Главная страница

А) при активной физической работе (стрессе) концентрация адреналина


Скачать 6.18 Mb.
НазваниеА) при активной физической работе (стрессе) концентрация адреналина
АнкорLipidy_3_Lektsia.doc
Дата02.12.2017
Размер6.18 Mb.
Формат файлаdoc
Имя файлаLipidy_3_Lektsia.doc
ТипДокументы
#32517
Каталог


МОБИЛИЗАЦИЯ ЖИРОВ
Мобилизация (распад) жиров из жировой ткани происходит:
а) при активной физической работе (стрессе)

=>  концентрация адреналина


Конц-ия в крови:
Глюкозы 60-80 мг/дл
конц-ия глюкагона

конц-ия инсулина =>

инсулин/глюкагоновый индекс



б) в постабсорбтивный период
в) при голодании
Гормон глюкагон (адреналин) взаимодействует с R (рецептором) мембраны адипоцитов.




В ходе активации АЦ-системы: ПКАакт. фосфорилирует фермент ТАГ-липазу (гормоночувствительную липазу) =>  активность ТАГ-липазы => происходит гидролиз жиров:



Образующиеся в ходе гидролиза ТАГ Глицерол и ЖК – поступают в кровь.
Пути использования Глицерола и ЖК в тканях:
Глицерол – гидрофильная молекула транспортируется по крови в печень без участия переносчиков.

В печени Глицерол превращается в Глицерол-3-фосфат:



Глицерол-3-фосфат:
В постабсорбтивный период (и при голодании):
Вступает в глюконеогенез:




При интенсивной мышечной работе (стрессе):
Вступает в гликолиз, где используется в качестве источника энергии:


Жирные кислоты – гидрофобные молекулы, транспортируются к тканям по крови в комплексе с белком альбумином.
! Т.к. ЖК транспортируются по крови в комплексе с альбумином, они не диссоциируют в крови на ионы и => не влияют на pH крови.
В ходе мобилизации ТАГ, концентрация ЖК в крови

в 2 раза.
Отделившись от альбумина, ЖК проходят через клеточные мембраны в цитозоль клеток.
Аэробный катаболизм жирных кислот
Происходит во всех тканях, кроме:
Нервная ткань (ЖК не проходят ГЭБ);
Эритроциты (из-за отсутствия митохондрий)
Больше всего ЖК используют ткани:


  • мышцы скелетные




  • сердечная




  • печень


3 этапа аэробного катаболизма ЖК:


  1. β-окисление ЖК – специфический путь катаболизма;




  1. Цикл Кребса – часть ОПК, в котором окисляются молекулы Ацетил-KoA, образованные в ходе β-окисления;




  1. ЦПЭ и сопряженное с ней окислительное фосфорилирование АДФ.


Обеспечивают: окисление NADH и FADH2, образованных в ходе 1) и 2) этапов и синтез АТФ.
1 этапу предшествуют:
а) активация жирной кислоты;
б) транспорт ацильного остатка в матрикс митохондрий.
а) Активация ЖК происходит в цитозоле:



! В этой реакции реально тратится 2 АТФ  2-ая АТФ необходима для превращения АМФ в АДФ:




б) Далее происходит транспорт Ацил-KoA в матрикс митохондрий.
Внутренняя мембрана митохондрий непроницаема для Ацил-KoA, поэтому он переносится через внутреннюю мембрану митохондрии в комплексе с молекулой карнитина.
Карнитин образуется в клетках всех органов и тканей, но особенно много его содержится в мышцах.

Образование комплекса Ацильного остатка с карнитином катализирует фермент: Карнитинацилтрансфераза I.


Ацил-KoA в матриксе митохондрий вступает в -окисление.
Транспорт Ацил-KoA в матрикс митохондрий (альтернативная схема):



-окисление жирных кислот




! -окисление – циклический процесс.
За каждый цикл (кроме последнего) углеродный скелет ЖК укорачивается на 2 C-атома.
Отрываемый диуглеродный фрагмент: Ацетил-KoA.
В последнем цикле: получается сразу 2 Ацетил-KoA.
=> Количество циклов -окисления составляет:
, где n – общее число С-атомов в молекуле ЖК.

