Биологический каталог




Основы биохимии. Том 2

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

енция к тошноте и рвоте может вызвать дополнительную потерю жидкости, в то время как угнетение центральной нервной системы, приводящее в конечном итоге к коме с арефлексией, препятствует нормальному потреблению воды. Все эти факторы осложняют ацидоз, вызывая выраженное обезвоживание.

Осложнения хронического кетоза могут быть в значительной степени объяснены ацидозом, возникающим вследствие потери Na+, и обезвоживанием в результате некомпенсированной потери жидкости. Обезвоживание и ацидоз, обусловленные кетозом, при этом заболевании сопровождаются наличием запаха ацетона при дыхании и присутствием кетоновых тел в моче. Если причиной является диабет, почти всегда наблюдаются также глюкозурия и гипергликемия.

17.11. Метаболизм этанола и алкоголизм; связь с метаболизмом липидов

Потребление этанола в умеренных количествах помимо психологического эффекта вносит дополнительные калории в рацион за счет окисления спирта до ацетата и превращения последнего в аце-тил-СоА, который входит в обычный для этого вещества метаболический путь. Потребление этанола в больших количествах вызывает ряд метаболических проблем в связи с полным повреждением тканей — эффект, существенно отличающийся в зависимости от индивидуальной восприимчивости, диеты и других факторов.

Алкоголь, будучи свободно растворимым в воде, быстро всасывается приблизительно на 20% из желудка и на 80% из кишечника. Однократная доза может быть обнаружена в крови через 5 мин, причем максимум содержания достигается через 7г—2 ч. Всасывание, однако, снижается при одновременном или предваритель-«ом потреблении жирной пищи. В тканях этанол не накапливает-

17. МЕТАБОЛИЗМ ЛИПИДОВ. I

781

ся; он достигает всех органов тела. Потребление алкоголя в больших количествах в течение длительного периода вызывает воспалительные процессы в желудке, кишечнике и поджелудочной железе с разобщением процессов переваривания и всасывания, так же как и вторичные воздействия на центральную нервную систему, часто связанные с недостаточным питанием вследствие низкого потребления белков и малого приема витаминов. Полиневропатический синдром Вернике — Корсакова снимается при введении тиамина, но при этом может наблюдаться также недостаточность фолата и ниацина. Эта пищевая, недостаточность, возникающая в значительной степени из-за высокого потребления алкоголя, связана в целом с низким потреблением пищи, содержащей адекватные количества других продуктов, например белков и витаминов.

Алкогольдегидрогеназа печени является первичным ферментом метаболизма этанола

этанол -f-N AD+ < >. ацетальдегид -f- NADH + Н+

Как уже отмечалось (разд. 14.9.4), ацетальдегид окисляется до ацетата главным образом в печени с помощью трех различных ферментов: железомолибдофлавопротеида альдегидоксидазы, же-лезомолибдофлавопротеида ксантиноксидазы и NAD-зависимой альдегидоксидазы. Образующийся в результате ацетил-СоА утилизируется затем обычным путем. Образование как ацетил-СоА, так и NADH и последующее образование АТР приводят к экономии жирных кислот, имеющих тенденцию к накоплению. Высокий уровень NADH может привести к восстановлению пирувата в лактат (разд. 14.4.2), который вызывает слабый ацидоз, обусловленный накоплением молочной кислоты и, следовательно, более высокий, чем в норме, уровень глюкозы в крови из-за низкой скорости глюконеогенеза из пирувата (разд. 14.6.1). У лиц, страдающих алкоголизмом, иногда наблюдается избыточное образование кетоновых тел вследствие пониженной доступности глюкозы; это напоминает кетоз у страдающих диабетом и приводит к последствиям, описанным выше.

При хроническом алкоголизме возможна также избыточная мобилизация липидов и, как правило, жировое перерождение печени, что не всегда облегчается введением холина. Механизм возникновения жирового гепатита не совсем ясен, он представляет собой комбинацию нескольких факторов: экономии триацилглицеринов печени за счет окисления этанола, усиленной мобилизации триацилглицеринов жировой ткани и их притока в печень, что частично связано с триггерным действием этанола на высвобождение гормонов, и неспособностью синтезировать достаточное количество липопротеидов для транспорта триацилглицеринов вследствие изменения количества аминокислот.

782

III. МЕТАБОЛИЗМ

При жировом перерождении печени наблюдается выраженная инфильтрация клеток печеночной паренхимы триацилглицеринами. Приблизительно у 10% больных тяжелыми формами алкоголизма это приводит к циррозу — избыточному образованию фиброзной ткани, которая разрушает нормальную структуру печени.

См. литературу к гл. 18.

Глава 18

МЕТАБОЛИЗМ ЛИПИДОВ. II

Фосфолипиды. Сфинголипиды. Метаболизм стероидов и его регуляция. Нарушения метаболизма липидов

18.1. Фосфолипиды

Фосфолипиды выполняют ряд важных биологических функций. Как большинство полярных липидов, они являются амфифильными соединениями (гл. 3), несущими гидрофобные и гидрофильные группы. Некоторые фосфолипиды, например фосфатидилхолин, представляют собой диполярные ноны, обладающие катионной и анионной группами, и являются основными компонентами клеточных мембранных систем (разд. П.3.1). Например, в миелиновом волокне нерва фосфолипиды и цереброзиды составляют приблизительно 60% сухого веса (гл. 37).

