Молода людина 25-ти років споживає надмірну кількість вуглеводів (600 г на добу), що перевищує її енергетичні потреби. Який процес буде активуватися в організмі людини у даному випадку?

Чому це правильна відповідь

У даній ситуації має місце порушення балансу між надходженням і витратою енергії, що стосується насамперед регуляції вуглеводного та ліпідного обміну. Надмірне споживання вуглеводів при перевищенні енергетичних потреб організму призводить до того, що глюкоза не може бути повністю утилізована лише шляхами енергетичного окиснення. У таких умовах активується анаболічний шлях перетворення вуглеводів у жири, тобто ліпогенез. Механістично цей процес починається з інтенсивного надходження глюкози в клітини, насамперед гепатоцити та адипоцити, де під впливом інсуліну активується гліколіз. У результаті гліколізу утворюється піруват, який у мітохондріях перетворюється на ацетил-КоА за участю піруватдегідрогеназного комплексу з обов’язковими коферментами НАД+, ФАД, тіамінпірофосфатом, ліпоєвою кислотою та коензимом A. Коли потреби циклу Кребса в ацетил-КоА обмежені високим енергетичним статусом клітини, надлишковий ацетил-КоА використовується для синтезу жирних кислот у цитозолі після транспорту у вигляді цитрату. Регуляція ліпогенезу тісно пов’язана з гормональним фоном і енергетичним станом клітини. Інсулін є ключовим гормоном, який стимулює цей процес, активуючи ацетил-КоА-карбоксилазу шляхом дефосфорилювання та підвищуючи експресію ферментів синтезу жирних кислот. Високий рівень АТФ і НАДН сигналізує про достатність енергії та гальмує катаболічні шляхи, зокрема окиснення жирних кислот, що додатково сприяє спрямуванню метаболітів у ліпогенез. Клінічно та функціонально така метаболічна ситуація призводить до накопичення триацилгліцеролів у жировій тканині та печінці, що є біохімічною основою збільшення маси тіла і розвитку аліментарного ожиріння при тривалому надлишковому споживанні вуглеводів. Надлишок глюкози не виводиться з організму, а депонується у вигляді жиру, що є енергетично вигідною формою запасу. Саме ліпогенез є правильним варіантом, оскільки він безпосередньо відповідає за перетворення надлишкових вуглеводів у ліпіди в умовах високого рівня інсуліну та енергетичної насиченості клітин. Інші можливі шляхи або є постійно активними незалежно від енергетичного надлишку, або, навпаки, пригнічуються в таких умовах.