Обмен липидов.

Липиды представляют большую группу разнообразных веществ, содержащихся в животных и растительных тканях.

Общие признаки липидов.

1. Плохая растворимость в воде и хорошая растворимость в органических растворителях (эфире, бензоле, ацетоне).

2. По строению большинство липидов являются сложными эфирами.

Функции липидов.

1. Липиды наряду с глюкозой являются источником энергии для организма.

2. Многие липиды являются биологически активными веществами – гормоны, витамины, ненасыщенные жирные кислоты, простаглаандины.

3. Липиды являются обязательным компонентом клеточных мембран.

Классификация липидов

Л ипиды				П роизводные липидов
П ростые (дикомпонентные)	С ложные (поликомонентные)			Каротины Стериды
Триглицериды (жиры)	Фосфолипиды	Гликолипиды	Жирорастворимые витамины

Важным компонентом липидов являются карбоновые кислоты с длинными углеводородными радикалами.

Жирные кислоты делят на:

1. Насыщенные или предельные

2. Ненасыщенные или непредельные

Ненасыщенные жирные кислоты делят на:

1. Мононенасыщенные (содержащие 1 двойную связь)

2. Полиненасыщенные – несколько двойных связей.

Наибольшее значение имеют полиненасыщенные жирные кислоты, содержащие 2 и более кратных связей.

Жирные кислоты
Насыщенные	Ненасыщенные
	Мононенасыщенные	Полиненасыщенные
	3	6

- номер атома углерода, от которого начинается двойная связь, начиная от -углерода.

Нумерация углеродных атомов в жирной кислоте начинается с карбоксильной группы. Углеродный атом метильной группы на дальнем (дистальном) конце назван -углеродом. Положение двойной связи представлено знаком ³ с номером в верхнем индексе. Индекс обозначает положение двойной связи между 3 и 4 атомами углерода, начиная с -углерода.

В настоящее время для обозначения положения двойной связи используют (омега). - это последний, удаленный атом углерода, а 3 и 6 обозначают положение двойной связи.

³ и ⁶ – жирные кислоты обладают разными свойствами и функциями.

Функции жирных кислот

1. Насыщенные жирные кислоты в основном энергетический материал (используются и как структурный материал).

2. Полинасыщенные жирные кислоты – эссенциальные соединения. Они не синтезируются в организме (линолевая) или синтезируются в недостаточном количестве.

3. ₃ – необходимы для построения клеточных мембран.

4. ₆-необходимы для синтеза регуляторных молекул: простагландинов, лейкотриенов, тромбоксанов.

В клетках человека наиболее часто встречаются следующие жирные кислоты:

Предельные:
1. Пальмитиновая	С15Н31СООН	16 : 0
2. Стеариновая	С17Н35СООН	18:0
Непредельные: (ненасыщенные)
1. Олеиновая	С17Н33СООН	18:1; 9 9
2. Линолевая	С17Н31СООН	18:2; 9, 12 6
3. Линоленовая	С17Н29СООН	18:3; 6, 9, 12, 6
4.Арахидоновая	С19Н39СООН	20:4, 5, 8, 11, 14, 6

Ненасыщенные жирные кислоты подразделяются на моно- и полиненасыщенные. Наибольшее значение имеет арахидоновая кислота и ее производные. Из арахидоновой кислоты синтезируются простагландины, простациклины и лейкотриены, тромбоксаны.

Простогландины (ПГ) содержат циклопентановое кольцо, с которым связаны две боковые цепи. В зависимости от числа двойных связей в боковых цепях различают ПГ₁, ПГ₂, ПГ₃. В зависимости от наличия кето или гидроксогруппы простогландины обозначают как А,В и так далее.

Простогландины – это короткодействующие регуляторы многих процессов (сокращения гладких мышц, кровообращения, передачи нервных импульсов, поддержания водного и электролитного баланса).

В тромбоцитах из арахидоновой кислоты образуются тромбоксаны, которые вызывают агрегацию тромбоцитов и ускоряют процесс свертывания крови.

В лейкоцитах из арахидоновой кислоты синтезируются лейкотриены. Лейкотриены являются мощными активаторами сокращения гладких мышц.

