Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Курс_лексия_Сабурова-2

.pdf
Скачиваний:
7
Добавлен:
14.10.2023
Размер:
1.56 Mб
Скачать

Сабурова 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