Обратный транспорт холестерина

Установлено, что в отличие от содержащих апоВ липопротеидов ( ЛПОНП и ЛПНП ), доставляющих холестерин (ХС) клеткам периферических тканей, ЛП высокой плотности (ЛПВП) способны забирать ХС с плазматических мембран этих клеток, а также с поверхности богатых ТГ липопротеидов ( ХМ и ЛПОНП ), где образуется его избыток в результате действия на эти частицы липопротеидлипазы (ЛПЛ) .

Оглавление:

Забрав холестерин, ЛПВП транспортируют его в печень для окисления в желчные кислоты . Свойством связывать ХС обладает один из основных апопротеинов ЛПВП — апоА-I . На первом этапе образуются так называемые насцентные (незрелые) формы ЛПВП — н-ЛПВП, или пре-b-ЛПВП. Пре-b-ЛПВП — липид-белковые комплексы, имеющие форму диска и напоминающие по структуре клеточные мембраны, состоящие из двух слоев фосфолипидов. Эти частицы отличаются от зрелых ЛПВП, они содержат в своем составе большое количество НЭХС и ФЛ, а также апоЕ; содержание апоА незначительно. ХС, поступивший на частицы ЛПВП, эстерифицируется при действии лецитин-холестерин-ацилтрансферазы ( ЛХАТ ) — фермента, который осуществляет перенос ацильного радикала ЖК из b-положения лецитина на гидроксильную группу ХС, находящегося на поверхности ЛПВП. Затем ЭХС поступают внутрь частицы, она приобретает сферическую форму и превращается в зрелую, структурно завершенную частицу ЛПВП (нативные ЛПВП, или a-ЛПВП). Часть образовавшегося эфиров холестерина (ЭХС) в составе этих ЛП транспортируется в печень, а другая часть при участии белка, переносящего эфиры ХС (ЭХС-ПБ) , передается на ЛПНП, ЛПОНП или ремнанты ХМ. В составе содержащих апоВ липопротеидов, взаимодействующих с апоВ,Е-рецепторами клеток , ЭХС доставляется в печень и другие органы. Эффективность обратного транспорта ХС обычно оценивают по уровню суммарного ХС ЛПВП . Однако она также обусловлена составом ЛПВП; активностью эстерификации ХС в составе ЛПВП; активностью переноса ЭХС от ЛПВП к липопротеидам, содержащим апоВ; скоростью переноса апоА и апо Е и их распределением между различными классами липопротеидов [ Творогова ea 2001 ].

При эстерификации холестерола в составе ЛПВП возникает градиент концентрации свободного холестерола, за счет которого из тканей и других липопротеиновн холестерол поступает в ЛПВП. Плотность ЛПВП уменьшается, и он превращается в ЛПВП2 , который и поставляет холестерол в печень . Таким образом, ЛПВП эффективно участвует в обратном транспорте холестерина , т.е. осуществляют перенос его из тканей в печень.

Источник: http://humbio.ru/humbio/car_g/.htm

Расшифровка биохимического анализа крови

Что показывает биохимический анализ крови?

Кровь выделяют как отдельную ткань человеческого организма, ее уникальной особенностью является то, что она присутствует во всех органах и других тканях. Поэтому в состав крови входит огромное количество простых и сложных веществ, образующихся в процессе жизнедеятельности того или иного органа. Анализ крови на биохимию позволяет с большой точностью определять наличие и уровень содержания этих веществ.

Сравнивая полученные данные и нормальные показатели, установленные опытным путем можно сделать вывод о функциональном состоянии органов, установить характер происходящих в них патологических процессов. При некоторых заболеваниях биохимия крови является единственным способом объективного подтверждения диагноза. Помимо стандартного биохимического анализа, который наиболее часто используется в диагностических целях, возможно определение довольно специфических показателей, используемых в эндокринологии, генетике, педиатрии, спортивной медицине.

Какие существуют показания для биохимического анализа крови?

В большинстве случаев биохимия назначается лечащим врачом стационарным или амбулаторным больным. Исследование крови может выполняться с диагностической целью или для контроля качества проводимого лечения. При этом врач индивидуально назначает перечень необходимых показателей, уровень которых нужно определить у конкретного больного. Это может быть какой-нибудь один показатель, например, глюкоза при сахарном диабете или несколько, к примеру, печеночные пробы (общий белок, билирубин, протромбиновый индекс, алт и аст) при гепатите. Определение уровня тех или иных биохимических показателей выполняется при следующих состояниях:

  • заболевания гепатобилиарной системы;
  • заболевания почек;
  • патология эндокринной системы;
  • болезни сердца;
  • заболевания опорно-двигательного аппарата;
  • болезни системы крови;
  • заболевания желудочно-кишечного тракта.

В сочетании с методами инструментальной диагностики биохимия крови приобретает особую диагностическую ценность, она очень помогает в постановке правильного диагноза при патологии практически любого внутреннего органа.

Как сдавать анализ крови на биохимию?

Для проведения биохимического анализа используется венозная кровь. Забор крови осуществляется из периферической вены, наиболее удобным местом являются локтевая и лучевая вены в области локтевого сустава. При отсутствии доступа к предплечьям (переломы, ожоги и т. д.) взять кровь можно из вены в любом другом месте (кисти, стопы, голени). Перед пункцией вены место прокола кожи тщательно обрабатывается антисептиком – 96% этиловым спиртом или раствором перекиси водорода. Кровь набирают в стерильную сухую пробирку в количестве 5 – 10 мл. Перед тем как сдавать анализ, необходимо к этому мероприятию подготовиться. Подготовка к биохимическому анализу крови заключается в следующем:

  • минимум за 8 часов до сдачи крови нельзя ничего есть, пить напитки, содержащие сахар;
  • перед анализом в течение двух суток необходимо воздержаться от употребления алкоголя и очень жирной пищи;
  • накануне исследования, по возможности, избегать сильных физических и эмоциональных нагрузок;
  • анализ сдается до приема лекарственных средств и до проведения диагностических и лечебных процедур (рентгенологическое исследование, физиотерапия и др.).

Источник: http://www.infmedserv.ru/analizy-i-issledovaniya/rasshifrovka-biohimicheskogo-analiza-krovi

Биохимия лекция

Глюконеогенез

Глюконеогенез включает все механизмы и пути, обеспечивающие биосинтез глюкозы из не углеводных предшественников. Главное из них это лактат, гликогенные аминокислоты и глицерол, у жвачных животных – это пропионат. Происходит главным образом в клетках печени и почках.

Биомедицинское значение.

1. глюконеогенез играет важную роль, поскольку некоторые ткани, прежде всего мозг, и

эритроциты в высшей степени зависят от глюкозы, как от первичного топлива. При

понижении концентрации глюкозы ниже определенного критического уровня

нарушается функционирование мозга, т.е. при тяжелой гипогликемии возникает

коматозное состояние и возможен летальный исход.

Дневная потребность глюкозы – 160г, из них 120г идет на работу мозга, в жидкостях тела присутствуют =20г,

190г глюкозы может быть получено из запасов гликогена. Таким образом прямые резервы организма вполне обеспечивают суточную потребность человека в глюкозе

  1. глюконеогенез обеспечивает потребности организма в глюкозе в тех случаях, когда

диета содержит недостаточное количество углеводов

  • важную роль играет в период интенсивной физической нагрузки, поскольку является

    путем удаления избыточного лактата из скелетных мышц и эритроцитов, а также

    глицерол а из клеток жировой ткани.

  • Основные метаболические пути глюконеогенеза.

    Основные биохимические реакции глюконеогенеза не являются обращением реакций гликолиза.

    Не совпадение прямых и обратных реакций многих жизненно важных метаболических путей – это один из основополагающих принципов организации метаболизма, который позволяет осуществлять строгую регуляцию направленности биохимических процессов. Практически всегда, когда активность прямого пути высока, активность обратного находится на минимальном уровне.

    В обычных условиях, существующих в клетках, свободная энергия, необходимая для образования пирувата из глюкозы составляет^Оккал/моль. Уменьшение свободной энергии при гликолизе происходит в основном в участках трех необратимых реакций, катализируемых гексокиназой, фосфофруктокиназой и пируваткиназой. Т.е. это 3 обходных пути гликолиза.

    Глюконеогенез обходит эти необратимые реакции при помощи следующих новых этапов:

    1. фосфоенолпируват образуется из пирувата через оксалоацетат,

    а), пируват + АТФ +CO2 + H2O à оксалоацетат + АДФ + Фi +2H*

    б), оксалоацетат + ГТФ —> фосфоенолпируват + ГДФ + СО2,

    Реакция а), протекает в митохондриях и нуждается в биотине, который ковалентно связан с ферментом.

