81474

Биосинтез и использование кетоновых тел в качестве источников энергии

Доклад

Биология и генетика

В результате скорость образования ацетилКоА превышает способность ЦТК окислять его. АцетилКоА накапливается в митохондриях печени и используется для синтеза кетоновых тел. Синтез кетоновых тел начинается с взаимодействия двух молекул ацетилКоА которые под действием фермента тиолазы образуют ацетоацетилКоА. С ацетоацетилКоА взаимодействует третья молекула ацетилКоА образуя 3гидрокси3метилглутарилКоА ГМГКоА.

Русский

2015-02-20

127.33 KB

3 чел.

Биосинтез и использование кетоновых тел в качестве источников энергии

При голодании, длительной физической работе и в случаях, когда клетки не получают достаточного количества глюкозы, жирные кислотыиспользуются многими тканями как основной источник энергии. В отличие от других тканей мозг и другие отделы нервной ткани практически не используют жирные кислоты в качестве источника энергии. В печени часть жирных кислот превращается в кетоновые тела, которые окисляются мозгом, нервной тканью, мышцами, обеспечивая достаточное количество энергии для синтеза АТФ и уменьшая потребление глюкозы. К кетоновым телам относят β-гидроксибутират, ацетоацетат и ацетон. Первые две молекулы могут окисляться в тканях, обеспечивая синтез АТФ. Ацетон образуется только при высоких концентрациях кетоновых тел в крови и, выделяясь с мочой, выдыхаемым воздухом и потом, позволяет организму избавляться от избытка кетоновых тел.

Синтез кетоновых тел в печени. При низком соотношении инсулин/глюкагон в крови в жировой ткани активируется распад жиров. Жирные кислоты поступают в печень в большем количестве, чем в норме, поэтому увеличивается скорость β-окисления. Скорость реакций ЦТК в этих условиях снижена, так как оксалоацетат используется для глюконеогенеза. В результате скорость образования ацетил-КоА превышает способность ЦТК окислять его. Ацетил-КоА накапливается в митохондриях печени и используется для синтеза кетоновых тел. Синтез кетоновых тел происходит только в митохондриях печени.

Синтез кетоновых тел начинается с взаимодействия двух молекул ацетил-КоА, которые под действием фермента тиолазы образуют ацетоацетил-КоА. С ацетоацетил-КоА взаимодействует третья молекула ацетил-КоА, образуя 3-гидрокси-3-метилглутарил-КоА (ГМГ-КоА). Эту реакцию катализирует фермент ГМГ-КоА-синтаза. Далее ГМГ-КоА-лиаза катализирует расщепление ГМГ-КоА на свободный ацетоацетат и ацетил-КоА. Ацетоацетат может выделяться в кровь или превращаться в печени в другое кетоновое тело - β-гидроксибутират путём восстановления. В клетках печени при активном β-окислении создаётся высокая концентрация NADH. Это способствует превращению большей части ацетоацетата в β-гидроксибутират, поэтому основное кетоновое тело в крови - именно β-гидроксибутират. При голодании для многих тканей жирные кислоты и кетоновые тела становятся основными топливными молекулами. Глюкоза используется в первую очередь нервной тканью и эритроцитами. При высокой концентрации ацетоацетата часть его неферментативно декарбоксилируется, превращаясь в ацетон. Ацетон не утилизируется тканями, но выделяется с выдыхаемым воздухом и мочой. Таким путём организм удаляет избыточное количество кетоновых тел, которые не успевают окисляться, но, являясь водорастворимыми кислотами, вызывают ацидоз. При длительном голодании кетоновые тела становятся основным источником энергии для скелетных мышц, сердца и почек. Таким образом глюкоза сохраняется для окисления в мозге и эритроцитах. Уже через 2-3 дня после начала голодания концентрация кетоновых тел в крови достаточна для того, чтобы они проходили в клетки мозга и окислялись, снижая его потребности в глюкозе. β-Гидроксибутират , попадая в клетки, дегидрируется NAD-зависимой дегидрогеназой и превращается в ацетоацетат. Ацетоацетат активируется, взаимодействуя с сук-цинил-КоА - донором КоА:

Ацетоацетат + Сукцинил-КоА → Ацетоацетил- КоА + Сукцинат.

