"Липолиз. Окисление жирных кислот. Метаболизм кетоновых тел"

1.Что следует понимать под катаболизмом липидов и каково его биологическое значение?

Биологический смысл катаболизма липидов – производство энергии.

Катаболизм липидов - совокупность всех катаболических процессов липидов, включающая несколько стадий:

• Липолиз

• Окисление жирных кислот

• Окисление кетоновых тел

• Перекисное окисление липидов

(По факту это весь ответ на вопрос)

Отложившиеся в жировых депо липиды по мере надобности могут вновь переходить в плазму крови(так называемая мобилизация жира), после чего они используются тканями в качестве энергетического или пластического (строительного) материала. Главным эндогенным источником липидов, используемых в качестве метаболического«топлива» служит резервный жир (в основном – триацилглицерины), содержащийся в цитоплазме клеток в форме капелек. Другой источник – фосфатиды мембран, подвергающиеся непрерывному обновлению.

Первым этапом использования жира в тканях в качестве энергетического материала является его расщепление с образованием глицерина и высших жирных кислот. Процесс этот катализируется тканевыми липазами. Различают несколько липаз, из которых триглицеридлипаза является гормонозависимой, т.е. активизируется гормонами с помощью аденилатциклазной системы(гормон аденилатциклаза, цАМФ, протеинкиназа, фосфорилированная, триглицеридлипаза). Фосфорилированная (активная) триглицеридлипаза расщепляет триглицерид на диглицерид и жирную кислоту. Затем под действием ди- и моноглицеридлипаз образуются конечные продукты липолиза - глицерин и жирные кислоты. В дальнейшем глицерин и жирные кислоты окисляются в тканях до СО2 и Н2О. Освобождающаяся при этом химическая энергия частью накапливается в ангидридных фосфатных связях АТФ, а частью переходит в теплоту.

Глицерин независимо от того поступит ли он на ресинтез жиров или будет претерпевать дальнейший распад, прежде всего фосфорилируется. Донором остатка фосфорной кислоты в этой реакции служит АТФ. Процесс ускоряется соответствующей фосфотрансферазой, получившей название глицерокиназы.

Фосфоглицерин (глицерофосфат) окисляется в тканях в фосфоглицериновый альдегид через фосфодиоксиацетон. Последний вступает в обменные реакции, рассмотренные ранее при изучении обмена углеводов: фосфоглицериновый альдегид – 1,3-дифосфоглицериновая кислота – 3-фосфоглицериновая кислота – 2-фосфоглицериновая кислота – фосфоенолпировиноградная кислота – пировиноградная кислота.

Пировиноградная кислота путем окислительного декарбоксилирования переходит в ацетил-КоА, который вовлекается в лимоннокислый цикл, сопряженный с цепью дыхательных ферментов, и окисляется до СО2 и Н2O. При окислении глицерина до СО2 и Н2О возникает вначале при окислении фосфоглицеринового альдегида три молекулы АТФ, одна молекула АТФ синтезируется при окислении 1,3-дифосфоглицериновой кислоты и одна молекула АТФ образуется при окислении 2-фосфоенолпировиноградной кислоты, наконец, 15 молекул АТФ образуется при окислении пировиноградной кислоты в лимоннокислом цикле. Таким образом, принимая во внимание, что одна молекула АТФ затрачивается на фосфорилирование глицерина, за счет окисления глицерина (при условии, что все атомы водорода, снятые дегидрогеназами, идут в дыхательную цепь ферментов, функционирующую сопряжено с окислительным фосфорилированием) образуется 19 молекул АТФ.