Триглицериды – это сложные эфиры глицерина и высших жирных кислот. Триглицериды делят на простые и сложные. Простые триглицериды содержат 3 одинаковых остатка жирных кислот, а сложные триглицериды содержат остатки разных жирных кислот.

СН₂ОСOR СН₂ОСOR₁

| |

CHOCOR СНОСOR₂

| |

СН₂ОСOR СН₂ОСOR₃

В природных жирах преобладают жирные кислоты с четным числом углеродных атомов (С₁₆, С₁₈), с неразветвленной углеродной цепью.

К сложным липидам относятся фосфолипиды. В состав фосфолипидов входят глицерин, два остатка высших жирных кислот, остаток фосфорной кислоты и азотсодержащие соединения:

СН₂ОСOR₁

|

_СНОСOR_{2 O} Кефалин

| //

С Н₂ – О – P – O – CH₂ – CH₂ – NH₂

| _{Коламин (этаноламин)}

OH

СН₂ОСOR₁

|

_СН2ОСOR_{2 O} Лецитин

| //

СН₂ – О – P – O – CH₂ – CH₂ – N(СН₃)₃

|

OH ^холин

СН₂ОСOR₁

|

_СН2ОСOR_{2 O} Серинфосфатиды

| //

СН₂ – О – P – O – CH₂ – CH₂ – СООН

| |

OH NH₂

_серин

Фосфолипиды – дифильные соединения (есть полярная и неполярная часть).Фосфолипиды всегда расположены на поверхности раздела. Вода – неводный сегмент (клеточные мембраны).

- гидрофильная часть (глицерин)

- гидрофобные хвосты Ж.К.

R₂ в ФЛ всегда полиненасыщенная, чаще всего ₃

Производные липидов

Стериды – производные высокомолекулярных полициклических ненасыщенных спиртов. Представителем стеридов является холестерин и холестериды.

Х олестерин и холестериды гидрофобны.

Холестерин входит в состав клеточных мембран, он необходим растущему организму.

Каротины синтезируются в растительных клетках, в основном -каротины. Чем больше каротинов в пище и крови, тем реже возникают злокачественные новообразования. Производные -каротинов является витамин А.

Жирорастворимые витамины А, Е, К. Сейчас витамин D относят к гормонам.

Транспорт липидов

Транспорт липидов осуществляется липопротеидами.

Липопротеид состоит из гидрофобного ядра, образованного триглицеридами и холестерином. Снаружи гидрофобное ядро окружено белком, это фактор стабильности липопротеида (заряд белковой молекулы и водная оболочка не позволяет частицам слипаться).

Фосфолипиды связаны с белком, а хвост фосфолипида погружен в гидрофобное ядро. Фосфолипиды выполняют функцию связывания за счет дифильности. Липопротеид – это не макромолекула, т.к. здесь есть гидрофобные взаимодействия, слабые полярные взаимодействия. Это надмолекулярная структура, она может терять или приобретать новые компоненты.

1. Хиломикроны – самые крупные липопротеиды. Имеют низкую плотность (d 0,94 г/см³).Содержат 2% белка, 98% липиды, в основном триглицериды, которые поступают с пищей.

Синтезируются в кишечнике, переносят в основном триглицериды пищи, холестерин из кишечника в жировую ткань и печень. Триглицериды в составе хиломикронов легко гидролизуются в капиллярах жировой ткани и других периферических тканях.

В составе липопротеидов обязательно есть белок. Белки липопротеидов называются аполипопротеинами. Они бывают А,В,С,Д,Е (апо А, апо Е).

Хиломикроны содержат апо-А,В,С,Е.

Плазма крови желтая, прочная, аполесцирующая жидкость. После еды плазма мутная, хилезная, из-за высокого содержания хиломикронов.

2. Липопротеиды очень низкой плотности – ЛПОНП (ЛОНП), плотность (0,94 – 1,006). Содержат 5 – 7% белка, остальные липиды (ТГ + холестерин). ЛПОНП транспортируют эндогенные триглицериды, которые синтезировались в печени, к жировой ткани. В крови ЛПОНП, обогащаясь холестерином превращаются в ЛНП.

