Prenos lipidov v telesu. Transport lipidov je posebna naloga. Katabolizem maščobnih kislin
potrjujem
glava kavarna prof., d.m.s.
Meščaninov V.N.
______________''_____________2005
Predavanje št. 12 Tema: Prebava in absorpcija lipidov. Prenos lipidov v telesu. Izmenjava lipoproteinov. Dislipoproteinemija.
Fakultete: medicinsko preventivna, medicinsko preventivna, pediatrična.
Lipidi - to je skupina strukturno raznolikih organskih snovi, ki jih združuje skupna lastnost - topnost v nepolarnih topilih.
Razvrstitev lipidov
Glede na sposobnost hidrolizacije v alkalnem okolju s tvorbo mila delimo lipide na umiljive (vsebujejo maščobne kisline) in neumiljive (enokomponentne).
Umiljivi lipidi vsebujejo v svoji sestavi predvsem alkohole glicerol (glicerolipidi) ali sfingozin (sfingolipidi), glede na število komponent pa jih delimo na enostavne (sestavljene iz 2 razredov spojin) in kompleksne (sestavljene iz 3 ali več razredov).
Enostavni lipidi vključujejo:
1) vosek (ester višjega monohidričnega alkohola in maščobne kisline);
2) triacilgliceridi, diacilgliceridi, monoacilgliceridi (ester glicerola in maščobnih kislin). Pri osebi, ki tehta 70 kg, je TG približno 10 kg.
3) ceramidi (ester sfingozina in C18-26 maščobne kisline) - so osnova sfingolipidov;
Kompleksni lipidi vključujejo:
1) fosfolipidi (vsebujejo fosforno kislino):
a) fosfolipidi (ester glicerola in 2 maščobnih kislin, vsebuje fosforno kislino in amino alkohol) - fosfatidilserin, fosfatidiletanolamin, fosfatidilholin, fosfatidilinozitol, fosfatidilglicerol;
b) kardiolipini (2 fosfatidni kislini, povezani preko glicerola);
c) plazmalogeni (ester glicerola in maščobne kisline, vsebuje nenasičen monohidrični višji alkohol, fosforno kislino in amino alkohol) - fosfatidaletanolamini, fosfatidalserini, fosfatidalholini;
d) sfingomielini (ester sfingozina in C18-26 maščobne kisline, vsebuje fosforno kislino in amino alkohol - holin);
2) glikolipidi (vsebuje ogljikove hidrate):
a) cerebrozidi (ester sfingozina in C18-26 maščobne kisline, vsebuje heksozo: glukozo ali galaktozo);
b) sulfatidi (ester sfingozina in C18-26 maščobne kisline, vsebuje heksozo (glukozo ali galaktozo), na katero je v 3. položaju vezana žveplova kislina). Veliko v beli snovi;
c) gangliozidi (ester sfingozina in C18-26 maščobne kisline, vsebuje oligosaharid iz heksoz in sialne kisline). Najdemo ga v ganglijskih celicah
Neumiljivi lipidi vključujejo steroide, maščobne kisline (strukturna komponenta umiljivih lipidov), vitamine A, D, E, K in terpene (ogljikovodiki, alkoholi, aldehidi in ketoni z več izoprenskimi enotami).
Biološke funkcije lipidov
Lipidi opravljajo različne funkcije v telesu:
Strukturni. Kompleksni lipidi in holesterol so amfifilni, tvorijo vse celične membrane; fosfolipidi poravnajo površino alveolov, tvorijo lupino lipoproteinov. Sfingomielini, plazmalogeni, glikolipidi tvorijo mielinske ovojnice in druge membrane živčnih tkiv.
Energija. V telesu do 33 % vse energije ATP nastane zaradi oksidacije lipidov;
antioksidant. Vitamini A, D, E, K preprečujejo FRO;
Rezerva. Triacilgliceridi so oblika shranjevanja maščobnih kislin;
Zaščitna. Triacilgliceridi kot del maščobnega tkiva zagotavljajo toplotno izolacijo in mehansko zaščito tkiv. Voski tvorijo zaščitno mazivo na človeški koži;
Regulativni. Fosfotidilinozitoli so znotrajcelični mediatorji pri delovanju hormonov (inozitol trifosfatni sistem). Eikozanoidi nastanejo iz večkrat nenasičenih maščobnih kislin (levkotrieni, tromboksani, prostaglandini), snovi, ki uravnavajo imunogenezo, hemostazo, nespecifično odpornost telesa, vnetne, alergijske, proliferativne reakcije. Iz holesterola nastanejo steroidni hormoni: spolni in kortikoidi;
Vitamin D in žolčne kisline se sintetizirajo iz holesterola;
prebavni. Žolčne kisline, fosfolipidi, holesterol zagotavljajo emulzifikacijo in absorpcijo lipidov;
Informativno. Gangliozidi zagotavljajo medcelične stike.
