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: 2015-07-26; просмотров: 180; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!