Аэробное окисление жирных кислот

Для завершения окисления жирных кислот ацетильные остатки молекулы ацетил-СоА, образовавшиеся в результате реакций р-окисления, должны быть окислены до двуокиси углерода и воды [14]. Цикл трикарбоновых кислот, в ходе которого осуществляется это окисление, является жизненно важной частью метаболизма почти всех аэробных организмов. Центральное место этого цикла в метаболизме обусловлено еще и тем, что ацетил-СоА образуется также в процессах катаболизма углеводов и некоторых аминокислот. [c.317]

Аэробный механизм ресинтеза АТФ включает в основном реакции окислительного фосфорилирования, протекаемые в митохондриях. Энергетическими субстратами аэробного окисления служат глюкоза, жирные кислоты, частично аминокислоты, а также промежуточные метаболиты гликолиза — молочная кислота, окисления жирных кислот — кетоновые тела. [c.308]

При сгорании углеводородов выделяется значительно больше энергии, чем при сгорании большинства других органических соединений, и неудивительно, что жиры, являющиеся основной формой запасания питательных веществ в организме, имеют в основном углеводородную природу. С энергетической точки зрения наибольшее значение имеют жирнокислотные компоненты. Большинство аэробных клеток способно к полному окислению жирных кислот до СО2 и воды в результате процессов, протекающих в матриксе митохондрий эукариотических клеток. [c.306]

На поверхности внешней мембраны происходят окислительные реакции трикарбоновых кислот или цикла Кребса и окисление жирных кислот. Следовательно, именно здесь протекает большинство реакций, которые дают энергию и исходные вещества для клеточного роста и синтеза органических веществ. Электроны, которые образуются в ходе окислительных реакций на поверхности внешней мембраны, с помощью НАД переносятся на поверхность внутренней мембраны. Получив электрон, НАД+ переходит в восстановленную форму НАД-На, которая, отдавая электроны мембранным частицам, снова окисляется. Эту реакцию катализирует фермент оксидаза. Далее электрон передается кислороду, который в процессе аэробного окисления является акцептором протонов. В переносе электрона от НАД-Нг к молекулярному кислороду участвуют И различных соединений, которые объединены в четыре комплекса. Комплексы отделены один от другого липидными слоями. Последние этапы переноса электронов катализируют цито-хромы. В результате деятельности [c.19]

Содержание АТФ и креатинфосфата в сердечной мышце ниже, чем в скелетной мускулатуре, а расход АТФ велик. В связи с этим ресинтез АТФ в миокарде должен происходить намного интенсивнее, чем в скелетной мускулатуре. Для сердечной мышцы теплокровных животных и человека основным путем образования богатых энергией фосфорных соединений является путь окислительного фосфорилирования, связанный с поглощением кислорода. Регенерация АТФ в процессе анаэробного расщепления углеводов (гликолиз) в сердце человека практического значения не имеет. Именно поэтому сердечная мышца очень чувствительна к недостатку кислорода. Характерной особенностью обмена веществ в сердечной мышце по сравнению со скелетной является также то, что аэробное окисление веществ неуглеводной природы при работе сердечной мышцы имеет большее значение, чем при сокращении скелетной мышцы. Только 30—35% кислорода, поглощаемого сердцем в норме, расходуется на окисление углеводов и продуктов их превращения. Главным субстратом дыхания в сердечной мышце являются жирные кислоты. Окисление неуглеводных веществ обеспечивает около 65—70% потребности миокарда в энергии. Из свободных жирных кислот в сердечной мышце особенно легко подвергается окислению олеиновая кислота. [c.656]

Биологическое действие. Карнитин (витамин В ) участвует в белковом и липидном обменах. Он присутствует в большинстве клеток организма, в том числе в мышечных волокнах, и улучшает в них процессы аэробного энергообразования, так как осуществляет транспорт жирных кислот в митохондриях, где они окисляются с выделением энергии. Стимулируя окисление жирных кислот, карнитин способствует сохранению запасов гликогена в клетках, а участвуя в обмене липидов, — препятствует развитию атеросклероза. [c.125]

В основном ферменты синтеза нуклеиновых кислот, а в митохондриях — ферменты процессов аэробного окисления углеводов и жирных кислот (весь набор цикла лимонной кислоты), превращения отдельных аминокислот. В мембранах митохондрий локализованы ферменты дыхательной цепи и процессов окислительного фосфорилирования, катализирующие реакции образования АТФ. В рибосомах сосредоточены ферменты биосинтеза белка, а в лизосомах — ферменты гидролитического расщепления различных веществ. Каждый фермент катализирует определенную специфическую реакцию, что обеспечивает упорядоченность многостадийных метаболических процессов. [c.89]

