Тема 10. Обмен липидов

План:

1. Переваривание липидов и всасывание продуктов их распада в ЖКТ.

2. Распад липидов в тканях: а) превращение глицерина в тканях;

б) превращение жирных кислот в тканях.

3. Биосинтез триглицеридов в организме.

1-й вопрос

В ротовой полости жиры не перевариваются, так как нет условий (ферментов) для переваривания. В желудке идёт частичный гидролиз жиров. Основное переваривание идёт в тонком кишечнике. При участии фермента липазы, вырабатываемой поджелудочной железой, и секрета печени – желчи. Сначала отделяются ЖК по концам молекулы жира из α – положения, далее в β.

O

CH2

—

O

—

C

—

C17H35

CH2

—

OH

|

O

липаза

|

CH

—

O

—

C

—

C17H35

+

2H2O

CH

—

O –

СО C17H35

+

2C17H35

—

COOH

|

O

|

CH2

—

O

—

C

—

C17H35

CH2

—

OH

жир тристеарин

β- моноглицерид

стеариновая к-та

CH2

—

OН

CH2

—

OH

|

липаза

|

CH

—

O

—

C O C17H35

+

H2O

CH

—

OН

+

C17H35

—

COOH

|

|

CH2

—

OН

CH2

—

OH

β- моноглицерид

глицерин

стеариновая к-та

Липаза активизируется желчью, в состав которой входят желчные кислоты: холевая, дезоксихолевая, гликохолевая, литохолевая – по строению они близки к холестерину. Холевые кислоты придают горький вкус и грязный цвет желчи.

Роль желчи в переваривании жира:

1. Желчь – активатор липазы.

2. Желчь – эмульгатор жира.

3. Желчь способствует всасыванию жирных кислот, образующихся при гидролизе жира.

Образующийся глицерин и жирные кислоты из кишечника поступают в кровь, доставляются в ткани, где претерпевают дальнейшее превращение.

2-й вопрос

В тканях есть тканевые липазы – липазы печени, легких, мышц. Активизация тканевых липаз идет засчет энергии АТФ. В тканях идет распад жира также на глицерин и жирные кислоты, которые подвергаются дальнейшему превращению.

а) Распад глицерина в тканях

Глицерин, независимо от того пойдет он на ресинтез жира или на дальнейший распад сначала активизируется или фосфорилируется за счет АТФ в присутствии киназы и затем через ряд промежуточных продуктов переходит в ПВК, аналогично гликолизу.

O

||

CH2

—

OH

CH2

—

OH

CH2

—

OH

C

—

H

|

киназа -АДФ

|

–НАД +НАД·H2

|

|

CH

—

OH

+

АТФ

CH

—

OH

CH

=

O

CH

—

OH

→

|

|

|

|

CH2

—

OH

CH2

—

O

—

P

CH2

—

O

—

P

CH2

—

O

—

P

глицерин

глицерофосфат

фосфодиоксиацетон

3-ФГА

	COOH
	|		молочная кислота
	C = O
	|
	CH3		ацетил-КоА	→	цикл Кребса	(CO2+H2O)
	ПВК

Расчет энергетического эффекта распада глицерина в тканях:

глицерин → ПВК 4АТФ

ПВК → ацетил- КоА 3АТФ

ацетил- КоА → ц. Кребса 12 АТФ

Итого глицерин при окислении в тканях дает 19 АТФ.

б) Распад жирных кислот в тканях

В тканях при распаде жиров наряду с глицерином образуются жирные кислоты, которые подвержены дальнейшему превращению. Первые гипотезы в отношении механизма их распада были высказаны в 1904г Кнопом. Высшие ЖК предельные с четным числом атомов углерода распадаются в тканях преимуществом путем β-окисления. Это многостадийный процесс, который осуществляется специальными ферментами. Кноп обратил внимание на то, что в состав жиров входят жирные кислоты с четным числом атомов углерода. Окисление идет по углероду в β-положении. ЖК постепенно укорачиваются на двух углеродные фрагменты, в результате чего высшая кислота переходит в низкомолекулярную.

С₁₇ Н₃₅ СООН → С₁₅ Н₃₁ СООН → С₁₃ Н₂₇ СООН → С₁₁ Н₂₃ СООН →

стеариновая к-та пальмитиновая миристиновая лауриновая

С₉ Н₁₉ СООН → С₇ Н₁₅ СООН → С₅ Н₁₁ СООН → С₃Н₇СООН→ СН₃СООН

каприновая каприловая капроновая масляная уксусная

На первом этапе ЖК активизируется за счет соединения НS-КоА и энергии АТФ, в результате образуется активная форма жирной кислоты – ацил-КоА. Активная форма ЖК далее подвергается β- окислению. Например:

β-окисление капроновой кислоты

Таким образом, жирные кислоты в тканях окисляются до ацетил-КоА, который сгорает в цикле Кребса до CO₂ и H₂O.

капроновая кислота→3 ацетил-КоА 5-1 АТФ= 4+5=9 АТФ – за 2 оборота

3-ацетил-КоА → СО₂ +Н₂О 12АТФ*3= 36АТФ

‌‌ Всего 45АТФ

При полном окислении капроновой кислоты образуется 45АТФ.‌

3-й вопрос

На синтез жира идут активная форма глицерина (глицерофосфат) и активная форма жирных кислот. Биосинтез жиров – это многостадийный процесс при участии специфических ферментов.

Жиры в своей основе содержат глицерин и набор жирных кислот. Если в состав жира входит одна и та же жирная кислота, то такой жир называется простым, а если набор жирных кислот разный, то такой жир называется смешанным. Например, простые жиры – тристеарин, триолеин, трипальметин; смешанный жир – пальмито-олео-стеарин.

						O
CH2	—	O	—	C	—	C15H31
|						O
CH	—	O	—	C	—	C17H33
|						O
CH2	—	O	—	C	—	C17H35
пальмито-олео-стеарин