БИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ ЛИПИДОВ. ТРАНСПОРТНЫЕ ФОРМЫ ЛИПИДОВ.

План лекции функции липидов, переваривание липидов, значение желчи, всасывание липидов, ресинтез липидов, классификация липопротеинов (ЛП), транспорт липидов.

Липиды – разнообразная по строению группа органических молекул, общее свойство которых – гидрофобность.

Строение и функции основных липидов человека

Функции липидов пластическая (клеточные мембраны), энергетическая (40%) 1г жира - 9,3 ккал, защитная (от механических воздействий), теплоизолирующая, транспортная, электоизолирующая (липиды в миелиновых оболочках), растворители витаминов (A, K, E, F), передача нервного импульса, жиры – источник эндогенной воды: 100 г жира даёт 107 г воды.

Пластическая функция липидов

Энергетическая функция липидов 40% энергии организм получает при окислении липидов, при окислении 1 г липидов образуется 9,3 ккал энергии, ежечасно в общий кровоток поступает 25 г жира, идущего на образование энергии. Термозащитная роль жира: сгорая в лёгких, жир идёт на согревание вдыхаемого воздуха.

Биологическая роль полиненасыщенных жирных кислот являются предшественниками простагландинов простациклинов, тромбоксанов, лейкотриенов, поддерживают жидкое состояние, присущее липидам мембран; входят в витамин F; предотвращают отложение холестерина в стенках сосудов; стимулируют неспецифический иммунитет; определяют нормальный рост, развитие, состояние сосудов и нервной систем, кожи, слизистых оболочек.

Переваривание липидов Липиды пищи: нейтральные жиры, фосфолипиды, стериды, цереброзиды, жирорастворимые витамины.

Переваривание липидов

Условия для переваривания липидов наличие ферментов, гидролизующих липиды (липаза, фосфолипаза, холестеролэстераза), оптимум pH (слабощелочная), эмульгирование жиров.

Особенности переваривания липидов у грудных детей У грудного ребёнка эмульгированные жиры молока начинают перевариваться в желудке, так как: рН в желудке детей 6, действует желудочная и лингвальная липазы (рН оптимум 4-4,5).

Переваривание липидов у взрослого человека идёт 20 минут, происходит в кишечнике: в двенадцатиперстную кишку поступает желчь и сок поджелудочной железы. Происходит нейтрализация соляной кислоты, выделяется углекислый газ, который способствует перевариванию и эмульгированию жиров.

Липаза панкреатическая гликопротеин, рН оптимум 8-9, липаза (КФ ). Активация липазы: желчные кислоты, колипаза пролипаза липаза

Действие липазы + R 3 COOH Липаза 2Н R 1 COOH 2 ТриацилглицеринМоноацилглицерин

Роль ионов кальция ионы кальция ускоряют гидролиз жиров, так как образуют нерастворимые мыла с жирными кислотами.

Фосфолипазы гидролизуют фосфолипиды (для этого необходим кальций), профосфолипаза фосфолипаза, при действии фосфолипазы А2 образуется лизофосфолипид и жирная кислота, далее действует лизофосфолипаза (А1). Трипсин

Гидролитическое расщепление фосфолипидов + холин

В панкреатическом соке наряду с липазой есть моноглицеридная изомераза, катализирующая внутримолекулярный перенос ацила из ß(2)-положения моноглицерида в α(1)-положение. Далее липаза расщепляет α-моноглицерид до конечных продуктов. Меньшая часть α-моноглицерида успевает всосаться в стенку тонкого кишечника, минуя воздействие липазы. Холестеролэстераза расщепляет эфиры холестерина.

Фазы переваривания липидов липолитическая, мицеллярная, мукозная (ресинтез), транспортная.

Желчные кислоты образуются в печени из холестерина, синтезируется 2,8 – 3,5 г в сутки.

Синтез желчных кислот Холестерин (холестерол) Холановая кислота

Холевая кислота

Хенодезоксихолевая кислота Дезоксихолевая кислота

Значение желчи активатор липазы и фосфолипазы, эмульгатор жиров, способствует всасыванию продуктов липолиза, бактерицидные свойства, конечный продукт обмена холестерина.

