Lipīdu transportēšana organismā. Lipīdu transportēšana ir atsevišķs uzdevums. Taukskābju katabolisms
ES apstiprinu
Galva kafejnīca prof., d.m.s.
Meščaņinovs V.N.
_______''_________________2005
Lekcija Nr.12 Tēma: Lipīdu gremošana un uzsūkšanās. Lipīdu transportēšana organismā. Lipoproteīnu apmaiņa. Dislipoproteinēmija.
Fakultātes: medicīniskā un profilaktiskā, medicīniskā un profilaktiskā, pediatriskā.
Lipīdi - šī ir dažāda struktūras organisko vielu grupa, kuras vieno kopīga īpašība - šķīdība nepolāros šķīdinātājos.
Lipīdu klasifikācija
Pēc spējas hidrolizēties sārmainā vidē, veidojot ziepes, lipīdus iedala pārziepjojamos (satur taukskābes) un nepārziepjojamos (vienkomponenta).
Pārziepjojamie lipīdi savā sastāvā satur galvenokārt spirtus glicerīnu (glicerolipīdus) vai sfingozīnu (sfingolipīdus), pēc sastāvdaļu skaita tos iedala vienkāršajos (sastāv no 2 savienojumu klasēm) un kompleksajos (sastāv no 3 vai vairāk klasēm).
Vienkāršie lipīdi ietver:
1) vasks (augstāka vienvērtīgā spirta un taukskābju esteris);
2) triacilglicerīdi, diacilglicerīdi, monoacilglicerīdi (glicerīna un taukskābju esteris). Personai, kas sver 70 kg, TG ir aptuveni 10 kg.
3) keramīdi (sfingozīna un C18-26 taukskābes esteris) - ir sfingolipīdu pamats;
Sarežģītie lipīdi ietver:
1) fosfolipīdi (satur fosforskābi):
a) fosfolipīdi (glicerīna un 2 taukskābju esteris, satur fosforskābi un aminospirtu) - fosfatidilserīns, fosfatidiletanolamīns, fosfatidilholīns, fosfatidilinozitols, fosfatidilglicerīns;
b) kardiolipīni (2 fosfatīdskābes, kas savienotas caur glicerīnu);
c) plazmogēni (glicerīna un taukskābes esteris, satur nepiesātinātu vienvērtīgu augstāko spirtu, fosforskābi un aminospirtu) - fosfatidaletanolamīni, fosfatidalserīni, fosfatidalholīni;
d) sfingomielīni (sfingozīna un C18-26 taukskābes esteris, satur fosforskābi un aminospirtu – holīnu);
2) glikolipīdi (satur ogļhidrātus):
a) cerebrozīdi (sfingozīna un C18-26 taukskābes esteris, satur heksozi: glikozi vai galaktozi);
b) sulfatīdi (sfingozīna un C18-26 taukskābes esteris, satur heksozi (glikozi vai galaktozi), kam sērskābe ir pievienota 3. pozīcijā). Daudzi baltajā vielā;
c) gangliozīdi (sfingozīna un C18-26 taukskābes esteris, satur oligosaharīdus no heksozēm un sialskābēm). Atrodas gangliju šūnās
Nepārziepjojamie lipīdi ir steroīdi, taukskābes (pārziepjojamo lipīdu strukturālā sastāvdaļa), vitamīni A, D, E, K un terpēni (ogļūdeņraži, spirti, aldehīdi un ketoni ar vairākām izoprēna vienībām).
Lipīdu bioloģiskās funkcijas
Lipīdi organismā veic dažādas funkcijas:
Strukturāls. Kompleksie lipīdi un holesterīns ir amfifīli, tie veido visas šūnu membrānas; fosfolipīdi izklāj alveolu virsmu, veido lipoproteīnu apvalku. Sfingomielīni, plazmalogēni, glikolipīdi veido mielīna apvalkus un citas nervu audu membrānas.
Enerģija. Organismā līdz 33% no visas ATP enerģijas veidojas lipīdu oksidēšanās dēļ;
Antioksidants. Vitamīni A, D, E, K novērš FRO;
Rezerve. Triacilglicerīdi ir taukskābju uzglabāšanas forma;
Aizsargājošs. Triacilglicerīdi kā taukaudu daļa nodrošina audu siltumizolāciju un mehānisku aizsardzību. Vaski veido aizsargājošu smērvielu uz cilvēka ādas;
Regulējošais. Fosfotidilinozitoli ir intracelulāri mediatori hormonu darbībā (inositola trifosfāta sistēma). Eikozanoīdi veidojas no polinepiesātinātajām taukskābēm (leikotriēni, tromboksāni, prostaglandīni), vielas, kas regulē imunoģenēzi, hemostāzi, organisma nespecifisko rezistenci, iekaisuma, alerģiskas, proliferatīvas reakcijas. Steroīdu hormoni veidojas no holesterīna: dzimuma un kortikoīdi;
D vitamīns un žultsskābes tiek sintezēti no holesterīna;
gremošanas. Žultsskābes, fosfolipīdi, holesterīns nodrošina lipīdu emulgāciju un uzsūkšanos;
Informatīvs. Gangliozīdi nodrošina starpšūnu kontaktus.