Молекулы ацетил-КоА образуются из пировиноградной кислоты при аэробном окислении углеводов и распаде жирных кислот. Из них могут синтезироваться как жиры, так и углеводы (см. рис. 102). В процессе новообразования глюкозы ацетил-КоА активирует ферментативное превращение пировиноградной кислоты в фосфоэнолпировиноградную кислоту с участием щавелевоуксусной кислоты. [c.266]

Напомним, что в печени после приема пиш и ускоряется аэробный гликолиз и образование ацетил-КоА и оксалоацетата, а из них — цитрата (рис. 10.22 см. также рис. 10.5). Повышение концентрации цитрата активирует цикл переноса ацетильных остатков в цитозоль. В цитозоле в результате активации ацетил-КоА-карбоксилазы путем дефосфорилирования (см. рис. 10.10) ускоряется синтез жирных кислот. Одновременно стимулируется образование НАДФН в результате реакции малат - пируват, а также в результате активации пентозофосфатного пути (инсулин индуцирует синтез глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы). Жирные кислоты и глицерол-З-фосфат, образуюш ийся тоже из глюкозы, превраш аются в жиры, которые в печени упаковываются в ЛОНП и секретируются в кровь, а в жировой ткани пополняют запасы жира в адипоцитах. Таким образом в печени и в жировой ткани при пиш еварении одновременно активируются гликолиз и синтез жиров из глюкозы. Перенос ацил-КоА в митохондрии не происходит вследствие высокой концентрации малонил-КоА, который ингибирует карнитин-ацилтрансферазу (см. рис. 10.22) следовательно, не происходит и (3-окисление жирных кислот. [c.306]

При потреблении одинакового количества кислорода объем выполненной работы будет большим в том случае, если энергетическим субстратом будут углеводы, а не жиры. Углеводы являются более эффективным "топливом" по сравнению с жирами, так как на их окисление требуется на 12 % меньше кислорода в расчете на молекулу синтезированной АТФ. Поэтому в условиях недопоступления кислорода при физических нагрузках энергообразование происходит в первую очередь за счет окисления углеводов. Поскольку запасы углеводов в организме ограничены, ограничена и возможность их использования в видах спорта, требующих проявления общей выносливости. После исчерпания запасов углеводов к энергообеспечению работы подключаются жиры, запасы которых позволяют выполнять очень длительную работу. Так, в марафонском беге за счет использования мышечного гликогена работа мышц продолжается в течение 80 мин. Часть АТФ может быть получена за счет мобилизации гликогена печени. Следовательно, за счет углеводов можно обеспечить энергией 75 % марафонской дистанции. Остальное количество энергии образуется за счет окисления жирных кислот. Учитывая, что жирные кислоты содержат большое количество энергии, весьма важно развивать способность организма спортсмена к более ранней их мобилизации для энергообеспечения работы. Для этого рекомендуется периодически использовать в тренировке аэробные нагрузки — бег на сверхдлинные дистанции (по 30--40 км и более). [c.320]

Энергетическими источниками для ресинтеза АТФ в скелетных мышцах и других тканях выступают богатые энергией фосфатсодержащие вещества, которые присутствуют в тканях (креатинфосфат, АДФ) или образуются в процессе катаболизма гликогена, жирных кислот и других энергетических субстратов (например, метаболиты дифосфоглицериновая и фосфопировиноградная кислоты), а также энергия протонного (Н" ) градиента на мембране митохондрий, образующаяся в результате аэробного окисления различных веществ (см. главу 3). [c.307]

Изменение скорости окисления жирных кислот (7) и углеводов (2) при длительной мышечной работе под влиянием тренировки аэробной направленности [c.479]

Эстрогены — женские половые гормоны, стероиды. Синтезируются в яичниках, плаценте, в небольшом количестве — в семенниках и коре надпочечников. Регулируют обмен углеводов, белков и пуриновых соединений. Активируют ферменты аэробного окисления в цикле Кребса, стимулируют окисление жирных кислот. [c.494]

Объясните, почему -окисление жирных кислот может происходить только в аэробных условиях. [c.189]

Сердечная мышца за сутки сокращается больше 100 ООО раз, перекачивая около 7200 л крови. Миокард по структуре и свойствам сходен с красными скелетными мышцами. Особенностью энергетического обмена сердечной мышцы является его почти полностью аэробный характер. При этом основными субстратами, поставляющими энергию, служат жирные кислоты около 70 % потребляемого сердечной мышцей кислорода расходуется на окисление жирных кислот. Кроме того, используются глюкоза, молочная и пировиноградная кислоты. После приема пищи использование глюкозы увеличивается, а жирных кислот — уменьшается при физической работе возрастает доля молочной кислоты в обеспечении сердца энергией. [c.529]

