Rendelet a zsírsav-oxidáció

Rendelete a zsírsav-oxidáció

(-) - Bizonyos metabolikus körülmények között, ahol van egy gyors zsírsavak oxidációját, jelentős mennyiségű acetoacetát és D vannak kialakítva a májban 3-gidroksnbutirata (P-hidroxi-butirát), amelyekben a diffúz a vérbe. Acetoacetát spontán dekarboxilezéssel alkotnak aceton. Ezt a három anyagot alatt ismert általános neve ketontestek (aceton vagy szerv), néha helytelenül nevezik „a ketonok” (ábra. 28.2). Reverzibilis reakciót acetoacetát átalakítás 3-hidroxi-butirát mitokondriális enzim katalizálja a D (-) - 3-hidroxi-butirát; egyenleg aránya szabályozza [NAD +] / [NADH] mitokondriumokban, azaz redox állapotát. Az arány a vérben között van 1: 1 és 10: 1.

A helyes táplálkozás a vérben koncentrációja ketontestek emlősökben általában nem haladja meg az 1 mg / 100 ml (aceton ekvivalens). A kérődzők, ez a szám valamivel magasabb képződésének köszönhető a falon a bendő 3-hidroxi-butirát butirát a fermentációs folyamatban. Egy személy általában kiválasztódik a vizeletben kevesebb, mint 1 mg per nap ketontestek.

Ábra. 28.2. Interkonverzióját ketontestek. D (-) - 3-hidroxi-butirát egy mitokondriális enzim.

A legegyszerűbb formájában a ketózis megfigyelt éhezés; így van egy kimerülése hozzáférhető szénhidrát konjugátum mobilizálását a szabad zsírsavak. Minőségi szempontból, ketózis eredő feltételek, eltérő körülmények között, kis ingadozást mutat. Jelentős anyagcserezavarok vezető patológiás körülmények között megfigyelhető a cukorbetegség, toxémia a terhesség ketózis a juhok és tejelő tehenek. Nem patológiás formája ketózis figyelhető meg, ha egy gazdag étrend zsír- és nehéz fizikai megterhelés az étkezés utáni időszakban.

Minden állat, kivéve a kérődzők, a máj, úgy tűnik, az egyetlen szerv, amely a kínálat jelentős mennyiségű ketontestek a vérben. Extrahepatikus szövetekből használni őket, mint szubsztrátok oxidatív folyamatok. Extrahepatikusan források ketontestek működnek a kérődzők jó étel, szinte okozva nekik az állam a ketózis.

Flow ketontestek a májban az extrahepatikus

Ábra. 28.3. Oktatás, hasznosítása és kiválasztódását ketontestek. A fő útvonal mutatja folyamatos nyilak.

szöveti okozza az aktív működését a máj enzim kialakulásának mechanizmusa ketontestek a háttérben a nagyon alacsony aktivitás májenzimek részt azok újrahasznosítás. Az ellenkező helyzet figyelhető extrahepatikus szövetekben (ábra. 28,3).

Way ketogenezis a májban

A felelős enzimek képződését ketontestek, találhatók elsősorban a mitokondriumokban. Korábban úgy vélték, hogy az oxidáció során a zsírsav-molekula miatt annak véges négy szénatommal van kialakítva csak egy molekula acetoacetát. Később, amikor elmagyarázza a formáció több mint egy ekvivalens acetoacetát egy molekula hosszú szénláncú zsírsavak és ketontestek képződése ecetsav arra a következtetésre jutott, hogy dvuhuglerodnye származó fragmenseket a képletű p-kondenzálódnak egymással alkotnak acetoacetát. Kondenzáció akkor történik, hivatkozva tioliticheskogo hasítási reakciót, így a két molekula acetil-CoA alkotnak acetoacetil-CoA. Így, aceto-acetil-CoA, amely a kiindulási vegyület ketogenezis, létre sem közvetlen során-oxidáció, vagy a kondenzációs acetil-CoA (ábra. 28,4). Javasolt két módon acetoacetát képződését acetil-CoA. Eredeti - hagyományos dezacilezési, a második (ábra 28,5.) - kondenzációja acetoacetil-CoA molekula egy olyan molekula, acetil-CoA, így 3-hidroxi-Z-metil-CoA (HMG-CoA) katalizált 3-1 idroksi-3-metil-CoA szintáz. Az intézkedés alapján egy másik enzim, amely a mitokondriumokban lokalizálódnak. ZA-hidroxi-3-metil-CoA liáz, acetil-CoA lehasítjuk a GM, és a képződött szabad acetoacetát. A szénatomok a molekula lehasad acetil-CoA eredetileg tartozott egy molekula acetoacetil-CoA (ábra. 28,5). ketogenezis végrehajtásához szükséges, hogy a mitokondriumok voltak mindkét enzim (például enzimek kombinációját jelenleg csak a májban és a bendőben epitélium).