Lipīdu avots organismā ir sintētiskie procesi un pārtika. Daži lipīdi organismā netiek sintezēti (polinepiesātinātās taukskābes - F vitamīns, A, D, E, K vitamīni), tie ir neaizstājami un nāk tikai ar pārtiku.
Lipīdu regulēšanas principi uzturā
Cilvēkam dienā jāapēd 80-100 g lipīdu, no tiem 25-30 g augu eļļas, 30-50 g sviesta un 20-30 g dzīvnieku tauku. Augu eļļas satur daudz poliēna neaizvietojamās (linolskābes līdz 60%, linolēnskābes) taukskābju, fosfolipīdu (izņem rafinēšanas laikā). Sviests satur daudz vitamīnu A, D, E. Uztura lipīdi satur galvenokārt triglicerīdus (90%). Apmēram 1 g fosfolipīdu un 0,3-0,5 g holesterīna dienā nonāk ar pārtiku, galvenokārt esteru veidā.
Uztura lipīdu nepieciešamība ir atkarīga no vecuma. Zīdaiņiem lipīdi ir galvenais enerģijas avots, bet pieaugušajiem – glikoze. Jaundzimušajiem vecumā no 1 līdz 2 nedēļām ir nepieciešami lipīdi 1,5 g / kg, bērniem - 1 g / kg, pieaugušajiem - 0,8 g / kg, vecāka gadagājuma cilvēkiem - 0,5 g / kg. Vajadzība pēc lipīdiem palielinās aukstumā, fiziskas slodzes laikā, atveseļošanās laikā un grūtniecības laikā.
Visi dabiskie lipīdi tiek labi sagremoti, eļļas uzsūcas labāk nekā tauki. Ar jauktu uzturu sviests uzsūcas par 93-98%, cūkgaļas tauki - par 96-98%, liellopu tauki - par 80-94%, saulespuķu eļļa - par 86-90%. Ilgstoša termiskā apstrāde (> 30 min) iznīcina derīgos lipīdus, veidojot toksiskus taukskābju oksidācijas produktus un kancerogēnus.
Ar nepietiekamu lipīdu uzņemšanu ar pārtiku samazinās imunitāte, samazinās steroīdu hormonu ražošana un tiek traucēta seksuālā funkcija. Ar linolskābes deficītu attīstās asinsvadu tromboze un palielinās vēža risks. Ar lipīdu pārpalikumu uzturā attīstās ateroskleroze un palielinās krūts un resnās zarnas vēža risks.
Lipīdu gremošana un uzsūkšanās
gremošanu tā ir barības vielu hidrolīze līdz to asimilētajām formām.
Tikai 40-50% no uztura lipīdiem tiek pilnībā sadalīti, un no 3% līdz 10% no uztura lipīdiem var uzsūkties nemainītā veidā.
Tā kā lipīdi ūdenī nešķīst, to sagremošanai un absorbcijai ir savas īpašības, un tā notiek vairākos posmos:
1) Cietās pārtikas lipīdus mehāniski iedarbojoties un žults virsmaktīvo vielu ietekmē sajauc ar gremošanas sulām, veidojot emulsiju (eļļa ūdenī). Emulsijas veidošanās ir nepieciešama, lai palielinātu fermentu darbības laukumu, jo. tie darbojas tikai ūdens fāzē. Šķidrie pārtikas lipīdi (piens, buljoni utt.) nekavējoties nonāk organismā emulsijas veidā;
2) Gremošanas sulu lipāžu iedarbībā emulsijas lipīdi hidrolizējas, veidojoties ūdenī šķīstošām vielām un vienkāršākiem lipīdiem;
3) No emulsijas izolētas ūdenī šķīstošās vielas uzsūcas un nonāk asinīs. Vienkāršākie lipīdi, kas izolēti no emulsijas, apvienojas ar žults sastāvdaļām, veidojot micellas;
4) Micellas nodrošina lipīdu uzsūkšanos zarnu endotēlija šūnās.
Mutes dobums
Mutes dobumā notiek cietas pārtikas mehāniska malšana un samitrināšana ar siekalām (pH=6,8). Šeit sākas triglicerīdu hidrolīze ar īsajām un vidējām taukskābēm, kuras emulsijas veidā nāk ar šķidru pārtiku. Hidrolīzi veic lingvālā triglicerīdu lipāze (“mēles lipāze”, TGL), ko izdala Ebnera dziedzeri, kas atrodas uz mēles muguras virsmas.
