Лекция № 14. Обмен ЛИПИДОВ (продолжение)

1.ТРАНСПОРТНЫЕ ЛИПОПРОТЕИНЫ КРОВИ. СОСТАВ И БИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ. 2.ПРОСТАГЛАНДИНЫ, ПРОСТАЦИКЛИНЫ, ТРОМБОКСАНЫ, ЛЕЙКОТРИЕНЫ. МЕХАНИЗМ ИХ ОБРАЗОВАНИЯ И БИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ.

3.ОКИСЛЕНИЕ ГЛИЦЕРИНА И ВЖК В ТКАНЯХ.

ЛИПИДЫ являются нерастворимыми в воде соединениями, поэтому для их переноса кровью необходимы специальные переносчики, которые растворимы в воде. Такими транспортными формами являются ЛИПОПРОТЕИНЫ. Они относятся к свободным ЛИПИДАМ. Синтезированный жир в стенке кишечника, либо жир синтезированный в других тканях органах может быть транспортирован кровью лишь после включения в состав ЛИПОПРОТЕИНОВ, где роль стабилизатора играют белки.

По своему строению мицеллы ЛИПОПРОТЕИНЫ имеют наружный слой и ядро. Наружный слой формируется из БЕЛКОВ, ФОСФОЛИПИДОВ и ХОЛЕСТЕРИНА, которые имеют гидрофильные полярные группы и проявляют сродство к воде. Ядро состоит из ТРИГЛИЦЕРИДОВ, ЭФИРОВ ХОЛЕСТЕРИНА, ВЖК, витаминов A, D, Е, К. Т.о. нерастворимые жиры легко транспортируются по всему организму после синтеза в стенке кишечника, а также синтеза в других тканях между клетками, которые их синтезируют и используют.

Выделяют 4 класса ЛИПОПРОТЕИНОВ крови, которые отличаются друг от друга по своему химическому состоянию, размерам мицелл и транспортируемым жирам. Поскольку они имеют различную скорость оседания в растворе поваренной соли, их разделяют на:

1. ХИЛОМИКРОНЫ. Образуются в стенке кишечника и имеют самый крупный размер частиц.

2. ЛПОНП. Синтезируются в стенке кишечника и печени.

3. ЛПНП. Образуются в эндотелии капилляров из ЛПОНП.

4. ЛПВП. Образуются в стенке кишечника и печени.

Т.о. транспортные ЛП крови синтезируются двумя видами клеток - ЭНТЕРОЦИТАМИ и

ГЕПАТОЦИТАМИ. Было установлено, что ЛП крови при электрофорезе белков движутся в зоне

альфа и бета -ГЛОБУЛИНОВ, поэтому их по электрофоретической подвижности ещё

обозначают как:

Пре бета- ЛП - ЛПОНП,

Бета-ЛП-ЛПНП,

Альфа-ЛП-ЛПВП.

ХИЛОМИКРОНЫ как самые крупные частицы при электрофорезе остаются на старте.

Максимальная их концентрация достигается к 4 - 6 часам после приёма пищи. Расщепляются они

под действием фермента - ЛИПОПРОТЕИДЛИПАЗЫ, которая образуется в печени, легких,

эндотелии сосудов, жировой ткани.

Принято считать, что ХИЛОМИКРОНЫ отсутствуют в крови натощак и появляются только

после приёма пищи. В основном они транспортируют ТРИГЛИЦЕРИДЫ (83 - 85 %).

ЛПОНП и ЛПНП в основном транспортируют холестерин и его эфиры в клетки органов и

тканей. Эти фракции относятся к АТЕРОГЕННЫМ. ЛПВП в основном осуществляют транспорт ФОСФОЛИПИДОВ и ХОЛЕСТЕРИНА. Холестерин транспортируется в печень для последующего окисления с образованием желчных кислот и выделяется из организма в виде КОПРОСТЕРИНОВ. Эту фракцию называются АНТИАТЕРОГЕННОЙ.

Распадаются ЛИПОПРОТЕИНЫ крови:

ХИЛОМИКРОНЫ - под действием ЛИПОПРОТЕИДЛИПАЗЫ печени, жировой ткани, эндотелия капилляров. Продукты гидролиза вовлекаются в клеточный метаболизм. ЛПНП и ЛПВП путём эндоцитоза поглощаются клетками печени, почек, надпочечников, жировой ткани и кишечника, разрушаются в ЛИЗОСОМАХ и МИКРОСОМАХ.

