Катаболизм жирных кислот. Метаболизм кетоновых тел. (Лекция 8)

Содержание

Слайд 2

План лекции Катаболизм жирных кислот с четным числом С-атомов Катаболизм жирных

План лекции

Катаболизм жирных кислот с четным числом С-атомов
Катаболизм жирных кислот с

нечетным числом С-атомов
Катаболизм моноеновых жирных кислот
Метаболизм кетоновых тел


Катаболизм жирных кислот

Слайд 3

Катаболизм жирных кислот Окисление жирных кислот Катаболизм жирных кислот CωH3-(CH2)n-CbH2-CaH2-COOH Главный

Катаболизм жирных кислот

Окисление жирных кислот

Катаболизм жирных кислот


CωH3-(CH2)n-CbH2-CaH2-COOH

Главный путь:


β-окисление
Минорные пути:
α-окисление
(ЖК с разветвленными цепями, например,
фитановая кислота)
ω-окисление
Слайд 4

Катаболизм жирных кислот Схема ß-окисления жирных кислот Катаболизм жирных кислот 1954

Катаболизм жирных кислот

Схема ß-окисления жирных кислот

Катаболизм жирных кислот

1954 –

1958 гг. –
Ф. Линен с сотрудниками,
А. Ленинджер

1904 г. – Ф. Кнооп

Слайд 5

Катаболизм жирных кислот Катаболизм жирных кислот Три стадии катаболизма ЖК: β-окисление;

Катаболизм жирных кислот

Катаболизм жирных кислот

Три стадии катаболизма ЖК:
β-окисление;
2) цикл

лимонной кислоты,
в котором осуществляется
расщепление ацетил-СоА, образовавшегося при β-окислении ЖК;
3) окислительное фосфорилирование в дыхательной цепи с образованием АТР за счет энергии NADH и FADН2
Слайд 6

Катаболизм жирных кислот Катаболизм жирных кислот

Катаболизм жирных кислот

Катаболизм жирных кислот

Слайд 7

Катаболизм жирных кислот Катаболизм жирных кислот

Катаболизм жирных кислот

Катаболизм жирных кислот

Слайд 8

Катаболизм жирных кислот Катаболизм жирных кислот

Катаболизм жирных кислот

Катаболизм жирных кислот

Слайд 9

Катаболизм жирных кислот ß-окисление жирных кислот Катаболизм жирных кислот β-окисление –

Катаболизм жирных кислот

ß-окисление жирных кислот

Катаболизм жирных кислот

β-окисление – специфический путь

окисления свободных ЖК, заканчивающийся
образованием ацетил-СоА.
Окисление ЖК осуществляется в митохондриях и пероксисомах.
Жирные кислоты для вовлечения в процесс
ß-окисления должны быть активированы.
Активация ЖК осуществляется ферментами ацил-СоА-синтетазами в цитозоле. На активацию ЖК затрачивается 2 молекулы АТР. Активированные жирные кислоты (ацил-СоА) транспортируются в матрикс митохондрий карнитиновым челноком.
Слайд 10

Катаболизм жирных кислот Катаболизм жирных кислот Mg2+ RCH2COO- + ATP →

Катаболизм жирных кислот

Катаболизм жирных кислот

Mg2+
RCH2COO- + ATP →

RCH2C О ~ AMP + PPi

неорганическая
пирофосфатаза
Н4Р2О7 + Н2О → 2 Н3РО4

Mg2+
RCH2CО ~ AMP + HSCoA → RCH2CО ~SCoA + AMP

Суммарная реакция:
Mg2+
RCH2COO- + ATP + HSCoA + Н2О → RCH2CО ~SCoA + AMP + 2Pi
∆G 0´= - 15 кДж/моль (для двухстадийного процесса)

Активация жирной кислоты

Слайд 11

Катаболизм жирных кислот Катаболизм жирных кислот Транспорт ацил-CoA в митохондрии Карнитин

Катаболизм жирных кислот

Катаболизм жирных кислот

Транспорт ацил-CoA в митохондрии

Карнитин

(γ-триметиламино-β-гидроксибутират) синтезируется в печени и почках из лизина.
(СН3)3-N+-СН2-СНОН-СН2-СОО-
Слайд 12

Катаболизм жирных кислот Катаболизм жирных кислот Образование ацилкарнитина Ацилкарнитин

Катаболизм жирных кислот

Катаболизм жирных кислот

Образование ацилкарнитина

Ацилкарнитин

Слайд 13

Катаболизм жирных кислот Катаболизм жирных кислот Транспорт ацил-CoA в митохондрии

Катаболизм жирных кислот

Катаболизм жирных кислот

Транспорт ацил-CoA в митохондрии

Слайд 14

Катаболизм жирных кислот Катаболизм жирных кислот ß-окисление – циклический процесс, включающий

