Регуляция синтеза
Регуляторным ферментом является гидроксиметилглутарил-SКоА-редуктаза, активность которой может изменяться в 100 и более раз.
1. Метаболическая регуляция – по принципу обратной отрицательной связи ферменталлостерически ингибируется конечным продуктом реакции – холестеролом. Это помогает поддерживать внутриклеточное содержание холестерола постоянным.
2. Ковалентная модификация при гормональной регуляции:
Инсулин, активируя протеин-фосфатазу, способствует переходу фермента в активное состояние.
Важным следствием такой регуляции является активация кетогенеза при отсутствии инсулина.
Глюкагон и адреналин посредством аденилатциклазного механизма активируют протеинкиназу А, которая фосфорилирует фермент и переводит его в неактивную форму.
Регуляция активности гидроксиметилглутарил-s-КоА-редуктазы
3. Скорость биосинтеза холестерола также зависит от концентрации специфического белка-переносчика, обеспечивающего связывание и транспорт гидрофобных промежуточных метаболитов синтеза.
Билет 5
Охарактеризуйте триацилглицеролы: локализация, химическая структура, физико-химические свойства, жирные кислоты в составе ТАГ (их строение), биологическая роль. Как осуществляется транспорт ТАГ в крови?
Триацилглицеролы (ТАГ, триглицериды, триацилглицерины, нейтральные жиры) являются наиболее распространенными липидами в организме человека. В среднем их доля составляет 16-23% от массы тела взрослого.
Функции триацилглицеролов
резервно-знергетическая – у среднего человека запасов подкожного жира хватает на поддержание жизнедеятельности в течение 40 дней полного голодания,
теплосберегающая – за счет толщины подкожного жира,
в составе подкожной и брыжеечной жировой ткани механическая защита тела и внутренних органов.
В состав ТАГ входит трехатомный спирт глицерол и три жирные кислоты. Жирные кислоты могут быть насыщенные (пальмитиновая, стеариновая) и мононенасыщенные (пальмитолеиновая, олеиновая). По строению можно выделить простые и сложные ТАГ. В простых ТАГ все жирные кислоты одинаковые, например, трипальмитилглицерол, тристеарилглицерол. В сложных ТАГ жирные кислоты отличаются, например, дипальмитилстеарилглицерол, пальмитилолеилстеарилглицерол..
Строение триацилглицеролов
Триацилглицеролы плода и новорожденных отличаются бóльшим содержанием насыщенных жирных кислот. Они являются основным источником энергии и тепла для новорожденных, т.к. запасы гликогена у младенцев малы и зачастую имеется "незрелость" ферментативного окисления глюкозы. Недостаточное развитие жировой прослойки повышает требования к уходу за младенцами, особенно за недоношенными. Их необходимо чаще кормить, принимать дополнительные меры против переохлаждения.
Пищевые источники
Триацилглицеролами является практически любой жир, используемый в пищу – любые растительные масла, свиной, говяжий и другой животный жир, жир молочных продуктов и сливочное масло.
Суточная потребность в нейтральных жирах принята на уровне 80-100 г, растительных масел должно быть не менее 30% от общего количества жира. Однако в связи с изменением образа жизни в развитых странах (переедание, гиподинамия) в последние годы появилась тенденция к пересмотру рекомендуемых величин в сторону снижения до 30-40 г/сут.
Охарактеризуйте липолиз: химизм, значение, локализация, продукты реакции, роль. Назовите эффекты инсулина, адреналина, глюкагона, кортизола. Как переносятся и где используются образующиеся жирные кислоты? Напишите реакции окисления глицерола до пирувата.
Синтезируясь во время и сразу после приема пищи (липогенез) и запасаясь в жировой ткани, триацилглицеролы являются формой хранения насыщенных и мононенасыщенных жирных кислот. Распад триацилглицеролов (триглицеридов) по-другому называется липолиз или мобилизация жира. Он идет в жировых клетках постоянно и обычно существует равновесие между синтезом и распадом ТАГ.
Даже в состоянии покоя организма печень, сердце, скелетные мышцы и другие ткани (кроме эритроцитов и нейроцитов) более 50% энергии получают из окисления жирных кислот, поступающих из жировой ткани благодаря фоновому липолизу. По мере уменьшения резервов глюкозы клетки все больше энергии получают из окисления жирных кислот. Таким образом, насыщенные жирные кислоты выполняют роль своеобразного буфера энергии в организме.
Мобилизация триацилглицеролов и окисление жирных кислот активируется
при нормальных физиологических стрессовых ситуациях – эмоциональный стресс,мышечная работа, голодание,
при патологических состояниях – сахарный диабет I типа, другие гормональные заболевания (гиперкортицизм, гипертиреоз).
В результате липолиза в адипоцитах образуются свободный глицерол и жирные кислоты.
Глицерол с кровью доставляется в печень и почки, здесь фосфорилируется и окисляется в метаболит гликолиза диоксиацетонфосфат. В зависимости от условий ДАФ может включаться в реакции глюконеогенеза (при голодании, мышечной нагрузке) или окисляться в гликолизе допировиноградной кислоты.
Жирные кислоты транспортируются в крови в комплексе с альбуминами плазмы:
при физической нагрузке – в мышцы,
в обычных условиях и при голодании – в мышцы и большинство тканей, однако при этом около 30% жирных кислот захватывается печенью.
При голодании и физической нагрузке после проникновения в клетки жирные кислоты вступают на путь β-окисления.
Общая характеристика мобилизации ТАГ
В целом мобилизацию жира можно представить как последовательность следующих событий:
Липолиз – гормонзависимый распад ТАГ в жировой ткани или резервных ТАГ в самой клетке.
Транспорт жирных кислот из жировой ткани по крови в комплексе с альбумином.
Проникновение жирной кислоты в цитозоль клетки-мишени.
Активация жирной кислоты через присоединение HS-КоА.
Карнитин-зависимое перемещение жирной кислоты в митохондрию.
Окисление жирной кислоты с образованием ацетильных групп (в форме ацетил-S-КоА).
Сгорание ацетил-S-КоА в цикле лимонной кислоты или синтез (только в печени) кетоновых тел.