    Этот комплекс является мобильным переносчиком активированного СО2, . Далее оксалоацетат переходит в цитозоль в форме малата по челночному механизму.

    1. фруктозо-6-фосфат образуется из фруктозо-1,6-БФ путем гидролиза фосфатного

    эфира в положении 1

  • собственно глюкоза образуется путем гидролиза глюкозо-6-фосфат с

    одновременным образованием неорганического фосфора.

  • Большинство аминокислот, входящих в состав белков, способны метаболизироваться в глюкозу, и называются глюкогенными, некоторые из них превращаются в кетоновые

    тела – это кетоновые кислоты. Существует несколько семейств, объединенных по тому принципу в какой метаболит они преобразуются. Например, в пируват способны переходить Ala, Ser, Gly, Cys, Tre.

    α-оксоглутарат à Glu, Gin, His, Pro, Arg

    сукцинил – KoA—► He, Met, Tre, Val

    фумарат à Туг, Phe, Asp

    оксалоацетат à Asp, Asn.

    Лактат, образованный сокращающейся мышцей, превращается в печени в глюкозу (цикл Кори)

    Основным метаболитом для глюконеогенеза является лактат, образованный активной скелетной мышцей, при этом единственная цель восстановления пирувата до лактата -это регенерирование окисленных НАД, необходимых для осуществления гликолиза в сокращающихся мышцах. Полученный лактат – это тупик в метаболизме. Для дальнейшего его превращения он должен быть снова восстановлен в пируват. Плазматические мембраны большинства клеток обладают высокой проницаемостью для лактата и пирувата. Оба соединения диффундируют из активной скелетной мышцы в кровь и переносятся в печень. Значительно больше переносится лактата.

    Окислительно-восстановительную реакцию преобразования лактата в пируват, и наоборот, катализирует фермент-лактатдегидрогеназа, который представляет собой тетрамер, построенный из двух типов ППЦ (тип М и Н). засчет этого могут быть образованы 5 различных тетрамеров (М4 (al , ЛДГ1 ); М ЗН1 (ЛДГ2 , а2 ); М2Н2 (ЛДГЗ, р); М1НЗ (у, ЛДГ4 ); Н4 (у2 , ЛДГ5 ).

    Изофермент М4 обладает большим сродством к пирувату, чем Н4, остальные занимают промежуточное положение.

    При инфаркте миокарда повышено содержание а — изомеров, особенно а1. Увеличивается соотношение ЛДГ1 и ЛДГ2. аналогичные нарушения возникают при инфаркте коркового вещества почек и гемолитической анемии. Относительное увеличение ЛДГ4 и ЛДГ5 имеет место при остром гепатите, тяжелых мышечных повреждениях.

    Обмен гликогена.

    Гликоген – это главная легко мобилизуемая форма запасания углеводов у животных и человека.

    Гликоген в печени приблизительно 4 %,

    0,7%,г. Внеклеточная глюкоза – 0,1% или Юг, общие запасы –г.

    1. легко доступный источник глюкозы, используемый в ходе гликолиза в мышцах.

    Гликоген печени необходим главным образом для поддержания физиологической

    концентрации глюкозы в крови, главным образом в период между приемами пищи.

    2. охарактеризованы некоторые дефекты ферментов, которые приводят к

    нарушениям обмена гликогена.

    Главным образом различают болезни, связанные с накоплением гликогена.

    Биосинтез гликогена.

    Реакции синтеза гликогена – это не обращение реакции его расщепления. Биосинтез гликогена осуществляется из активированной глюкозы, которая образуется в результате реакции. Глюкозо-1-фосфат + УТФ —> УДФ – глюкоза + пирофосфат. Пирофосфат (PPi) à 2Pi

    Эта реакция равно как и многие другие реакции биосинтеза запускаются гидролизом пирофосфата. На следующем этапе происходит образование связи а-1,4-гликозидгликозной в молекуле гликогена, которая последовательно удлиняется на 1 глюкозный остаток. Присоединение уридиндифосфатглюкозы осуществляется с невосстанавливающего конца цепи молекулы гликогена (С4). Таким образом, для процесса биосинтеза нужна «гликогеновая» затравка.

    Реакция катализируется ферментом – гликогенсинтазой. Этот фермент катализирует только образование а-1,4-связи, для образования а-1,6 необходим специальный ветвящий фермент.

    Распад гликогена. Открыт Карлом и Кори.

    Гликоген расщепляется ортофосфатом с образованием глюкозо-1-фосфата. Гликоген + Pi —»гликоген (n-1) + глюкозо-1-фосфат

    Процесс называется фосфоролиз. Для распада гликогена необходим также фермент, разрывающий связи в точках ветвления, это α-1,6-глюкозидаза.

    Особенности фосфоролиза в мышцах.

    Весь процесс фосфоролиза гликогена в мышцах, ориентирован на быстрое извлечение энергии и называется гликогенолизом.

    Первая реакция фосфоролиза дает нам получение фосфорилированной глюкозы без затрат энергии АТФ. Фосфорилаза скелетных мышц существует в двух взаимопревращающихся формах (Р-неактивная, А-активная)

    B неработающей мышце почти вся фосфорилаза неактивна, в работающей в форме а. Ее

    повышенное содержание связано с действием адреналина, некоторых других гормонов,

    электростимуляции мышц. Гликоген является очень эффективной резервной формой

    90% подвергается фосфоролитическому распаду до глюкозо-1 –

    фосфата, который без затрат энергии превращается в гюкозо-6-фосфат. Остальные 10%

    принадлежат ветвям и расщепляются гидролитически. Подсчитано, что общая

    эффективность запасания энергии составляет 97%.

    Циклический аденозинмонофосфат (цАМФ) – занимает центральное положение в

    координированном контроле синтеза и распада гликогена.

    На обмен гликогена значительное влияние оказывают специфические гормоны:

    – инсулин повышает способность печени синтезировать гликоген,

    – адреналин и глюкагон активируют реакции распада гликогена, при этом адреналин

    действует главным образом на процессы в мышцах, а глюкагон в печени.

    Установлено, что действие адреналина и глюкагона на метаболизм обусловлено цАМФ.

    Синтез цАМФ из АТФ катализируется аденилатциклазой, которая связана с

    – Существует определенная взаимосвязь между гормонами и обменом гликогена:
    1. адреналин связывается с плазматической мембраной мышечной клетки и

    стимулирует аденилатциклазу,

  • аденилатциклаза катализирует в плазматической мембране образование цАМФ из

    АТФ,

  • повышенное внутриклеточное содержание цАМФ активирует протеинкиназу (это

    аллостерическая стимуляция),

  • зависимая от цАМФ протеинкиназа фосфорилирует киназу фосфорилазы и

    гликогенсинтазу. Фосфорилирование этих двух ферментов лежит в основе

    координированной регуляции синтеза и распада гликогена.

  • В сущности регуляция метаболизма гликогена отражает также регуляцию концентрацию глюкозы в крови. Кроме инсулина, адреналина и глюкагона в ней принимают участие гормоны передней доли гипофиза: кортикотропин, гормон роста, которые действуют противоположно инсулину.

    Глюкокортикостероиды, которые синтезируются в коре надпочечников играют важную роль в обмене углеводов. Усиливают глюконеогенез за счет мобилизации аминокислот, они также ингибируют утилизацию глюкозы во внепеченочных тканях, являются антогонистами инсулина. В случае нарушений функций щитовидной железы может иметь место высокий уровень образования тироксина, который обладает диабетическим действием: гликоген отсутствует в печени при тиреотоксикозах.

    Обмен фруктозы и галактозы

    Все реакции метаболизма этих соединений сводятся главным образом к образованию глюкозы. Также галактоза после взаимодействия с УТФ образует активированную УДФ – галактозу, которая при взаимодействии с глюкозой образует дисахарид лактозу и УДФ. Некоторые моносахариды служат предшественниками образования аминосахаров, которые являются важными компонентами гликопротеинов, некоторых гликосфинголипидов, например, ганглиозиды, и глюкозаминогликанаты, наиболее важное значение имеет глюкоза, галактоза, маннозамин, а также углерод9-соединения-сиаловая кислота.

    Некоторые другие клинические аспекты нарушения углеводного обмена: Лактоацидоз может быть вызван комплексованием сульфигдрильных групп липоевой кислоты, тяжелыми металлами и арсенатами

    Также он вызывается недостатком В1 , мутацией перуватдегидрогеназы.

    Существует также гипо- и гиперсостояния, связанные с глюкозой, фруктозой,

    Болезни, связанные с накаплением гликогена (гликогенозы).