Vir lipidov v telesu so sintetični procesi in hrana. Nekateri lipidi se v telesu ne sintetizirajo (polinenasičene maščobne kisline - vitamin F, vitamini A, D, E, K), so nepogrešljivi in jih dobimo samo s hrano.
Načela regulacije lipidov v prehrani
Človek mora dnevno zaužiti 80-100 g lipidov, od tega 25-30 g rastlinskega olja, 30-50 g masla in 20-30 g živalske maščobe. Rastlinska olja vsebujejo veliko polienskih esencialnih (linolne do 60%, linolenske) maščobnih kislin, fosfolipidov (odstranjenih med rafiniranjem). Maslo vsebuje veliko vitaminov A, D, E. Prehranski lipidi vsebujejo predvsem trigliceride (90 %). Približno 1 g fosfolipidov in 0,3-0,5 g holesterola vstopi s hrano na dan, predvsem v obliki estrov.
Potreba po prehranskih lipidih je odvisna od starosti. Za dojenčke so glavni vir energije lipidi, za odrasle pa glukoza. Novorojenčki, stari 1 do 2 tedna, potrebujejo lipide 1,5 g / kg, otroci - 1 g / kg, odrasli - 0,8 g / kg, starejši - 0,5 g / kg. Potreba po lipidih se poveča na mrazu, med fizičnim naporom, v obdobju okrevanja in med nosečnostjo.
Vsi naravni lipidi so dobro prebavljivi, olja se bolje absorbirajo kot maščobe. Z mešano prehrano se maslo absorbira za 93-98%, svinjska maščoba - za 96-98%, goveja maščoba - za 80-94%, sončnično olje - za 86-90%. Dolgotrajna toplotna obdelava (> 30 min) uniči koristne lipide, hkrati pa nastanejo strupeni produkti oksidacije maščobnih kislin in rakotvorne snovi.
Z nezadostnim vnosom lipidov s hrano se imuniteta zmanjša, proizvodnja steroidnih hormonov se zmanjša, spolna funkcija je oslabljena. Pri pomanjkanju linolne kisline se razvije vaskularna tromboza in poveča tveganje za raka. S presežkom lipidov v prehrani se razvije ateroskleroza in poveča tveganje za raka dojke in debelega črevesa.
Prebava in absorpcija lipidov
prebavo je hidroliza hranil v njihove asimilirane oblike.
Samo 40-50 % prehranskih lipidov se popolnoma razgradi, od 3 % do 10 % prehranskih lipidov pa se lahko absorbira nespremenjenih.
Ker so lipidi v vodi netopni, ima njihova prebava in absorpcija svoje značilnosti in poteka v več fazah:
1) Lipidi trdne hrane se pod mehanskim delovanjem in pod vplivom žolčnih površinsko aktivnih snovi pomešajo s prebavnimi sokovi, da nastane emulzija (olje v vodi). Tvorba emulzije je potrebna za povečanje območja delovanja encimov, ker. delujejo samo v vodni fazi. Lipidi tekoče hrane (mleko, juha itd.) v obliki emulzije takoj vstopijo v telo;
2) Pod delovanjem lipaz prebavnih sokov se lipidi emulzije hidrolizirajo s tvorbo vodotopnih snovi in enostavnejših lipidov;
3) Vodotopne snovi, izolirane iz emulzije, se absorbirajo in preidejo v kri. Preprostejši lipidi, izolirani iz emulzije, se združijo z žolčnimi komponentami in tvorijo micele;
4) Micele zagotavljajo absorpcijo lipidov v črevesne endotelne celice.
Ustne votline
V ustni votlini poteka mehansko mletje trdne hrane in omočenje s slino (pH=6,8). Tu se začne hidroliza trigliceridov s kratkimi in srednjimi maščobnimi kislinami, ki pridejo s tekočo hrano v obliki emulzije. Hidrolizo izvaja lingvalna trigliceridna lipaza ("jezična lipaza", TGL), ki jo izločajo Ebnerjeve žleze, ki se nahajajo na hrbtni površini jezika.