Vēders
Tā kā "mēles lipāze" darbojas pH diapazonā no 2-7,5, tā var darboties kuņģī 1-2 stundas, sadalot līdz 30% triglicerīdu ar īsajām taukskābēm. Zīdaiņiem un maziem bērniem tas aktīvi hidrolizē piena TG, kas satur galvenokārt taukskābes ar īsu un vidēju ķēdes garumu (4-12 C). Pieaugušajiem mēles lipāzes ietekme uz TG gremošanu ir niecīga.
Ražots galvenajās kuņģa šūnās kuņģa lipāze , kas ir aktīvs pie neitrālā pH, raksturīgs zīdaiņu un mazu bērnu kuņģa sulai, un nav aktīvs pieaugušajiem (kuņģa sulas pH ~ 1,5). Šī lipāze hidrolizē TG, galvenokārt atdalot taukskābes trešajā glicerīna oglekļa atomā. Kuņģī izveidotie FA un MG tālāk tiek iesaistīti lipīdu emulgācijā divpadsmitpirkstu zarnā.
Tievās zarnas
Galvenais lipīdu gremošanas process notiek tievajās zarnās.
1. Emulģēšana lipīdi (lipīdu sajaukšanās ar ūdeni) notiek tievajās zarnās žults iedarbībā. Žults tiek sintezēta aknās un koncentrēta tajās žultspūšļa un pēc taukainas pārtikas uzņemšanas izdalās divpadsmitpirkstu zarnas lūmenā (500-1500 ml / dienā).
Žults tas ir viskozs dzeltenzaļš šķidrums, pH = 7,3-8,0, satur H 2 O - 87-97%, organiskās vielas (žultsskābes - 310 mmol / l (10,3-91,4 g / l), taukskābes - 1,4- 3,2 g / l, žults pigmenti - 3,2 mmol / l (5,3-9,8 g / l), holesterīns - 25 mmol / l (0,6-2,6) g / l, fosfolipīdi - 8 mmol / l) un minerālvielas (nātrijs 130- 145 mmol / l, hlors 75-100 mmol / l, HCO 3 - 10-28 mmol / l, kālijs 5-9 mmol / l). Žults komponentu attiecības pārkāpums izraisa akmeņu veidošanos.
žultsskābes (holānskābes atvasinājumi) tiek sintezēti aknās no holesterīna (holskābes un henodeoksiholskābes) un veidojas zarnās (deoksiholiskā, litoholiskā u.c. ap 20) no hola un henodeoksiholskābēm mikroorganismu iedarbībā.
Žults skābes galvenokārt atrodas konjugātu veidā ar glicīnu (66-80%) un taurīnu (20-34%), veidojot sapārotas žultsskābes: tauroholisko, glikoholisko utt.
Žults sāļi, ziepes, fosfolipīdi, olbaltumvielas un žults sārmainā vide darbojas kā mazgāšanas līdzekļi (virsmaktīvās vielas), tie samazina lipīdu pilienu virsmas spraigumu, kā rezultātā lielie pilieni sadalās daudzos mazos, t.i. notiek emulgācija. Emulsifikāciju veicina arī zarnu peristaltika, un hima un bikarbonātu mijiedarbības laikā izdalās CO 2: H + + HCO 3 - → H 2 CO 3 → H 2 O + CO 2.
2. Hidrolīze triglicerīdi ko veic aizkuņģa dziedzera lipāze. Tā pH optimālais ir 8, tas hidrolizē TG pārsvarā 1. un 3. pozīcijā, veidojot 2 brīvās taukskābes un 2-monoacilglicerīnu (2-MG). 2-MG ir labs emulgators. 28% 2-MG izomerāze pārvērš par 1-MG. Lielāko daļu 1-MG aizkuņģa dziedzera lipāze hidrolizē par glicerīnu un taukskābi.
Aizkuņģa dziedzerī aizkuņģa dziedzera lipāze tiek sintezēta kopā ar proteīna kolipāzi. Kolipāze veidojas neaktīvā formā un tiek aktivizēta zarnās ar tripsīna palīdzību, veicot daļēju proteolīzi. Kolipāze ar savu hidrofobo domēnu saistās ar lipīdu pilienu virsmu, savukārt tās hidrofilais domēns veicina maksimālu aizkuņģa dziedzera lipāzes aktīvā centra tuvošanos TG, kas paātrina to hidrolīzi.
3. Hidrolīze lecitīns notiek, piedaloties fosfolipāzēm (PL): A 1, A 2, C, D un lizofosfolipāzei (lizoPL).
Šo četru enzīmu darbības rezultātā fosfolipīdi tiek sašķelti par brīvajām taukskābēm, glicerīnu, fosforskābi un aminospirtu vai tā analogu, piemēram, aminoskābi serīnu, bet daļa fosfolipīdu tiek atdalīta, piedaloties. fosfolipāzes A2 tikai lizofosfolipīdiem un šādā veidā var iekļūt zarnu sieniņās.
PL A 2 tiek aktivizēts ar daļēju proteolīzi ar tripsīna piedalīšanos un hidrolizē lecitīnu par lizolecitīnu. Lizolecitīns ir labs emulgators. LysoFL hidrolizē daļu lizolecitīna par glicerofosfoholīnu.Pārējie fosfolipīdi netiek hidrolizēti.
4. Hidrolīze holesterīna esteri uz holesterīnu un taukskābēm veic holesterīna esterāze, aizkuņģa dziedzera enzīms un zarnu sula.
Tā kā lipīdi būtībā ir hidrofobas molekulas, tie tiek transportēti asins ūdens fāzē kā daļa no īpašām daļiņām - lipoproteīniem.
Transporta lipoproteīnu struktūru var salīdzināt ar valrieksts kuram ir apvalks un kodols. Lipoproteīna "apvalks" ir hidrofils, kodols ir hidrofobs.
- veidojas virsmas hidrofilais slānis fosfolipīdi(to polārā daļa), holesterīns(tā OH grupa), vāveres. Virsmas slāņa lipīdu hidrofilitāte ir paredzēta, lai nodrošinātu lipoproteīna daļiņu šķīdību asins plazmā,
- "kodola" forma nepolāra holesterīna esteri(XC) un triacilglicerīni(TAG), kas ir transportējamie tauki. To attiecība svārstās dažādi veidi lipoproteīni. Arī fosfolipīdu taukskābju atlikumi un holesterīna cikliskā daļa ir vērsti pret centru.
Jebkura transporta lipoproteīna struktūras shēma
Ir četras galvenās lipoproteīnu klases:
- augsta blīvuma lipoproteīni (ABL, α-lipoproteīni, α-LP),
- zema blīvuma lipoproteīni (ZBL, β-lipoproteīni, β-LP),
- ļoti zema blīvuma lipoproteīni (VLDL, pre-β-lipoproteīni, pre-β-LP),
- hilomikroni (XM).
Dažādu klašu lipoproteīnu īpašības un funkcijas ir atkarīgas no to sastāva, t.i. par esošo olbaltumvielu veidu un triacilglicerīnu, holesterīna un tā esteru, fosfolipīdu attiecību.
Lipoproteīnu lieluma un īpašību salīdzinājums
Lipoproteīnu funkcijas
Asins lipoproteīnu funkcijas ir
1. Pārnešana uz audu un orgānu šūnām
- piesātinātās un mononepiesātinātās taukskābes triacilglicerīnu sastāvā turpmākai nogulsnēšanai vai izmantošanai kā enerģijas substrāti,
- polinepiesātinātās taukskābes holesterīna esteru sastāvā, ko šūnas izmanto fosfolipīdu sintēzē vai eikozanoīdu veidošanā,
- holesterīns kā membrānas materiāls,
- fosfolipīdi kā membrānas materiāls,
Par transportēšanu galvenokārt ir atbildīgi hilomikroni un VLDL taukskābes TAG ietvaros. Augsta un zema blīvuma lipoproteīni - bezmaksas transportēšanai holesterīns un taukskābes savos raidījumos. ABL spēj arī dot šūnām daļu no fosfolipīdu membrānas.
2. Liekā holesterīna izvadīšana no šūnu membrānām.
3. Taukos šķīstošo vitamīnu transportēšana.
4. Steroīdu hormonu pārnešana (kopā ar specifiskiem transporta proteīniem).
Lipoproteīnu apoproteīni
Lipoproteīnu olbaltumvielas parasti sauc par apoproteīni, ir vairāki to veidi - A, B, C, D, E. Katrā lipoproteīnu klasē ir atbilstoši apoproteīni, kas pilda savu funkciju:
1. Strukturāls funkcija (" stacionārs"olbaltumvielas) - saistās ar lipīdiem un veido olbaltumvielu-lipīdu kompleksus:
- apoB-48- piesaista triacilicerolus,
- apoB-100- saista gan triacilglicerīnus, gan holesterīna esterus,
- apoA-I- pieņem fosfolipīdus
- apoA-IV- saistās ar holesterīnu.
2. Kofaktors funkcija (" dinamisks"olbaltumvielas) - ietekmē lipoproteīnu metabolisma enzīmu aktivitāti asinīs.
Tā kā lipīdi ūdenī nešķīst, to pārnešanai no zarnu gļotādas uz orgāniem un audiem veidojas īpašas transporta formas: hilomikroni (XM), ļoti zema blīvuma lipoproteīni (VLDL), zema blīvuma lipoproteīni (ZBL), augsta blīvuma lipoproteīni (ABL) . Uzsūkto un resintezēto lipīdu transportēšana notiek tieši no tievās zarnas gļotādas kā daļa no hilomikroniem. XM ir proteīna-lipīdu kompleksi ar diametru no 100 līdz 500 nm, kas to salīdzinoši lielā izmēra dēļ nevar uzreiz iekļūt asinīs. Pirmkārt, tie nonāk limfā un tā sastāvā nonāk krūšu kurvja limfātiskajā kanālā, pēc tam augšējā dobajā vēnā un tiek pārnesti ar asinīm visā ķermenī. Tāpēc pēc taukainas pārtikas uzņemšanas asins plazma kļūst duļķaina 2 līdz 8 stundu laikā. HM ķīmiskais sastāvs: Vispārīgs saturs lipīdi - 97-98%; to sastāvā dominē TAG (līdz 90%), holesterīna (X), tā esteru (EC) un fosfolipīdu (PL) saturs kopā veido -7-8%. HM struktūru stabilizējošā proteīna saturs ir 2-3%. Tādējādi HM ir "pārtikas" vai eksogēnu tauku transporta veids. Dažādu orgānu un audu (tauku, aknu, plaušu u.c.) kapilāros ir lipoproteīna lipāze (LP-lipāze), kas sadala hilomikronu TAG līdz glicerīnam un taukskābēm. Šajā gadījumā asins plazma kļūst dzidra, t.i. pārstāj būt duļķains, tāpēc LP-lipāzi sauc par “attīrīšanas faktoru”. To aktivizē heparīns, ko, reaģējot uz hiperlipidēmiju, ražo saistaudu tuklās šūnas. TAG šķelšanās produkti izkliedējas adipocītos, kur tie tiek nogulsnēti vai nonāk citos audos, lai segtu enerģijas izmaksas. Tauku noliktavās, tā kā organismam nepieciešama enerģija, TAG sadalās līdz glicerīnam un taukskābēm, kuras kopā ar asins albumīniem tiek transportētas uz orgānu un audu perifērajām šūnām.
Atlikušie HM (t.i., kas paliek pēc TAG šķelšanās) iekļūst hepatocītos un tos izmanto, lai veidotu citas lipīdu transporta formas: VLDL, ZBL, ABL. To sastāvs ir papildināts ar TAG taukskābēm, fosfolipīdiem, holesterīnu, holesterīna esteriem, sfingozīnu saturošiem lipīdiem, kas sintezēti aknās "de novo". HM izmērs un ķīmiskais sastāvs mainās, pārvietojoties pa asinsvadu gultni. CM ir viszemākais blīvums salīdzinājumā ar citiem lipoproteīniem (0,94) un lielākie izmēri (to diametrs ir ~ 100 nm). Jo lielāks ir LP daļiņu blīvums, jo mazāks ir to izmērs. ABL diametrs ir mazākais (10-15 nm), un blīvums svārstās diapazonā no 1,063 līdz 1,21.
VLDL veidojas aknās, savā sastāvā satur 55% TAG, tāpēc tiek uzskatīti par endogēno tauku transporta formu. VLDLP transportē TAG no aknu šūnām uz sirds, skeleta muskuļu, plaušu un citu orgānu šūnām, kuru virsmā atrodas enzīms LP – lipāze.
LP – lipāze sadala VLDL TAG līdz glicerīnam un taukskābēm, pārvēršot VLDL par ZBL (VLDL – TAG = ZBL). ZBL var sintezēt arī "de novo" hepatocītos. To sastāvā dominē holesterīns (~ 50%), to funkcija ir holesterīna un fosfolipīdu transportēšana uz orgānu un audu perifērajām šūnām, kuru virsmā ir specifiski ZBL receptori. Holesterīns un fosfolipīdi, ko transportē ar ZBL, tiek izmantoti, lai izveidotu membrānas struktūras perifērajās šūnās. ZBL, ko absorbē dažādas šūnas, satur informāciju par holesterīna saturu asinīs un nosaka tā sintēzes ātrumu šūnās. ABL tiek sintezēts galvenokārt aknu šūnās. Šīs ir visstabilākās lipoproteīnu formas, tk. satur ~50% olbaltumvielu. Tiem raksturīgs augsts fosfolipīdu saturs (~20%) un zems TAG saturs (~3%). ABL (skat. tabulu Nr. 1) hepatocīti sintezē plakanu disku veidā. Cirkulējot asinīs, tie absorbē lieko holesterīnu no dažādām šūnām, asinsvadu sieniņām un, atgriežoties aknās, iegūst sfērisku formu. TAD. , galvenā ABL bioloģiskā funkcija ir holesterīna transportēšana no perifērajām šūnām uz aknām. Aknās lieko holesterīnu pārvērš žultsskābēs.
Tabulas numurs 1. Transporta lipoproteīnu ķīmiskais sastāvs (%).
Lipīdi ir ūdenī nešķīstoši savienojumi, tāpēc to transportēšanai asinīs ir nepieciešami īpaši ūdenī šķīstoši nesēji. Šādas transporta formas ir asins plazmas lipoproteīni, kas pieder pie brīvajiem lipoproteīniem (LP). Resintezētos taukus zarnu šūnās vai sintezētos taukus citu orgānu un audu šūnās ar asinīm var transportēt tikai pēc iekļaušanas LP, kur olbaltumvielas pilda stabilizatora lomu.
LP micellām ir ārējais slānis un kodols. Ārējais slānis sastāv no olbaltumvielām, PL un brīvā holesterīna, kam ir hidrofilas polārās grupas un kuriem ir afinitāte pret ūdeni. Kodols veidojas no TG un holesterīna esteriem. Visiem šiem savienojumiem, kas veido kodolu, nav hidrofilu grupu.
LP transports: PL, TG, holesterīns. Var transportēt dažus taukos šķīstošos vitamīnus (A, D, E, K). Ir 4 transporta narkotiku klases, kas atšķiras viena no otras ķīmiskais sastāvs, micellu izmērs un transportētie lipīdi. Tā kā tiem ir atšķirīgs blīvums un nosēšanās ātrums NaCl šķīdumā, tos iedala šādās grupās:
XM - hilomikroni. Tie veidojas tievās zarnas sieniņā;
VLDL – ļoti zema blīvuma lipoproteīni – veidojas zarnu sieniņās un aknās;
ZBL – zema blīvuma lipoproteīni – veidojas zarnu sieniņās, aknās un kapilāru endotēlijā no VLDL lipoproteīna lipāzes ietekmē;
ABL – augsta blīvuma lipoproteīni – veidojas tievās zarnas un aknu sieniņās.
Tādējādi asins lipoproteīnus veido un izdala 2 veidu šūnas - enterocīti un hepatocīti. Asins seruma proteīnu elektroforēzes laikā LP pārvietojas a- un b-globulīnu zonā, tāpēc pēc to elektroforētiskās mobilitātes tos var apzīmēt kā:
VLDL - pre-b-LP
ZBL - b-LP
ABL - a-LP
HM - kā lielākās daļiņas pēc izmēra un vissmagākās elektroforēzes laikā, tās nepārvietojas un paliek startā.
Ir vispāratzīts, ka tukšā dūšā asinīs nav CM, un tie īpaši aktīvi tiek sintezēti tievās zarnas sieniņās pēc treknas maltītes. Tie galvenokārt transportē triglicerīdus no zarnu šūnām un tauku noliktavām uz orgānu un audu šūnām. Ir lieli izmēri micellas un tāpēc neiekļūst asinsvadu sieniņās. HM sadalīšanās tiek pabeigta 10-12 stundas pēc ēšanas aknu, taukaudu un kapilāru endotēlija lipoproteīna lipāzes ietekmē. Hidrolīzes produkti ir iesaistīti šūnu metabolismā.
VLDL un ZBL transportē galvenokārt holesterīnu. Šīs frakcijas to nogādā orgānu un audu šūnās, kuras izmanto holesterīnu biomembrānu veidošanai, steroīdu hormonu un D vitamīnu veidošanai. aterogēns frakcijas (pre-b un b).
ABL - veic holesterīna transportēšanu no šūnām un audiem uz aknām, kur tas tiek oksidēts, pārvēršoties žultsskābēs. to antiaterogēns frakcija.
VLDL, ZBL un ABL uzsūcas aknu, zarnu, nieru, virsnieru dziedzeru šūnās, taukaudos endocitozes ceļā un tiek iznīcinātas lizosomās vai mikrosomās.
Resintezētie tauki zarnu sieniņās apvienojas ar nelielu daudzumu olbaltumvielu, veidojot stabilas kompleksās daļiņas, ko sauc par XM. Tā kā daļiņas ir lielas, tās nevar iekļūt no zarnu šūnu endotēlija asins kapilāros. Tie izkliedējas zarnu limfātiskajā sistēmā un no tās krūškurvja kanālā un asinsritē. Jau pēc ēšanas, pēc 1,5-2 stundām, sāk augt gala HM, kas maksimumu sasniedz 4-6 stundas pēc taukainas pārtikas ēšanas.
Aktīva HM iekļūšana aknās, taukaudos, kur lipoprteīdu lipāzes enzīmu ietekmē (regulē heparīns) tie sadalās, veidojoties glicerīnam un VFA. Daļu IVFA izmanto šūnas, bet daļu izmanto asins transporta proteīni. HM sadalīšanās beidzas 10-12 stundas pēc ēšanas.
Aterogēnais indekss- holesterīna attiecība VLDL, ZBL un ABL.
Uz ater\u003d (Xslpnp + Xslponp) / Xslpvp. Parasti aterogēnais indekss ir 2-3, bet, ja tas ir lielāks par 4, tad iespējamība saslimt ar aterosklerozi ir ļoti augsta.
3. Lipīdu transporta formas asinīs: nosaukumi, sastāvs, veidošanās vietas, nozīme.
Tauku nešķīstība vai ļoti zema šķīdība ūdenī rada nepieciešamību pēc īpašām transporta formām to pārnešanai ar asinīm. Galvenās no šīm formām ir: hilomikroni, ļoti zema blīvuma lipoproteīni (VLDL), zema blīvuma lipoproteīni (ZBL), augsta blīvuma lipoproteīni (ABL). Elektroforēzes laikā tie pārvietojas ar dažādu ātrumu un atrodas elektroferogrammās šādā secībā (no sākuma): hilomikroni (XM), VLDL (pre-β), ZBL (β) un ABL (α-).
Lipoproteīni ir mazākie lodveida veidojumi: fosfolipīdu molekulas atrodas radiāli ar hidrofilu daļu uz virsmu, hidrofobas pret centru. Olbaltumvielu molekulas līdzīgi atrodas globulās. Lodītes centrālo daļu aizņem triacilglicerīdi un holesterīns. Olbaltumvielu komplekts dažādos lipoproteīnos nav vienāds. Kā redzams tabulā, lipoproteīnu blīvums ir tieši proporcionāls olbaltumvielu saturam un apgriezti proporcionāls triglicerīdu saturam.
Hilomikroni veidojas zarnu gļotādas šūnās, VLDL - gļotādas šūnās un hepatocītos, ABL - hepatocītos un asins plazmā, ZBL - asins plazmā.
Hilomikroni un VLDL transportē triacilglicerīdus, ZBL un ABL galvenokārt holesterīnu – tas izriet no lipoproteīnu sastāva.
4. Fermentu klasifikācijas princips.
Klasifikācija:
Oksidoreduktāzes klase - katalizē OVR
Transferāzes - starpšūnu pārneses reakcijas (A-B + C \u003d A + B-C)
Hidrolāzes - hidrolītiskās šķelšanās reakcijas =C-O- un citas saites
Liāzes - nehidrolītiskas šķelšanās reakcijas ar 2 saišu veidošanos
Izomerāzes - reakcijas, mainot molekulas ģeometrisko vai telpisko struktūru
Ligāzes (sintetāzes) - 2 molekulu savienošanās reakcijas, ko pavada makroergu hidrolīze.
Biļete 21
1. Bioloģiskā oksidācija: ķīmija, veidi, lokalizācija šūnā. Nozīme ķermenim.
2. Glikoneoģenēze: substrāti, saistība ar glikolīzi (Koreja cikls), lokalizācija, bioloģiskā nozīme. regula.
3. D vitamīns: svarīgākie vitamīna avoti, koenzīma forma (ja zināma), procesi, kas noved pie aktīvās formas veidošanās; bioķīmiskie procesi, kuros tā piedalās; bioķīmiskās izmaiņas hipovitaminozes gadījumā.
4. Enzīms katalizē peptīdu saites šķelšanos proteīna molekulā. Nosauciet fermenta klasi un apakšklasi.
Atbilde:
1 ) Bioloģiskā oksidēšana - process, kura laikā oksidējošie substrāti zaudē protonus un elektronus, t.i. ir ūdeņraža donori, starpnesēji ir akceptori-donori, un skābeklis ir galīgais ūdeņraža akceptors.
Oksidāciju var realizēt 3 veidos: pievienojot skābekli substrāta oglekļa atomam, atdalot ūdeņradi vai zaudējot elektronu. Šūnā oksidēšanās notiek secīgas ūdeņraža un elektronu pārneses veidā no substrāta uz skābekli. Skābeklis spēlē oksidētāja lomu.
Oksidatīvās reakcijas notiek ar enerģijas izdalīšanos.
Skābekļa atoma reducēšanās, mijiedarbojoties ar protonu un elektronu pāri, noved pie ūdens molekulas veidošanās. Tāpēc skābeklis tiek patērēts bioloģiskās oksidācijas procesā. Šūna, audi vai orgāns, kurā substrāts ir oksidēts, patērē skābekli. Skābekļa patēriņu audos sauc par audu elpošanu.
Bioloģiskās oksidācijas un audu elpošanas jēdzieni ir nepārprotami, ja mēs runājam par bioloģisko oksidēšanos ar skābekļa piedalīšanos. Šo oksidācijas veidu var saukt arī par aerobo oksidāciju.
Kopā ar skābekli gala akceptora lomu ūdeņraža pārneses ķēdē var spēlēt savienojumi, kas šajā gadījumā tiek reducēti līdz dihidrosubduktiem.