Jelenleg, a domináns nézet, amely szerint a kialakulását ketontestek fordul elő, főleg a HMG-CoA-útvonal. Bár böjt van egy jelentős aktiválása a HMG-CoA-liáz, a rendelkezésre álló adatok nem utalnak arra, hogy ez az enzim limitálja a ketogenezis.

Acetoacetát átalakítható D (-) - 3-hidroxi-butirát alatt -3-hidro-ksibutiratdenidrogenazy található számos szövetben, beleértve a májat. Mennyiségileg -3-hidroxi-butirát domináns a ketózis ketontestek a vérben és a vizeletben.

Ártalmatlanítása ketontestek extrahepatikus szövetekben

A máj működő mechanizmus aktív acetoacetát a acetoacetil-CoA. Aktiválása a kapott acetoacetát lehet pro-

sugároznak csak a citoszolban, ahol ez egy prekurzor koleszterin szintézis, de ez a tevékenység viszonylag alacsony útvonal; kialakulását eredményezi a máj feleslegben ketontestek.

Az extrahepatikus szövetekben, két reakció fordul elő, kapott acetoacetát aktivált acetoacetil-CoA. Egyikük zajlik részvételével sukvdnil CoA és katalizált sunktsnnil CoA acetoacetát-CoA transzferáz. Acetoacetát reagáltatunk szukcinil-CoA, a CoA átvisszük acetoacetát és alkotnak acetoacetilcsoporttal CoA és a szukcinát.

Egy másik reakciót aktiválásával acetoacetát ATP jelenlétében CoA, katalizált általa acetoacetil-CoA szintetáz.

szintetáz lehet aktiválni extrahepatikus szövetekben; Azonban domináns való átalakítással acetecetsav katalizálja (-) - 3-hidrogenáz gidroksibutiratde a részvételt és ezt követő aktiválását alkotnak acetoacetil-CoA. Acetoacetil-CoA által alkotott E reakciók bevonásával thiolase lehasított acetil-CoA; az utóbbit oxidáljuk a citromsav-ciklus (ábra. 28,4).

Ketontestek oxidáljuk extrahepatikus szövetekben arányában azok tartalmát a vérben; Ezek előnyösen oxidálódhat

Ábra. 28.4. Way ketogenezis a májban. FFA - szabad zsírsav: GM F-3-hidroxi-3-metil.

Ábra. 28.5. Oktatási -acetoacetál acetoacetil--CoA

(Elején van kialakítva köztes szakaszban).

Összehasonlítva glükóz és szabad zsírsavak. Azáltal tartalmának növelésére ketontestek a vérben való oxidáció fokozott mindaddig, amíg a koncentráció 70 mg / 100 ml azok nem telíti az oxidációs mechanizmusát. Ebben az állapotban, úgy tűnik, a legtöbb oxigént az állatok által elfogyasztott elfogyasztott oxidációjának ketontestek.

A legtöbb bizonyíték arra utal, hogy az ok a növekedés ketonemin kialakulását ketontestek a máj helyett a hiányzó újrahasznosítás extrahepatikus szövetekben. Ugyanakkor, a kísérletek eredményei patkányok „aki eltávolítottuk a hasnyálmirigy azt mutatta, hogy a súlyos diabéteszes ketózis növelhetik eredményeként csökkent képessége a test a katabolizmust ketontestek. A mérsékelt ketonaemiát vizelettel kimeneti csak néhány százaléka a teljes összeg ketontestek képződik.

Mivel a kiválasztás a ketontestek vesék porogopodobnye megfigyelt hatások (amelyek azonban nem igaz küszöbérték hatások), amelyek eltérő fajok és az egyes állatok, a súlyossága ketogenezis kell megítélni a szintje ketontestek a vérben, nem vizelet.

Acetoacetát és 3-hidroxi-butirát könnyen oxidálódik a extrahepatikus szövetekben, és acetonnal in vivo oxidáció nehéz.

szabályozása ketogenezis

Három fokozata van, ahol releváns tényezők végezhet a szabályozás ketogenezis. (1) a ketózis nem fordul elő in vivo, amíg nincs növekedés szintjének a szabad zsírsavak a vérben eredményeként kialakult az adipóz szövetben triacil-glicerin. Zsírsavak prekurzorai a ketontestek a májban. Mint a táplált, mind koplaltatott állati máj megvan az a képessége, hogy elnyelje a 30% vagy több, szabad zsírsavak, a rajta áthaladó, azonban nagy koncentrációban ilyen savak azok abszorpciós drasztikusan csökken. Következésképpen, a szabályozására ketogenezis fontos tényező vezérlő lépés mozgósítani szabad zsírsavak zsírszövetből (ábra. 28,6). (2) két lehetséges módja a konvertáló szabad zsírsavak történő belépésük után a máj és lép az aktív acil-CoA-származékok, nevezetesen a észterezés túlnyomórészt triacil és foszfolipidek, és a P-oxidáció révén acetil-CoA. (3) Az viszont, az acetil-CoA lehet akár oxidálhatjuk a citromsav-ciklus, vagy, hogy adja meg az utat a ketogenezis, keton- testet.

