Жирные кислоты в организме выполняют следующие  функций.

О Б М Е Н Л И П И Д О В

Запись 12

К липидам относится широкий круг органических соединений, общими свойствами которых являются крайне низкая растворимость в воде и хорошая растворимость в аполярных растворителях, таких как жидкие углеводороды, хлороформ и др, поэтому липиды самый гетерогенный класс химических соединений

 

 Классификация липидов

Все липиды делятся на 4 большие группы:

1. Жирные кислоты и их производные.

2. Глицеролсодержащие липиды- ацилглицерины, глицерофосфолипиды

3. Липиды, не содержащие глицерола

3.1. стероиды

3.2. сфинголипиды

3.3. полипреноиды

4. Соединения смешанной природы, имеющие в своем составе

липидный компонент.

   

Жирные кислоты

Жирные кислоты - это алифатические карбоновые кислоты,число атомов углерода в них может достигать 22 - 24. Основная масса жирных кислот,  входящих в организм человека, имеют четное число атомов углерода, что обусловлено особенностями их синтеза.

Жирные кислоты, как правило, имеют неразветвленную углеродную цепь. Они  подразделяются на:

· насыщенные жирные кислоты, не имеющие в своей структуре кратных углерод-углеродных связей (стеариовая кислота, содержащая 18 углеродных атомов)

· ненасыщенные - имеющие в своей структуре двойные или тройные углерод-углеродные связи, причем тройные связи встречаются крайне редко.

(олеиновая к-та, содержащая 18 углеродных атомов, кратная связь между 9 и 10 атомом)

Ненасыщенные жирные кислоты, в свою очередь, делятся на

· Моноеновые т.е.  содержащие 1 кратную связь (олеиновая)

· Полиеновые - содержащие несколько кратных связей (линолевая, линоленовая, арахидоновая к-ты) 

 

Жирные кислоты в организме выполняют следующие  функций.

 

1. энергетическая функция, т.е. способны окисляться до СО2 и Н2О, при этом выделяется основная масса энергии, заключенная в химических связях большей части липидов. 

2. Структурная функцию, ЖК входят в состав разнообразных более сложных по химическому строению липидов, таких как триацилглицерины или сфинголипиды. 

3. пластическая функция, арахидоновая к-та используется для синтеза биорегуляторов: простогландины, тромбоксаны, лейкотриены. Из ацетил-КоА (промежуточный продукт, образующийся при окислении ЖК синтезируются ацетоновые тела, холестерол)

 

Особо следует отметить, что ряд полиненасыщенных высших жирных кислот относятся к незаменимым компонентам пищи, поскольку они не синтезируются в организме, и из них синтезизируется ряд биорегуляторов, это так называемы эйкозаноиды, к ним относятся простогландины, тромбоксаны, лейкотриены и простоциклины

 

Простогландины:

Ф-ии:

· сокращение гладких мышц

· участие в развитие воспалительной р-ии

·  участие в свёртывании крови,

· регуляция метаболических процессов на уровне к-к

· сигнальные молекулы парокринной регуляторной системы

 

Тромбоксаны

ф-ия

· активируют агрегацию тромбоцитов

· участие в свертывании крови

 

Простациклины

ф-ия

· ингибируют агрегацию тромбоцитов

· участие в свертывании крови

 

лейкотриены:

· участие в иммунной реакции

· повышение проницаемости кровеносных сосудов

· активация лейкоцитов

Глицеринсодержащие липиды

Ацилглицерины:

 

ф-ии:

1. Резервная

2. Пластическая

3. Защита внутренних органов от механических повреждений

4. Терморегуляция

 

Глицерофосфолипиды

Ф-ии:

· Резервная

· Защитная – защита внутренних органов от механических повреждений

· Участие в терморегуляции

 

 

Все глицерофосфолипиды можно рассматривать как производные фосфатидной кислоты:

Несколько подклассов:

 

В качестве радикала они могут содержать:

· Холамин (этаноламин) – этаноламинфосфатиды, холаминфосфатиды

· Спирт холин – инозитол

· АК серин (она содержит гидроксильную группу)

 

 

Ф-ии:

· структурный компонент биологических мембран и липопротеидов

· участие в регуляторных механизмах к-ки     

Сфинголипиды

Все сфинголипиды можно рассматривать как производные церамида, который, состоит из двухосновного ненасыщенного аминоспирта сфингозина:

 

 

 

Ф-ии:

· структурная

 

 

Цереброзиды и   ганглиозиды – производные церамида, у которого атом гидроксильной группы заменяется

 

 

 

Структура ганглиозида:

 

 

 

Стероиды

Все стероиды содержат в своей структуре стерановое ядро     

 

Различные соединения из класса стероидов отличаются друг отдруга или наличием дополнительных боковых углеродных радикалов, или наличием кратных связей, или наличием различных функциональных групп, или различия могут иметь стереохимический характер.

