Определение липолиза
Липолиз – это процесс, при котором жиры расщепляются в нашем организме с помощью ферментов и воды или путем гидролиза. Липолиз происходит в нашем жировом ткань магазины, которые являются жировыми тканями, которые смягчают и выравнивают наши тела и органы. На самом деле, жиры можно рассматривать просто как запасенную энергию. Жиры готовы и доступны, когда в наших запасах глюкозы заканчивается между приемами пищи, и имеет смысл провести липолиз, поскольку это облегчит движение этих накопленных жиров через наш кровоток. Разбивая эту «потенциальную энергию» на свободное движение жирные кислоты может позволить им быть повторно использованы или использованы в качестве топлива!
Липолиз на самом деле имеет связи с различными процессами в нашем организме. Свободные жирные кислоты жизненно необходимы клетка -клеточные коммуникаторы, являются основным компонентом глюконеогенез а также клеточное дыхание и может усиливать транскрипция из белков, таких как расцепленные протонные каналы, которые выстилают нашу митохондриальную мембрану – которые будут ингибировать синтез АТФ без нарушения дыхательной цепи. В целом, липолиз является ключевым биологическим процессом, поддерживающим жизнь; хотя в последнее время в косметических клиниках по всему миру он приобретает новое значение, поскольку обещает избавиться от лишнего жира! Хотя для их тезки оба процесса технически «лизируют Или жиры, способ, которым они достигают этого, очевидно, отличается – последний использует холодные лазеры или тепло, чтобы уменьшить жировые клетки.
Механизм липолиза
Триглицериды, несомненно, являются основной энергией молекула в эукариотических клетках. Триглицерид представляет собой глицерин производное, которое хранится в виде липидных капель в наших жировых тканях, и здесь происходит липолиз. Давайте начнем с описания липолиза в общих чертах. Эти липидные капли сначала подвергаются воздействию липолитических ферментов, которые строго регулируются и будут получать доступ к этим каплям в случае фосфорилирования.
Эти липазы будут последовательно Hydrolyze наши триглицериды превращаются в их глицерин и жирные кислоты, пока у нас не останется только глицерин, и это происходит с помощью трех ферментативных реакций. Разложение жиров называется бета-окислением или окислением жирных кислот, потому что триглицериды окисляются в их наиболее основные функциональные части. Таким образом, у нас остаются свободные жирные кислоты и глицерин, которые могут вступать в другие метаболические пути или находить новые цели. Давайте углубимся в специфику.
Первая и ограничивающая скорость стадия липолиза включает в себя фермент жировую триглицеридную липазу (или ATGL), который чувствителен к гормонам. ATGL будет гидролизовать наш триацилглицерин в диацилглицерин, теряя свободную жирную кислоту, которая будет свободно мобилизоваться в нашем кровотоке. Полученный диацилглицерин будет затем подвергаться действию гормон -чувствительная липаза (HSL), которая удалит другую жирную кислоту с образованием молекулы моноацилглицерина. Наконец, моноацилглицероллипаза (MGL) будет разрушать монацилглицерин дальше до одной молекулы глицерина.
Рисунок ниже иллюстрирует основные «судьбы», если хотите, полученных жирных кислот и глицерина. Жирные кислоты могут подвергаться бета-окислению и повторно использоваться для создания ацетил-КоА. Конечно, ацетил-КоА наиболее известен как жизненно важная исходная молекула, которая запускает цикл Кребса в клеточном дыхании. Такое перепрофилирование жизненно важно, когда запасы глюкозы невелики во время голодания или даже между приемами пищи, поскольку клеточное дыхание может продолжать работать и поддерживать жизнь. Точно так же свободный глицерин может вступать в гликолиз. Обычно глюкоза превращается в G6P на первом этапе гликолиза. В случае низкого уровня глюкозы глицерин преобразуется в дигидроксиацетонфосфат и вступает в гликолиз во второй контрольной точке, чтобы поддерживать гликолиз в рабочем состоянии. Таким образом, жиры обеспечивают лучший запас энергии, так как они гарантируют, что клеточное дыхание продолжает работать и вырабатывается АТФ.
Регуляция липолиза
Как и любой жизненно важный биологический процесс, липолиз регулируется в соответствии с нашими потребностями. В любой момент времени было бы крайне вредно иметь тонны свободных жирных кислот, проходящих через наш кровоток. Любой, кто имеет высокий уровень холестерина или артериальные бляшки, подтвердит это. Таким образом, липолиз – и его обратный процесс, липогенез – должны быть противорегулируемыми и очень чувствительными к уровням определенных гормонов и белков. Например, стимулирующие гормоны, такие как адреналин, норэпинефрин, кортизол, глюкагон и гормон роста, вызывают липолиз. Ключевые гормоны глюкагон и адреналин будут использовать одни и те же пути, чтобы вызвать липолиз с небольшими различиями.
И глюкагон, и адреналин будут служить лигандами, которые будут связываться с рецепторами, связанными с G-белком, на поверхности жировых клеток. Затем G-белки активируют аденилатциклазу и активируют превращение АТФ в цАМФ. Мы могли бы признать цАМФ в качестве вездесущего вторичного мессенджера многих других биологических путей. Аналогично, здесь цАМФ активирует протеинкиназу А (РКА), которая будет расходовать молекулу АТФ на фосфорилирование и активацию гидролизной активности нашего фермента HSL – иначе известного как наш второй фермент в пути липолиза. В результате у нас остаются свободные жирные кислоты и глицерин, которые затем могут вступать в метаболические пути для борьбы с низким содержанием сахара в нашем организме. кровь, например. Понятно, что HSL считался определяющим скорость ферментом липолиза в течение некоторого времени, прежде чем была обнаружена липаза TAG (или ATG, наш первый фермент), чтобы стать ключевой инициативной липолитической стадией. Давайте быстро рассмотрим, почему глюкагон и адреналин имеют смысл запускать липолиз.
Глюкагон-индуцированный липолиз
Глюкагон – это пептидный гормон, который синтезируется клетками поджелудочной железы в случае падения уровня глюкозы и, следовательно, инсулина. Глюкагон тогда вызовет наш печень сломать его гликоген запасает и выпускает в кровь столь необходимую глюкозу. И наоборот, когда у нас высокий уровень глюкозы и инсулина, инсулин у здоровых людей позволяет глюкозе выходить из кровотока и поглощаться инсулинозависимыми тканями. Конечно, у диабетиков ткани больше не будут хорошо реагировать на инсулин, и этот сахар не достигнет тканей и вместо этого вызовет разрушение в кровотоке.
Если мы вернемся к липолизу, запасы глюкагона невелики и будут быстро израсходованы. Жировые запасы, с другой стороны, обширны и готовы к использованию. Здесь глюкагон выполняет свою ключевую роль. Глюкагон будет связываться с рецепторами, связанными с G-белком глюкагона на мембранах жировых клеток, и запускать путь активации HSL, описанный ранее. Высвобождаемый глицерин может затем попасть в печень или почку, где он в конечном итоге превратится в GA3P и попадет в гликолиз и наш путь глюконеогенеза для синтеза крайне необходимой глюкозы (см. Рисунок 2).
Эпинефрин-индуцированный липолиз
Адреналин также будет связывать рецепторы G-белка на мембранах жировых клеток, однако они будут специфически связывать бета-адренергические рецепторы. Это связывание также приведет к фосфорилированию под действием цАМФ / РКА чувствительной к гормонам липазы, которая в конечном итоге будет стимулировать высвобождение свободных жирных кислот и глицерина. Адреналин известен своей связью с нашим инстинктивным ответом «сражайся или беги». Это гиперактивность возникает, когда мы видим атаку или угрозу нашему выживанию. Таким образом, имеет смысл, что адреналин будет запускать липолиз и приводить к ускорению метаболических процессов. Если мы когда-либо будем голодать, наш организм непременно отреагирует на эту угрозу и использует наши запасы жировой энергии, чтобы реагировать и поддерживать жизнь любой ценой.
Липолиз в народной культуре
Как кратко упомянуто выше, забавным фактом является то, что липолиз стал популярным термином в мире косметики. Не путать с путями жирового липолиза, подробно описанными в этой статье, лазерный липолиз и даже инъекционный липолиз являются клинически доказанными методами уменьшения количества жировых клеток без операции липосакции. Неинвазивное снижение жира стало новым косметическим продуктом и обещает воздействовать на жировые клетки за счет использования тепла, охлаждения (с помощью лазеров или радиочастот) или реже инъекций дезоксихолевой кислоты без разрушения окружающих тканей.
викторина
1. Какой из следующих ферментов является ферментом, определяющим скорость липолиза?A. HSLB. ATGLC. MGLD. Ни один из вышеперечисленных
Ответ на вопрос № 1
В верно. Как упоминалось выше, исследователи обнаружили, что первая стадия липолиза, опосредованная ATGL, по совпадению является стадией, определяющей скорость липолиза. Ранее считалось, что это HSL, поскольку он подвергается фосфорилированию.
2. Что из следующего будет вызывать липолиз?A. Высокий уровень инсулина / низкий уровень адреналинаB. Высокий уровень инсулина / высокий уровень адреналинаC. Низкий уровень инсулина / высокий уровень адреналинаD. Низкий уровень инсулина / низкий уровень адреналина
Ответ на вопрос № 2
С верно. Низкий уровень инсулина и высокий уровень адреналина вызовут липолиз. Это имеет смысл, если наше тело постоянно реагирует на обратную связь. Когда уровень глюкозы и инсулина низок, нам потребуются жиры для поддержания глюконеогенеза и клеточного дыхания. Высокий уровень адреналина будет возникать перед лицом угрозы для жизни, которая потребует гармоничного расходования жировой энергии.
Ссылки
- Binienda, Z et al. «Роль свободных жирных кислот в физиологических условиях и дисфункции митохондрий». SCIRP: Food and Nutrition Sciences, Vol. 4 № 9А, 2013. Получено
- Американское общество пластических хирургов (2018). «Хирургическое уменьшение жира: минимально инвазивные процедуры». Plasticsurgery.org. По состоянию на 2018, 29 мая от
- Уорд, Колин (2015). «Липолиз и липогенез». Диапедия: 51040851148 изм. нет. 17. Получено 29 мая 2018 года с
- Engelking, Larry R. (2014). «Г��ава 70 – Липолиз». Учебник по ветеринарной физиологической химии (3-е издание), стр. 444-449. Получено 30 мая 2018 года с сайта
- Fruhbeck, G et al. «Регуляция липолиза адипоцитов». Nutr Res Rev. 2014 июн; 27 (1): 63-93. Doi: 10.1017 / S095442241400002X