БХ Экзамен 2021
.pdf
72.ДЕПОНИРОВАНИЕ И МОБИЛИЗАЦИЯ ЖИРОВ В ЖИРОВОЙ ТКАНИ. РЕГУЛЯЦИЯ СИНТЕЗА И МОБИЛИЗАЦИИ ЖИРОВ. РОЛЬ ИНСУЛИНА, ГЛЮКАГОНА И АДРЕНАЛИНА В ЭТИХ ПРОЦЕССАХ.
РЕЗЕРВИРОВАНИЕ нейтрального жира в жировой ткани запускается гормоном инсулином.
В Абсорбтивный период:
- глюкоза: инсулин повышает проницаемость тканей для глюкозы за счет стимуляции перехода белков транспортеров (различные ГЛЮТы) из цитоплазмы клеток на их мембрану. В нашем случае работает ГЛЮТ 4 (жировая, мышечная ткань), глюкоза заходит в адипоциты. Далее идут подготовительные процессы: окисление глюкозы с образованием двух фосфотриоз (диоксиацетон-фосфат и глицеральдегид-3-фосфат); - жирные кислоты: Липопротеинлипаза гидролизует у ХМ нейтральный жир, ЖК переходят в клетки.
В жировой ткани нейтральный жир синтезируется из глюкозы (под действием инсулина) и накапливается Активен фермент дегидрогеназа.
Синтез ТАГ из глюкозы
МОБИЛИЗАЦИЯ – распад нейтрального жира в жировых тканях, тканевой липолиз. В постабсорбтивный период / при голодании / при физической нагрузке.
Этот процесс включает в себя:
Гидролиз триацилглицеролов,
Использование продуктов гидролиза в самой жировой ткани,
Транспорт продуктов гидролиза к тканям
Включение продуктов гидролиза в пластический и энергетический обмен всех органов
Как происходит: глюкагон и адреналин подходят к адипоцитам и влияют на них по опосредованному механизму. Активируется ТАГ-липаза, затем ДАГлипаза, а после МАГлипаза.
В результате: глицерин пойдет в печень на синтез глюкозы из неуглеводов, а жирные кислоты идут к тканям, нуждающимся в энергии (под коллоидной защитой альбуминов).
Активность триглицеридлипазы в 10-100 раз ниже, чем двух других ферментов.
РЕГУЛЯЦИЯ:
Инсулин активирует депонирование нейтрального жира, синтез нейтрального жира ( жировой ткани, печени):
В Абсорбтивный период:
Во-первых, он способствует поступлению глюкозы (то из чего идет синтез) в печень и адипоциты (тут ГЛЮТ-4); Во-вторых, индуцирует синтез ЛП-липазы и осуществляет ее экспонирование на поверхность эндотелия, то есть обеспечивает поступление ЖК в адипоциты.
В-третьих, активируя регуляторные ферменты (ферменты гликолиза, пируватдегидрогеназный комплекс, ферменты, участвующие в синтезе ЖК из ацетил-КоА), непосредственно запускает процессы синтеза нейтрального жира (думаю, как и все, что он запускает, делает это по опосредованному механизму).
В Постабсорбтивный период:
Глюкагон и адреналин усиливают мобилизацию за счёт активации ТАГ-липазы (триацилглицеридлипазы)
Действуют по опосредованному механизму:
1.Присоединяются к рецептору с наружной стороны мембраны клетки;
2.Образуется гормон-рецепторный комплекс;
3.Гормон-рецепторный комплекс изменяет конформацию сопрягающего белка (G- белка);
4.Сопрягающий белок активирует фермент аденилатциклазу (расположена на внутренней стороне мембраны);
5.Под действием активированного фермента в цитоплазме клетки происходит превращение АТФ в циклический 3,5-АМФ (ц-3,5-АМФ);
6.цАМФ является вторичным мессенджером (посредником) в передаче сигнала, он в свою очередь активирует протеинкиназу, путем отщепления двух регуляторных субъединиц (они ингибируют две каталитические субъединицы);
7.Протеинкиназы фосфорилируют внутриклеточные ферменты, которые при этом изменяют свою активность (качественное изменение ферментов). В результате ферменты, отвечающие за реакции
катаболизма, активируются, а ферменты, отвечающие за реакции анаболизма, инактивируются.
БИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ
образование запаса энергии при высокой концентрации «энергоносителей» (глюкозы и жирных кислот) и использовании накопленной энергии при их недостатке, т.е. при голодании, высоких физических нагрузках
Процессы резервирования и мобилизации должны уравновешивать друг друга. Если равновесие нарушается,
то это приводит к ожирению или кахексии (исхуданию).
73.ОСНОВНЫЕ ФОСФОЛИПИДЫ И ГЛИКОЛИПИДЫ ТКАНЕЙ ЧЕЛОВЕКА (ГЛИЦЕРОФОСФОЛИПИДЫ, СФИНГОФОСФОЛИПИДЫ, ГЛИЦЕРОЛГЛИКОЛИПИДЫ, СФИГОГЛИКОЛИПИДЫ), РОЛЬ ЭТИХ СОЕДИНЕНИЙ В ПРОЦЕССАХ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ. ПРЕДСТАВЛЕНИЕ О БИОСИНТЕЗЕ И КАТАБОЛИЗМЕ ЭТИХ СОЕДИНЕНИЙ.
ГЛИКОЛИПИДЫ
Церамиды - основа большой группы липидов - гликолипидов. Водород в гидроксильной группе церамида может быть замещён на разные углеводные фрагменты, что определяет принадлежность гликолипида к определённому классу. Гликолипиды находятся в основном в мембранах клеток нервной ткани. Названия "цереброзиды" и "ганглиозиды" указывают на ткани, откуда они впервые были выделены.
В классе гликолипидов выделяют две группы - цереброзиды и ганглиозиды. В составе обеих групп находится церамид и углевод, представленный моноили олигосахаридом или их производными.
Цереброзиды. Цереброзиды имеют в своём составе моносахариды. Наиболее распространены цереброзиды, имеющие в своём составе галактозу (галактоцереброзид), реже - глюкозу (глюкоцереброзид). Цереброзиды содержат необычные жирные кислоты, например, галактоцереброзид френозин содержит цереброновую кислоту - 2-гидроксикислоту, содержащую 24 атома углерода.
Глобозиды, Глобозиды отличаются от цереброзидов тем, что имеют в своём составе несколько углеводных остатков, связанных с церамидом. Цереброзиды и глобозвды относят к нейтральным сфинголипидам, так как они не содержат заряженных групп.
фосфолипиды
ФОСФОЛИПИДЫ
Фосфолипиды - разнообразная группа липидов, содержащих в своём составе остаток фосфорной кислоты. Фосфолипиды делят на глицерофосфолипиды, основу которых составляет трёхатомный спирт глицерол, и сфинго-фосфолипиды - производные аминоспирта сфингозина. Фосфолипиды имеют амфифильные свойства, так как содержат алифатические радикалы жирных кислот и различные полярные группы. Благодаря своим свойствам фосфолипиды не только являются основой всех клеточных мембран, но и выполняют другие функции:
образуют поверхностный гидрофильный слой липопротеинов крови, выстилают поверхность альвеол, предотвращая слипание стенок во время выдоха. Некоторые фосфолипиды участвуют в передаче гормонального сигнала в клетки. Сфингомиелины являются фосфолипидами, формирующими структуру миелиновых оболочек и других мембранных структур нервных клеток.
глицерол- |
|
сфинго- |
|
фосфолипиды |
|
фосфолипиды |
|
фосфатидил- |
фосфатидил- |
сфингомиелин |
|
холин |
этаноламин |
|
|
(лецитин) |
(кефалин) |
|
|
фосфатидил- |
плазмало- |
|
|
серин |
гены |
|
|
Аминоспирт сфингозин, состоящий из 18 атомов углерода, содержит гидроксильные группы и аминогруппу. Сфингозин образует большую группу липидов, в которых жирная кислота связана с ним через аминогруппу. Продукт взаимодействия сфингозина и жирной кислоты
называют «церамид». В церамидах жирные кислоты связаны необычной (амидной) связью, а гидроксильные группы способны взаимодействовать с другими радикалами. Церамиды отличаются радикалами жирных кислот, входящих в их состав. Обычно это жирные кислоты с большой длиной цепи - от 18 до 26 атомов углерода.
Сфингомиелины являются фосфолипидами, формирующими структуру миелиновых оболочек и других мембранных структур нервных клеток.
74.ФОСФОЛИПИДЫ, СТРОЕНИЕ, ОСНОВНЫЕ ПРЕДСТАВИТЕЛИ, СВОЙСТВА, БИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ.
Фосфолипиды – сложные эфиры многоатомных спиртов глицерина или сфингозина с высшими жирными кислотами и фосфорной кислотой.
РОЛЬ
структурные компоненты клеточных мембран;
транспортная функция, cтруктурные компоненты транспортных липопротеинов;
регуляторная функция (фосфатидилинозитолы являются предшественниками вторичных мессенджеров – инозитолтрифосфатов и диацилглицеролов. Из арахидоновой кислоты фосфолипидов синтезируются простагландины и др).
75.КАТАБОЛИЗМ И БИОСИНТЕЗ ГЛИЦЕРОЛФОСФОЛИПИДОВ В ТКАНЯХ.
БИОСИНТЕЗ
может происходить в различных тканях и по нескольким путям: в кишечнике с использованием пищевого холина или этаноламина (ресинтез фосфолипидов) и в печени (собственно биосинтез).
Синтез фосфолипидов может происходить в различных тканях и по нескольким путям: в кишечнике с использованием пищевого холина или этаноламина (ресинтез фосфолипидов) и в печени (собственно биосинтез)
Синтез фосфатидилхолинов, фосфатидилэтаноламинов и фосфатидилсеринов. Начальные этапы синтеза глицерофосфолипидов и жиров происходят одинаково до образования фосфатидной кислоты. Фосфатидная кислота может синтезироваться двумя разными путями: через глицеральдегид-3-фосфат и через дигидроксиацетонфосфат
На следующем этапе фосфатидаза отщепляет от фосфатидной кислоты фосфатный остаток, в результате чего образуется диацилглицерол. Дальнейшие превращения диацилглицерола также могут идти разными путями. Один из вариантов - образование активной формы "полярной головки" фосфолипида: холин, серии или этаноламин превращаются в ЦДФ-холин, ЦДФ-серин или ЦДФ-этаноламин. Далее диацилглицерол взаимодействует с ЦМФ-производными, при этом выделяется ЦМФ, и образуется соответствующий фосфолигид, например, фосфатидилхолин. Между глицерофосфолипидами возможны различные взаимопревращения. Фосфатидилхолин может образовываться и другим путём: из фосфатидилэтаноламина, получая последовательно 3 метальные группы от SAM. Фосфатидилсерин может превращаться в фосфатидилэтаноламин путём декарбоксилирования. Фосфатидилэтаноламин может превращаться в фосфатидилсерин путём обмена этаноламина на серии.
