Биологическая химия - часть 91

 

  Главная      Учебники - Медицина     

 

поиск по сайту            правообладателям  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  89  90  91  92   ..

 

 

Биологическая химия - часть 91

 

 

клетках (энтероцитах слизистой оболочки ворсинок тонкой кишки) двумя

путями. Первый путь – β-моноглицеридный. Долгое время этот путь счи-

тался единственным. Суть его состоит в том, что β-моноглицериды и жир-

ные кислоты, проникающие в процессе всасывания в эпителиальные клетки

кишечной стенки, задерживаются в гладком эндоплазматическом рети-

кулуме клеток. Здесь из жирных кислот образуется их активная форма –

ацил-КоА и затем происходит ацилирование β-моноглицеридов с обра-

зованием сначала диглицеридов, а затем триглицеридов:

β-Моноглицерид + R—СО—S-KoA –> Диглицерид + HS-KoA ;

Диглицерид + R

1

—СО—S-KoA –> Триглицерид + HS-KoA .

Все реакции катализируются ферментным комплексом – триглицерид-

синтетазой, включающим в себя ацил-КоА-синтетазу, моноглицеридацил-

трансферазу и диглицеридацилтрансферазу.

Второй путь ресинтеза триглицеридов протекает в шероховатом эндо-

плазматическом ретикулуме эпителиальных клеток и включает следующие

реакции:

1) образование активной формы жирной кислоты – ацил-КоА при учас-

тии ацил-КоА-синтетазы;

2) образование α-глицерофосфата при участии глицеролкиназы;

3) превращение α-глицерофосфата в фосфатидную кислоту при участии

глицерофосфат-ацилтрансферазы;

4) превращение фосфатидной кислоты в диглицерид при участии фос-

фатидат-фосфогидролазы;

5) ацилирование диглицерида с образованием триглицерида при участии

диглицеридацилтрансферазы.

Как видно, первая и последняя реакции повторяют аналогичные реакции

β-моноглицеридного пути. Установлено, что α-глицерофосфатный путь

ресинтеза жиров (триглицеридов) приобретает значение, если в эпите-

лиальные клетки слизистой оболочки тонкой кишки поступили преиму-

щественно жирные кислоты. В случае, если в стенку кишки поступили

жирные кислоты вместе с β-моноглицеридами, запускается β-моногли-

церидный путь. Как правило, наличие в эпителиальных клетках избытка

β-моноглицеридов тормозит протекание α-глицерофосфатного пути.

Ресинтез фосфолипидов в кишечной стенке. В энтероцитах наряду с ре-

синтезом триглицеридов происходит также и ресинтез фосфолипидов.

В образовании фосфатидилхолинов и фосфатидилэтаноламинов участвует

ресинтезированный диглицерид, а в образовании фосфатидилинозитолов –

ресинтезированная фосфатидная кислота. Участие этих субстратов в обра-

зовании фосфолипидов в стенке кишечника происходит по тем же зако-

номерностям, что и в других тканях (см. с. 396, 397).

Необходимо подчеркнуть, что в стенке кишечника синтезируются жиры,

в значительной степени специфичные для данного вида животного и отли-

чающиеся по своему строению от пищевого жира. В известной мере это

обеспечивается тем, что в синтезе триглицеридов (а также фосфолипидов)

в кишечной стенке принимают участие наряду с экзогенными и эндогенные

жирные кислоты. Однако способность к осуществлению в стенке кишечника

синтеза жира, специфичного для данного вида животного, все же огра-

ничена. Показано, что при скармливании животному (например, собаке),

особенно предварительно голодавшему, больших количеств чужеродного

369

жира (например, льняного масла или верблюжьего жира) часть его обна-

руживается в жировых тканях животного в неизмененном виде. Жировая

ткань скорее всего является единственной тканью, где могут откладываться

чужеродные жиры. Липиды, входящие в состав протоплазмы клеток других

органов и тканей, отличаются высокой специфичностью, их состав и свойст-

ва мало зависят от пищевых жиров.

