Курс_лексия_Сабурова-2
.pdfСабурова А.М.
Курс лекций по биохимии для студентов ТГМУ имени Абуали ибни Сино
Лекция №1 Обмен и функции липидов
План:
1. Пищевые липиды.
2.Переваривание липидов в желудочном кишечном тракте.
3. Роль желчных кислот.
4.Транспортные формы липидов.
Липиды – класс соединений, не растворимые в воде, а растворимые в разных растворителях (спирт, ацетон). Суточная потребность – 60-80г Пищевые источники – животные жиры (бараний, говяжий, свиной), растительные жиры ( подсолнечное масло, хлопковое и т.д.). Биологическая роль липидов:
1.энергетическая функция – (40% энергии поставляется триглицеридами).
2.структурная функция
3.всасывание жирорастворимых витаминов
4.в составе липидов в организм поступают незаменимые жирные кислоты (олеиновая, линолевая, линоленовая)
5.защитная.
Классификация I. Производные жирных кислот:
триацилглицерины фосфолипиды гликолипиды простогландины триглицериды 1.фосфотидилхолин цереброзиды (нейтральный жир) 2.фосфотидилсерин ганглиозиды
3.фосфотидилэтаноламин
II. Производные изопрена: 1.стерины и стериды 2.стероидные гормоны 3.половые гормоны 4.желчные кислоты 5.витамин Д
Триацилглицерины – это сложный эфир трѐхатомного спирта глицерина и высших жирных кислот, например пальмитоолеостеарат:
2
Фосфолипиды состоит из глицерина, жирных кислот (одна из них ненасыщенная), фосфорной кислоты и азотистого основания (холина, серина, этаноламина)
фосфотидилхолин
 фосфотидилсерин
фосфотидилэтаноламин
Фосфолипиды – являются гидрофильными липидами, участвуют в построении клеточных мембран.
Гликолипиды. В их составе вместо глицерина содержится ненасыщенный одноатомный спирт – сфингозин, галактоза, галактозамин и жирные кислоты и называются цереброзиды. Ганглиозиды содержат те же компоненты (сфингозин, галактоза, галактозамин, жирные кислоты) и ацетил – нейраминовую кислоту (или сиаловые кислоты).
3
В зависимости от того, сколько молекул сиаловой кислоты входит в состав ганглиозида, различают моно, ди, трисиалоганглиозиды. Это полярные
– липиды, входят в состав мембран нервных тканей.
Простогландины – производные ненасыщенных жирных кислот. Известно 20 простогландинов, являются гормонами местного значения, регуляторами обмен веществ.
Производные изопрена. Представителями являются стерины, стериды, холестерин, половые и стероидные гормоны, витамин Д, желчные кислоты Они являются производными циклопентанпергидрофенантрена
Холестерин (холестерол)
Холестерид
80% - жира, который попадает в организм приходится на долю триглицеридов. Если взять 100г мяса, то в нем
Триглицериды – 10-25% Фосфолипиды – 2-3% Холестерин – 0,75%
В желтке яйца Триглицериды – 30% Фосфолипиды – 8-9% Холестер. – 2-3%
4
Переваривание липидов. Липиды в ротовой полости никаким воздействиям не подвергаются. У взрослых людей липиды проходят через желудок также без особых изменений, поскольку липаза желудочного сока малоактивна. РН желудочного сока равен 1,5-2,5, а оптимальной рН для желудочной липазы является 5,5-7,5. Кроме того липаза может гидролизовать только эмульгированный жир. Жиры перевариваются в желудке только у грудных детей, питающихся материнским молоком, т.к жир в нем находится в эмульгированном виде и рН желудочного сока равен 5,0-5,5.
В основном, переваривание липидов происходит в duodenum. Прежде чем жир подвергнется перевариванию, должна произойти нейтрализация кислой среды за счет бикарбонатов, а затем происходит эмульгирование жира, т.е. распад крупных капель жира на мелкие. Эмульгаторами являются желчные кислоты, которые попадают в кишечник с желчью.
Желчные кислоты образуются при распаде холестерина в печени. К ним относятся: холевая, дезоксихолевая, хенодезоксихолевая кислоты. По химической природе желчные кислоты являются производными холановой кислоты.
Желчные кислоты в желчи находятся в конъюгированной форме, т.е. в виде гликохолевой, гликодезоксихолевой, таурохолевой. Их называют парными желчными кислотами, т.е. в их состав входит глицин или таурин.
Эмульгаторы, адсорбируясь на капельках жира, образуют тончайшую пленку, уменьшая поверхностное натяжение.
На эмульгированный жир начинает действовать липаза, которая попадает в двенадцатиперстную кишку в составе поджелудочного сока в неактивной форме. Липаза активируется под действием желчных кислот.
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	R1COOH  | 
	R2COOH  | 
Триглицериды липаза  | 
	