Совершенно иная ситуация складывается в окислительной обстановке. Высокие значения п/ф указывают на интенсивное окисление ОВ в аэробных условиях. Легко окисляемые ненасыщенные жирные кислоты, а также компоненты белково-углеводного комплекса практически полностью выводятся и не участвуют в процессах нефтеобразования. Процесс сульфатредукции идет очень слабо. Отсутствие ненасыщенных структур резко сокращает возможность образования нафтеновых и ароматических структур. Все вместе это приводит к накоплению ОВ, из которого затем образуются нефти с низким содержанием серы, азота, нафтеновых и ароматических соединений. В этих условиях остаются химически и биохимически инертные компоненты исходного ОВ — насыщенные жирные спирты и кислоты, которые в будущем становятся основным материалом для образования легких парафинистых нефтей. С этих позиций легко объяснить данные табл. 38. В принципе не может быть больших и уникальных запасов нефтей малосернистых и высокопарафинистых. И, наоборот, нефти повышенной плотности, сернистые, служат прямым указанием на высокий генерационный потенциал нефте- [c.136]

Итак, организмы получают энергию в результате окисления молекул, выполняющих роль топлива (часто такая роль принадлежит углеводам, жирным кислотам). У аэробных организмов единственным акцептором электронов является кислород, но электроны переносятся не прямо от топливных молекул на кислород, а с помощью НАД , ФАД и некоторых других соединений. [c.77]

К основным питательным веществам, используемым микроорганизмами в качестве исходного сырья для биосинтеза, следует отнести углерод, азот и фосфор. При аэробном культивировании микроорганизмов в энергетическом метаболизме клетки непосредственное участие принимает кислород, выполняя роль акцептора электронов. С участием молекулярного кислорода происходит окисление углеводородного субстрата с последовательным образованием надвинного спирта, а затем жирной кислоты. При анаэробном процессе микроорганизмы получают энергию в результате окисления, когда акцепторами электронов выступают неорганические соединения. У фототрофов (фотосинтезирующих бактерий, водорослей) в качестве источника энергии служит энергия солнечной радиации. [c.10]

Источниками энергии для мышечного сокращения обычно служит глюкоза, приносимая кровью или образующаяся при расщеплении гликогена в мыщцах, а также жирные кислоты. При окислении этих молекул в митохондриях (аэробном дыхании) синтезируется АТФ. [c.388]

Реакция г в табл. 8-4, напротив, не может быть осуществлена системой пиридиннуклеотидов вследствие неподходящего восстановительного потенциала. Необходима более сильная окисляющая система флавинов. (Однако обратная реакция, гидрирование связи С = С, частО протекает в биологических системах с участием восстановленного пи-ридиннуклеотида.) Реакции типа г имеют важное значение в энергетическом метаболизме аэробных клеток. Так, например, первой окислительной стадией при -окислении жирных кислот (гл. 9, разд. А,1) является а,р-дегидрирование ацил-СоА-производных жирных кислот. Аналогичной реакцией, протекающей в цикле трикарбоновых кислот, является дегидрирование сукцината в фумарат [c.258]

Разные ткяпн позвоночных, кяк и слеловя.по ожидать ввиду различия их функций, обладают неодинаковой способностью к окисленшо жирных кислот. Ткани, приспособленные к аэробному функционированию, особенно сердечная мышца, в этом отношении весьма активны. Скелетные мышцы, если в них много красных волокон, также способны к интенсивному окислению жирных кислот. Напротив, у белых мышечных волокон возможности такого аэробного синтеза АТФ очень невелики. [c.77]

При регулярной тренировке растут число и размеры митохондрий внутри мыщечных волокон. В результате процессы, связанные с аэробным дьжанием — цикл Кребса, электронный транспорт и окисление жирных кислот — протекают более интенсивно. Способность митохондрий генерировать АТФ может увеличиться вдвое. В волокнах накапливается больще креатинфосфата, гликогена, жира, а также миоглобина. При обогащении мыщц последним растут запасы кислорода. В совокупности это приводит к тому, что у спортсмена при физической нагрузке уменьщается зависимость от анаэробного дыхания, и, следовательно, в мышцах накапливается меньше лактата. Вместе с тем растет способность организма мобилизовывать в энергетических целях запасы липидов, расщепляя их с образованием жирных кислот. Следовательно, спортсмену легче, чем нетренированному человеку сбросить вес путем физических упражнений. [c.389]