К биологически важным соединениям стероидной природы относятся:    

а) холестерол – циклический непредельный одноатомный спирт

-структурная ф-ия (входит в состав биологических мембран)

в зависимости от кол-ва холестерола зависит жесткость и проницаемость мембран, разные мембраны имеют в своей структуре разное кол-во холестерола

-пластическая (из него синтезируются желчные к-ты, все стероидные гормоны: глюкокортикоиды, минералокортикоиды, андрогены, эстрогены, провитамин (который под дейстивем УФ превращается в витамин Д3))

        б) стероидные гормоны - регуляторная ф-ия  

        в) желчные кислоты – участвуют в эмульгировании и всасывании липидов

         г) витамины группы Д – участвует в регуляции фосфорно-кальциевого обмена

 

Полипреноиды

К полипреноидам относятся соединения, синтезируемые из активированных производных пятиуглеродных молекул - производных изопрена

· долихол – обеспечивает межмембранный транспорт сахаров,

· витамин А (ретиналь)

· коэнзим Q – лекарственные препараты. Он является участником переноса электронов в цепи дыхательных ферментов)

 

 

Ресинтез триацилглицеринов

 

Идет через промежуточное образование – фосфатидную к-ту. Т.е этот путь более длинный

 

1. Активация глицерола. Первоначально под действием фермента глицеролкиназы активируется глицерол, образуется α-фосфоглицерил,

 

 

2. Образование фосфатидной к-ты. затем 2 ацилтрансферазы переносят 2 ацильных остатка активированных ЖК. В итоге – фосфатидная к-та

 

 

 

3. Синтез триацилглицерина

Далее происходит гидролитическое расщепление фосфотидаз фосфотазой, образуется диацилглицерин, а далее еще ацилтрансфераза переносит на диацилглицерин следующий ацильный остаток, в резульатте – триацилглицерин.

 

Запись 90

Окисление глицерола

Свободный глицерол, образующийся в клетках при гидролизе резервных триглицеридов, или поступивший во внутреннюю среду организма из кишечника, в клетках может окисляться по схеме:

 

 

 

 

 

Энергетическая эффективность окисления глицерола:

Сначала превращается

Фермент глицеролкиназа фосфорилирует глицерол, далее окисляется с помощью глицерол-3-фосфат дегидрогеназы. Идет по пути гликолиза с превращением в пируват, а дальше пируват подвергается окислительному декарбоксилированию с образованием ацетилКоА, далее идет в цикл Кребса и по цепи дыхательных ферментов

 

При окислении глюкозы образуется 19 молекул АТФ, на долю глицерола приходится не более 5% (?) от общей массы триглицеридов.

Поэтому существенного вклада в оснащении к-к энергией окисление глицерола не вносит

 

Обмен холестерола

Суточная потребность человека в холестероле составляет

около 1г, причем вся потребность в этом соединении может быть

удовлетворена за счет его эндогенного синтеза. 

(Холестерол содержится в пище только животного происхождения, а иногда люди соблюдают посты, есть вегетарианцы)

В то же время

экзогенный, т.е. пищевой, холестерол также эффективно усваива

ется организмом. 

У здорового человека поступление холестерола

с пищей и его эндогенный синтез хорошо сбалансированы. Так,

поступление 2-3 г холестерола с пищей почти полностью тормозит

эндогенный синтез (т.е. съели банку икры – эндогенный синтез блокируется); вместе с тем его полное отсутствие в пище

приводит к тому, что в сутки в организме будет синтезироваться

около 1 г холестерола.

Основным органом, в котором идет синтез

холестерола, является печень.

· В печени синтезируется от 50% до

80% эндогенного холестерола,

· от 10% до 15% холестерола синтезируется в клетках кишечника,

· около 5% образуется в коже.

 Объем синтеза холестерола в других органах и тканях незначителен, хотя ферментные системы, обеспечивающие синтез этого соединения, присутствуют в клетках большинства органов и тканей.

В

условиях обычного пищевого рациона во внутреннюю среду орга

низма поступает около 300 мг экзогенного холестерола, а 500-

700 мг холестерола организм получает за счет его эндогенного

синтеза.

 

Общее содержание холестерола в организме составляет около

140 г. Основная масса этого соединения включена в состав кле

точных мембран (выполняя структурную ф-ию).

Около 10 г холестерола постоянно нахо

дится в плазме крови, входя в состав ее липопротеидов. 

Кон

центрация холестерола в плазме крови должна быть меньше 5,2 мМ/л.  

Причем примерно 2/3 всего холестерола плазмы крови представле

ны в ней в виде стероидов, т.е. сложных эфиров холестерола и выс

ших жирных кислот, преимущественно линолевой и олеиновой.

Из

быток холестерола в клетках также запасается в виде эфиров

олеиновой кислоты. тогда как в состав мембран входит свободный

холестерол.

Холестерол используется в организме для синтеза желчных кислот, из него также синтезируются стероидные гормоны, в коже холестерол превращается в 7дегидрохолестерол, под действием ультрафиолетовой радиации образуется витамин Д3.

 

Избыток холестерола выводится из организма с желчью; по-видимому, часть избыточного холестерола может поступать в просвет кишечника непосредственно из его стенки. 

 

 

Холестерол синтезируется в клетках из двухуглеродных

группировок ацетилКоА.

Процесс синтеза холестерола включает в

себя порядка 35 последовательных энзиматических реакций и 

мо

жет быть разбит на 5 этапов:

1) образование из ацетилКоА мевалоновой кислоты (мевалоната)

2) образование из мевалоновой кислоты активных изопреноидных группировок – 5-углеродные фосфолирированные группировки: изопентенилпирофосфат и диметилал

лилпирофосфат

3) конденсация изопреноидных группировок с образованием

сквалена (имеет 30 углеродных атомов, т.е. тратится 6 изопреноидных ___ группировок);

4) циклизация сквалена в ланостерин (ланостерол);

5) преобразование ланостерина в холестерол (27 углеродных атомов), т.е. в ходе 1-го этапа ланостерол теряет 3 атома углерода.

 

Патология липидного обмена

Нарушения липидного обмена выявляются у людей с самыми раз

личными заболеваниями.

 Эти нарушения можно разделить на:

·  первичные

(наследственные)

· вторичные. 

 

При первичных или наследственных нарушениях липид

ного обмена патологические состояния возникают как следствие гене

тического дефекта, сопровождающегося нарушением синтеза белковых

молекул, имеющих то или иное отношение к обмену липидов. Это мо

жет быть нарушение синтеза белков-рецепторов для ЛПНП, или нару

шение синтеза апопротеинов, или, наконец, нарушение синтеза фер

ментов, катализирующих отдельные реакции липидного обмена.

Вторичные нарушения липидного обмена развиваются или как

следствие имеющегося заболевания, например, сахарный диабет, или

как следствие воздействия факторов внешней среды, включая сюда и

нарушение поведенческих реакций. 

Примерами могут служить наруше

ния обмена липидов при отравлении четыреххлористым углеродом или

ожирение при систематическом переедании.

 

Болезнь НиманаПика

При болезни НиманаПика в клетках больного отсутствует фер

мент лизосом сфингомиелиназа или же его активность значительно

снижена. В лизосомах накапливается сфингомиелин, т.е. речь идет о

типичном варианте лизосомных болезней накопления. Поражаются се

лезенка, печень, мозг, почки и др. органы. Для больных характерна

задержка умственно и физического развития, нарушения функций раз

личных органов. Последствия ранняя смерть.

Болезнь ТеяСакса

Болезнь ТеяСакса является еще одним примером наследственно

го нарушения обмена сфинголипидов. У больных, страдающих данным

заболеванием, в лизосомах отсутствует фермент Nацетилгексозамини

даза, в результате чего нарушается расщеплением ганглиозидов.

Особенно много ганглиозидов накапливается в лизосомах клеток моз

га. Для таких больных также характерна задержка умственного и фи

зического развития и смерть обычно в возрасте до 5 лет. Специфи

ческим признаком этого заболевания является ранняя слепота.

Частота врожденных нарушений обмена липидов широко варьиру

ет. Так, семейная гиперхолестеринемия встречается с средней час

тотой 1:200, тогда как болезнь ТеяСакса 1:300 000.

 

О Б М Е Н Л И П И Д О В

Запись 12

К липидам относится широкий круг органических соединений, общими свойствами которых являются крайне низкая растворимость в воде и хорошая растворимость в аполярных растворителях, таких как жидкие углеводороды, хлороформ и др, поэтому липиды самый гетерогенный класс химических соединений

 

 Классификация липидов

Все липиды делятся на 4 большие группы:

1. Жирные кислоты и их производные.

2. Глицеролсодержащие липиды- ацилглицерины, глицерофосфолипиды

3. Липиды, не содержащие глицерола

3.1. стероиды

3.2. сфинголипиды

3.3. полипреноиды

4. Соединения смешанной природы, имеющие в своем составе

липидный компонент.

   

Жирные кислоты

Жирные кислоты - это алифатические карбоновые кислоты,число атомов углерода в них может достигать 22 - 24. Основная масса жирных кислот,  входящих в организм человека, имеют четное число атомов углерода, что обусловлено особенностями их синтеза.

Жирные кислоты, как правило, имеют неразветвленную углеродную цепь. Они  подразделяются на:

· насыщенные жирные кислоты, не имеющие в своей структуре кратных углерод-углеродных связей (стеариовая кислота, содержащая 18 углеродных атомов)

· ненасыщенные - имеющие в своей структуре двойные или тройные углерод-углеродные связи, причем тройные связи встречаются крайне редко.

(олеиновая к-та, содержащая 18 углеродных атомов, кратная связь между 9 и 10 атомом)

Ненасыщенные жирные кислоты, в свою очередь, делятся на

· Моноеновые т.е.  содержащие 1 кратную связь (олеиновая)

· Полиеновые - содержащие несколько кратных связей (линолевая, линоленовая, арахидоновая к-ты) 

 

Жирные кислоты в организме выполняют следующие  функций.

 

1. энергетическая функция, т.е. способны окисляться до СО2 и Н2О, при этом выделяется основная масса энергии, заключенная в химических связях большей части липидов. 

2. Структурная функцию, ЖК входят в состав разнообразных более сложных по химическому строению липидов, таких как триацилглицерины или сфинголипиды. 

3. пластическая функция, арахидоновая к-та используется для синтеза биорегуляторов: простогландины, тромбоксаны, лейкотриены. Из ацетил-КоА (промежуточный продукт, образующийся при окислении ЖК синтезируются ацетоновые тела, холестерол)

 

Особо следует отметить, что ряд полиненасыщенных высших жирных кислот относятся к незаменимым компонентам пищи, поскольку они не синтезируются в организме, и из них синтезизируется ряд биорегуляторов, это так называемы эйкозаноиды, к ним относятся простогландины, тромбоксаны, лейкотриены и простоциклины

 

Простогландины:

Ф-ии:

· сокращение гладких мышц

· участие в развитие воспалительной р-ии

·  участие в свёртывании крови,

· регуляция метаболических процессов на уровне к-к

· сигнальные молекулы парокринной регуляторной системы

 

Тромбоксаны

ф-ия

· активируют агрегацию тромбоцитов

· участие в свертывании крови

 

Простациклины

ф-ия

· ингибируют агрегацию тромбоцитов

· участие в свертывании крови

 

лейкотриены:

· участие в иммунной реакции

· повышение проницаемости кровеносных сосудов

· активация лейкоцитов

Глицеринсодержащие липиды

Ацилглицерины:

 

ф-ии:

1. Резервная

2. Пластическая

3. Защита внутренних органов от механических повреждений

4. Терморегуляция

 

Глицерофосфолипиды

Ф-ии:

· Резервная

· Защитная – защита внутренних органов от механических повреждений

· Участие в терморегуляции

 

 

Все глицерофосфолипиды можно рассматривать как производные фосфатидной кислоты:

Несколько подклассов:

 

В качестве радикала они могут содержать:

· Холамин (этаноламин) – этаноламинфосфатиды, холаминфосфатиды

· Спирт холин – инозитол

· АК серин (она содержит гидроксильную группу)

 

 

Ф-ии:

· структурный компонент биологических мембран и липопротеидов

· участие в регуляторных механизмах к-ки