Первое, что происходит при использовании нейтрального жира во время голодания и физической нагрузки – это активация ферментов, отвечающих за отщепление жирных кислот от триацилглицерола. Первый активируемый фермент называется триацилглицерол-липаза или ТАГ-липаза.
В настоящее время существует современная , другая концепция регуляции ферментов, отвечающих за мобилизацию триацилглицеролов в клетках. Согласно этой теории гормон-чувствительной на самом деле является HSL-липаза (hormone-sensitive lipase , здесь ДАГ-липаза ), а не ТАГ-липаза.
На данной странице изложена еще принятая, но устарешая, схема регуляции липолиза.
Кроме ТАГ-липазы, в адипоцитах имеются еще диацилглицерол-липаза (ДАГ-липаза) и моноацилглицерол-липаза (МАГ-липаза), которые постоянно активны, однако в покое их активность не проявляется из-за отсутствия субстрата. Как только в клетке после работы ТАГ-липазы появляются диацилглицеролы, начинает работать постоянно активная ДАГ-липаза, продукт ее реакции моноацилглицерол (МАГ) является субстратом для МАГ-липазы. Образующиеся жирные кислоты и глицерол покидают клетку.
Гидролиз триацилглицеролов липазами жировой клетки
Для регуляции активности ТАГ-липазы обязательно наличие гормонального влияния (адреналин, глюкагон, соматотропин, инсулин и ряд других гормонов).
Активация триацилглицерол-липазы
Гормонзависимая активация липолиза в адипоцитах адреналином и глюкагоном происходит при напряжении организма (голодание , длительная мышечная работа , охлаждение ). Активность ТАГ-липазы зависит, главным образом, от соотношения инсулин / глюкагон.
В целом последовательность событий активации липолиза по классической, но устаревшей, схеме выглядит следующим образом:
- Молекула гормона (адреналин, глюкагон, АКТГ) взаимодействует со своим рецептором.
- Активный гормон-рецепторный комплекс воздействует на мембранный G-белок .
- G-белок активирует фермент аденилатциклазу .
- Аденилатциклаза превращает АТФ в циклический АМФ (цАМФ) – вторичный посредник (мессенджер).
- цАМФ аллостерически активирует фермент протеинкиназу А .
- Протеинкиназа А фосфорилирует ТАГ-липазу и активирует ее.
- ТАГ-липаза отщепляет от триацилглицеролов жирную кислоту в 1 или 3 положении с образованием диацилглицерола (ДАГ).
Каскадный механизм активации ТАГ-липазы
Кроме гормонов, влияющих на активность аденилатциклазы через G-белки, существуют иные механизмы активации. Например, соматотропный гормон увеличивает количество аденилатциклазы, глюкокортикоиды способствуют синтезу ТАГ-липазы.
Активность ТАГ-липазы зависит от гормонов
Гидролиз ТАГ
Кроме ТАГ-липазы, в адипоцитах имеются еще диацилглицерол-липаза (ДАГ-липаза) и моноацилглицерол-липаза (МАГ-липаза), активность которых высока и постоянна, однако в покое эта активность не проявляется из-за отсутствия субстрата. Как только в клетке после работы ТАГ-липазы появляются диацилглицеролы начинает работать постоянно активная ДАГ-липаза, продукт ее реакции моноацилглицерол (МАГ) является субстратом для МАГ-липазы. Образующиеся жирные кислоты и глицерол покидают клетку.
Активация триацилглицерол-липазы
Активность ТАГ-липазы зависит главным образом от соотношения инсулин / глюкагон.
Гормонзависимая активация ТАГ-липазы адипоцитов адреналином и глюкагоном происходит при напряжении организма (голодание, длительная мышечная работа, охлаждение).
В целом последовательность событий активации липолиза выглядит следующим образом:
- Молекула гормона (адреналин, глюкагон, АКТГ) взаимодействует со своим рецептором.
- Активный гормон-рецепторный комплекс воздействует на мембранный G-белок.
- G-белок активирует фермент аденилатциклазу .
- Аденилатциклаза превращает АТФ в циклический АМФ (цАМФ) - вторичный посредник (мессенджер).
- цАМФ аллостерически активирует фермент протеинкиназу А.
- Протеинкиназа А фосфорилирует ТАГ-липазу и активирует ее.
- ТАГ-липаза отщепляет от триацилглицеролов жирную кислоту в 1 или 3 положении с образованием диацилглицерола (ДАГ).
Кроме гормонов, влияющих на активность аденилатциклазы через G-белки, существуют иные механизмы активации. Например, соматотропный гормон увеличивает количество аденилатциклазы, глюкокортикоиды способствуют синтезу ТАГ-липазы.
Классический механизм формирования ожирения предусматривает повышение способности к образованию жира и его отложению в жировой ткани, в основном в «жировых депо», и затруднение мобилизации жира из тканей . Повышенное накопление жира в организме осуществляется за счет не столько экзогенно вводимых и эндогенно образуемых жиров, сколько углеводов. Активация циклов обмена веществ, способствующих новообразованию жиров из углеводов, при ожирении преимущественно выражена в жировой ткани. Естественно, она должна занять центральное место среди патогенетических механизмов тучности.
Жировая ткань у здорового человека составляет до 20% массы тела, но у тучного субъекта может достигать 40- 50%, а в отдельных случаях возрастать до 70%. Большую часть жировой ткани составляют триглицериды (70-90%). Жировая ткань в норме не является простым депо жира. Она обладает высокой метаболической активностью. В ней непрерывно совершаются интенсивные процессы обмена веществ, такие как синтез и гидролиз липидов: синтез жирных кислот, в том числе из углеводов, их эстерификация в триглицериды или нейтральный жир, его депонирование и расщепление с образованием жирных кислот, использование последних для энергетических целей. У здорового человека процессы липогенеза и липолиза уравновешены. Синтез жира обеспечивают два метаболических цикла - гликолитический и пентозный.
По гликолитическому пути осуществляется синтез глицерина из глюкозы через стадию образования α-глицерофосфата. Свободный глицерин в жировой ткани используется для синтеза триглицеридов. Стадии пентозного цикла включают образование пировиноградной кислоты из моносахаридов и глюкогенных аминокислот, декарбоксилирование с последующим образованием ацетил-КоА. Ацетил-КоА при участии аденозинтрифосфата (АТФ) и НАДФ-Н2 конденсируется через ряд этапов в высшие жирные кислоты. Если пентозный цикл неактивен, то в среде преобладает невосстановленный НАДФ и процессы липосинтеза неинтенсивны. При преобладании в среде восстановленного НАДФ, или НАДФ-Н2, липосинтез активируется.
Известно, что отложение жира в жировой ткани происходит в основном в результате его новообразования из углеводов пищи. Интенсивность реакций пентозного цикла и определяет скорость формирования жирных кислот из глюкозы. В жировой ткани по сравнению с другими тканями организма пентозофосфатный цикл обладает наивысшей активностью. Соотношение этого и гликолитического цикла в жировой ткани составляет приблизительно 1:1, а в печени 1: 12. В кишечной ткани обмен по пентозному циклу вообще не осуществляется [Лейтес С. М., 1967]. Расчеты по результатам исследований с меченым углеродом показали, что жировая ткань использует около 50% поступившей в нее глюкозы в реакциях гликолиза и 50% окисляется по пентозофосфатному и другим альтернативным путям обмена.
Доказано, что процессы липосинтеза при ожирении усиливаются в значительной мере повышением активности не гликолиза, а пентозофосфатного цикла [Шонка Г., Ермоленко Р. И., 1960]. Избыточное питание, особенно чрезмерное поступление углеводов с пищей, считают одним из серьезных факторов, способствующих активации пентозофосфатного цикла.
Ферментное соотношение в жировой ткани до недавнего времени изучали лишь в опытах на животных [Лейтес С. М., Давтян Н. К., 1965; Покровский А. А., Пиленицына Р. А., 1966; Когп, 1955, 1959; Korn et al., 1957]. Во многих работах показана важная роль липаз (гидролазы эфиров глицерина и жирных кислот; КФ 3.1.1.3) в процессах обмена веществ в жировой ткани.
Различают несколько типов липаз, активность которых регулируется различными факторами: липаза, активируемая адреналином; липаза, действующая в нестимулированной ткани; липаза липопротеидная, активность которой повышается при инкубации с гепарином . Жиромобилизующая липаза осуществляет гидролиз триглицеридов, обеспечивает поступление в кровь НЭЖК с последующим их использованием в качестве энергетического материала. Липазу жировой ткани, кроме адреналина, активируют норадреналин, соматотропный гормон, АКТГ. Липопротеидная липаза обладает как липолитическим, так и липосинтетическим действием в отношении триглицеридов жировой ткани . Кроме гепарина, активность липопротеидлипазы повышает добавление в инкубационную среду инсулина и глюкозы. Липопротеид-липаза в жировой ткани подготавливает липопротеиды крови к ассимиляции и синтезу триглицеридов.
У человека с нормальным обменом веществ, не страдающего ожирением, и та и другая липаза, будучи достаточно активными, в известной мере уравновешивают процессы липогенеза и липосинтеза [Давтян Н. К., 1962; Лейтес С. М. Давтян Н. К., 1963, 1965; Давтян Н. К., Буртман Р. Н., 1964; Nestel, Havel, 1962; Stern et al., 1962; Chlouverakis, 1963, 1979, и др.].
У тучных животных снижена липолитическая активность жировой ткани . Многие авторы [Лейтес С. М., 1962, 1967; Kekwick, Pawan, 1963, 1964, и др.] сообщали, что при ожирении липолитический эффект специально подобранных диет, в том числе малой энергетической ценности, с высоким содержанием жира объясняется активацией липолитических ферментов.
Это стало предпосылкой для определения активности липаз в подкожной жировой ткани у больных ожирением в Институте питания АМН СССР [Покровский А. А., Оленева В. А., Пиленицина Р. А., 1964]. Наблюдения показали, что у всех тучных людей резко снижена активность обеих липаз. Активность жиромобилизующей липазы у больных ожирением снижена в 5 раз, липопротеидлипазы- в 2,6 раза. Те же соотношения сохранялись при применении активаторов - адреналина и гепарина.
Одновременное снижение активности двух ферментов противоположного действия позволило выдвинуть гипотезу о глубокой метаболической инертности жировой ткани у больных ожирением. Тем не менее при общей низкой активности ферментов особенно снижена активность фермента, обеспечивающего липолиз.
Соотношение липопротеидной и жиромобилизующей липаз в подкожной жировой ткани весьма демонстративно показывает преобладание у больных ожирением липосинтеза над липолизом при общей метаболической инертности жировой ткани. Сдвиг активности ферментов в сторону липосинтеза, как было показано, отчетливо виден при стимуляции физиологическими активаторами. В этих условиях соотношение активности липопротеидной и жиромобилизующей липаз в жировой ткани у тучных более чем в Образа превышало соответствующий показатель у здоровых людей. Следует не только оценить это явление с точки зрения снижения процессов биологического окисления, нарушения динамического равновесия между мобилизацией НЭЖК жировой тканью при ожирении и недостаточностью их использования в энергетических целях другими тканями организма, но и предположить своеобразное блокирование перманентного вывода НЭЖК из жировых депо, что прямо связано с торможением липолиза вследствие снижения активности ферментов.
