Митохондриальный цитрат. Обмен холестерина
Соли трикарбоновых кислот цитрат и изоцитрат играют также роль мощных модулирующих эффекторов ацетил-КоА—карбоксилазы — ключевого регулирующего фермента в процессе синтеза жирных кислот. Повышение концентрации цитрата или изоцитрата вызывает положительное аллостерическое модифицирование этого фермента путем повышения максимальной скорости катализируемой им реакции.
Следовательно, образующийся в митохондриях цитрат способствует усиленному образованию малонил-КоА в цитоплазме двумя путями: обеспечивая ацетил-КоА в качестве субстрата в оптимальных количествах для карбоксилирования и стимулируя активность упомянутой карбоксилазы. Процессы синтеза ацетил-КоА — карбоксилазы и синтетазы жирных кислот могут находиться под воздействием контролирующих факторов такого же типа, как и фермент, расщепляющий цитрат, поскольку активность этих ферментов липогенеза в печени возрастает при переходе на рацион, богатый углеводами или бедный жирами.
В конечном счете регуляция обеспечивается снижением активности ацил-КоА — карбоксилазы и ферментного комплекса синтетазы жирных кислот по принципу торможения конечным продуктом реакции — за счет накопления алифатических ацил-КоА.
Таким образом, накопление продуктов синтеза жирных кислот автоматически блокирует процесс их образования; любой избыток КоА-производных высших жирных кислот в печени при наличии достаточных запасов энергии будет превращен в жиры и фосфолипиды для переноса в жировые депо и другие внепеченочные ткани.
Обмен холестерина
Стерины и их производные относятся к незаменимым компонентам нашего тела. В отличие от триацилглицеридов, которые служат просто энергетическими резервами, холестерин и его сложные эфиры с жирными кислотами являются важными компонентами структуры клеточных мембран, а также предшественниками таких выполняющих разнообразные и важные функции в организме производных, как соли желчных кислот, стероидные гормоны и витамин D.
Регуляции обмена холестерина принадлежит ведущая роль в поддержании нормального состояния сердечно-сосудистой системы; нарушение обмена холестерина сопровождается развитием симптомов атеросклероза, как это будет рассматриваться далее в разделе, посвященном липидам крови. В значительной мере процессы катаболизма и биосинтеза, которые определяют обновление фонда холестерина в организме, осуществляются в печени, в желчных путях, в слизистой кишечника и в системе внутрипеченочной циркуляции. В соответствии с этим обмен холестерина наиболее удобно рассматривать в этом общем контексте.
Как было отмечено в статье, посвященном всасыванию липидов, небольшие количества холестерина могут в кишечнике образовывать мицеллы с солями желчных кислот и благодаря этому проникать в клетки слизистой кишечника и в составе хиломикронов попадать в общий кровоток. В кишечнике человека количество всасывающегося холестерина строго ограничено (максимум около 0,5 г в день); избыток холестерина, поступающий в кишечник с пищей, выводится с фекалиями.
Холестерин хиломикронов в значительной мере задерживается в печени, где он может либо подвергаться эстерификации, взаимодействуя с КоА-производными жирных кислот и образуя сложные эфиры холестерина в мембранах печеночных клеток, либо превращается в соли желчных кислот. Этот последний путь превращения, очевидно, представляет собой важнейшее направление катаболизма, если учитывать общее количество стеринов, участвующих в процессах обмена веществ в человеческом организме. Более того, образование солей желчных кислот в печени тщательно регулируется по принципу отрицательной обратной связи. Соли желчных кислот, возвращаемые системой внутрипеченочной циркуляции, действуют как ингибиторы тех ферментов печени, которые участвуют в окислении холестерина до желчных кислот.
Следовательно, усиленная экскреция солей желчных кислот с фекалиями, предотвращающая обычный процесс ингибирования по принципу обратной связи, приводит к усилению катаболизма холестерина путем окисления и, таким образом, к уменьшению общего фонда холестерина в организме. Такое экскретирование солей желчных кислот может быть осуществлено, например, путем приема холестирамина — соединения, образующего с солями желчных кислот не поддающийся обратному всасыванию комплекс. Этот комплекс выводится, снижая тем самым концентрацию холестерина в сыворотке крови.
- Читать "Синтез холестерина. Метаболизм холестерина в печени"
Оглавление темы "Регуляция обмена веществ в организме":1. Метаболический ацидоз и кетонурия. Регуляция цикла лимонной кислоты
2. Митохондриальный цитрат. Обмен холестерина
3. Синтез холестерина. Метаболизм холестерина в печени
4. Обмен фосфолипидов. Биосинтез фосфолипидов в печени
5. Фосфатидная кислота. Минорные фосфолипиды
6. Образование липопротеидов. Жировая ткань
7. Липогенез. Синтез жирных кислот
8. Адаптация ферментов. Влияние питания на синтез ферментов
9. Липолитическая система. Регуляция липолиза
10. Обмен веществ в мышцах. Энергообеспечение мышц