Регуляция скорости β‑окисления.

Скорость процесса регулируется потребностью клетки в энергии (соотношениями АТФ/АДФ, НАДН/НАД⁺). Скорость β‑окисления зависит и от доступности субстрата, т.е. от количества жирных кислот, поступающих в митохондрии. Концентрация СЖК в крови повышается при активации липолиза. В этих условиях жирные кислоты становятся преимущественным источником энергии для мышц и печени, так как в результате β‑окисления образуются НАДН и ацетил‑КоА, ингибирующие пируватдегидрогеназный комплекс. Таким образом, использование жирных кислот как основного источника энергии в мышечной ткани и печени сберегает глюкозу для нервной ткани и эритроцитов.

Скорость β‑окисления зависит также от активности карнитинацилтрансферазы I. В печени этот фермент ингибируется малонил‑КоА, образующимся при биосинтезе жирных кислот. То есть малонил‑КоА ингибирует деградацию жирных кислот, чем способствует их использованию для синтеза жира.

Другие типы окисления жирных кислот. β‑Окисление является основным путем катаболизма жирных кислот, но помимо него встречаются α‑окисление и ω–окисление. α‑Окисление представляет собой последовательное отщепление одноуглеродных фрагментов, выделяющихся в виде СО₂ от карбоксильного конца молекулы. Такому типу окисления подвергаются жирные кислоты с цепью более 20 углеродных атомов (характерны для липидов нервной ткани), а также жирные кислоты с разветвленной углеродной цепью (поступают с пищей). ω–Окисление жирных кислот в норме весьма незначительно, происходит оно в микросомах печени. Первоначальная стадия катализируется монооксигеназой, которая тебует наличия НАДФН, О₂ и цитохрома Р₄₅₀. Группа ‑СН₃ при этом превращается в ‑СН₂ОН, затем окисляется до –СООН. Образовавшаяся дикарбоновая кислота может быть укорочена с любого конца путем реакций β‑окисления.

Окисление ненасыщенных жирных кислот идет обычным путем, до тех пор, пока двойная связь не окажется между третьим и четвертым атомами углерода. После этого фермент еноил‑КоА‑изомераза перемещает двойную связь из положения 3–4 в положение 2–3 и изменяет цис‑конформацию двойной связи на транс‑, которая требуется для β‑окисления. В этом цикле β‑окисления первая реакция дегидрирования не происходит, так как двойная связь в радикале жирной кислоты уже имеется. Далее циклы β‑окисления продолжаются, не отличаясь от обычного пути.

Жирные кислоты с нечетным числом углеродных атомов на конечном этапе β‑окисления образуют ацетил‑КоА и пропионил‑КоА. Трехуглеродный фрагмент в ходе трех реакций превращается в сукцинил‑КоА – метаболит ЦТК.

Ацетил‑КоА, образующийся при β‑окислении жирных кислот, расщеплении кетогенных аминокислот и окислительном декарбоксилировании пирувата служит исходным субстратом для ряда важнейших метаболических путей:

1. окисление в ЦТК

2. образование кетоновых тел

3. биосинтез холестерола

4. биосинтез жирных кислот.