Обмен жиров и липоидов

Жиры и липоиды, поступившие в большой круг кровообращения, током крови разносятся по всему телу. Содержание жира в крови в зависимости от характера пищи колеблется в широких пределах. Откладываются жиры главным образом в жировой ткани. По мере надобности они из жировой ткани переходят в кровь и используются организмом преимущественно как энергетический материал.
Фосфатиды и холестерин находятся в крови в довольно постоянных количествах: фосфатиды около 200 мг%, холестерин примерно 160 мг%. Фосфатиды и стерины поступают в организм с пищей в небольших количествах. Специальными опытами кормления животных пищей, содержащей ничтожное количество фосфатидов и нe содержащей холестерина, установлено, что эти вещества могут синтезироваться в животном организме.
Методом меченых атомов показано, что вводимые в организм кур фосфорнокислые соли используются для синтеза фосфатидов, накапливающихся в желтках яиц.
Метод меченых атомов широко используется при изучении обмена веществ в животных и растительных организмах.
Сущность метода меченых атомов состоит в том, что синтезируют соединения, содержащие в своей молекуле не распространенные в природе элементы, а их радиоактивные изотопы. Обычно синтезируют соединения, содержащие изотопы фосфора, кальция, углерода, серы, железа и т. д. Например, фосфорнокислые соли, применяемые для изучения образования фосфатидов в организме, содержат радиоактивный изотоп фосфора.
Такие искусственно полученные меченые соединения, содержащие в своей молекуле радиоактивный изотоп (меченый атом), вводят в организм и наблюдают за их превращениями при помощи специальных приборов — счетчиков, обнаруживающих меченые атомы по их радиоактивности. Установив наличие меченых атомов в определенных соединениях, образовавшихся в организме, делают вывод о путях превращения меченого вещества в организме.
Применение метода меченых атомов возможно потому, что живой организм относится более или менее безразлично к изотопам одного и того же элемента; например, радиоактивный изотоп фосфора и обычный распространенный в природе фосфор ведут себя в организме одинаково.
Обнаружение в фосфатидах желтка радиоактивного фосфора, введенного в организм в виде Na2НP32O4. свидетельствует об использовании для синтеза фосфатидов неорганического фосфора.
Метод меченых атомов широко применяется при изучении многих биохимических процессов, протекающих в животных и растительных организмах.
Обмен жиров в тканях начинается с их гидролитического расщепления на глицерин и жирные кислоты, которое происходит с участием тканевых липаз.
Глицерин фосфорилируется и в виде фосфорного эфира подвергается обмену. Фосфорный эфир глицерина является промежуточным продуктом обмена не только жиров, но и углеводов, поэтому дальнейшие превращения его происходят так же как и в процессе обмена углеводов. Через пировиноградную кислоту он окисляется в конечные продукты обмена CO2 и H2O.
Жирные кислоты в тканях окисляются путем последовательного отщепления уксусной кислоты со стороны карбоксильной группы. Схематически этот процесс можно изобразить следующим образом:

Этот процесс называется β-окислением, так как окисляется углеродный атом в β-положении к карбоксильной группе:

Оставшаяся жирная кислота после отщепления двух атомов углерода в виде молекулы уксусной кислоты вновь подвергается такому же процессу:

Таким образом, из высокомолекулярных жирных кислот, имеющих длинную углеродную цепь, при окислении в тканях животных образуются ацетоуксусная и уксусная кислоты. Предполагают, что ацетоуксусная и уксусная кислоты конденсируются с щавелевоуксусной кислотой и окисляются по циклу трикарбоновых кислот.
В этом цикле молекула уксусной или ацетоуксусной кислоты, подобно пировиноградной кислоте в углеводном обмене, превращается в CO2 и H2O.
При нарушении углеводного обмена окисление уксусной и ацетоуксусной кислот затормаживается и в крови обнаруживаются так называемые ацетоновые тела, которые затем поступают в мочу.
Ацетоновые тела:

Нарушение углеводного и жирового обмена происходит при недостатке гормона инсулина, выделяемого в кровь поджелудочной железой. Кроме того, замедление окисления жиров в тканях может происходить при недостатке углеводов в пище, т. е. при углеводном голодании.
Механизм окисления фосфатидов еще недостаточно изучен, имеется также мало данных по обмену стеридов.