Почему жиры являются наиболее эффективным источником энергии в клетке кратко

Обновлено: 02.07.2024

Жиры, их строение и роль в клетке

Жиры вместе с другими жироподобными веществами |и носят к группе липидов (греч. lipos — жир). По химической структуре жиры представляют собой сложные соединения трехатомного спирта глицерина и высокомолекулярных жирных кислот. Они неполярны, практически нерастворимы в воде, но хорошо растворяются в неполярных жидкостях, таких как бензин, эфир, ацетон. Содержание в клетках жира обычно невелико — 5—10% от сухого вещества. Однако в клетках некоторых тканей животных (подкожной клетчатке, сальниках) их содержание может достигать до 90%.

Функции жиров

1. Энергетическая функция. При окислении жиров образуется большое количество энергии, которая расходуется на процессы жизнедеятельности. При окислении 1 г жира освобождается 38,9 кДж энергии.

2. Структурная функция. Липиды принимают участие в построении мембран клеток всех органов и тканей.

3. Запасная функция. Жиры могут накапливаться в клетках и служить запасным питательным веществом. Жиры накапливаются в семенах растений (подсолнечник, горчица), откладываются под кожей у животных.

4. Функция терморегуляции. Жиры плохо проводят тепло. У некоторых животных, откладываясь под кожей (у китов, ластоногих), толстый слой подкожного жира защищает их от переохлаждения.

5. Жиры могут служить источником эндогенной воды При окислении 100 г жира выделяется 107 мл воды. Благо даря этому многие пустынные животные могут длительное время обходиться без воды (верблюды, тушканчики).

50% энергии в организме человека выделяется в процессе окисления жиров.
Бурый жир является особым видом жира, его можно увидеть на шее и спине у малышей, в то время как у взрослых этот полезный жир встречается в гораздо меньших количествах. Бурый жир может генерировать в 20 раз больше тепла, нежели простой жир, таким образом, бурый жир создает до 30% всего тепла в организме.
Холестерин ответственен за метаболизм углеводов, без холестерина невозможен синтез кортизона и половых гормонов, вырабатываемых надпочечниками.
Гликолипиды и фосфолипиды входят в состав всех клеток, их синтез происходит в печени и кишечнике, эти жиры защищают печень от ожирения и несут ответственность за поддержание в крови нормального уровня холестерина (они препятствуют его оседанию на стенках сосудов).
Стерины и фосфатиды помогают сохранять неизменный состав цитоплазмы нервных клеток, без них невозможен синтез многих жизненно важных гормонов (половых гормонов и гормонов, вырабатываемых корковым слоем надпочечников), а также образование ряда витаминов (например, витамин Д).

В организме жиры выполняют важные и разнообразные функции.

Часть жиров входит в состав протоплазмы клеток, являясь, таким образом, важным структурным компонентом. Содержание протоплазматического (структурного) жира в тканях и органах постоянно даже при гибели организма от голодания.

Часть структурного жира находится в протоплазме в виде липопротеидов – нестойких соединений с белками.

Этим он существенно отличается от резервного жира, который выполняет роль запасного источника энергии, откладываясь в подкожной клетчатке сальника, на брюшинной клетчатке и других местах скопления жировой ткани.

Количество резервного (запасного) жира у человека составляет от 10% до 20% веса тела. Оно может измениться в зависимости от характера питания, возраста, состояния нервной системы и деятельности желез внутренней секреции.

При нарушении обмена веществ, которые вызывают ожирение, содержание резервного жира может достигать больших величин.

Жиры являются одним из источников энергии необходимой организму человека или животного. При полном окислении 1г жира освобождается 9,3 ккал, тогда как 1 г углеводов или белков дает 4,1 ккал.

Жировая ткань выполняет и чисто механическую роль, защищая кровеносные сосуды и нервы от сдавливания, предохраняя от ушибов и травм. Жировая ткань фиксирует и некоторые внутренние органы (например, почки).

Жир принимает участие в теплорегуляции организма.

Он предохраняет организм охлаждения, так как является плохим проводником тепла.

Жир является хорошим растворителем витаминов А, Д, Е, К и некоторых других биологически активных веществ, по свойствам близких к жирам, но отличающихся строением молекул и ролью в организме.

