Обмен липидов коллоквиум вопросы
 Скачать 337.5 Kb.
|
КОЛЛОКВИУМ Вопросы
триглицериды — природные органические соединения, полные сложные эфиры глицерина и одноосновных жирных кислот; входят в класс липидов. В живых организмах выполняют структурную, энергетическую и др. функции. Триглицериды гидрофобны, поскольку не содержат полярных групп, способных взаимодействовать с полярными молекулами воды. Основная функция триглицеридов - энергетический субстрат. Ди- и моноацилглицеролы – промежуточные продукты обмена триглицеридов. В связи с гидрофобность триглицериды запасаются в специализированной ткани – жировой. Функция: энергетическая Фосфолипиды –сложные эфиры глицерина, ВЖК (как правило, ненасыщенных), ортофосфорной кислоты, с которой связаны аминоспирт или аминокислота Глицерофосфолипиды амфифильны, поскольку в структуре их молекул есть как полярные группы, взаимодействующие с водой, так и неполярные, между которыми образуются гидрофобные связи. Вследствие амфифильности фосфолипиды в воде образуют два вида ассоциатов – мицеллу и бислойные пузырьки. С этим, соответственно, связаны две функции фосфолипидов: 1. транспорт в плазме крови гидрофобных липидов, заключенных в мицеллы, 2. формирование остова мембран. Кроме структурных функций глицерофосфолипиды выполняют роль исходных субстратов для образования вне- и внутриклеточных регуляторов метаболизма. Глицерофосфолипид - инозитолдифосфат является исходным субстратом для образования внутриклеточных мессенджеров (посредников) в действии многих биологически активных веществ на клетки. Эти вещества активируют фермент фосфолипазу С, который гидролизирует фосфатидилинозитолдифосфат на два другие внутриклеточных регулятора – диацилглицерол и инозитолтрифосфат. Глицерофосфолипиды, содержащие остаток арахидоновой кислоты, являются исходными субстратами для образования эйкозаноидов – биологически активных веществ трех групп: лейкотриенов, тромбоксанов и простагландинов. Сфинголипиды – это группа соединений, в основе структуры которых – аминоспирт церамид, связанный через аминогруппу с высшей жирной кислотой. Сфингомиелин - основной компонент миелина в нервной ткани. Сфингомиелин выполняя роль «электроизолятора» аксонов, обеспечивает таким образом высокую скорость передачи нервного импульса; в клетках многих тканей служит исходным субстратом для ферментативного образования церамида и сфингозина, регулирующих ряд метаболических процессов, включая апоптоз. Гликолипиды —) сложные липиды, образующиеся в результате соединения липидов с углеводами. У гликолипидов имеются полярные «головы» (углевод) и неполярные «хвосты» (остатки жирных кислот). Благодаря данному свойству, вместе с фосфолипидами, гликолипиды входят в состав клеточных мембран. Главной формой гликолипидов в животных тканях являются гликосфинголипиды. Они содержат церамид, а также один или несколько остатков сахаров. Двумя простейшими соединениями этой группы являются галактозилцерамид (GalCer) и глюкозилцерамид (ClcCer). Галактозилцерамид — главный гликосфинголипид мозга и других нервных тканей, но в небольших количествах он встречается и во многих других тканях. Простые гликосфинголипиды в тканях, отличных от нервной, представлены главным образом глюкозилцерамидом; в небольших количествах он имеется и в ткани мозга. Гликосфинголипиды, являющиеся компонентами наружного слоя плазматической мембраны, могут участвовать в межклеточных взаимодействиях и контактах. Некоторые из них являются антигенами, например антиген Форссмана и вещества, определяющие группы крови системы АВ0. Сходные олигосахаридные цепи обнаружены и у других гликопротеинов плазматической мембраны. Ряд ганглиозидов функционирует в качестве рецепторов бактериальных токсинов (например, холерного токсина, который запускает процесс активации аденилатциклазы).
