В этой статье не процитировать какие - либо источники . ( февраль 2007 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения ) |
Распад жирных кислот - это процесс, в котором жирные кислоты расщепляются на их метаболиты, в конечном итоге образуя ацетил-КоА , входную молекулу для цикла лимонной кислоты , основного источника энергии для животных. Он включает три основных этапа:
- Липолиз и высвобождение из жировой ткани
- Активация и транспорт в митохондрии
- β-окисление
Липолиз и высвобождение [ править ]
Первоначально в процессе деградации жирные кислоты откладываются в жировых клетках ( адипоцитах ). Распад этого жира известен как липолиз . Продукты липолиза - свободные жирные кислоты - попадают в кровоток и циркулируют по всему телу. Во время расщепления триацилглицеринов на жирные кислоты более 75% жирных кислот превращаются обратно в триацилглицерин, естественный механизм сохранения энергии даже в случае голодания и физических упражнений.
Активация и транспорт в митохондрии [ править ]
Жирные кислоты должны быть активированы, прежде чем они попадут в митохондрии , где происходит окисление жирных кислот . Этот процесс происходит в две стадии, катализируемые ферментом жирной ацил-КоА синтетазой .
Образование активированной тиоэфирной связи [ править ]
Фермент первым катализирует нуклеофильную атаку на альфа-фосфат из АТФ с образованием пирофосфата и ацильной цепи , связанной с AMP . Следующий этап является формирование активированного тиоэфирной связи между жирной ацильной цепью и коэнзим А .
Сбалансированное уравнение для вышеуказанного:
RCOO - + CoASH + ATP → RCO-SCoA + AMP + PP i
Эта двухступенчатая реакция является свободно обратимой, и ее равновесие находится около 1. Чтобы продвинуть реакцию вперед, реакция сочетается с реакцией сильно экзергонического гидролиза: фермент неорганический пирофосфатаза расщепляет пирофосфат, высвободившийся из АТФ, до двух ионов фосфата, потребляя при этом одну молекулу воды. Таким образом, чистая реакция становится:
RCOO - + CoASH + ATP → RCO-SCoA + AMP + 2P i
Транспорт в митохондриальный матрикс [ править ]
Внутренняя митохондриальная мембрана непроницаема для жирных кислот, а специальная система-носитель карнитина работает для транспортировки активированных жирных кислот из цитозоля в митохондрии.
После активации ацил- КоА транспортируется в митохондриальный матрикс . Это происходит с помощью серии аналогичных шагов:
- Ацил-КоА конъюгирован с карнитином с помощью карнитинацилтрансферазы I (пальмитоилтрансферазы) I, расположенной на внешней мембране митохондрий.
- Ацилкарнитин перемещается внутрь транслоказой
- Ацилкарнитин (например, пальмитоилкарнитин ) превращается в ацил-КоА под действием карнитинацилтрансферазы (пальмитоилтрансферазы) II, расположенной на внутренней митохондриальной мембране. Освободившийся карнитин возвращается в цитозоль.
Важно отметить, что карнитинацилтрансфераза I подвергается аллостерическому ингибированию в результате малонил-КоА , промежуточного звена в биосинтезе жирных кислот, чтобы предотвратить бесполезные циклы между бета-окислением и синтезом жирных кислот .
Митохондриальное окисление жирных кислот происходит в три основных этапа:
- β-окисление происходит с преобразованием жирных кислот в 2-углеродные единицы ацетил-КоА.
- Ацетил-КоА вступает в цикл TCA, чтобы производить восстановленный НАДН и восстановленный FADH 2 .
- Восстановленные кофакторы НАДН и ФАДН 2 участвуют в цепи переноса электронов в митохондриях с образованием АТФ. Прямого участия жирной кислоты нет.
β-окисление [ править ]
После активации АТФ, попав в митохондрии, β-окисление жирных кислот происходит в четыре повторяющихся этапа:
- Окисление по ФАД
- Гидратация
- Окисление с помощью NAD +
- Тиолиз
- Производство ацил-КоА и ацетил-КоА
Конечным продуктом β-окисления жирной кислоты с четным номером является ацетил-КоА , входная молекула для цикла лимонной кислоты . Если жирная кислота представляет собой цепь с нечетным номером, конечным продуктом β-окисления будет пропионил-КоА. Этот пропионил-КоА будет превращаться в промежуточный метилмалонил-КоА и, в конечном итоге, сукцинил-КоА, который также входит в цикл TCA.
См. Также [ править ]
- Обратный транспорт холестерина