Биологический каталог




Основы биохимии. Том 2

Автор А.Уайт, Ф.Хендлер, Э.Смит, Р.Хилл, И.Леман

сть требуемого NADPH, несомненно, образуется при объединенном действии двух групп реакций (а) и (б). Индексами «м» и«ц» обозначена локализация метаболита в митохондриях или цитоплазме соответственно.

772

IМ. МЕТАБОЛИЗМ

Если NADPH действительно образуется таким способом, то сумма вышеприведенных реакций должна указывать на утилизацию двух АТР для осуществления трансгндрогеназной реакции, т. е. для образования одной молекулы NADPH из одной молекулы NADH. Количество требуемого для этого процесса АТР, вероятно, рассчитано с избытком. Согласно ряду данных, в реакции транс-гидрогенирования от NADH к NADPH нужна как правило одна молекула АТР.

NADH + NADP+ + АТР -»¦ NAD+ + NADPH + ADP + ?,

Процесс зависит от транспорта пирувата, цитрата и малата через митохондриальную мембрану, которая непроницаема для других реагирующих веществ.

Энергетические эквиваленты превращения углеводов в жиры могут быть оценены если принять, что 1 NADH л; 3 АТР; NADPH ? 1 NADH-f 1 ATP « 4 ATP; 1 FADH2~2 ATP; 1 ацетил-СоА» 5^12 ATP. Исходя из этих величин, можно рассчитать, что синтез трипальмитата требует 500 экв. АТР, в то время как его последующее полное окисление дает 409 экв. АТР, т. е. общая эффективность составляет около 80%. Более того, при этом не принимаются ю внимание какие-либо другие потери энергии в реакциях транс-юкации (а) и (б). Таким образом, организм животного способен гранить энергию в виде жира, и, хотя часть энергии расходуется ???? этом, важность такого депонирования избытка калорий для Зудущих нужд организма несомненна.

Реакции (а) и (б) модулируются дополнительными факторами. Лпетил-СоА стимулирует реакцию (1) карбоксилировання пирувата и ингибирует его декарбоксилирование, ускоряя таким образом обеспечение всего процесса NADPH путем вышеприведенных реакций и стимулируя синтез жирных кислот.

17.10.2. Мобилизация депонированных липидов и липидов печени

Триацилглицерины, депонированные в жировой ткани, представляют собой основной резервуар субстратов для окислительного метаболизма. Мобилизация, распределение и окисление жирных кислот могут происходить со скоростями, которые достаточны для обеспечения субстратами по крайней мере 50% окислительного метаболизма тела. Это происходит при различных обстоятельствах, например при голодании, воздействии холода, физических упражнениях, воспроизведении и росте. Общий стимул для мобилизации :ирных кислот при этих различных условиях обеспечивается пу-;м повышенной секреции липидмобилизующих гормонов (см. ни-е). Главным местом деградации жирных кислот до ацетоацетил-

17. МЕТАБОЛИЗМ ЛИПИДОВ. I

773

СоА является печень. Таким образом, транспорт липидов из жировых депо в печень и обратно играет существенную роль в метаболизме.

17.10.2.1. Мобилизация депонированных липидов

Даже у животного, получающего достаточное по калорийности питание, значительная часть депонированных липидов ежесуточно используется (разд. 17.6 и далее), поступает в кровоток и доставляется к различным органам. Особенно быстро мобилизуются липиды, поступающие к печени; здесь липиды могут храниться в течение длительного времени или распадаться по реакциям, обсуждавшимся ранее (разд. 17.5 и далее). Выходящие из жировых клеток липиды транспортируются в виде свободных жирных кислот, связанных с сывороточным альбумином (разд. 17.3.1). Выход свободных жирных кислот сопровождается появлением в плазме также и глицерина, хотя в значительно меньшем количестве, чем соответствующих жирных кислот. Высвобождаемые из жировых клеток жирные кислоты образуются из депонированных триацилглицеринов; гидролиз катализируется определенным ферментом— гормон-чувствительной липопротеидлипазой, которая отличается от фермента плазматических мембран жировых клеток, служащего для асиммиляции триацилглицеринов (разд. 17.3.1). Активность внутриклеточного фермента (ферментов) контролируется циклическим AMP под действием различных гормонов.

7.10.2.2. Влияние гормонов на мобилизацию липидов

Ряд гормонов вызывает мобилизацию липидов из депо при добавлении к жировой ткани in vitro или при введении подопытным животным. В целом последовательность процессов следующая: 1) превращение триацилглицеринов в жирные кислоты внутри жировой ткани; 2) высвобождение жирных кислот в кровь — процесс, на который существенно влияет сывороточный альбумин, и 3) окисление и в присутствии соответствующего количества глюкозы ре-этерификация части освободившихся жирных кислот до триацилглицеринов. Кроме этого, in vivo происходит 4) доставка жирных кислот кровотоком к различным органам и тканям с утилизацией для синтеза триацилглицеринов и фосфолипидов и 5) выход триацилглицеринов и фосфолипидов из печени в виде липопротеидов, что приводит к липемин.