Стеаторея Нарушения переваривания и всасывания липидов обусловливаются одной из следующих причин. 1. Дефицит панкреатической липазы, связанный с заболеваниями поджелудочной железы. 2. Дефицит желчи в кишечнике, обсуловленный заболеваниями печени или желчевыводящих путей. 3. Угнетение ферментных систем ресинтеза триглицеридов в стенке кишечника при его заболеваниях. Обязательный спутник всех нарушений — стеаторея (появление липидов в кале). Три вида стеатореи (гепатогенная, панкреатическая и энтерогенная) соответствуют перечисленным выше трем причинам, вызывающим ее. Гепатогенная стеаторея связана с непроходимостью желчных путей-или с нарушением желчеобразования при заболеваниях печени. Наиболее характерные для нее изменения — бесцветный кал (отсутствие желчных пигментов) и высокое содержание в кале солей жирных кислот — мыл, особенно кальциевых (нарушение всасывания ЖК из-за отсутствия желчных кислот в кишечнике). Панкреатическая стеаторея обусловлена отсутствием в кишечнике панкреатической липазы при заболеваниях поджелудочной железы. Характеризуется высоким содержанием триацилглицеридов (отсутствие расщепляющего их фермента) при нормальном окрашивании кала. Энтерогенная стеаторея обусловлена нарушением ресинтеза липидов в слизистой оболочке тонкого кишечника. Это ведет к нарушению всасывания без заметного нарушения переваривания липидов. То же может наблюдаться и после удаления значительной части тонкого кишечника. Характерно повышенное содержание жирных кислот в кале, окраска нормальная. Изменение содержания липопротеинов может выявляться при многих патологических процессах, указывая на нарушения липидного обмена. Роль желчных кислот в переваривании и всасывании липидов. Переваривание липидов происходит в 12-перстной кишке, куда поступают липаза (с соком поджелудочной железы) и конъюгированные желчные кислоты (в составе желчи). С желчью же поступает и неидентифицированное вещество, активирующее и стабилизирующее липазу. Желчные кислоты как амфифильные соединения ориентируются на границе раздела жир-вода, погружаясь гидрофобной частью молекулы в каплю жира, а гидрофильной оставаясь в водной среде. Это приводит к снижению поверхностного натяжения и к дроблению капель жира, в итоге к увеличению суммарной поверхности жировых капель. На поверхности мельчайших мицелл (диаметр 0.5 мк) сорбируется липаза, гидролизующая эфирные связи в молекуле липидов. В результате триацилглицерид теряет остатки жирных кислот (вначале в α-, а затем в β положении). Высвобождающиеся жирные кислоты усиливают эмульгирование липидов. Всасываться могут негидролизованные жиры, но особенно интенсивно продукты их гидролиза. Около 3/4 липидов всасывается в виде моноацилгли-церидов и в малых количествах нераспавшиеся жиры. Желчные кислоты образуют мицеллы с жирными кислотами и моноацил-глицеридами, что позволяет им проникнуть в клетки слизистой. В толще слизистой желчные кислоты высвобождаются, поступают в портальный кро-воток, с током крови в печень и затем секретируются в желчные капилляры. Это позволяет использовать их повторно. За сутки около 0,3 г желчных кислот, не всасываясь, теряется с калом. Потери восполняются за счет синтеза в печени. Нарушения желчеобразования или поступления желчи в кишечник приводят к тому, что жиры выделяются в непереваренном или в частично переваренном виде с калом — стеаторея. По зелёному: Соли желчных кислот резко уменьшают поверхностное натяжение на границе жир/вода, благодаря чему они не только облегчают эмульгирование, но и стабилизируют уже полученную эмульсию. Также важна роль в связи с активирующей функцией липазы, под влиянием которой происходит расщепление жира в кишечнике. Вырабатываемая в поджелудочной желез липаза расщепляет триглицериды, находящиеся в эмульгированном состоянии. Липолитические ферменты пищеварительного тракта, условия их функционирования. Переваривание липидов происходит в 12-перстной кишке, куда поступают липаза (с соком поджелудочной железы) и конъюгированные желчные кислоты (в составе желчи). С желчью же поступает и неидентифицированное вещество, активирующее и стабилизирующее липазу. Механизмы эмульгирования липидов, значение процесса для их усвоения. Переваривание липидов происходит в 12-перстной кишке, куда поступают липаза (с соком поджелудочной железы) и конъюгированные желчные кислоты (в составе желчи). С желчью же поступает и неидентифицированное вещество, активирующее и стабилизирующее липазу. Желчные кислоты как амфифильные соединения ориентируются на границе раздела жир-вода, погружаясь гидрофобной частью молекулы в каплю жира, а гидрофильной оставаясь в водной среде. Это приводит к снижению поверхностного