Аполипопротеиды представлены апо В,С,Е.

3. Липопротеиды низкой плотности (ЛПНП = ЛНП) – содержат 10 – 15% белка, 50% холестерина. Основная транспортная форма холестерина и холестеридов. Образуется в плазме крови и обеспечивает перенос холестерина к периферическим тканям. Плотность = 1,006 – 1,063 ЛНП – апо-В

4. Липопротеиды высокой плотности (ЛПВП = ЛВП), плотность 1,063 – 1,210. 50% белка, 50% распределены между липидами. Уносят избыток холестерина от тканей к печени. Образуются в крови. ЛВП – апо-Д.

Клинициста интересуют ЛНП и ЛВП.

5. Альбумин + НЭЖК – транспортная форма неэстерифицированных жирных кислот.

Функции аполипопротеинов:

Аполипопротеины В легко связываются с рецептором к ЛНП и проникают в клетку.

Обмен триглицеридов.

В полости рта ТГ не подвергаются расщеплению из-за отсутствия ферментов. В желудке взрослых людей ТГ также не расщепляются, активность липазы желудочного сока низкая.

У детей в желудке, где рН желудочного сока около 5, происходит переваривание эмульгированного жира молока.

Переваривание ТГ начинается в 12-перстной кишке, после их эмульгирования желчными кислотами.

Гидролиз эмульгированных ТГ ступенчатый ферментативный процесс. Сначала гидролизуются сложноэфирные связи в положении 1 и 3, а затем 2.

Продукты гидролиза всасываются: глицерин диффундирует в клетку эпителия кишечника, жирные кислоты с короткой углеродной цепью всасываются путем диффузии, а с длинной углеродной цепью в виде холеиновых кислот. Холеиновые кислоты – это комплекс НЭЖК+2-4 молекулы желчных кислот. В слизистой кишечника комплексы распадаются, жирные кислоты по системе воротной вены идут в печень, а из глицерины и НЭЖК синтезируются эндогенные триглисериды.

Обмен триглицеридов.

Транспортные формы липидов.

1. хиломикроны – крупные, рыхлые, 2% белка, 98% ТГ пищи.

Плазма крови – желтая, позрачная, опалесцирующая жидкость. После еды плазма мутная, хилезная. Так будет пока хиломикроны не будут утилизированы.

2. ЛПОНП – 5-7% белка, остальное ТГ+холестерин, но это эндогенные триглицериды, которые синтезировались в печени.

3. ЛПНП – 10-15% белка, 50% холестерина. Это основная транспортная форма холестерина и холестеридов.

4. ЛПВП – 50% белка, остальные 50% распределены поровну между липидами.

ЛПНП приносят холестерин к тканям.

ЛПВП уносят избыток холестерина от тканей к печени.

5. Альбумины+НЭЖК

Белок липопротеидов – аполипротеин: А, В, С, D, Е.

Хиломикроны А, В, С, Е

ЛПОНП В, С, Е

ЛПНП В

ЛПВП D

Апо В – легко связывается с рецептором и ЛПНП проникает в клетку.

Обмен триглицеридов.

Липиды – разнообразные по химическому строению вещества, нерастворимые в воде и хорошо растворяющиеся в органических растворителях.

Значение липидов в организме:

1. Липиды являются одним из компонентов клеточных мембран.

2. Липиды являются источником энергии для организма.

3. Липиды входят в состав водоотталкивающих и термоизоляционных покровов.

Наиболее распространенные липиды – это нейтральные жиры или триацилглицеролы, или триацилглицериды.

Триацилглицериды – это сложные эфиры, образованные трехатомным спиртом глицерином и высшими жирными кислотами.

Природные жирные кислоты содержат четное число атомов углерода и имеют неразветвленную цепь. В состав триглециридов входят следующие предельные жирные кислоты: пальмитиновая – С₁₅Н₃₁СООН, стеариновая – С₁₇Н₃₅СООН и непредельные жирные кислоты – олеиновая – С₁₇Н₃₃СООН (содержит одну двойную связь), С₁₇Н₃₁СООН – линолевая (содержит две двойных связи), С₁₇Н₂₉СООН – линоленовая кислота (содержит три двойные связи).