Регуляция липогенеза и липолиза, ключевые ферменты.

Ключевым ферментом липолиза является липаза жировой ткани. Ее активность регулируется гормонами, поэтому часто ее называют «гормончувствительная ТАГ-липаза». Данный фермент существует в двух формах: фосфорилированной(активной) и дефосфорилированной (неактивной). Фосфорилирование липазы происходит под действием протеинкиназы-А-цАМФ-зависимого фермента.

Гормоны, увеличивающие концентрацию цАМФ, усиливают липолиз. Инсулин снижает активность ТАГ-липазы, благодаря активации фермента дефосфорилированияпротеинфосфатазы.

59. Пути образования и использования глицерина в тканях. Окисление глицерина, его энергетическая эффективность.

Глицерин, освободившийся при липолизе, в жировых клетках, непосредственно не используется (из-за отсутствия глицерофосфокиназы); он поступает в кровь, а затем поглощается преимущественно печенью и почками. Превращения глицерина включают первоначальное фосфорилирование молекулы при участии глицерофосфокиназы с образованием глицерофосфата и окисление последнего при участии НАД-зависимой глицерофосфатдегидрогеназы (при этом образуется 3 молекулы АТФ) до диоксиацетонфосфата, изомеризующегося в 3-фосфоглицериновый альдегид, который включается в реакции гликолитического распада глюкозы (рис.37). При окислении глицерина выделяются 23 молекулы АТФ, из которых одна потребляется на первой стадии фосфорилирования.

Окисление высших жирных кислот. Этапы окисления. Роль карнитина. Энергетическая характеристика окисления. Особенности окисления ненасыщенных жирных кислот и кислот с разветвленной структурой. Бурая жировая ткань, особенности ее структуры и функции.

Окисление высших жирных кислот

Для преобразования энергии, заключенной в жирных кислотах, в энергию связей АТФ существует метаболический путь окисления жирных кислот до СО₂ и воды, тесно связанный с циклом трикарбоновых кислот и дыхательной цепью. Этот путь называется β-окисление, т.к. происходит окисление 3-го углеродного атома жирной кислоты (β-положение) в карбоксильную группу, одновременно от кислоты отщепляется ацетильная группа, включающая С¹ и С² исходной жирной кислоты.

Реакции β-окисления происходят в митохондриях большинства клеток организма (кроме нервных клеток). Для окисления используются жирные кислоты, поступающие в цитозоль из крови или появляющиеся при липолизе собственных внутриклеточных ТАГ.

Этапы окисления

1. Прежде, чем проникнуть вматрикс митохондрий и окислиться, жирная кислота должна активироваться в цитозоле. Это осуществляется присоединением к ней коэнзима А с образованием ацил-SКоА. Ацил-SКоА является высокоэнергетическим соединением. Необратимость реакции достигается гидролизом дифосфата на две молекулы фосфорной кислоты.

2. Ацил-SКоА не способен проходить через митохондриальную мембрану, поэтому существует способ переноса жирной кислоты в комплексе с витаминоподобным веществом карнитином (витамин В11). На наружной мембране митохондрий имеется фермент карнитин-ацилтрансфераза I.

3. После связывания с карнитином жирная кислота переносится через внутреннюю митохондриальную мембрану транслоказой. На внутренней стороне этой мембраны фермент карнитин-ацилтрансфераза II вновь образует ацил-SКоА, который вступает на путь β-окисления.

4. Процесс собственно β-окисления состоит из 4-х реакций, повторяющихся циклически. В них последовательно происходит окисление (ацил-SКоА-дегидрогеназа), гидратирование (еноил-SКоА-гидратаза) и вновь окисление 3-го атома углерода (гидроксиацил-SКоА-дегидрогеназа). В последней, трансферазной, реакции от жирной кислоты отщепляется ацетил-SКоА. К оставшейся (укороченной на два углерода) жирной кислоте присоединяется HS-КоА, и она возвращается к первой реакции. Все повторяется до тех пор, пока в последнем цикле не образуются два ацетил-SКоА.