неактивной формы в активную происходит под влиянием протеинкиназы. Регуляция липолиза происходит под действием гормонов. Липогенез — это синтез жира. Ацил-КоА образуется при взаимодействии ЖК НSКоА с затратой АТФ под влиянием ацил-КоА-синтетазы. Сборка триглицерида происходит из 3-фосфоглицерола и ацилов-КоА под действием ацилтрансферазы. Ингибируют липогенез КА, СТГ, ЙТ, АКТГ, АДФ. Активируют — инсулин, эстрогены и АДФ. Образование ацетил-КоА и его транспорт в цитозоль на схеме начинать с оксолацетата справа!!! После образования малонил-КоА синтез жирных кислот продолжается на мультифер-ментном комплексе - синтазе жирных кислот пальмитоилсинтетазе он последовательно удлиняет радикал жирной кислоты на 2 углеродных атома, донором которых служит малонил-КоА. Конечный продукт работы этого комплекса - пальмитиновая кислота. Суммарное уравнение синтеза пальмитиновой кислоты из ацетил-КоА и малонил-КоА имеет следующий вид: Регуляторный фермент синтеза жирных кислот - ацетил-КоА-карбоксилаза. Этот фермент регулируется несколькими способами. Включение двойных связей в радикалы жирных кислот называется деса-турацией. Основные жирные кислоты, образующиеся в организме человека в результате десатурации - пальмитоолеино-вая С Для образования двойной связи в радикале жирной кислоты требуется молекулярный кислород, NADH, цитохром b 5 и FAD-зави-симая редуктаза цитохрома b 5. Атомы водорода, отщепляемые от насыщенной кислоты, выделяются в виде воды. Один атом молекулярного кислорода включается в молекулу воды, а другой также восстанавливается до воды с участием электронов NADH, которые передаются через FADH 2 и цитохром b 5. В неактивной форме ацетил-КоА-карбоксилаза представляет собой отдельные комплексы, каждый из которых состоит из 4 субъединиц. Активатор фермента - цитрат; он стимулирует объединение комплексов, в результате чего активность фермента увеличивается. Ингибитор - пальмитоил-КоА; он вызывает диссоциацию комплекса и снижение активности фермента. Пути использования образовавшегося ацетилКоА зависят от функционального состояния клетки и ее специфики. Если в кл достаточно АТФ, то он используется на синтез ж к-т,т. АТФ активирует ключевой фермент ситеза ж к-т, а их накопление стимулирует синтез жира. Распад жира тормозится и в-окисление при этом тоже тормозится. Напряженная мышечная работа, стресс, увел-ие секреции катехоламинов активирует липолиз, в-окисление ж к-т; в этом случае актив-ся синтез кетоновых тел и ЦТК. К кетоновым телам относят три соединения близкой структуры — ацетоацетат, 3-гидроксибутират и ацетон. Ацетил-КоА накапливается в митохондриях печени и используется для синтеза кетоновых тел. Синтез кетоновых тел происходит только в митохондриях печени. В норме в крови кол-во КТ мг, в моче 40мг. При сахарном диабете мг в моче. Накопление кетоновых тел в организме называется кетозом. Он сопровождается кетонемией и кетонурией. Физиологиеский кетоз — при голодании, тяжелой мышечной работе, у новорожденных. Патологический — при сахарном диабете. Биосинтез холестерола происходит в эндоплазматическом ретикулуме. Источником всех атомов углерода в молекуле является ацетил-SКоА, поступающий из митохондрий в составе цитрата. При биосинтезе холестерола затрачивается 18 молекул АТФ и 13 молекул НАДФН. Удаление лишних метильных групп , восстановление и изомеризация молекулы приводит к появлению холестерола. Регуляторным ферментом является гидроксиметилглутарил-SКоА-редуктаза,. Метаболическая регуляция — по принципу обратной отрицательной связи фермент ингибируется конечным продуктом реакции — холестеролом. Ковалентная модификация при гормональной регуляции: Атеросклероз — это отложение холестерина и его эфиров в соединительной ткани стенок артерий, в которых выражена механическая нагрузка. К факторам риска относят: Поверхность липопротеиновой частицы гидрофильна и сформирована белками, фосфолипидами и свободным холестеролом. Триацилглицеролы и эфиры холестерола составляют гидрофобное ядро. Белки