Транспорт липидов
Транспортными формами липидов являются липопротеины – сферические частицы с гидрофильной оболочкой, образованной фосфолипидным монослоем, апобелками, свободным холестеролом, и гидрофобным ядром, состоящим из эфиров холестерола и триацилглицеролов. Известны четыре основных класса липопротеинов крови: хиломикроны (ХМ), липопротеины очень низкой плотности (ЛПОНП), липопротеины низкой плотности (ЛПНП), липопротеины высокой плотности (ЛПВП) и множество промежуточных форм липопротеинов.
ХМ образуются в энтероцитах из ресинтезированных липидов экзогенного происхождения. Они сначала проникают в лимфатическую систему, затем в общий кровоток, где на уровне капилляров различных тканей подвергаются катаболизму под действием липолитического фермента – липопротеинлипазы. Этот фермент активируется при наличии в крови гепарина и при контакте с апобелком, находящемся на оболочке ХМ. Продукты гидролиза – свободные жирные кислоты и глицерол переходят в ткани, где либо окисляются, либо вновь подвергаются эстерификации. В цитозоле клеток многих тканей обнаружен белок, связывающий жирные кислоты, получивший название Z-белка. Считают, что подобно сывороточному альбумину, осуществляющему внеклеточный транспорт длинноцепочечных жирных кислот, Z-белок обеспечивает их внутриклеточный транспорт.
Хиломикроны, обедненные ТАГ в результате катаболизма, превращаются в остаточные (ремнантные) формы, которые утилизируются печенью. Таким образом, хиломикроны снабжают ткани жирными кислотами. Максимальная концентрация ХМ в плазме крови отмечается в абсорбтивную фазу после приема жирной пищи, через 4-6 ч они практически исчезают из крови. В крови, взятой натощак, ХМ в норме почти нет.
ЛПОНП в небольшом количестве образуются в энтероцитах тонкого кишечника и поступают в кровь. Основным местом их образования является печень. ЛПОНП транспортируют, в основном эндогенные ТАГ и ХС из печени. Катаболизм их осуществляется в крови под действием тех же липолитических ферментов, которые гидролизуют ТАГ в составе ХМ, в результате чего ЛПОНП теряют большую часть ТАГ. В крови ЛПОНП интенсивно обмениваются, забирая у зрелых ЛПВП часть холестерола, теряя ТАГ, апобелки Е и С. Метаболизм ЛПОНП в крови приводит к трансформации их в ЛПНП.
ЛПНП – основные холестеролпереносящие липопротеины, образуются в крови, в основном из ЛПОНП. Транспортируются кровью к тем внепеченочным тканям, на поверхности которых имеется большое количество белков-рецепторов ЛПНП (надпочечники, половые железы, селезенка, кожа и др.).
Апобелок В100, находящийся в оболочке ЛПНП, контактирует с белком-рецептором ЛПНП, в результате чего ЛПНП затягивается в окаймленную ямку, образованную мембранным белком клатрином, которая далее трансформируется в окаймленную везикулу, затем – в эндосому, сливающуюся с лизосомой. Ферменты лизосомы гидролизуют содержимое ЛПНП: апобелок до аминокислот, ТАГ, ФЛ и ЭХС – на составляющие их компоненты.
Вопрос 15. Транспорт жирных кислот в митохондрии. Роль карнитина в этом процессе
Вопрос 16. Транспорт жирных кислот в митохондрии. Роль карнитина в этом процессе Транспорт ацил-СоА в митохондрии
В транспорте ацил-СоА участвуют карнитин, который связывает молекулу жирной кислоты особым образом, в результате чего положительный (на атоме азота) и отрицательный (на атоме кислорода карбоксильной группы) заряды оказываются сближенными и нейтрализуют друг друга, и три белка ‒ карнитинацилтрансфераза I, локализованная во внешней митохондриальной мембране, карнитинацилкарнитин-транслоказа и карнитинацилтрансфераза II, локализованные во внутренней мембране митохондрий (рис.22.2).
Рис.22.2. Транспорт длинноцепочечных ацил-СоА из цитозоля в матрикс митохондрий
СоА-эфиры жирных кислот взаимодействуют с гидроксигруппой карнитина (γ-триметиламино-β-оксибутират). На внешней стороне наружной мембраны протекает транс-этерификация, катализируемая карнитинацилтрансферазой I, и полученный сложный эфир поступает в матрикс, причем его диффузия усиливается специальным ацилкарнитин/карнитин-транспортером, локализованным во внутренней мембране митохондрий.
Процесс завершается переносом ацильного остатка от карнитина к внутримитохондриальному СоА при участии фермента карнитинацилтрансферазы II, локализованной на внутренней поверхности внутренней митохондриальной мембраны. Транспорт ацил-СоА, опосредованный карнитином, является стадией, лимитирующей скорость окисления жирных кислот.