За последние годы возрос интерес к еще одному ферменту жировой ткани - глюкозо-6-фосфат-дегидрогеназе (Г-6-ФДГ). Этот фермент является ключевым в пентозофосфатном цикле, а в жировой ткани пентозный путь превращения глюкозо-6-фосфата функционирует весьма интенсивно. Глюкозо-6-фосфат окисляется под влиянием дегидрогеназы в 6-фосфоглюконат, который затем подвергается дальнейшему окислению благодаря действию другой дегидрогеназы. Жировая ткань остается наиболее богатым источником дегидрогеназ, дегидрирующих высшие жирные кислоты. В этом отношении активность жировой ткани выше активности печени в 2-3 раза, мышц и почек-в 30 раз [Лейтес С. М., 1948, 1954]. Высокая активность Г-6-ФДГ пентозного пути еще раз свидетельствует о большой способности жировой ткани генерировать НАДФН2, необходимый для биосинтеза жирных кислот . Активность Г-6-ФДГ повышается при усиленном откармливании нормальных животных , а также при кормлении крыс пищей, обогащенной углеводами . И то, и другое, по-видимому, объясняется усилением липогенеза в условиях опытов.
Активность Г-6-ФДГ в жировой ткани определяли в микроучастке подкожной жировой клетчатки, добытой путем эксцизии из передней брюшной стенки [Мокина М. Н., 1971]. Использовали спектрофотометрический метод Корнберга и Хорекера в модификации Ю. Л. Захарьина (1967). Активность выражена в микромолях НАДФ, восстановленного за 1 мин, в расчете на 1 г растворенного белка. Белок в жировой ткани определяли методом Лоури (1967). Контролем служили 23 человека (13 мужчин в возрасте 18- 54 лет и 10 женщин в возрасте 16-50 лет) с нормальной массой тела. У лиц контрольной группы биоптат получали во время операции по поводу аппендицита.
Средние величины активности Г-6-ФДГ у людей с нормальной массой тела составили 20,42+3,28 мкМ/(мин·г) белка.
В наших исследованиях при ожирении активность Г-6-ФДГ оказалась значительно сниженной по сравнению с нормой в 3,7 раза . Тяжесть ожирения не влияла на активность фермента.
Наиболее низкая активность фермента оказалась у людей, давно страдающих ожирением. Так, если ожирение возникало с детских лет или продолжалось 15-20 лет, то активность Г-6-ФДГ была в пределах 4,46±0,76-4,92±1,45 Ед, а при давности болезни не больше 3-5 лет она составляла 12,69±1,75 Ед. У больных последней группы, относительно недавно достигших разных степеней ожирения, активность фермента была почти в 3 раза выше.
Следовательно, у больных ожирением наряду с низкой активностью липолитических ферментов в жировой ткани значительно снижена активность глюкозо-6-фосфат-дегид-рогеназы - одного из ферментов, обеспечивающих необходимое количество НАДФ для биосинтеза жирных кислот, ключевого фермента пентозного цикла. Следовательно, в определенной мере заторможен липосинтез. Представленные данные еще раз подтверждают гипотезу о своеобразной инертности метаболических процессов, о заторможенности ферментных реакций у больных ожирением.
Липаза — синтезируемый человеческим организмом водорастворимый фермент, катализирующий гидролиз нерастворимых эстеров (липидных субстратов) и способствующий перевариванию, растворению и фракционированию нейтральных жиров.
Вместе с желчью липаза стимулирует переваривание жиров, жирных кислот, жирорастворимых витаминов А, Е, D, К, трансформируя их в энергию и тепло.
Назначением липопротеинлипазы является расщепление триглицеридов (липидов) в липопротеинах крови, благодаря чему обеспечивается доставка жирных кислот к тканям.
Липазу вырабатывают:
- поджелудочная железа;
- печень;
- легкие;
- кишечник
- особые железы, расположенные в ротовой полости детей грудного возраста.
В последнем случае синтезируется так называемая лингвальная липаза. Каждый из перечисленных ферментов способствует расщеплению определенной группы жиров.
Функции липазы в организме
Основной функцией любого типа липазы является переработка жиров, их расщепление и фракционирование. Кроме того, этот энзим участвует в энергетическом обмене, процессах усваивания полиненасыщенных жирных кислот и некоторых витаминов.