Кол-во Ацетил-KoA = кол-ву циклов + 1 = .
Кол-во АТФ, образующегося при -окислении равно:
5 – кол-во АТФ, образованного в каждом цикле
(FADH2  2 АТФ и 1 NADH + H+  3 АТФ)

=> 2 +3 = 5 АТФ
2 – энергия 2-х макроэргических связей АТФ используется на активацию ЖК в цитозоле.
Кол-во АТФ, образующегося при полном аэробном катаболизме ЖК до CO2 и H2O:




12 – кол-во АТФ, которое образуется при окислении Ацетил-KoA в цикле Кребса.
Кол-во АТФ при окислении ненасыщенной ЖК:




где m – кол-во = связей в молекуле ЖК.

Регуляция β-окисления
Скорость окисления жирных кислот зависит от:

а) V цикла Кребса;
б) отношения NADH / NAD+ (потребности клетки в энергии);
в) поступления О2 в ткани (гемоглобин, эффект Бора);
г) доступности коферментов:

NAD+ (витамин РР)

FAD ( В2)

НSКоА ( В5 – пантотеновая кислота)
д) доступности субстрата – Ацил-KoA.
Регуляторный фермент β-окисления – Карнитинацилтрансфераза I.
=> регулируется не собственно β-окисление, а транспорт ацильного остатка из цитозоля в митохондрии.
Активаторы: АДФ, АМФ, Ацил-KoA
Ингибиторы: АТФ, Малонил-KoA (в основном:

в печени).
Гормональная регуляция окисления ЖК в печени
В клетках печени одновременно происходит и синтез и окисление ЖК.
Малонил-KoA (основной субстрат синтеза ЖК)  основной аллостерический ингибитор Карнитинацилтрансферазы I.
Кол-во Малонил-KoA регулируется гормонами: Адреналином, Глюкагоном и Инсулином.
1. ситуация:
В постабсорбтивный период, при голодании и при стрессе:



2. ситуация:
В абсорбтивный период:
При участии Инсулина происходит дефосфорилирование Ацетил-KoA-карбоксилазы.



=> V синтеза ЖК => конц-ия Малонил-KoA => ингибируется Карнитинацилтрансфераза I => V β- окисления ЖК.

Кетоновые тела


    1. Синтез кетоновых тел.


В синтез кетоновых тел включается часть молекул Ацетил-KoA, которые образуются в ходе β-окисления.
Синтез кетоновых тел происходит в митохондриях печени:




! Конц-ия в крови -гидроксибутирата >> конц-ии Ацетоацетата, т.к. равновесие реакции:
Ацетоацетат -гидроксибутират сдвинуто  из-за

конц-ии NADH, образующегося в ходе -окисления.
Основные Кетоновые тела: Ацетоацетат и β-гидроксибутират.
3-е кетоновое тело – ацетон тканями не используется.
В норме: синтез кетоновых тел незначительно в постабсорбтивный период.
Их конц-ия в крови при этом составляет 1-3 мг/дл.
Синтез кетоновых тел :
а) при голодании;
б) длительной физической нагрузке (стрессе);
в) диете, богатой ТАГ, но с низким кол-вом углеводов ("кремлевская" диета);
г) сахарном диабете.
Конц-ия кетоновых тел в крови:
При длительном голодании 50 мг/дл
При сахарном диабете 300 мг/дл

Регуляция синтеза кетоновых тел:
При голодании и физической нагрузке:
Гормоны Глюкагон (или Адреналин) через
АЦ-систему  распад жира из жировой ткани 
ЖК поступают в кровь и транспортируются в комплексе с альбумином в печень 
В печени  V -окисления ЖК и образуется большое кол-во Ацетил –KoA и NADH ( Ацетил –KoA;  NADH).

Ацетил-KoA в печени может вступать в 2 процесса:


  1. Синтез кетоновых тел (происходит только в печени);




  1. Цикл Кребса


Но, в условиях голодания (стресса): V цикла Кребса в печени существенно снижена по 2 причинам:


  1. Ингибирование регуляторных ферментов цикла Кребса  конц-иями АТФ и NADH (аллостерическое ингибирование)




  1. Утечка оксалоацетата из митохондрий в цитозоль клеток печени на глюконеогенез =>  накопление Ацетил-KoA и  конц-ия Оксалоацетата.


Из 1 и 2 причин => избыток Ацетил-KoA используется на синтез кетоновых тел.