Реакцию катализирует сукцинил-КоА-ацето-ацетат-КоА-трансфераза. Этот фермент не синтезируется в печени, поэтому печень не использует кетоновые тела как источники энергии, а производит их "на экспорт". Кетоновые тела - хорошие топливные молекулы; окисление одной молекулы β-гидроксибутирата до СО2 и Н2О обеспечивает синтез 27 молекул АТФ. Эквивалент одной макроэргической связи АТФ (в молекуле сукцинил-КоА) используется на активацию ацетоацетата, поэтому суммарный выход АТФ при окислении одной молекулы β-гидроксибутирата - 26 молекул.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

53942. Посещение урока геометрии в 7-8 классах 30.5 KB
  Основное содержание: Подготовить тетрадь для записи урока по схеме: Школа № Класс Учитель Дата записи урока Тема Цель и задачи урока заполняется после анализа урока. Оборудование Ход урока: Учитель Ученик Доска После посещения урока детально осмыслите и опишите: приемы работы учителя для мотивации решения задачи изучения теоремы;...
53943. Дискретные случайные величины 214 KB
  Цель: научиться строить функцию распределения дискретной случайной величины и находить ее числовые характеристики: Дисперсия Математическое ожидание Среднеквадратическое значение Задание: для данной случайной дисперсной величины нужно задать функцию распределения построить график этой функции. Найти математическое ожидание и дисперсию этой дискретной случайной величины. Теоретический материал: Распределения дискретной случайной величины называют соответствие между возможными значениями и их вероятностями; его можно задать таблично...
53945. Практичні аспекти керівництва учнівською діяльністю 124.5 KB
  Даний досвід роботи вчителів української літератури надає можливість забезпечити результативність діяльності як фактор розвитку системи освіти спрямованої на учнів на виявлення їхніх націоментальних рис. Мотивуйте учнів до: навчання шляхом добору найцікавіших випадків проблем; оголошення очікуваних результатів цілей заняття й критеріїв оцінки роботи учнів. Застосовуйте різноманітні методи для: привернення уваги учнів; налаштування їх на роботу; підтримання дисципліни необхідної для роботи на уроці; створення відповідного...
53946. «Лабораторія невирішених проблем» (Урок літератури за новими програмами) 84.5 KB
  Креативність учителя як необхідна умова самореалізації особистості учня. Прилучення вихованців до художньої літератури вимагає від особистості словесника нестандартного художньопедагогічного мислення відкритості до діалогу в координатах письменник учитель учень постійних творчих пошуків. Виходячи з вищесказаного можна створити умовну модель креативних якостей особистості професійно сутнісних для творчої методичної діяльності вчителя літератури.
53947. ЛОГИСТИКА. А.А. МИХАЙЛОВ 4.85 MB
  Предназначено для студентов технических вузов, где курс “Логистика” входит в группу общеобразовательных дисциплин Государственного образовательного стандарта подготовки специалистов в рамках высшего профессионального образования, и позволит студентам самостоятельно проводить экономический анализ при решении типовых задач логистики и выполнять формальную постановку оптимизационных задач с обоснованием и проверкой принимаемых при этом допущений.
53948. Разработка технологической части проекта допечатного и печатного цехов мини-предприятия оперативной полиграфии 985.5 KB
  Оперативная полиграфия представляет собой отрасль полиграфического производства, занимающуюся изготовлением разнообразной издательской печатной продукции небольшими тиражами, не превышающими 5 – 10 тыс. экземпляров, в кратчайшие сроки.
53949. Поняття про еволюцію. Розвиток еволюційних поглядів. Теорія еволюції Ж.-Б. Ламарка 228.5 KB
  Теорія еволюції Ж. Дарвіна; сформувати уявлення про рушійні сили еволюції за Ламарком; Розвиваюча: розвивати уміння логічно мислити та робити висновки та узагальнення; здійснювати міжпредметні звязки з історією. Еволюційне вчення це розділ біології що вивчає загальні закономірності фактори механізми і наслідки еволюції живої матерії.
53950. Ландшафти України 42 KB
  Називати чинники формування ПТК; Характеризувати особливості взаємодії компонентів природи в ПТК; Розповідати про класифікацію ландшафтів вплив господарської діяльності людини на ландшафти. Пояснення нового матеріалу Поняття про ПТК ландшафти ПТК це поєднання компонентів природи що перебувають у складній взаємодії єдиної системи їх ще називають ландшафтами. Робота з підручником Виписати визначення поняття Ландшафт Природні та антропогенні ландшафти Взаємодія чинників і...