42 . Метаболизм липидов .

Общая схема

Липиды

Гн ГНГ

Триглицеридный резерв

СЖК построение фосфолипидных мембран

Ацил-КоА

В-окисление

( в митохондриях )

СН3СОSKoA

Синтез кетоновых синтез

ЦТК тел холестерина

Главным эндогенным источником жирных кислот служит резервный жир , содержащийся в жировой ткани . Жировая ткань высокоспецифична . Её функция заключается в запасании жира в форме триглицеридов и мобилизации жира . Также жировая ткань выполняет высокоэнергетическую функцию ( при сгорании 1г жира = 9,3 ккал ) Распределение жира в организме зависит от нейрогуморальных факторов , половых и наследственных . Принято считать ,что триглицериды жировой ткани выполняют в обмене липидов такую же роль , что и гликоген печени в обмене углеводов , а ВЖК напоминают по своей роли глюкозу , которая образуется при распаде гликогена .

Мобилизация жира имеет место при голодании , стрессе , физической нагрузке . В качестве источников энергии используются свободные неэтерефицированные жирные кислоты , которые образуются при гидролизе триглицеридов специфическими ферментами .

Свободные жирные кислоты делятся на три группы :

-насыщенные жирные кислоты с чётным числом атомов С

В животных клетках для них характерно в-окисление , в растительных – а-окисление Разветвлённые цепи , если имеют чётные радикалы , окисляются по в-типу , если радикалы нечётные – в-окисление блокируется .

-насыщенные жирные кислоты с нечётным числом атомов углерода .

Для них характерно в-окисление до момента образования ацетилКоА сукцинилКоА

ЦТК .

-ненасыщенные жирные кислоты

Они обеспечивают жидкое состояние мембран . В клетке образуются из ненасыщенных жирных кислот. Являются незаменимым фактором питания . В жировой ткани содержится много липаз , из которых наибольшее значение имеют триглицеринлипаза ( гормончувствительная ) , диглицеридлипаза и моноглицеридлипаза . Активность 2-х последних в 10-100 раз превышает активность первой . триглицеридлипаза активируется рядом гормонов ( адреналин , норадреналин , глюкогон ) . Диглицеридлипаза и моноглицеридлипаза гормоннечувствительны . Все три липазы при замерзании активируются . В плазме крови есть ещё и липополилипаза , которая действует на хиломикроны . Она ингибируется высокими концентрациями солей , фосфатов , в то время как триглицеролипаза к ним не чувствительна .

Внутриклеточный липолиз запускается через аденилатциклазный механизм .

При гидролизе триглицеридов глицерин образуется в большем количестве , чем жирные кислоты . образованные жирные кислоты нерастворимы в плазме и транспортируются в комплексе с глобулинами . С током крови они попадают в периферические ткани , где комплекс распадается , а жирные кислоты подвергаются либо в –окислению , либо идут на синтез триглицеридов , фосфолипидов и этерификацию холестерина .

При стрессе . в результате мобилизации триглицеридов в крови ,концентрация жиных кислот повышается в 5 раз , благодаря чему сберегается глюкоза для мозга . Увеличение концентрации жирных кислот является сигналом к в –окислению .

43.В-ОКИСЛЕНИЕ ЖИРНЫХ КИСЛОТ .

Источниками жирных кислот является :

1) липолиз под действием три- , ди- , моноглицеролипаз .

2) распад хиломикронов под действием липополилипаз .

3) распад ЛПОНП под действием триглицеролипаз печени .

В-окисление жирных кислот протекает в митохондриях и представляет собой последовательное отщепление 2-х углеродных фрагментов :

1-я стадия : активация жирных кислот ( образование ацилКоА)

R – COOH + HS-KoA + АТФ R – CO – SКoA + АМФ .

АцилКоАсинтетаза

Способность ацилКоА проникать из цитоплазмы в митохондрии резко возрастает в присутствии карнитина :

(СН3)3 – N – СН2 – СН – СН2 – СООН

|

ОН

АцилКоА соединяется с карнитином при помощи фермента карнитин-ацил-КоА-трансферазы и образует ацилкарнитин , который легко проникает в митохондрии :

Считается , что только комбинация : соль желчной кислоты + ненасыщенная жирная кислота + моноглицерид способна дать необходимую степень эмульгирования

Функции желчных кислот :

1) обеспечивают эмульгирование жира , а также стабилизируют уже образовавшуюся эмульсию .

2) сменяют желудочное пищеварение на кишечное , то есть инактивируют пепсин .

3) подавляют гнилостные процессы в кишечнике .

4) активируют панкреатическую липазу .

5) транспортируют жирные кислоты через биологические мембраны энтероцитов .

6) усиливают секреторно-моторную деятельность кишечника .

Количество выделяемых желчных кислот в 5 раз ниже требуемого , однако дефицита никогда нет так как существует печёночно-кишечный круговорот компонентов желчи ( желчных кислот прежде всего ). За сутки совершается 5 оборотов : желчные кислоты (90-95%) реабсорбируются в тонком кишечнике и через портальную вену поступают обратно в печень .То есть этот оборот облегчает работу печени по синтезу компонентов желчи , способствуя тем самым выполнению ею других функций ( обменных , защитных ).

Основной фермент , осуществляющий гидролиз жиров , - панкреатическая амилаза , активируемая желчными кислотами . Активирующее влияние этих кислот на липазу выражается в смещении оптимума , действие данного фермента с рН 8,0 до 6,0 , то есть до той величины рН ,которая поддерживается в двенадцатиперстной кишке . Предполагается также , что активация пролипазы идёт путём образования комплекса с колипазой ( кофактор) в молярном соотношении 2:1. Это и способствует сдвигу рН с 8,0 до 6,0 . Путь же активации – частичный протеолиз .

Есть основания считать , что существует липаза 2-х типов , одна специфична в отношении связей в положениях 1 и 3 , другая в положении 2 .

Гидролиз триглицеридов идёт постадийно : сначала быстро гидролизуются связи 1 и 3 , затем медленно идёт гидролиз 2-моноглицерида .

O

||

O CH2 – O – C – R1

|| |

R2 – C – O – CH O

| ||

CH2 – O – C – R3

H2O H2O

R1COOH R3COOH

O

||

O CH2OH O CH2 – O – C – R1

|| | || |

R2 – C – O – CH O R2 – C – O – CH

| || |

CH2 – O – C – R3 CH2OH

Диглецирид диглецирид

H2O H2O

R3COOH R1COOH

CH2OH O

| ||

CH – O – C – R2

|

CH2OH

2-моноглицерид

H2O

R2COOH

CH2OH

|

CHOH

|

CH2OH

глицерин

В расщеплении жиров принимает участие и кишечная липаза , однако активность её мала и к тому же она гидролизует расщепление только моноглицеридов . То есть продукты гидролиза триглицеридов : жирные кислоты , моноглицериды и глицерин .

Всасывание.

Только эмульгированные жиры частично всасываются без предварительного гидролиза .

Продукты гидролиза всасываются так :

-жирные кислоты с короткой углеродной цепью (менее С12) и глицерин будучи хорош растворимы в воде , свободно всасываются в стенку кишечника , а затем через портальную вену в печень .

-жирные кислоты длинной цепью и моноглицериды всасываются с помощью желчных кислот ,фосфолипидами и холестерином мицеллы . Структура этих мицелл такова , что их гидрофобное ядро ( жирные кислоты и моноглицериды ) оказывается окружёнными гидрофильной оболочкой из желчных кислот и фосфолипидов . Предполагается , что всасывание мицелл происходит путём мицеллярной диффузии или путём пиноцитоза .

Переваривание и всасывание фосфолипидов и холестерина .

Расщепление фосфолипидов осуществляется под действием фосфолипаз панкреатического сока . Различают несколько типов фосфолипаз .

Фосфолипаза А1 гидролизует эфирную связь в положении 1 , в результате чего отщепляется 1 молекула жирной кислоты .

Фосфолипаза А2 гидрлизует отщепление жирных кислот в положении 2 .

Образующиеся при этом продукты называются лизофосфолипидами , в частности при гидролизе фосфатидилхолина образуется лизофосфатидилхолин .Они токсичны и вызывают разрушение мембран клеток . именно поэтому яд змей , содержащий высокоактивную фосфолипазу А2 , гемолизирует эритроциты . Однако токсичность лизофосфолипидов в кишечнике устраняется одновременным действием на глицероффосфолипиды и фосфолипазы А1 и А2 . В результате образуется нетоксичный продукт .

Фосфолипаза С вызывает гидролиз связи между остатками глицерина и Н3РО4 .

Фосфолипаза Д расщепляет эфирную связь между азотистым основанием и Н3РО4 . В результате образуется азотистое основание и Н3РО4 .

O

|| Ф А1 R1COOH

CH2 – O – C – R1

O

||

СH – O – C – R2 Ф А2 R2COOH ГЛИЦЕРИН

O

|| Ф С

СH2 – O – P – O – CH2 – CH2 – N(CH3)3 H3PO4

|

OH Ф Д

фосфатидилхолин холин

Н3РО4 всасывается в виде Na или К солей .Азотистые основания ( холин ) всасывается в виде своих активных форм .

Что касается холестерина , то он попадает в ЖКТ с яичным желтком , мясом , печенью . холестерин поступает в количестве 0,1 – 0,3 г в свободном виде или в форме эфиров . Эфиры расщепляются на холестерин и жирные кислоты при участии фермента панкреатического и кишечного сока – холестеролэстеразы . холестерин , нерастворимый в воде , всасывается только в присутствии желчных кислот .