КАТАБОЛИЗМ ФОСФОЛИПИДОВ
В отличие от ТАГ, полностью гидролизующихся под действием одной липазы, фосфолипиды расщепляются несколькими фосфолипазами, действующими только на определенные связи:
фосфолипаза A1 – на эфирную связь фосфолипидов в положении 1;
фосфолипаза А2 – на эфирную связь в положении 2;
фосфолипаза С – на эфирную связь в положении 3;
фосфолипаза D – на эфирную связь между азотистым основанием и фосфорной кислотой.
В результате фосфолипид распадается до составных частей – спирта, жирных кислот, фосфорной кислоты и аминоспирта.
76.ОСНОВНЫЕ ГЛИКОЛИПИДЫ ТКАНЕЙ ЧЕЛОВЕКА, СТРОЕНИЕ, БИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ.
77.ОБЩИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О БИОСИНТЕЗЕ И КАТАБОЛИЗМЕ СФИНГОГЛИКОЛИПИДОВ.
78.НАРУШЕНИЕ ОБМЕНА НЕЙТРАЛЬНОГО ЖИРА (ОЖИРЕНИЕ), ФОСФОЛИПИДОВ И ГЛИКОЛИПИДОВ. СФИНГОЛИПИДОЗЫ.
При ожирении в адипоцитах накапливается избыточное количество нейтрального жира, и масса тела человека увеличивается.
Выделяют первичное и вторичное ожирение.
Первичное ожирение – развивается в результате алиментраного дисбаланса – избыточной калорийности питания по сравнению с расходами энергии.
Причины:
1. |
Генетические нарушения: |
|
активность того или иного фермента повышена; |
|
окислительное фосфорилирование тесно сопряжено с тканевым дыханием (вес набирается быстрее), |
|
если связь не тесная, то вес набирается медленнее. |
2.Алиментарное ожирение: состав и количество потребляемой пищи, метод питания в семье.
3.Уровень физической активности.
4.Психологические факторы.
Вторичное ожирение – развивается в результате какого-либо основного заболевания,
чаще всего эндокринного (нарушение работы гормонов). Например, к развитию ожирения приводят гипотиреоз, синдром Иценко-Кушинга. (если не помните эти заболевания, лучше и не говорить)
Нарушение работы отдельных белков (или снижение чувствительности к ним = белкам рецепторов):
Например, белок лептин (продукт экспрессии так называемого «гена ожирения»), который вырабатывается в адипоцитах, его концентрация воздействует на центр голода и обеспечивает правильное пищевое поведение у человека. Лептин оказывает анорексигенное действие (подавляет аппетит). Снижение концентрации лептина ведёт к развитию ожирения.
Нарушения обмена фосфолипидов и гликолипидов: если будут нарушения в их обмене на мембране, то мембрана перестанет выполнять свою функцию.
Остальное – все сфинголипидозы (фосфолипиды – сфингомиелин, гликолипиды – все остальные)
Сфинголипидозы – группа врожденных, генетически обусловленных заболеваний, в основе которых лежит наследственный дефект ферментов, обеспечивающих катаболизм сфинголипидов. Заболевания сопровождаются накоплением сфинголипидов в том или ином органе, нарушающим функции этого органа. Сфинголипидозы относятся к лизосомным болезням – болезням накопления.
НАРУШЕНИЯ ПРИ ОЖИРЕНИИ.
Резистентность к инсулину.
Ожирение связано со снижением способности инсулина стимулировать элиминацию периферической глюкозы и подавлять выброс глюкозы печенью. С целью компенсации организм затем увеличивает секрецию глюкозы. Эта резистентность к инсулину и гиперинсулинемия могут быть вызваны поступлением свободных жирных кислот к печени из жировой ткани в брюшной полости. Возможно, поэтому абдоминальное ожирение связано с большим числом метаболических осложнений.
Нарушение обмена липидов.
Содержание триглицеридов в плазме часто повышено у людей, страдающих ожирением. Это приводит к снижению количества холестерина-ЛВП вследствие усиления катаболизма ЛВП. Концентрация холестеринаЛИП также может быть повышена.
Изменения уровня половых гормонов. Обследование мужчин с ожирением
свидетельствует о снижении содержания тестостерона и фолликулостимулирующего гормона (ФСГ).
79.СТРОЕНИЕ И БИОЛОГИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ ЭЙКОЗАНОИДОВ. БИОСИНТЕЗ ПРОСТАГЛАНДИНОВ И ЛЕЙКОТРИЕНОВ.
Эйкозаноиды – группа липофильных биологически активных веществ, обладающих значительным регуляторным действием и синтезирующихся во всех клетках организма. Исходными веществами для синтеза эйкозаноидов являются полиненасыщенные жирные кислоты, главным образом арахидоновая (эйкозатетраеновая
Эйкозаноиды называют «гормонами местного действия», они влияют на метаболизм продуцирующей клетки по ауктокринному механизму или на окружающие клетки – по паракринному.
Образование разных типов эйкозаноидов происходит под действием двух ферментов – циклооксигеназы и липооксигеназы .