  | 
	диглицериды  | 
	моноглицерид  | 
||
Глицерин + R3COOH  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
||
  | 
	О  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
СН2 – О – С – R1  | 
	
  | 
	
  | 
	желчные кислоты  | 
||
  | 
	О  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
  | 
	
  | 
	липаза  | 
	СН2ОН  | 
	
  | 
|
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
||
СН – О – С – R2  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
|
  | 
	О  | 
	
  | 
	
  | 
	СНОН  | 
	+ RCООН  | 
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
СН – О – С – R3
СН2ОН
глицерин
5
Образовавшиеся глицерин и жирные кислоты в стенке тонкого кишечника всасываются. Глицерин хорошо растворяется в воде и поэтому легко всасывается. Жирные кислоты сами не могут всасываться и соединяются с желчными кислотами.
В желчи содержится в следующем соотношении желчные компоненты: желчные кислоты: 12,5 фосфолипиды: 2,5 холестерин: 1,0
Жирные кислоты с желчными кислотами образуют мицеллы. Структура этих мицелл такова, что их гидрофобное ядро (жирные кислоты, глицерин) оказываются окруженными снаружи гидрофильной оболочкой из желчных кислот и фосфолипидов.
Образуются особые комплексы, т.н. холеиновые кислоты, которые всасываются в стенке тонкого кишечника. После всасывания этот комплекс распадается, желчные кислоты по воротной вене попадают в печень и в составе желчи снова поступают в кишечник.
Итак, желчные кислоты участвуют в процессе эмульгирования жиров, активировании липазы и всасывании жирных кислот.
Ресинтезированные в слизистой тонкого кишечника триглицериды, фосфолипиды, а также холестерин соединяются с небольшим количеством белка и образуют комплексные частицы – хиломикроны.
Хиломикроны содержат: белок – 2% фосфолипиды – 7% холестерин – 8% триглицериды – 80%
Благодаря большим размерам, хиломикроны не способны проникать в кровеносные капилляры, а транспортируются по лимфатической системе, а затем попадают в грудной лимфатический проток.
Через 2часа после приема жирной пищи, наблюдается алиментарная гиперлипидемия, сыворотка мутнеет. Это физиологический процесс, говорит о появлении хиломикронов в крови. Через некоторые время сыворотка светлеет. Это происходит потому, что под действием липопротеидлипазы от хиломикронов отщепляются триглицериды, которые депонируются в жировых депо, холестерин поступает в надпочечники или половые железы, где из него синтезируются половые и стероидные гормоны. Остальные хиломикроны попадают в печеночные клетки и ферментами лизосом белки и липиды гидролизуются, а затем утилизируются. Хиломикроны являются транспортными формами липидов. К ним относятся и липопротеиды – ЛПНП, ЛПВП.
В печени происходит синтез жирных кислот из продуктов гликолиза. Синтезированные в печени жира упаковываются в ЛПОНП и секретируются в кровь. В состав ЛПОНП входят: триглицериды, фосфолипиды, холестерин и белок. В крови под действием липопротеидлипазы от ЛПОНП отщепляются жирные кислоты, которые поступают в ткани и используются для синтеза
6
жиров. В процессе удаления жиров из ЛПОНП, основными липидными компонентами ЛПНП служат холестерин и его эфиры, поэтому ЛПНП являются липопротеидами, доставляющими холестерин в периферические ткани.
Увеличение ЛПНП в крови является причиной атеросклероза, образования атеросклеротических бляшек.
Состав ЛПНП в % : белок – 22%  | 
	ЛПВП белок – 50%  | 
фл. – 21%  | 
	фл. - 27%  | 
хол. – 8%  | 
	хол. – 4%  | 
эхс. – 42%  | 
	эхс. – 16%  | 
тг. – 7%  | 
	тг. – 3%  | 
ЛПВП удаляют избыток холестерина из клеток образующихся в печени, содержит много белков, мало холестерина.
В норме в крови:  | 
	фосфолипиды -1,5 – 3,6г/л  | 
Общие липиды – 4,0 – 8,0г/л  | 
	ЛПВП – 1,25 – 4,25г/л  | 
Триглицериды – 0,6 – 1,77г/л  | 
	ЛПНП – 3,0 – 4,5г/л  | 
Холестерин – 2,9 – 6,5 ммоль/л  | 
	