Bioloģiskā oksidēšana ir substrāta dehidrogenēšana, izmantojot starpposma ūdeņraža nesējus un tā galīgo akceptoru. Ja skābeklis darbojas kā gala akceptors - aerobā oksidācija jeb audu elpošana, ja gala akceptors nav skābeklis - anaerobā oksidācija.
2) Glikoneoģenēze- glikozes sintēze no ne-ogļhidrātu prekursoriem. Galvenie prekursori ir piruvāts un laktāts, starpprodukti ir TCA metabolīti, glikogēnās (glikoplastiskās) aminoskābes un glicerīns.
Glikozes sintēzes mezglpunkts ir piruvāta pārvēršana par fosfoenolpiruvātu (PEP).
Piruvātu karboksilē piruvāta karboksilāze uz ATP enerģijas rēķina, reakcija notiek mitohondrijās.
CH,-CO-COOH + CO, --------------- "NOOS-CH.-CO-COOH
Piruvāta ATP ADP + (P) oksaloacetāts
Pēc tam notiek fosforilējoša dekarboksilēšana, ko katalizē fosfoenolpiruvāta karboksikināze:
HOOC-CH-CO-COOH + GTP --- HC=C-COOH + IKP + COd oksaloacetāts
Tālākais G-6-P veidošanās ceļš ir apgrieztais glikolīzes ceļš, ko katalizē tie paši enzīmi, bet pretējā virzienā. Vienīgais izņēmums ir fruktozes-1,6-difosfāta pārvēršana par fruktozes-6-fosfātu, ko katalizē fruktozes difosfatāze.
Vairākas aminoskābes (asparagīns, asparagīnskābe, tirozīns, fenilalanīns, treonīns, valīns, metionīns, izoleicīns, glutamīns, prolīns, histidīns un arginīns) vienā vai otrā veidā tiek pārveidotas par TCA metabolītu - fumārskābi, bet pēdējais par. oksaloacetāts. Citi (alanīns, serīns, cistīns un glicīns) - piruvātā. Daļēji asparagīns un asparagīnskābe tiek tieši pārvērsti oksaloacetātā.
Glicerīns ir iesaistīts glikoneoģenēzes procesos 3-PHA stadijā, laktāts tiek oksidēts par piruvātu. Uz att. 57 ir glikoneoģenēzes diagramma.
Glikoze šūnās nonāk no zarnām, kur tā tiek fosforilēta, veidojot G-6-P. To var pārvērst vienā no četriem veidiem" brīvā glikozē; glikozes-1-fosfātā, ko izmanto glikogēna sintēzē; tas ir iesaistīts galvenajā ceļā, kur sadalās līdz CO, atbrīvojot enerģiju. uzglabā ATP vai laktāta veidā; iesaistīties PPP, kur notiek NADPH sintēze, kas kalpo par ūdeņraža avotu reducējošai sintēzei, un ribozes-5-fosfāta veidošanās, ko izmanto sintēzē DNS un RNS, tiek veiktas.
Glikoze tiek uzglabāta glikogēna veidā, kas nogulsnējas aknās, muskuļos un nierēs. Ja glikogēns tiek patērēts intensīva enerģijas patēriņa vai ogļhidrātu trūkuma dēļ uzturā, glikozes un glikogēna saturs var tikt papildināts, pateicoties sintēzei no vielmaiņas komponentiem, kas nav ogļhidrāti, t.i. glikoneoģenēzes ceļā.
3) D vitamīns - kalciferols, antirahīts faktors. Ar pārtiku (aknām, sviestu, pienu, zivju eļļu) tas nonāk prekursoru veidā. Galvenais no tiem ir 7-dehidroholesterīns, kas pēc UV iedarbības ādā pārvēršas par holekalciferolu (D3 vitamīnu). D3 vitamīns tiek transportēts uz aknām, kur tas tiek hidroksilēts 25. pozīcijā, veidojot 25-hidroksiholekalciferolu. Šis produkts tiek transportēts uz nierēm, kur tas tiek hidroksilēts aktīvajā formā. Holekalciferola aktīvās formas parādīšanos nierēs kontrolē epitēlijķermenīšu parathormons.
Nokļūstot zarnu gļotādā ar asinsriti, vitamīna aktīvā forma izraisa prekursorproteīna pārvēršanos par kalciju saistošu proteīnu, kas paātrina kalcija jonu uzsūkšanos no zarnu lūmena. Tāpat tiek paātrināta kalcija reabsorbcija nieru kanāliņos.
Trūkums var rasties ar D vitamīna deficītu uzturā, nepietiekamu saules iedarbību, nieru slimībām un nepietiekamu parathormona veidošanos.
Ar D vitamīna deficītu kaulu audos samazinās kalcija un fosfora saturs. Rezultātā - skeleta deformācija - saraustīts rožukronis, X-veida kājas, putna lāde. Bērnu slimība ir rahīts.
| " |
