Кетогенез и его использование клетками

Регуляция синтеза жирных кислот

Субстрат процесса – ацетил-КоА образуется в митохондриях, а их мембраны для него непроницаемы. Проблема перемещения данного соединения решается при помощи челночного механизма. Ацетил-КоА реагирует с оксалоацетатом (ОА), образуется цитрат, который с помощью специфических транспортных белков переносится в цитозоль, где распадается на составные компоненты.

Данное явление провоцируется накоплением в митохондриях этой трикарбоновой кислоты из-за угнетения ЦТК. Выходя из органоида цитрат выступает одновременно в роли предшественника цитозольного ацетил-КоА и положительного модулятора (активатора) ацетил-КоА-карбоксилазы – ключевого фермента биосинтеза ЖК. Когда же жирные кислоты образуются в избытке, они сами становятся аллостерическими ингибиторами данного энзима.

В норме у взрослого человека процессы распада и синтеза жирных кислот сбалансированы. Если калорийность поступающих с пищей углеводов, липидов и белков превышает энергозатраты организма, ЖК, неиспользованные в качестве энергоисточников, депонируются в виде нейтральных жиров в печени и жировой ткани.

Каждый цикл β-окисления ВЖК, протекающий в митохондриях, требует для своего окончания свободного НSКоА. Такая форма кофермента обычно получается при альдольной конденсации ацетил-КоА и ОА (в начале ЦТК). Последняя структура образуется из ПВК – основного продукта гликолиза. Снижение его скорости (при голодании, сахарном диабете) замедляет образование ОА, и естественно высвобождение НSКоА, что грозит угнетением β-окисления. Для предотвращения неблагоприятных последствий ацетил-КоА начинает конденсироваться друг с другом, отрывая свободную форму кофермента ацилирования. Результатом подобного генеза являются β- гидроксибутират, ацетоацетат (кетоновые тела). Их соотношение определяется сочетанием НАДН И НАД⁺ (рис. 24).

Рис. 24. Последовательность реакций кетогенеза

Обе кислоты легко выходят в плазму крови (в норме их величины не превышают 30 мг/л) и достигают периферических органов и тканей, где могут использоваться по следующим направлениям:

· в качестве энергосубстрата с регенерацией ацетил-КоА, который сгорает в цикле Кребса (рис. 25):

Рис. 25. Распад кетоновых тел

· б) как предшественники липогенеза – кетоновые тела принимают участие в реакциях синтеза ЖК, ХС и их производных.

Голодание, сахарный диабет провоцируют развитие гиперкетонемии, ацидоза. Для предотвращения этого явления включаются буферные системы, а также при подкислении среды молекула ацетоацетата разрушается до ацетона и СО₂ (рис. 24), которые выделяются через дыхательную систему, а сами кетоновые тела при превышении почечного порога секретируются в мочу (кетонурия).

Дата добавления: 2015-07-13