Катаболизм жирных кислот

Катаболизм жирных кислот

ß-окисление – циклический процесс, включающий 4

реакции:
дегидрирование (ацил-СоА-дегидрогеназа, FAD)
гидратация (еноил-СоА-гидратаза)
дегидрирование (L-ß-гидроксиацил-СоА- дегидрогеназа, NAD+)
тиолитическое расщепление (тиолаза)

ß-окисление жирных кислот

Слайд 15

Катаболизм жирных кислот Катаболизм жирных кислот Окисление жирных кислот с четным числом С-атомов

Катаболизм жирных кислот

Катаболизм жирных кислот

Окисление жирных кислот
с четным числом

С-атомов
Слайд 16

Катаболизм жирных кислот Катаболизм жирных кислот Суммарное уравнение β-окисления стеариновой кислоты

Катаболизм жирных кислот

Катаболизм жирных кислот

Суммарное уравнение β-окисления стеариновой кислоты
СН3(СН2)16-СО~SCоА +

8НS-CоА + 8FAD + 8NAD+ + 8 Н2О →
9 СН3-СО~SСоА + 8 FADH2 + 8 NADH + 8H+
Слайд 17

Катаболизм жирных кислот Катаболизм жирных кислот Расчет выделяемой энергии производится по

Катаболизм жирных кислот

Катаболизм жирных кислот

Расчет выделяемой энергии производится по

формуле:
[5(n/2 - 1) + n/2 х 12] - 2,
где 5 - число молекул АТР, образуемое при одном раунде β-окисления;
n - число атомов углерода в ЖК;
n/2 - 1 - число актов окисления;
n/2 - число молекул ацетил-СоА;
12 - число молекул АТР, образующихся при полном окислении одной молекулы ацетил-СоА в цикле лимонной кислоты;
2 - число молекул АТР, затраченных на активацию ЖК.

Формула расчета выделяющейся при окислении жирной кислоты энергии

СН3-(СН2)16СО~СоА

[5 x (18/2 – 1) + (18/2 x12)] – 2 = [40 + 108] – 2 =
146 АТР

При полном окислении
3 молекул глюкозы
(18 С- атомов) образуется
108 (114) молекул АТР.

Слайд 18

Катаболизм жирных кислот Катаболизм жирных кислот

Катаболизм жирных кислот

Катаболизм жирных кислот

Слайд 19

Катаболизм жирных кислот Катаболизм жирных кислот Окисление жирных кислот с нечетным

Катаболизм жирных кислот

Катаболизм жирных кислот

Окисление жирных кислот
с нечетным

числом С-атомов

1. Пропионил-СоА
карбоксилируется с
образованием D-метил-
малонил-СоА.
2. D-метилмалонил-СоА
эпимеризуется в
L-стереоизомер.
3. L-метилмалонил-СоА
превращается в
интермедиат ЦТК –
сукцинил-СоА.
Метилмалонил-СоА мутазе необходим кофактор - витамин В12

Слайд 20

Катаболизм жирных кислот Катаболизм жирных кислот Окисление моноеновых жирных кислот Итог:

Катаболизм жирных кислот

Катаболизм жирных кислот

Окисление моноеновых жирных кислот

Итог: 9 Acetyl-CoA
8

раундов (циклов)

Олеиновая кислота,
С18:1, Δ9
Окисление олеиновой кислоты требует дополнительного фермента:
Еноил-СоА-изомеразы
Итог:
9 ацетил-СоА
8 раундов (циклов)

Слайд 21

Метаболизм кетоновых тел Катаболизм жирных кислот Образование кетоновых тела в митохондриях печени

Метаболизм кетоновых тел

Катаболизм жирных кислот

Образование кетоновых тела в
митохондриях печени

Слайд 22

Метаболизм кетоновых тел Катаболизм жирных кислот ацетоацетат D-β-гидроксибутират ацетон Кетоновые тела

Метаболизм кетоновых тел

Катаболизм жирных кислот

ацетоацетат D-β-гидроксибутират ацетон

Кетоновые тела

Слайд 23

Метаболизм кетоновых тел Катаболизм жирных кислот Синтез кетоновых тел в гепатоцитах

Метаболизм кетоновых тел

Катаболизм жирных кислот

Синтез кетоновых тел в

гепатоцитах
Слайд 24

Метаболизм кетоновых тел Катаболизм жирных кислот Кетоновые тела – клеточное топливо

Метаболизм кетоновых тел

Катаболизм жирных кислот

Кетоновые тела – клеточное топливо


Слайд 25

Метаболизм кетоновых тел Катаболизм жирных кислот

Метаболизм кетоновых тел

Катаболизм жирных кислот