Обмен жиров

6.1. Переваривание и всасывание жиров.

В суточном рационе обычно содержится 80-100 г жиров. Переваривание жиров происходит в тонкой кишке. Жир предварительно с помощью желчных кислот превращается в эмульсию, что значительно повышает эффективность действия фермента поджелудочного сока - липазы. Под действием этого фермента жир расщепляется на глицерин и жирные кислоты:

Поскольку в пище присутствуют разнообразные жиры, то в результате их переваривания образуется большое количество разновидностей жирных кислот. Продукты расщепления жира всасываются слизистой тонкой кишки. Глицерин растворим в воде, поэтому его всасывание происходит легко. Жирные кислоты, нерастворимые в воде, всасываются в виде комплексов с желчными кислотами. В клетках тонкой кишки глицерин вновь соединяется с жирными кислотами, но только с теми, которые входят в состав жиров организма человека. В результате синтезируется человеческий жир.

Вновь образовавшийся (ресинтезированный) жир по лимфатическим сосудам, минуя печень, поступает в большой круг кровообращения и откладывается в запас в жировых депо. Главные жировые депо организма - подкожная жировая клетчатка, большой и малый сальники, околопочечная капсула.

6.2.Катаболизм жиров.

Использование жира в качестве источника энергии начинается с его выхода из жировых депо в кровяное русло. Этот процесс называется мобилизацией жира. Мобилизация жира ускоряется под влиянием симпатической нервной системы и гормона - адреналина.

Основные превращения жира происходят в печени, где имеются активные ферменты жирового обмена.

В печени жир прежде всего подвергается гидролизу и превращается, также как и в кишечнике, в глицерин и жирные кислоты.

Образовавшийся глицерин легко переходит в фосфоглицериновый альдегид, который является также промежуточным продуктом распада углеводов, и поэтому вовлекается в углеводный обмен.

Жирные кислоты, являясь веществами химически неактивными, вначале активируются с использованием энергии АТФ и связываются со своим переносчиком - коферментом А (комплекс жирная кислота - кофермент А называется ацил-кофермент А):

Образовавшийся ацил-кофермент А далее с помощью еще одного переносчика - карнитина поступает в митохондрии, где происходит окисление жирной кислоты.

Окисление жирных кислот протекает в два этапа.

На первом этапе, называемым b-окислением (данное название обусловлено тем, что окислению подвергается углеродный атом жирной кислоты, находящийся в b-положении), от жирной кислоты, связанной с коферментом А, дважды отщепляется по два атома водорода, которые затем по дыхательной цепи передаются на молекулярный кислород. В итоге образуется вода, и за счет выделяющейся при этом энергии осуществляется синтез 5 молекул АТФ (см. главу 4 «Биологическое окисление»). Завершается b-окисление отщеплением от жирной кислоты двууглеродного фрагмента в виде ацетил-кофермента А:

b-окисление многократно повторяется до тех пор, пока жирная кислота полностью не превратится в ацетил-КоА, количество молекул которого равно половине числа атомов углерода в исходной жирной кислоте. Как уже отмечалось, каждое отщепление ацетил-кофермента А сопровождается синтезом пяти молекул АТФ, осуществляемым тканевым дыханием.

Вторым этапом окисления жирных кислот является цикл трикарбоновых кислот (ЦТК) или цикл Кребса, в котором происходит дальнейшее окисление остатка уксусной кислоты, входящей в ацетил-кофермент А, до углекислого газа и воды. При окислении одной молекулы ацетил-кофермента А выделяется 12 молекул АТФ (см. главу 5 «Обмен углеводов»).

В целом окисление жирных кислот до СО₂ и Н₂О дает большое количество энергии. Например, в случае окисления пальмитиновой кислоты (C₁₅H₃₁COOH) 7 раз протекает b-окисление, что приводит к образованию 35 молекул АТФ и 8 молекул ацетил-кофермента А. При дальнейшем окислении 8 молекул ацетил-кофермента А в цикле Кребса еще синтезируется 96 молекул АТФ. Вычтя из полученной суммы молекул АТФ одну молекулу, энергия которой была затрачена на активацию жирной кислоты, получаем окончательный результат: при окислении молекулы пальмитиновой кислоты образуется 130 молекул АТФ.

Окисление жира протекает в митохондриях при обязательном использовании молекулярного кислорода, что существенно ограничивает скорость этого процесса. Поэтому за счет окисления жиров можно обеспечить энергией только работу средней мощности, но зато очень продолжительную, так как запасы жира в организме весьма значительны.

При избыточном образовании ацетил-кофермента А, что обычно бывает в печени, вместо цикла Кребса происходит реакция конденсации. В результате конденсации остатки уксусной кислоты соединяясь попарно, превращаются в кетоновые тела, а кофермент А выделяется в свободном виде:

С током крови кетоновые тела поступают во все ткани. Однако бόльшая часть кетоновых тел извлекается из крови органами, имеющими высокие энергозатраты: миокардом, скелетными мышцами, почками. В этих органах с участием их собственного кофермента А кетоновые тела вновь переходят в ацетил-кофермент А:

6.3. Синтез жиров.

Синтезируются жиры из глицерина и жирных кислот.

Глицерин в организме возникает при распаде жира (пищевого и собственного), а также легко образуется из углеводов.

В организме синтезируются только насыщенные и мононенасыщенные (имеющие одну двойную связь) жирные кислоты. Кислоты, содержащие две и более двойных связей в своей молекуле (полиненасыщенные), в организме не синтезируются и должны поступать с пищей. Для синтеза жира также могут быть использованы жирные кислоты – продукты гидролиза пищевого и собственного жиров.

Все участники синтеза жира должны быть в активном виде: глицерин в форме глицерофосфата, а жирные кислоты в форме ацил-кофермента А. Синтез жира осуществляется в цитоплазме клеток (преимущественно, жировой ткани, печени, тонкой кищки) и протекает по следующей схеме::

Следует подчеркнуть, что глицерин и жирные кислоты могут быть получены из углеводов. Поэтому при избыточном потреблении углеводов на фоне малоподвижного образа жизни развивается ожирение.

Дата добавления: 2014-01-20