Образование хиломикронов и транспорт липидов. Ресинтезированные

в эпителиальных клетках кишечника триглицериды и фосфолипиды, а также

поступивший в эти клетки из полости кишечника холестерин (здесь он

может частично эстерифицироваться) соединяются с небольшим коли-

чеством белка и образуют относительно стабильные комплексные час-

тицы – хиломикроны (ХМ). Последние содержат около 2% белка, 7%

фосфолипидов, 8% холестерина и его эфиров и более 80% триглицеридов.

Диаметр ХМ колеблется от 0,1 до 5 мкм. Благодаря большим размерам

частиц ХМ не способны проникать из эндотелиальных клеток кишечника

в кровеносные капилляры и диффундируют в лимфатическую систему

кишечника, а из нее – в грудной лимфатический проток. Затем из грудного

лимфатического протока ХМ попадают в кровяное русло, т.е. с их

помощью осуществляется транспорт экзогенных триглицеридов, холесте-

рина и частично фосфолипидов из кишечника через лимфатическую систему

в кровь. Уже через 1–2 ч после приема пищи, содержащей жиры, наблю-

дается алиментарная гиперлипемия. Это физиологическое явление, харак-

теризующееся в первую очередь повышением концентрации триглицеридов

в крови и появлением в ней ХМ. Пик алиментарной гиперлипемии наблю-

дается через 4–6 ч после приема жирной пищи. Обычно через 10–12 ч после

приема пищи содержание триглицеридов возвращается к нормальным

величинам, а ХМ полностью исчезают из кровяного русла.

Известно, что печень и жировая ткань играют наиболее существенную

роль в дальнейшей судьбе ХМ. Последние свободно диффундируют из

плазмы крови в межклеточные пространства печени (синусоиды). Допуска-

ется, что гидролиз триглицеридов ХМ происходит как внутри печеночных

клеток, так и на поверхности. ХМ не способны (из-за своих размеров)

проникать в клетки жировой ткани. В связи с этим триглицериды ХМ

подвергаются гидролизу на поверхности эндотелия капилляров жировой

ткани при участии фермента липопротеидлипазы.

ЖИРОВАЯ ТКАНЬ И ЕЕ УЧАСТИЕ В ОБМЕНЕ ЛИПИДОВ

Общее количество жировой ткани у взрослого мужчины со средней массой

тела равно примерно 20 кг, а у тучных людей – на десятки килограммов

больше. Жировая ткань, состоящая в основном из жировых клеток, или

адипоцитов, распространена по всему организму: под кожей, в брюшной

полости, образует жировые прослойки вокруг отдельных органов. Около

65% от массы жировой ткани приходится на долю отложенных в ней

триглицеридов, что составляет приблизительно 95% от всех триглицеридов

организма.

Известно, что главным источником жирных кислот, используемых

в качестве «топлива», служит резервный жир, содержащийся в жировой

ткани. Принято считать, что триглицериды жировых депо выполняют

в обмене липидов такую же роль, как гликоген в печени в обмене углеводов,

а высшие жирные кислоты по своей энергетической роли напоминают

глюкозу, которая образуется в процессе фосфоролиза гликогена. При

370

физической работе и других состояниях организма, требующих повы-

шенных энергозатрат, потребление триглицеридов жировой ткани как

энергетического резерва увеличивается.

Липолиз триглицеридов в жировой ткани *. В качестве источника энергии

могут использоваться только свободные, т.е. неэстерифицированные, жир-

ные кислоты. Поэтому триглицериды сначала гидролизуются при помощи

специфических тканевых ферментов – липаз – до глицерина и свободных

жирных кислот. Последние из жировых депо могут переходить в плазму

крови (мобилизация высших жирных кислот), после чего они используются

тканями и органами тела в качестве энергетического материала.