Самым важным энзимом, благодаря которому обеспечивается полноценное и своевременное усвоение липидов, является панкреатическая липаза (вырабатываемая поджелудочной железой). Фермент поступает в пищеварительный тракт в виде неактивного энзима – пролипазы, где под воздействием колипазы (еще одного фермента поджелудочной железы) и желчных кислот трансформируется в активную форму. Панкреатическая липаза расщепляет эмульгированные печеночной желчью жиры. Она является катализатором расщепления содержащихся в продуктах триглицеридов (нейтральных жиров) на высшие жирные кислоты и глицерин.
- Печеночная липаза способствует усвоению хиломикронов и липопротеинов низкой плотности, а также регулирует содержание липидов плазмы.
- Желудочная липаза стимулирует расщепление трибутирина масла.
- Лингвальная разновидность липазы расщепляет жиры, содержащиеся в грудном молоке.
Есть определенные критерии нормы содержания липазы в составе крови.
- Для взрослых как женского, так и мужского пола (старше 17 лет) показатель составляет от 0 до 190 единиц на 1 миллилитр крови.
- У детей и подростков до 17 лет нормой считается уровень липазы в диапазоне от 0 до 130 единиц на 1 миллилитр.
- Что касается конкретно панкреатической липазы, то нормальным считается содержание 13-60 единиц фермента поджелудочной железы на 1 мл крови.
На что указывает повышение уровня липазы в крови?
С точки зрения значимости при постановке диагноза важную роль играет липаза, вырабатываемая поджелудочной железой. Колебания ее уровня в составе сыворотки крови в ту или иную сторону являются показателем наличия определенных нарушений в работе поджелудочной железы.
Повышение уровня фермента отмечается при:
- панкреатите, протекающем в острой форме, или при обострении хронического процесса;
- желчных коликах;
- травме поджелудочной железы;
- наличии в поджелудочной железе новообразований;
- хронических патологиях желчного пузыря;
- образовании кисты или псевдокисты в поджелудочной железе;
- закупорке панкреатического протока рубцом или камнем;
- внутрипеченочном холестазе;
- острой кишечной непроходимости;
- инфаркте кишечника;
- перитоните;
- прободении язвы желудка;
- перфорации внутреннего (полого) органа;
- острой или хронической почечной патологии;
- эпидемическом паротите, при котором происходит поражение поджелудочной железы;
- нарушениях обменных процессов, имеющих место при сахарном диабете, ожирении или подагре;
- циррозе печени;
- длительном приеме медицинских препаратов – в частности, барбитуратов, анальгетиков наркотического ряда, гепарина, индометацина;
- операции по трансплантации органов.
В редких случаях процесс активизации липазы оказывается связанным с некоторыми травмами – например, переломами трубчатых костей. Но в этом случае колебания уровня фермента в крови не могут считаться специфическим показателем наличия физического повреждения. По этой причине анализы на липазу не учитываются при диагностике травм различного происхождения.
Определение уровня липазы в сыворотке обретает особую важность при любом поражении поджелудочной железы. В этом случае анализ крови на содержание данного энзима вместе с анализом на амилазу (фермент, способствующий расщеплению крахмала до олигосахаридов) с высокой степенью достоверности указывает на наличие патологического процесса в тканях поджелудочной железы: оба показателя оказываются выше нормы). В процессе нормализации состояния больного названные ферменты возвращаются к адекватным показателям не одновременно: как правило, уровень липазы остается на высоком уровне дольше, чем уровень амилазы.
В ходе исследований было выявлено, что при панкреатите в первые сутки уровень липазы повышается лишь до умеренных отметок и в очень редких случаях доходит до уровня, при котором можно с высокой степенью уверенности ставить диагноз. В основном наличие болезни на основе показателей активности липазы можно определить лишь на третьи сутки. При этом следует учесть некоторые моменты:
- при отечной разновидности заболевания уровень липазы остается в пределах нормы;
- среднее повышение уровня фермента отмечается при наличии жирового панкреонекроза;
- активность липазы повышается в 3,5 раза при геморрагической форме панкреонекроза.