ПРОСТАГЛАНДИНЫ , ПРОСТАЦИКЛИНЫ, ТР0МБОКСАНЫ , относящиеся к ПРОСТАНОИДАМ, а также ЛЕЙКОТРИЕНЫ являются гормон подобными веществами, которые в организме человека образуются из ЭССЕНЦИАЛЬНЫХ ВЖК. Главным их предшественником являются АРАХИДОНОВАЯ кислота (С19Н31СООН). Она не может существовать в клетке в свободном виде. Она очень активная и как только, выделяется в результате гидролиза, сразу же включается в клеточный метаболизм - образование гормон подобных веществ.

В настоящее время установлено, что они могут образовываться практически во всех клетках организма, за исключением эритроцитов. Образуются они в микро-количествах и по мере необходимости. Свой биологический эффект они оказывают в клетках тех органов и тканей, в которых образуются. Они выполняют роль местных гормонов, которые координируют функцию соседних клеток или удалённых на незначительные расстояния друг от друга органов. Все эти

вещества коротко живущие, т.е. они имеют период полураспада от нескольких секунд

(ТРОМБОКСАНЫ) до 20 минут (ПРОСТАГЛАНДИНЫ). Выполнив свою роль, они инактивируются и выводятся из организма с мочой. Биосинтез этих соединений начинается с того момента, когда из ФОСФОЛИПИДА под действием ФОСФОЛИПАЗЫ А2 высвобождается АРАХИДОНОВАЯ кислота. Центральные реакции метаболизма кислоты катализирует фермент: ЦИКЛООКСИГЕНАЗА. а в лейкоцитах ЛИПООКСИГЕНАЗА. В результате реакции синтеза в структуру АРАИДОНОВОЙ кислоты включается молекула кислорода. В случае образования ПРОСТАНОИДОВ происходит циклизация. ПРОСТАГЛАНДИНЫ и ПРОСТАЦИКЛИНЫ представляют собой пяти-членные циклы, ТРОМБОКСАНЫ - шести членные циклы, ЛЕЙКОТРИЕНЫ - ненасыщенные производные, ациклические соединения АРАХИДОНОВОЙ К-ТЫ.

Биологическая роль:

1.ПРОСТАГЛАНДИНЫ:

A) В эндокринных железах стимулируют образование гормонов (щитовидная железа, ПЖЖ, надпочечники).

Б) В жировой ткани тормозят ЛИПОЛИЗ.

B) Регулируют сокращение гладких мышц кишечника, бронхов, матки.

Г) Оказывают влияние на сокращение миокарда.

Д) Регулируют кровоток в почках, контролируют выведение электролитов и воды с мочой.

Е) Регулируют тромб-образование и проницаемость капилляров.

Ж) В ЦНС раздражают центры терморегуляции, вызывая повышение температуры тела -

лихорадку.

3) Повышая чувствительность нервных окончаний к ГИСТАМИНУ, они вызывают боль.

2.ПРОСТАЦИКЛИНЫ образуются в сердце и сосудах. Препятствуют образованию тромбов,

способствуют расширению сосудов, понижению артериального давления.

3.ТРОМБОКСАНЫ образуются из тучных клеток и тромбоцитов. Они запускают механизм

тромбобразования, способствуя слипанию тромбоцитов.

4.ЛЕЙКОТРИЕНЫ. Их биологическая роль связывается с воспалительными реакциями,

аллергическими реакциями и иммунитетом. Они способствуют прилипанию лейкоцитов к стенке

сосудов в местах воспаления. Они способствуют сокращению гладкой мускулатуры дыхательных

путей, ЖКТ. Регулируя тонус сосудов, они вызывают их сужение, повышение АД, стимулируют сокращение

коронарных сосудов.

Основную массу ЛИПИДОВ организма человека составляют нейтральные жиры, которые в клетках находятся в виде включений. Период обновления ТРИГЛИЦЕРИДОВ в разных тканях составляет от 2 до 18 суток. В клетках постоянно идут процессы распада и синтеза жиров. Распад жиров в клетках происходит в лизосомах, меньше в микросомах и цитоплазме при участии тканевых ЭСТЕРАЗ. В результате гидролиза жира образуются общие метаболиты: глицерины и ВЖК, окисление которых сопровождается образованием конечных продуктов -воды и углекислого газа -и выделением энергии в форме АТФ. Окисление глицеринов в тканях тесно связано с ГЛИКОЛИЗОМ, в который вовлекаются метаболиты обмена глицерина по следующей схеме:

Т.о. при окислении глицерина образовались конечные продукты:

Н₂О на этапе превращения:

1 . альфа -ГЛИЦЕРОФОСФАТА

2. ГЛИЦЕРАЛЬДЕГИД-3-ФОСФАТА

3. 2-ФОСФОГЛИЦЕРИНОВОЙ К-ТЫ

4. ПВК

5. ИЗОЦИТРАТА

6. Альфа-КЕТОГЛУТАРАТА

7. СУКЦИНАТА

8. МАЛАТА

СО2 на этапе превращения:

1. ПВК

2. ОКСАЛОСУКЦИНАТА

3. Альфа-КЕТОГЛУТАРАТА

АТФ на этапе превращения:

1 . альфа -ГЛИЦЕРОФОСФАТА

2. ГЛИЦЕРАЛЬДЕГИД-3-ФОСФАТА

3. 1,3-ДИФОСФОГЛИЦЕРИНОВОЙ К-ТЫ (СУБСТРАТНОЕФОСФОРИЛИРОВАНИЕ)

4. 2-ФОСФОЕНОЛПИРУВАТА (СУБСТРАТНОЕ ФОСФОРИЛИРОВАНИЕ)

6. ИЗОЦИТРАТА

7. Альфа-КЕТОГЛУТАРАТА

8. СУКЦИНИЛ-КОА (СУБСТРАТНОЕ ФОСФОРИЛИРОВАНИЕ)

9. СУКЦИНАТА

10. МАЛАТА

АТФ = (3+3+1 + 1+3+12) -1 =22

Окисление ВЖК в тканях изучалось Ф. КНООПОМ (1904г.), который назвал окисление ВЖК бета- окислением. Он показал, что процесс этот циклический, что все ВЖК, имеющие чётное количество углеродных звеньев в цепи обязательно проходят окисление, когда цепь периодически укорачивается на 2 углеродных звена. Последняя стадия окисления - стадия превращения масляной кислоты имеет свои особенности, когда в результате 1 цикла окисления образуется 2 молекулы АЦЕТИЛ-КОА. Одна проходит окисление с выделением 5 АТФ, а другая нет.

В 1949г. А. ЛЕНИНДЖЕР установил, что бета-окисление ВЖК происходит в МИТОХОНДРИЯХ. Д. ЛИНЕН (1954г.) детально описал все стадии бета-окисления.

В настоящее время бета-окисление называют ЦИКЛОМ КНООПА - ЛИНЕНА. Установлено, что процесс бета -окисления начинается в цитоплазме клеток с активации ВЖК. Мембрана МИТОХОНДРИЙ для ВЖК не проницаема. Транспорт ВЖК внутрь возможно только при участии азотистого основания - КАРНИТИНА. АЦИТИЛ-КОА в цитоплазме соединяется с КАРНИТИНОМ при участии фермента АЦЕТИЛ-КОА-КАРНИТИНТРАНСФЕРАЗЫ. Образуется комплекс, который легко проникает через мембрану. В межмембранном пространстве уже при участии МИТОХОНДРИАЛЬНОЙ ТРАНСФЕРАЗЫ комплекс распадается. КАРНИТИН возвращается в цитоплазму, а ВЖК в матрице подвергается окислению.

Т.о. завершая 1 цикл бега -окисления ВЖК, в результате которого ВЖК укоротилось на 2 углеродных звена. При бета -окислении выделилось 5АТФ и 12АТФ выделилось при окислении АЦЕИЛ-КОА в ЦТК и сопряженных с ним ферментов дыхательной цепи. Окисление ВЖК будет происходить циклически одинаково, но только до последней стадии - стадии превращения масляной кислоты (БУТИРИЛ-КОА), которая имеет свои особенности. Их надо учитывать при подсчёте энергетического эффекта окисления ВЖК, когда в результате одного цикла образуется 2 молекулы АЦЕТИЛ-КОА, одна из них проходила бета -окисление с выделением 5АТФ, а другая нет.

Энергетический эффект окисления ВЖК: АТФ = n/2 * 17 - 6, где n - число углеродных звеньев в цепи ВЖК, 17 - количество молекул АТФ, которые выделяются в результате окисления 2 углеродных звеньев цепи до конечных продуктов 5АТФ+12АТФ, 6 - то количество АТФ, которое не выделяется, поскольку 1 АТФ тратится на активацию ВЖК, а 5 АТФ не выделяются на последнем этапе - превращения молочной кислоты.

ВЖК, имеющие нечётное количество углеродных звеньев, поступают в организм человека в составе пищи. Окисление таких ВЖК происходит также как и ВЖК, имеющих чётное количество углеродных звеньев в цепи, но только до последней стадии - стадии превращения ПРОПИОНИЛ-КОА. которая имеет свои особенности:

Т.о. образованная молекула СУКЦИНИЛ-КОА, которая для дальнейшего окисления в МИТОХОНДРИЯХ поступает в ЦТК КРЕБСА, одним из основных субстратов которого она является.

Дата добавления: 2014-04-15; просмотров: 1339; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!