Часть С

1. Один цикл β-окисления жирной кислоты обеспечивает синтез 5 молекул АТФ, плюс 12 молекул АТФ возникает при распаде отщепляющегося ацетил-КоА в цикле трикаброновых кислот. Общее количество молекул АТФ, образующихся при полном распаде жирной кислоты с четным числом С-атомов, можно рассчитать по форме (n/2·17 – 6), где n –число углеродных атомов в жирной кислоте. Для лауриновой кислоты С₁₁Н₂₃СООН это количество составляет 96 молекул АТФ.

2. На синтез одной нейтрального жира из свободных глицерина и жирных кислот расходуется 4 молекулы АТФ: по 1 молекуле АТФ на активирование глицерина и каждой жирной кислоты.

3. На синтез одной молекулы лецитина (фосфатидилхолина) из свободных глицерина, двух жирных кислот и холина расходуется 5 микроэргических молекул (4 АТФ и ЦТФ): по 1молекуле АТФ на активирование глицерина и двух жирных кислот и по 1 молекуле АТФ и ЦТФ на активирование холина.

Заключение

Уже при кратком знакомстве с молекулярными основами жизни мы сталкиваемся с липидами. Объединение липидных веществ, принадлежащих к различным классам химических соединений, в одно большое семейство было сделано на основании их крайне важной роли в регуляторных процессах в живых организмах. Перечень выполняемых ими биологических функций огромен, и он увеличивается по мере изучения липидов. Поэтому для понимания сути многих физиологически важных процессов нужно иметь представления о липидах на таком же уровне, как о белках, нуклеиновых кислотах и углеводах.

Необходимость глубокого и детального изучения данного класса биологических соединений, механизмов процессов их обмена и регуляции связана с тем, что липиды широко используются в разных отраслях народного хозяйста, в промышленности, в медицине. Кроме того, для лечения целого ряда заболеваний современности (атеросклероз, ожирение и др.) и предотвращения их негативного влияния на функционирование организма необходимо понимание механизма их развития, что невозможно без знания нормальных процессов метаболизма липидов.

Учитывая все вышесказанное, в данном пособии подробно рассмотрены вопросы статической и динамической биохимии липидов, механизмов их регуляции и интеграции, а также основных нарушений их метаболизма. Излагаемый материал отражает основные достижения в области биохимии, опубликованные в учебной и научно-популярной литературе последних лет как отечественных, так и зарубежных авторов.

Обобщая материал, рассмотренный в пособии, можно сделать следующие выводы:

1. Липиды являются важнейшими биомолекулами, играющими исключительно важную роль в процессе функционирования живых организмов. Помимо каноническихфункций липидов (энергетическая, запас­ная, поставщик метаболитов и структурная), в последнее время выделены неканонические функции,связанные сучастием липидов в деятельности мембранного аппарата клетки (регуляция дея­тельности ряда гормонов и активности ферментов, влияние на процессы транспорта метабо­литов и макромолекул, контроль реакций биологического окисления и энерге­тического обмена, связь с репликацией ДНК и ее матричной активностью, компартментализация обменных процессов в клетке вплоть до формирования мем­бранных структур, участие в межклеточных вза­имодействиях и др.).

Специфические биологические функции разных групп липидов связаны с особенностями их строения; например, жиры являются главным источником энергии в организмы, в то время как полярные фосфолипиды являются важнейшими компонентами клеточных мембран.

2. Разнообразие и уровень липидов в клетках, тканях и органах определяются процессами липидного метаболизма (ЛМ), включающими их транспорт, поглощение, использование клетками, синтез, разрушение и выведение. Процессы липидного метаболизма происходят при участии множества белков с различными функциями, которые, как и кодирующие их гены, также являются компонентами системы липидного метаболизма. Метаболизм липидов - совокупность процессов их катаболизма и анаболизма, протекающих в клетках, тканях и субклеточных структурах организма. Одной из главных задач обмена липидов является обеспечение организма энергией. Реакции β-окисления и последующего окисления ацетил-КоА в цикле трикарбоновых кислот служат одним из основных источников энергии для синтеза АТФ по механизму окислительного фосфорилирования. Биосинтез жирных кислот и триацилглицеролов является необходимым для пополнения энергетических ресурсов организма.

Синтез и разрушение липидов происходят практически во всех тканях организма. Вместе с тем, ряд тканей выполняют специализированные функции. Так, поглощение экзогенных липидов происходит в стенках тонкого кишечника; запасание - в жировой ткани; выведение продуктов распада липидов - в кишечнике, почках, легких. Центральное место в обмене липидов занимает печень, в которой происходит пересечение путей метаболизма липидов, углеводов и белков. Здесь же синтезируется основная масса белков транспорта липидов, также продукты деградации липидов, выводящиеся из организма.

3. Интенсивность и направленность различных превращений липидов должны соответствовать потребности организма в энергетическом и пластическом материале. Поэтому крайне важными становятся вопросы регуляции обмена липидов на уровне организма с помощью нервной и эндокринной систем. При нарушении механизмов регуляции развиваются различные патологические отклонения, ведущие к развитию целого ряда заболеваний. Обмен липидов тесно связан с различных групп обменом соединений других классов, а метаболические пути метаболизма липидов являются частью общей метаболической сети, функционирующей в организме.

В последнее время биохимия липидов стремительно развивается. В частности, в последних исследованиях оказалось, что блокирование работы одного из сигнальных липидов может приводить к серьезным нарушениям в развитии нервной системы, начиная от торможения роста новых нервных окончаний и заканчивая гибелью нейронов.

В настоящее время наметилось также новое направление и в изучении обмена липидов. Оно касается достаточно энергично протекающего процесса межмембранного переноса липидов, особенно фосфолипидов, из митохондрий в эндоплазматическую сеть и обратно, из мембранной фракции клетки в липосомы, от липосом од­ного состава к липосомам другого состава, от внутреннего липидного слоя мемб­раны к внешнему и наоборот и т.п. Значение этого динамично протекающего об­новления и видоизменения липидного состава мембран огромно, так как при его посредстве регулируется метаболическая активность мембранного аппарата клетки и субклеточных структур.