Раздел:

Обмен липидов

КОЛЛОКВИУМ

Вопросы

1. Классификация, строение и биологическая роль триглицеридов фосфолипидов, сфингомиелинов, гликолипидов. Взаимосвязь структуры, функций и нарушений обмена липидов.

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).

2. Переваривание липидов в желудочно-кишечном тракте. Роль желчных кислот и панкреатических липаз. Значение эмульгирования в переваривании триглицеридов. Продукты переваривания триглицеридов, фосфолипидов, эфиров холестерина. Нарушения переваривания липидов в желудочно-кишечном тракте. Стеаторея.

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.