в липопротеинах обычно называются апобелками. Аналогично хиломикронам, на эндотелии капилляров ЛПОНП подвергаются воздействию липопротеинлипазы,с образованием свободных жирных кислот и глицерина. Жирные кислоты перемещаются в клетки органов , либо остаются в плазме крови и в комплексе с альбумином разносятся с кровью в другие ткани. Остаточные ЛПОНП либо эвакуируются в гепатоциты посредством эндоцитоза, либо после воздействия на них печеночной ТАГ-липазы превращаются в следующий класс липопротеинов — липопротеины низкой плотности ЛПНП. На клеточных мембранах имеются рецепторы для ЛПНППосле узнавания проникают в клетки путем эндоцитоза, там распадаются под действием ферментов гидролаз в лизосомах. Образуются главным образом в печени. В поверхностном слое ЛПВПобразуют комплексы с ферментом лецитинхолестеролацилтрансферазой ЛХАТ Далее он транспортируется в печень, где холестерин исп-ся на синтез желчных к-т. ЛПВП, благодаря ЛХАТ, забирают холестерин от других липопротеидов и транспортируют его в печень, предотвращая накопление его в клетках. Атеросклероз -это патология, которая характеризуется отложением, холестерина в стенке крупных сосудов с образованием вначале пятен, полосок. Затем на их месте образуются утолщения. Сосуды становятся неэластичными, плотными, ухудшается кровоснабжение ткани, а на месте бляшек могут возникать тромбы. Болезнь Вольмана — аутосомно-рецессивное заболевание из-за дефекта кислой эстеразы лизосом, что обусловливает накопление эфиров холестерола в лизосомах печени, селезенки, надпочечников, костного мозга и тонкого кишечника. Больные умирают в возрасте до 6 мес. Болезнь Шюллера-Кристиана аутосомно-рецессивное заболевание характеризуется отложением в плоских костях, твердой мозговой оболочке и коже холестерола и его эфиров. Пепсин образуется главными клетками желудка в виде препепсина. Пепсин действует в сильно кислой среде при рН 1,5 - 2,5. Трипсин образуется в поджелудочной железе в виде претрипсина. Химотрипсин образуется в поджелудочной железе в виде прехимотрипсина. Активируется под действием трипсина. Расщепляет связи, образованные карбоксильными группами ароматических аминокислот. Карбоксипептидаза образуется в поджелудочной железе, активируется трипсином, отщепляет аминокислоты с С-конца,. В результате действия вышеперечисленных пептидаз белки расщепляются до аминокислот, которые всасываются стенкой кишечника путем активного транспорта с использованием специфических переносчиков, витамина В 6 и АТФ. Через воротную вену аминокислоты попадают в печень. К ним относят фенилаланин, метионин, треонин, триптофан, валин, лизин, лейцин, изолейцин. К ним относят глицин, аспарагиновую кислоту, аспа-рагин, глутаминовую кислоту, глутамин, серин, пролин, аланин. Преобразуясь в глюкозу, аминокислоты участвуют в работе цикла трикарбоновых кислот, вырабатывающего энергию в мышцах. Гормональная активация глюконеогенеза осуществляется глюкокортикоидами, которые увеличивают синтез пируваткарбоксилазы, фосфоенолпируват-карбоксикиназы, фруктозо-1,6-дифосфатазы. Глюкагон стимулирует те же самые ферменты через аденилатциклазный механизм путем фосфорилирования. Процесс отщепления карбоксильной группы аминокислот в виде СО2 получил название декарбоксилирования. Декарбоксилазы аминокислот состоят из белковой части, обеспечивающей специфичность действия, и простетической группы, представленной пиридоксальфосфатом ПФ. Этаноламин образуется при декарбоксилировании серина. Используется для синтеза холина, ацетилхолина, фосфолипидов фосфатидилэтаноламина, фосфатидилхолина. В тканях организма путресцин — исходное соединение для синтеза двух физиологически активных полиаминов — спермидина и спермина. Спермин ассоциируется с нуклеиновыми кислотами и предположительно участвует в стабилизации их спиральной структуры, в частности, у вирусов. Глутамат-гамма амино масляная кислота. ГАМК наряду с глутаминовой кислотой является тормозным медиатором. Коллекторная функция, то есть аминогруппы от многих