Метаболизм липидов 2. Метаболизм триацилглицеридов (ТАГ)

жирных кислот (ВЖК).
3. Тканевой липолиз. Регуляция.
4. Окисление глицерина.
5. Бета-окисление ВЖК.

Значение.
6. Кетогенез.

материала.
Жиры – наиболее долговременные и более эффективные источники энергии. При

голодании запасы жира у человека истощаются за несколько недель, а гликоген почти полностью расходуются за сутки.
Если поступление пищи ( главным образом , жиры и углеводы) превышают потребности организма в энергии, то ТАГ синтезируются в адсорбтивный период.
Синтез происходит в основном в жировой ткани и печени.

в др).
В жировой ткани – жиры синтезируются и депонируются.
В

печени – жир синтезируется из углеводов, затем в составе ЛПОНП (формируются в печени) секретируется в кровь и доставляется в другие ткани( в первую очередь в жировую).
Синтез жира в печени и жировой ткани протекает по единому механизму через образование фосфатидной кислоты из
Ацил- КоА и глицерол-3 фосфата!!!!
Пути образования глицерол-3-фосфата в этих тканях разные

- ОН
I
СН - ОН

глицерол-3-фосфат
I
СН2 – О - Р
В печени:
а) из дигидроксиацетонфосфата – метаболита гликолитического этапа окисления углеводов;
б) из глицерина – путем фосфорилирования АТФ ферментом глицеролкиназой
В жировой ткани:
а) из дигидроксиацетонфосфата – метаболита гликолитического этапа окисления углеводов – единственный путь;
б) не возможно. Отсутствует глицеролкиназа

СН2 – О – СО – R1
I R1 CO- КoA I
СН – ОН + R2 CO- КoA СН – О – СО – R2
I I
СН2 – О – Р СН2 – О - Р

Фосфатидная кислота

Жирные кислоты предварительно активируются НS-КоА , АТФ:
RCOOH + HS-KoA+ АТФ RCO-SKoA+ АТФ

ЖК, освободившиеся при гидролизе жиров ХМ( экзогенные жиры) и ЛПОНП

(эндогенные, синтезируемые в печени)
б) Синтезированые в адипоцитах из метаболитов углеводного обмена ( Ацетил-КоА и НАДФН+)
Печень.
а) Преимущественно ЖК, синтезированые из метаболитов углеводного обмена (Ацетил-КоА и НАДФН+) в печени.

Ацетил-КоА - метаболит окисления углеводов образуется в митохондрии.
Из митохондрии в

цитоплазму он поступает в виде цитрата, который далее в ЦТК не превращается, так как ингибируется изоцитратдегидрогеназа ЦТК избытком АТФ.
Первая реакция синтеза - АТФ-зависимое карбоксилирование Ацетил-КоА до малонилКоА
ферментом АцетилКоА-карбоксилаза (биотинзависимый фермент –витамин Н, активатор - инсулин). !!!!!!
СН3СО-SКоА+СО2 +АТФ→ НООС- СН2 - СО-SКоА
Далее, и малонил и Ацетил с КоА переходят на АПБ и конденсируются с образованием ацетоацетила-АПБ

ЖК. Катализируются реакции полифункциональным ферментом синтазой жирных кислот, содержащий 7

активных центров и ацилпереносящий белок.
Все реакции синтеза, кроме первой происходят на ацилпереносящем белке (АПБ), в отличие от бета-окисления.
На этапах восстановления используется НАДФН+ (пентозофосфатного цикла).
Первый цикл заканчивается образованием бутирилАПБ
Бутирил-АПБ вновь вступает во взаимодействие с малонил- АПБ и так 7 циклов, пока не образуется пальмитиновая кислота, из которой образуются другие ВЖК.

АТФ + НSКоА → R1СО- SКоА +АМФ
2. Образование

глицерол-3-фосфата
3. Образование фосфатидной кислоты
4. Синтез ТАГ . Этерификация жирной кислотой по положению 3 после отщепления остатка фосфорной кислоты:
СН2 - ОН СН2 - О -CО-R1
I I
СН - ОН + R1СО- SКоА R3 CO-SKOA СН - О - СО-R2
I R2СО- SКоА I
СН2 – О – Р CН2 - О –CО-R3

Абсорбтивный период.

Р

как источник энергии в период голодания и при длительной физической

работе.
Жиры являются самыми высококалорийными веществами в организме, так как жирные кислоты, входящие в их состав, являются наиболее восстановленными молекулами (т.е. содержащими много -СН2-), при окислении которых выделяется большое количество энергии.
Так, при окислении 1 г жиров выделяется 9,7 ккал

тканевого жира в клетках тканей ( прежде всего в адипоцитах)

представляет собой ферментативный гидролиз жира до жирных кислот и глицерола. Гормонзависимый фермент –триацилглицеридлипаза (ТАГ-липаза).
Активность ДАГ-, и МАГ- липаз не зависит от гормонов .
Активируют ТАГ-липазу в основном гормоны глюкагон и адреналин через активацию аденилатциклазной системы, а также соматотропный гормон и кортизол.
Инсулин дефосфосфорилирует ТАГ-липазу, что приводит к ее инактивации (тормозит липолиз).

сн2-он

сн2-он сн2-он

I I I I
cн-о-со-R2 cн-о-со-R2 сн-о-со-R2 сн-оH
I I I I
cн2-о-со-R3 сн2-о-со-R3 сн2-он сн2-он

ТАГ

ДАГ

2-МАГ

I

R1COOH

R3COOH

R2COOH

1

2

3

3

3

Ферменты:
Тканевая триацилглицеридлипаза – гормонзависимая;
2. ДАГ-липаза; 3. МАГ-липаза

в большей степени, выходят в кровь и в комплексе с

альбуминами транспортируются к тканям, нуждающимся в энергии и там подвергаются бета-окислению.
Если тканевой липолиз - в функционирующих тканях, то как правило, здесь же используются.

жиров;
Продукты тканевого липолиза;
Синтез из метаболитов окисления углеводов
Значение:
Окисление с высвобождением энергии;
Синтез

нейтрального жира;
Синтез глицерофосфолипидов;
Синтез других сложных липидов;
Этерификация холестерола

цитоплазме активируются АТФ и НSКоА (ацил–SКоА)
Из цитоплазмы в митохондрию ацил-

SКоА транспортируется в комплексе с карнитином
«челнок»(поступает с пищей или синтезируется из лизина и метионина)
(СН3)3 =N-CН2-СНОН-СН2-СООН
. Фермент, необходимый для образования комплекса – карнитинацилтрансфераза.

т.е. окисляется бета-углеродный атом. Цикл заканчивается укорочением ацил-Коа на 2

углеродных атома в виде Ацетил-КоА.
Водород из реакций дегидрирования поступает в ЦПЭ и сопровождается синтезом АТФ в процессе окислительного фосфорилирования.
Энергетический эффект одного цикла 5 молей АТФ
Конечный продукт бета- окисления Ацетил-КоА окисляется в цикле Кребса до СО2 и воды с высвобождением энергии (12 АТФ).
Укороченный ацил-КоА вновь поступает в цикл до тех пор пока полностью не расщепится до Ацетил-КоА.

= СН –СО-SKoA
ФАД
ФАДН2
+НОН
СН3 (СН)n СН - СН –СО-SKoA
ОН
НАД
НАДН2
СН3 (СН)n СО

- СН –СО-SKoA

НS-KoA

СН3 (СН)n СО-SKoA + CH3 CO- SKoA

тиолаза

ЦПЭ

ЦТК

в новый цикл бета-окисления

СН2 - ОН

СОН
I 1 I 2 I
СН - ОН + АТФ СН - ОН СН – ОН в гликолиз
I I I
СН2- ОН СН2 - О-Р СН2 – О-Р



Ферменты:
Глицеролкиназа
Глицеролфосфатдегидрогеназа (кофермент НАД)

при низком соотношении инсулин/глюкагон (голодание, физические нагрузки, сахарный диабет)
В этой

ситуации активируется распад жира и окисление высших жирных кислот
Скорость ЦТК снижена, так как ЩУК (катализатор ЦТК) идет на глюконеогенез
Скорость образования Ацетил-КоА выше, чем скорость его сгорания в ЦТК
2 молекулы Ацетил-Коа конденсируется
Высокий уровень кетоновых тел в крови (кетонемия) истощает щелочные резервы крови – возможен АЦИДОЗ

ацетоацетилКоА
СН3СО-SКоА
СООН-СН2 - СН- СО-SКоА гидрокси- метилглутарил

КоА

ОН

СН3

СН3СО-SКоА

СН3-СО-СН2-СООН Ацетоуксусная кислота

СН3-СН-СН2-СООН Бета-гидроксибутират

НО

НАДН

СН3СОСН3 ацетон