Жировые клетки начинают формироваться у человека ещё в период внутриутробного развития, начиная с 16 акушерской недели. Пика своего развития жировая ткань достигает в первые годы жизни, затем количество образовавшихся клеток начинает постепенно уменьшаться — это происходит к концу 10-го года жизни. Количество жирового запаса окончательно формируется к 12-13 годам и на протяжении всей жизни может изменяться под влиянием определенных факторов, однако остается индивидуальным для каждого человека.

Строение жировых клеток

Какое же строение имеет жировая клетка человека?

Жировые клетки на 86% состоят из особых веществ, которые образуются из компонентов расщепления пищевых жиров. Данные вещества носят название триглицериды – именно они являются источником энергии и составляют 92% всех запасов организма. Жировой резерв необходим для роста и развития, репродуктивных и физиологический процессов, происходящих в организме.

На запасы гликогена и белка приходится всего до 8% — эти вещества служат источником энергии при изнурительной физической нагрузке и кратковременного голодания.

Структура жировой прослойки неоднородная – она располагается под кожей и над внутренними органами человека в виде долек от 3 до 8 мм. В районе брюшной полости жир откладывается преимущественно под кожей.

Типы жировой прослойки

Различают три типа жировой прослойки:

Подкожная — жировые клетки располагаются непосредственно под кожей, преимущественно в области живота.

Её толщина у людей с нормальным весом не превышает 5-7 см, если она 10-15 см – то это указывает на лишний вес, если более 15 см – то на ожирение.

Под мышцами – располагаются в области мышц (стратегический запас).
Внутренняя – располагается на поверхности внутренних органов.

Жировая ткань бывает двух типов: белая и серая.

Белая жировая ткань имеет свойство быстро увеличиваться в объеме (диаметр клеток может возрастать до 20-25 мм).

Белая ткань образуется из преадипоцитов, которые постепенно превращаются в полноценные жировые клетки. Их объем может изменяться в зависимости от питания, физических нагрузок или синтеза гормонов.

Бурая жировая ткань обеспечивает организм теплом, согревая органы – её много у животных, это позволяет им уходить в зимнюю спячку и не замерзать. Когда животное долго спит – обменные процессе и выделение тепла практически прекращается, а оптимальная температура внутренних органов поддерживается за счёт серой жировой ткани.

Взрослый человек имеет совсем небольшое количество серой ткани, однако у новорожденных детей её немного больше – так предусмотрела природа.

Затем с годами её количество постепенно уменьшается, а белой жировой ткани наоборот становится больше. Серая ткань в чистом виде имеется в районе щитовидной железы и почек.

Смешанные жировые клетки (белые и серые) располагаются в области лопаток, между ребрами и на плечах человека.

Они отличаются друг от друга не только цветом и функциями, но и структурой. Строение жировых клеток в серой и белой тканях так же различно. Внутри клеток белой ткани расположены пузырьки с размером практически во всю клетку, при этом её ядро немного сплюснутой формы. Ядро серой ткани круглой формы, а пузырьков в таких клетках множество. В них имеются митохондрии, с содержащимся цитохромом — именно это вещество и придает клеткам коричневатый или серый цвет.

В свою очередь в митохондриях происходят физиологические процессы, благодаря которым вырабатывается тепло.

Функция жировой ткани

Жир необходим человеку для таких процессов:

Прослойка жира способна вырабатывать гормоны, в первую очередь — эстроген и лептин, которые участвуют во многих физиологических процессах, происходящих в человеческом организме.

Энергия и тепло. Энергия аккумулируется в виде жира. Основной её источник — углеводы, полученные с пищи. Недостаточное их поступление способствует расщеплению гликогенов (жировых запасов в мышцах), а избыточное – отложение их под кожей.

Когда гликоген заканчивается в организме начинается непосредственное расщепление жиров на глюкозу.

Построение кожи.
Формирование нервной ткани.
Биохимические реакции (усвоение витаминов и микроэлементов).
Защита от механических воздействий.

Жировая ткань, располагаясь вокруг органов и под кожей обеспечивает надежное положение (каждый орган находится на своём месте), а также защиту от сотрясений и травм. Именно поэтому опущение органов часто происходит лишь у худых людей.