18.1.1. Распределение и обмен

Среди липидов тела фосфолипиды распределены неравномерно. Богатыми источниками фосфолипидов являются липиды тканей различных желез, в особенности печени, а также плазма крови, где они могут составлять до половины всех липидов. Фосфолипиды являются также преобладающими липидами в желтках птичьих яиц и в семенах бобовых растений.

Обмен различных фосфолипидов в определенных местах животного организма изучали с использованием различных изотопов, наиболее часто 32Р. Период полупревращения этих липидов колеблется от менее одного дня для фосфатидилхолина печени до более 200 сут тля фосфатидилэтаноламина мозга.

18.1.2. Образование 18.1.2.1. Фосфатиды

Фосфатиды (глицерофосфатиды) составляют главный класс фосфолипидов (разд. 3.3.2.1). Эти производные глицерофосфата обычно содержат азотистые основания — серии, этаноламин или

784

III. МЕТАБОЛИЗМ

холин, которые могут быть синтезированы организмом. Наиболее распространенный фосфатид — фосфатидилхолин — может быть синтезирован двумя основными путями: 1) синтезом de novo из фосфатидилэтаноламина и 2) утилизацией экзогенного холина из пищевых или других источников.

Фосфатидная кислота. Ключевым веществом при некоторых реакциях синтеза фосфатидов является фосфатидная кислота. Образование ее из глицерол-3-фосфата или из диоксиацетонфосфата и 2 молей ацил-СоА уже было описано (разд. 17.9). Наряду с этим возможны и другие пути образования фосфатидной кислоты из триацилглицеринов. В целом эти пути могут быть представлены следующим образом:

триацилглицерин¦

-1,2-Эиаципглицерин-фосфатидная кислота-*—лизофосфзтиЭная кислота

I \

моноацилглицерин \

\

Ч

фосфатидная кислота фосфативы

I

гцилйиоксиацепганфосфат

виоксиацетонфосфат

1,2-Диацилглицерин превращается в фосфатидную кислоту с помощью киназы:

L-1,2-диацилглицерин 4-АТР--*¦ L-фосфатидная кислота -f- ADP

Ферменты ткани мозга и слизистой оболочки кишечника превращают моноацилглицерин в ь-лизофосфатидную кислоту, которая затем превращается в фосфатидную кислоту.

RC.OOCH2 I

НОСН о

I II -fPCO-CoA

«-моноацилглицерин -f ATP -> ADP + Н2С—О—?—ОН ->¦

I

о-

L-лизофосфатидная кислота

-*~ L-фосфатидная кислота

Образование фосфатидилэтаноламина. Предшественником этого фосфатида является этаноламин, который фосфорилируется ки-назой с образованием фосфоэтаноламина.

этаноламин + АТР ->- "Н03—Р— ОСН2СН2Шз + ADP

фосфоэтаноламин

18. МЕТАБОЛИЗМ ЛИПИДОВ. II

785

Фосфоэтаноламин реагирует с цитидинтрифосфатом (СТР) с образованием цитидиндифосфоэтаноламина

Mg2+

СТР + фосфоэтаноламин ->- CDP-этаноламин -f- PPj

CDP-этаноламин имеет следующую структуру:

N I

о=с

сн

о о

II II

О—Р—О—Р—о

о- о-

Гч н н А нЧ| ^н

ОН ОН иитиЭииЭифосфоэтпаноламин

CDP-этаноламин затем превращается в фосфатид по реакции

CDP-этаноламин + L-1,2-диацилглицерин H2COOCR

Mg*

R'COOCH I

о

+ CMP

H2CO—?—OCH2CH2NH3 I

?? ,2-Диацилглицерин может образовываться из триацилглицери-на или при действии фосфатазы на фосфатидную кислоту. Последний путь преобладает, так как фосфатиды млекопитающих, в том числе фосфатидилхолин (см. ниже), обычно содержат в качестве R насыщенную жирную кислоту, а в качестве R' — ненасыщенную жирную кислоту. Как уже отмечалось (разд. 17.9), такой состав жирных кислот может быть обеспечен в тех случаях, когда источником для образования 1,2-диацилглицерина служит фосфатидная кислота или диацилглицерин образуется через диоксиацетонфосфат.

Образование фосфатидилхолина. Этот процесс происходит путем последовательного переноса метильной группы от трех молекул S-аденозилметионина (разд. 21.4.2.10) к фосфатидилэтанол-амину.

фоаратидилэтаноламнн + ЗБ-аденозилметнонин ->

-*¦ фосфатидилхолин -J- ЗБ-аденозилгомоцистеин

786

III. МЕТАБОЛИЗМ

Это метилирование, которое происходит главным образом в печени и только с фосфатидилэтаноламином в качестве субстрата, представляет собой механизм эндогенного образования холина.

У Neurospora в метилировании участвуют два фермента. Один катализирует первоначальное метилирование до фосфатидилмоно-метилэтаноламина, а другой катализирует введение второй и третьей метильных групп, образуя соответственно диметилэтанол-амин и холинсодержащие фосфатиды. Некоторые данные о подобном постепенном введении метильных групп получены также для микросом печени и для Agrobacteria; последние отличаются наличием фосфатидилхолина, который или отсутствует у большинства бактерий, или присутствует в следовых количествах.

Путь синтеза фосфатидилхолина de novo является недостаточным для обеспечения всех потребностей организма млекопитающего в холине (разд. 17.10.2), поэтому необходим пищевой источник холина. Это особенно важно с точки зрения образования фосфатидилхолина из свободного холина. Этот процесс включает утилизацию ци

страница 50
< 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
(15.12.2019)