Строение и обмен липидов. Лекция 5. Строение и обмен липидов. Лекция 5 Строение и обмен липидов
 Скачать 367 Kb.
|
Лекция 5 Строение и обмен липидовЛипиды –разнообразные по строению вещества, обладающие одинаковыми физико-химическими свойствами: липиды не растворяются в воде, но хорошо растворимы в органических растворителях (бензол, гексан, бензин и пр.); Липиды делятся на жиры и жироподобные вещества (липоиды). OO CH2-O -C- R1 O глицерин CH - O -C- R2 жирные к-ты O CH2-O -C- R3 Исходя из такого строения, жиры еще называют триглицеридами или триацилглицеринами. Молекула жира состоит из остатка спирта - глицерина и трех остатков жирных кислот: Жиры различного происхождения отличаются друг от друга только набором жирных кислот. Жирные кислоты Насыщенные Ненасыщенные или предельные или непредельные (не содержат (содержат двойных связей) двойные связи) Наиболее часто в состав природных жиров входят жирные кислоты, содержащие 16 или 18 атомов углерода (насыщенные: пальмитиновая (С16), стеариновая (С18); ненасыщенные: олеиновая (С18, с одной двойной связью, линолевая (С18, с двумя двойными связями). Непредельные жирные кислоты, содержащие две и более двойных связей, называются полиненасыщенными; Такие жирные кислоты в организме человека не синтезируются и поэтому обязательно должны поступать с пищей; От содержания в жире непредельных кислот зависит его температура плавления; Чем больше в молекуле жира двойных связей в жирных кислотах, входящих в его состав, тем ниже температура плавления; Отсюда следует, что непредельные жирные кислоты, в первую очередь полиненасыщенные, находятся преимущественно в составе растительных жиров. Энергетическая функция жировПодобно углеводам жиры также являются важными источниками энергии (1 г жира при окислении дает около 9 ккал, при окислении углеводов выделяется только 4 ккал/г); Запасы жира в организме значительно превосходят углеводные резервы; Жиры по сравнению с углеводами окисляются труднее и поэтому используются в организме во вторую очередь. Защитная функция жировВследствие низкой теплопроводности жиры и особенно подкожный жир защищают организм от перегревания и переохлаждения; Жир, входящий в состав большого и малого сальников, предохраняет органы брюшной полости от механических воздействий; Жир, образующий околопочечную капсулу, защищает почки от травматических повреждений Классификация липоидовЛипоиды Фосфолипиды Гликолипиды Стероиды Холестерин Желчные кислоты Кортикостероиды Андрогены Эстрогены Витамин D Структурная основа стероидовФосфолипиды, гликолипиды и холестерин входят в состав биологических мембран организма. Обмен жировОбмен жиров С пищей в среднем поступает в сутки 80-100 г жиров; Переваривание жиров происходит в тонкой кишке под действием фермента липазы и с участием желчных кислот:R1 COOH CH2-OH CH - OH + CH2 -OH о + 3 H2O R3 COOH R2 COOH CH2-O -C- R3 - R2 о CH2-O -C- R1 CH2-O - C о Жир Глицерин Жирные кислоты В процессе всасывания в стенке тонкой кишки жирные кислоты вновь соединяются с глицерином, в результате чего образуются молекулы жира; Но в этот процесс вступают только жирные кислоты, входящие в состав жиров человека, и поэтому синтезируется собственный жир организма; Образовавшийся жир по лимфатическим сосудам, минуя печень, поступает в большой круг кровообращения и далее в жировые депо. Использование жира в качестве источника энергии начинается с его мобилизации, т.е. выхода жира из жировых депо в кровь; Мобилизация жира происходит под воздействием гормона адреналина и импульсов симпатической нервной системы. Бόльшая часть жира из кровяного русла поступает в печень, где имеются активные ферменты жирового обмена; Под действием печеночной липазы жир распадается на глицерин и жирные кислоты; Жирные кислоты подвергаются окислению, называемому β-окислением; В процессе β-окисления от жирной кислоты поочередно отщепляются двууглеродные фрагменты в форме ацетил-кофермента А; В конечном итоге жирные кислоты превращаются в ацетил-кофермент А, количество молекул которого равно половине числа атомов углерода в исходной жирной кислоте. Каждый цикл β-окисления сопровождается синтезом 5 молекул АТФ В печени только незначительная часть ацетил-кофермента А окисляется в цикле Кребса до углекислого газа и воды с выделением энергии; Бόльшая часть ацетил-кофермента А в печени превращается в кетоновые тела; Этот процесс называется кетогенез. КетогенезАцетил- кофермент А SНKoA SKoA C=O CH3 CH3 C=O Ацетил- кофермент А + SKoA C=O CH2 CH3 C=O Ацетоацетил- кофермент А НSKoA + Кофермент А Ацетоацетил- кофермент А Ацетоуксусная кислота (ацетоацетат) + НАД H2 - НАД β-оксимасляная кислота (β-оксибутират) Кетоновые тела Обмен жира в печениЖир Плазма крови Жир Глицерин Жирные кислоты Жирные кислоты Ацетил-КоА β-окисление Цикл Кребса СО2 + Н2О + АТФ Кетоновые тела Кетогенез Митохондрия Обмен углеводов Цитоплазма клетки печени Кетоновые тела Плазма крови Жир Cтенка клетки печени Стенка капилляра Образование и использование кетоновых телПечень Жирные кислоты Ацетил-кофермент А Кетоновые тела Кетоновые тела Кетоновые тела Ацетил-кофермент А СО2 Н2О АТФ Кровь Ткани β-окисление, цикл Кребса и кетогенез протекают в митохондриях; Проникновение жирных кислот в митохондрии происходит с помощью переносчика – карнитина; Применение карнитина в качестве пищевой добавки позволяет ускорить вовлечение жирных кислот в β-окисление и кетогенез; Во многих видах спорта использование карнитина позволяет повысить аэробную работоспособность; В бодибилдинге карнитин применяют в период тренировок «на рельеф»; Благодаря карнитину повышается скорость окисления жиров подкожной жировой клетчатки, и мыщцы становятся более рельефными. Синтез жировСинтезируются жиры из глицерина и жирных кислот; Глицерин в организме возникает при распаде жира (пищевого и собственного), а также легко образуется из углеводов; Жирные кислоты синтезируются из ацетил-кофермента А - универсального метаболита организма; Для этого синтеза еще необходимы водород (в форме НАДФН2) и энергия АТФ. В организме синтезируются только насыщенные и мононенасыщенные (имеющие одну двойную связь) жирные кислоты; Кислоты, содержащие две и более двойных связей в своей молекуле (полиненасыщенные), в организме не синтезируются и должны поступать с пищей; Для синтеза жира также могут быть использованы также жирные кислоты – продукты гидролиза пищевого и собственного жиров. Синтез жира осуществляется в цитоплазме клеток (преимущественно, жировой ткани, печени, тонкой кишки); Глицерин и жирные кислоты могут быть получены из углеводов; Поэтому при избыточном потреблении углеводов на фоне малоподвижного образа жизни развивается ожирение. Синтез холестеринаХолестерин и его производные синтезируются из ацетил-кофермента А Для синтеза необходимы водород (в форме НАДФН2) и энергия АТФ. Холестерин – обязательный компонент биологических мембран |