натяжения и к дроблению капель жира, в итоге к увеличению суммарной поверхности жировых капель. На поверхности мельчайших мицелл (диаметр 0.5 мк) сорбируется липаза, гидролизующая эфирные связи в молекуле липидов. В результате триацилглицерид теряет остатки жирных кислот (вначале в α-, а затем в β положении). Высвобождающиеся жирные кислоты усиливают эмульгирование липидов. Всасываться могут негидролизованные жиры, но особенно интенсивно продукты их гидролиза. Около 3/4 липидов всасывается в виде моноацилгли-церидов и в малых количествах нераспавшиеся жиры. Желчные кислоты образуют мицеллы с жирными кислотами и моноацил-глицеридами, что позволяет им проникнуть в клетки слизистой. В толще слизистой желчные кислоты высвобождаются, поступают в портальный кро-воток, с током крови в печень и затем секретируются в желчные капилляры. Это позволяет использовать их повторно. За сутки около 0,3 г желчных кислот, не всасываясь, теряется с калом. Потери восполняются за счет синтеза в печени. Нарушения желчеобразования или поступления желчи в кишечник приводят к тому, что жиры выделяются в непереваренном или в частично переваренном виде с калом — стеаторея. В клетках кишечника продукты переваривания жиров вступают в процесс ресинтеза, образуя липиды, свойственные данному организму. Ресинтезиро-ванный жир и отчасти продукты переваривания жира поступают в лимфатические капилляры и в небольшом количестве (до 15%) в капилляры портальной системы. Липиды нерастворимы в жидкостях организма, поэтому их транспорт кровью происходит только после включения в состав особых частиц — липопротеинов, где .роль солюбилизатора играют белки. Из четырех типов липопротеинов в кишечнике образуются два: хиломикроны и липопротеины очень низкой плотности (ЛПОНП). Эти образования называют транспортными формами липидов. Детальнее с ними познакомим вас позже. В составе транспортных форм липиды доставляются к органам и тканям. 127. Образование и транспорт триглицеридов в организме. Синтез триглицеридов происходит из глицерина и жирных кислот (главным образом стеариновой, пальметиновой и олеиновой). Путь биосинтеза в тканях протекает через образование глицерол-3-фосфата как промежуточного соединения. В почках, а также втенках кишечника, где активность фермента глицеролкиназы высока, глицерин фосфорилируется АТФ с образованием глицерол-3-фосфата: глицерин+АТФ – L-глицерол-3-фосфат + АДФ. В жировой ткани и мышцах вследствие очень низкой активности глицеролкиназы образование г-3-ф в основном связано с гликолизом или гликогенолизом. В процессе гл. распада глюкозы образуется диоксиацетонфосфат, который в присутствии цитоплазматической НАД-зависимой глицеролфосфатдегидрогеназы способен превращаться в глицерол-3-фосфат. В печени же наблюдается оба пути образования г-3-фосфата. Образовавшийся тем или иным путём г-3-ф ацилируется двумя молекулами КоА-производного жирной кислоты. В результате образуется фосфатидная кислота: Г-3-ф + ацил-КоА – фосфатидная кислота. Если идёт синтез триглицеридов, то происходит дефосфорилирование фосфатидной кислоты с помощью специфической фосфатазы и образование 1,2-диглицерида. Завершается процесс биосинтеза триглицеридов этерификацией образовавшегося 1,2-диглицерида третьей молекулой ацил-КоА. Холестерол: источники, транспорт, утилизация. Гиперхолестероемия: причины, связь с холестерозом, биохимия атеросклероза, биохимические основы лечения гиперхолестеролэмии и атеросклероза. Холестерол. На долю холестерола приходится основная масса липоидов (до 140 г) в тканях человека. Наиболее богаты холестеролом миэлиновые мембраны. Часть холестерола содержится в форме эфиров жирных кислот (депонированная или транспортные формы). Функциихолестерола: 1) структурный компонент клеточных мембран, 2) предшественник в синтезе других стероидов (гормонов, витамина Д, желчных кислот). Источникихолестерола: пища животного происхождения и биосинтез. Биосинтезхолестерола осуществляется на основе ацетил-КоА. Один из промежуточных продуктов — β-гидрокси-β-метилглутарил-КоА, кроме того следует назвать сквален и ланостерин. Пополнение фонда холестерола происходит за счет биосинтеза (около 1 г в сутки) и поступления из кишечника (0,3 г в сутки). Около 80% холестерола синтезируется в печени, около 10 в клетках кишечника около 5% в клетках кожи. Регулируется синтез холестерола по принципу обратной отрицательной связи: холестерол угнетает синтез фермента, катализирующего образование мевалоновой кислоты. Если содержание холестерола в пище превышает 1-2 г/ сут., синтез практически прекращается. Роль гиперхолестеролэмии в возникновении осложненного холестериноза (атеросклероза) имеет достаточно подтверждений. К факторам риска относят повышенное артериальное давление, курение, гипертриглицеридемию и стрессы различного происхождения. Лица с содержанием холестерола в плазме ниже 5,2 ммоль/л с малой частотой ИБС устойчивы к этим факторам риска. 