В число гормонов, известных своей активностью в процессе мобилизации липидов из жировой ткани, входят эпинефрин и норэпи-нефрин, стероиды надпочечников, глюкагон и гормоны гипофиза— вазопрессин, тиротропин, адренокортикотропин, лютеотропин, со-матотропин и ?- и ?-липотропины. Кроме этого, серотонин (разд.

774

III. МЕТАБОЛИЗМ

24.1.9), иногда причисляемый к классу гормонов, также оказывает воздействие на выход жирных кислот из жировой ткани in vitro. Эти гормоны стимулируют липолиз и in vitro ингибируют стимуляцию инсулином синтеза триацилглицеринов в жировой ткани.

Высвобождение жирных кислот из жировой ткани человека поразительно увеличивается при опухоли мозговой части надпочечников (феохромоцитоме), приводящей к избыточной секреции адреналина; при этом концентрация свободных жирных кислот в плазме может во много раз превышать норму. Адренокортикотро-пин действует непосредственно на жировую ткань, кроме того, этот гормон влияет на кору надпочечников (гл. 45). Все другие перечисленные выше гормоны оказывают такое же непосредственное влияние на жировую ткань. Широкое разнообразие гуморальных агентов, стимулирующих выход липидов из жировой ткани, может объяснить гиперлипемию и отложение липидов в печени, имеющие место при различных состояниях в эксперименте и в клинике (см. ниже).

17.10.2.3. Печеночные яды и мобилизация липидов

Механизм, посредством которого различные вещества, индуцирующие повреждение печени, могут вызывать мобилизацию липидов из жировых депо, не ясен, несмотря на то, что это явление известно давно. Хлорированные алифатические и ароматические углеводороды являются мощными гепатотоксическими агентами, вызывающими накопление липидов в печени. Так, в клинической медицине часто встречается отравление четыреххлористым углеродом, потому что он летуч и широко используется в промышленности.

Жировое перерождение печени часто наблюдают в клинике в условиях, когда явного отравления нет. Так, при хронических инфекционных заболеваниях, таких, как туберкулез, и метаболических нарушениях, включая голодание, содержание липидов в печени может заметно возрасти. Наиболее поразительные случаи жировой инфильтрации наблюдались у больных с выраженным, нелеченным диабетом в доинсулиновую эпочу (т. е. когда инсулин еще не был известен). Как указано ниже, в печени больных диабетом жирные кислоты синтезируются в меньшей степени, чем в норме, но в то же время отмечается нормальная способность к деградации жирных кислот. Очевидно, жировое перерождение печени при этом заболевании объясняется, в виде исключения, повышенной миграцией липидов нз жировых депо к печени, и наблюдаемая при диабете липемия частично обусловлена липидами, транспортируемыми из жировых депо. Стимулирующее действие ряда гормонов на мобилизацию липидов из депо позволяет полагать, что большинство клинических случаев жирового перерождения печени обусловлено избыточно быстрой мобилизацией депонированных липндов. С другой стороны, накопление липидов в условиях отравления печени может возникать как в результате ускоренной мобилизации резервных липидов в других тканях, так и как следствие понижения способности поврежденных печеночных клеток к расщеплению жирных кислот.

17.10.2.4. Мобилизация липидов печени

После открытия инсулина стало возможным поддерживать собак с полностью удаленной поджелудочной железой в относитель-

17. МЕТАБОЛИЗМ ЛИПИДОВ. I

775

но хорошем состоянии. Однако, даже когда вводили необходимое для компенсации диабета количество инсулина, у животного все равно развивалось выраженное жировое перерождение печени, которое могло быть излечено или предотвращено добавлением к пище фосфатидилхолина или холина. Кроме того, жировое перерождение печени наблюдается у крыс при кормлении пищей с низким содержанием холина и белка: в этом случае оно может быть излечено или предотвращено добавлением холина.

Жировое перерождение печени, наблюдаемое у таких подопытных животных, возникает в связи с действием механизма, иного чем рассмотренный ранее. Холин является компонентом фосфатидилхолина, и способность печени генерировать фосфатидилхо-лин зависит от поступления холина или метильных групп S-аде-нозилметионина, обеспечивающих синтез холина (разд. 24.4.2.10). Термин липотропное вещество был введен для обозначения соединений, обладающих свойством предотвращать или излечивать жировое перерождение печени при недостатке холина.

Эти данные показывают, что хотя жирные кислоты поступают в печень в различной форме, как свободные, так и в виде эфиров с глицерином или холестерином, и, кроме того, синтезируются в печени из углеводных или аминокислотных предшественников, они выходят из печени, будучи связанными с белками не только в этих формах, но также и в виде холинсодержащих фосфолипидов в составе липопротеидов. Согласно общепринятой точке зрения, печень является основным местом синтеза фосфолипидов плазмы. Поэтому в случае, когда доступность холина или метильных групп для его синтеза ограничена, снижается скорость синтеза фосфатидилхолина и, следовательно, и скорость, с которой жирные кислоты выводятся из печени. Если другие процессы продолжаются с нормальной скоростью, это приводит к накоплению липидов в печени.

Любое вещество, способное давать метальные группы для синтеза холина, является липотропный. В противоположность этому

страница 48
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126

Скачать книгу "Основы биохимии. Том 2" (8.40Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [обратная связь]

п»ї
Rambler's Top100 Химический каталог

Copyright © 2009
(21.10.2019)