Окислення жирних кислот. Спалювання жирів в організмі
Найбільш компактним «паливом», що задовольняє енергетичні потреби організму, є жирні кислоти, що визначається особливостями їх хімічної структури. У розрахунку на 1 моль повне окислення жирних кислот вивільняє в кілька разів більше придатної для використання хімічної енергії, ніж окислення вуглеводів; наприклад, при окисленні 1 моль пальмітинової кислоти утворюється 130 моль АТФ, тоді як при окисленні 1 моль глюкози утворюється 38 моль АТФ. У розрахунку на одиницю ваги вихід енергії розрізняється також більш ніж в два рази (9 ккал на 1 г жирів проти 4 ккал на 1 г вуглеводів або білків). В основі цього високого виходу енергії лежить та ж причина, яка робить бензин, нафту та інші нафтові продукти таким ефективним паливом для вироблення теплової та механічної енергії, а саме високий ступінь восстановленности вуглецю в довгих алкільних ланцюгах. Основна частина молекули жирної кислоти складається з повторюваних ланок (СН2) n, т. Е. Структури, максимально збагаченої воднем.
Як ми бачили з попереднього викладу. енергія, що запасається в ході біологічних окислювальних процесів, утворюється в основному в зв'язку з контрольованим перенесенням електронів від атомів водню дихального ланцюга, зв'язаних з фосфорілірова-ням АДФ до АТФ.
Оскільки жирні кислоти побудовані в основному з вуглецю і водню і, таким чином, містять в своєму складі значно менше атомів кисню, ніж вуглеводи, окислення жирних кислот супроводжується поглинанням пропорційно більшої кількості кисню і, отже, освітою більшої кількості АТФ при окисного фосфорилювання.
Більше половини основної (т. Е. Властивою станом спокою) енергетичної потреби багатьох тканин (в тому числі і тканин печінки, але не мозку) задовольняється за рахунок катаболізму жирів, що особливо явно виражено в умовах голодування.
Процеси окислення жирних кислот здійснюються виключно в мітохондріях. Вони безпосередньо пов'язані з заключними реакціями катаболізму в системі перенесення електронів і циклу лимонної кислоти, які беруть участь також в окисленні вуглеводів і похідних амінокислот.
Для зручності процес окислення жирних кислот можна вважати що складається з етапів: активація жирних кислот шляхом енергозалежною реакції освіти тіоефірів ацил-КоА (цей етап передує також використання жирних кислот для біосинтезу жирів або фосфоліпідів).
Жири: - (CH2) "- + 3n (0) -> nC02 + nH20
Вуглеводи: - (СНО) р - + 2р (0) -> рс02 + рН20