Регуляція ліпідного обміну
РЕГУЛЮВАННЯ ЛІПІДНОГО ОБМІНУ
Синтез ліпідів (ТАГ)
Синтез тригліцеридів відбувається з гліцерину і жирних кислот (головним чином стеаринової, пальмітинової і олеїнової).
Шлях біосинтезу тригліцеридів в тканинах протікає через освіту α-гліцерофосфату (гліцерин-3-фосфату) як проміжного з'єднання.
В нирках, а також в стінці кишечника, де активність ферменту гліцеролкінази висока, гліцерин фосфорилируется за рахунок АТФ з утворенням гліцерин-3-фосфату:
Cпособ отримання гліцерин-3-фосфату
В жировій тканині і м'язах активність гліцеролкінази низька
Попередником гліцерин-3-фосфату стає дігідроксіацетонфосфат (ДАФ)
Цитоплазматическая гліцерин-3-фос-фатдегідрогеназа перетворює ДАФ в гліцерин-3-фосфат:
Загальна характеристика біосинтезу ліпідів-гліцеридів
Синтез тригліцеридів в організмі відбувається з урахуванням двох шляхів освіти гліцерин-3-фосфату.
Ресинтез тригліцеридів з β-моноацілгліцерідов, відбувається тільки в ентероцитах при надходженні ліпідів з їжею
Більшість ферментів, які беруть участь в біосинтезі тригліцеридів, знаходяться в ЕРС
Гліцерин-3-фосфат-ацілтрансферази міститься в мітохондріях, тому відбувається обмін продуктами між мітохондріями та ЕРС
Хід подальшого синтезу
Гліцерин-3-фосфат послідовно ацилуючий двома «активними» формами жирної кислоти (молекулами ацил-КоА).
В результаті утворюється фосфатидного кислота (фосфатідат, або фосфати):
Синтез фосфатидного кислоти і ТАГ
1. Гліцерол-3-фосфат-ацілтрансферази каталізує утворення лізофосфатідата (1-ацілгліцероли-3-фосфату)
2. 1-ацілгліцероли-3-фосфат-ацілтрансферази каталізує утворення фосфатідата (1,2-диацилглицерол-3-фосфату)
3. фосфатидними кислота гідролізується фосфатідат-фосфогідролазой до 1,2-дигліцеридів (ДАГ)
4. За допомогою диацилглицерол-ацілтрансферази ДАГ перетворюється в триацилгліцеридів (ТАГ)
Зверніть увагу! У синтезі ТАГ беруть участь трансферази (кінази і ацілтрансферази) і 1 гідролаза, але не беруть участі синтетази!
Холін + АТФ → Фосфохолін + АДФ
Фосфохолін + ЦТФ → ЦДФ-холін + РРi
1,2-диглицерид → Фосфатидилхолін + ЦМФ
При синтезі фосфатидилхоліну і фосфатидилсерина активувався азотвмісний компонент. При синтезі фосфатидилсерина і фосфатидилинозитола активується діацілгліцерідний фрагмент
Синтез кетонових тіл (кетогенез)
Це вимушений метаболічний шлях (йде при цукровому діабеті або голодуванні).
Проходить в печінці (в мітохондріях).
1. ацетоуксусная к-та - Н3 С-СО-СН 2 -СООН
2. β-гидроксимасляная к-та - Н3 С-СНОН-СН2-СООН
3. ацетон - Н3 С-СО-СН3 - утворюються з ацетил-КоА
Кетонові тіла виступають додатковим джерелом енергії для більшості клітин.
При надлишку виникає кетоз -кетонемія і кетонурія який виснажує лужні резерви і призводить до кетоацидозу. Небезпечний стан - кетоацидотическая кома (при цукровому діабеті).
Синтез кетонових тіл (Хід процесу)
З 2-х молекул ацетил-КоА утворюється ацетоацетил-КоА - Фермент - ацетоацетил-КоА-тіолазу.
Ацетоацетил-КоА (невелика частина) може гидролизоваться до ацетоацетата і НSКоА.