Ábra. 28.6. Rendelet ketogenezis. 1-3 - három fő szakaszaiban útja anyagcsere a szabad zsírsavak (FFA), amely meghatározza a fizetendő ketontestek képződik.

Az egyik lehetséges tényező a szabályozása antiketogén észterezés a szabad zsírsavak, ami függ a jelenléte a máj progenitor hatásosak, hogy elegendő mennyiségű glicerin-3-foszfát. Azonban, a kísérletek perfúziós májra vett egy éhes állat, a rendelkezésre álló glicerin-3-foszfát-nem korlátozódnak észterezéssel. Nem világos, hogy mindig hozzáférhető a glicerin-3-foszfát-a májban észterezési sebesség határa; Van is nincs meggyőző bizonyíték arra, hogy az in vivo aktivitását az észterezési sebesség határa megfelelő enzimekkel. Nem valószínű, hogy ez bekövetkezik, mivel nem halmozódnak vagy szabad zsírsavak a májban vagy intermedierek az úton való észterezésével képződésének triacil-glicerin (ábra. 25.1). fosfatidatfosfogidrolazy aktivitás a májban megnövekszik feltételeinek túlzott mértékű szintézisével triglicerid.

A kísérletek perfúziós májra kimutattuk, hogy a máj a táplált patkányok észterezett lényegesen több 14 C-szabad zsírsavak, mint a májban éhes állatok, az utóbbi megfelelő részét nem észterezett zsírsav, vagy oxidált a C-14-keton. Ezek az eredmények is azzal a ténnyel magyarázható, hogy az áramlás a hosszú láncú acil-csoportok a mitokondrium, ahol oxidálási szabályozott karnitin palmitoiltrans ferazoy-I, lokalizált a mitokondriális membrán (ábra 23.1.); maloaktiven aktív enzim az etetett állatokban, amelyekben a zsírsavak oxidációját gátolt, és rendkívül aktív éheztető, ami kíséri fokozott a zsírsavak oxidációját. McGarry és Foster (McGarry, Foster, 1980) azt mutatták, hogy a malonil-CoA kiindulási intermedier zsírsav szintézis (lásd. Ábra. 23,5) (az a koncentráció növekedése, táplált állapotban) gátolja karnitin-palmitoil-és ki a P-oxidáció. Így, táplált állapotban ez egy aktív lipogenezissel és elért magas koncentrációban malonil-CoA gátló karnitin-palmitoil-I (ábra. 28,7). Ha a koncentráció a szabad zsírsavak a májsejtekben kicsi, azok csaknem teljesen átalakul észterezéssel át acilglicerolok és kiválasztódik a májból a készítménybe VLDL. Azonban, az elején az éhezés, amikor a koncentráció a szabad zsírsavak növekszik, acetil-CoA karboxiláz gátolt, és a malonil-CoA-koncentráció csökken, a gátlása karnitin-palmitoil-megszüntetésére és feltételek fokozott oxidációját acil-CoA. Ezek a folyamatok a fokozott éhezés alatt csökkentésével arány [-gon], ami a gyorsulás a lipolízis és felszabadulását a szabad zsírsavak a zsírszövetben és a gátlása acetil-CoA-karboxiláz a májban.

Magasabb szinten a szérum szabad zsírsav arányosan több szabad zsírsav átalakul ketontestek és ennek megfelelően kevésbé oxidált által a citromsav-ciklus, amíg Így szabályozásával az elért eloszlása ​​olyan, acetil-CoA közötti által ketogenezis és oxidációval, hogy a szabad tárolt energia formájában ATP a folyamat oxidációs szabad zsírsavak állandó marad. A teljes oxidációja 1 mól P-palmitát oxidáció és az azt követő képződését a citromsav-ciklus keletkezik 129 mól ATP-t (lásd a 23. fejezet ..); ha a végtermék-acetoacetát, kialakítva 33 mól ATP, és ha 3-hidroxi-butil-patkány-csak 21 mol. Következésképpen, ketogenezis lehet tekinteni, mint egy olyan mechanizmust, hogy oxidálja a máj nagy mennyiségű zsírsavakat a reakciót, tartalmazza a oxidatív foszforiláció rendszer (a generációs kis macroergs).