Высокий уровень липазы сохраняется от 3 до 7 суток с начала развития воспаления. Тенденция к снижению фиксируется только спустя 7-14 дней.
При повышении уровня липазы в 10 и более раз прогноз заболевания считают крайне неблагоприятным, особенно если активность сохраняется на протяжении нескольких суток и не опускается ниже трехкратного превышения нормального показателя.
Повышение уровня панкреатической липазы имеет свою специфику в зависимости от вызвавшей ее конкретной причины:
- При остроой форме панкреатита уровень фермента начинает подниматься спустя несколько часов (от 2 до 6) после поражения поджелудочной железы. Через 12-30 часов он достигает максимальной отметки и начинает снижаться. Нормализация активности энзима наблюдается спустя 2-4 дня.
- При хронической форме панкреатита сначала фиксируется умеренное повышение уровня липазы. Но по мере развития патологии показатель приходит в норму.
Причины пониженного уровня липазы в сыворотке крови
Низкий уровень липазы фиксируется:
- при наличии злокачественного новообразования в любой части организма, кроме самой поджелудочной железы;
- вследствие снижения функции поджелудочной железы;
- при кистозном фиброзе (муковисцидозе) – генетическом заболевании с тяжелым течением, возникающем в результате патологического поражения желез внешней секреции (ЖКТ, легких).
- после оперативного вмешательства по удалению поджелудочной железы;
- при избыточном содержании триглицеридов в крови, возникающем по причине неправильного питания с обилием жирных продуктов в рационе или вследствие наследственной гиперлипидемии.
В некоторых случаях снижение уровня липазы является маркером перехода панкреатита в хроническую форму.
Первое, что происходит при использовании нейтрального жира во время голодания и физической нагрузки – это активация фермента, отвечающего за отщепление первой жирной кислоты от триацилглицерола. Фермент называется гормон-чувствительная триацилглицерол-липаза или ТАГ-липаза.
Кроме ТАГ-липазы, в адипоцитах имеются еще диацилглицерол-липаза (ДАГ-липаза) и моноацилглицерол-липаза (МАГ-липаза), активность которых высока и постоянна, однако в покое эта активность не проявляется из-за отсутствия субстрата. Как только в клетке после работы ТАГ-липазы появляются диацилглицеролы начинает работать постоянно активная ДАГ-липаза, продукт ее реакции моноацилглицерол (МАГ) является субстратом для МАГ-липазы. Образующиеся жирные кислоты и глицерол покидают клетку.
Гидролиз триацилглицеролов липазами жировой клетки
Для регуляции активности ТАГ-липазы обязательно наличие гормонального влияния (адреналин, глюкагон, соматотропин, инсулин и ряд других гормонов).
Активация триацилглицерол-липазы
Гормонзависимая активация ТАГ-липазы адипоцитов адреналином и глюкагоном происходит при напряжении организма (голодание , длительная мышечная работа , охлаждение ). Активность ТАГ-липазы зависит главным образом от соотношения инсулин / глюкагон .
В целом последовательность событий активации липолиза выглядит следующим образом:
Молекула гормона (адреналин, глюкагон, АКТГ) взаимодействует со своим рецептором.
Активный гормон-рецепторный комплекс воздействует на мембранный G-белок .
G-белок активирует фермент аденилатциклазу .
Аденилатциклаза превращает АТФ в циклический АМФ (цАМФ) – вторичный посредник (мессенджер).
цАМФ аллостерически активирует фермент протеинкиназу А .
Протеинкиназа А фосфорилирует ТАГ-липазу и активирует ее.
ТАГ-липаза отщепляет от триацилглицеролов жирную кислоту в 1 или 3 положении с образованием диацилглицерола (ДАГ).