želodec
Ker "jezična lipaza" deluje v območju pH 2-7,5, lahko deluje v želodcu 1-2 uri in s kratkimi maščobnimi kislinami razgradi do 30% trigliceridov. Pri dojenčkih in majhnih otrocih aktivno hidrolizira mlečne TG, ki vsebujejo predvsem maščobne kisline s kratko in srednjo dolžino verige (4-12 C). Pri odraslih je prispevek lipaze jezika k prebavi TG zanemarljiv.
Proizvaja se v glavnih celicah želodca želodčna lipaza , ki je aktiven pri nevtralnem pH, značilnem za želodčni sok dojenčkov in majhnih otrok, pri odraslih pa ni aktiven (pH želodčnega soka ~ 1,5). Ta lipaza hidrolizira TG, pri čemer večinoma odcepi maščobne kisline pri tretjem ogljikovem atomu glicerola. FA in MG, ki nastanejo v želodcu, so nadalje vključeni v emulzifikacijo lipidov v dvanajstniku.
Tanko črevo
Glavni proces prebave lipidov poteka v tankem črevesu.
1. Emulgiranje lipidi (mešanje lipidov z vodo) nastane v tankem črevesu pod delovanjem žolča. Žolč se sintetizira v jetrih in koncentrira v žolčnik in po zaužitju maščobne hrane se sprosti v lumen dvanajstnika (500-1500 ml / dan).
Žolč je viskozna rumeno-zelena tekočina, ima pH = 7,3-8,0, vsebuje H 2 O - 87-97%, organske snovi (žolčne kisline - 310 mmol / l (10,3-91,4 g / l), maščobne kisline - 1,4- 3,2 g / l, žolčni pigmenti - 3,2 mmol / l (5,3-9,8 g / l), holesterol - 25 mmol / l (0,6-2,6) g / l, fosfolipidi - 8 mmol / l) in mineralne sestavine (natrij 130- 145 mmol / l, klor 75-100 mmol / l, HCO 3 - 10-28 mmol / l, kalij 5-9 mmol / l). Kršitev razmerja žolčnih komponent vodi v nastanek kamnov.
žolčne kisline (derivati holanske kisline) se sintetizirajo v jetrih iz holesterola (holna in henodeoksiholna kislina) in nastanejo v črevesju (dezoksiholna, litoholna itd. Približno 20) iz holne in henodeoksiholne kisline pod delovanjem mikroorganizmov.
V žolču so žolčne kisline prisotne predvsem v obliki konjugatov z glicinom (66-80%) in tavrinom (20-34%), ki tvorijo parne žolčne kisline: tauroholno, glikoholno itd.
Žolčne soli, mila, fosfolipidi, beljakovine in alkalno okolje žolča delujejo kot detergenti (površinsko aktivne snovi), zmanjšujejo površinsko napetost lipidnih kapljic, posledično velike kapljice razpadejo na veliko majhnih, tj. pride do emulgiranja. Emulgiranje olajša tudi črevesna peristaltika in med interakcijo himusa in bikarbonatov se sprosti CO 2: H + + HCO 3 - → H 2 CO 3 → H 2 O + CO 2.
2. Hidroliza trigliceridi izvaja pankreasna lipaza. Njegov pH optimum je 8, hidrolizira TG pretežno na pozicijah 1 in 3, s tvorbo 2 prostih maščobnih kislin in 2-monoacilglicerola (2-MG). 2-MG je dober emulgator. 28 % 2-MG se z izomerazo pretvori v 1-MG. Večino 1-MG hidrolizira pankreasna lipaza v glicerol in maščobno kislino.
V trebušni slinavki se pankreasna lipaza sintetizira skupaj s proteinsko kolipazo. Kolipaza nastane v neaktivni obliki in se aktivira v črevesju s pomočjo tripsina z delno proteolizo. Kolipaza se s svojo hidrofobno domeno veže na površino lipidne kapljice, medtem ko njena hidrofilna domena spodbuja maksimalni pristop aktivnega centra pankreasne lipaze do TG, kar pospeši njihovo hidrolizo.
3. Hidroliza lecitin poteka s sodelovanjem fosfolipaz (PL): A 1, A 2, C, D in lizofosfolipaze (lizoPL).
Zaradi delovanja teh štirih encimov se fosfolipidi razcepijo na proste maščobne kisline, glicerol, fosforno kislino in amino alkohol ali njegov analog, na primer aminokislino serin, vendar se del fosfolipidov razcepi s sodelovanjem fosfolipaze A2 le na lizofosfolipide in v tej obliki lahko preide v črevesno steno.
PL A 2 se aktivira z delno proteolizo s sodelovanjem tripsina in hidrolizira lecitin v lizolecitin. Lizolecitin je dober emulgator. LysoFL hidrolizira del lizolecitina v glicerofosfoholin, preostali fosfolipidi pa se ne hidrolizirajo.
4. Hidroliza estri holesterola do holesterola in maščobnih kislin izvaja holesterol esteraza, encim trebušne slinavke in črevesnega soka.
Ker so lipidi v osnovi hidrofobne molekule, se v vodni fazi krvi prenašajo kot del posebnih delcev – lipoproteinov.
Strukturo transportnih lipoproteinov lahko primerjamo z oreh kdo ima lupina in jedro. "Lupina" lipoproteina je hidrofilna, jedro je hidrofobno.
- nastane površinska hidrofilna plast fosfolipidi(njihov polarni del), holesterol(njena OH skupina), veverice. Hidrofilnost lipidov površinske plasti je zasnovana tako, da zagotavlja topnost lipoproteinskih delcev v krvni plazmi,
- "jedrna" oblika nepolarna estri holesterola(XC) in triacilgliceroli(TAG), ki so prenosljive maščobe. Njihovo razmerje niha različni tipi lipoproteini. V središče so obrnjeni tudi ostanki maščobnih kislin fosfolipidov in ciklični del holesterola.
Shema strukture katerega koli transportnega lipoproteina
Obstajajo štirje glavni razredi lipoproteinov:
- lipoproteini visoke gostote (HDL, α-lipoproteini, α-LP),
- lipoproteini nizke gostote (LDL, β-lipoproteini, β-LP),
- lipoproteini zelo nizke gostote (VLDL, pre-β-lipoproteini, pre-β-LP),
- hilomikroni (XM).
Lastnosti in funkcije lipoproteinov različnih razredov so odvisne od njihove sestave, tj. na vrsto prisotnih beljakovin in na razmerje triacilglicerolov, holesterola in njegovih estrov, fosfolipidov.
Primerjava velikosti in lastnosti lipoproteinov
Funkcije lipoproteinov
Funkcije krvnih lipoproteinov so
1. Prenos v celice tkiv in organov
- nasičene in enkrat nenasičene maščobne kisline v sestavi triacilglicerolov za kasnejše odlaganje ali uporabo kot energijski substrati,
- polinenasičene maščobne kisline v sestavi estrov holesterola za uporabo v celicah pri sintezi fosfolipidov ali tvorbi eikozanoidov,
- holesterol kot membranski material,
- fosfolipidi kot membranski material,
Hilomikroni in VLDL so predvsem odgovorni za transport maščobne kisline znotraj TAG. Lipoproteini visoke in nizke gostote - za transport prostega holesterol in maščobne kisline v svojih oddajah. HDL lahko celicam preda tudi del svoje fosfolipidne membrane.
2. Odstranjevanje odvečnega holesterola iz celičnih membran.
3. Transport v maščobi topnih vitaminov.
4. Prenos steroidnih hormonov (skupaj s specifičnimi transportnimi proteini).
Lipoproteini apoproteini
Beljakovine v lipoproteinih običajno imenujemo apoproteini, obstaja več vrst - A, B, C, D, E. V vsakem razredu lipoproteinov obstajajo ustrezni apoproteini, ki opravljajo svojo funkcijo:
1. Strukturni funkcija (" stacionarni"proteini) - vežejo lipide in tvorijo proteinsko-lipidne komplekse:
- apoB-48- pritrjuje triacilicerole,
- apoB-100- veže tako triacilglicerole kot estre holesterola,
- apoA-I- sprejema fosfolipide
- apoA-IV- veže se na holesterol.
2. Kofaktor funkcija (" dinamično"proteini) - vplivajo na aktivnost encimov presnove lipoproteinov v krvi.
Ker so lipidi v vodi netopni, se za njihov prenos iz črevesne sluznice v organe in tkiva oblikujejo posebne transportne oblike: hilomikroni (XM), lipoproteini zelo nizke gostote (VLDL), lipoproteini nizke gostote (LDL), lipoproteini visoke gostote (HDL) . Neposredno iz sluznice tankega črevesa poteka transport absorbiranih in ponovno sintetiziranih lipidov kot del hilomikronov. XM so proteinsko-lipidni kompleksi s premerom od 100 do 500 nm, ki zaradi relativno velike velikosti ne morejo takoj prodreti v kri. Najprej vstopijo v limfo in v svoji sestavi vstopijo v torakalni limfni kanal, nato pa v zgornjo votlo veno in se s krvjo prenašajo po telesu. Zato po zaužitju mastne hrane krvna plazma postane motna v 2 do 8 urah. Kemična sestava HM: Splošna vsebina lipidi - 97-98%; v njihovi sestavi prevladuje TAG (do 90%), vsebnost holesterola (X), njegovih estrov (EC) in fosfolipidov (PL) skupaj znaša -7-8%. Vsebnost beljakovin, ki stabilizirajo strukturo HM, je 2-3%. Tako je HM transportna oblika "hrane" ali eksogene maščobe. Kapilare različnih organov in tkiv (maščoba, jetra, pljuča itd.) vsebujejo lipoproteinsko lipazo (LP-lipazo), ki razgradi TAG hilomikronov na glicerol in maščobne kisline. V tem primeru krvna plazma postane bistra, tj. preneha biti motna, zato se LP-lipaza imenuje "faktor čiščenja". Aktivira ga heparin, ki ga proizvajajo mastociti vezivnega tkiva kot odgovor na hiperlipidemijo. Produkti cepitve TAG difundirajo v adipocite, kjer se odložijo ali vstopajo v druga tkiva, da pokrijejo stroške energije. V maščobnih depojih, ker telo potrebuje energijo, se TAG razgradi na glicerol in maščobne kisline, ki se v kombinaciji s krvnimi albumini prenašajo v periferne celice organov in tkiv.
Ostanki HM (tj., ki ostanejo po cepitvi TAG) vstopajo v hepatocite in jih ti uporabljajo za gradnjo drugih transportnih oblik lipidov: VLDL, LDL, HDL. Njihovo sestavo dopolnjujejo maščobne kisline TAG, fosfolipidi, holesterol, estri holesterola, lipidi, ki vsebujejo sfingozin, sintetizirani v jetrih "de novo". Velikost HM in njihova kemična sestava se spreminjata, ko se premikajo vzdolž žilne postelje. CM imajo najmanjšo gostoto v primerjavi z drugimi lipoproteini (0,94) in največje velikosti (njihov premer je ~ 100 nm). Večja kot je gostota delcev LP, manjša je njihova velikost. Premer HDL je najmanjši (10 - 15 nm), gostota pa niha v območju 1,063 - 1,21.
VLDL nastajajo v jetrih, vsebujejo 55% TAG v svoji sestavi, zato veljajo za transportno obliko endogene maščobe. VLDLP prenašajo TAG iz jetrnih celic v celice srca, skeletnih mišic, pljuč in drugih organov, ki imajo na svoji površini encim LP – lipazo.
LP - lipaza razgradi VLDL TAG na glicerol in maščobne kisline ter pretvori VLDL v LDL (VLDL - TAG = LDL). LDL se lahko sintetizira tudi "de novo" v hepatocitih. V njihovi sestavi prevladuje holesterol (~ 50%), njihova funkcija je transport holesterola in fosfolipidov do perifernih celic organov in tkiv, ki imajo na svoji površini specifične receptorje za LDL. Holesterol in fosfolipidi, ki jih prenaša LDL, se uporabljajo za izgradnjo membranskih struktur v perifernih celicah. LDL, ki ga absorbirajo različne celice, prenašajo informacije o vsebnosti holesterola v krvi in določajo hitrost njegove sinteze v celicah. HDL se sintetizira predvsem v jetrnih celicah. To so najbolj stabilne oblike lipoproteinov, tk. vsebuje ~50% beljakovin. Zanje je značilna visoka vsebnost fosfolipidov (~20 %) in nizka vsebnost TAG (~3 %). HDL (glej tabelo št. 1) sintetizirajo hepatociti v obliki ploščatih diskov. Krožijo v krvi, absorbirajo odvečni holesterol iz različnih celic, sten posod in, ko se vrnejo v jetra, pridobijo sferično obliko. POTEM. , glavna biološka funkcija HDL je transport holesterola iz perifernih celic v jetra. V jetrih se presežek holesterola pretvori v žolčne kisline.