Парные желчные кислоты содержатся в желчи в конъюгированном состоянии с глицином или таурином, при углеводной пище преобладают глициновые конъюгаты, при высокобелковой пище – тауриновые.

Метаболические превращения желчных кислот

Всасывание липидов 40% принимаемых с пищей ТГ гидролизуется до глицерина и жирных кислот, - от 3 до 10% всасывается в виде ТАГ, - остальные - в виде 2-моноглицеринов. глицерин и жирные кислоты свободно всасываются в кровь, фосфорная кислота всасывается в виде натриевых или калиевых солей, азотистые основания всасываются при участии АТФ и УТФ, холестерин, жирорастворимые витамины, длинные жирные кислоты, моноацилглицерины образуют с желчными кислотами мицеллы.

Всасывание липидов

Структура мицеллы одну молекулу жирной кислоты окружают от 2 до 4 пар желчных кислот, Жирные кислоты, моноглицериды Желчные кислоты Фосфолипиды

Мицеллы переносятся к всасывающей поверхности эпителия кишечника. Затем происходит диффузия и пиноцитоз мицелл.

Билиарная диспепсия возникает при недостатке желчи, (снижается синтез или нарушение поступление желчи в кишечник), плохая переносимость жира, стеаторея.

Ресинтез жиров в стенке кишечника Биологическая роль: в стенке кишечника образуются липиды, более свойственные организму человека, а не пищевому жиру, который может резко отличаться по физико-химическим показателям от липидов человека.

В эпителии кишечника осуществляется ресинтез триацилглицеринов, фосфолипидов, эфиров холестерина.

Ресинтез триацилглицеринов Источником для ресинтеза служат глицерин, моноацилглицерин, поступившие в клетку в ходе всасывания, жирные кислоты (в основном собственные жирные кислоты, образовавшиеся в самом кишечном эпителии из предшественников). В ресинтезе участвуют эндогенные и экзогенные жирные кислоты.

Ресинтез ТАГ в стенке кишечника HSKoA Моноацилглицеринфосфат Фосфатидная кислота

H 3 PO 4 Диацилглицерин Фосфатидная кислота

HSKoA Диацилглицерин Триацилглицерин

Транспорт липидов Ресинтезированные в кишечнике липиды транспортируются в составе хиломикронов с лимфой. Липиды нерастворимы в воде, поэтому они транспортируются в ассоциации с белками.

Липопротеиды– комплексы белков и липидов, транспортная форма липидов в крови. Липиды ЛП: триглицериды, фосфолипиды, холестерин. Белки ЛП – апопротеины специфичный для отдельных классов ЛП.

Транспортная функция ЛП

Функции апопротеинов структурная (ЛП), транспортная, секреторная (нужны для секреции ЛП клетками печени и кишечника), необходимы для взаимодействия ЛП с рецепторами, активируют ферменты, участвующие в метаболизме ЛП, придают липидам водорастворимость, апопротеин А1 в ЛПВП активирует ЛХАТ.

Структура липопротеина Гидрофобное ядро (эфиры холестерина, ТГ) окружено снаружи фосфолипидами, свободным холестерином, апобелками.

Классификация ЛП на основании подвижности в электрическом поле: - ХМ остаются на старте, - другие мигрируют к зонам глобулинов: ß-ЛП, пре- ß-ЛП, α-ЛП. по величине гидратированной плотности (методом ультрацентрифугирования) ЛП делят на ХМ, ЛПОНП, ЛППП,ЛПНП,ЛПВП.

Строение и состав ЛП

Классификация ЛП по величине гидратированной плотности ХМ белок, фосфолипиды, холестерин ЛПОНП триглицерины ЛПНП диаметр ЛПВП

Биологическая роль ЛП Эндогенные ТГ доставляются в периферические клетки для обеспечения потребности в энергии, а эндогенный холестерин – для биосинтеза мембран.