Аспирин - ингибирует синтез эйкозаноидов
К эйкозаноидам относят:
-простагландины;
-простациклины;
-тромбоксаны;
-лейкотриены.
Они являются производными арахидоновой кислоты.
Функции эйкозаноидов:
регулируют тонус гладкомышечной мускулатуры;
участвуют в работе систем гемостаза;
участвуют в воспалительных реакциях;
являются медиаторами боли;
участие в передаче гормонального сигнала
влияют на секрецию экзокринных и эндокринных желёз.
80.ХОЛЕСТЕРИН КАК ПРЕДШЕСТВЕННИК РЯДА ДРУГИХ СТЕРОИДОВ. ПРЕДСТАВЛЕНИЕ О БИОСИНТЕЗЕ ХОЛЕСТЕРИНА. НАПИСАТЬ ХОД РЕАКЦИЙ ДО ОБРАЗОВАНИЯ МЕВАЛОНОВОЙ КИСЛОТЫ. РОЛЬ ГИДРОКСИМЕТИЛГЛУТАРИЛ-КОА-РЕДУКТАЗЫ.
ХОЛЕСТЕРИН
Холестерол - стероид, характерный только для животных организмов. Он синтезируется во многих тканях человека, но основное место синтеза - печень. В печени синтезируется более 50% холестерола, в тонком кишечнике - 15-20%, остальной холестерол синтезируется в коже, коре надпочечников, половых железах. В сутки в организме синтезируется около 1 г холестерола; с пищей поступает 300-500 мг. Функции: входит в состав мембран клеток и влияет на их свойства, служит исходным субстратом в синтезе жёлчных кислот и стероидных гормонов. Предшественники в метаболическом пути синтеза холестерола превращаются также в убихинон - компонент дыхательной цепи и долихол, участвующий в синтезе гликопротеинов.
БИОСИНТЕЗ
1 стадия – синтез мевалоновой кислоты 2 стадия – конденсация
3 стадия - циклизация
Регуляция ключевого фермента синтеза холестерола (ГМГ-КоА-
редуктазы)
РОЛЬ ГИДРОКСИМЕТИЛГЛУТАРИЛ-КОА-РЕДУКТАЗЫ
При увеличении соотношения инсулин/глюкагон этот фермент дефосфорилируется и переходит в активное состояние. Действие инсулина осуществляется через 2 фермента: фосфатазу киназы ГМГ- КоА-редуктазы, которая превращает киназу в неактивное дефосфорилированное состояние; фосфатазу ГМГ-КоА-редуктазы путём превращения её в дефосфорилированное активное состояние. Результатом этих реакций служит образование дефосфорилированной активной формы ГМГ-КоА-редуктазы. Следовательно, в абсорбтивный период синтез холестерола увеличивается. В этот период
увеличивается и доступность исходного субстрата для синтеза холестерола - ацетил-КоА (в результате приёма пищи, содержащей углеводы, так как ацетил-КоА образуется в основном при распаде глюкозы). В постабсорбтивном состоянии глюкагон через протеинкиназу А стимулирует фосфо-рилирование ГМГ-КоА-
редуктазы, переводя её в неактивное состояние. Это действие усиливается тем, что одновременно глюкагон стимулирует фосфорилирование и инактивацию фосфатазы ГМГ-КоА-редук-тазы и фосфорилирование киназы ГМГ-КоА-редуктазы, удерживая, таким образом, ГМГ-КоАредуктазу в фосфорилированном неактивном состоянии. В результате синтез холестерола в постабсорбтивном периоде и при голодании ингибируется. Ингибирование синтеза ГМГ-КоА-редуктазы. Конечный продукт метаболического пути (холестерол) снижает скорость транскрипции гена ГМГ-КоА-редуктазы, подавляя таким образом собственный синтез. В печени активно идёт синтез жёлчных кислот из холестерола, поэтому и жёлчные кислоты (как конечные продукты синтеза) подавляют активность гена ГМГ-КоА-редуктазы.
81.СИНТЕЗ ЖЁЛЧНЫХ КИСЛОТ ИЗ ХОЛЕСТЕРИНА. КОНЪЮГАЦИЯ ЖЁЛЧНЫХ КИСЛОТ, ПЕРВИЧНЫЕ И ВТОРИЧНЫЕ ЖЕЛЧНЫЕ КИСЛОТЫ. ВЫВЕДЕНИЕ ЖЁЛЧНЫХ КИСЛОТ И ХОЛЕСТЕРИНА ИЗ ОРГАНИЗМА.
После того как химус попадает в двенадцатиперстную кишку, здесь прежде всего происходит нейтрализация соляной кислоты желудочного сока, попавшей в кишечник с пищей, бикарбонатами, содержащимися в панкреатическом и кишечном соках. Выделяющиеся при разложении бикарбонатов пузырьки углекислого газа способствуют хорошему перемешиванию пищевой кашицы с пищеварительными соками. Одновременно начинается эмульгирование жира. Наиболее мощное эмульгирующее действие на жиры, несомненно, оказывают соли желчных кислот, попадающие в двенадцатиперстную кишку с желчью в виде натриевых солей, большая часть которых конъюгирована с глицином или таурином.
Желчные кислоты представляют собой основной конечный продукт обмена холестерина.
В печени из холестерола синтезируются жёлчные кислоты – холевая и хенодезоксихолевая (непарные жёлчные кислоты, первичные).