Велика частина ацетоацетил-КоА приєднує 3-ю молекулу ацетил-КоА. Утворюється 3-гідрокси-3-метил-глутарил-КоА (ГМГ-КоА). Фермент - гідроксіметілглутаріл-КоА-синтаза.
ГМГ-КоА розпадається на ацетоуксусную к-ту і ацетил-КоА. Фермент - гідроксиметил-КоА-ЛіАЗ.
Ацетоуксусная к-та може відновлюватися до β-гидроксибутирата (β-гидроксимасляная к-та) Фермент - гідроксібутіратдегідрогеназа.
Ацетоуксусная к-та в крові може спонтанно декарбоксилировать. Утворюється ацетон.
Ацетил-КоА + ацетил-КоА (фермент - тіолазу)
2. ацетоацетил-КоА + Ацетил-КоА (фермент - ГМГ-КоА-синтаза)
3. 3-гідрокси-3-метилглутарил-КоА (фермент - ГМГ-КоА-ЛіАЗ)
4. Ацетоацетат - (ацетон) + Ацетил-КоА (фермент гідроксібутіратдегідрогеназа)
Катаболізм кетонових тіл
β-гидроксибутират окислюється в ацетоуксусную к-ту.
Ацетоуксусная к-та приєднує SКоА і перетворюється в ацетоацетил-КоА.
ПРИ голодуванні і діабеті з кетонових тел генерується енергія:
Ацетоацетат + сукцинил-КоА = ацетоацетил-КоА + сукцинат
Ацетоацетил-КоА розпадається на 2 ацетил-КоА. Фермент - ацетоацетил-КоА-тіолазу.
Ацетил-КоА окислюється в циклі Кребса.
1.Бета-гидроксибутират (НАД - НАДН)
3.Ацетоацеліл -КоА (- сукцинат)
Регуляція ліпідного обміну
активується цитратом (виходить з мітохондрій)
відзначено зниження ацил-КоА і АМФ (АМФ утворюється з 2 АДФ Þ АМФ + АТФ. Фермент - аденілаткіназа).
Карнітінацілтрансфераза - відзначено зниження Малоні-КоА.
інсулін - активує липогенез.
глюкагон, адреналін, норадреналін - активують ліполіз.
інші гормони також впливають на ліполіз і липогенез.
Адреналін, глюкагон і соматотропін (СТГ) Механізм дії: ці гормони активують аденілатциклазу, утворюється цAMФ вторинний посередник, аллостерічеський активатор трігліцерідліпази
Помірний липолитический ефект роблять естрадіол і тестостерон
Інсулін, стимулює фосфодіестеразу, що розщеплює цAMФ, в результаті припиняється липолитическое дію адреналіну, глюкагону і частково СТГ
Прогестерон стимулює синтез жиру, знижуючи швидкість ліполізу
Активація ліполізу гормонами в життєдіяльності людини
У період інтенсивного росту діти (особливо хлопчики) з надмірною вагою швидко худнуть, якщо у них нормальний (не підвищення) рівень інсуліну - це прояв ефекту ліполітичного ефекту СТГ
В період стресу і при регулярних фізичних навантаженнях людини також зазвичай худне - це липолитический ефектадреналіну
В організмі жінок з нормальною вагою% жиру завжди вище, ніж у чоловіків з таким же вагою - це ефект прогестерону
Збільшення маси жиру в організмі жінок під час вагітності відбувається за рахунок високого рівня прогестерону
Збільшення рівня чоловічих статевих гормонів призводить до зниження маси жирової тканини - липолитический ефект тестостерону. При цьому загальна маса тіла може збільшуватися за рахунок м'язів і кісток.
Нестача інсуліну призводить до швидкого виснаження жирової тканини (антіліполітіческому ефект інсуліну)
Надлишок інсуліну призводить до прискореного відкладенню жиру і зниження швидкості ліполізу
Обидва ці ефекти часто спостерігаються у хворих на цукровий діабет: до початку лікування інсуліном (різке схуднення) і після початку лікування (збільшення маси тіла).