При марафонском беге затраты энергии восполняются исключительно за счет аэробного процесса. Погашение этих затрат невозможно только за счет окисления углеводов из-за недостаточности запасов гликогена в работающих мышцах спортсмена, поэтому значительная часть энергии образуется за счет окисления жиров, на долю которых может приходиться от 10 до 50 % общих затрат энергии (рис. 137). Вклад жиров в энергообеспечение при мышечной работе на длинных и сверхдлинных дистанциях у высокотренированных бегунов с большими запасами гликогена в работающих мышцах составляет 12—20 %, у нетренированных бегунов — более 80 %. Всего на дистанции марафонского бега окисляется около 300 г жиров. Использование жиров в качестве источника энергии менее эффективно по сравнению с окислением углеводов, так как происходит оно с более низкой скоростью и с большим потреблением кислорода. Увеличивающаяся концентрация жирных кислот в крови при мобилизации жиров и высо- [c.329]

Биологически токсические вещества могут содержаться только в таких концентрациях, которые не мешают процессу их, следовательно, можно обезвреживать путем разбавления. Если вода содержит растворенный кислород, распад происходит аэробным путем, с помощью организмов, потребляющих кислород. При этом происходит окислецие с выделением тепла. Этот процесс может происходить и за счет специальных бактерий, с использованием связанного кислорода. Для сточных вод вопрос практически касается только нитратов. Биологическое потребление кислорода за 5 или 20 дней, или БПКао, считается масштабом органических загрязнений и приводится для расчета так называемого эквивалента населенного пункта. Химическое окисление, выражаемое расходом перманганата калия, бывает различным в зависимости от того, легко или трудно окисляются те или иные органические соединения. Например, жирные кислоты почти не окисляются перманганатом калия. Поэтому потребление перманганата калия для большинства сточных вод не может служить основой расчета биологических очистных сооружений. [c.99]

До сих пор наше внимание было сосредоточено в основном на двух источниках энергии и углерода — углеводах и аминокислотах. Но если при кратковременной интенсивной мышечной работе чаще всего используется АТФ гликолитического происхождения, то длительная мышечная актгшность у позвоночных обычно осуществляется за счет обмена жирных кислот. А поскольку распад жирных кислот по пути 3-окисления (рис. 22) дает в качестве конечного продукта ацетил-КоА, который затем поступает в цикл Кребса для полного сжигания до СО2 и воды, длительная работа мышц на этом топливе обязательно требует аэробных условий. [c.76]

Биогенность септического ила в 100—1000 раз меньше аэробного активного ила, особенно в отношении бактерий, окисляющих химические загрязнения. Среди облигатных анаэробов преобладают гнилостные и сульфатредуцирзтощие бактерии, участие которых в окислении загрязнений выяснено недостаточно [И ]. Первоначально считалось [29], что сульфатредуцирующие бактерии способны использовать в качестве источника органического вещества различные соединения, в том числе углеводороды нефти, нелетучие жирные кислоты, спирты и др. Однако последующие исследования показали, [c.123]

Анаэробное сбраживание исследовалось на концентрированных стоках от производства синтетических жирных кислот и на сточных водах шерстомойных фабрик. При сбраживании последних были достигнуты следующие результаты ХПК с 40 г/л в поступающей в метантенк воде снизилось до 10 г л, или на 75% БПКполн с 19 г/л снизилось до 1,2 гл, или на 93,5%. С такой БПК сточная жидкость, выходящая из метантенка, может быть направлена для дальнейшей полной очистки на сооружение аэробного окисления. [c.11]

Биологическое действие. Витамин РР (никотиновая кислота) участвует в окислительно-восстановительных реакциях, являясь составной частью коферментов НАД и НАДФ — переносчиков атомов водорода. Эти коферменты участвуют в анаэробном и аэробном окислении углеводов, в образовании гликогена в печени, синтезе жирных кислот и фосфолипидов, обмене аминокислот, нормализуют содержание холестерина в крови. В организме РР частично синтезируется из незаменимой аминокислоты триптофана (провитамина РР). [c.121]

Роль сердечной мышцы. Сердечная мышца работает преимущественно в аэробном режиме. Она содержит большое количество митохондрий, которые занимают около 40 % объема цитоплазмы. В качестве субстратов окисления используются жирные кислоты, кетоновые тела, пировиноградная и молочная кислоты, глюкоза. Гликоген сердечная мышца почти не депонирует. В связи с аэробным энергетическим обменом для сердечной мышцы обязательным является достаточное поступление кислорода. При гипоксических состояниях накапливаются недоокисленные продукты обмена, что может вызвать состояние ацидоза и нарушение сократительной функции миокарда. [c.283]