55. Реакції окислення жирних кислот (β-окислення); роль карнітину в транспорті жирних кислот в мітохондрії.

56. Окислення гліцеролу: ферментативні реакції, біоенергетика.

57. Кетонові тіла. Реакції біосинтезу та утилізації кетонових тіл, фізіологічне значення.

Утилізація КТ

58. Порушення обміну кетонових тіл за умов патології (цукровий діабет, голодування).

Метаболізм кетонових тіл в умовах патології

У нормі концентрація кетонових тіл у крові та більшості тканин незначна (в се-

редньому 10-20 мг/л). Проте за умов голодування та цукрового діабету створюють-

ся метаболічні умови, за яких кількість кетонових тіл у тканинах різко підвищується

за рахунок значної активації їх синтезу. При цьому значно зростають як концентрація

кетонових тіл у крові (кетонемія), так і їх виділення з сечею (кетонурія).

Біохімічною основою зростання вмісту кетонових тіл в умовах патологи є

зменшення ступеня утилізації ацетил-КоА в циклі трикарбонових кислот

внаслідок порушень вуглеводного обміну.

Справа в тому, шо входження ацетил-КоА в ЦТК залежить від наявності в клітині

достатньої кількості оксалоацстату, необхідного для утворення цитрату. У свою чер-

гу, утворення оксалоацстату, необхідного для нормального функціонування трикарбо-

нового циклу, залежить від кількості пірувату (розділ 10.4), основним постачальником

якого с гліколітичне розщеплення глюкози. В умовах зменшеного надходження в клітину

глюкози (голодування, цукровий діабет) оксалоацетат спрямовується на шлях піюко-

неогенезу і стає недосяжним для взаємодії з ацетил-КоА в цитратсинтазній реакції. У

зазначених метаболічних умовах ацетил-КоА значною мірою використовується для

синтезу кетонових тіл - ацетоацетагу та Р-гідроксибутирагу. Сприяє накопиченню в

клітинах ацетил-КоА також його підвищене утворення при р-окислснні жирних кислот

за рахунок стимуляції в умовах глюкозного голодування ліполізу в жировій тканині. Ці

біохімічні закономірності пояснюють давній вислів "Жири згоряють у полум ї вуг-

леводів”

Введення в організм глюкози (при голодуванні), або глюкози з інсуліном (при цук-

ровому діабеті) підвищує внутрішньоклітинний рівень моносахариду і нормалізує

гліколіз, що призводить до активації утилізації ацетил-КоА в циклі трикарбонових кис-

лот і зменшення утворення кетонових тіл. Проте в умовах відсутності необхідної те-

рапії концентрація ацетоацетату, Р-гідроксибутирату та ацетону в організмі хворих на

цукровий діабет може зростати в десятки разів, супроводжуючись порушенням кис-

лотно-лужного балансу і розвитком метаболічного кетоацидозу, який с небезпечним

для нормального функціонування клітин головного мозку.

59. Біосинтез вищих жирних кислот: реакції біосинтезу насичених жирних кислот (пальмітату) та регуляція процесу.

60. Біосинтез моно- та поліненасичених жирних кислот в організмі людини.

Мононенасичені жирні кислоти

Мононснасичені кислоти - пальмітоолеїнова С_16:1, та олеїнова С_18:1 містять подвійний зв’язок між 9-м та 10-м атомами вуглецю.

Ці жирні кислоти можуть утворюватися в організмі людини за рахунок дегідрування

відповідних насичених кислот (пальмітинової С₁₆ та стеаринової С₁₈):

C₁₆ - 2H → C_16:1

C₁₈ - 2H → C_18:1

Утворення зазначеного подвійного зв’язку здійснюється за участю системи десату-рації жирних кислот (ацил-КоА-оксигенази), що належить за механізмом дії до

мікросомальних монооксигеназ (оксигеназ мішаної функції), які потребують для свого функціонування НАДФН (або НАДН) та включають цитохром b₅ електроно-транспортного ланцюга, локалізованого в мембранах ендоплазматичного ретикулуму гепатоцитів:

Стеароїл-КоА (С₁₈) + НАДФН + Н⁺ + O₂ Олеїл-КоА (С₁₈,) + НАДФ + 2 Н₂O

Поліненасичені жирні кислоти

Поліненасичсні кислоти - лінолева С_18:2 та а-ліноленова С_18:3 - попередники в утворенні інших, життєво необхідних ацилів, не можуть синтезуватися в клітинах людського організму.

Зазначені ферменти присутні в багатьох рослинних організмах, і тому існує потреба

в постійному надходженні лінолсвої та α-ліноленової кислот в організм як компонентів рослинної їжі, що є незамінними факторами харчування (“есенціальні жирні кислоти”).

У разі надходження цих жирних кислот у складі дієти, ферментні системи ендо-

плазматичного ретикулуму гепатоцитів за розглянутими вище механізмами десату-

рації та елонгації можуть трансформувати лінолеву кислоту в такі поліненасичені кис-

лоти, як γ-ліноленову С_18:3 та арахідонову С_20:4, а а-ліноленову – в докозангексенову (С_22:6) кислоту.

Арахідонова кислота - попередник біологічно активних ейкозаноїдів (простагландинів, простациклінів, тромбоксанів), утворюється з незамінної лінолевої кислоти С_18:2 шляхом подовження її вуглецевого ланцюга та утворення додаткових подвійних зв’язків:

C_18:2 – 2H +2C – 2H → C_20:4