Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Биологическая химия. Липиды. Учебное пособие

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

07.09.2026

Размер:

2 Мб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 23 / 73 4 5 6 7 > Следующая >>>

3.3.1. Терпены

Под этим названием объединяют углеводороды , углеродны й скелет ко

торых построен из двух и более звеньев и зопр ена (2-метилбутадиена-1,3):

Н , С = С — С Н = С Н ,

СН 3 изопрен

и их производные - спирты, альдегиды и кетоны.

Общая формула терпеновых углеводородов - (С 5Н8)„. Они могут иметь циклическое или ацикл ическое строение и быть как предельными, так и не предельными.

Основу многих терпенов составляет с к в ален СзоН50:

н,с

с н3

'Сн

„сн.

СН з

сн 2 ^ с н

фр агмент

СНз С Н3

сн2 ^ сн сн2 ^-сн 'С Н 2 ^ сн сн2 ^ с н

/СН2 /С . /СН2 /СН2 /С . /СНз

СН3

сквален

сн 3

изопрена

Примерами замещенных ациклических терпенов являются спирт гераниол:

"сн,

СН ,

/ С Н 2

'СН 'о н

СНз

.С -

Н3С ' 'СН

.с н,

и продукт его мягкого окисления гераниал ь:

СН ,

СН3

-С Н2

Н ,С ' 'С Н

СН,

^ С Н

'Н

Большинство циклических терпенов являются моно- и бициклически-

ми. Наиболее распространенным и из них являются:

Н3С„ ,СН3 Н3СХ /С Н3

СН ,

сн,

Н3С

СН3

м ента н

Н3С

ка ран

сн3

борнан

сн,

Функциональным производным м ентана является м ентол, который со

держится в эфирном масле перечной мяты:

Н-.С

ментол

Он оказывает антисептическое и успокаи ваю щее действие, а также

входит в состав валидола и мазей, применяемых при насморке.

В качестве примера непредельного моноциклического терпена можно

привести л и монен :

лим он ен

Он содержится в лимонном масле и скипидаре.

При восстановлении лимон ена получается ментан, а в результате ки слотного гидролиза - двухатомн ый сп ирт тер пи н , который применяется в качестве отхаркивающего средства:

ОН

н ,с —с —о н

терпи н

Особую группу терпенов составляют каротиноиды . Некоторые из них являются витаминами или их предш ественниками. Н аиболее известным представителем этой группы является к аротин , в больших количествах со держащийся в моркови. Известны три его изомера: а-, (3- и у-каротин. Они являются предш ественникам и витаминов группы А.

Н 3С \ / \

Р-к ароти н

3.3.2. Ст ер ои ды

Стероиды широко распространены в природе и выполняют разнооб разные функции в биологических системах. Основу их структуры составляет стеран, частями которого являются три циклогексановы х кольца (обознача ются А, В и С) и одно циклопентановое (D):

Общую структуру стероидов можно представить следующим образом:

Характерны ми фрагментам и стероидов являются метальны е группы (С -18 и С -19), углеводородный радикал R при С-17 и функциональная группа X при С-3 (-О Н, - O R и др.).

Стероиды, у которых углеводородный радикал при С -17 содержит

8 атомов углерода, называются ст ерины . Наиболее известным п редставите

лем стеринов является холест ерин :

Холе стерин (ХС) и его эфиры (стериды) известны с XVIII столетия как компонент желчных камней благодаря работам Фуркруа (1789). Но толь ко в 1932 году была уточ нена его химическая структура (Виндаус).

Биологическое значение холестерина:

- холестерин располагается между жи рно-кислотными остатками фос

фолипидов мембран и защ ищает их от перекисного окисления липидов;

- структурная роль - около 30 % всех липидов мем бран приходится на холестерин, он «амортизатор» мембран, т.е. способствует разжижению мем бран, если они плотные, и уплотняет, если жидкие;

- роль диэлектрика - способствует однонаправленному проведению

нервного импульса и препятствует его рассеиванию;

- пластическая роль - из холестерина синтезируются гормоны (поло

вые гормоны), витамин Д и желчные кислоты.

При нарушении обмена холестерина могут возникнуть такие болезни как атеросклероз, желчно-каменная болезнь, при определенных условиях из него могут синтезироваться канцерогенные вещества.

Глава 4. ВН ЕШ Н ИЙ О БМЕН ЛИПИ ДОВ

4.1. Перевариван ие липидов

В ротовой полости происходит механическая обработка пищи, в слюне нет ферментов, переваривающих липиды. В желудке детей раннего возраста имеется лип аза желудочного сока, которая гидролизует только эмульгиро ванные липиды молока - гидролизует триацилгли цериды (ТАГ) со средними цепями углеродных атомов (в молоке присутствуют ТАГ с низкомолекуляр ными жирными кислотами). О свободивш иеся свободные жирные кислоты всасываю тся непосредственно в клетках желудка. Оптимум pH желудочной липазы 3-5, что не соответствует pH желудка у взрослых (pH 1,5-2), поэтому этот ферм ент у них не активен. В полости кишечника липиды вначале эмуль гирую тся, а затем подвергаются перевариванию.

Для эмульгирования требуются эмульгаторы - белки, желчные кисло ты, фосфолипиды, мыла. Эти вещества, являясь ПАВ, снижают поверхност ное натяжение липидных капель и под действием перистальтики кишечника происходит дробление крупных липидных капель Да более мелкие. На по верхности таких капель адсорбируются соли желчных кислот и придают им

отрицательный заряд. Это не позволяет слиться каплям снова, т.е. образуется стойкая эмульсия. Диаметр некоторы х капелек достигает 0,005 микрометров, что соответствует диаметру кишечных пор, и 30 % липидов пищи в виде этих капелек, не подвергаясь перевариванию, сразу поступает в лимфу. 70 % ли пидов подвергается гидролизу (перевариванию). Липаза поджелудочной же лезы выделяется в просвет кишечника в неактивном виде и активируется при

наличии солей желчных кислот - парны ми желчными кислотами. Под влия нием этого фермента происходит переваривание триацилглицеридов до мо- ноацилглицеридов.В просвете кишечника в процессе переваривания триа

цилглицеридов образуется б % а-моноацилглицеридов и 72 % р-моноацилг- лицеридов. Липаза киш ечного сока выделяется сразу в активном виде и уча ствует в переваривании моноацилглицеридов. Таким образом, 22 % триа

цилглицеридов перевариваются до глицерина и свободных жирных кислот.

Однако липазы кишечного сока вырабатывается мало, поэтому можно

считать, что (3-моноацилглицерид - основной п родукт переваривания триа цилглицеридов.

В просвет кишечника с желчью поступает 11-12 г/сут эндогенных

фосф олипидов и 1-2 г/сут экзогенных фосфолипидов. Существует точка зре ния, согласно которой ферменты, расщепляющие фосфолипиды, действуют только на экзогенные фосфолипиды, а эндогенны е фосфолипиды вместе с желчными кислотами участвуют в энтерогепатической циркуляции. Фосфо

липиды гидролизуются под влиянием фосфолипаз. Фосфолипазы А| и А2 от щепляю т свободные жирные кислоты от альфа- и бета-углеродов глицерина соответственно. Ф осфоли паза С расщепляет слож но-эфирную связь между

3-м углеродом глицерина и Н3Р 0 4, фосфолипаза Д рас щ епляет сложноэф ир ную связь между Н3Р 04 и азотсодержащ ими веществами.

Таким образом, при переваривании фосфолипи дов в просвете киш еч ника образую тся глицерин, Н3Р0 4, азотсодерж ащие вещ ества и две молекулы свободных жирных кислот. Под влиянием х олестеринэстеразы от этерифи- цированной молекулы холестерина отщ епляется свободная жирная кислота и образуется холестерин.

4.2. Всасывание продуктов переваривания липи дов

Растворимые в воде глицерин, Н3Р 0 4, свободные жирные кислоты с числом углеродных атомов меньше 10, азотсодержащ ие вещества всасы ва ются диффузно в воротную вену. Ненасы щ енные свободные жирные кисло

ты и свободные жирные кислоты с четным количеством атомов углерода

всасываются быстрее других. Остальные продукты гидролиза образуют ми целлу, которая состоит из 2 -х частей:

холестерин, свободные ж ирные кислоты с числом углеродны х атомов больше

10 и моноацилглицерины, и нар уж ной - внешней оболоч ки, в которую вхо

дят растворимые в воде и жирах фосф олипиды и желчные кислоты . Полярная

часть фосфолипидов обращена кнаружи, неполярная - внутрь мицеллы. Ми целла диффузно или путем пиноцитоза попадает в стенку кишечника.

4.3. Роль стенки кишечника в обмене липидов

В обмене липидов участвую т все клетки организма, но особое значение имею т 3 органа и 1 ткань - стенка кишечника, легкие, печень, жировая ткань.

В стенке кишечника происходят следующие процессы обмена липидов:

1) распад мицеллы. М ицелла распадается в стенке киш ечника. При этом желчные кислоты, входящие в ее состав, возвращ аются в киш ечник 2 путями: первый - через поры кишечника, второй - энтерогепатически й - по

воротной вене в печень, из печени вновь в кишечник. Этот процесс имеет важное значение, т.к. обуславливает экономию желчн ых кислот. Это связано

с тем, что одни и те же желчные кислоты могут использоваться несколько раз. Известно, что в сутки желчны е кислоты могут сделать от 5 до 20 оборо тов, т.е. малым количеством ж елчных кислот переваривается и всасывается большое количество липидов. Всего 15-18 г желчных к ислот могут обеспе

чить эмульгирование и всасывание более 100 г жиров;

2) (3-моноацилглицерины используются для лип огенеза - ресинтез ат- риацилглицеридов (образование специфических для организма триацилгли- церидов, процесс идет по моноглиц еридному пути). Однако в стенке кишеч ника возможен также синтез триацилгли церид ов по ф осф атидному пути;

3) а-моноацилглицерины подвергаются липолизу до свободных жир

ных кислот и глицерина под действием липазы киш ечных клеток;

вн ут р енн ей - ядра, в которое входят

4) образование хиломикронов. В кишечнике образуются хиломикроны -

транспортные формы липидов (транспортируют триацилглицерикы, холесте рин, эгериф ици рован ный холестерин, ф осфолипиды); для их образования в стенке кишечника синтезируется особый белок - апопротеин В. Диаметр хило-

микрон от 0,5 до 1,5 мкм, т.е. в 100 раз больше мицелл. Хиломикроны в кровь не

попадают (из-за больших размеров), а поступают в лимфоток. Вместе с хиломик-

ронами в лимфоток поступают 30 % липидов пищи, которые не подверглись гид ролизу. Вся лимфа собирается в грудной проток, который впадает в верхнюю по лую вену, сердце, оттуда липиды и хиломикроны поступают в легкие;

5) липогенез;

6) образование фосф олипидов (небольшое количество);

7) незначительное образование этерифи цированного холестерина.

4.3.1. Р оль ле гки х и п еч ен и в обм ене ли пид ов

Лёгкие - это барьер на пути хиломикронов. В них хиломикроны могут

откладываться в запас (барьерная и депонирующая функция).

Триацилглицерины, входящ ие в состав хиломикронов, в легких могут подвергаться гидролизу, а продукты гидроли за - глицерин и свободные жир ные кислоты — могут окисляться; энергия, выделяющаяся при этом, исполь зуется для обогрева вдыхаемого воздуха и работы легких.

В печень п оступают продукты переваривания липидов пищи и 30 % негидролизованных пищ евых жиров по двум системам - 90 % по артериаль ной (через печеночную артерию ) и 10 % по воротной вене (азотсодержащие вещества, Н3Р 0 4, глицерин, свободные жирные кислоты с числом углерод

ных атомов меньше 10). В печени происходят следую щие процессы:

Ан аболи ческие:

1) липогенез (образование триацилглицеринов), который осуществля

ется фосфатидным путем;

2) синтез фосфолипидов (80 %);

3) синтез холестерина (80 % всего холестерина синтезируется в печени);

4) преимущественно в печени идет образование этерифицированны х

холестеринов (только в печени они депонирую тся);

5) синтез кетоновых тел (только в печени);

6) синтез липопротеинов (только в печени, хотя считается, что ЛПВП

также образую тся в стенке кишечника);

7) синтез свободных жирны х кислот;

8) липонеогенез.

Ка т аб оличе ск ие:

1) липолиз;

2) (3-окисление жирны х кислот;

3) окисление глицерина;

4) окисление холестерина до желчных кислот (только в печени).

4.4. Роль жирово й ткани в обм ене липидов

Из общ его количества жира в 10-12 кг в организме человека 2 кг рас пределено в виде включений по различны м в отношении депонирования ли пидов тканям (конституциональный жир). Остальной жир находится в ади- поцитах, причем примерно половина в подкожно-жировой клетчатке, а дру гая половина - в сальниках и жировой ткани висцерального отдела тела. Ука занные количества жира содержат от 75000 до 90000 ккал и способны обес печить организм энергией на протяжении более чем 40 дней. Жировая ткань у мужчин составляет 15-20 % от массы тела, у женщин - 20-25 %. Около 65 % от массы жировой ткани приходится на долю отложенных в ней триацилгли церинов, что составляет 95 % от всех триацилглицеринов организма. В жиро вой ткани интенсивно протекает липогенез (образование триацилглицери нов). Это место депонирования триацилглицеринов. Т акже протекает липо- неогенез, образование фосфолипидов, липолиз. Образованные при липолизе глицерин и свободные жирны е кислоты транспортируются кровью к органам и тканям. Однако в жировой ткани возможно в незначительном количестве бета-окисление свободных жирных кисл от и оки сление глицерина. При по

нижении энергозатрат, например при гиподин амии, а также при повышен ном употреблении углеводов и липидов количество депонированных триа цилглицеринов превалирует над их распадом, поэтому наблюдается ожире

ние.

Мобилизация липидов из жиров ой ткани увеличивается при уменьш е

нии количества гликогена в печени. Адипоциты разной локали зации могут различаться по размерам и реакц ии на гормоны. У мужчин жир откладывает ся преимущ ественно на животе и верхней части туловища, тогда как у жен

щин - в нижней части туловища (на ягодицах, бедрах). Более чувствительны

к липолизу абдоминальные адипоциты, менее - бедренные. Но во время лак  тации и бедренные адипоциты становятся чувствительными к липолизу.

Глава 5. ЖЕЛ Ч НЫ Е КИС Л О ТЫ

Желчь - это однов ремен но и секрет и экскрет, выделяемый печенью. Как экскрет желчь вы полняет функцию выведения из организма продуктов метаболизма, а как секрет - участвует в пищ еварении и обеспечении основ ных условий для работы пи щеварительных ферментов.

Желчны е кислоты - продукты конечного метаболизма холестерина. Желчные кислоты как амфифильные соединения, ориентируются на границе жир-вода, погружаясь гидрофобной частью молекулы в жир, а гидрофильной ■*- в воду. Это приводит к снижению поверхностного натяжения и дроблению капель жира. В итоге увели чивается общая поверхность капель жира, что увеличивает контакт жи ра с ферментами (по закону адсорбции), растворен ными в водной среде. Кроме того, благодаря фосфатам и бикарбонатам жел чи происходит нейтрализация кислоты желудочного сока, что обеспечивает смещ ение pH в щелочную сторону ( 7 ,2-7 ,8). Таким образом, желчь и кишеч ный сок обеспечиваю т оптим альную для работы ферментов среду.

После гидролиза липидов и образования жирных кислот для их всасы вания в кишечнике желчные кислоты образуют конъю гаты с жирными ки слотами и обеспечивается трансп орт такого комплекса через мембрану эпи телиальных клеток. Ж елчные кислоты (кроме литохолевой) и их конъюгаты постоянно участ вую т в печеночно-киш ечном цикле (энтеропортальная ре циркуляция). Одна молекула желчной кислоты может за сутки проходить 5-15 циклов.

Литохолевая кислота при первом же попадании в печень связывается с

серной кислотой и более не возвращается в портальную систему, а экскрети-

руется с фекалиями.

Функции желчи:

- эму льгирован ие ж иро в пищ и (за сч ет ж елчн ых кислот );

- нейтрализаци я кислоты ж елудочн ого сока;

- акти ва ци я пи щ ев арительных ферме нт о в по дж елудочной железы и

ки ш еч ного сока;

- б акт ерици дн ое дейс тви е (несп ец ифи ческие Ig А);

- а кт ивация м о т ор ики кишечн ика;

- всасы вание в ысш и х жир ных кислот;

- вы вед ен ие п род укт ов об мен а вещ ес т в из организма.

Желчные кислоты образуются в печени и выделяются с желчью как в свободном виде, так и как парны е соединения (парны е или конъюгированные желчны е кислоты) с глицином и таурином. Глицин и таурин связаны с желч

ными кислотами пептидным и связями. В желчи человека в основном содер

жатся холевая, дезоксихолевая и хенод езоксихолевая кислоты. Кроме того, в

малых количествах присутствуют литохолевая, аллохолевая и уреодезокси- холевая кислоты. В гепатоцитах из холестерина синтезируются непосредст венно хенодезоксихолевая и холевая кислоты - пер ви ч ные ж ел чны е кисл о

ты. После выделения желчи в кишечник при действии ферм ентов кишечной микрофлоры из первичных желчных кислот образуются литохолевая и дезок- сихолевая кислоты -

кишечника, с кровью воротной вены попадают в печень, а затем в желчь.

Следует отм етить, что микроорганизм ы киш ечника образуют около 20 раз

ных вторичных желчных кислот, но всасы ваются в заметных количествах только дезоксихолевая и, в меньшей степени, литохолевая кислоты ; остал ь ные выводятся из организма.

В желчи содержатся главным образом конъюгированные желчные ки

слоты - гликохолевая, гликодезоксихолевая, таурохолевая, тауродезоксихо- левая и др.

Желчные кислоты обладают амфифильными свойствами. Боковая цепь с

остатком глицина или таурина гидрофильна, а циклическая часть является гид рофобной. Амфифильная природа желчных кислот обусловливает их поверх

ностно-активные свойства и участие в переваривании и всасывании жиров.

Желчные кислоты являются поверхностно-активными веществами, при нимают участие в эм у льгир ова нии ж иров. Желчные кислоты резко умень шают поверхностное натяжение на границе жир/вода, благодаря чему они не

только облегчают эм ульгирование, но и стабилизируют уже образовавшуюся

эмульсию. На поверхности раздела жир/вода ж елчны е кислоты ориентируют

ся таким образом, что гидроф обная циклическая часть оказывается погру женной в жир, а гидрофильная боковая цепь - в водную фазу, в результате чего образуется стабильная эмульсия (1 жировая капля дробится более чем на

106 мелких). Эмульгирование жиров ускоряет процессы переваривания ли  пидов, т.к. увеличивается поверхность соприкосновения жира с липазой под желудочной железы. Наиболее мощное эмульгирующее действие на жиры ока зывают щ елочные (натриевые или калиевые) соли парных желчных кислот.

Желчн ые кислоты являются акт иват о р ами липолитических ферментов (превращение пролипазы в липазу), повышают активность панкреатической липазы в 10-15 раз; а также регулируют перистальтику (моторику) кишечника, обладают бактерицидным действием, подавляя гнилостные процессы.

Желчные кислоты принимают участие во в сас ы вани и жи ров. Они о б разуют с жирными кислотами и моноацилглицеринами мицеллы (холеиновые комплексы), которые проникают в клетки слизистой кишечника. Отсюда желчные кислоты поступают в кровь, а с ней - в печень, повторно участвуя в образовании желчи (90-9 5 % проходят энтерогепатический цикл 5-1 0 раз за сутки). Небольшая часть желчных кислот - около 0,5 г за сутки - выводится из организма. Это компенсируется синтезом в печени новых желчных кислот

в таком же количестве; ф онд желчных кислот обновляется полностью при

мерно за 10 дней.

При нарушении ж елчеобразования или выделения желчи (например,

вследствие закупорки желчного протока желчным камнем) условия перева

вт оричн ы е ж елчны е кисл от ы . Они всасываются из

<<< < Предыдущая 1 23 / 73 4 5 6 7 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]