Жировая ткань способна накапливать в себе токсические вещества, поэтому её уменьшение не только улучшает фигуру, но и оздоравливает организм. С потерей лишнего веса становятся заметны также косметологические изменение: улучшается цвет лица, исчезают боли в правом подреберье, кожа становится упругой и подтянутой.

Распределение жировой ткани

Жир в теле человека распределяется неравномерно, причём у мужчин и женщин по-разному.

У мужчин он расположен более равномерно, составляя 13-18% от общей массы тела. У женщин жир откладывается преимущественно в области живота, бедер и молочных желез (процент жира от 17 до 26%). Жировые клетки у представителей сильного пола немного плотнее чем у женщин, поэтому у них не появляется целлюлит.

Говорить об избыточной массе тела можно, когда процент превышает допустимый показатель. Ожирение означает, когда у человека наблюдаются два типа жировой прослойки (периферический и центральный) и её объем превышает допустимый процент (для женщин до 25%, для мужчин 18%).

Причины ожирения

Многие задаются вопросом — откуда берутся лишние килограммы?

Причины лишнего веса могут быть разными:

Несоответствие потребляемой энергии с расходуемой. При обильном питании и малоподвижном образе жизни жировая прослойка быстро растет, поэтому развивается ожирение.

Тут важную роль играет питание и физическая активность.

Генетическая предрасположенность. Помимо набора генов, по наследству человеку от его родителей передаются и пищевые привычки. Например, если с детства человек привык употреблять высококалорийную пищу, то в более старшем возрасте эта привычка может сохраниться.
Возрастные факторы. Чем старше человек, тем проще он набирает лишний вес – это связано с замедлением обмена веществ, в результате чего энергия расходуется медленно.
Гормональный дисбаланс (эндокринное ожирение).

Данный тип ожирения возникает в результате нарушения функций гормонов.

Последствия ожирения

Избыточный вес может являться причиной развития многих болезней. В первую очередь наблюдаются нарушения в сердечно-сосудистой системе: увеличивается нагрузка на сердце, повышается уровень инсулина и холестерина, что нередко приводит к образованию тромбов. Также возрастает риск инфаркта миокарда и инсульта.

Полных людей часто беспокоит отдышка – они не могут подняться по лестнице без остановок или ездить стоя в транспорте продолжительное время.

Ещё одно серьезное заболевание, которое может крыться под лишним весом – это сахарный диабет (1 и 2 типа). У людей, которых индекс массы тела превышает 10% существует риск развития этого эндокринного заболевания в 10 раз выше, чем у людей с нормальным весом.

Жировые отложения – это прежде всего большая нагрузка на скелет, мышцы и суставы, что со временем приводит к артрозу, радикулиту и деформациям позвоночника.

Бесплодие как последствие ожирения

Для женщин репродуктивного возраста особенно опасен лишний вес, поскольку он может привести к бесплодию.

Женщины, которые страдают ожирением 1 степени имеют шанс на зачатие ребенка на 25% меньше, чем люди с нормальной массой тела. Даже если женщине с избыточным весом удалось забеременеть, то возрастает не только угроза выкидыша, но и развитие таких заболеваний как гестационный диабет, тромбоз, гипертония, нарушение сердечного ритма и плохая свертываемость крови.

Также повышенная масса тела может спровоцировать обильные кровотечения при родах и воспалительный процесс в органах малого таза. Вот почему важно избавляться от лишних килограммов до беременности.

Бесплодие на фоне ожирения развивается в результате нарушения функций половых гормонов. Жировая прослойка производит чрезмерный выброс андрогенов, который блокирует овуляцию (выход яйцеклетки из фолликула).

При этом у женщины наблюдается нерегулярный менструальный цикл, повышенная жирность кожи и усиленный рост волос на теле в нежелательных местах. Немаловажную роль в развитии бесплодия при избыточной массе тела играет инсулинорезистентность. Данное явление обуславливается сниженной чувствительностью рецепторов тканей к инсулину, что приводит к его усиленной выработки.

Таким образом, повышенный инсулин в крови провоцирует увеличение жировой прослойки.

Лечение ожирения

Чтобы вылечить ожирение женщине необходимо обратиться к эндокринологу и диетологу. Врач в первую очередь проведет диагностику, с целью определения состояния здоровья пациентки и выявления причины избыточного веса.

Если ожирение вызвано неправильным питанием и малоподвижным образом жизни, то назначается лечебная диета и легкие физические упражнения. Данные рекомендации женщина должна соблюдать независимо от типа и причин ожирения. Если же лишние килограммы накапливаются в результате гормональных нарушений, то потребуется гормональная терапия (схема лечения разрабатывается строго доктором).

Если женщине удается успешно похудеть – это ещё не означает достижения цели, поскольку важно также поддерживать нормальный вес: регулярно заниматься спортом, правильно питаться, проводить время на свежем воздухе.

Это поможет поддерживать оптимальное строение жировых клеток. Нередко бывают ситуации, при которых женщина похудев, по-прежнему не может забеременеть – это означает, что обмен веществ ещё не успел прийти в норму.

В этой ситуации врач может порекомендовать приём поливитаминов несколько месяцев или искусственное оплодотворение.

Энергия жиров в организме человека является наиболее концентрированным источником, обеспечивая более чем в два раза больше потенциальной энергии, чем углеводы или белки (9 калорий на грамм по сравнению с 4 калориями на грамм углеводов) тела. Во время физических упражнений энергия жиров в организме (в форме триглицеридов в жировой ткани) разбивается на кислоты. Эти кислоты транспортируются через кровь к мышцам для топлива. Этот процесс происходит сравнительно медленно по сравнению с использованием углеводов для топлива. Энергия жиров в организме человека также хранится в мышечных волокнах, где может быть более доступна при необходимости использования.

Уровень жира в организме

Даже у худых уровень жира, хранящегося в мышечных волокнах и жировых клетках может сосредоточиться до 100 000 калорий — достаточно для более чем 100 часов физической работы.

Если по отношению к массе тела, то у женщины должно быть порядка 20% жира, мужчины 15%.

Энергия жиров является более эффективным топливом на единицу веса, чем различные виды углеводов. Углеводы должны храниться вместе с водой поэтому вес увеличится вдвое, если такое же количество нужно хранить, как и энергетическая ценность жира. Большинство из нас имеют достаточные запасы энергии жира (жировой ткани).

Организм преобразовывает и хранит лишние калории из любого источника энергии (жира, углеводов или белков). Чтобы эту энергию сохранить в виде топлива необходимо достаточно кислорода.

Органические вещества для энергии

Другое органическое вещество белок не поддерживает резервов для использования в качестве топлива. Скорее белок используется для создания, поддержания и восстановления тканей тела, а также, чтобы синтезировать важные ферменты и гормоны. При обычных обстоятельствах белок дает лишь 5 процентов энергетических потребностей организма. В некоторых ситуациях, например, когда мы едим слишком мало калорий ежедневно или не достаточно углеводов, когда запасы гликогена истощаются, скелетные мышцы используются в качестве топлива. Эта жертва необходима для доступа к некоторым аминокислотам (строительным блокам белков), которые могут быть преобразованы в глюкозу.

Мозг также нуждается в постоянном, стабильном запасе глюкозы для оптимального функционирования. Глюкоза хранится в организме в виде гликогена в печени и мышцах общей массой до 300 гр у взрослого человека.

Рассмотрим второй продукт питания, куда более энергетически богатый – жиры. Здесь вопросов значительно больше, жиры очень многообразны, и Вы это знаете по быту. Сливочное масло, подсолнечное масло, сало, жиры… чем они отличаются и как устроена молекула жира. Мы должны понимать, как жир распадается, на что и где, и для чего он служит. Банальное представление, что жир нужен для производства энергии и для создания механико-демпферной зоны, отложение жира в различных частях тела, которое оказывает буферное механическое действие…, это важно, пока жира нормальное количество, но к сожалению наш организм устроен так, что способен накапливать практически бесконечное количество жира. Ожирение - это патологический процесс, а вот процесс отложения, запасания жира, процесс абсолютно физиологический, запрограммированный. Это попытка организма, через свою геномную систему, застраховать себе от отсутствия пищи. Мы сейчас обеспечены едой, а несколько тысяч лет назад человек не знал, что он будет есть завтра, его организм при возможности старался запасть энергию. В виде глюкозы очень мало энергетически, всего на сутки хватает, а жир значительно более калорийный, и поэтому наш организм целесообразно запасет его, на генной памяти. И наш геном так устроен, что количество запасаемого жира практически безгранично, и вот почему так трудно худеть, а лучше вести такой образ жизни, чтобы не давать жиру запасаться. Наш организм так устроен, что он будет постоянно экономить жир, он будет расщеплять все что угодно, даже белок, для покрытия своих энергетических потребностей, а жир будет оставлять про запас, и наш геном помнит об этом, и отсюда масса вопросов с нашим весом, а вернее с ожирением. Все, что связано с ожирением, какие болезни из-за этого возникают, и извечный вопрос – Что делать? все это мы будем рассматривать позже, в отдельной лекции.

Что такое жир? Жир – это химическое соединение трех жирных кислот с глицерином.

Молекула глицерина (глицерин – это трехатомный спирт), и у него, через эфирную связь, имеется три остатка жирных кислот, с довольно таки длинными хвостами. Причем природа жира зависит от тог, какие это жирные кислоты, глицерин всегда одинаков, а жирные кислоты могут быть очень разными.

Какие жирные кислоты входят в состав жиров? Это нам надо для понимания, что такое омега-3, омега-6 и так далее. В данной лекции, этот вопрос мы рассматриваем с точки зрения энергетического метаболизма, т.е., производство энергии, и поэтому надо отметить, что для этого используются жирные кислоты без совсем двойных связей – насыщенные жирные кислоты, мононенасыщенные – содержащие одну двойную связь, и диненасыщенные - содержащие две двойные связи, все остальные жирные кислоты, как энергоматериал – не используются. Суждение о том, что любой жир – это энергоноситель, не правильное, потому что те жирные кислоты, содержащие три двойных связи, четыре, пять и шесть двойных связей, к примеру, в рыбьем жире, льняном масле и некоторых других, как энергоноситель, источник энергии – не используются. Основным источником энергии в жире, является такой жир, который содержит насыщенные жирные кислоты, совсем без двойных связей, моно и ди, с одной и двумя двойными связями соответственно.

В основном все твердоплавкие жиры (твердые) являются насыщенными жирами, говяжий жир, бараний жир, а вот свиное сало, так многими любимым, помимо насыщенных жирных кислот содержит и не насыщенные жирные кислоты, и поэтому сало является довольно полезным продуктом. Это не только хороший источник энергии, а имеет еще много положительных свойств, которые мы будем далее рассматривать. Естественно мы говорим о хорошо приготовленном и свежем сале, имеющим светлый, белый цвет, а не старом, прогорклом, имеющим желтый, коричневый цвет.

Жирные кислоты содержащие двойные связи, называются ненасыщенные и количество двойных связей может быть от одной до шести. Самая распространенная жирная кислота с одной двойной связью – олеиновая кислота, ее очень много в оливковом масле. Две двойные связи имеет линолевая кислота, тоже является энергоносителем, содержится практически во всех маслах. А вот три двойных связи – это линоленовая кислота, и эти кислоты могут быть разного характера, одна называется гамма линоленовая кислота и относиться к омега-6 ряду, а альфа линоленовая кислота относиться к омега-3 ряду. Четыре двойных связей имеет арахидоновая кислота, пять двойных связей имеет эйкозапентаеновая кислота, шесть двойных связей – докозагексаеновая кислота. Все эти вопросы, связанные с ненасыщенными жирными кислотами, содержащими от трех до шести двойных связей, их воздействие на наш организм и т.д., будет в отдельной лекции, поэтому сейчас не будем на них подробно останавливаться. Пока мы рассматриваем жиры как энергоносители.

Проследим путь жира, поступающего с пищей, в нашем организме. Жир в ротовой полости не переваривается, не всасывается, его можно долго не жевать, не переваривается он и в желудке у взрослого человека, у детей, на определенном этапе развития имеется липаза в желудке, это особенности педиатрической биохимии. Переваривание любого жира начинается в двенадцатиперстной кишке, где среда щелочная, и основной фермент, который участвует в переваривании жиров в двенадцатиперстной кишке, называется панкреатическая липаза. Липаза от слова липо (жир) и все ферменты имеют окончание – аза, классификацию ферментов рассмотрим в отдельной лекции. Под воздействием панкреатической липазы, липазы сока поджелудочной железы, при обязательном поступлении желчи которая вырабатывается в печени, сначала происходит эмульгирование жира и жир превращается в эмульсию по виду напоминающую молоко. И вот на такой эмульгированый жир начинает действовать липаза, активированная желчью, эмульгирование жира происходит при действии желчи и желчных кислот. Активация липазы, которая вырабатывается поджелудочной железой и по протоку данной железы вливается в двенадцатиперстную кишку в неактивном состоянии, активируется желчью, желчными кислотами. Под действием активированной липазы жир эмульгируется и далее подвергается расщеплению, в результате чего образуются две свободных жирных кислоты, с первой и третьей, крайними, жирными кислотами и в остатке глицерин остаются с одной жирной кислотой.

Вот этот продукт переваривания, под действием липазы и при участии желчи, вмести с желчными кислотами образую специальный транспортные формы внутри кишечника которые называются мицеллы. Мицеллы относятся к нано структурам и представляют из себя микро шарики содержащие из продуктов переваривания жира, жирных кислот, желчных кислот. Мицеллы поступают в стенку кишечника, захватываются и там, из продуктов переваривания любого жира, уже снова синтезируются уже в новый жир, уже более близкий по составу к жиру человека, но еще не идентичный тканевым жирам. Этот процесс сложный, ведь естественно, потому что питаемся различными жирами, и твердые и жидкие, очень большое разнообразие, а образуется жир специфический, характерный жиру человека, имеющий свои специфические свойства, а у других живых существ свои специфические особенности. Это происходит в результате того, что жиры которые мы употребляем в пищу, сначала все распадаются и идет вновь синтез в стенке кишечника (ресинтез), образуется новый жир, и это жир еще не специфический.

Что дальше? Дальше этот жир поступает вначале в лифу, потом в кровь. Надо учитывать, что лифа и кровь, это водные системы, и как мы знаем жир в воде не растворяется, поэтому в стенках кишечника образуются сложные надмолекулярные структуры – хиломикроны.

Хиломикрон – это микро капелька вновь образованного жира, в которой 90% новый жир, немного пищевого холестерина, она окружена моно слоем лецитина, и в эту систему встроены белки – апопротеины. Эта структура гидратирована водой и поэтому способна длительно, достаточно долгое, но не бесконечное время, находиться в взвешенном состоянии в циркулирующей крови. Все остальные компоненты, которые образуются из холестерина будут рассматриваться в отдельной лекции. Хиломикроны определяются лабораторными исследованиями, и к примеру, если взять кровь из вены у человека которые недавно принимал пищу, и отделить плазму крови от остальных элементов крови, то плазма будет мутная, за счёт хиломикронов. А если взять кровь на анализ через четыре часа после еды, то плазма крови будет прозрачной, а не мутной, потому что хиломикроны захватываются клетками органов потребителей. Жировой тканью, лактирующей молочной железой у кормящих…, хиломикроны являющиеся по существу переносчиками жира, захватываются из крови. Этот жир, который приносится хиломикронами в клетки, расщепляется внутриклеточными ферментами класса липаз, и из этого жира в клетках образуется отдельно глицерин и три жирных кислоты. Вот так происходит расщепление жира в клетке, в кишечнике образуются только две, крайние, жирные кислоты и глицерин содержащий одну, среднюю, жирную кислоту. Хиломикроны, естественным путем, должны быть удалены из крови вовремя, и если этого не происходит по ряду причин, например – генетическим, то эти жиры начинаю откладываться вместе с холестерином на стенках сосудов, и происходят атеросклеротические изменения. Те лица, у которых фермент липопротеид липаза, не активен генетически, уже в 30 лет начинают страдать атеросклерозом. Липопротеид липаза, фермент который удаляет, расщепляет, хиломикроны в крови, должен быть активен и в достаточном количестве в нашем организме. Есть пищевые факторы, которые активируют этот фермент, и самый распространённый элемент – витамин С. Это мы будем рассматривать в отдельной лекции.

