Бурая жировая ткань

Рис. 26.10. Термогенез в бурой жировой ткани. Прп функционировании дыхательной цепи наряду с переносом протонов генерируется теплота. При возвращении протонов во внутренний. митохондриальный компартмент по каналу, образуемому термогенином, АТР не синтезируется (как это имеет место при переносе протонов системой Р,-АТР-синтазы), а происходит рассеивание энергии в форме теплоты. В условиях, когда бурая жировая ткань не стимулируется, перенос П + по термо ениновому каналу ингибируется пуринопыми нуклеотидами. Эю ингибирование снимается норадреналином. который стимулир ет образование свободных жирных кислот (СЖК) и ацил-СоА. Обратите внимание на двойную роль ацил-СоА, который не только уси.чивает действие термогенина, но и поставляет восстановительные эквиваленты для дыхательной цепи, (ф) положительные и ( ) отрицательные регуляторные эффекты.

У человека, так же как и у многих животных, особенно тех, которые впадают в спячку, имеется специализированный тип жировой ткани, называемый бурым жиром (рис. 24-17). Наличие такой ткани особенно характерно для новорожденных, у которых она раполагается на шее, в верхней части груди и спины. Цвет бурого жира обусловлен присутствием большого числа митохондрий, богатых цитохромами (разд. 17.17). Бурый жир специализирован для выработки тепла, а не АТР при окислении жирных кислот. Внутренние мембраны митохондрий в бурой жировой ткани содержат специфические поры, через которые осуществляется перенос ионов Н" , причем их способность переносить ионы Н регулируется. Через эти поры ионы Н , выкачиваемые из митохондрий во время транспорта электронов (разд. 17.15,е), могут возвращаться в дышащие митохондрии в итоге наблюдается холостая циркуляция ионов Н и вместо образования АТР происходит выделение энергии в виде тепла (разд. 17.17). Если организм не нуждается в тепле, то Н" - [c.762]

Рис. 77. Метаболизм бурой жировой ткани.

Роль бурой жировой ткани в термогенезе 272 [c.379]

Бурая жировая ткань становится зоной активного метаболизма в первую очередь в тех случаях, когда организму необходимо генерировать тепло. Эта ткань характеризуется высоким уровнем метаболизма при пробуждении от зимней спячки (у некоторых видов животных), при охлаждении (термогенез без озноба), а также у новорожденных животных. У человека эта ткань играет менее важную роль, но, как показали исследования, у здоровых людей бурая жировая ткань достаточно активна и, по-видимому, осуществляет термогенез, индуцированный приемом пищи это позволяет объяснить, почему некоторые люди не полнеют, хотя потребляют много пищи. Следует отметить, что у людей, страдающих ожирением, бурая жировая ткань либо выражена очень незначительно, либо вообще отсутствует. Бурая жировая ткань хорошо снабжается кровью, в ее клетках сравнительно высокое содержание митохондрий и цитохромов, а активность АТР-синтазы весьма незначительна. Бурая жировая ткань эффективно окисляет как глюкозу, так и жирные кислоты. [c.272]

По характеру окислительного метаболизма бурая жировая ткань значительно отличается от других тканей с интенсивным клеточным дыханием, например сердечной мышцы. В то время как обычно окисление жирных кислот ведет к образованию больших количеств АТФ, в бурой жировой ткани окисление их может быть не сопряжено с фосфорилированием (рис. 77). Таким образом, энергия, высвобождаемая при окислении ацетил-КоА, не запасается в богатых энергией связях АТФ, а рассеивается в виде тепла. [c.241]

С эволюционной точки зрения самое интересное в функции бурой жировой ткани — то, что здесь, так же как и в случае термогенеза, не связанного с дрожью (стимулируемого щитовидной железой), мы имеем дело с небольшим видоизменением предсуществовавшей биохимической системы и ее использованием для совершенно иной физиологической цели. Регуляция механизмов окислительного фосфорилирования позволяет здесь бесполезно рассеивать энергию электронов, отнимаемых от остатков ацетил-КоА в цикле Кребса. Но если мы посмотрим на эту растрату с точки зрения интересов организма в целом, мы увидим, что функция бурой жировой ткани служит эффективным и быстрым (хотя в энергетическом смысле дорогостоящим) средством поддержания или восстановления эндотермии. Тот факт, что млекопитающие растрачивают различными способами так много энергии на терморегуляцию, показывает, насколько велики преимущества, которые можно получить, ограждая биохимические механизмы клеток от колебаний температуры. [c.241]

БУРАЯ ЖИРОВАЯ ТКАНЬ-ПРИМЕР ТКАНИ, ПРИСПОСОБЛЕННОЙ ДЛЯ ТЕРМОГЕНЕЗА [c.239]

У млекопитающих мы находим один из немногих известных примеров ткани, играющей в основном роль биологического подогревателя Бурая жировая ткань, насколько мы знаем, не выполняет никакой полезной работы в смысле использования [c.239]

