Жирные кислоты. Бета- окисление жирных кислот.

Жирные кислоты – алифатические карбоновые кислоты – в организме могут находиться в свободном состоянии (следовые количества в клетках и тканях) либо выполнять роль строительных блоков для большинства классов липидов.В природе обнаружено свыше 200 жирных кислот, однако в тканях человека и животных в около 70 жирных кислот, значительное распространение имеют 20 жирных кислот. Преобладают кислоты, имеющие С16 и С18 (пальмитиновая, стеариновая, олеиновая и линолевая). Ненасыщенные жирные кислоты человека и животных, участвующие в построении липидов, обычно содержат двойную связь между (9-м и 10-м атомами углеводородов). Систематическое название жирной кислоты образуется путем добавления окончания -овая. Насыщенные кислоты -ановая (напр, октановая к-та –каприловая к-та), а ненасыщенные кислоты – -еновая (напр, октадеценовая к-та –олеиновая к-та). При наличии двойной связи в жирнокислотной цепи вращение углеродных атомов относительно друг друга ограничено. Это обеспечивает существование ненасыщенных жирных кислот в виде геометрических изомеров, причем природные ненасыщенные жирные кислоты имеют цис-конфигурацию и крайне редко транс-конфигурации.

Окисление жирных кислот протекает в печени, почках, скелетных и сердечной мышцах, в жировой ткани.

Процесс окисления жирных кислот складывается из следующих основных этапов.

1)Активация жирной кислоты протекает на наружной поверхности мембраны митохондрий при участии АТФ, коэнзима A (HS-KoA) и ионов Mg2+. Реакция катализируется ферментом ацил-КоА-синтетазой:

В результате реакции образуется ацил-КоА, являющийся активной формой жирной кислоты.

2)Транспорт жирных кислот внутрь митохондрий. Переносчиком активированных жирных кислот через мембрану служит карнитин.

3)Внутримитохондриальное окисление жирных кислот..

I стадия дегидрирования. ацил-КоА теряет 2 атома водорода в α- и β-положениях, превращаясь в КоА-эфир ненасыщенной кислоты.

Стадия гидратации. Ненасыщенный ацил-КоА (еноил-КоА) при участии фермента еноил-КоА-гидратазы присоединяет молекулу воды. В результате образуется β-оксиацил-КоА (или 3-гидроксиацил-КоА):

II стадия дегидрирования.

Тиолазная реакция. В ходе предыдущих реакций происходило окисление метиленовой группы при С-3 в оксогруппу. Тиолазная реакция представляет собой расщепление 3-оксоацил-КоА с помощью тиоловой группы второй молекулы КоА. В результате образуется укороченный на два углеродных атома ацил-КоА и двууглеродный фрагмент в виде ацетил-КоА. Данная реакция катализируется ацетил-КоА-ацилтрансферазой (β-ке-тотиолазой):

Образовавшийся ацетил-КоА подвергается окислению в цикле трикарбоновых кислот, а ацил-КоА, укоротившийся на два углеродных атома, снова многократно проходит весь путь β-окисления вплоть до образования бутирил-КоА (4-углеродное соединение), который в свою очередь окисляется до 2 молекулацетил-КоА

Патологи липидного обмена.

Нормальное содержание общих липидов в сыворотке крови составляет 4-8 г/л. Увеличение общих липидов называется гиперлипемией.
Высокое содержание липидов отмечается при сахарном диабете и голодании, когда гиперлипемия вызвана усиленной мобилизацией из жировых депо жира, необходимого для утоления «энергетического голода» клеток организма. Особенно высоких цифр достигают липиды сыворотки крови при липоидном нефрозе. При этом заболевании отмечается появление липидов в моче – липурия.
Уменьшение содержания липидов сыворотки крови – гиполипемия – отмечается при тяжелых поражениях печени (циррозах) и при гипертиреозе вследствие повышенного окисления жиров.
Триацилглицерины (нейтральные жиры) – нормальное содержание в сыворотке крови составляет 0,27-1,65 ммоль/л. Увеличение их содержания наблюдается при ожирении, нефрозе, диабете, атеросклерозе, гипофункции щитовидной железы параллельно с увеличением общих липидов.
Фосфолипиды – нормальное содержание в сыворотке крови составляет 1,9-4,9 ммоль/л. Повышенное содержание фосфолипидов отмечается при тех же заболеваниях, которые сопровождаются увеличением триацилглицеринов. Уменьшением уровня фосфолипидов сопровождаются тяжелые формы острого гепатита и жировая дистрофия печени, так как именно в печени происходит образование фосфолипидов.
Холестерин. Его содержание в сыворотке крови зависит от возраста. У детей составляет 3,6-3,9 ммоль/л, у пожилых людей – 3,9-6,5 ммоль/л. Увеличение содержания холестерина – гиперхолестеринемия – наблюдается при диабете, липоидном нефрозе, атеросклерозе, механической желтухе, гипофункции щитовидной железы. Особенно высокое содержание холестерина отмечается при наследственной гиперхолистеринемии, когда нарушены процессы регуляции синтеза и распада холестерина.
Снижение содержания холестерина – гипохолестеринемия сопровождает острый панкреатит, острые инфекционные заболевания, туберкулез легких, гиперфункцию щитовидной железы. Особую диагностическую ценность имеет определение холестерина при гепатитах. В начальной стадии заболевания содержание холестерина увеличивается, а затем падает ниже нормы.