    Обмен липидов.

    Липиды – это гетерогенная группа соединений, общим свойством которых является нерастворимость в воде, а растворимость в полярных растворителях: эфир, хлороформ, бензол.

    Все они непосредственно или апосредовано связаны с жирными кислотами. Вопросы:

    1. структура и функция липидов в организме человека,
    2. переваривание и всасывание жиров. Синтез желчных кислот
    3. образование транспортных форм липидов (жиров)
    4. обмен жирных кислот: |3-окисление, синтез жирных кислот; строение

    пальмитатсинтазного комплекса. Регуляция.

  • метаболизм кетоновых тел
  • обмен жиров: депонирование и мобилизация.
  • обмен холестерина. Синтез, образования транспортных форм. Атеросклероз
  • Функции липидов в организме.

    Они служат депонированным источником энергии, обеспечивают теплоизоляцию, являются структурными компонентами биологических мембран, выполняют регуляторную функцию (гормоны). Липиды классифицируются на:

    1. простые – это сложные эфиры жирных кислот с различными спиртами: жиры – это

    эфиры жирных кислот и глицерина; воска – сложные эфиры жирных кислот с

    многоатомными спиртами

  • сложные – это сложные эфиры жирных кислот со спиртами, дополнительно

    содержащие другие группы.

  • – фосфолипиды (глицерофосфолипиды, сфинголипиды)

    – другие сложные липиды: аминолипиды, липопротеины.

    3. производные и предшественники липидов: глицерол, жирные кислоты, стероиды

    (желчные кислоты, стероидные гормоны), кетоновые тела, жирорастворимые витамины

    А, Д, Е, К и витамин или фактор F (включает в себя полиненасыщенные незаменимые

    или эссенциальные жирные кислоты – линолевая, линоленовая и арахидоновая кислота).

    Подробнее на стр.

    Жиры или триацилглицериды (нейтральные жиры, триглицериды) – это сложные эфиры

    глицерина и жирных кислот, являются главным компонентом жиров, запасаемых в

    Жиры могут находится в организме в двух видах:

    1. в виде капелек жиры в цитоплазме – цитоплазматический жир. Его количество и

    состав не меняется с возрастом и состоянием организма,

  • запасный жир в жировых депо. Его количество меняется в зависимости от пола,

    возраста и состояния организма.

  • Триацилглицериды образуются, если 3 ОН-группы этерефицированы жирными

    кислотами, они составляют основную массу всех жиров. Если этерифицированы 2

    группы – это диацилглицеролы, если 1 – это моноацилглицеролы.

    ТАГ (триацилглицеролы) могут быть простыми, если во всех трех положениях остатки

    одной и той же жирной кислоты; сложными, если в трех положениях стоят различные

    жирные кислоты (например, R1 – пальмитиновая, R2- стеариновая, R3 – лауриновая).

    1 -пальмитоил – 2 – стеароил – 3 – лауроилглицерин.

    При кипячении с кислотами и основаниями ТАГ подвергаются гидролизу (отщепление

    жирных кислот в виде натриевых или калиевых солей, которые называются мылами).

    Аналогичные продукты получаются при действии фосфолипаз поджелудочной железы.

    Жиры растительного происхождения имеют в своем составе ненасыщенные жирные

    кислоты ( поэтому температура плавления у них низкая ), животные жиры содержат более насыщенные жирные кислоты (температура плавления выше). При комнатной температуре животный жир твердый, растительный – жидкий.

    Переваривание и всасывание жиров.

    Катаболизм жиров включает в себя расщепление до СО2 и H2O в 3 стадии

    Переваривание жиров включает в себя несколько стадий: эмульгирование, гидролиз

    липазой, образование мицелл, всасывание, ресинтез, образование транспортных форм

    В организме существует 3 вида липаз-ферментов, расщепляющих жиры:

    1. панкреатическая, расщепляет ТАГ на жирные кислоты, глицерин и (3-
    1. ЛП-липаза (липопротеидлипаза) находится в эндотелии капилляров, служит для

    депонирования жиров, расщепляет жиры на жирные кислоты и глицерин.

  • ТАГ-липаза находится в адипоцитах, осуществляет мобилизацию жиров из жировых

    депо, расщепляет их на жирные кислоты и глицерин.

  • Жиры в ротовой полости не перевариваются, в желудке тоже, для переваривания

    необходима среда, близкая к нейтральной (создается в результате нейтрализации кислой

    среды бикарбонатами кишечника).

    Прежде чем расщипиться ферментом поджелудочной железы липазой, жиры должны

    Эмульгирование – это смешивание жиров с водой, происходит под действием солей

    желчных кислот, которые являются ПАВ. Обладая амфифильностью (имеют

    гидрофильную и гидрофобную части), они встраиваются в жировую каплю своим

    гидрофобным концом и снижают ее поверхностное натяжение, в результате жировая

    капля распадается на тысячи мелких частей. Это увеличивает поверхность

    соприкосновения фермента — липазы со своим субстратом — жиром.

    Желчные кислоты.

    Синтезируются в печени из холестерина, т.е. в основе их структуры лежит циклопентанпергидрофинантреновое кольцо.

    Бывают первичные и вторичные:

    -первичные (холевая и хенодезоксихолевая)

    Они синтезируются в печени путем гидроксилирования (с участием О2, НАДФН и

    цитохрома Р450) затем поступают в желчный пузырь, где они существуют в

    видеконъюгатов с глицином или таурином (биогенный аммин), получается гликохолевая

    или таурохолевая кислоты.

    Т.к. в желчи много натрия и калия, то конъюгаты находятся в виде солей кроме желчных

    кислот в желчи содержится

    15% фосфолипидов, -80% желчных

    солей. Если это соотношение повышается в сторону холестерина, то он выпадает в

    осадок в виде камней.

    Желчные кислоты поступают в желчный пузырь постоянно, а выбрасываются из него в

    -вторичные образуются из первичных под действием микрофлоры кишечника. Из холевой образуется литохолевая, из хенодезоксихолевой – дезоксихолевая кислота. Желчные кислоты способствуют активированию панкреатической липазы и всасыванию продуктов гидролиза жиров. Только 5% желчных кислот выводится из организма, остальная часть всасывается в кишечник, поступает в печень и используется повторно, т.е. циркулирует (энтерогепатическая циркуляция).

    На эмульгированные жиры действует панкреатическая липаза, расщепляя сложноэфирные связи в а-положении. Отщепление жирных кислот в р-положении происходит медленнее, следовательно, продуктами гидролиза являются жирные кислоты, глицерин и β-МАГ.

    Всасывание продуктов гидролиза.

    Глицерин и жирные кислоты с кроткой цепью всасываются самостоятельно, а β-МАГ и жирные кислоты с длинной цепью всасываются при помощи мицелл. Мицеллы – это шаровидные образования, имеющие гидрофобное ядро (β-МАГ, жирные кислоты с длинной цепью, жирорастворимые витамины: А, Д, Е, К) и эфиры холестерины. Гидрофильная поверхность образована желчными кислотами и холестерином. Мицеллы всасываются в тонком кишечнике, в клетках слизистой оболочки кишечника они распадаются на желчные кислоты, холестерин, жирорастворимые витамины: А, Д, Е, К, β-МАГ, жирные кислоты.

    Ресинтез в клетках слизистой кишечника. Существует заболевание стеаторрея (жирный кал). Причины:

    1. закупорка желчных протоков или фистула желчного пузыря (желчные кислоты не

    поступают в кишечник)

  • заболевание поджелудочной железы: жиры эмульгируются, но не расщепляются

    липазой, выводятся с калом,

  • нарушение всасывания (диарея)
  • Ресинтез – это синтез жиров из продуктов гидролиза, в результате чего образуется жир,

    характерный для каждого организма, т.к. в состав жира включаются жирные кислоты

    собственного организма (эндогенные).

    Ресинтез начинается с активирования жирных кислот, идет с участием энергии АТФ,

    КоА и фермента ацилКоА синтетазы, активированная форма жирных кислот называется

    Реакция ресинтеза жиров или ТАГ включает взаимодействие β-МАГ с двумя молекулами активированной жирной кислоты. Ферменты: триацилглицеролсинтетаза, в результате образуется ТАГ, специфические для данного организма.

    Ресинтезированные жиры нерастворимы в воде —» в кишечнике образуются транспортные формы жиров – хиломикроны (ХМ), (транспортируют экзогенные или пищевые жиры, имеют гидрофобное ядро и гидрофильную оболочку. Ядро включает в себя ТАГ, эфиры Хс, А, Д, Е, К, поверхность образована монослоем фосфолипидов, полярные головы которых направлены к воде, а неполярные гидрофобные жирнорастворимые хвосты к ядру. На поверхности этих частиц находятся специфические белки – апопротеины). ХМ в кишечнике образуются под действием апопротеина В48. Образовавшиеся ХМ -незрелые. Состав ХМ в процентах: белки – 2%, фосфолипиды -3%, холестерин – 2%,

    ЭХс – 3%, ТАГ – 90%—»ХМ – основная транспортная форма жиров. ХМ – большие,

    самые крупные из всех липопротеинов, поэтому они не проникают в кровеносные

    сосуды, а ХМ незрелые поступают в лимфатические сосуды, потом через лимфатический

    проток поступают в сосуды, где превращаются в зрелые ХМ, т.к. получает от

    липопротеинов высокой плотности (ЛВП) апобелки С2 и Е.

    В дальнейшей судьбе ХМ принимают участие жировая ткань и печень. В крови ХМ

    зрелые подвергаются действию ЛП-липазы (фермент, локализованный на поверхности

    эндотелия капилляров). Этот фермент узнает ХМ зрелые взаимодействуя с оспобелком

    С2, который активирует этот фермент. В результате ТАГ ХМ зрелые гидролизуются

    этой липазой на глицерин и жирные кислоты. Глицерин поступает в печень, где

    участвует в синтезе эндогенных жиров или фосфолипидов, а жирные кислоты

    депанируются в жировой ткани в виде ТАГ, либо окисляется в сердце, в мышцах и

    других органах, кроме мозга. В результате действия ЛП-липазы образуются остаточные

    ХМ. Они захватываются печенью посредством апобелка энергии и под действием

    лизосомальных ферментов распадаются на Хс, ЭХс, А, Д, Е, К, апопротеины и 10% ТАГ.

    В кишечнике синтезируется в небольшом количестве другая транспортная форма –

    ЛОНП (липопротеины очень низкой плотности), они поступают в кровь , затем в

    жировую ткань, где под действием ЛП-липазы из них извлекаются жиры, которые

    депонируются, а из ЛОНП в результате извлечения жиров образуются ЛНП, содержащие

    ЛНП частично захватываются печенью.

    После приема жирной пищи концентрация ХМ и липопротеинов повышается через 4-5

    часов (сыворотка мутная или белая), а затем концентрация понижается, т.к. действует

    ЛП-липаза. При дефекте ЛП-липазы в крови повышается концентрация ЛОНП и ХМ,

    сыворотка остается мутноватой – гиперхиломикронемия или гиперлипопротеинемия.

    От жировых депо, где ТАГ распадаются на жирные кислоты и глицерин под действием

    ЛП-липазы (или ТАГ-липазы). Жирные кислоты в комплексе с альбумином

    транспортируются к органам и тканям, где подвергаются расщеплению с целью

    извлечения энергии. Мозг не использует жирные кислоты. Этот процесс называется р-

    окисление жирных кислот.

    β-окисление – это специфический путь катаболизма жирных кислот до ацетилКоА,

    протекает в почках, в мышцах, особенно интенсивно в печени, кроме мозга, в

    Значение процесса – извлечение энергии из жирных кислот. Процесс назван так из-за

    окисления группы-СН в р-положении. Процесс циклический, в конце каждого цикла

    молекула ЖК укорачивается на 2 углеродных атома в виде ацетилКоА, который

    поступает в ЦТК, а укороченная на 2 атома углерода ЖК поступает в новый цикл.

    Многократное повторение процесса приводит к полному расщеплению ЖК до

    Регуляторный фермент скорость лимитирующий фермент

    карнитинацилКоАтрансфераза 1, активируется этот фермент гормоном голода –

    глюкагоном. Ингибируется – инсулином и регуляторным ферментом синтеза ЖК

    Прежде чем вступить в β-окисление ЖК должна превратиться в активированную форму

    – ацилКоА (см. Ресинтез жиров).

    Активирование происходит в цитоплазме. Мембрана митохондрий непроницаема для

    активированных ЖК, их перенос происходит при участии специфического переносчика

    карнитина. Под действием ферментов карнитинацилКоАтрансферазы 1и 2

    активированная ЖК присоединяется сложноэфирной связью к спиртовой группе карнитина, образуется комплекс ацилкарнитин. Он диффундирует в митохондрию, где с помощью специфических ферментов ацильная группа с карнитина переносится на КоА. Перенесенная в митохондрии ЖК подвергается β-окислению включая 4 реакции в одном цикле, 2 из них имеют непосредственную связь с ЦПЭ, т.к. это реакции окисления.

    В последнем цикле образуется 2 молекулы ацетилКоА.

    Для того, чтобы подсчитать энергетический выход процесса необходимо найти число

    ацетилКоА, образующихся при р-окислении и число циклов, необходимых для

    Число ацетилКоА = n/2 — 10/2=5

    В данном случае число ацетилКоА = 5 —> ЦТК à 5* 12=60АТФ

    Число циклов = п/2 -1=4, т.к. в последнем цикле образуется 2 молекулы ацетилКоА.

    В каждом цикле есть 2 реакции окисления:

    1- идет с участием НАД —► Р/О = 3

    2- идет с участием ФАД —> Р/О — 2, т.е. в каждом цикле за счет водородов от окисляемых

    субстратов 1 и 3 реакции, в сопряженном синтезе образуется 5 АТФ, 5*4 = 20 АТФ

    Итог: 20 + 60 =80АТФ – 1 АТФ (на активирование ЖК) – 79

    79 АТФ выделится при окислении 10-углеродной ЖК.

    ЖК с нечетным числом углеродных атомов окисляется аналогично, в последнем цикле

    образуется вместе с ацетилКоА пропионилКоА —► в ЦТК энергетический выход будет

    Регуляторный фермент р-окисления активируется в период пониженной концентрации

    УВ, а именно, при мышечной нагрузке и в период между приемами пищи. Период после

    приема пищи называется абсорбционный, период между приемами пищи –

    Биосинтез кетоновых тел.

    Кетоновые тела – это β-гидроксимасляная кислота или р-гидроксибутират, ацетоуксусная кислота или ацетоацетат, ацетон (только при патологии). Нормальная концентрация кетоновых тел в крови Змг в 100 мл или 0,03-0,05 ммоль/л. Основное кетоновое тело – это β-гидроксибутират.

    Синтезируется только в печени, используется организмом в качестве источника энергии, при длительном голодании даже мозгом. Не использует кетоновые тела печень. Субстратом для синтеза является ацетилКоА (получаемый при β-окислении). Часть ацетилКоА поступает в 1ДТК, часть на синтез кетоновых тел. Процесс протекает в митохондриях. В результате синтеза кетоновых тел образуется вещество -промежуточное соединение, которое играет большую роль при синтезе кетоновых тел или Хс – это вещество называется 3-гидрокси-β-метилглутарилКоА (ГМГКоА). 2 молекулы ацетилКоА под действием фермента тиолаза превращается в ацетоацетилКоА. Он под действием фермента 3-гидрокси-β-метилглутарилКоАсинтетазы с участием еще одной молекулы ацетилКоА образует β-гидрокси-β-метилглутарилКоА. Под действием β-гидрокси-β-метилглутарилсинтетазы образуется ацетоацетат. Про патологии происходит декарбоксилирование ацетоацетата с образованием ацетона.

    Распад кетоновых тел.

    Для того, чтобы кетоновые тела использовались в качестве источника энергии, необходимо активировать ацетоуксусную кислоту. Реакция протекает под действием фермента сукцинилКоАацетоацетаттрансферазы (его нет в печени, поэтому печень кетоновые тела не использует).

    Подсчитаем сколько молекул АТФ выделяется при расщеплении ацетоуксусной кислоты – 24 молекулы АТФ. Так как при регенерации сукцината в сукцинилКоА затрачивается 1 АТФ, то общее количество АТФ – 23 молекулы. При окислении β-гидроксибутирата – 3 АТФ + 23 = 26 АТФ выделяется.

    При патологических состояниях, таких как сахарный диабет (недостаток инсулина) или при длительном голодании скорость синтеза кетоновых тел резко повышается и концентрация их в крови повышается до 90мг /100мл, а при сахарном диабете – до 140мг/100мл. При этих состояниях образуется ацетон, который выделяется с выдыхаемым воздухом, такое состояние называется кетоз. В результате накопления этих кислот в крови рН сдвигается в кислую сторону и такое состояние организма называется метаболический некомпенсированный ацидоз (помочь можно в/в введении гипертонического раствора глюкозы).

    Почему при голодании и сахарном диабете концентрация кетоновых тел резко увеличивается? В условиях длительного голодания и сахарного диабета, когда клетки находятся в состоянии энергетического голода (нет глюкозы) и поэтому —> основным источником энергии в этих условиях становятся ЖК, в составе жиров, депонированных в жировой ткани. Распад жиров активируется глюкагоном (гормон голода), расщепившиеся жиры жировой ткани на глицерин и ЖК, мобилизуются, глицерин идет в печень, а ЖК подвергаются β-окислению во всех органах, кроме мозга. В результате образуется много ацетилКоА, который в норме практически весь поступил бы в ЦТК, но в условиях голодания и сахарного диабета ЦТК тормозится, т.к. оксалоацетат будет использоваться для синтеза глюкозы в глюконеогенезе, необходимой для работы мозга в этих условиях, т.к. мозг ЖК не использует.

    Поэтому основное количество ацетилКоА, образующегося при р-окислении, идет на синтез кетоновых тел à их концентрация повышается.

    Биосинтез высших ЖК.

    Это синтез их из ацетилКоА, полученного при расщеплении углеводов. Протекает в цитоплазме и наиболее интенсивно в печени, в почках, в молочной железе в период лактации. В организме человека синтезируется в основном пальмитиновая кислота (С 16), а в митохондриях гепатоцитов происходит удлинение цепей синтезированных ЖК.

    Регуляторная реакция процесса – образование из ацетилКоА малонилКоА под действием фермента ацетилКоАкарбоксилаза, коферментом является биотип или витамин Н. Активируется этот фермент гормоном инсулином, в период достаточного поступления углеводов (много глюкозы —> гликолиз —»ПВК —» много ацетилКоА для синтеза ЖК). Данный регуляторный фермент ингибирует регуляторный фермент β-окисления (карнитинацилтрансферазу).

    В синтезе ЖК во всех этапах вместо HSKoA участвует ацилпереносящий белок (АПБ). В двух реакциях будет участвовать кофермент НАДФН, как источник Н в реакциях восстановления (НАДФН из пентозофосфатного пути).

    Синтез ЖК «похож» на β-окисление, но наоборот: процесс циклический, но в конце каждого цикла происходит удлинение цепи ЖК на 2 углеродных атома. В конце синтеза пальмитиновой кислоты происходит отщепление АПБ. Процесс синтеза осуществляется пальмитатсинтетазным комплексом. Это доменный белок (состоит из 1 ППЦ, которая в нескольких участках формирует домен, в третичной структуре обладающий ферментативной активностью).

    Включает в себя 6 участков, обладающих ферментативной активностью. Все вместе они объединены в АПБ, который связан с фосфопантонеатом (фосфорилированная пантотеновая кислота с SH-группой на конце). На этом конце и протекают все реакции, то есть S не выделяется в среду. Пальмитатсинтетаза имеет 2 функциональные единицы, каждая из которых синтезирует 1 пальмитиновую кислоту.

    Источник: http://kursak.net/bioximiya-lekciya/

    БИОХИМИЯ

    (биол. химия), изучает хим. состав и структуру в-в, содержащихся в живых организмах, пути и способы регуляции их метаболизма, а также энергетич. обеспечение процессов, происходящих в клетке и организме. Становление Б. как науки произошло на рубеже 19 и 20 вв.; термин «Б.» предложен в 1903 К. Нейбергом.

    Истоки биохим. знаний обнаруживаются в трудах ученых античного периода. Первые сведения о составе растит. и животных тканей начали появляться в средние века, когда объектами хим. анализа становились лек. растения, органы и ткани животных. Зарождение научных основ Б. началось во 2-й пол. 18 в. благодаря применению хим. методов анализа в физиологии. Так, в 70-х гг. было установлено, что О 2 атмосферы потребляется животными и выделяется растениями, доказано, что дыхание человека и животных с хим. точки зрения представляет собой процесс окисления (A. JIaвуазье 1770). В эти же годы выполнены исследования, приведшие к открытию фотосинтеза (Дж. Пристли, 1772; Я. Ингехауз, 1779), а Л. Спалланцани было показано, что процесс пищеварения можно рассматривать как сложную цепь хим. превращений.

    К нач. 19 в. постепенно сформировались понятия о белках, жирах, углеводах, орг. к-тах; из прир. источников (растительных и животных) был выделен ряд орг. в-в: мочевина из мочи (Г. Руэль), глицерин, лимонная, яблочная, молочная и мочевая к-ты (К. Шееле), аспарагин (Л. Воклен) глюкоза и др. В 1828 Ф. Вёлер синтезировал мочевину из цианата аммония, показав тем самым несостоятельность учения о жизненной силе (витализма). При исследовании брожения были получены новые важные сведения о метаболизме в-в в живых организмах. Хим. ур-ние спиртового брожения глюкозы предложено в 1815 Ж. Гей-Люссаком. В 1837 Й. Берцелиус постулировал, что брожение — каталитич. процесс; Ю. Либих считал, что дрожжи (их Л. Пастер относил к живым организмам), вызывающие брожение представляют собой катализатор. В 1877 М. М. Манассеина в России установила, что способностью сбраживать сахар обладают и убитые дрожжи. Для подобного рода каталитич. агентов В. Кюне предложил название «энзим» (в пер. с греч. — «закваска»). В 1897 братья Э. и П. Бухнеры получили бесклеточный экстракт дрожжей (зимазу), вызывающий брожение. С последующего затем интенсивного изучения св-в дрожжевых экстрактов берет начало совр. энзимология. К др. важнейшим достижениям Б. 2-й пол. 19 в. относятся выделение гликогена из печени и обнаружение его превращения в глюкозу, поступающую в кровь (К. Бернар,), открытие дезоксирибонуклеиновой к-ты (Ф. Мишер,_1869), обнаружение специфичности ферментативного катализа (концепция «ключ-замок», Э. Фишер, 1894), обоснование полипептидной теории строения белка (Ф. Гофмейстер, Э. Фишер, 1902), разработка методов выделения и изучения митохондрий (Г. Альтман, 1890), первое упоминание о витаминах (X. Эйкман, 1896). В эти же годы сформулированы осн. положения учения о наследственности (Г. Мендель, 1866), предложена перекисная теория биол. окисления (А. Н. Бах, 1897), открыт хемосинтез у микроорганизмов (С. Н. Виноградский, 1887), выяснена природа пищеварит. ферментов (И. П. Павлов, 1902), осуществлено отделение панкреатич. амилазы от трипсина (А. Я. Данилевский, 1862) 1-я пол. 20 в. была периодом становления фундам. биохим. концепций. В энзимологии разработаны теорегич. основы кинетики ферментативных р-ций (Л. Михаэлис, М. Ментен, 1913), впервые получены в кристаллич. виде ферменты уреаза, пепсин и трипсин (Дж. Самнер, Дж. Нортроп,е гг.), для изучения ферментсубстратных комплексов стали использовать фотометрич. методы (Б. Чане, 40-е гг.). В конце 20-х гг. были выделены из мышечных экстрактов АТФ и креатинфосфат, открыта АТФ-азная активность миозина (В. А. Энгельгардт, М. Н. Любимова 1939), в 40-е гг. Ф. Липманом разработаны представления о высокоэнергетич. фосфатах и установлена центральная роль АТФ в биоэнергетике клетки. В области изучения биол. окисления и метаболич. циклов был открыт «дыхательный фермент» цитохррмоксидаза (О. Варбург 1912), сформулирована концепция дыхательного фосфорилирования (В. А. Энгельгардт, 1931), проведено количеств, изучение окислит. фосфорилирования в р-циях гликолиза (В. А. Белицер, 1937). Открыты р-ция трансаминирования (А. Е. Браунштейн, 1938), циклы мочевины и трикарбоновых к-т (X. Кребс, 1933, 1937), были открыты флавопротеиды (1932), никотинамиднуклеотиды (О. Варбург, У. Эйлер, 1936). Вслед за установлением структуры хлорофила (Р. Вильштеттер, А. Штоль, 1913), значит. успех достигнут в выяснении механизма фотосинтеза (М. Калвин, 1948). В 40-е гг.

    Л. Лелуаром открыты осн. пути биосинтеза углеводов, А. Сент-Дьёрдьи выделил аскорбиновую к-ту (20-30-е гг.). Открытие ДНК у растений (А. Н. Белозерский, 1936) способствовало признанию биохим. единства растит. и животного мира.

    В эти годы созданы новые физ.-хим. методы анализа. Были заложены основы хроматографич. методов (М. С. Цвет, 1906). В 20-х гг. Т. Сведберг предложил использовать для седиментации белков ультрацентрифугу, вскоре этим методом был выделен ряд вирусов. В 30-х гг. А. Тизелиусом заложены основы электрофореза, в 1944 А. Мартином и др. создана распределит. хроматография, для определения структуры прир. соед. впервые стал использоваться рентгеноструктурный анализ (Д. Кроуфут-Ходжкин, 40-е гг.). Благодаря использованию физ.-хим. методов в 50-х гг. достигнуты крупные успехи в изучении двух важнейших классов биополимеров-белков и нуклеиновых к-т: Э. Чаргафф провел детальный хим. анализ нуклеиновых к-т, открыта двойная спираль ДНК (Дж. Уотсон и Ф. Крик, 1953), определена структура инсулина (Ф. Сенгер, 1953), одновременно осуществлен синтез пептидных гормонов-окситоцина и вазопрессина (Дю Виньо, 1953), открыт один из элементов пространственной структуры белков- спираль (Л. Полинг, 1951). В эти годы Р. Замечником открыты рибосомы, что послужило стимулом для изучения механизма синтеза белка.

    На основе классич. Б. в этот период возникли самостоят. науки — молекулярная биология и биоорганическая химия. Научное направление, объединяющее эти науки с биофизикой, получило название физ.-хим. биологии. Совр. период в развитии Б. характеризуется новыми достижениями в изучении живой материи. В области энзимологии исследованы сотни ферментных систем, во мн. случаях установлен механизм их каталитич. действия. Новые концепции возникли в области Б. гормонов, в частности в связи с ролью аденилатциклазной системы; в области биоэнергетики, где было открыто участие в генерации энергии клеточных мембран, в познании механизмов передачи нервного возбуждения и биохим. основ высшей нервной деятельности и др. В настоящее время установлен в общих чертах механизм передачи генетич. информации, реализующийся при репликации, транскрипции и трансляции, разработаны методы получения и определения структуры отдельных генов, по существу завершено составление «метаболич. карты», т. е. путей превращения в-в в клетке, свидетельствующей о биохим. общности живых организмов и непрерывности обмена в-в в биосфере.

    Достижения Б. широко используются в медицине, с. х-ве (животноводстве, растениеводстве), микробиологии, вирусологии, способствуют становлению новых отраслей науки, напр. генетической инженерии и клеточной инженерии, а также пром-сти, напр. биотехнологии. В совр. обществе высокий уровень развития Б. — необходимое условие научно-технич. прогресса, неотъемлемый элемент общей культуры, материального благосостояния и здоровья человека.

    Лит.: Бpayиштейн А. Е., Некоторые черты химической интеграции процессов азотистого обмена, М., 1958; Малер Г., Кордес Ю., Основы биологической химии, пер. с англ., М., 1970; Мецлер Д., Биохимия, пер. с англ., т. 1-3, М., 1980; Уайт А. [и др.]. Основы биохимии, пер. с англ., М., 1981; Страйер Л.. Биохимия, пер. с англ., т. 1-3, М., 1984Ч85; Ленинджер А., Основы химии, пер. с англ., т. 1-3, М., 1985. Ю. А. Овчинников.

    Химическая энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия . Под ред. И. Л. Кнунянца . 1988 .

    Источник: http://dic.academic.ru/dic.nsf/enc_chemistry/604/%D0%91%D0%98%D0%9E%D0%A5%D0%98%D0%9C%D0%98%D0%AF

    Хиломикроны что это такое?

    Липопротеины представляют собой сферические частицы, где можно выделить большую гидрофобную сердцевину, которая состоит из триглицеридов (ТРГ), а также эфиров холестерина (ЭХС). Кроме этого, они имеют амфифильную оболочку, у которой в составе есть фосфолипиды, белки и гликолипиды.

    Хиломикроны — это микроскопические частицы, диаметр которых составляет меньше 1 мкм. Они представляют собой липиды (фосфолипиды, холестерин, триглицериды), имеющие специальную оболочку из аполипопротеина.

    Строение хиломикрона такого типа дает возможность нерастворимым в воде липидам вполне свободно перемещаться по всем кровеносным сосудам.

    Хиломикроны способны образовываться в энтероцитах сразу после переваривания и эффективного всасывания жиров из тонкой кишки. После этого они выходят в межклеточное пространство, где и происходит всасывание в лимфатические капилляры ворсинок.

    Липопротеины в организме человека

    Главная роль веществ липопротеинов заключается в транспорте липидов, именно поэтому обнаружить их всегда можно только в биологических жидкостях. Во время изучения липидов в плазме крови стало очевидно, что все их можно разделить на несколько групп.

    Они заметно отличаются друг от друга по уровню соотношения определенных компонентов. У различных типов липопротеинов может наблюдаться также различное соотношение белка и липидов в составе каждой частицы, поэтому различается также их плотность.

    Вообще различают несколько следующих групп веществ липопротеинов:

    1. Хиломикроны;
    2. ЛПВП (липопротеины высокой плотности);
    3. ЛПП (липопротеины промежуточной плотности;
    4. ЛПОНП (липопротеины очень низкой плотности);
    5. ЛПНП (липопротеины низкой плотности).

    Хиломикроны в крови

    Во время определении содержания липопротеинов в крови, их можно разделить с помощью метода электрофореза. Одновременно с этим можно сказать, что ХМ остаются на начальном старте, ЛОНП переходят во фракцию пре-глобулинов, ЛНП и ЛПП начинают находить во фракции –б1-глобулинов и ЛВП — б2-глобулинов.

    Определить липопротеиновый спектр плазмы крови совсем не сложно, чаще всего это применяют в медицине при диагностике атеросклероза.

    Все такие типы липопротеинов заметно отличаются по функциям.

    Хиломикроны (ХМ) — образуются всегда в клетках кишечника, а их основная функция заключается в переносе экзогенного жира прямо в ткани из кишечника. Синтез жира непосредственно в энтероцитах из компонентов типа мицелл принято называть ресинтезом жира.

    При ресинтезе обычно происходит эффективное образование жиров, которые близки по составу к обычным жирам организма. После этого, из образовавшегося ресинтезированного жира, апобелков и других липидов происходит формирование липопротеиновых частиц: хиломикронов.

    Обмен хиломикронов

    Хиломикроны обычно образуются в стенке тонкого кишечника при эффективном всасывании жиров. Они поступают в лимфатические сосуды в качестве небольших капелек.

    Даже небольшое количество аполипопротеинов именно на поверхности хиломикрона говорит о их прилипании именно к стенкам лимфатических сосудов в условиях водной среды.

    Хиломикроны переходят из грудного лимфатического протока прямо в кровяное русло легких, после чего в большой круг кровообращения. Здесь их обычно можно найти после пищи.

    Различные продукты с достаточно высоким содержанием жира могут привести к быстрому повышению концентрации вещества хиломикрон до 1-2% плазмы спустя 1-2 часа сразу после их потребления.

    Через 5-6 часов высокая насыщенность плазмы непосредственно хиломикронами может резко снижаться до нуля, при этом распределяясь в печень и жировую ткань.

    Причины повышения уровня хиломикронов в крови

    Причин для повышения данного вещества в крови достаточно много, но самыми распространенными из них считают следующие:

    1. Гиперлипопротеинемия — это группа достаточно редких генетических заболеваний, которые по статистике встречаются из миллиона у 1-го человека.

    • Семейный тип гиперхиломикронемии — это дефицит липопротеинлипазы, который может привести к резкому повышению концентрации хиломикрон; синонимами называется семейный дефицит липопротеин липазы, семейная хиломикронемия, синдром хиломикронемии, гиперлипопротеинемия тип IA.
    • Врожденное наличие ингибитора липопротеинлипазы.
    • Синдром дефицита аполипопротеина СII — это состояние, когда отсутствует белок, который должен активировать фермент для эффективного переноса жиров в ткань из хиломикрон.

    2. Гиперлипопротеинемия V типа — состояние, при котором повышено содержание липопротеинов достаточно низкой плотности, а также хиломикронов в случае сниженной активности липопротеинлипазы.

    Причины уменьшения хиломикронов в крови

    Уменьшение содержания вещества может происходить в определенных случаях:

    Болезнь Андерса, которая характеризуется гипобеталипопротеинемией с достаточно большим накоплением в кишечнике аполипопротеин В-подобного белка.

    Абеталипопротеинемия характеризуется нарушением синтеза аполипопротеина В-48, а это делает невозможным синтез хиломикронов.

    Источник: http://myholesterin.ru/lipidy/hilomikrony-eto.html

    4. Моноацилглицероловый путь синтеза тг и фл

    При ресинтезе ТГ Ацил

    КоА с участием ацилтрансферазы этерифицирует 2-МГ до ДГ, а затем до ТГ: 2-МГ + Ацил

    КоА → 1,2-ДГ + HS-КоА, 1,2-ДГ + Ацил

    При ресинтезе ФЛ на 1,2-ДГ переносится фосфохолин или фосфоэтаноламин с ЦДФ.

    1,2-ДГ + холин-ЦДФ → лецитин + ЦМФ

    1,2-ДГ + этаноламин-ЦДФ → кефалин + ЦМФ

    В клетках слизистой оболочки тонкой кишки синтезируются в основном видоспецифичные ТГ. Однако при поступлении с пищей ТГ с необычными жирными кислотами, например бараньего жира, в адипоцитах появляются ТГ, содержащие кислоты, характерные для бараньего жира (насыщенные разветвлённые жирные кислоты).

    5.Глицерофосфатный путь синтеза тг и фл

    глицерол + АТФ → глицеро-ф + АДФ Фермент: глицерокиназа

    КоА → лизофосфатид + HS-КоА Фермент: ацилтрансфераза

    КоА → фосфатид + HS-КоА Фермент: ацилтрансфераза

    фосфатид + Н2О → 1,2-ДГ + Фн Фермент: фосфотаза

    КоА → ТГ + HS-КоА Фермент: ацилтрансфераза

    1,2-ДГ + холин-ЦДФ → лецитин + ЦМФ

    1,2-ДГ + этаноламин-ЦДФ → кефалин + ЦМФ

    6. При ресинтезе лецитина Ацил

    КоА с участием ацилтрансферазы этерифицирует лизолецитин до лецитина: лизолецитин + Ацил

    КоА → лецитин + HS-КоА

    7. При ресинтез эфиров холестеринаАцил

    КоА с участием ацилхолестеролацилтрансферазы (АХАТ) этерифицирует холестерин до эфира холестерина. Ацил

    КоА + ХС → ЭХС + HS-КоА. От активности АХАТ зависит скорость поступления экзогенного холестерола в организм.

    Транспорт липидов в организме

    Транспорт липидов в организме идет двумя путями:

    1) жирные кислоты транспортируются в крови с помощью альбуминов;

    2) ТГ, ФЛ, ХС, ЭХС и д.р. липиды транспортируются в крови в составе липопротеинов.

    Липопротеины (ЛП)– это надмолекулярные комплексы сферической формы, состоящие из липидов, белков и углеводов. ЛП имеют гидрофильную оболочку и гидрофобное ядро. В гидрофильную оболочку входят белки и амфифильные липиды — ФЛ, ХС. В гидрофобное ядро входят гидрофобные липиды — ТГ, эфиры ХС и т.д. ЛП хорошо растворимы в воде.

    В организме синтезируются несколько видов ЛП, они отличаются химическим составом, образуются в разных местах и осуществляют транспорт липидов в различных направлениях.

    ЛП разделяют с помощью:

    1) электрофореза, по заряду и размеру, на α-ЛП, β-ЛП, пре-β-ЛП и ХМ;

    2) центрифугирования, по плотности, на ЛПВП, ЛПНП, ЛППП, ЛПОНП и ХМ.

    3) иммуноэлектрофореза, по белкам;

    Соотношение и количество ЛП в крови зависит от времени суток и от питания. В постабсорбтивный период и при голодании в крови присутствуют только ЛПНП и ЛПВП.

    Основные виды липопротеинов

    Транспорт к тканям экзогенных липидов пищи

    Транспорт к тканям эндогенных липидов печени

    Транспорт к тканям эндогенных липидов печени

    Удаление избытка ХС

    в крови из ЛПОНП

    в крови из ЛППП

    Белки, входящие в состав ЛП, называются апопротеины(апобелки, апо). К наиболее распространенным апопротеинам относят: апо А-I, А-II, В-48, В-100, С-I, С-II, С-III,D, Е. Апобелки могут быть периферическими (гидрофильные: А-II, С-II, Е) и интегральными (имеют гидрофобный участок: В-48, В-100). Периферические апо переходят между ЛП, а интегральные – нет. Апопротеины выполняют несколько функций:

    Активатор ЛХАТ, образование ЭХС

    Активатор ЛХАТ, образование ЭХС

    Структурная (синтез ЛП), рецепторная (фагоцитоз ЛП)

    Структурная (синтез ЛП), рецепторная (фагоцитоз ЛП)

    Активатор ЛХАТ, образование ЭХС

    Активатор ЛПЛ, стимулирует гидролиз ТГ в ЛП

    Ингибитор ЛПЛ, ингибирует гидролиз ТГ в ЛП

    Перенос эфиров холестерина (БПЭХ)

    Рецепторная, фагоцитоз ЛП

    Ферменты транспорта липидов

    Липопротеинлипаза(ЛПЛ)связана с гепарансульфатом, находящимся на поверхности эндотелиальных клеток капилляров кровеносных сосудов. Она гидролизует ТГ в составе ЛП до глицерина и 3 жирных кислот. При потере ТГ, ХМ превращаются в остаточные ХМ, а ЛПОНП повышают свою плотность до ЛППП и ЛПНП. Апо С-IIЛП активирует ЛПЛ, а фосфолипиды ЛП участвуют в связывании ЛПЛ с поверхностью ЛП. Синтез ЛПЛ индуцируется инсулином. Апо С-IIIингибирует ЛПЛ.

    ЛПЛ синтезируется в клетках многих тканей: жировой, мышечной, в легких, селезёнке, клетках лактирующей молочной железы. Ее нет в печени. Изоферменты ЛПЛ разных тканей отличаются по значением Кm. В жировой ткани ЛПЛ имеет Кmв 10 раз больше, чем в миокарде, поэтому в жировая ткань поглощает жирные кислоты только при избытке ТГ в крови, а миокард – постоянно, даже при низкой концентрации ТГ в крови. Жирные кислоты в адипоцитах используются для синтеза ТГ, в миокарде как источник энергии.

    Печёночная липаза находиться на поверхности гепатоцитов, она не действует на зрелые ХМ, а гидролизует ТГ в ЛППП.

    Лецитин: холестерол-ацил-трансфераза (ЛХАТ)находиться в ЛПВП, она переносит ацил с лецитина на ХС с образование ЭХС и лизолецитина. Ее активируют апо А-I, А-IIи С-I.

    лецитин + ХС → лизолецитин + ЭХС

    ЭХС погружается в ядро ЛПВП или переноситься с участием апо Dна другие ЛП.

    Рецепторы транспорта липидов

    Рецептор ЛПНП— сложный белок, состоящий из 5 доменов и содержащий углевод часть. Рецептор ЛПНП взаимодействует с белками ano B-100 и апо Е, хорошо связывает ЛПНП, хуже ЛППП, ЛПОНП, остаточные ХМ, содержащие эти апо. Клетки тканей содержат большое количество рецепторов ЛПНП на своей поверхности. Например, на одной клетке фибробласта имеется отдорецепторов.

    Если количество холестерола, поступающего в клетку, превышает её потребность, то синтез рецепторов ЛПНП подавляется, что уменьшает поток холестерола из крови в клетки. При снижении концентрации свободного холестерола в клетке, наоборот, активируется синтез ГМГ-КоА-редуктазы и рецепторов ЛПНП. Стимулируют синтез рецепторов ЛПНП гормоны: инсулин и трийодтиронин (Т3), половые гормоны, а глюкокортикоиды – уменьшают.

    Белок, сходным с рецептором ЛПНП на поверхности клеток многих органов (печени, мозга, плаценты) имеется другой тип рецептора, называемый «белком, сходным с рецептором ЛПНП». Этот рецептор взаимодействует с апо Е и захватывает ремнантные (остаточные) ХМ и ЛППП. Так как ремнантные частицы содержат ХС, этот тип рецепторов также обеспечивает поступление его в ткани.

    Кроме поступления ХС в ткани путём эндоцитоза ЛП, некоторое количество ХС поступает в клетки путём диффузии из ЛПНП и других ЛП при их контакте с мембранами клеток.

    Липиды, ресинтезированные в энтероцитах, транспортируется тканям в составе ХМ.

    Образование ХМ начинается с синтеза апо В-48 на рибосомах. Апо В-48 и В-100 имеют общий ген. Если с гена копируется на мРНК только 48% информации, то с нее синтезируется апо В-48, если 100% — то с нее синтезируется апо В-100.

    С рибосом апо В-48 поступает в просвет ЭПР, где он гликозилируется. Затем в аппарате Гольджи апо В-48 окружается липидами и происходит формирование «незрелых», насцентных ХМ.

    Экзоцитозом насцентные ХМ выделяются в межклеточное пространство, поступают в лимфатические капиллярыи по лимфатической системе, через главный грудной лимфатический проток попадают в кровь.

    В лимфе и крови с ЛПВП на насцентные ХМ переносятся апо Е и С-II, ХМ превращаются в «зрелые». ХМ имеют довольно большой размер, поэтому они придают плазме крови опалесцирующий, похожий на молоко, вид. Под действием ЛПЛ ТГ ХМ гидролизуются на жирные кислоты и глицерол. Основная масса жирных кислот проникает в ткань, а глицерол транспортируется с кровью в печень.

    Когда в ХМ количество ТГ снижается на 90%, они уменьшаются в размерах, а апо С-IIпереносится обратно на ЛПВП, «зрелые» ХМ превращаются в «остаточные» ремнантные ХМ. Ремнантные ХМ содержат в себе фосфолипиды, холестерол, жирорастворимые витамины и апо В-48 и Е.

    Ремнантные ХМ захватываются гепатоцитами, которые имеют рецепторы к апо В-48 и Е. Путём эндоцитоза остаточные ХМ попадают внутрь клеток и перевариваются в лизосомах. ХМ исчезают из крови в течение нескольких часов.

    Нарушение обмена хиломикронов

    При абеталипопротеинемии, наследственном заболевании связанным с дефектом гена апо В — нарушается синтез апо В-100 в печени и апо В-48 в кишечнике. В результате в энтероцитах не формируются ХМ, а в печени — ЛПОНП. В клетках этих органов накапливаются капли ТГ.

    Гиперхиломикронемия, гипертриглицеролемия бывает физиологической и патологической. Физиологическая гипертриглицеролемия и гиперхиломикронемия развивается после приёма жирной пищи, и продолжается до нескольких часов.

    Генетические дефекты ЛПЛ, ЛПВП, апо С-IIи апо Е, участвующих в метаболизме ХМ, приводят к развитию семейнойгиперхиломикронемии — гиперлипопротеинемии типа I.

    У таких больных после еды концентрация ТГ повышена (более 200 мг/дл), плазма крови по виду напоминает молоко. В тяжёлых случаях происходит отложение ТГ в коже и сухожилиях в виде ксантом, у пациентов рано нарушается память, появляются боли в животе из-за сужения просвета сосудов и уменьшения кровотока, нарушается функция поджелудочной железы, что часто бывает причиной смерти больных.

    Обмен ЛПОНП, ЛППП, ЛПНП

    В промежутках между приемами пищи и при голодании необходимые для тканей липиды синтезируются преимущественно в печени. Печень — основной орган, где идёт синтез жирных кислот, холестерина, ФЛ из продуктов гликолиза. Скорость синтеза жирных кислот и жиров в печени существенно зависит от состава пищи. Если в пище содержится более 10% жиров, то скорость синтеза липидов в печени резко снижается.

    Транспорт липидов из печени осуществляется с участием ЛПОНП. Синтез ЛПОНП идет также как и ХМ. Сначала на рибосомах синтезируется апо В-100, который потом в аппарате Гольджи соединяется с липидами. Так как апо В-100 очень «длинный» белок (11536 АК), он покрывает поверхность всего ЛП.

    После секреции ЛПОНП из печени в кровь, на них с ЛПВП переходят апо С-IIи апо Е. Апо С-IIактивирует ЛПЛ, которая гидролизует ТГ ЛПОНП до жирных кислот и глицерина. Глицерол с кровью транспортируется в печень, а жирные кислоты – в ткань. Параллельно с потерей ТГ, ЛПОНП получают от ЛПВП ЭХС и ХС. В результате плотность ЛПОНП увеличивается, он превращается сначала в ЛППП, а затем в ЛПНП, при этом на ЛПВП возвращаются сначала апо С-II, а затем апо Е.

    Содержание ЭХС и ХС в ЛППП достигает 45%; часть этих ЛП захватывается клетками печени через рецептор к ЛПНП (чувствителен к апо Е и апо В-100).

    ЛПНП содержат до 55% ЭХС и ХС. ЛПНП являются основным поставщиком ХС в ткани. Из крови ЛПНП поступают в печень (до 75%) и другие ткани, которые имеют на своей поверхности рецепторы к ЛПНП.

    ЛПВП выполняют 2 основные функции: они поставляют апо другим ЛП в крови и участвуют в так называемом «обратном транспорте холестерола». ЛПВП синтезируются в печени и в небольшом количестве в тонком кишечнике в виде насцентных ЛПВП. Они имеют дисковидную форму, небольшой размер и содержат высокий процент белков и фосфолипидов. В печени в ЛПВП включаются апопротеины А, Е, С-II, ЛХАТ. В крови апо С-IIи апо Е переносятся с ЛПВП на ХМ и ЛПОНП. насцентные ЛПВП практически не содержат ХС и ТГ и в крови обогащаются ХС, получая его из других ЛП и мембран клеток.

    Для переноса ХС в ЛПВП существует сложный механизм. На поверхности ЛПВП находится фермент ЛХАТ — лецитин: холестерол-ацилтрансфераза. Этот фермент превращает ХС в ЭХС. Реакция активируется апо A-I, входящим в состав ЛПВП.

    ЭХС перемещается внутрь ЛПВП. Таким образом, ЛПВП обогащаются ЭХС. ЛПВП увеличиваются в размерах, из дисковидных небольших частиц превращаются в частицы сферической формы, которые называют ЛПВП3, или «зрелые ЛПВП». ЛПВП3частично обменивают ЭХС на ТГ, содержащиеся в ЛПОНП, ЛППП и ХМ. В этом переносе участвует «белок, переносящий эфиры холестерина» — апо D. Таким образом, часть ЭХС переносится на ЛПОНП, ЛППП, а ЛПВП3за счёт накопления ТГ увеличиваются в размерах и превращаются вЛПВП2.

    Часть ЛПВП захватывается клетками печени, взаимодействуя со специфическими для ЛПВП рецепторами к апо А-1.На поверхности клеток печени ФЛ и ТГ ЛППП, ЛПВП2 гидролизуются печёночной липазой, что дестабилизирует структуру поверхности ЛП и способствует диффузии ХС в гепатоциты. ЛПВП2 в результате этого опять превращаются в ЛПВП3 и возвращаются в кровоток.

    Изменения структуры рецепторов ЛПНП в результате всех типов му­таций приводит к гиперхолестеролемии, так как ЛПНП не захватываются клетками, и холестерол в составе ЛПНП накапливается в крови.

    Любой дефект рецептора ЛПНП или белка апоВ-100, взаимодействующего с ним, приводит к развитию наиболее распространённого наследственного заболевания — семейной гиперхолестеролемии. Причиной этого аутосомно-доминантного заболевания выступают указанные выше мутации в гене рецептора ЛПНП. Гетерозиготы, имеющие один нормальный ген, а другой дефектный, встречаются с частотой 1:500 человек, у некоторых народностей Аф¬рики — даже 1:100 человец. Количество рецеп¬торов ЛПНП на поверхности-клеток у гетерози-гот снижено вдвое, а концентрация холестерола в плазме, соответственно, вдвое повышается. У гетерозигот концентрация холестерола в кро¬ви в 35—40 лет достигает 400—500 мг/дл, что приводит к выраженному атеросклерозу и ран¬ней смерти в результате инфаркта миокарда или инсульта. Гомозиготы встречаются редко — 1:человек. Концентрации холестеро¬ла и ЛПНП в крови таких больных уже в ран¬нем детском возрасте увеличены в 5-6 раз. ЛПНП захватываются макрофагами путём фа¬гоцитоза. Макрофаги, нагруженные избытком холестерола и других липидов, содержащихся в ЛПНП, откладываются в коже и даже сухо¬жилиях, образуя так называемые ксантомы. Хо-лестерол откладывается также и в стенках арте¬рий, образуя атеросклеротические бляшки. Такие дети без экстренных мер лечения погибают в воз¬расте 5—6 лет. Лечение данной формы заболева¬ния проводят путём удаления ЛПНП из крови с помощью плазмафереза, но наиболее радикаль¬ный метод лечения — трансплантация печени. Печень донора с нормальным количеством ре¬цепторов ЛПНП существенно понижает кон¬центрацию холестерола в крови и предотвра¬щает раннюю смерть от атеросклероза.

    Кроме генетических дефектов рецептора ЛПНП, причинами гиперхолестеролемии и, следовательно, атеросклероза являются наслед¬ственные дефекты в структуре апоВ-100, а так-

    Источник: http://studfiles.net/preview//page:3/