42. Классификация и химическая структура фосфолипидов. Биологическая роль, переваривание, биосинтез и распад фосфолипидов. Липотропные вещества.
Фосфолипазы - ферменты класса гидролаз, катализирующие катаболизм глицерофосфолипидов. Различают фосфолипазы секреторные, входящие в состав панкреатического сока, и клеточные фосфолипазы. Клеточные фосфолипазы А1, A2, D, С различаются по специфичности к отщепляемой группе. Все фосфолипазы - кальцийзависимые ферменты.
Синтез фосфолипидов:
Фосфолипиды могут синтезироваться из готовых остатков (резервный путь)
холин + АТФ фосфохолин + АДФ
фосфохолин + ЦТФ ЦДФ-холин + ФФн
ЦДФ-холин + 1,2-диглицерид фосфатидилхолин + ЦМФ
этаноламин + АТФ фосфоэтаноламин + АДФ
фосфоэтаноламин + ЦТФ ЦДФ- этаноламин + ФФн
ЦДФ- этаноламин + 1,2-диглицерид фосфатидилхолин + ЦМФ
Функции фосфолипидов
структурная (входят в состав мембран, мозга),
участвуют в обмене холестерина: лецитин + холестерин лизолецитин+ эфиры ХС,
фосфатидилинозитол – предшественник вторичных посредников при действии гормонов,
из фосфолипидов идёт синтез тромбоцитактивирующего фактора, вызывающего агрегацию тромбоцитов, снижение АД,
дипальмитилфосфатидилхолин образуется в лёгких доношенного плода перед родами. Он входит в состав ПАВ сурфактанта лёгких, что препятствует спадению лёгочных альвеол. У недоношенных детей при недостатке этого соединения возникают расстройства дыхания.
Липотропные вещества способны предотвращать жировую инфильтрацию печени холин, метионин, лецитин, казеин, инозит, липокаин, витамин В12, фолиевая кислота, липоевая кислота, пангамовая кислота.
Механизм липотропного действия
Липотропные вещества необходимы для синтеза ЛП (холин). Синтез ЛП – важный путь утилизации организмом липидов печени. В реакциях метилирования (в синтезе холина) участвуют метионин, витамин В12, фолиевая кислота. Казеин богат метионином.
ФЛ поддерживают функцию клеточных мембран, необходимых для нормального протекания метаболических процессов в гепатоцитах.
Липотропные вещества применяют при жировой дистрофии печени, гепатитах, циррозе, атеросклерозе.
43. Переваривание и всасывание липидов, роль желчи в этом процессе. Желчные кислоты. Ресинтез липидов в клетке эпителия кишечника. Транспортные формы липидов. Биологическая роль жировых депо.
Фазы переваривания:
1. Эмульгирование
2. Липолитическая фаза
3. Мицеллярная фаза
4. Мукозная фаза (ресинтез)
5. Тронспортная
Переваривание пищевых жиров (триацилглицеринов, фосфолипидов, стероидов, цереброзидов, жирорастворимых витаминов) в полости рта: не происходит, поскольку слюна не содержит расщепляющих жиры ферментов.
Переваривание в желудке: приводит к незначительным изменениям, так как в желудочном соке содержится желудочная липаза, роль которой у взрослых людей невелика (её содержание крайне низкое, рН желудочного сока далек от оптимума действия этого фермента, в желудке отсутствуют условия для эмульгирования триглицеридов).
Переваривание в двенадцатиперстной кишке: прежде всего происходит нейтрализация попавшей в кишечник с пищей соляной кислоты желудочного сока бикарбонатами, содержащимися в панкреатическом и кишечном соках, одновременно начинается эмульгирование жира под действием солей желчных кислот и углекислым газом, образовавшимся ранее.
Переваривание в верхних отделах тонкой кишки: происходит расщепление основной массы пищевых глицеридов при действии липазы панкреатического сока. Панкреатическая липаза расщепляет триглицериды, находящиеся в эмульгированном состоянии. Как и другие пищеварительные ферменты (пепсин, трипсин, химотрипсин), панкреатическая липаза поступает в верхний отдел тонкой кишки в виде неактивной пролипазы. Превращение пролипазы в активную липазу происходит при участии желчных кислот и еще одного белка панкреатического сока – колипазы (мол. масса 10000). Последняя присоединяется к пролипазе в молекулярном соотношении 2:1. Это приводит к тому, что липаза становится активной и устойчивой к действию трипсина. Основными продуктами расщепления триглицеридов при действии панкреатической липазы являются β(2)-моноглицерид и жирные кислоты.
В переваривании глицерофосфолипидов учас твуют несколько ферментов, синтезирующихся в поджелудочной железе. Фосфолипаза А, гидролизует сложноэфирную связь у второго атома Углерода глицерола, превращая глицерофосфолипиды в соответствующие лизофосфолипиды.
Фосфолипаза А, секретируется в кишечник в виде профермента и активируется уже в полости Кишечника путём частичного протеолиза. Для проявления активности фосфолипазы А, необ ходимы ионы кальция.
Жирная кислота в положении 1 отщепляется под действием лизофосфолипазы, а глицерофосфохолин гидролизуется далее до глицерола, холина и фосфорной кислоты, которые всасываются. Лизофосфолипиды эффективные эмульгаторы жира, ускоряющие его переваривание.
Переваривание эфиров холестерола. В составе пищи холестерол находится в основном в виде эфиров. Гидролиз эфиров холестерола происходит под действием холестеролэстеразы фермента, который также синтезируется в поджелудочной железе и секретируется в кишечник
Всасывание липидов:
• 40% принимаемых с пищей ТАГ гидролизуются до глицерина и жирных кислот
• 3-10% ТАГ всасываются в неизменном виде
• 50-57% ТАГ всасываются в виде 2-моноацилглицеринов
Глицерин и жирные кислоты свободно всасываются в кровь, фосфорная кислота всасывается в виде натриевых или калиевых солей.
Мицеллярная фаза.
Продукты гидролиза липидов — жирные кислоты с длинным углеводородным радикалом, 2-моноацилглицеролы, холестерол, а так же соли желчных кислот образуют в просвете кишечника мицеллы. Структура мицелл такова, что их гидрофобное ядро (жирные кислоты, моноглицериды) оказывается окруженным снаружи гидрофильной оболочкой из желчных кислот и фосфолипидов.
Мицеллы доставляют продукты расщепления жиров к всасывающей поверхности эпителия тонкого кишечника.
Ресинтез жиров.
После всасывания жирные кислоты и 2-моноацилглицеролы в клетках слизистой оболочки тонкого кишечника включаются в процесс ресинтеза с образованием триацилглицеролов. Кратко данный процесс можно описать следущими реакциями:
β-Моноглицерид + R—СО—S-KoA (ацилкофермент А/тиоэфир) –> Диглицерид + HS-KoA
Диглицерид + R1—СО—S-KoA –> Триглицерид + HS-KoA
Все реакции катализируются ферментным комплексом – триглицеридсинтетазой, включающим в себя ацил-КоА-синтетазу, моноглицеридацилтрансферазу и диглицеридацилтрансферазу.
Транспорт липидов.
Липиды нерастворимы в воде, поэтому для транспорта липидов кровью в организме образуются комплексы липидов с белками — липопротеины.
Гормоны, активирующие переваривание липидов.
Холецистокинин вырабатывается слизистой кишечника, стимулирует сокращение желчного пузыря и секрецию ферментов поджелудочной железы.
Секретин стимулирует секрецию бикарбоната.
Переваривание липидов:
Суточная потребность 80-100 г., из них 25 г. должно поступать растительных липидов.
Переваривание липидов происходит в тех отделах пищеварительного тракта, где имеются следующие условия: 1. Наличие липаз - ферментов расщеляющих липиды. 2. Условия для проявления их оптимальной активности (рН=7,8-8). 3. Условия для эмульгирования липидов. Липаза может воздействовать только на эмульгированные жиры. Эмульсии-дисперсные системы двух несмешивающихся жидкостей, где одна жидкость находится в раздробленном состоянии (в виде капелек) в другой (жир-Н2О). Такими эмульгаторами для липидов в нашем организме являются соли желчных кислот.
• В ротовой полости переваривания липидов не происходит. В желудке липаза низкоактивна, т.к. рН среды в желудке 1,5-2,0. Исключение составляют новорожденные и грудные дети. У них в желудке рН среды =5-6, в этих условиях липаза расщепляет эмульгированный жир грудного молока.
• Основное место переваривания липидов у взрослого организма – тонкий отдел кишечника (12-перстная кишка), где имеются все необходимые условия.
идёт 20 минут,
Фазы: эмульгирование, липолитическая, мицеллярная, мукозная, транспортная.
происходит в кишечнике: в двенадцатиперстную кишку поступает желчь и сок поджелудочной железы. Происходит нейтрализация соляной кислоты, выделяется углекислый газ, который способствует перевариванию и эмульгированию жиров.
Роль липазы
рН оптимум липазы 8-9. Ионы кальция ускоряют гидролиз жиров, так как образуют нерастворимые мыла с жирными кислотами.
В панкреатическом соке наряду с липазой есть моноглицеридная изомераза, катализирующая внутримолекулярный перенос ацила из ß (2)-положения моноглицерида в α (1)-положение.
Далее липаза расщепляет α-моноглицерид до конечных продуктов.
Меньшая часть α-моноглицерида успевает всасаться в стенку тонкого кишечника, минуя воздействие липазы.
Холестеролэстераза расщепляет эфиры холестерина.
Фосфолипазы гидролизуют фосфолипиды (для этого необходим кальций), при действии фосфолипазы А2 образуется лизофосфолипид и жирная кислота, далее действует лизофосфолипаза
Всасывание липидов:
40% принимаемых с пищей ТАГ гидролизуется до глицерина и жирных кислот,
- от 3 до 10% всасывается в виде ТАГ,
- остальные - в виде 2-моноглицеринов.
глицерин и жирные кислоты свободно всасываются в кровь,
фосфорная кислота всасывается в виде натриевых или калиевых солей,
азотистые основания всасываются при участии АТФ и УТФ,
холестерин, жирорастворимые витамины, длинные жирные кислоты, моноацилглицерины образуют с желчными кислотами мицеллы.
Структура мицеллы
одну молекулу жирной кислоты окружают от 2 до 4 пар желчных кислот. Мицеллы переносятся к всасывающей поверхности эпителия кишечника. Затем происходит диффузия и пиноцитоз мицелл.
Роль желчи:
активатор липазы и фосфолипазы,
эмульгатор жиров,
способствует всасыванию продуктов липолиза,
бактерицидные свойства,
конечный продукт обмена холестерина.
Ресинтез липидов:
Биологическая роль: в стенке кишечника образуются липиды, более свойственные организму человека, а не пищевому жиру, который может резко отличаться по физико-химическим показателям от липидов человека.
В эпителии кишечника осуществляется ресинтез - триацилглицеринов, фосфолипидов, эфиров холестерина.
Ресинтез ТАГ
Транспорт липидов
•Ресинтезированные в кишечнике липиды транспортируются в составе хиломикронов с лимфой.
•Липиды нерастворимы в воде, поэтому они транспортируются в ассоциации с белками.
Биологическая роль ЛП
Эндогенные ТАГ доставляются в периферические клетки для обеспечения потребности в энергии, а эндогенный холестерин – для биосинтеза мембран.