Данные об анатомической локализации и ультраструктурных особенностях бурой жировой ткани показывают, как хорошо она приспособлена для функции термогенеза. Эта ткань либо окружает жизненно важные органы, например сердце, либо лежит на пути притекающей к ним крови. Таким образом, тепло, образующееся в бурой жировой ткани, эффективно направляется к двум ключевым органам (сердцу и головному мозгу), непрерывная работа которых необходима для поддержания жизни. [c.240]

РОЛЬ БУРОЙ ЖИРОВОЙ ТКАНИ В ТЕРМОГЕНЕЗЕ [c.272]

Как регулируется метаболизм бурой жировой ткани, пока еще неясно. Эта ткань, несомненно, находится под гормональным контролем — реагирует на катехоламины (пирокатехин-амины), например адреналин. Однако механизм разобщения окислительного фосфорилирования еще не изучен, хотя возможно, что наиболее важными разобщающими агентами служат свободные жирные кислоты (рис. 77). [c.241]

Разобщение окислительного фосфорилирования может быть биологически полезным. Оно представляет собою способ генерирования тепла для поддержания температуры тела у зимнеспящих животных, у некоторых новорожденных животных и у млекопитающих, адаптированных к холоду. Для этого процесса термогенеза специализирована бурая жировая ткань, очень богатая митохондриями. В качестве разобщителей в ней выступают жирные кислоты, высвобождение которых в свою очередь регулируется нор-адреналином. Таким образом, степень разобщения окислительного фосфорилирования в бурой жировой ткани находится под гормональным контролем. Митохондрии [c.88]

Природные разобщители превращают митохондрии бурой жировой ткани в генераторы тепла [24] [c.458]

Из гипоталамуса сигнал поступает в бурую жировую ткань через симпатические нейроны. Из нервных окончаний в пространство между адипОцитами выделяется норадреналин, [c.184]

В некоторых специализированных жировых клетках митохондриальное дыхание естественным путем отделено от синтеза АТР. В таких клетках, находящихся в бурой жировой ткани, энергия окисления полностью рассеивается в виде тепла, а не превращается в энергию АТР. Внутренняя мембрана крупных митохондрий этих клеток содержет особый транспортный белок, позволяющий протонам свободно перемещаться по их электрохимическому градиенту, что освобождает перенос электронов от дыхательного контроля. В результате клетки окисляют запасы жиров с высокой скоростью, но образуют не АТР, а тепло. Таким образом, эта ткань служит своего рода печкой, которая в нужный момент согревает и пробуждает животных, погруженных в зимнюю спячку, а также защищает от переох.паждения наиболее чувствипгельные части тела новорожденных детей. [c.34]

Убихинон из-за чрезвычайно широкой распространенности во всех клетках организма был назван вездесущим хиноном . КоР содержится в различных растительных и животных тканях (сердце, печень, бурая жировая ткань животных, впадающих в спячку). По своей химической природе убихинон представляет 2,3-диметокси-5-метил-1,4-бензохинон с изопреноидной цепью в положении 6 хинонового кольца. Как и близкие к нему по строению витамины К и Е, убихинон нерастворим в воде, но растворим в неполярных органических растворителях. В хлоропластах растений было открыто близкое к убихинону соединение пластохинон, который отличается от убихинона природой заместителей в ароматическом кольце [c.142]

В норме поток электронов в дыхательной цепи митохондрий служит для образования АТФ, и потому разобщение этих двух процессов расоматривается как вредное явление. Но некоторые виды тканей млекопитающих, а именно бурая жИ ровая ткань, приспособились для функционирования в качестве отопителей (так называемая термогенная ткань). Такие ткани имеются, например, у новорожденных млекопитающих, а также у взрослых грызунов. Производство тепла на единицу веса за счет бурой жировой ткани может в 20 и более раз превышать производство тепла в 01бычн0Й жировой ткани. Как показали эксперименты с изолированными митохондриями жировой ткани, в обычных физиологических условиях теплопродукция регулируется посредством слабосопряженного состояния и на нее не влияют биохимические стимулы [296,. 376, 590, 591, 850, 928, 1149, 1483, 1724]. [c.225]

Известно, что в бурой жировой ткани имеются специфические белки-термогенины, которые могут разобщать дыхание и фосфорилирование, участвуя в переносе протонов в матрикс митохондрий. [c.371]