аминокислот собираются в одной форме в виде глутамата;. В ходе этой реакции аминокислоты превращаются в кетокислоты, которые могут окисляться в цикле Кребса, использоваться в ГНГ или превращаться в кетоновые тела. Аминотрансферазы — фермент , который содержится только в клетках при появлении его в крови можно говорить о некрозах. Реакции катализируют ферменты аминотранс-феразы, коферментом которых служит пиридок-сальфосфат ПФ - производное витамина В 6. Характерные химические свойства оснований, амфотерных гидроксидов. Характерные химические свойства кислот Автоматизация офиса, характеристика и назначение, основные компоненты Адаптация организма к мышечной деятельности. Срочная и долговременная адаптация Амортизационные группы в зависимости от срока использования имущества Анализ себестоимости продукции. Значение, задачи и источники информации анализа. Все ферменты локализованы в цитозоле клетки. В аэробном гликолизе можно выделить 2 этапа Б Понятие об адаптации, процессы адаптации, виды адаптации, значение адаптации в онтогенетическом развитии Б находятся в зависимости от цен мировых рынков, отражающих условия производства и реализации мирового хозяйства Б Строение и классификация аминокислот. Астрономия Биология География Другие языки Интернет Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Механика Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Транспорт Физика Философия Финансы Химия Экология Экономика Электроника. Зависимость липогенеза от ритма питания и состава пищи. Регуляция липолиза и липогенеза. Пути образования и использования ацетил-КоА. Пределы изменений концентрации кетоновых тел в крови в норме, при голодании и сахарном диабете. Факторы риска для развития атеросклероза. Роль в обмене жиров и холестерина. Функции пептидов и белков. Суточная потребность в белках. Патология переваривания и всасывания белков. Источники аминокислот и пути их использования. Биосинтез заменимых аминокислот с использованием глюкозы. Источники азота для аминокислот. Декарбоксилирование гистидина, серина, цистеина, орнитина, лизина и глутамата. Роль биогенных аминов в регуляции метаболизма и функций.
Основным способом окисления высших жирных кислот, по крайней мере в отношении общего количества окисляющихся в клетке соединений данного класса, является процесс b-окисления,. Этот процесс можно определить как процесс ступенчатого окислительного расщепления высших жирных кислот, в ходе которого идет последовательное отщепление двухуглеродных фрагментов в виде ацетил-КоА со стороны карбоксильной группы активированной молекулы высшей жирной кислоты. Поступающие в клетку высшие жирные кислоты подвергаются активации с превращением их в ацил-КоА R-CO-SKoA , причем активация жирных кислот происходит в цитозоле. Сам же процесс b-окисления жирных кислот идет в матриксе митохондрий. Ацильные остатки переносятся через внутреннюю мембрану митохондрий с помощью специального переносчика, в качестве которого выступает карнитин КН. В цитозоле с помощью фермента внешней ацилКоА-карнитинацилтрансферазы остаток высшей жирной кислоты переносится с коэнзима А на карнитин с образованием ацилкарнитина. Ацилкарнитинин при участии специальной карнитин-ацилкар-. В результате в матриксе митохондрий появляется активированный остаток жирной кислоты в виде ацил-КоА; высвобожденный карнитин с помощью той же самой транслоказы проходит через мембрану митохондрий в цитозоль, где может включаться в новый цикл переноса. Карнитин-ацилкарнитин-транслоказа, встроенная во внутреннюю мембрану митохондрий, осуществляет перенос молекулы ацилкарнитина внутрь митохондрии в обмен на молекулу карнитина, удаляемую из митохондрии. Активированная жирная кислота в матриксе митохондрий подвергается ступенчатому циклическому окислению. В результате одного цикла b-окисления радикал жирной кислоты укорачивается на 2 атома углерода, а отщепившийся фрагмент выделяется в виде ацетил-КоА. Образовавшийся ацетил-КоА может поступать в цикл Кребса, где он