Процесс, с помощью которого жирные кислоты окисляются и обеспечивают продукцию макроэргического фосфата в виде АТФ, называется окислением, поскольку в нем происходит окисление углеродного атома с образованием кетокислоты, подвергающейся расщеплению с выходом ацетил-СоА и укороченной на два углеродных атома жирной кислоты. Этот процесс повторяется до тех пор, пока вся жирная кислота не окислится до ацетил-СоА, который поступает в цикл ТКК для последующего окисления до CO2.
Начальной стадией окисления жирных кислот является их активация в цитозоле путем образования ацил-СоА-производного. Однако длинноцепочечные ацил-СоА-производные (12 -углеродных атомов или более) не в состоянии проникнуть через митохондриальную мембрану.
Для этого необходима молекула-переносчик, которой служит карнитин. Ацилкарнитинтрансфераза I катализирует образование жирного ацилкарнитинового производного, пересекающего внутреннюю мембрану митохондрий. Жирная ацильная группа переносится на внутримитохондриальный СоА под действием ацилкарнитинтрансферазы II. Карнитин высвобождается и тем самым становится доступным для переноса других ацильных остатков жирных кислот в митохондрии. Недавно полученные данные свидетельствуют о том, что именно это является лимитирующим скорость ферментативным этапом процессаокисления. Кроме того, ацилкарнитинтрансфераза I ингибируется малонил-СоА — первым интермедиатом на пути биосинтеза жирных кислот.
Кетогенез и утилизация кетоновых тел
При повышенном окислении жирных кислот в печени скорость, с которой образуется ацетил-СоА, может превышать скорость его окисления в цикле ТКК. В таких условиях ацетил-СоА используется для продукции ацето-уксусной, оксимасляной кислот и ацетона.
Эти вещества носят собирательное название кетоновых тел. Присутствуя в избыточных количествах, например при голодании или некомпенсированном диабете, ацетоацетат иоксибутират обусловливают метаболический ацидоз (т. е. «голодательный» кетоз или диабетический кетоацидоз). Большие количества ацетона, имеющиеся при различных формах кетоза, не играют роли в развитии метаболического ацидоза, но способствуют появлению у больного характерного фруктового запаха при дыхании.
«Эндокринология и метаболизм», Ф.Фелиг, Д.Бакстер