2. Окисление ненасыщенных жирных кислот

Олеиновая , линолевая и линолевая кислоты, являющиеся важнейшими компонентами ацилглицеролов, также подвергаются -окислению. Окисление этих ненасыщенных жирных кислот, в принципе, происходит также, как и окисление насыщенных жирных кислот, но с некоторыми особенностями.

При окислении олеиновой кислоты (содержащей одну двойную связь) в результате трех циклов -окисления (рис. 5) образуется 3 молекулы ацетил-КоА и 12-углеродная ненасыщенная жирная кислота с цис-двойной связью между 3-им и 4-ым атомами углерода.

Дело в том, что образовавшаяся 12-углеродная ненасыщенная жирная кислота должна снова включиться в путь -окисления, но двойные связи природных ненасыщенных жирных кислот имеют цис-конфигурацию, а при-окислении насыщенных жирных кислот двойные связи имеют транс-конфигурацию. Кроме того, в результате последовательного удаления трех двууглеродных фрагментов (ацетил-КоА) до первой двойной связи дает^3,4– ацил-КоА (расположение двойной связи между 3 и 4 атомами углерода), а не^2,3– ацил-КоА, который является промежуточным продуктом при-окислении насыщенных жирных кислот. Поэтому в тканях существует фермент, который осуществляет перемещение двойной связи из положения 3-4 в положение 2-3, а также изменяет конфигурацию двойной связи из цис- в транс-положение. Этот фермент получил название

^3,4–цис^2,3транс-еноил-КоА-изомеразы:

Образовавшийся ^2,3–транс-еноил-КоА включается в путь-окисления (см. рис.5) в стадию гидратации (2).

В результате полного окисления олеиновой кислоты образуется 9 (6+3) молекул ацетил-КоА, которые включаются в цикл Кребса и «сгорают» до СО₂, Н₂О с образованием энергии (см. Приложение А).

3. Окисление жирных кислот с нечетным числом углеродных атомов

Основная масса природных липидов содержит жирные кислоты с четным числом углеродных атомов, однако в липидах многих растений и некоторых морских организмов присутствуют жирные кислоты с нечетным числом атомов углерода.

Установлено, что жирные кислоты с нечетным числом углеродных атомов окисляются таким же образом, как и жирные кислоты с четным числом углеродных атомов, с той лишь разницей, что на последнем этапе расщепления (-окисления) образуется одна молекула пропионил-КоА и одна молекула ацетил-КоА, а не 2 молекулы ацетил-КоА (рис. 5) в случае-окисления жирных кислот с четным числом углеродных атомов:

Окисление пропионил-КоА

Пропионил-КоА, являющийся одним из конечных продуктов -окисления жирных кислот с нечетным числом углеродных атомов, превращается в сукцинил-КоА путем двух последовательных реакций (см. Приложение А).

1. Реакция карбоксилирования пропионила

2. Реакция внутримолекулярой перегруппировки:

Сукцинил-КоА далее утилизируется, поступая в цикл Кребса (рис. 4):

Но при прохождении всех этих реакций сукцинил-КоА до ЩУК по циклу Кребса не происходит полного окисления до СО₂и Н₂О. Для этого образовавшийся оксалоацетат через ряд последовательных реакций превращается в ацетил-КоА, который поступая в цикл Кребса, полностью «сгорает» до СО₂, Н₂О и выделением энергии.

Превращение оксалоацетата в ацетил-КоА

1) Образовавшийся оксалоацетат локализован в митохондрии. Мембрана митохондрий непроницаема для образовавшегося оксалоацетата. Последний здесь же в митохондрии восстанавливается в малат (яблочная кислота):

Реакция протекает при участии митохондриальной НАД-зависимой малатдегидрогеназы. Образовавшийся малат, легко выходит из митохондрии в цитозоль клетки и вновь окисляется в оксалоацетат при участии цитоплазматической НАД-зависимой малатдегидрогеназы:

2) Превращение оксалоацетата в фосфоенолпируват происходит в цитоплазме клетки:

3) Образовавшийся фосфоенолпируват (ФЕП) по пути гликолиза превращается в ПВК (рис. 3), а пируват в результате окислительного декарбоксилирования в ацетил-КоА, который поступая в цикл Кребса, полностью окисляется до СО₂и Н₂О, с выделением энергии.

С учетом выше сказанного, видно, что образовавшийся пропионил, в конечном счете, должен превратиться в ацетил-КоА и окислиться в цикле Кребса. Таким образом, все жирные кислоты в результате -окисления превращаются в ацетил-КоА, который сгорает в цикле Кребса (этапIV), (рис 2, Приложение А).