Норадреналин, высвобождаемый из окончаний симпатических нервных волокон, стимулирует липолиз в бурой жировой ткани. В митохондриях клеток этой ткани окисление и фосфорилирование не являются сопряженными процессами, на что указывает отсутствие эффекта действия динитрофенола, а также дыхательного контроля со стороны ADP. В клетках бурой жировой ткани фосфорилирование протекает на субстратном уровне, например на стадии, катализируемой сукцинат-тиокиназой, и при гликолизе. Таким образом, при окислении образуется много тепла и лишь незначительная часть свободной энергии запасается в виде АТР. С позиций хемиосмотической теории следует, что протонный градиент, существующий в норме на внутренней мембране митохондрий, в бурой ткани рассеивается эту функцию выполняет термогенин—белок, который осуществляет перенос протонов через мембрану. Эти представления позволяют объяснить кажущееся отсутствие влияния разобщителей (рис. 26.10). [c.272]

Природные разобщители превращают митохондрии бурой жировой ткани в генераторы тепла 458 Все бактерии используют хемиосмотические механизмы 458 [c.514]

Интересно, что не только охлаждение, но и по крайней мере еще два состояния организма, связанные с повышением поглощения кислорода и выделения тепла, сопровождаются разобщением в бурой жировой ткани. Одно из таких состояний — пробуждение животного от зимней спячки. Показано, что бурый жир не атрофируется у зимоспящих животных, адаптированных к термонейтральным условиям. Холодовая акклиматизация повышает количество термогенина в митохондриях бурого жира зимоспящих животных, но не в такой степени, как, например, у крыс или кроликов. Пробуждение хомяков от спячки сопровождается разобщением, которое, по-видимому, особенно важно для разогрева крови, притекающей к мозгу. Из-за локализации бурого жира в области сосудов, идущих к голове, теплопродукция в этой ткани прежде всего вызывает повышение температуры мозга, который переходит в активное состояние сразу же вслед за разогревом бурого жира. [c.186]

Для ультраструктуры клеток бурой жировой ткани характерно обилие округлых митохондрий с кристами усложненной конфигурации. В период акклимации к холоду митохондрии бывают окружены жировыми капельками. Таким образом, эта ткань содержит как топливо , так и аппаратуру для осуществления интенсивного окислительного обмена. [c.241]

Теплопродукция регулируется рядом различных факторов, в частности температурой окружающей среды и гормонами. Так, тироксин, выделяемый щитовидной железой, увеличивает интенсивность метаболизма и, следовательно, выработку тепла. Этот эффект долговременный, тогда как эффекты адреналина кратковременны. Другие источники тепла включаются под действием нервньгх импульсов. Повторяющаяся стимуляция скелетной мускулатуры мотонейронами вызывает дрожь, которая может увеличить теплопродукцию почти в пять раз по сравнению с уровнем основного обмена. При дрожи различные группы мышечных волокон одной и той же мышцы сокращаются и расслабляются не одновременно, и суммарным результатом оказываются некоординированные движения. Тепловой эффект можно усилить за счет мышечной активности другого рода, например потирания рук, притоптывания и легких физических упражнений. У многих млекопитающих вокруг кровеносных сосудов грудной полости имеются участки, богатые бурой жировой тканью. Клетки этой ткани содержат многочисленные жировые ка- [c.414]

В некоторых специализированных клетках - клетках бурой жировой ткани - митохондриальное дыхание может естественным путем отделяться от синтеза АТР, и тогда большая часть энергии окисления рассеивается в виде тепла, а не превращается в энергию АТР. Внутренняя мембрана крупных митохондрий этих клеток содержит особый гранспортный белок, позволяющий протонам перемещаться по их электрохимическому градиенту без активации АТР-синтетазы. В результате клетки окисляют запасы жира с большой скоростью и образуют много тепла, но мало АТР. Таким образом, бурая жировая ткань служит своего рода печкой, которая в нужный момент пробуждает животное, погруженное в зимнюю спячку, а у новорожденного ребенка защищает наиболее чувствительные части тела от переохлаждения. [c.458]

Путь катаболизма триацилглицеролов начинается с их гидролиза до жирных кислот и глицерола под действием липазы в основном этот процесс происходит в жировой ткани. Высвободившиеся жирные кислоты поступают в плазму крови, где связываются сывороточным альбумином. Затем свободные жирные кислоты переходят в ткани, где они либо окисляются, либо вновь подвергаются эстерификации. Ткани многих органов (печени, сердца, почек, мышц, легких, семенников, мозга), а также жировая ткань способны окислять длинноцепочечные жирные кислоты. Однако поступление этих кислот в клетки мозга затруднено. Что касается судьбы глицерола, то она зависит от того, присутствует ли в данной ткани необходимый активирующий фермент— глицеролкиназа (рис. 25.1). Значительное количество этого фермента обнаружено в печени, почках, кишечнике, бурой жировой ткани и в молочных железах в период лактации. [c.247]

Источником витамина Q являются растительные и животные ткани, в которых протекают интенсивные окислительно-восстановительные процессы. Так, например, высокой концентрацией убихинона (и.= 10) отличаются сердечная мышца, печень и бурая жировая ткань животных, впадающих в зимнюю спячку. Ъ ихинон (и = 10) применяют в терапии сердечно-сосудистых заболеваний. [c.159]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология