Для підвищення спортивних результатів чоловіку рекомендували застосовувати препарат, що містить карнітин. Який процес у найбільшому ступені активізується карнітином?

Чому це правильна відповідь

Карнітин (γ-триметиламіно-β-гідроксибутират) виконує єдину ключову функцію в обміні ліпідів — забезпечує перенесення активованих довголанцюгових жирних кислот (з ланцюгом ≥12 атомів вуглецю) через внутрішню мембрану мітохондрій, яка непроникна для ацил-КоА. Процес здійснюється карнітиновою човниковою системою: у цитозолі фермент карнітин-пальмітоїлтрансфераза I (CPT-I), локалізована на зовнішній поверхні зовнішньої мітохондріальної мембрани, переносить ацильний залишок з ацил-КоА на карнітин з утворенням ацилкарнітину та вільного КоА-SH. Ацилкарнітин транспортується через внутрішню мембрану антипортером карнітин-ацилкарнітин-транслоказою (CACT) в обмін на вільний карнітин, а в матриксі карнітин-пальмітоїлтрансфераза II (CPT-II), прикріплена до внутрішньої поверхні внутрішньої мембрани, переносить ацил назад на КоА з регенерацією вільного карнітину. Регуляція цього транспорту відбувається переважно на рівні CPT-I: малоніл-КоА (продукт ацетил-КоА-карбоксилази, перший етап синтезу жирних кислот) є потужним алостеричним інгібітором CPT-I, тому в стані після їжі (високий інсулін, активний синтез жирів) транспорт жирних кислот у мітохондрії пригнічується. Під час фізичного навантаження рівень малоніл-КоА падає (інгібування АЦК-КоА-карбоксилази через АМФ-активовану протеїнкіназу), чутливість CPT-I до інгібіції знижується, а концентрація вільного карнітину зростає, що різко активує β-окиснення і забезпечує м’язи енергією з жирних кислот. Додаткове введення карнітину підвищує пул вільного карнітину в міоцитах, зсуває рівновагу CPT-I в бік утворення ацилкарнітину, прискорює транспорт жирних кислот у матрикс і збільшує швидкість β-окиснення, що дозволяє відтермінувати виснаження глікогену та підвищити витривалість при тривалих аеробних навантаженнях. Жоден інший процес (синтез ліпідів, стероїдогенез, кетогенез чи тканинне дихання як таке) не залежить безпосередньо від карнітину — його роль обмежується саме транспортом довголанцюгових жирних кислот до місця їх окиснення в мітохондріях.