Далее, жирные кислоты уже в цитоплазме клетки, вступают в процессы превращения, но сами эти жирные кислоты не активны, и они должны опять пройти стадию активации, как и глюкоза. Жирные кислоты, поступившие в цитоплазму клетки, подвергаются активации. Свободная жирная кислота, ее остаток называется – ацил, а остаток уксусной кислоты – ацетил, плюс АТФ, плюс кофермент КоА, с затратой энергии АТФ, в обязательном присутствии Mg (магния) = образуется активная форма жирной кислоты, ацил-S-КоА. Ацил кофермент А, это жирная кислота, соединенная через серу с коферментом А. И теперь эта жирная кислота может вступать в любые процессы, все будет зависеть от того, где она локализована. Если она осталась в цитозоле, водной части цитоплазмы, то она пойдет на синтез жира, если она попала в митохондрию, то она сгорит производством энергии. Два пути у активированной жирной кислоты, либо она остается в цитоплазме и идет на синтез жира, либо попадает в митохондрию и происходит ее распад с производством энергии.

Энергетический распад происходит при попадании жирной кислоты в активной форме в митохондрию. Как она туда попадает? Ведь мембрана клетки не проницаема для жирных кислот (ацилкофермента). На поверхности мембраны, ацил КоА взаимодействует с широко известным L-карнитином (соединение, производное аминокислот, вот почему белковый обмен играет важную роль в других видах обмена) и ферментами, в результате процесса, образуется продукт ацилкарнитин. Ацилкарнитин имеет переносчик в мембране клетки, который переносит его в митохондрии. И уже в митохондрии, ацилкарнитин взаимодействует со своим митохондриальным коферментом, в результате чего опять образуется ацил КоА и L-карнитин, который через свой переносчик возвращается назад и таким образом переносит все количество жирных кислот в место их сгорания. Отсюда делаем вывод, если L-карнитина не хватает в организме, то жирная кислота не будет переноситься в митохондрию для производства энергии. Далее, ацилкарнитин, являясь жирными кислотами с разным числом углеродных атомов, начинает ступенчато укорачиваться на два атома, на каждом этапе в обязательном взаимодействии с ферментами отщепляется два атома углерода и так на каждом этапе, пока вся жирная кислота не превратиться в уксусную кислоту (ацетил КоА). Сколько образуется ацетильных остатков легко посчитать, если к примеру, пальмитиновая жирная кислота имеет 16 атомов углерода, значит образуется восемь остатков уксусной кислоты. И эта уксусная кислота поступает в цикл Кребса, и стоит обратить внимание, что если глюкоза дает две ацетильные группы, то жирная кислота дает N/2, т.е. количество атомов углерода в жирной кислоте, деленное на два. В результате этого, количество молекул АТФ, которые синтезируются в результате распада жирной кислоты, очень большое, к примеру, для пальмитиновой кислоты это суммарно дает 130 молекул АТФ. И если глюкоза дает 28 молекул АТФ, то любая жирная кислота в разы больше, и чем больше атомов углерода, тем выше количество молекул АТФ. И кстати, реальная энергия рассчитывается не в Ккал, а в молекулах АТФ, и в дальнейшем мы изучим, что такое реальная энергия. Жир дает большое количество энергии в процессе рассмотренном выше, и чем больше в жирной кислоте атомов углерода, тем больше дает такой жир энергии, тем он более калорийнее. К примеру пальмовое масло более калорийнее, чем сливочное, но для этого тратиться значительно больше кислорода, и чем выше содержание атомов углерода в жирной кислоте, тем более требуется молекул кислорода для процесса получения энергии из жира. Из-за этого, людям страдающим сердечно-сосудистыми заболеваниями, надо давать легкие жиры, у них и так гипоксия (низкое содержание кислорода в крови), а еще и для переработки жира требуется большое количество кислорода. И здесь важен оптимум, чтоб энергии было достаточно и кислорода израсходовать разумное количество, к примеру сливочное масло дает примерно столько же энергии, как и глюкоза, зато требует мало кислорода, а пальмовое масло дает больше энергии, но при этом больше расходуется кислорода. Самым оптимальным маслом для людей страдающих сердечно-сосудистыми заболеваниями, является оливковое масло.