В печени происходит конъюгация непарных желчных кислот (образуют пару) с глицином или таурином, и
образуются парные жёлчные кислоты – гликохолевая и гликохенодезоксихолевая, таурохолевая и таурохенодезоксихолевая. И далее они поступают в 12-перстную кишку.
Парные жёлчные кислоты обладают более выраженным эмульгирующим действием.
Вторичные желчные кислоты:
Часть желчных кислот в кишечнике подвергается действию ферментов бактерий, которые отщеплюят глицин и таурин (+ гидроксильную группу в положении 7), образуются вторичные желчные кислоты:
дезоксихолевая (из холевой), литохолевая (из хенодезоксихолевой). Они хуже растворимы, медленнее всасываются в кишечнике, чем первичные желчные кислоты. Поэтому с фекалиями в основном удаляются вторичные желчные кислоты. Однако реабсорбированные вторичные желчные кислоты в печени опять превращаются в первичные и участвуют в эмульгировании жиров.
Роль желчных кислот
1.Эмульгируют жиры
2.Активируют панкреатическую липазу.
3.Участвуют во всасывании продуктов распада липидов.
После всасывания продуктов гидролиза жиров в стенке кишечника происходит ресинтез жиров: ТАГ, ЭХС, ФЛ.
Конъюгирование - присоединение ионизированных молекул глицина или таурина к карбоксильной группе жёлчных кислот; усиливает их детергентные свойства, так как увеличивает амфифильность молекул. Конъюгация происходит в клетках печени и начинается с образования активной формы жёлчных кислот - производных КоА. Затем присоединяется таурин или глицин, и в результате образуется 4 варианта конъюгатов: таурохолевая и таурохенодезоксихолевая, гликохолевая или гликохенодезоксихолевая кислоты (они значительно более сильные эмульгаторы, чем исходные жёлчные кислоты).
Конъюгатов с глицином образуется в 3 раза больше, чем с таурином, так как количество таурина ограничено.
ВЫВЕДЕНИЕ ХОЛЕСТЕРИНА И ЖЁЛЧНЫХ КИСЛОТ ИЗ ОРГАНИЗМА.
Структурная основа холестерола - кольца циклопентанпергидрофенантрена - не может быть расщеплена до СО2 и воды, как другие органические компоненты, поступающие с пищей или синтезированные в организме. Поэтому основное количество холестерола выводится в виде жёлчных кислот. Некоторое количество жёлчных кислот выделяется в неизменённом виде, а часть подвергается действию
ферментов бактерий в кишечнике. Продукты их разрушения (в основном, |
выведение |
|
вторичные жёлчные кислоты) выводятся из организма. |
||
холестерина из |
||
Часть молекул холестерола в кишечнике под действием ферментов |
||
организма |
||
бактерий восстанавливается по двойной связи в кольце В, в результате чего |
||
|
||
образуютря 2 типа молекул - холестанол и копростанол, выводимые с |
желчные кислоты (0,5-0,7 г) |
|
фекалиями. В сутки из организма выводится от 1,0 г до 1,3 г холестерола, |
||
стериды кала (0,5-0,7 г) |
||
основная часть удаляется с фекалиями, |
||
|
||
|
17-кетостероиды мочи (до 0,05 г) |
|
Выведение желчных кислот: Около 95% желчных кислот, попавших в |
стериды кожного сала (до 0,1 г) |
|
кишечник, возвращается в печень через воротную вену, затем опять |
|
секретируются в желчь и повторно используются в эмульгировании жиров. Это явление носит название
«гепато-энтеральная циркуляция желчных кислот»!
С каловыми массами теряется всего 15–20% желчных кислот, остальные используются повторно.
За сутки из организмы выводится 500-600 мг желчных кислот. Путь выведения желчных кислот служит и основным путем выведения холестерола из организма. Для восполнения потери желчных кислот с фекалиями в печени постоянно происходит синтез желчных кислот из холестерола в количестве, эквивалентном выведенным желчным кислотам. В результате пул желчных кислот 2-4 г остается постоянным.
82.ЛИПОПРОТЕИНЫ КАК ТРАНСПОРТНАЯ ФОРМА ЛИПИДОВ. ТИПЫ, СОСТАВ И СТРОЕНИЕ ЛИПОПРОТЕИНОВ КРОВИ, ВЗАИМОПРЕВРАЩЕНИЯ ЛИПОПРОТЕИНОВ.
ЛИПОПРОТЕИНЫ КАК ТРАНСПОРТНАЯ ФОРМА ЛИПИДОВ.
Липиды в водной среде (а значит, и в крови) нерастворимы, поэтому для транспорта липидов кровью в организме образуются комплексы липидов с белками – липопротеины.
Все липопротеины имеют аналогичное строение – гидрофобное ядро и гидрофильный слой (образован белками, которые называют апопротеинами, и амфифильными молекулами липидов – фосфолипидами и холестеролом) на поверхности, но отличаются друг от друга по соотношению липидной и белковой частей, по плотности и размерам (которые зависят от этого соотношения), по типу апопротеинов и по содержанию тех или иных липидов.
1.ХМ – транспортная форма экзогенных липидов. Синтезируется в энтероците.
2.ЛПОНП – транспортная форма эндогенных липидов, синтезированных в печени (содержит в основном нейтральный жир и 20% холестерина). Содержит меньше нейтрального жира, чем хиломикрон, поэтому он «тяжелее» (его плотность выше).