Транспортные формы липидов периферические периферических от

Состав и свойства липопротеинов

Хиломикроны транспортируют экзогенные ТГ, холестерин, фосфолипиды пищевые жиры из кишечника в ткани через лимфатическую систему. В энтероцитах синтезируются незрелые ХМ, которые сначала попадают в лимфу, а затем в кровоток. Основной апопротеин ХМ – белок В-48 синтезируется в клетках слизистой кишечника, необходим для формирования структуры ХМ. В крови незрелые ХМ получают от ЛПВП другие апобелки – С- и Е- и превращаются в зрелые ХМ. Первым органом, через который должны пройти ХМ являются лёгкие. При поступлении ХМ из кишечника в кровь происходит активация тучных клеток с выходом гепарина и активацией липопротеинлипазы.

Адсорбтивная липемия повышение количества липидов в крови, которое наступает после приёма пищи.

Липопротеидлипаза (просветляющий фактор) гидролизует ТАГ в ХМ и ЛПОНП, находится в эндотелии капилляров разных органов, активируется гепарином и увеличением в крови ТАГ. ТАГ хиломикронов расщепляются на поверхности и внутри гепатоцитов, на поверхности эндотелия капилляров жировой ткани.

ЛПОНП и ЛПВП секретируются в кровь печенью, где осуществляется их синтез. ЛПНП образуются в кровотоке из ЛПОНП в результате гидролиза части ТГ ЛПОНП липопротеидлипазой.

Судьба ЛПНП На плазматических мембранах клеток имеются рецепторы к ЛПНП. ЛПНП проникают в клетки, где под влиянием гидролаз лизосом распадаются на составные компоненты, свободный холестерин включается в состав плазматической мембраны или этерифицируется и в виде эфиров откладывается в цитоплазме. Возможен неспецифический эндоцитоз ЛПНП.

ЛПВП ЛПВП выносят холестерин в печень. В печени холестерин окисляется в желчные кислоты и удаляется через кишечник. Окисление холестерина происходит в печени монооксигеназной системой. 7а-гидроксилаза холестерина –лимитирующий фермент. ЛПВП способны акцептировать холестерин с клеточных мембран.

Превращение свободного холестерина в эстерифицированный холестерин + лецитин лизолецитин + сложный эфир холестерина. Эфир холестерина образуется на поверхности ЛПВП и переносится в ядро ЛПВП. ЛХАТ

Снижение холестерина ЛПВП в плазме крови сопряжено со снижением ЛХАТ, количества частиц ЛПВП, лецитина, апопротеина А1.

Период полураспада ХМ – меньше часа, ЛПОНП – 2-4 часа, ЛПНП – 2-4 суток, ЛПВП – 5 суток. ЛНП и ЛВП поглощаются путём эндоцитоза клетками печени, кишечника, жировой ткани, почек, надпочечников и разрушаются в лизосомах.

Неэстерифицированные жирные кислоты (НЭЖК) Жирные кислоты в плазме крови находятся в эстерифицированной форме: в составе фосфолипидов, эфиров холестерина, моно-, ди-, триглицеридов. В свободном виде жирные кислоты транспортируются в плазме из жировой ткани и печени к скелетным мышцам, в этом случае они связаны с альбумином.

НЭЖК поступают в плазму крови в результате липолиза ТГ, катализируемого липазой в жировой ткани, образуются при действии липопротеидлипазы на ТГ плазмы крови в период перехода их в ткани, жирные кислоты с длиной цепи менее 10 атомов углерода всасываются в неэстерифицированной форме через систему портального кровообращения и поступают в печень (это важно для детей, так как молоко богато жирными кислотами с короткой цепью).

Содержание НЭЖК у взрослого: 0,3-0,6 ммоль/л, у ребёнка до 2,2 ммоль/л. Триацилглицерины – транспортная форма для насыщенных жирных кислот. Фосфолипиды и холестерин - транспортная форма для полиненасыщенных жирных кислот.

Функции НЭЖК дают 50% энергии при голодании, энергетический материал для миокарда, мышц, почек, печени, насыщенные жирные кислоты выполняют энергетическую, а ненасыщенные – пластическую функции.