Метаболізм ліпідів та його регуляція

Тема заняття №13. Дослідження катаболізму триацилгліцеролів, жирних кислот та гліцерину. Метаболізм кетонових тіл.

Цілі заняття:

- Трактувати біохімічні функції простих і складних ліпідів в організмі: участь в побудові та функціонуванні біологічних мембран клітин, запасна, енергетична функції, використання в якості попередників в біосинтезі біологічно активних сполук ліпідної природи.

- Пояснювати основні шляхи внутрішньоклітинного метаболізму ліпідів.

- Пояснювати ферментативні реакції катаболізму триацилгліцеролів.

- Трактувати β-окислення вищих жирних кислот.

- Пояснювати ферментативні реакції окислення гліцерину.

- Аналізувати метаболізм кетонових тіл.

- Пояснювати механізми надмірного зростання вмісту кетонових тіл при

цукровому діабеті та голодуванні.

- Аналізувати основні шляхи метаболізму ліпідів за умов нормального функціонування людського організму та при патології.

- Пояснювати гормональну регуляцію обміну ліпідів.

Актуальність теми: Вміст ліпідів в організмі людини складає в середньому 10-20% маси тіла. Ліпіди умовно діляться на прості та складні.

Прості ліпіди: тригпіцериди, воски.

Складні ліпіди: фосфоліпіди, гліколіпіди.

Ліпіди входять до складу всіх органів і тканин. 90% всіх ліпідів входять до складу жирової тканини, в мозку складають половину маси. Ліпіди в комплексі з білками входять до складу клітинних мембран, завдяки чому приймають участь в діяльності гормонів, ферментів, процесах біологічного окислення.

Біологічні функції ліпідів:

- енергетична (триацилгліцероли або нейтральні жири);

- фізіологічно-активні сполуки з регуляторною дією (стероїдні гормони, ейкозаноїди, жиророзчинні вітаміни);

- кофактори ферментів (вітамін К);

- переносники електронів (убіхінон);

- захищають від перепадів температур;

- основа структури біомембран (фосфоліпіди, гліколіпіди).

Ліпосома - штучно створене шароподібне утворення (порядку 100 нм в діаметрі) що має подвійний ліпідний шар. Можуть бути сформовані з індивідуальних фосфоліпідів, як природніх, так і синтетичних. Ліпосоми мають пустоту в середині, яка зазвичай заповнена розчинником (водою), але може використовуватись для доставки різноманітних речовин (скажімо, ліків) у клітини. Як носії лікарських препаратів ліпосоми, мають ряд переваг: вони захищають клітини організму від токсичної дії лікарських засобів, пролонгують дію введеного в організм лікарського засобу, захищають лікарські речовини від деградації, сприяють спрямованій специфічності за рахунок селективної проникності з крові в тканини, змінюють фармакокінетику лікарських препаратів, підвищуючи їх фармакологічну ефективність, дозволяють створювати водорозчинну форму низки лікарських субстанцій, таким чином збільшуючи їх біодоступність. Ліпосоми дозволяють препарату проникнути в ті ділянки, куди без ліпосом вони потрапити не можуть. Найперспективнішим напрямом використання ліпосомальних форм є лікування раку, причому з використанням таких сполук, які активізують захисні властивості самого організму.

Основне місце локалізації резервних тригліцеридів в організмі людини — адипоцити жирової тканини (ліпоцити), значна частина цитоплазми яких зайнята гігантською сферичною ліпідною краплею. Молекули ліпідів в адипоцитах обєднуються в жирові краплі, які не містять воду, та тому є найбільш компактною формою для зберігання метаболічного палива.

Ліполіз - гідроліз триацилгліцеролів ліпазами. Гормон-залежна ліпаза перертворює ТАГ до вільних жирних кислот і моноацилгліцеролу. Моноацилгліцерол гідролізується до жирної кислоти і гліцеролу або гормонзалежною ліпазою або більш специфічною і більш активною моноацилгліцерол ліпазою, після чого поступають в кров. Гліцерол транспортується через кров у вільному стані і окислюється або перетворюється до глюкози в печінці. Жирні кислоти переносяться у зв'язаному з альбуміном стані. У серці, скелетних м'язах і печінці вони окислюються із вивільненням енергії.