Számos más hipotézisek az utat kapcsolási zsírsav-oxidáció, ketogenezis irányba. Elméletileg, csökkenti a koncentrációját oxálacetát mitokondriumok csökkenteni kell annak lehetőségét, metabolizmusát acetil-CoA a citromsav-ciklus. Ennek oka az koncentrációjának csökkentésére oxálacetát lehet fokozni arányának emelkedése a P-oxidáció. Krebs azt javasolta, hogy a oxálacetát is a fő útvonal glükoneogenezis, ennek amplifikációs folyamat, ami alacsonyabb szintű oxálacetát okozhat súlyos ketózis, különösen cukorbetegség és ketózis szarvasmarha. Utter és Keech (Utter, Keech) azt mutatták, hogy a piruvát-karboxiláz katalizálja a piruvát oxálacetát, aktivált acetil-CoA. Ezért, amikor jelentős mennyiségű acetil-CoA szükséges futtatni elegendő kondenzációs reakciót a citromsav-ciklus számát oxálacetát.

Végül összefoglalja, ketózis fordul elő hiánya miatt a rendelkezésre álló szénhidrát, ez a tény elősegíti ketogenezis következik (ábra. 28,6 és 28,7). (1) Ez vezet közötti egyensúly megbomlását észterezés és az adipóz szövetekben, így a szabad zsírsavak bekerülnek a véráramba. Ezek a savak a fő keletkezéséhez szubsztrát ketontestek a májban; Ezért minden tényezőt, mint például metabolikus, endokrin és befolyásolja a kibocsátás a szabad zsírsavak a zsírszövetből is befolyásolja a folyamatot ketogenezis. (2) kézhezvételét követően a szabad zsírsavak a májban

Ábra. 28.7. Szabályozott oxidációja hosszú láncú zsírsavak a májban. FFA - szabad zsírsavak, VLDL - nagyon alacsony sűrűségű lipoproteinek. A szaggatott vonalak azt mutatják, a pozitív és negatív szabályozó hatások, és a vastag vonal - szubsztrát áramlás.

eloszlása ​​az észterezéssel és oxidációs útvonalak szabályozott karnitin-palmitoil-I, amely aktivitás függ (közvetve) a koncentrációja a szabad zsírsavak és a hormonális állapotát a máj. (3) Ha a mennyiségű oxidációs keletkezett zsírsav arányának növelésével a ketontestek csökken, és aránya a szubsztrát, illetve, ami ki van téve a katabolizmust; azzal az eredménnyel, hogy a szabályozás a teljes hozam a THM állandó marad.

Ketózis in vivo

Megfigyelés alatt éhezés és a ketózis, miközben fogyasztása zsíros ételek áramlások viszonylag enyhék képest ketózis, feltörekvő kezeletlen diabétesz, toxémia a terhesség juhok, vagy szarvasmarhák a szoptatás ideje alatt. A fő oka ennek a nyilvánvalóan az, hogy alatt ezek a betegségek a rendelkezésre álló szénhidrát szövet alapvetően kisebb, mint az éhomi és a fogyasztás zsíros étkezés. Így, mérsékelt diabetes, zsíros étkezés éhezés és a krónikus hepatikus glikogén tárolt (a mennyiség változik); kevésbé kifejezett szintjének csökkenését a szabad zsírsavak. Ez valószínűleg azzal magyarázható, hogy kevésbé súlyos formája ketózis ami megfigyelhető ezekben az esetekben. A kérődzők ketózis zajlik a háttérben jelentős csökkenése vércukorszint, amely kapcsolatban van a szoftver igényeit a magzat vagy emlő az intenzív szoptatás (ábra. 28,8). Ennek eredményeként, a kérődzők kialakulhat súlyos hipoglikémia, ahol gyakorlatilag nincs glikogén a májban. Ilyen körülmények között, ketózis fordul elő súlyosabb formában. A fejlesztés a hipoglikémia, csökken az inzulin szekréciója, ezáltal nem csupán csökkent glükóz felhasználását, de fokozott lipolízis a zsírszövetben.

A diabetes hiánya vagy inzulin hiányában befolyás, valószínűleg az első helyen a zsírszövetek metabolizmusát, rendkívül érzékeny erre a hormonra. Ennek eredményeként a kibocsátás nagy mennyiségű plazma szintek szabad zsírsavak lehetnek több mint kétszer magasabb, mint egy egészséges ember éhes. Van is egy változás aktivitását számos enzim a májban, ami növeli a glükoneogenezis ráta és érkezési arányát a glükóz a vérben (nermotrya magas vércukorszintet).