Tabela številka 1. Kemična sestava transportnih lipoproteinov (%).
Lipidi so v vodi netopne spojine, zato so za njihov transport po krvi potrebni posebni vodotopni nosilci. Takšne transportne oblike so lipoproteini krvne plazme, ki spadajo med proste lipoproteine (LP). Resintetizirana maščoba v celicah črevesja ali sintetizirana maščoba v celicah drugih organov in tkiv se lahko prenaša s krvjo šele po vključitvi v LP, kjer beljakovine igrajo vlogo stabilizatorja.
LP micele imajo zunanjo plast in jedro. Zunanjo plast sestavljajo beljakovine, PL in prosti holesterol, ki imajo hidrofilne polarne skupine in kažejo afiniteto do vode. Jedro je sestavljeno iz TG in estrov holesterola. Vse te spojine, ki tvorijo jedro, nimajo hidrofilnih skupin.
LP transport: PL, TG, holesterol. Lahko prenaša nekatere v maščobi topne vitamine (A, D, E, K). Obstajajo 4 razredi transportnih zdravil, ki se med seboj razlikujejo kemična sestava, velikost micelov in transportirani lipidi. Ker imajo različne gostote in hitrosti usedanja v raztopini NaCl, jih delimo v naslednje skupine:
XM - hilomikroni. Nastanejo v steni tankega črevesa;
VLDL – lipoproteini zelo nizke gostote – nastajajo v črevesni steni in jetrih;
LDL – lipoproteini nizke gostote – nastanejo v črevesni steni, jetrih in kapilarnem endoteliju iz VLDL pod delovanjem lipoproteinske lipaze;
HDL – lipoproteini visoke gostote – nastajajo v steni tankega črevesa in jeter.
Tako krvne lipoproteine tvorijo in izločajo dve vrsti celic - enterociti in hepatociti. Med elektroforezo beljakovin krvnega seruma se LP premikajo v območju a- in b-globulinov, zato jih glede na njihovo elektroforetično mobilnost lahko označimo kot:
VLDL - pre-b-LP
LDL - b-LP
HDL - a-LP
HM - kot največji delci po velikosti in najtežji med elektroforezo se ne premikajo in ostanejo na startu.
Splošno sprejeto je, da CM ni v krvi na prazen želodec, še posebej aktivno pa se sintetizirajo v steni tankega črevesa po mastnem obroku. Prenašajo predvsem trigliceride iz črevesnih celic in maščobnih depojev v celice organov in tkiv. imeti velike velikosti micele in zato ne predrejo sten krvnih žil. Razpad HM se zaključi 10-12 ur po obroku pod vplivom lipoproteinske lipaze jeter, maščobnega tkiva in kapilarnega endotelija. Produkti hidrolize sodelujejo pri celični presnovi.
VLDL in LDL prenašata predvsem holesterol. Te frakcije ga prinašajo v celice organov in tkiv, ki s holesterolom gradijo biomembrane, tvorijo steroidne hormone in vitamine D. Imenujejo jih tudi aterogena frakcije (pre-b in b).
HDL - izvaja transport holesterola iz celic in tkiv v jetra, kjer se oksidira in spremeni v žolčne kisline. to anti-aterogeno ulomek.
VLDL, LDL in HDL absorbirajo celice jeter, črevesja, ledvic, nadledvične žleze, maščobnega tkiva z endocitozo in se uničijo v lizosomih ali mikrosomih.
Resintetizirana maščoba v črevesni steni se združi z majhno količino beljakovin in tvori stabilne kompleksne delce, imenovane XM. Ker so delci veliki, ne morejo prodreti iz endotelija črevesnih celic v krvne kapilare. Difundirajo v črevesni limfni sistem, iz njega pa v torakalni vod in v krvni obtok. Že po jedi, po 1,5-2 urah, začnejo rasti terminalni HM, ki dosežejo največ 4-6 ur po zaužitju mastne hrane.
Aktiven vstop HM v jetra, maščobno tkivo, kjer se pod vplivom encimov lipoprteidne lipaze (ki jih regulira heparin) razgradijo s tvorbo glicerola in VFA. Del IVFA uporabljajo celice, del pa transportne beljakovine v krvi. Razpad HM se konča 10-12 ur po jedi.
Indeks aterogenosti- razmerje holesterola v VLDL, LDL in HDL.