  | 
Литература:
А. Основные: 1. Биохимия. Т.Т.Берѐзов, Б.Ф.Коровкин. 2010 2. Биохимия. Б.А.Строев. 1986
Б. Дополнительные:
1. Медицинская биохимия. С.М.Рапапорта. 1976 2.Биохимия. Р.Страер. 1985 3.Северин. 2003
Лекция № 2.
Обмен триацилглицеринов
План:
1.Промежуточный обмен липидов.
2.β – окисления жирных кислот.
3. Подсчет энергии при распаде триацилглицеринов
4. Окисление глицерина. Подсчет энергии.
Целью занятия служит обучения студентов изучению обмена липидов, которые включает следующие основные процессы, как расщепление
7
триглицеридов (липолиз) в тканях с образованием высших жирных кислот и глицерина, мобилизацию жирных кислот из жировых депо и их окисление; образование ацетоновых тел; биосинтез триглицеридов, фосфолипидов, холестерина и т.д.
Главным эндогенным источником жирных кислот, используемых в качестве «топлива», служит резервный жир, содержащийся в жировой ткани.
Принято считать, что триглицериды в жировом депо выполняют в обмене липидов такую же роль, как глюкоза в печени в обмене углеводов. Депонированный жир может обеспечить организм энергией в течение 7 – 8 недель при голодании.
При физической нагрузке потребление триглицеридов жировой тканью, как энергетического резерва, увеличивается. Поскольку в качестве источников энергии могут использоваться только свободные жирные кислоты, то триглицериды сначала гидролизуются при помощи тканевых липаз до глицерина и жирных кислот.
Жирные кислоты из жировых депо могут переходить в плазму крови, транспортируются в ткани, после чего используются в качестве энергетического материала. В жировой ткани содержится триглицеридлипаза (гормончувствительная липаза ) активируется адреналином, норадреналином, глюкагоном, тироксином.
Этот фермент находится в жировой ткани, активируется цАМФ, которая активирует протеинкиназу а она в свою очередь активирует триглицеридлипазу, которая расщепляет триглицериды.
Гормона цАМФ протеинкиназа
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
|
триглицериды  | 
	ТГ-липаза  | 
	
  | 
	
  | 
	диглицериды + R1COOH  | 
|||
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
|||
моноглицериды + R2-СООН  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	глицерин + R3СООН  | 
|||
  | 
	
  | 
	
  | 
|||||
Глицерин и жирные кислоты соединяются с альбуминами крови и транспортируются в органы и ткани, где подвергаются окислению.
β– окисление высших жирных кислот
В1904 г. Кнооп высказал предположение , что окисление жирных кислот в тканях происходит в β – положении; в результате происходит последовательное отсечение от молекулы жирной кислоты двух углеродных атомов, в виде ацетил КоА.
- β -
С – С – С – СООН
Любая жирная кислота отщепляя по паре углеродных атомов, в конце концов проходит через стадию масляной кислоты, которая после очередного β
8
– окисления должна дать ацетоуксусную кислоту, которая гидролизуется на две молекулы уксусной кислоты.
Например: стеариновая к-та С17Н35 СООН
 = 9 мол. ацетил КОА Подвергается β – окислению 
 - 1 = 8 раз
СООН – пальмитиновая к-та
=8 мол. ацетил КоА
β– окислению подвергается 
 - 1 = 7 раз
Распад жирных кислот проходит в 3 этапа.
I этап – это укорочение жирной кислоты на два углеродных атома с образованием ацетил КоА.
II этап – окисление ацетил КоА в ЦТК до СО2 + 8Н.
III этап – перенос атомов водорода на дыхательную цепь с образованием
и АТФ Установлено, что β – окисление происходит в матриксе митохондрий.
Жирные кислоты активируются с участием АТФ и НSКОА и транспортируются с участием карнитина.
RCOOH + 2АТФ +HS КоА RCOS КоА +2 АМФ + РР Активная жирная кислота
Попасть внутрь митохондрий активной жирной кислоте помогает карнитин.
RCОS КоА + карнитин  | 
	
  | 
	
  | 
	RCОS КоА - карнитин  | 
	
  | 
	
  | 
	RCОS КоА +  | 
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
|||
карнитин – возвращается в цитоплазму.  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
|||
Активная жирная кислота подвергается β – окислению. В процессе β – окисления различают 4 – стадии.
1-Стадия – дегидрирование с участием ФАД зависимой дегидрогеназы с образованием ненасыщенной жирной к-ты.
2-Стадия – гидратация ненасыщенной жирной кислоты с образованием оксикислоты.
3-Стадия – дегидрирование оксикислоты с участием НАД – зависимой дегидрогеназы.
4-Стадия – тиолазная р-я - отщепление кетокислоты в виде ацетил КоА и укорочение жирной кислоты на два углеродных атома.
β – оксимасляная и ацетоуксусная кислоты являются нормальными промежуточными продуктами распада жирных кислот.
ФАД
 -отдаѐт протоны и электроны на дыхательную цепь и образуется 2 мол. АТФ.
9
НАД
- образует 3 АТФ. При одном обороте β – окисления образуется 5 АТФ.
Стеариновая кислота  | 
	СООН - вступает.  | 
В β – окисление 8 раз  | 
	- 1 = 8 раз 5 = 40АТФ  | 
 = 9 ацетил КОА в ЦТК – 12 АТФ 9 = 108АТФ.
При сгорании 1 мол стеариновой жирной кислоты образуется 148 АТФ – 1 (расход)= 147АТФ.
Окисление высших жирных кислот с нечетным количеством углеродных атомов.
Они вовлекаются в процесс β – окисления, укорачиваются на два углеродных атома, пока в цепочке не останется 5 углеродных атомов, затем отщепляется еще 2 углеродных атома и остается соединение из 3 углеродных атомов - пропонил КоА, который затем карбоксилируется путем присоединения одного углеродного атома.
пропонил КоА, +  | 
	
  | 
	
  | 
	метилмалонил КоА,.  | 
  | 
	
  | 
Сукцинил КоА,
ЦТК АТФ
Окисление ненасыщеных жирных кислот.
Ненасыщенные жирные кислоты могут непосредственно вовлекаться в β – окисление, если двойная связь находится β – положении, тогда они минуют I этап дегидрирования и на 2 АТФ образуется меньше. В противном случае происходит перемещение двойной связи в β – положении, либо ненасыщенная кислота насыщается и вступает в β – окисление. Количество энергии, образующееся при окислении 1 мол. триглицерида.
количество АТФ, образующееся при распаде 1 мол жирной кислоты 
СООН  | 
	СООН  | 
	СООН  | 
	глицерин  | 
Пальм.  | 
	Олеиновая ненас.  | 
	Стеариновая  | 
	1 АТФ  | 
  | 
	Затрата на активирование  | 
	
  | 
|
1 АТФ  | 
	1 АТФ  | 
	1 АТФ  | 
	1 АТФ  | 
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
10