Судьба: в печени они не нужны, поэтому выходят из нее в кровь, там созревают, взаимодействуя с ЛПВП (отдает апопротеины С2 и Е), гидролизуются липопротеинлипазой (ЛП-липазой), у него меняется процентное соотношение фракций и он превращается в ЛППП.
3.ЛПНП – транспортная форма холестерина. Образуется в крови из ЛППП. Несет холестерин к периферическим тканям, которые имеют рецепторы к ЛПНП (половые железы, кора надпочечников, печень).
4.ЛПВП – в печени синтезируется предшественник (в составе только фосфолипиды и белок). ЛПВП выполняет две задачи:
принимает участие в созревании ХМ и ЛПОНП (донор белков С2 и Е);
собирает лишний холестерин у периферических тканей.
Функции апопротеинов, входящих в состав липопротеинов:
формирую структуру липопротеинов;
взаимодействуют с рецепторами на поверхности клеток и таким образом определяют, какими тканями будет захватываться данный тип липопротеинов;
служат ферментами или активаторами ферментов, действующих на липопротеины.
ВЗАИМОПРЕВРАЩЕНИЯ ЛИПОПРОТЕИНОВ Хиломикрон: выходит из энтероцита в лимфу, затем попадает в кровь, там созревает: встречаясь с ЛПВП, ХМ
получает от него два белка – С2 и белок Е. Далее ЛП-липаза гидролизует у него нейтральный жир, а ХМ превращается в остаточный ХМ, который отправляется в печень и там утилизируется.
Синтезированные в печени ЛПОНП выходят из нее в кровь, там созревают, взаимодействуя с ЛПВП (отдает апопротеины С2 и Е). После этого созревшие ЛПОНП взаимодействуют с липопротеинлипазой (ЛП-липазой), которая гидролизует у них нейтральный жир (ЖК поступают в клетки. В мышечных тканях являются источником энергии; в жировой – запасание = синтез нейтрального жира), у него меняется процентное соотношение фракций, и он превращается в ЛППП – часть идет в печень, часть повторно гидролизуется ЛПлипазой и превращается в ЛПНП (транспортная форма холестерина), который идет к периферическим тканям. Параллельно в печени синтезируется ЛПВП, выходя в кровь, они выполняют 2 задачи: участвуют в созревании ХМ и ЛПОНП; собирают лишний холестерин – после этого также отправляются в печень, где «лишний» холестерин выводится в виде желчных кислот
83.ЛПНП И ЛПВП – ТРАНСПОРТНЫЕ ФОРМЫ ХОЛЕСТЕРИНА В КРОВИ, ОБРАЗОВАНИЕ, РОЛЬ В ОБМЕНЕ ХОЛЕСТЕРИНА. ГИПЕРХОЛЕСТЕРИНЕМИЯ. БИОХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАЗВИТИЯ АТЕРОСКЛЕРОЗА. ЛПНП И ЛПВП – ТРАНСПОРТНЫЕ ФОРМЫ ХОЛЕСТЕРИНА В КРОВИ
Холестерол транспортируется кровью только в составе ЛП. ЛП обеспечивают поступление в ткани экзогенного холестерола, определяют потоки холестерола между органами и выведение избытка холестерола
Холестерол поступает с пищей в количестве 300-500 мг/сут, в основном в виде эфиров. После гидролиза, всасывания в составе мицелл, этерификации в клетках слизистой оболочки кишечника эфиры холестерола и небольшое количество свободного холестерола включаются в состав ХМ и поступают в кровь. После удаления жиров из ХМ под действием ЛП-липазы холестерол в составе остаточных ХМ доставляется в печень. Остаточные ХМ взаимодействуют с рецепторами клеток печени и захватываются по механизму эндоцитоза.
В гепатоцитах триацилглицеролы и холестерол упаковываются в ЛПОНП. В их состав входят, кроме того, апопротеин В-100 и фосфолипиды. ЛПОНП секретируются в кровь, где получают от ЛПВП апопротеины Е и С- II. В крови на ЛПОНП действует ЛП-липаза, которая, как и в ХМ, активируется апоС-II и гидролизует жиры до глицерола и жирных кислот. По мере уменьшения количества ТАГ в составе ЛПОНП они превращаются в ЛППП. Когда количество жиров в ЛППП уменьшается, апопротеины С-II переносятся обратно на ЛПВП. Содержание хо-лестерола и его эфиров в ЛППП достигает 40%; часть этих липопротеинов захватывается клетками печени через рецепторы ЛПНП, которые взаимодействуют и с апоЕ и с апоВ-100.
На ЛППП, оставшиеся в крови, продолжает действовать ЛП-липаза, и они превращаются в ЛПНП, содержащие до 50% холестерола и его эфиров. Апопротеины Е и С-II переносятся обратно в ЛПВП. Поэтому основным апопротеином в ЛПНП служит апоВ-100, Апопротеин В-100 взаимодействует с рецепторами ЛПНП и таким образом определяет дальнейший путь холестерола. ЛПНП - основная транспортная форма холестерола, в которой он доставляется в ткани. Около 70% холестерола и его эфиров в крови находится в составе ЛПНП. Из крови ЛПНП поступают в печень (до 75%)
ЛПВП выполняют 2 основные функции: они поставляют апопротеины другим ЛП в крови и участвуют в так называемом «обратном транспорте холестерола». ЛПВП синтезируются в печени и в небольшом количестве в тонком кишечнике в виде «незрелых липопротеинов» - предшественников ЛПВП. Они имеют дисковидную форму, небольшой размер и содержат высокий процент белков и фосфолипидов. В печени в ЛПВП включаются апопротеины А, Е, С-II, фермент ЛХАТ. В крови апоС-II и апоЕ переносятся с ЛПВП на ХМ и ЛПОНП. Предшественники ЛПВП практически не содержат холестерола и ТАГ и в крови обогащаются холестеролом, получая его из других ЛП и мембран клеток.