Надо заметить, что карнитин не является энергоносителем, и многие заблуждаются, употребляя L-карнитин для производства энергии, он только переносит жирные кислоты и не является энергетическим продуктом, но без карнитина жирная кислота не переносится, а значит будет оставаться в цитозоле и идти на синтез жиров. А вот для производства энергии, нашему организму требуется достаточное количество кофермента Q10, и в дальнейшем мы изучим это более подробно.

Противоположный процесс энергетического распада, это синтез наших внутренних жиров, которые откладываются в жировых депо. Данный процесс мы будем рассматривать в отдельной лекции о вопросах ожирения, в котором мы рассмотрим такой вопрос, как затормозить синтез жирных кислот природными продуктами.

Управление Роспотребнадзора по Республике Марий Эл

Жиры как источник энергии - Здоровое питание

Здоровое питание

Жиры как источник энергии

Жиры являются весьма важной составной частью пищевого рациона. Они вторые по значимости после углеводов источники энергии, поступающей с пищей. Жиры даже в небольшом количестве способны придать содержащему их продукту высокую энергетическую ценность.

С пищевым жиром организм получает жирорастворимые витамины А, D, Е, К, незаменимые жирные кислоты, холестерин. Большое значение имеют и кулинарные свойства жира: жиры улучшают вкус пищи и вызывают чувство сытости. Пищевые жиры делятся на два существенно отличающихся по своим свойствам и значению вида: жиры животного происхождения (сливочное масло, говяжий, свиной, бараний жир и др.) и растительного происхождения (подсолнечное, кукурузное, оливковое, соевое и другие масла). Молочные жиры являются источником витаминов А, D, а растительные масла - витамина Е. Поэтому сочетание разнообразных жиров в рационе способно обеспечить организм всеми необходимыми жировыми компонентами.

Насыщенные жирные кислоты преимущественно содержатся в таких продуктах, как сало, сливочное масло, молоко, мясо, кокосовое масло. Чем больше насыщенных жирных кислот входит в состав жира, тем выше температура его плавления, тем дольше он переваривается и меньше усваивается. Поэтому более тугоплавкие жиры (бараний, говяжий, свиной) перевариваются труднее и усваиваются хуже, чем другие виды жиров в связи, с чем при заболеваниях органов пищеварения они исключаются из рациона питания.

Полиненасыщенные жирные кислоты являются незаменимыми факторами питания, так как они не синтезируются в организме и поступают только с пищей, преимущественно с растительными маслами, в меньшей степени - с бобовыми, орехами, морской рыбой. Их физиологическая роль включает ряд важнейших процессов: они являются активной частью клеточных мембран, регулируют обмен веществ, в частности, холестерина, фосфолипидов, ряда витаминов. От содержания полиненасыщенных жирных кислот в пище зависит рост клеток, состояние кожных покровов, жировой обмен в печени и многие другие процессы в организме.

Избыточное потребление жиров, богатых насыщенными жирными кислотами, оказывает отрицательное влияние на здоровье человека, способствует развитию сердечно-сосудистых заболеваний, избыточной массы тела, ожирению и других болезней.

Как можно оздоровить свое питание полезными жирами:

готовьте на пару или варите вместо жарки и приготовления во фритюре;

заменяйте сливочное масло и сало растительными маслами, богатыми полиненасыщенными жирами, такими, как подсолнечное, оливковое кукурузное;

покупайте молочные продукты с пониженным содержанием жира;

покупайте постное мясо и обязательно обрезайте весь видимый жир перед тем, как начать готовить;

ограничьте потребление запеченной и жареной пищи;

откажитесь от употребления предварительно упакованных закусок и пищевых продуктов (например, торты, пончики, пирожные, пироги, печенье и вафли), они могут содержать трансжиры.

Правильный рацион позволит сбалансировать количество жиров в вашем меню. Это благоприятно скажется на состоянии тела и здоровья в целом.

Читайте также: