Функції ліпідів. Травлення і всмоктування ліпідів. Транспортні форми ліпідів. Окиснення ліпідів. структура та біологічні функції мембран.
Ліпіди (від грецького ліпос – жирний) – це жироподібні сполуки біологічного походження різноманітної структури, нерозчинні у воді, але розчинні в неполярних органічних розчинниках. Ліпіди є структурними компонентами клітинних мембран, служать резервним енергетичним матеріалом. Крім цих основних функцій, ліпіди виконують роль бар'єрів, які захищають організм від термічного і механічного впливу, можуть бути попередниками інших біологічно активних речовин.
У процесі травлення в шлунково-кишковому тракті ліпіди зазнають ферментативного гідролізу до компонентів, які можуть вбиратися стінкою кишечника.
У ротовій порожнині ліпіди не перетравлюються, оскільки у слині відсутні відповідні ферменти. В шлунку є ліпаза, яка каталізує гідроліз жиру до гліцерину і жирних кислот, але вона практично неактивна при низьких значеннях рН. Оптимальне значення рН для дії шлункової ліпази – 5,5. Тому розпад жирів під дією ліпази шлунка відбувається у дітей грудного віку, в яких рН шлункового соку близько 5,0. Крім того, ліпаза діє на емульговані жири, а жири молока є високомолекулярними. Основним місцем травлення жирів та інших груп ліпідів є верхні відділи тонкого кишечника.
У дванадцятипалу кишку виділяються жовч і сік підшлункової залози. Вони мають слабколужну реакцію за рахунок бікарбонатів і нейтралізують кислий хімус шлунка, що надходить у дванадцятипалу кишку. Панкреатичний сік містить ліпазу і фосфоліпази, які каталізують гідроліз жирів і фосфоліпідів.
Ліпаза утворюється у підшлунковій залозі у формі проферменту – проліпази. У дванадцятипалій кишці проліпаза перетворюється в активну ліпазу завдяки приєднанню білка коліпази і дії жовчних кислот. Після прийому жирної їжі рН у верхньому відділі кишечника знаходиться у межах 6-7, що є оптимальним значенням для дії ліпази.
Під час травлення жирні кислоти вивільняються у вигляді солей. Гідроліз до вільного гліцерину відбувається незначною мірою.
У всмоктуванні беруть участь жовчні кислоти. Утворюються міцели із жовчних кислот, моноацилгліцеринів, солей жирних кислот і невеликої кількості інших речовин.
Гідроліз гліцерофосфоліпідів каталізують фосфоліпази А1, А2, С і D:
Для забезпечення нормального травлення і всмоктування продуктів розпаду ліпідів має значення взаємодія чотирьох чинників:
1) секреція підшлунковою залозою гідролітичних ферментів, які каталізують розрив складноефірних зв'язків;
2) надходження жовчних кислот, які емульгують жири і забезпечують всмоктування продуктів їх гідролізу;
3) захоплення продуктів травлення ліпідів клітинами слизової оболонки кишечника;
4) перетворення продуктів травлення у частинки для транспорту від клітин слизової у лімфатичні судини і далі – в кров.
Порушення будь-якого із цих процесів і ураження кишечника призводять до розладу всмоктування ліпідів. Головним симптомом таких розладів є виведення із калом великої кількості нерозщепленого жиру або солей жирних кислот (мил). Кал у таких випадках має характерний сірувато-білий колір. Цей симптом називається стеатореєю. Звичайно стеаторея супроводжується тяжкою діареєю, при якій організм втрачає воду й електроліти. Одночасно порушується всмоктування інших компонентів їжі, зокрема жиророзчинних вітамінів. І нарешті, при тривалому захворюванні внаслідок недостатнього надходження в організм жирів як джерела енергії розвивається кахексія. Диференціальна діагностика причин порушення травлення і всмоктування ліпідів проводиться на основі аналізу вмісту в калі нерозщепленого жиру чи продуктів його розпаду, тобто мил.
Внутрішньоклітинний ліполіз
Гідроліз триацилгліцеринів у жировій тканині каталізується трьома ліпазами: триацилгліцерин-, діацилгліцерин- і моноацилгліцеринліпазою. Активність двох останніх ферментів у 10-100 разів перевищує активність триацилгліцеринліпази, яка є регуляторним ферментом. Стимулюється процес гідролізу жирів гормонами – адреналіном, глюкагоном, кортикостероїдами і гіпофізарними гормонами. Через аденілатциклазну систему адреналін і глюкагон активують триацилгліцеринліпазу, механізм активації – як і при активації глікогенфосфорилази, тобто механізм каскадного підсилення, який включає синтез цАМФ, активацію протеїнкінази і фосфорилювання ліпази (рис.).
Інсулін протидіє активації аденілатциклази цими гормонами і тим самим пригнічує ліполіз. Відсутність інсуліну при цукровому діабеті призводить до безконтрольної стимуляції ліпази глюкагоном, адреналіном, гіпофізарними гормонами і мобілізації жирних кислот із жирових депо.
Активна
триацилгліцеринліпаза гідролізує триацилгліцерин на діацилгліцерин і жирну
кислоту. Далі дигліцеринліпаза і моногліцеринліпаза розщеплюють діацилгліцерин
через моноацилгліцерин до вільного гліцерину і жирних кислот. Обидва продукти виходять шляхом дифузії
із жирних клітин у кров. Гліцерин у вільному вигляді,
а жирні кислоти у формі нековалентних комплексів з альбумінами переносяться
кров'ю до органів і тканин. Концентрація вільних
жирних кислот у плазмі крові невелика – 640-880 мкмоль/л, що становить
близько 1-3 % від вмісту ліпідів крові. Потік жирних
кислот від жирової тканини до органів-споживачів проходить дуже швидко. Так, за
2-4 хв тканини захоплюють половину жирних кислот плазми крові. Висока швидкість
цього потоку навіть при низькій концентрації жирних кислот забезпечує
перенесення значних їх кількостей – близько
Окиснення гліцерину
Гліцерин захоплюється переважно печінкою. Тут під дією гліцеролкінази він перетворюється у гліцерофосфат, який окиснюється до діоксіацетонфосфату гліцеролфосфатдегідрогеназою:
Діоксіацетонфосфат – проміжний продукт гідролізу і глюконеогенезу і тому може або окиснюватися в реакціях гліколізу і далі по загальному шляху катаболізму до СО2 і Н2О, даючи при цьому енергію, або вступати у реакції глюконеогенезу, перетворюючись у глюкозу чи глікоген. Окиснення гліцерину в анаеробних умовах приводить до виділення двох молекул АТФ (як і в гліколізі), але враховуючи, що одна молекула АТФ була використана для активації гліцерину, енергетичний баланс рівний одній молекулі АТФ.
При повному окисненні гліцерину в аеробних умовах до СО2 і Н2О енергетичний баланс складає 22 молекули АТФ. Із них 9 АТФ утворюються в дихальному ланцюзі з 3-х молекул НАДН2. Одна молекула НАДН2 – при окисненні гліцерофосфату, друга – з гліцеральдегідтрифосфату, а третя молекула НАДН2 утворюється під час перетворення піровиноградної кислоти в ацетил КоА. Окиснення останнього до СО2 і Н2О супроводжується виділенням 12 АТФ.
Окиснення жирних кислот
У загальних рисах окиснення жирних кислот відбувається таким чином. Жирні кислоти надходять у клітини, перетворюються в активні форми – ацил-КоА, тобто сполуку залишку жирної кислоти (ацилу) з коензимом А. За допомогою спеціального переносника – карнітину – ацильні групи проникають із цитоплазми в мітохондрії.
Тут жирні кислоти зазнають ряду послідовних реакцій, які призводять до відщеплення від довгого вуглецевого ланцюга фрагмента із двох вуглеців, а саме ацетил-КоА. Багаторазове повторення таких реакцій призводить до повного розпаду жирної кислоти до ацетил-КоА. Останній утилізується у циклі лимонної кислоти.
Ще на початку ХХ століття Кнооп показав, що відщеплення двовуглецевих фрагментів відбувається за бета-схемою, коли окиснюється бета‑атом вуглецю жирної кислоти і в результаті утворюються бета-кетокислота, яка далі зазнає розщеплення з утворенням двовуглецевого фрагмента (напевно, оцтової кислоти) і жирної кислоти, коротшої на 2 атоми вуглецю за вихідну кислоту. Тому Кнооп назвав цей процес бета-окисненням жирних кислот.
А. Реакція активації жирних кислот під дією ацил-КоА-синтетаз і за рахунок використання енергії АТФ:
Цей процес відбувається в цитоплазмі. Відомо декілька ферментів, локалізованих у зовнішній мембрані мітохондрій і в ендоплазматичній сітці, які специфічні для жирних кислот із різною довжиною вуглеводневого ланцюга.
Б. Перенесення ацильних залишків із цитозолю у матрикс мітохондрій, де локалізовані ферменти бета-окиснення. Цей процес здійснюється за допомогою низькомолекулярного карнітину:
Фермент карнітин-ацилтрансфераза каталізує реакцію утворення складного ефіру карнітину і жирної кислоти, а мембранний білок транслоказа сприяє переносу ацилкарнітину через внутрішню мембрану мітохондрій у матрикс:
Під дією мітохондріальної карнітин-ацилтрансферази із ацилкарнітину утворюються ацил-КоА і вільний карнітин, який повертається у цитозоль, а ацил-КоА потрапляє в матрикс.
В. Реакція бета-окиснення.
1. Дегідрування по альфа- і бета-вуглецевих атомах жирної кислоти за допомогою ФАД-залежної ацил-КоА-дегідрогенази:
2. Гідратація еноїл-КоА; фермент еноїл-КоА-гідратаза.
3. Друга реакція дегідрування; фермент – НАД+-залежна бета-оксіацил-КоА-дегідрогеназа.
4. Тіолазна реакція; фермент – тіолаза, або ацетил-КоА-ацилтрансфераза.
Ці чотири реакції складають один цикл бета-окиснення. Ацил-КоА, який став на два атоми вуглецю коротшим, знову вступає у цикл бета-окиснення з наступним відщепленням ацетил-КоА. Так повторюється до повного розпаду жирної кислоти на ацетил-КоА. Наприклад, при бета-окисненні пальмітинової кислоти (С15Н31СООН, число атомів вуглецю n=16) утворюються 8 молекул ацетил-КоА (n/2) і мають місце 7 циклів (n/2-1), тому що ацил із 4 атомів вуглецю (бутирил-КоА) окиснюється і розпадається до двох молекул ацетил-КоА. Сумарне рівняння для пальмітинової кислоти таке:
Енергетичний баланс окиснення жирних кислот
Відновлені коферменти передають атоми водню на дихальний ланцюг, де за рахунок окиснювального фосфорилювання утворюються АТФ (1 ФАДН2 – 2 АТФ, 1 НАДН2 – 3 АТФ). Оскільки при кожному циклі утворюються 1 ФАДН2 і 1 НАДН2, а при розпаді пальмітинової кислоти відбуваються 7 циклів, то утворюється 7×5=35 молекул АТФ. На другому етапі окиснення всі молекули ацетил-КоА окиснюються у циклі лимонної кислоти і ацетил-КоА дає при цьому 12 молекул АТФ. При розпаді пальмітинової кислоти утворюються 8 ацетил-КоА, що забезпечують синтез 8 ×12=96 молекул АТФ. Звідси вихід АТФ при повному окисненні 1 молекули пальмітинової кислоти до СО2 і Н2О складе 96+35-1 (для активації)=130 молекул.
При повному окисненні 1 моля пальмітинової кислоти в калориметричній бомбі звільняється близько 9800 кДж. У 130 молях АТФ акумулюється 130×40=5200 кДж, що складає близько 55 % всієї енергії, а решта розсіюється у вигляді тепла.
Порівняймо вихід АТФ при окисненні вуглеводів і жирних кислот. Для порівняння візьмемо стеаринову кислоту, яка має 18 атомів вуглецю (С17Н35СООН), і 3 молекули глюкози, щоб була однакова кількість атомів вуглецю. При окисненні 1 моля глюкози утворюються 38 АТФ, із 3 молів – 38 ×3=114 молів АТФ. При окисненні 1 моля стеаринової кислоти утворюються [(8 ×5)+(9 ×12)-1]=147 молів АТФ.
Сумарні реакції окиснення:
Таким чином,
енергетична ємність жирних кислот значно більша, ніж глюкози. При розрахунку на
один атом вуглецю вихід АТФ при окисненні стеаринової кислоти складає 8,2; а
при окисненні глюкози – 6,3. Якщо ж розрахунок вести на
Окиснення ненасичених жирних кислот
Механізм окиснення такий же, як при окисненні насичених кислот, але процес включає додаткові реакції. Поступове відщеплення ацетил‑КоА від ненасиченої жирної кислоти призводить до утворення еноїл‑КоА, в якому подвійний зв'язок розміщений у положенні між 3 і 4 атомами вуглецю і має цис-конфігурацію. Еноїл-КоА, який утворюється при окисненні насичених жирних кислот, як розглянуто вище, має подвійний зв'язок між 2(альфа) і 3(бета) атомами вуглецю, причому у транс-конфігурації. Існує специфічна ізомераза, яка переміщає подвійний зв'язок із положення 3‑4 у положення 2-3, а також змінює конфігурацію подвійного зв'язку із цис- у транс-конфігурацію. Утворений еноїл-КоА перетворюється далі шляхом бета-окиснення.
Окиснення жирних кислот із непарним числом атомів вуглецю
Більшість природних ліпідів містять жирні кислоти з парним числом атомів вуглецю. У ліпідах багатьох рослин і деяких морських організмів наявні жирні кислоти із непарним числом вуглецевих атомів. Вони піддаються -окисненню, але в останньому циклі утворюється не ацетил-КоА, а пропіоніл-КоА, що має три атоми вуглецю. Пропіоніл-КоА через ряд проміжних продуктів перетворюється до сукциніл-КоА, який окиснюється у циклі Кребса:
Першу реакцію каталізує пропіоніл-КоА-карбоксилаза з коферментом біотином, а другу – метилмалоніл-КоА-мутаза, яка містить дезоксіаденозилкобаламін – коферментну форму вітаміну В12. Фермент сприяє переносу групи на метильний радикал. При порушенні активності метилмалонілмутази внаслідок нестачі в організмі вітаміну В12 або спадкового дефекту апоферменту в крові і сечі з'являються великі кількості метилмалонової і пропіонової кислот.
Синтез жирних кислот
Біосинтез
жирних кислот і жирів в організмі людини є досить активним метаболічним
процесом. Значною
мірою це зумовлено тим, що жири можуть запасатися у великих
кількостях. Так, в організмі людини масою
Процес розпаду жирних кислот, тобто бета-окиснення, полягає у поступовому відщепленні ацетильних груп у вигляді ацетил-КоА. Проте синтез жирних кислот не є зворотним процесом поступового приєднання ацетильних груп за допомогою таких же ферментативних реакцій, а здійснюється іншим шляхом – за участю інших ферментів, коферментів і в іншій частині клітини.
Вихідна речовина для синтезу жирних кислот – ацетил-КоА. Джерелами ацетил-КоА є розпад глюкози (шляхом гліколізу й окиснювального декарбоксилювання пірувату), бета-окиснення жирних кислот, а також розпад вуглецевих скелетів аміноксилот. Утворюється ацетил-КоА в мітохондріях, а синтез жирних кислот відбувається в цитоплазмі. Молекули ацетил-КоА не можуть проникати через мітохондріальну мембрану, тому спочатку ацетил-КоА перетворюється в речовину, яка переноситься через мембрану. Такою речовиною є цитрат:
ацетил-КоА + оксалоацетат ® цитрат + КоАSH
Це реакція, з якої починається цикл лимонної кислоти. І в тих умовах, коли цикл Кребса загальмований, що має місце за умов достатнього нагромадження АТФ, цитрат проникає із мітохондрій у цитозоль за допомогою спеціальної транспортної системи і тут розпадається до ацетил-КоА і оксалоацетату під дією ферменту цитратліази:
цитрат + АТФ + КоАSH ® ацетил-КоА + оксалоацетат + АДФ + Фн
Перенесення оксалоацетату назад у мітохондрії здійснюється за допомогою піруват-малатного циклу. Функціонування цього циклу призводить також до відновлення НАДФ+ до НАДФН, який використовується під час синтезу жирних кислот.
Але безпосереднім субстратом для синтезу жирних кислот служить не ацетил-КоА, а речовина, яка утворюється при карбоксилюванні ацетил-КоА і називається малоніл-КоА. Тому попередньо молекула ацетил-КоА під дією ферменту ацетил-КоА-карбоксилази перетворюється у малоніл-КоА:
Коферментом у цій реакції служить біотин, який переносить СО2 на субстрат:
СО2 + АТФ + Е-біотин + Н2О ® карбокси-біотин-Е + АДФ + Фн
карбокси-біотин-Е+Ацетил-КоА ® малонін-КоА + Е-біотин
Ацетил-КоА-карбоксилаза є регуляторним ферментом і активується цитратом. Таким чином, як тільки в мітохондріях зростає кількість цитрату, він виходить із мітохондрій у цитоплазму і одночасно виступає як попередник ацетил-КоА і активатор ацетил-КоА-карбоксилази.
Безпосередній синтез жирних кислот забезпечує складний ферментативний комплекс – синтетаза жирних кислот (пальмітилсинтетаза). До складу цього комплексу входять 6 ферментів і спеціальний ацилпереносний білок, який має 2 вільні НS-групи. Одна HS-група належить активному залишку цистеїну, а друга – простетичній групі 4-фосфопантотеїну, похідному пантотенової кислоти. Функція ацилпереносного білка в біосинтезі жирних кислот аналогічна функції коензиму А у бета‑окисненні жирних кислот.
Побудова ланцюга жирної кислоти починається з того, що до однієї HS-групи ацилпереносного білка приєднується ацетильна група із ацетил-КоА, а до другої HS-групи – малонільна група із малоніл-КоА.
Ацетильна й малонільна група взаємодіють у реакції конденсації, при цьому від малонільної групи відщеплюються СО2, завдяки чому двовуглецевий фрагмент, що залишається, швидко з'єднується із ацетильною групою і утворюється ацетоацетильна група, приєднана до одної HS-групи, а друга HS-група стає вільною. Атоми вуглецю із ацетилу стають крайніми в ацетоацетильній групі, а далі – і в цілій жирній кислоті. СО2, який відщеплюється від малоніальної групи, – це той же СО2, що був приєднаний під час синтезу малоніл-КоА. Таким чином, вуглець із вуглекислого газу в ланцюг жирної кислоти не включається.
Наступні реакції синтезу протилежні до реакцій бета-окиснення жирних кислот. Кетогрупа у бета-положенні відновлюється до гідроксильної групи (реакція гідрування), далі відбувається дегідратація з утворенням подвійного зв'язку між 2 і 3 положеннями і знову реакція відновлення подвійного зв'язку. Відновником служить НАДФН. У результаті утворюється залишок жирної кислоти із чотирьох атомів вуглецю, приєднаний до ферменту. Тепер починається новий цикл реакцій, що приводить до зростання ланцюга до 6 атомів вуглецю:
– перенесення малонільної групи, зв'язаної з КоА, на HS-АПБ;
– конденсація із вивільненням СО2, утворенням бета-кетоацилу із 6 атомів вуглецю;
– послідовні реакції відновлення, дегідратації і відновлення.
Далі цикл повторюється і після семи таких циклів утворюється 16-ти-вуглецевий пальмітил, зв'язаний з ферментом, із якого під дією гідролази вивільняється пальмітинова кислота.
Таким чином, вуглецевий скелет жирної кислоти послідовно нарощується від метильного кінця до карбоксильного. А при бета-окисненні ланцюг укорочується на двовуглецеві фрагменти у зворотному напрямку.
Сумарне рівняння процесу утворення пальмітинової кислоти таке:
Якщо ж враховувати, що малоніл-КоА утворюється з ацетил-КоА із затратою АТФ, а також, що для перенесення однієї молекули ацетил-КоА із мітохондрій у цитоплазму теж затрачається одна молекула АТФ (для розщеплення цитрату), тоді сумарне рівняння синтезу пальмітинової кислоти можна подати в такому вигляді:
Синтез жирних кислот вимагає затрати енергії макроергічних зв'язків АТФ і відновленого потенціалу НАДФН2. Таким чином, одночасно з синтезом повинен перебігати катаболічний екзергонічний процес (окиснення вуглеводів чи жирів). Також повинні перебігати процеси, які забезпечують клітини відновленим НАДФН2. Такими процесами є пентозофосфатний шлях окиснення вуглеводів і малатдегідрогеназна реакція, які забезпечують в середньому по 50 % необхідного НАДФН2.
Із пальмітинової кислоти синтезуються стеаринова і інші вищі жирні кислоти шляхом приєднання ацетил-КоА (в мітохондріях) чи малоніл-КоА (в ендоплазматичному ретикулумі). Із стеаринової і пальмітинової кислот під дією ферменту ацил-КоА-оксигенази, молекулярного кисню і НАДФН2 синтезуються мононенасичені жирні кислоти, відповідно олеїнова і пальмітоолеїнова:
В організмі людини не синтезуються лінолева і альфа-ліноленова кислоти (з двома й трьома подвійними зв'язками), тому вони обов'язково повинні надходити з їжею (незамінні жирні кислоти). Із лінолевої кислоти в організмі людини синтезуються гама-лінолева і арахідонова кислоти. Остання служить попередником простагландинів, тромбоксанів і лейкотрієнів.
Метаболізм кетонових тіл
До кетонових тіл відносять ацетооцтову кислоту (ацетоацетат), бета‑оксимасляну кислоту (бета-оксибутират) і ацетон. Синтезуються вони в печінці із ацетил-КоА. Останній утворюється при розпаді вуглеводів, жирних кислот і амінокислот, але переважно для синтезу кетонових тіл використовується ацетил-КоА, що утворюється із жирних кислот. Ацетоацетат і бета-оксибутарат надходять із печінки у кров і транспортуються як водорозчинні сполуки до позапечінкових тканин. Там бета-оксибутарат окиснюється до ацетоацетату, який перетворюється в активну форму – ацетоацетил-КоА. У тканинах є 2 шляхи активації ацетоацетату. У першому ацетоацетат перетворюється в ацетоацетил-КоА в реакції з сукциніл-КоА. У другому шляху ацетоацетил-КоА утворюється в реакції з КоА при участі АТФ та ферменту ацетоацетил‑КоА-синтетази (рис.).
Ферменти активації відсутні у печінці і тому кетонові тіла в ній не утилізуються. Ацетоацетил-КоА розпадається на 2 молекули ацетил-КоА, який окиснюється у циклі Кребса до СО2 і Н2О.
У нормі в печінці утворюється невелика кількість кетонових тіл, які дифундують у кров і швидко утилізуються периферичними тканинами. Концентрація кетонових тіл у крові – не більше 30 мг/л. Окиснення кетонових тіл відбувається у серцевому і скелетних м'язах, нирках і навіть, при тривалому голодуванні, у мозку. Таким чином, біологічний зміст утворення кетонових тіл полягає в тому, що частина ацетил-КоА, який утворюється при бета-окисненні жирних кислот у печінці, не окиснюється тут, а направляється у формі кетонових тіл в інші органи і тканини як додаткове джерело енергії. Знову, як і у випадку з глюкозою, печінка служить органом, що постачає в інші тканини й органи клітинне паливо.
При певних станах в організмі утворюється значна кількість кетонових тіл і позапечінкові тканини не справляються з їх окисненням. Зростає концентрація їх у крові (кетонемія), що зумовлює розвиток ацидозу. При надлишку кетонових тіл вони виводяться з сечею – кетонурія. Цей стан носить назву кетоз і має місце при тяжких формах цукрового діабету, повному голодуванні, вживанні великої кількості алкоголю або жирної їжі, тривалої тяжкої фізичної праці. У цих випадках має місце або посилений катаболізм жирів, або знижений катаболізм вуглеводів, або їх поєднання.
Підвищеному вмісту кетонових тіл в організмі при діабеті й голодуванні сприяє знижена концентрація оксалоацетату, який утворюється із пірувату й амінокислот і може використовуватись для глюконеогенезу. При низькій внутрішньоклітинній концентрації оксалоацетату в цикл лимонної кислоти включається мало ацетил-КоА і, відповідно, у печінці посилюється синтез кетонових тіл, а в позапечінкових тканинах окиснення кетонових тіл не може відбуватись зі швидкістю, достатньою для повної їх утилізації.
Жирове переродження печінки
Паренхіматозні клітини печінки відіграють провідну роль в обміні жирних кислот і жирів в організмі. Тут відбуваються процеси бета-окиснення жирних кислот, синтезу жирних кислот і жирів, утворення ліпопротеїнів, які транспортують жири до позапечінкових тканин. Порушення балансу синтезу і розпаду жирів, а також виносу їх із клітин призводить до жирового переродження печінки. Причини і механізми жирової інфільтрації печінки можуть бути різні. Серед них дія таких гепатотоксичних речовин, як галогенопохідні вуглеводів і алкоголь, нестача у їжі білка і холіну, хронічні інфекційні захворювання, наприклад туберкульоз, а також злоякісні пухлини печінки.
Жирове переродження печінки при отруєннях чотирихлористим вуглецем, хлороформом та іншими галогенопохідними, які широко використовуються у промисловості, може бути наслідком як прискореної мобілізації резервних жирів, так і зниження здатності пошкоджених гепатоцитів розщеплювати жирні кислоти.
Підвищена мобілізація жирів із жирового депо і, як наслідок, затримка жиру в печінці можуть зустрічатися і при цукровому діабеті, голодуванні. Жирове переродження печінки у цих випадках можна вилікувати чи попередити надходженням з їжею достатньої кількості холіну чи холінфосфатиду і білків. Білкове голодування само по собі також зумовлює жирове переродження печінки. А в експериментах на тваринах показано, що годування їх їжею з низьким вмістом холіну призводить до жирового переродження печінки. Механізм розвитку його в цих випадках інакший, ніж при отруєннях. Холін є компонентом фосфоліпідів, зокрема холінфосфатиду, а печінка є основним місцем синтезу фосфоліпідів крові, для синтезу яких використовуються жирні кислоти. Тому, коли в організм потрапляє мало холіну чи амінокислот, з яких може синтезуватись холін, знижується швидкість синтезу фосфатидилхоліну, а значить, і швидкість, з якою жирні кислоти виводяться з печінки. Речовини, які попереджують жирове переродження печінки, називаються ліпотропними. До них відносяться холін, амінокислоти метіонін, серин та інші. Недостача холіну і метіоніну (донори метильних груп), крім зниження синтезу фосфоліпідів, зумовлює також зниження рівня карнітину – переносника жирних кислот із цитоплазми в мітохондрії, для синтезу якого потрібні три метильні групи. Таким чином, через зниження вмісту карнітину буде пригнічуватись швидкість окиснення жирних кислот, що також сприяє накопиченню жиру.