ГИПЕРХОЛЕСТЕРИНЕМИЯ
Увеличение содержания холестерина в крови (гиперхолестеринемия) наблюдается при атеросклерозе, сахарном диабете, липоидном нефрозе, микседеме, при механической желтухе, наследственных нарушениях липидного обмена. Гипохолестеринемия характерна для анемии, туберкулеза, гипертиреоза, голодания, кахексии, паренхиматозной желтухи.
Гиперхолестеролемия обычно развивается вследствие избыточного поступления холестерола с пищей, а также углеводов и жиров. Гиперкалорийное питание - один из распространённых факторов развития гиперхолестеролемии, так как для синтеза холестерола необходимы только ацетил-КоА, АТФ и NADРН. Все эти субстраты образуются при окислении глюкозы и жирных кислот, поэтому избыточное поступление этих компонентов пищи способствует развитию ги-перхолестеролемии. В норме поступление холе-стерола с пищей снижает синтез собственного холестерола в печени, однако с возрастом эффективность регуляции у многих людей снижается.
БИОХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАЗВИТИЯ АТЕРОСКЛЕРОЗА
Процесс начинается с повреждения эндотелия сосудов, причём повреждение может иметь различные механизмы. Важнейший механизм - повреждение эндотелия за счёт изменённой структуры ЛПНП, например, в результате активации свободнорадикального ПОЛ в составе ЛПНП; повреждение провоцируется свободными радикалами, образующимися в процессе метаболизма или поступающими извне. В ходе ПОЛ в ЛПНП изменяется не только структура самих липидов, но и нарушается структура апопротеинов. Окисленные ЛПНП захватываются макрофагами через скевенджер-рецепто-ры. Этот процесс не регулируется количеством поглощённого холестерола, как в случае его поступления в клетки через специфические рецепторы, поэтому макрофаги перегружаются холестеролом и превращаются в «пенистые клетки», которые проникают в субэндотелиальное пространство. Это приводит к образованию жировых полосок в стенке сосудов. При увеличении количества «пенистых клеток» происходит повреждение эндотелия сосудов.
Факторы риска:
-наследственность,
-ожирение
-питание
-гиподинамия
-сахарный диабет
-курение,
-стресс,
-гендерный фактор,
-возраст.
84.МЕХАНИЗМ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ЖЁЛЧНО-КАМЕННОЙ БОЛЕЗНИ (ХОЛЕСТЕРИНОВЫЕ КАМНИ). ПРИМЕНЕНИЕ ХЕНОДЕЗОКСИХОЛЕВОЙ КИСЛОТЫ ДЛЯ ЛЕЧЕНИЯ ЖЁЛЧНО-КАМЕННОЙ БОЛЕЗНИ. Желчнокаменная болезнь.
- патологический процесс, при котором в жёлчном пузыре образуются камни, основу которых составляет холестерол.
У большинства больных желчнокаменной болезнью активность ГМГ-КоА-редуктазы повышена, следовательно, увеличен синтез холестерола, а активность 7-а-гидроксилазы, участвующей в синтезе жёлчных кислот, снижена. В результате синтез холестерола увеличен, а синтез жёлчных кислот из него замедлен, что приводит к диспропорции количества холестерола и жёлчных кислот, секретируемых в жёлчь.
Если эти пропорции нарушены, то холестерол начинает осаждаться в жёлчном пузыре, образуя вначале вязкий осадок, который постепенно становится более твёрдым. Иногда он пропитывается билирубином - продуктом распада гема, белками и солями кальция. Камни, образующиеся в жёлчном пузыре, могут состоять только из холестерола (холестериновые камни) или из смеси холестерола, билирубина, белков и кальция. Холестериновые камни обычно белого цвета, а смешанные камни - коричневого цвета разных оттенков. Причин, приводящих к изменению соотношения жёлчных кислот и холестерола, в жёлчи много: пища, богатая холестеролом, гиперкалорийное питание, застой жёлчи в жёлчном пузыре, нарушение энтерогепатической циркуляции, нарушение синтеза жёлчных кислот, инфекции жёлчного пузыря. Если камни начинают перемещаться из жёлчного пузыря в жёлчные протоки, то они вызывают спазм жёлчного пузыря и протоков, что больной ощущает, как приступ сильной боли.
Причины желчно-каменной болезни
Избыток холестерина в пище
Гиперкалорийное питание
Повышенный синтез холестерина в печени
Снижение синтеза желчных кислот
Застой желчи
Нарушение гепатоэнтеральной циркуляции желчных кислот
Воспалительные заболевания желчного пузыря
ПРИМЕНЕНИЕ ХЕНОДЕЗОКСИХОЛЕВОЙ КИСЛОТЫ ДЛЯ ЛЕЧЕНИЯ ЖЁЛЧНО-КАМЕННОЙ БОЛЕЗНИ Хенодизоксихолевая кислота является первичной желчной кислотой, и при поступлении в ЖКТ всасывается обратно в ЖКТ в составе мицелл – гепато-энтеральная рециркуляция желчных кислот. Из-за сниженного уровня желчных кислот, больным желчнокаменной болезнью назначают приём экзогенной хенодезксихолевой кислоты. Попав в печень и включившись вновь в состав желчи, эти кислоты будут образовывать мицеллы с выпавшим в осадок холестерином, способствуя его выведению, «растворяя» камни в желчных путях
85.ОБЩАЯ СХЕМА ИСТОЧНИКОВ И ПУТЕЙ РАСХОДОВАНИЯ АМИНОКИСЛОТ В ТКАНЯХ. ДИНАМИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ БЕЛКОВ В ОРГАНИЗМЕ.
Белки – незаменимый фактор питания, потребность, составляет 1,0-1,5 г/кг массы у взрослого человека и зависит от возраста, интенсивности метаболических процессов в тканях и качества пищевого белка (содержания в нем незаменимых аминокислот, способности гидролизоваться в желудочно-кишечном тракте). В переваривании белков участвует две группы протеолитических пищеварительных ферментов:
–эндопептидазы – ферменты, рвущие внутренние пептидные связи,
–экзопептидазы, отщепляющие N-концевые и С-концевые аминокислотные остатки и завершающие протеолиз
ОБЩАЯ СХЕМА ИСТОЧНИКОВ И ПУТЕЙ РАСХОДОВАНИЯ АМИНОКИСЛОТ В ТКАНЯХ
Катаболизм аминокислот – внутриклеточный процесс, в котором выделяют два варианта:
1.Общие пути катаболизма, в результате которых все аминокислоты могут первично терять α-аминогруппу (дезаминирование, трансами-нирование) или α-карбоксильную группу (декарбоксилирование).
2.Индивидуальные пути катаболизма, при которых
имеют место пе-ричные превращения аминокислоты по радикалу (трансметилирова-ние, де- и транссульфирование, гидроксилирование и др.).
Пути использования аминокислот после всасывания:
1.Синтез специфических белков тканей, плазмы крови, ферментов, гормонов.
2.Синтез углеводов (глюконеогенез).
3.Синтез липидов.
4.Синтез гистамина, серотонина, креатина, порфиринов, холина, адреналина, пуриновых, пиримидиновых нуклеотидов.
5.Синтез мочевины.
6.Оставшиеся неиспользованные аминокислоты подвергаются распаду с выделением энергии (1015%).
Общие пути распада аминокислот:
1.Декарбоксилирование;
2.Трансаминирование;
3.Дезаминирование;
ОБЩИЕ ПУТИ КАТАБОЛИЗМА
|
СО2 |
|
|
|
|
|
|
COOH |
|
|
|
биогенные |
||
ДИНАМИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ БЕЛКОВ В ОРГАНИЗМЕ |
R |
|
|
СН |
декарбоксили- |
амины |
||||||
– изменение белкового состава без нарушения функции |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
рование |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
ИНДИВИДУАЛЬНЫЕ |
|
NH2 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Фонд свободных аминокислот организма составляет примерно |
ПУТИ |
|
|
|
|
|
потеря |
|
|
|
||
КАТАБОЛИЗМА |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
аминогруппы |
|
|||||
35 г. Содержание свободных аминокислот в крови в среднем 35- |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
65 мг/дл. Большая часть входит в состав белков, масса которых |
|
|
- NH3 |
- |
|
- NH2 |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|||||||
во взрослом организме 15 кг. В организме в сутки распадается |
|
|
|
дезамини |
|
переамини- |
|
|
|
|||
карбоновые |
|
|
рование |
|
рование |
|
-кетокислоты |
|||||
на аминокислоты 400 грамм белка, столько же синтезируется. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
кислоты |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Для поддержания баланса необходимо 30-50 г в сутки, при физической нагрузки 100-120 г в сутки.
Азотистый баланс – соотношение поступившего в организм азота (в виде азота аминокислот) и выведенного
азота (в виде конечных продуктов обмена – мочевины и солей аммония) Виды азотистого баланса:
«положительный» – если азота выведено меньше, чем введено, т.е. азот задерживается в организме (в норме это имеет место у беременных, в растущем организме). При этом происходит накопление белков в тех или иных органах и тканях.
«нулевой» – азотистое равновесие.
«отрицательный» – если азота выведено больше, чем введено. Это значит, что в организме идет распад белков органов и тканей (сахарный диабет, ожоги, злокачественные новообразования и др.), который не компенсируется белками пищи. Он наблюдается при заболеваниях, связанных с усиленным распадом
белков тканей, в старческом возрасте.
Коэффициент изнашивания – это результат ежесуточного распада тканевого белка, который равняется 23,2 г. Определен он был на добровольцах, у которых на 8-10 день безбелковой диеты начинает выделяться постоянное количество азота (53 мг в сутки на 1 кг массы тела).
Потребность в пищевых белках
•23,2 г/сут – коэффициент Рубнера – «коэффициент изнашивания» (азотистый баланс отрицательный).
•30-45 г/сут – «физиологический минимум белка». Это минимальное количество белка, позволяющее поддерживать азотистое равновесие.
•Физиологическая норма – 1-1,2 г белка на кг массы тела
