3.2. Липопротеины
Липопротеины (ЛП) условно делят на две группы:
свободные липопротеины (транспортные ЛП) – в плазме крови, молоке и других биологических жидкостях – растворимы в воде;
структурные липопротеины – входят в биомембраны – являются жирорастворимыми.
3.2.1. Структурные липопротеины
Липидам принадлежит главная роль в образовании мембран и именно они определяют биологические свойства мембран. Основная часть липидов (до 90%) в мембранах представлена фосфолипидами, гликолипидами и холестерином.
Характерной особенностью молекул фосфолипидов и гликолипидов является их амфифильность: один конец молекулы гидрофобный, другой — гидрофильный. Гидрофобный конец составляют углеводородные радикалы жирных кислот и сфингозина; он занимает большую часть длины молекулы — до ¾. Гидрофильный конец в гликолипидах образован углеводной частью, в фосфолипидах — фосфатным остатком с присоединенным к нему холином, этаноламином или серином. Вследствие амфифильности эти липиды в водной среде образуют многомолекулярные структуры с упорядоченным расположением молекул: гидрофобные части вытесняются из водной среды и взаимодействуют друг с другом (как бы растворяются друг в друге), а гидрофильные части контактируют с водой и гидратируются (как бы растворяются в воде).
Холестерин, хотя и содержит небольшую гидрофильную группу (гидроксил в положении 3), в основном является гидрофобным, его амфифильность выражена слабо. В мембранах молекулы холестерина находятся практически целиком в гидрофобной части бимолекулярного липидного слоя. При этом его гидроксильная группа, примыкает к гидрофильным головкам фосфолипидных молекул, а молекула холестерина в целом ориентирована параллельно гидрофобным цепям фосфолипидов. Холестерин в значительных количествах содержится в плазматических мембранах (в некоторых клетках до 50% от всех липидов); во внутриклеточных мембранах его гораздо меньше.
3.2.2. Транспортные липопротеины
(растворимые ЛП)
Поскольку жиры и другие липиды нерастворимы или очень мало растворимы в воде и жидкостях организма, необходимы специальные механизмы для транспорта этих веществ в крови, лимфе, цитоплазме, молоке и других биологических жидкостях.
Транспорт осуществляется в составе особых частиц липопротеинов (ЛП).
Липопротеины плазмы крови гетерогенны по составу, они различаются по электрофоретической подвижности при рН 8,6 в полиакриламидном геле (рис. 12, 13).
Фракции липопротеинов:
Рис. 12 Электрофоретическая подвижность липопротеинов
Плазмы крови в полиакриламидном геле
Рис.13 Зависимость между размерами
Липопротеидных частиц и их плотностью
Используя метод ультрацентрифугирования в плотных средах, удалось установить гетерогенность ЛПНП (β-ЛП).
Оказалось, что отдельные подфракции ЛПНП флотируют (всплывают) с различной скоростью, которая зависит от количественного и качественного соотношения белка и липидных компонентов. Скорость флотации характеризуется Сведберг флотационным коэффициентом (Sf).
Sf1= 0 — 12
Sf2= 12 — 20
Sf3= 20 — 100
Sf4= 100 — 400
Чем больше липидов во фракции, тем выше Sf-коэффициент, и тем легче они всплывают.
Разделение фракции ЛПНП имеет большое диагностическое значение для выявления ранних стадий заболевания атеросклерозом и даже предрасположенность к нему (Sf3 и Sf4 — фракции увеличены).