5,2 – 9 ммоль/л имеют решающее значение в возникновении атеросклеротичсеких изменений. Выше 9,0 – 100% беспонтово. Начальный механизм атеросклероза – проникновение липопротеидов или продукта их деградации, богатых холестеролом или его эфирами, через эндотелий в субэндотелиальное пространство. Ведущее биохимическое проявление атеросклероза — отложение холестерола в стенках артерий. Главная причина отложений — гиперхолестеролемия на фоне повреждений эндотелия, вызванных гипертонией, воспалительными процессами, повышенной свертываемостью крови, воздействием токсических веществ. В отложения холестерола в стенке артерий диффундирует холестерол из липопротеинов и хотя диффузия двусторонняя, преобладает движение к сосудистой стенке, что увеличивает отложения. Однако местные изменения не единственая причина развития атеросклероза. Заболевание — результат нарушения чрезвычайно сложной биохимической системы. Она включает в себя синтез холестерола, его обмен, транспорт и выведение, формирование липопротеинов, их катаболизм, рецепцию липопротеинов клетками. Нарушение в любом участке этой системы может привести к гиперхолестеролемии и отложению холестерола в стенках сосудов. Так, значительный избыток холестерола в питании, хотя и ведущий к замедлению и блокаде биосинтеза холестерола в печени и стенке кишечника, может явиться причиной гиперхолестеролемии. Основной источник холестерола для не синтезирующих его тканей — ЛПНП. Поглощение клеткой холестерола из ЛПНП включает такие этапы. 1. Связывание ЛПНП с рецепторами плазматических мембран клеток (в том числе клеток сосудистой стенки). 2. Поглощение комплекса рецептор-ЛПНП клеткой путем эндоцитоза. 3. Слияние комплекса с лизосомами и гидролиз этерифицированного холестерола с образованием свободного холестерола. 4. Использование холестерола в биосинтезе мембран или запасание в клетке. Если в клетке накоплен избыток холестерола, новые рецепторы не образуются, и клетки теряют способность поглощать холестерол из крови. При наследственном отсутствии или дефиците рецепторов общее содержание холестерола и ЛПНП в крови заметно возрастает и это приводит к тому, что холестерол откладывается в различных тканях. Причиной наследственной гиперхолестеролемии может быть и нарушение переноса комплекса рецептор-ЛПНП внутрь клетки. Повидимому, существуют и нарушения других механизмов метаболизма холестерола. . Важнейшие фосфолипиды, биосинтез, биологическая роль. Сурфактант. К этому классу сложных липидов относится глицерофосфолипиды и сфинголипиды. Глицерофосфолипиды явялются производными фосфатидной кислоты: в их состав входят глицерин, жирные кислоты, фосфорная кислота и обычно азотсодержащие соединения. Характерно, что одна часть их молекулы обнаруживает резко выраженную гидрофобность, тогда как другая часть гидрофильна благодаря отрицательному заряду остатка фосфорной кислоты и положительному заряду одного из радикалов. Существует несколько подклассов: фосфатидилхолины, фосфотидилэтаноламины, фосфатидиламины, фосфатидилсерины и др. Сфингомиелины являются наиболее распространёнными сфинголипидами. Находятся в мембране животных и растительных клеток. Особенна богата ими нервная ткань, обнаружены в почках, печени и других органов. При гидролизе они образуют одну молекулу жирной кислоты, одну молекулу ненасыщенного аминоспирта сфингозина, одну молекулу азотистого основания. Синтез локализован главным образом в эндоплазматичеческой сети клетки. Сначала фосфатидная кислота в результате обратимой реакции с цитидинтрифосфатом (ЦТФ) превращается в цитидинфосфат-диглицерида (ЦДФ-диглицерид). Затем в последующих реакциях, каждая из которых катализируется соответствующим ферментом, цитидинмонофосфат вытесняется из молекулы ЦДФ-диглицеида одним из двух соединений – серином или инозитом, образуя фосфатидилсерин или фосфатидилинозит, или 3-фосфатидил-глицерол-1-фосфат. В свою очередь фосфатидилсерин может декарбоксилироваться с образованием фосфатидилэтаноламина, который является предшественником фосфатидилхолина. В результате последовательного переноса трех метильных групп от трёх молекул S-аденозилметионина к аминогруппе остатка этаноламина образуется фосфатидилхолин. Существует ещё один путь синтеза фосфатидилэтаноламина и фосфатидилхолина в клетках животных. В этом пути также используется ЦТФ в качестве переносчика, но не фосфатидной кислоты, а фосфорилхолина или фосфорилэтаноламина. |