Каскадный механизм активации таг-липазы
Кроме гормонов, влияющих на активность аденилатциклазы через G-белки, существуют иные механизмы активации. Например, соматотропный гормон увеличивает количество аденилатциклазы, глюкокортикоиды способствуют синтезу ТАГ-липазы.
Снижение активности ТАГ-липазы
Инсулин препятствует активации липолиза другими гормонами, т.к.
он активирует фермент фосфодиэстеразу , которая гидролизует цАМФ, что останавливает каскадную активацию ТАГ-липазы,
активирует протеинфосфатазы , дефосфорилирующие ТАГ-липазу.
Для сжигания жирных кислот существует свой путь
Окисление жирных кислот (β-окисление )
Для преобразования энергии, заключенной в жирных кислотах, в энергию связей АТФ существует метаболический путь окисления жирных кислот до СО 2 и воды, тесно связанный с циклом трикарбоновых кислот и дыхательной цепью. Этот путь называется β-окисление , т.к. происходит окисление 3-го углеродного атома жирной кислоты (β-положение) в карбоксильную группу, одновременно от кислоты отщепляется ацетильная группа, включающая С 1 и С 2 исходной жирной кислоты.
Элементарная схема β-окисления
Реакции β-окисления происходят в митохондриях большинства клеток организма (кроме нервных клеток). Для окисления используются жирные кислоты, поступающие в цитозоль из крови или появляющиеся при липолизе собственных внутриклеточных ТАГ. Суммарное уравнение окисления пальмитиновой кислоты выглядит следующим образом:
Пальмитоил-SКоА + 7ФАД + 7НАД + + 7Н 2 O + 7HS-KoA → 8Ацетил-SКоА + 7ФАДН 2 + 7НАДН
Этапы окисления жирных кислот
1. Прежде, чем проникнуть в матрикс митохондрий и окислиться, жирная кислота должна активироваться в цитозоле. Это осуществляется присоединением к ней коэнзима А с образованием ацил-S-КоА. Ацил-S-КоА является высокоэнергетическим соединением. Необратимость реакции достигается гидролизом дифосфата на две молекулы фосфорной кислоты.
Реакция активации жирной кислоты
2. Ацил-S-КоА не способен проходить через митохондриальную мембрану, поэтому существует способ его переноса в комплексе с витаминоподобным веществом карнитином . На наружной мембране митохондрий имеется фермент карнитин-ацилтрансфераза I .
Карнитин-зависимый транспорт жирных кислот в митохондрию
Карнитин синтезируется в печени и почках и затем транспортируется в остальные органы. Во внутриутробном периоде и в первые годы жизни значение карнитина для организма чрезвычайно важно. Энергообеспечение нервной системы детского организма и, в частности, головного мозга осуществляется за счет двух параллельных процессов: карнитин-зависимого окисления жирных кислот и аэробного окисления глюкозы. Карнитин необходим для роста головного и спинного мозга, для взаимодействия всех отделов нервной системы, ответственных за движение и взаимодействие мышц. Существуют исследования, связывающие с недостатком карнитина детский церебральный паралич и феномен "смерти в колыбели ".
3. После связывания с карнитином жирная кислота переносится через мембрану транслоказой . Здесь на внутренней стороне мембраны фермент карнитин-ацилтрансфераза II вновь образует ацил-S-КоА который вступает на путь β-окисления.
4. Процесс собственно β-окисления состоит из 4-х реакций, повторяющихся циклически. В них последовательно происходит окисление (ацил-SКоА-дегидрогеназа ), гидратирование (еноил-SКоА-гидратаза ) и вновь окисление 3-го атома углерода (гидроксиацил-SКоА-дегидрогеназа ). В последней, трансферазной, реакции от жирной кислоты отщепляется ацетил-SКоА . К оставшейся (укороченной на два углерода) жирной кислоте присоединяется HS-КоА, и она возвращается к первой реакции. Все повторяется до тех пор, пока в последнем цикле не образуются два ацетил-SКоА.