В жировой ткани содержится несколько липаз, из которых наибольшее

значение имеют триглицеридлипаза (так называемая гормоночувствитель-

ная липаза), диглицеридлипаза и моноглицеридлипаза. Активность двух

последних ферментов в 10–100 раз превышает активность первого. Три-

глицеридлипаза активируется рядом гормонов (например, адреналином,

норадреналином, глюкагоном и др.), тогда как диглицеридлипаза и мо-

ноглицеридлипаза не чувствительны к их действию. Триглицеридлипаза

является регуляторным ферментом.

Установлено, что гормоночувствительная липаза (триглицеридлипаза)

находится в жировой ткани в неактивной форме, и активация ее гормонами

протекает сложным каскадным путем, включающим участие по крайней

мере двух ферментативных систем. Процесс начинается со взаимодействия

гормона с клеточным рецептором, в результате чего модифицируется

структура рецептора (сам гормон в клетку не поступает) и такой рецептор

активирует аденилатциклазу (КФ 4.6.1.1). Последняя, как известно, ка-

тализирует образование циклического аденозинмонофосфата (цАМФ) из

аденозинтрифосфата (АТФ):

Образовавшийся цАМФ активирует фермент протеинкиназу (КФ 2.7.1.37),

который путем фосфорилирования неактивной триглицеридлипазы пре-

вращает ее в активную форму (рис. 11.1). Активная триглицеридлипаза

расщепляет триглицерид на диглицерид и жирную кислоту. Затем при

действии ди- и моноглицеридлипаз образуются конечные продукты липо-

лиза – глицерин и свободные жирные кислоты, которые поступают в кровя-

ное русло.

Скорость липолиза триглицеридов не является постоянной, она под-

вержена регулирующему влиянию различных факторов, среди которых

особое значение имеют нейрогормональные (табл. 11.1).

Связанные с альбуминами плазмы крови в виде комплекса свободные

жирные кислоты с током крови попадают в органы и ткани, где комплекс

распадается, а жирные кислоты подвергаются либо β-окислению, либо

частично используются для синтеза триглицеридов, глицерофосфолипидов,

сфингофосфолипидов и других соединений, а также на эстерификацию

холестерина.

* В жировых клетках (адипоцитах), помимо активного липолиза триглицеридов, про-

текают и такие метаболические процессы, как гликолиз, окисление глюкозы через пенто-

зофосфатный путь, цикл трикарбоновых кислот, β-окисление жирных кислот, синтез жирных

кислот, реэстерификация последних (образование триглицеридов) и мобилизация (высво-

бождение) жирных кислот.

371

АТФ

Аденилатциклаза

цАМФ + РР

i

 + Н

+

.

Рис. 11.1. Липолитический каскад (по Стайнбергу).

ТГ - триглицериды; ДГ - диглицериды; МГ - моноглицериды; ГЛ - глицерин; ЖК - жирные кис-

лоты.

Таблица 11.1. Влияние некоторых факторов на липолиз григлицеридов в жировой

ткани [Климов А.Н., Никульчева Н.Г., 1995]

Фактор

Катехоламины
Глюкагон

Тироксин

Глюкокортикоиды
Гормон роста

АКТГ
Стресс

Физическая нагрузка
Голодание
Охлаждение
Инсулин

Простагландины

Никотиновая кислота

Характер

действия

Усиление

»
»
»
»
»
»

»
»
»

Угнетение

»

»

Предполагаемый механизм

действия

Активация аденилатциклазы

» »
» »

Активация синтеза протеинкиназы
Активация синтеза аденилатциклазы

» » »

Повышение секреции катехоламинов

и снижение секреции инсулина
То же

» »
» »

Активация фосфодиэстеразы (усиле-

ние гидролиза цАМФ), снижение

активности аденилатциклазы
Снижение активности аденилатцик-

лазы
То же

372

Гормон

Первичный

акцептор

Модифицированный

первичный

акцептор

Неактивная

аденилатциклаза

Активная

аденилатциклаза

АТФ

Циклич. 3',5'-АМФ

Неактивная

протеинкиназа

Активная

протеинкиназа

Неактивная

липаза

Активная

липаза

ТГ

ДГ

 + ЖК

МГ

 + ЖК

ГЛ

 + ЖК

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  89  90  91  92   ..