Жирные кислоты накапливаются в жировой ткани и других клетках (в печени) в виде эфиров тригидроксильного спирта — глицерина, которые поэтому называются триглицеридами или, что более правильно, триацилглицеролами. Триглицериды — наиболее важная из доступных организму млекопитающих форма накопления энергии, на долю которой приходится более 80% от всей накопленной энергии. Это определяется их калорической плотностью (9 кал/г по сравнению с 4 кал/г в углеводах или белках), равно как и безводной природой. Так, если бы в организме человека калории откладывались не в виде жира, а в виде углеводов (гликогена), то для накопления конкретного количества калорий ему потребовалось бы в 8 раз большая масса, чем в случае, когда это накопление происходит в виде жира.
Синтез жирных кислот и триглицеридов
Исходным предшественником для синтеза жирных кислот является ацетил-СоА, образующийся из глюкозы через пируват в ходе пируватдегидрогеназной реакции или при окислении амино или жирных кислот. Первой стадией синтеза жирных кислот в цитозоле является карбоксилирование ацетил-СоА с образованием малонил-СоА. Фермент, катализирующий эту реакцию — ацетил-СоАкарбоксилаза, представляет собой ограничивающий скорость пункт биосинтеза жира. Этот фермент требует присутствия биотина в качестве кофактора и аллостерически активируется цитратом. Он ингибируется свободными жирными кислотами и производными жирокислотного ацил-СоА и стимулируется инсулином. Уровень фермента снижается при голодании и диабете и повышается после потребления пищи.
Малонил-СоА в свою очередь является мощным ингибитором окисления жирных кислот и кетогенеза. Тем самым избегается «бесполезный» цикл одновременной стимуляции синтеза и окисления жирных кислот.
Для накопления жирных кислот в виде капелек жира в клетках необходима их эстерификация с глицерофосфатом, образующая триглицерид. Глицерин3фосфат может образовываться при гликолитическом распаде глюкозы до диоксиацетона, который затем в присутствии НАД•Н восстанавливается. Глицерин3фосфат может образовываться и из свободного глицерина (высвобождаемого при распаде триглицеридов) в присутствии АТФ и глицерокиназы. Последняя присутствует в печени, но отсутствует в жировой ткани. Синтез триглицеридов в жировой ткани требует не только производных жирокислотного ацил-СоА (либо синтезированных in situ, либо извлекаемых из липопротеинов крови), но и поглощения глюкозы и ее утилизации по пути гликолиза с тем, чтобы получить глицерин3фосфат.
«Эндокринология и метаболизм», Ф.Фелиг, Д.Бакстер