Биохимия человека Том 1 - Марри Р. 1993

Биоэнергетика и метаболизм углеводов и липидов
Регуляция метаболизма липидов и источники энергии в тканях
Регуляция окисления жирных кислот - Взаимное превращение основных питательных веществ (рис. 28.9)

Тот факт, что животные могут накапливать жир, питаясь исключительно углеводами, свидетельствует о легкости перехода углеводов в жиры. Наиболее важной реакцией в этом процессе является превращение пирувата в ацетил-СоА, который служит исходным соединением при синтезе длинноцепочечных жирных кислот. Поскольку, однако, реакция, катализируемая пируватдегидрогеназой, является необратимой, то прямое превращение ацетил-СоА, образовавшегося при окислении жирных кислот, в пируват оказывается невозможным. В цикле лимонной кислоты не происходит новообразования оксалоацетата, поскольку ацетил-СоА конденсируется с молекулой оксалоацетата и в результате цикла одна молекула оксалоацетата регенерируется. По этой же причине не происходит превращения жирных кислот с четным числом углеродных атомов (образующих при окислении только ацетил-СоА) в глюкозу и гликоген.

Только концевой трехуглеродный фрагмент молекулы жирной кислоты с нечетным числом атомов углерода является потенциальным субстратом для образования гликогена, поскольку только из этой части молекулы при окислении образуется пропионат. Тем не менее меченые углеродные атомы жирных кислот после прохождения через цикл лимонной кислоты могут быть обнаружены в гликогене. Это объясняется тем, что оксалоацетат является промежуточным продуктом как в цикле лимонной кислоты, так и в глюконеогенезе. Углеродные скелеты ряда заменимых аминокислот могут образовываться из углеводов на стадиях цикла лимонной кислоты. В результате обращения процессов гликогенные аминокислоты в свою очередь могут явиться источником образования углеродных скелетов соединений, являющихся интермедиатами цикла лимонной кислоты или их предшественниками. Эти аминокислоты, следовательно, легко превращаются по пути глюконеогенеза в глюкозу и гликоген. Кетогенные аминокислоты служат источником ацетоацетата, из которого во внепеченочных тканях образуется ацетил-СоА.

Рис. 28.8. Взаимосвязь метаболических процессов, протекающих в жировой ткани, печени и внепеченочных тканях. Заштрихованные участки — локализация липопротеинкиназы в стенках капиллярных сосудов; СЖК — свободные жирные кислоты; ЛПОНП — липопротеины очень низкой плотности.

Рис. 28.9. Взаимопревращение основных питательных веществ.

По тем же (рассмотренным выше) причинам, по которым прямое превращение жирных кислот в углеводы оказывается невозможным, исключается также возможность превращения жирных кислот в глюкогенные аминокислоты. Невозможно также обращение пути распада кетогенных аминокислот. Все они относятся к категории «незаменимых» аминокислот. Превращение углеродных скелетов глюкогенных аминокислот в жирные кислоты возможно либо путем образования пирувата и ацетил-СоА, либо путем обращения внемитохондриальных реакций цикла лимонной кислоты на участке от а-кетоглутарата к цитрату с последующим образованием ацетил-СоА при участии АТР-цитрат-лиазы (см. гл. 23). Однако деградация белков и аминокислот в естественных условиях, например, при голодании, обычно сопровождается расщеплением жиров. Превращение аминокислот в жир не имеет, следовательно, существенного значения, за исключением случаев, когда животные получают богатую белками пищу.