Za ater\u003d (Xslpnp + Xslponp) / Xslpvp. Običajno je aterogeni indeks 2-3, če pa je višji od 4, je verjetnost razvoja ateroskleroze zelo velika.
3. Transportne oblike lipidov v krvi: imena, sestava, mesta nastanka, pomen.
Netopnost ali zelo nizka topnost maščob v vodi zahteva obstoj posebnih transportnih oblik za njihov prenos po krvi. Glavne od teh oblik so: hilomikroni, lipoproteini zelo nizke gostote (VLDL), lipoproteini nizke gostote (LDL), lipoproteini visoke gostote (HDL). Med elektroforezo se gibljejo različno hitro in se na elektroferogramih nahajajo v naslednjem zaporedju (od začetka): hilomikroni (XM), VLDL (pre-β), LDL (β) in HDL (α-).
Lipoproteini so najmanjše kroglaste tvorbe: fosfolipidne molekule so nameščene radialno s hidrofilnim delom na površini, hidrofobnimi v središču. Proteinske molekule se podobno nahajajo v globulah. Osrednji del globule zavzemajo triacilgliceridi in holesterol. Nabor beljakovin v različnih lipoproteinih ni enak. Kot je razvidno iz tabele, je gostota lipoproteinov premo sorazmerna z vsebnostjo beljakovin in obratno sorazmerna z vsebnostjo trigliceridov.
Hilomikroni nastajajo v celicah črevesne sluznice, VLDL - v celicah sluznice in v hepatocitih, HDL - v hepatocitih in krvni plazmi, LDL - v krvni plazmi.
Hilomikroni in VLDL prenašajo triacilgliceride, LDL in HDL predvsem holesterol – to izhaja iz sestave lipoproteinov.
4. Načelo razvrščanja encimov.
Razvrstitev:
Razred oksidoreduktaze - katalizira OVR
Transferaze - reakcije medceličnega prenosa (A-B + C \u003d A + B-C)
Hidrolaze - reakcije hidrolitskega cepitve =C-O- in drugih vezi
Liaze - reakcije nehidrolitskega cepitve s tvorbo 2 vezi
Izomeraze - reakcije spreminjanja geometrijske ali prostorske strukture molekule
Ligaze (sintetaze) - reakcije povezave dveh molekul, ki jih spremlja hidroliza makroergov.
Vstopnica 21
1. Biološka oksidacija: kemija, vrste, lokalizacija v celici. Pomen za telo.
2. Glukoneogeneza: substrati, povezanost z glikolizo (Coreyev cikel), lokalizacija, biološki pomen. Uredba.
3. Vitamin D: najpomembnejši viri vitamina, koencimska oblika (če je znana), procesi, ki vodijo do nastanka aktivne oblike; biokemični procesi, v katerih sodeluje; biokemične spremembe pri hipovitaminozi.
4. Encim katalizira cepitev peptidne vezi v proteinski molekuli. Poimenujte razred in podrazred encima.
odgovor:
1 ) Biološka oksidacija - proces, med katerim oksidirajoči substrati izgubijo protone in elektrone, tj. so donorji vodika, vmesni nosilci so akceptorji-donorji, kisik pa je končni akceptor vodika.
Oksidacijo lahko izvedemo na 3 načine: z dodajanjem kisika ogljikovemu atomu v substratu, z odcepitvijo vodika ali z izgubo elektrona. V celici poteka oksidacija v obliki zaporednega prenosa vodika in elektronov s substrata na kisik. Kisik igra vlogo oksidanta.
Oksidativne reakcije potekajo s sproščanjem energije.
Redukcija kisikovega atoma pri interakciji s parom protonov in elektronov povzroči nastanek molekule vode. Zato se v procesu biološke oksidacije porablja kisik. Celica, tkivo ali organ, v katerem substrat oksidira, porablja kisik. Porabo kisika v tkivih imenujemo tkivno dihanje.
Koncepti biološke oksidacije in tkivnega dihanja so nedvoumni, če pogovarjamo se o biološki oksidaciji s sodelovanjem kisika. To vrsto oksidacije lahko imenujemo tudi aerobna oksidacija.
Poleg kisika lahko vlogo končnega akceptorja v verigi prenosa vodika igrajo spojine, ki se v tem primeru reducirajo v dihidrosubdukte.
