Транспорт и отложение жиров

Поступающие из лимфатических сосудов в кровь жиры, а также 20-30 % жиров, которые всасываются непосредственно из кишечника в капилляры воротной вены, если они не подверглись окислительному распаду, откладываются в основной своей массе в подкожной клетчатке и в сальнике. Из жировой ткани жиры, по мере надобности, поступают в кровь и ею доставляются к местам их использования. Следовательно, жиры в крови появляются в результате всасывания из кишечника и в результате поступления из жировой ткани (жировых депо). В крови содержание триглицеридов и жирных кислот составляет обычно 0,5%, после приема богатой жирами пиши оно возрастает до 1%. В этом случае говорят об алиментарной липемии, она непродолжительна, исчезает через несколько часов.

С липемией также встречаются при голодании и при заболеваниях, приводящих к истощению организма. Она может наблюдаться и в тех случаях, когда доставляемые к органам, главным образом к печени, липиды (жиры) медленно используются.

9. 1. 3. ОКИСЛИТЕЛЬНЫЙ РАСПАД ЖИРОВ.

Распад жиров, как уже отмечалось, начинается с их гидролиза. В тканях, особенно в печени, эта реакция катализируется тканевыми липазами. Продукты гидролиза жиров - глицерин и высокомолекулярные жирные кислоты - значительно отличаются друг от друга по своей химической природе, и пути распада их различны.

а) Распад глицерина.

Распад глицерина в основном повторяет путь распада глюкозы. Превращения глицерина начинаются с его фосфорилирования. Эта реакция происходит с участием глицеринфосфоферазы, катализирующей перенесение фосфорного остатка от АТФ на глицерин:

Фосфоглицериновая кислота подвергается затем окислению с образованием фосфоглицеринальдегида – промежуточного продукта распада глюкозы и гликогена.

Начиная с образования фосфоглицеринальдегида, благодаря обратимости отдельных звеньев гликогенолиза, можно легко себе представить возможность синтеза из глицерина гликогена, а также его распад до молочной кислоты в анаэробных условиях. В аэробных условиях молочная кислота превращается в ПВК, затем в ацетил-КоАS, который будет вступать в ЦТК с полным окислением до СО₂ и Н₂О и выделением энергии.

По иному пути протекают в организме превращения высоко­молекулярных жирных кислот.

б) Теории |b-окисления жирных кислот.

В начале нашего столетия Кнооп провел исследования по изучению пути окисления жирных кислот у собак, результаты которых легли в основу теории b-окислення жирных кислот. Эта теория получила широкое признание и была подтверждена исследованиями последних десятилетий.

Кнооп пришел к выводу, что жирные кислоты в организме подвергаются превращениям, в результате которых углеродная цепь их последовательно укорачивается на два атома углерода. Окислению (дегидрогенизации) в этом случае подвергается радикал СН₂, находящийся в b-положении по отношению к карбоксилу. В результате от углеродной цепи жирной кислоты отщепляегся С₂ -фрагмент, который рассматривается как уксусная кислота. Представление о процессе b-окисления жирных кислот дает следующая схема:

Непредельная b-окси кислота b-кето кислота уксусная кислота

Образовавшаяся молекула жирной кислоты снова подвергается окислению. Процесс b-окисления жирных кислот предусматривает последовательное окисление их с образованием С₂-фрагментов (уксусной кислоты).

Количество образующихся молекул уксусной кислоты зависит от длины углеродной цепи жирной кислоты, подвергшейся окислению. Для стеариновой кислоты (C₁₇Н₃₅СООН) оно будет равняться девяти, для пальметиновой (С₁₅Н₃₁СООН) - восьми и т.д. Следует указать, что для всех природных жирных кислот обычно характерно наличие в их молекулах четного числа атомов углерода. Следовательно, и результате процесса b-окисления каждая из них должна дать то или иное количество молекул уксусной кислоты.

Так как природные жирные кислоты содержат в своих молекулах четное число атомов углерода, и при b-окислении отщепляется четный С₂ –фрагмент, то все они на определенном этапе своего превращения должны дать начало образованию С₄-жирной кислоты -масляной кислоты. Последняя, следовательно, должна явиться промежуточным продуктом окисления высокомолекулярных жирных кислот. В свою очередь, масляная кислота также подвернется b-окислению.

Из этой схемы видно, что каждая молекула высокомолекулярной жирной кислоты на определенном этапе своего распада должна дать начало образованию одной молекулы ацетоуксусной кислоты.

Итак, ацетоуксусная кислота может образоваться путем синтеза из двух молекул уксусной кислоты, она же может быть и промежуточным продуктом b-окисления масляной кислоты.

Экспериментальные данные, полученные в течение ряда лет, не только подтвердили предложенную Кноопом теорию b-окисления жирных кислот, но определенным образом ее расширили. Прежде всего было показано, что жирные кислоты до процесса b-окисления активируются. В активации принимают участие KoASH и АТФ:

Дальнейшему превращению подвергается ацил- KoAS – активная форма любой жирной кислоты. Отсюда легко понять, что в результате b-окислення жирных кислот образуется не свободная уксусная кислота, а ее активная форма - ацетил ~ SKoA.

Молекулы ацетил~SKoA включаются в окислительный цикл трикарбоновых кислст и подвергаются полному распаду до СО₂ и Н₂О

Обмен жиров можно представить в виде схемы:

Ненасыщенные жирные кислоты, входящие в состав жиров, сначала превращаются в насыщенные в результате реакции гидрогенизации, а затем также подвергаются b-окислению.

Часть ацетил-SKoA, образовавшегося в печени в результате
b-оклсления, подвергается там дальнейшему распаду. Основная же масса
анетил-SKoA конденсируется и превращается в ацетоацетил-SКоА, из
которого в печени образуется ацетоуксусная кислота путем

гидролитического отщепления KoASH.

в) О месте ацетоуксусной кислоты в промежуточном обмене.

Мы видели, что ацетил-SKoA, образующийся в печени в результате b-окисления жирных кислот, превращается там же в ацетоуксусную кислоту, которая поступает в кровь и ею доставляется к различным тканям организма, где используется. Подобно тому как за счет расщепления гликогена печень снабжает ткани организма глюкозой, она снабжает ткани и ацетоуксусной кислотой за счет b-окисления высокомолекулярных жирных кислот. Но если глюкоза в печени образуется из имеющегося в ней запаса гликогена, то запас жиров и тем более жирных кислот в печени отсутствует. Запасы жира сосредоточены в брыжейке (сальнике) и в подкожной жировой клетчатке; образование же из жирных кислот ацетоуксусной кислоты происходит в печени.

Ацетоуксусная кислота образуется не только в печени, но и в других органах, однако, во всех органах, за исключением печени, она образуется за счет конденсации молекул ацетил ~ SKoA, возникающего в результате окислительного распада углеводов.

Ацетоуксусная кислота, возникающая и тканях из углеводов, а также поступающая в ткани из печени, при нормальных условиях подвергается окислительному распаду с образованием СО₂ и Н₂0. Содержание ее в тканях и крови незначительно. Незначительно также в тканях содержание веществ, легко образующихся из ацетоуксуснои кислоты - b-оксимасляной и ацетона. У больных сахарным диабетом происходит накопление кетоновых тел в тканях и крови. Объясняется это тем, что происходит, с одной стороны, избыточное образование ацетоуксуснои кислоты, а с другой стороны, снижен ее окислительный распад. А избыточное образование ее связано с тем, что при диабете усилен синтез углеводов из иных веществ (глюконеогенез).

ОБМЕН ФОСФАТИДОВ.