Регуляторный фермент синтеза кетоновых тел: ГМГ-KoA-синтаза.
Ингибитор фермента: HS-KoA.
При голодании и стрессе: при участии Глюкагона (Адреналина) происходит мобилизация ТАГ из жировой ткани =>  поток ЖК в печень и образуется Ацил-KoA.
Далее происходит перенос ацильных остатков через внутреннюю мембрану митохондрий в матрикс.
В матриксе митохондрий: HS-KoA используется в процессе -окисления, а также происходит взаимодействие Ацил-карнитина с HS-KoA =>

=>  конц-ия HS-KoA =>
=> не происходит ингибирования ГМГ-KoA-синтазы и происходит  V синтеза кетоновых тел.

Окисление (аэробный катаболизм) кетоновых тел
Кетоновые тела: Ацетоацетат и -гидроксибутират транспортируются из печени в кровь.
КТ – гидрофильные молекулы => транспортируются по крови без участия переносчиков.
При избыточном накоплении КТ в крови развивается кетоацидоз, т.к. они – легко диссоциирующие кислоты:



конц-ия кетоновых тел в крови – кетонемия
конц-ия кетоновых тел в моче – кетонурия
 конц-ия кетоновых тел в крови – ацидоз,  pH крови.
! Если pH крови  от 7.2-7.4 до 6.8-7.0

=> нарушаются функции белков и ферментов крови => развивается кома и возможен летальный исход.

КТ активно окисляются в большинстве тканей организма.
Окисляются кетоновые тела в митохондриях:



В отличие от ЖК, они проходят ГЭБ и могут использоваться нервной тканью при длительном голодании.
Не используют КТ:
а) Печень  нет фермента Сукцинил-KoA-ацетоацетаттрансферазы;
б) Эритроциты  нет митохондрий.

Подсчет кол-ва АТФ при окислении кетоновых тел:


  1. -гидроксибутират: 1 р-ция – 3 моль АТФ.


1 моль АТФ тратится на активацию Сукцината.
Из 2 моль Ацетил-KoA: в цикле Кребса образуется –
2*12=24 моль АТФ.
выход АТФ = 3 – 1 + 2*12 = 26 моль АТФ.


  1. Ацетоацетат:


выход АТФ = – 1 + 2*12 = 23 моль АТФ.

ЭЙКОЗАНОИДЫ
ЭЙКОЗАНОИДЫ – это большая группа регуляторных молекул (паракринных гормонов).
Они образуются и функционируют практически во всех органах и тканях организма.
Субстраты для синтеза эйкозаноидов:
Полиеновые ЖК с 20 С-атомами:
Эйкозатриеновая 20:3
Эйкозатетраеновая 20:4

(Арахидоновая)
Эйкозапентаеновая 20:5 – ω3 жирная кислота.
Основное кол-во эйкозаноидов образуется из арахидоновой к-ты.
При употреблении рыбьего жира  синтез эйкозаноидов из эйкозапентаеновой к-ты.
Синтез эйкозаноидов
Выделяют 2 пути синтеза эйкозаноидов:

1) Циклооксигеназный путь  образуются простагландины (PG) и тромбоксаны (TX).
2) Липоксигеназный путь  образуются лейкотриены (LT).



Буквы:

I

D
характеризуют структуру

заместителя в цикле


E

F

A


кол-во двойных связей в боковых цепях PG зависит от структуры ЖК – предшественника.



PGE1
PGE2

20:3  PGE1

20:4  PGE2

20:5  PGI3
Эйкозаноиды образуются в очень малых количествах, время их жизни – минуты или даже секунды.
Эйкозаноиды секретируются в межклеточное пространство и взаимодействуют с рецепторами близлежащих клеток:
Паракринный и аутокринный механизмы регуляции:


Эйкозаноиды регулируют:
1. тонус ГМК (гладкомышечных клеток) => влияют на:
а) АД (артериальное давление);
б) состояние бронхов, кишечника
2. функции макрофагов, поэтому стимулируют развитие воспалительной реакции
3. активность тромбоцитов, которые участвуют в процессе свертывания крови;
4. агрегацию и хемотаксис лейкоцитов.
Роль эйкозаноидов в регуляции свертывания крови:
Типы тромбоксанов и простагландинов, образованных из ω3 и ω6 жирных кислот:





Поэтому людям с повышенным риском тромбообразования рекомендуют принимать пищу (или препараты), содержащие ω-3 жирные кислоты.
перейти в каталог файлов
связь с админом