Biološka oksidacija je dehidrogenacija substrata s pomočjo vmesnih nosilcev vodika in njegovega končnega akceptorja. Če kisik deluje kot končni akceptor - aerobna oksidacija ali tkivno dihanje, če končni akceptor ni kisik - anaerobna oksidacija.
2) Glukoneogeneza- sinteza glukoze iz prekurzorjev brez ogljikovih hidratov. Glavna prekurzorja sta piruvat in laktat, vmesni pa metaboliti TCA, glukogene (glukoplastične) aminokisline in glicerol.
Nodalna točka sinteze glukoze je pretvorba piruvata v fosfoenolpiruvat (PEP).
Piruvat karboksilira piruvat karboksilaza na račun energije ATP, reakcija poteka v mitohondrijih"
CH,-CO-COOH + CO, -------------- "NOOS-CH.-CO-COOH
Piruvat ATP ADP + (P) Oksaloacetat
Nato pride do fosforilirajoče dekarboksilacije, ki jo katalizira fosfoenolpiruvat karboksikinaza:
HOOC-CH-CO-COOH + GTP --- HC=C-COOH + GDP + COd oksaloacetat
Nadaljnja pot za nastanek G-6-P je obratna pot glikolize, ki jo katalizirajo isti encimi, vendar v nasprotni smeri. Edina izjema je pretvorba fruktozo-1,6-difosfata v fruktozo-6-fosfat, ki jo katalizira fruktoza difosfataza.
Številne aminokisline (asparagin, asparaginska kislina, tirozin, fenilalanin, treonin, valin, metionin, izolevcin, glutamin, prolin, histidin in arginin) se tako ali drugače pretvorijo v metabolit TCA - fumarno kislino, ta pa v oksaloacetat. Drugi (alanin, serin, cistin in glicin) - v piruvatu. Delno se asparagin in asparaginska kislina pretvorita neposredno v oksaloacetat.
Glicerol je vključen v procese glukoneogeneze na stopnji 3-PHA, laktat se oksidira v piruvat. Na sl. 57 je diagram glukoneogeneze.
Glukoza vstopi v celice iz črevesja, kjer je podvržena fosforilaciji s tvorbo G-6-P. Lahko se pretvori na enega od štirih načinov" v prosto glukozo; v glukoza-1-fosfat, ki se uporablja pri sintezi glikogena; vključen je v glavno pot, kjer razpade na CO, s sproščanjem energije skladišči se v obliki ATP ali laktatira; sodeluje pri PPP, kjer poteka sinteza NADPH, ki služi kot vir vodika za reduktivne sinteze, in tvorba riboza-5-fosfata, ki se uporablja pri sintezi. DNK in RNK.
Glukoza je shranjena v obliki glikogena, ki se odlaga v jetrih, mišicah in ledvicah. Ko se glikogen porabi zaradi intenzivne porabe energije ali pomanjkanja ogljikovih hidratov v prehrani, se lahko vsebnost glukoze in glikogena dopolni zaradi sinteze iz ne-ogljikohidratnih komponent metabolizma, tj. z glukoneogenezo.
3) vitamin D - kalciferol, antirahitični faktor. S hrano (jetra, maslo, mleko, ribje olje) prihaja v obliki predhodnikov. Glavni je 7-dehidroholesterol, ki se po izpostavljenosti UV žarkom v koži spremeni v holekalciferol (vitamin D3). Vitamin D3 se transportira v jetra, kjer se hidroksilira na položaju 25, da nastane 25-hidroksiholekalciferol. Ta produkt se transportira do ledvic, kjer se hidroksilira v svojo aktivno obliko. Pojav aktivne oblike holekalciferola v ledvicah nadzira paratiroidni hormon obščitničnih žlez.
Aktivna oblika vitamina, ki vstopi v črevesno sluznico s krvnim obtokom, povzroči pretvorbo prekurzorskega proteina v protein, ki veže kalcij, kar pospeši absorpcijo kalcijevih ionov iz črevesnega lumna. Podobno se pospeši reabsorpcija kalcija v ledvičnih tubulih.
Do pomanjkanja lahko pride pri pomanjkanju vitamina D v prehrani, nezadostni izpostavljenosti soncu, bolezni ledvic in nezadostni tvorbi paratiroidnega hormona.
S pomanjkanjem vitamina D se vsebnost kalcija in fosforja v kostnem tkivu zmanjša. Kot rezultat - deformacija okostja - razmajan rožni venec, noge v obliki črke X, ptičja prsa. Bolezen pri otrocih je rahitis.
| " |