будет окисляться до конечных продуктов или же может использоваться для других нужд клетки, например, для синтеза холестерола. Укороченный на 2 атома углерода ацил-КоА вступает в новый цикл b-окисления. В результате нескольких последовательных циклов окисления вся углеродная цепь активированной жирной кислоты расщепляется до "n" молекул ацетил-КоА, причем значение "n" определяется числом атомов углерода в исходной жирной. Если образовавшийся ацетил-КоА будет окислен в цикле Кребса, то клетка получит еще 12 молекул АТФ. Общее количество свободной энергии, выделяющееся при окислении 1 моля стеариновой кислоты составляет около ккал, из них накапливается в виде энергии макроэргических связей синтезированных молекул АТФ около ккал. Скорость b-окисления высших жирных кислот определяется, во-первых, концентрацией жирных кислот в клетке и, во-вторых, активностью внешней ацил-КоА: Активность фермента угнетается малонил-КоА. Диагностическое значение их определения. Жирные кислоты, поступающие в гепатоциты, активируются и подвергаются b-окислению с образованием ацетилКоА. Именно этот ацетилКоА используется для синтеза ацетоновых тел: На первой стадии из 2х молекул ацетил-КоА образуется ацетоацетил-КоА. Реакция катализируется ферментом ацетил-КоА-ацетилтрансферазой. Затем ацетоацетил-КоА взаимодействует с еще одной молекулой ацетил-КоА под влиянием фермента оксиметилглутарил-КоА-синтетазы. Образовавшийся продукт способен под действием оксиметилглутарил-коА-лиазы расщепляться на ацетоацетат и ацетил-КоА. Образовавшиеся ацетоновые тела поступают из гепатоцитов в кровь и разносятся к клеткам различных органов. Ежесуточное их выделение с мочой не превышает 20 мг. Ацетоновые тела в норме достаточно хорошо утилизируются клетками периферических тканей, в особенности это касается скелетных мышц и миокарда, которые значительную часть нужной им энергии получают за счет окисления ацетоновых тел. Ацетоацетат,поступающий в клетки различных тканей, прежде всего подвергается активации. Основным путем активации ацетоацетата в клетках является путь с участием тиафоразы. В гепатоцитах нет этого фермента. Эта реакция катализируется ферментом b-гидроксибутиратдегидрогеназой. Ацетон также может окисляться в клетках периферических органов. Возможны два варианта его окисления: Ацетоновые тела, накапливаясь в крови и в тканях, оказывают ингибирующее действие на липолиз, в особенности это касается расщепления триглицеридов в липоцитах. Биологическая роль этого регуляторного механизма становится понятной, если принять во внимание, что ацтоацетат и гидроксибутират представляют собой достаточно сильные органические кислоты, в связи с чем их избыточное накопление в крови приводит к развитию ацидоза. Снижение уровня липолиза в клетках жировой ткани приводит к уменьшению притока высших жирных кислот в гепатоциты и к снижению скорости образования ацетоновых тел и, следовательно, снижению их содержания в крови. Биосинтез холестерола, последовательность реакций до образования мевалоновой кислоты. Представление о дальнейших этапах синтеза, регуляция процесса. Основным органом, в котором идет синтез холестерола, является печень. Холестерол используется в организме для синтеза желчных кислот, из него также синтезируются стероидные гормоны, в коже из 7-дегидрохолестерола под действием ультрафиолетовой радиации образуется витамин Д. Избыток холестерола выводится из организма с желчью; часть избыточного холестерола может поступать в просвет кишечника непосредственно из его стенки. Последнее изменение этой страницы: Все права принадлежать их авторам. Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления. Предыдущая 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 Следующая. В-окисление высших жирных кислот. Связь окисления жирных кислот с цитратным циклом и дыхательной цепи.
Где в пскове можно сделать интимный массаж
Мировая монополия правила игры
Как сделать ложку в домашних условиях
Быстро увлажнить волосы
Сравнительный тест каптюр