Биохимия человека Том 1 - Марри Р. 1993

Биоэнергетика и метаболизм углеводов и липидов
Транспорт и запасание липидов
Метаболические превращения в жировой ткани и мобилизация жиров - Пути метаболизма (рис. 26.8)

Триацилглицеролы, находящиеся в жировой ткани, постоянно подвергаются липолизу (гидролизу) и вновь эстерифицируются (рис. 26.8). Эти превращения не являются прямой и обратной реакциями одного процесса. Они протекают по разным путям с участием различных реактантов и ферментов. Многие метаболические, гормональные и связанные с питанием факторы, регулирующие процессы метаболизма в жировой ткани, оказывают действие либо на процессы эстерификации, либо на процессы липолиза. Суммарный результат этих двух процессов определяет величину пула свободных жирных кислот в жировой ткани, последний служит источником свободных жирных кислот в плазме и определяет их уровень. Поскольку от уровня свободных жирных кислот в плазме в значительной степени зависит метаболизм в других тканях, в первую очередь в печени и мышцах, факторы, действующие в жировой ткани и регулирующие выход из нее свободных жирных кислот, оказывают влияние на Процессы, происходящие далеко за пределами этой ткани.

Эстерификация и липолиз

Триацилглицеролы синтезируются в жировой ткани из ацетил-СоА и глицерол-3-фосфата по механизму, приведенному на рис. 25.1. Из-за низкой активности в жировой ткани фермента глицеролкиназы глицерол практически не вовлекается в процесс эстерификации. Необходимый для синтеза триацилглицеролов глицерол-3-фосфат образуется из глюкозы, поступающей в жировую ткань с кровью.

Триацилглицеролы гидролизуются гормон-чувствительной липазой до свободных жирных кислот и глицерола. Этот фермент отличается от липопротеинлипазы, катализирующей гидролиз липопротеиновых триацилглицеролов перед их поглощением внепеченочными тканями (см. с. 262). Поскольку жировая ткань практически не способна утилизировать глицерол, он диффундирует в плазму крови, откуда поступает в такие ткани, как печень или почки, в которых подвергается дальнейшим превращениям благодаря наличию активной глицеролкиназы. Свободные жирные кислоты, образовавшиеся в процессе липолиза, превращаются в жировой ткани в ацил-СоА под действием ацил-СоА-синтетазы, а затем вновь эстерифицируются глицерол-3-фосфатом с образованием триацилглицеролов. Таким образом, в жировой ткани осуществляется непрерывный цикл, включающий липолиз и эстерификацию. Однако если скорость липолиза превышает скорость эстерификации, в жировой ткани накапливаются свободные жирные кислоты, которые затем диффундируют в плазму, где связываются сывороточным альбумином; в результате уровень свободных жирных кислот в плазме увеличивается. Свободные жирные кислоты плазмы служат одним из основных источников энергии для многих тканей.

Метаболизм глюкозы

При увеличении потребления глюкозы жировой тканью отток свободных жирных кислот из нее уменьшается, однако выход глицерола продолжается. Это свидетельствует о том, что действие глюкозы не вызывает уменьшения скорости липолиза. Полагают, что глюкоза обеспечивает образование глицерол-3-фосфата, который эстерифицируется СоА- производными жирных кислот.

Рис. 26.8. Метаболические процессы в жировой ткани. Гормон-чувствительная липаза активируется АКТГ, ТТГ, глюкагоном, адреналином, норадреналином и вазопрессином и ингибируется инсулином, простагландином Е₁ и никотиновой кислотой. Детали образования глицерол-3-фосфата из промежуточных продуктов гликолиза приведены на рис. 25.1. ПФП — пентозофосфатный путь; ТГ — триацилглицерол; СЖК — свободные жирные кислоты; ЛПОНП — липопротеины очень низкой плотности.

В жировой ткани осуществляется несколько путей метаболизма глюкозы, в том числе окисление в цикле лимонной кислоты до СО₂, окисление по пентозофосфатному пути, превращение в длинноцепочечные жирные кислоты и участие в образовании ацилглицеролов (в форме глицерол-3-фосфата). При поступлении глюкозы в жировую ткань в большом количестве основная ее часть окисляется до СО₂, а также превращается в жирные кислоты. Однако при уменьшении количества потребляемой глюкозы большая ее часть используется для образования глицерол-3-фосфата и затем ацилглицеролов, что позволяет свести до минимума отток свободных жирных кислот.

Поглощение свободных жирных кислот

В жировой ткани имеются по крайней мере два пула свободных жирных кислот. Пул свободных жирных кислот (рис. 26.8, пул 1), образующихся при гидролизе триацилглицеролов, идентичен пулу свободных жирных кислот, подвергающихся реэстерификации. Жирные кислоты данного пула поступают также в плазму. Жирные кислоты, которые поглощаются из окружающей среды, после действия липопротеинлипазы на триацилглицеролы хиломикронов и ЛПОНП образуют другой пул (пул 2); меченые жирные кислоты пула 2 могут попасть в пул 1 только после вхождения в состав триацилглицеролов.