Внутриклеточный липолиз. Главным эндогенным источником жирных кислот служит резервный жир, содержащийся в жировой ткани

Главным эндогенным источником жирных кислот служит резервный жир, содержащийся в жировой ткани.

Так как в качестве источников энергии могут использоваться только свободные жирные кислоты, то триглицериды сначала гидролизируются под действием липаз – до глицерина и свободных жирных кислот.

Свободные жирные кислоты из жировых депо могут переходить в плазму крови, после чего они используются тканями и органами в качестве энергетического материала.

В жировой ткани содержится несколько липаз: триглицеридлипаза, диглицеридлипаза и моноглицеридлипаза. В результате липолиза образуются глцерин и свободные жирные кислоты, которые с током крови попадают в органы и ткани, где комплекс распадается, а жирные кислоты подвергаются -окислению частично, а также используются для синтеза триглицеридов, фосфолипидов, этерификации холестерина.

Окисление жирных кислот.

В 1904 г. Франц Кноп пришел к выводу, что жирные кислоты расщепляются путем окисления при -углеродном атоме.

В 1949 г. Юджин Кеннеди и Альберт Ленинджер обнаружили, что окисление жирных кислот происходит в митохондриях. Перед проникновением в митохондрии жирные кислоты подвергаются активации.

1. Активация жирной кислоты происходит в митохондриальной мембране, где она катализируется ацил-КоА-синтетазой:

R – СООН + АТФ + НSКоА R – СОSКоА + АМФ + РР₁

В результате этой реакции образуется Акцил-КоА и одновременно АТФ расщепляется до АМФ и неорганический пирофосфат. Это сопряженная реакция: энергия, высвобождающаяся при расщеплении АТФ на АМФ и пирофосфат, используется в активном центре фермента для образования новой тиоэфирной связи.

2. Перенос остатка жирной кислоты через мембрану митохондрий осуществляется карнитином:

Ацил-КоА + карнитин Ацил-карнитин + НSКоА

На внутренней мембране митохондрий происходит регенерация КоА-производных жирных кислот и Ацил-КоА поступает в матрикс митохондрий:

Ацилкарнитин + НSКоА Ацил-КоА + карнитин

В процессе действуют два пула КоА – цитозольный и митохондриальный. Эти пулы выполняют разные функции. Митохондриальный пул КоА используется для окислительного расщепления пирувата, жирных кислот и некоторых аминокислот, тогда ка цитозольный пул участвует в биосинтезе жирных кислот.

Процесс окисления жирных кислот в митохондриях состоит из 2 стадий. На первой стадии происходит отщепление двухуглеродных фрагментов – в виде ацетил-КоА.

На второй стадии окисления жирных кислот остатки ацетил-КоА окисляются в цикле лимонной кислоты до СО₂ и Н₂О. Таким образом, ацетил-КоА, образующийся в результате окисления жирных кислот, поступает на общий конечный путь окисления вместе с ацетил-КоА, образующимся из глюкозы через реакцию окисления пирувата.

На обеих стадиях окисления жирных кислот атомы водорода или соответствующие им электроны передаются по митохондриальной цепи переноса электронов на кислород. С этим потоком электронов сопряжен процесс окислительного фосфорилирования.

Этапы - окисления

Атомы водорода, отщепляемые от ацил-КоА, переносятся на ФАД, затем на убихинон и дальше по дыхательной цепи к кислороду. В результате переноса этой пары протонов и по дыхательной цепи к кислороду образуются две молекулы АТФ путем окислительного фосфорилирования АДФ.

На третьем этапе окисления жирных кислот имеет место передача протонов и на НАД. Образовавшийся в этой реакции НАДН передает затем восстановительные эквиваленты НАДН – дегидрогеназе дыхательной цепи. На каждую пару электронов, переходящих по цепи переноса электронов от НАДН к кислороду образуется 3 молекулы АТФ.