Нарушение окисление жирных кислот

Введение

Окисление жирных кислот протекает в печени, почках, скелетных и сердечной мышцах, в жировой ткани. В мозговой ткани скорость окисления жирных кислот весьма незначительна; основным источником энергии в мозговой ткани служит глюкоза.
В 1904 г. Ф. Кнооп (F. Knoop) выдвинул гипотезу -окисления жирных кислот на основании опытов по скармливанию собакам различных жирных кислот, в которых один атом водорода в концевой метильной группе (?-углеродного атома) был замещен радикалом (С6Н5-).
В результате от молекулы жирной кислоты последовательно отщепляются двууглеродные фрагменты со стороны карбоксильной группы.
Жирные кислоты, входящие в состав естественных жиров животных и растений, имеют четное число углеродных атомов. Любая такая кислота, от которой отщепляется по паре углеродных атомов, в конце концов проходит через стадию масляной кислоты. После очередного -окисления масляная кислота становится ацетоуксусной. Последняя затем гидролизуется до двух молекул уксусной кислоты. Теория -окисления жирных кислот, предложенная Ф. Кноопом, в значительной мере послужила основой современных представлений о механизме окисления жирных кислот.
Доставка жирных кислот к месту их окисления - к митохондриям - происходит сложным путем: при участии альбумина осуществляется транспорт жирной кислоты в клетку; при участии специальных белков (fatty acid binding proteins, FABP) - транспорт в пределах цитозоля; при участии карнитина - транспорт жирной кислоты из цитозоля в митохондрии.
Актуальность: проблема нарушения метаболизма жирных кислот распространена, а также он является базой для развития сложных сопутствующих заболеваний.
Предмет изучения: Нарушение метаболизма жирных кислот в организме.
Объект изучения: Метаболизм жирных кислот.
Цель: определить ценность метаболизма жирных кислот.
Задачи:
1. Изучить источники информации о метаболизме жирных кислот.
2. Изучить причины нарушения метаболизма жирных кислот.
3. Изучить источники информации о заболеваниях, вызванных нарушением метаболизма жирных кислот.
4. Диагностика нарушения жирных кислот.

Глава 1. Что такое метаболизм жирных кислот
1.1 Метаболизм жирных кислот

Было показано, что окисление жирных кислот происходит в печени, почках, скелетной и сердечной мышцах, а также в жировой ткани. Скорость окисления жирных кислот в тканях головного мозга очень низкая. Глюкоза является основным источником энергии для тканей головного мозга.
В 1904 г. Ф. Кнооп описал гипотезу β-окисления жирных кислот.
Ф. Кнооп предположил, что окисление молекул жирных кислот в тканях организма происходит по β-положению. В результате от молекулы жирной кислоты с карбоксильной стороны последовательно отщепляются два углеродных фрагмента.
Жирные кислоты, входящие в состав природных жиров растений и животных, имеют четное число атомов углерода. Те кислоты, в которых два атома углерода отщеплены, в конечном итоге проходят стадию масляной кислоты. После очередного β-окисления масляная кислота становится ацетоуксусной. Последний гидролизуется до двух молекул уксусной кислоты. Теория β-окисления жирных кислот, предложенная Ф. Коопом, стала основой современных представлений о механизме окисления жирных кислот.
Транспорт жирных кислот к месту окисления в митохондрии происходит сложным образом. С участием альбумина в клетки доставляются жирные кислоты. участие специальных белков (fatty acid binding proteins, FABP) - транспорт в цитоплазме; участие карнитина - транспорт жирных кислот из цитоплазмы в митохондрии.
Процесс окисления жирных кислот складывается из следующих основных этапов.
Активация жирных кислот. Свободная жирная кислота независимо от длины углеводородной цепи является метаболически инертной и не может подвергаться никаким биохимическим превращениям, в том числе окислению, пока не будет активирована. Активация жирной кислоты протекает на наружной поверхности мембраны митохондрий при участии АТФ, коэнзима A (HS-KoA) и ионов Mg2+. Реакция катализируется ферментом ацил-КоА-синтетазой:



В результате реакции образуется активная форма жирных кислот, ацил-КоА.
Считается, что активация жирных кислот происходит в две стадии. Во-первых, жирные кислоты реагируют с АТФ с образованием ациладенилатов, которые представляют собой сложные эфиры жирных кислот и АМФ. Кроме того, сульфгидрильная группа КоА действует на ациладенилат, прочно связанный с ферментом, с образованием ацил-КоА и АМФ.
Транспорт жирных кислот из митохондрий. Коферментные формы жирных кислот, такие как свободные жирные кислоты, не способны проникать в митохондрии, где фактически происходит окисление. Транспортером активированных длинноцепочечных жирных кислот через внутреннюю митохондриальную мембрану является карнитин. Ацильная группа переносится с атома серы КоА на гидроксильную группу карнитина с образованием ацилкарнитина, который диффундирует через внутреннюю митохондриальную мембрану.
Реакция протекает с участием специфического цитоплазматического фермента карнитинацилтрансферазы. Уже на стороне мембраны, обращенной к матрице, происходит перенос ацильной группы обратно на КоА, что термодинамически выгодно, поскольку О-ацильная связь карнитина имеет высокий потенциал переноса группы.
Иными словами, после прохождения ацилкарнитина через мембрану митохондрий происходит обратная реакция – расщепление ацилкарнитина при участии HS-KoA и митохондриальной карнитин-ацилтрансферазы: