Биосинтез и окислительный распад ацетоновых тел
Жирные кислоты, поступающие в гепатоциты, активируются и подвергаются b-окислению с образованием ацетил-КоА. Именно этот ацетил-КоА используется для синтеза ацетоновых тел: ацетоацетата, b-гидроксибутирата и ацетона, по ниже следующей схеме:
HS-KoA
CH3-CO~S-KoA ^
А—————————Щ
СН3-СО~S-KoA —————————————————————> СН3-СО-СН2-СО~S-KoA ———>
Ацетил-КоА-ацетилтрансфераза ацетоацетил-КоА
HS-KoA
СН3СО~S-KoA ^ СН3
А———————————Щ і
——————————————————————————> СООН-СН2-С-СН2-СО~S-KoA
b-Гидрокси,b-метилглута- і
рил-КоА-синтетаза ОН
b-гидрокси,b-метилглутарил-КоА
СН3
і
СООН-СН2-С-СН2-СО~S-KoA
і
ОН
b-гидрокси,b-метилглутарил-КоА
і
і b-Гидрокси,b-метил-
і глутарил-КоА-лиаза
і
CН3-СО-СН2-СООН <————Б———————> СН3-СО~SKoA
ацетоацетат + ацетил-КоА
Ацетоацетатде- і і Ъ—— НАД
карбоксилаза і і і +
і і А———>НАДН+Н
CН3-СО-СН3 + СО2 <——Щ А—————————————————> CH3-CH-CН2-СООН
ацетон b-Гидроксибутират- і
дегидрогеназа OH
b-гидроксибутират
Образовавшиеся ацетоновые тела поступают из гепатоцитов в кровь и разносятся к клеткам различных органов. Этот процесс в той или иной мере идет постоянно и ацетоновые тела постоянно присутствуют в крови в концентрации до 30 мг/л. Ежесуточное их выделение с мочой не превышает 20 мг.
Ацетоновые тела в норме достаточно хорошо утилизируются клетками периферических тканей, в особенности это касается скелетных мышц и миокарда, которые значительную часть нужной им энергии получают за счет окисления ацетоновых тел. Лишь клетки центральной нервной системы в обычных условиях практически не утилизируют ацетоновые тела, однако при голодании даже головной мозг от 1/2 до 3/4 свой потребности в энергии может удовлетворять за счет окисления ацетоновых тел.
|
|
Ацетоацетат, поступающий в клетки различных тканей, прежде всего подвергается активации с помощью одного из двух возможных механизмов: АМФ+Ф~Ф
ATФ ^
+НS-KoA А————Щ
Ъ——————————————————> СН3-СО-СН2-СО~S-КоА
і Тиокиназа
СН3-СО-СН2 _-.СООН —————ґ
і Тиафораза
А——————————————————> СН3-СО-СН2-СО~S-КоА
Ъ————————————ї
сукцинил-КоА і
сукцинат
Образовавшийся ацетоацетил-КоА расщепляется на две молекулы ацетил-КоА:
СН3-СО-СН2-СО-S-КоА + HS-KoA ——————————> 2 CH3-CO-S-KoA,
Тиолаза
поступающие в дальнейшем в цикл Кребса, где ацетильные остатки окисляются до СО2 и Н2О.
Основным путем активации ацетоацетата в клетках является путь с участием тиафоразы. В гепатоцитах нет этого фермента. Именно поэтому образовавшийся в гепатоцитах ацетоацетат в них не активируется и не окисляется, тем самым создаются условия для " экспорта" ацетоацетата из гепатоцитов в кровь.
|
|
b-Гидроксибутират в клетках предварительно окисляется с участием НАД+ в ацетоацетат. Эта реакция катализируется ферментом b-гидроксибутиратдегидрогеназой.
По имеющимся в литературе сведениям ацетон также может окисляться в клетках периферических органов. Возможны два варианта его окисления: во-первых, он может расщепляться до ацетильного и формильного остатков; во-вторых, через пропандиол он может превращаться в пируват.
В экспериментах на крысах было показано, что меченые атомы углерода из ацетона могут появляться в глюкозе. Это в свою очередь означает, что атомы углерода из ацетил-КоА могут использоваться в организме крысы для синтеза глюкозы, хотя скорость этого процесса у крыс невелика. Происходят ли подобные превращения в организме человека — пока еще неизвестно.
Ацетоновые тела, накапливаясь в крови и в тканях, оказывают ингибирующее действие на липолиз, в особенности это касается расщепления триглицеридов в липоцитах. Биологическая роль этого регуляторного механизма становится понятной, если принять во внимание, что ацтоацетат и гидроксибутират представляют собой достаточно сильные органические кислоты, в связи с чем их избыточное накопление в крови приводит к развитию ацидоза. Снижение уровня липолиза в клетках жировой ткани приводит к уменьшению притока высших жирных кислот в гепатоциты и к снижению скорости образования ацетоновых тел и, следовательно, снижению их содержания в крови.
Дата добавления: 2015-12-20; просмотров: 38; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!