5.73M

Category:

chemistry

Метаболизм липидов

1.

МЕТАБОЛИЗМ ЛИПИДОВ
Svetlana Protopop
doctor în științe medicale,
conferențiar universitar

3.

Липиды
• Гетерогенная группа химических
соединений, общим свойством которых
является:
нерастворимость в воде;
растворимость в органических
растворителях (эфир, хлороформ, бензол).

Функции липидов
• Энергетическая – 9,3 kcal/g (жирные кислоты)
• Резервная – триглицериды
• Структурная (все амфифильные липиды)
• Теплоизоляция – триглицериды
• Электроизоляция – липиды нервных клеток
• Механическая защита – триглицериды
• Регуляторная – гормоны, производные
холестерола
• Витаминная – витамины А, D, E, K

5.

Классификация липидов
I. Cтруктурный
принцип
Простые – сложные эфиры
жирных кислот со спиртами
Ацилглицеролы
Воска
Сложные – сложные эфиры
жирных кислот со спиртами
+ другие вещества
Фосфолипиды
Глицерофосфолипиды
Гликолипиды
Сфингофосфолипиды

6.

Классификация липидов
II. Физико-химический принцип:
1. Нейтральные – триглицериды и эфиры
холестерола;
2. Полярные (амфифильные) – все остальные.
III. Функциональный принцип:
1. Резервные – триглицериды и эфиры
холестерола;
2. Структурные – все остальные.

7.

Жирные кислоты (ЖК)
R COOH
I. Насыщенные (окончание -ановая)
II. Ненасыщенные (окончание -еновая):
• Моноеновые;
• Полиеновые.
В состав природных жиров обычно входят
ЖК с четным числом атомов углерода.
Двойные связи обычно в цис-конфигурации.

8.

Стеариновая и олеиновая кислоты

9.

Насыщенные жирные кислоты
Символ Название
Распространение
С2
Уксусная
Главный конечный продукт углеводного брожения у
жвачных животных.
С4
Масляная
Присутствует в сливочном масле.
С6
Капроновая
Присутствует в сливочном масле.
С8
Каприловая
Присутствует в сливочном масле и в животных жирах.
С10
Каприновая
Присутствует в сливочном масле и в животных жирах.
С12
Лауриновая
Спермацетовый жир, кокосовое масло.
С14
Миристиновая
Мускатный орех, кокосовое масло.
С16
Пальмитиновая Во всех животных и растительных жирах.
С18
Стеариновая
Во всех животных и растительных жирах.
С20
Арахидиновая
Арахисовое масло.
С22
Бегеновая
Семена растений.
С24
Лигноцеровая
Цереброзиды, арахисовое масло.

10.

Ненасыщенные жирные кислоты
Символ
Название
Распространение
С16:1; Δ9
Пальмитолеиновая
(цис-9-гексадеценовая)
Почти во всех жирах.
С18:1; Δ9
Олеиновая
(цис-9-октадеценовая)
Самая распространенная во всех
природных жирах.
С24:1; Δ15
Нервоновая (цис-15тетракозеноевая )
Присутствует в цереброзидах.
С18:2; Δ9,12
Линолевая (цис-9,12октадекадиеновая)
Пшеница, арахис, соя, многие
растительные масла.
С18:3; Δ9,12,15
Линоленовая (цис-9,12,15- Часто обнаруживается вместе с
октадекатриеновая)
линолевой к-той.
С20:4; Δ5,8,11,14
Арахидоновая
(цис-5,8,11,14эйкозатетраеноевая)
Часто обнаруживается вместе с
линолевой к-той; важный компонент
фосфолипидов животных.
С20:5; Δ5,8,11,14,17
Тимнодоновая
(цис-5,8,11,14,17эйкозапентаеноевая, EPA)
Важный компонент рыбьего жира
(печень трески).

11.

Незаменимые жирные кислоты
• Полиеновые жирные кислоты (линолевая и
линоленовая) не синтезируются в
человеческом организме – незаменимые
жирные кислоты (витамин F).
• Арахидоновая кислота синтезируется из
линолевой кислоты.
• Ω – углерод концевой метильной группы.
• Ω 6 – С18:2; Δ9,12
С20:4; Δ5,8,11,14
• Ω 3 – С18:3; Δ9,12,15 С20:5; Δ5,8,11,14,17

12.

Ацилглицеролы
Состав – глицерол + 1, 2 или 3 жирные кислоты
CH2 OH
CH
OH
R COOH
CH2 OH
Триацилглицеролы, триглицериды (ТАГ)
– сложные эфиры глицерола и 3-х
жирных кислот.
ТАГ являются нейтральными жирами.
Функция – резервная (жировая ткань) –
до 20% массы тела составляют ТАГ.
CH2 O
CH O
CH2 O
O
C
O
C
O
C
R1
R2
R3

13.

Глицерофосфолипиды
(фосфоглицериды)
Состав:
Глицерол
2 жирные кислоты
Фосфорная кислота
Аминоспирт
CH2 O
CH
O
CH2 O
O
C
O
C
O
P
O-
R1
R2
O R3

14.

Глицерофосфолипиды
Гидрофобные хвосты
CH2 O
CH
O
CH2 O
O
C
O
C
O
P
R1
CH2 O
R2
CH O
OH
CH2 O
O-
Фосфатидная кислота
O
C
O
C
O
P
O-
R1
Гидрофильная
головка
R2
O CH2
CH
NH3+
COO-
Фосфатидилсерины

15.

Глицерофосфолипиды
CH2 O
CH O
CH2 O
O
C
O
C
O
P
R1
R2
O CH2
Фосфатидилэтаноламины
(кефалины)
CH2 NH3+
O-
CH2 O
CH O
CH2 O
O
C
O
C
O
P
O-
R1
R2
O CH2
Фосфатидилхолины
(лецитины)
CH2 N+(CH3)3

16.

Функции глицерофосфолипидов
Глицерофосфолипиды являются основными
структурными компонентами клеточных
мембран.

17.

Глицерофосфолипиды
CH2 O
CH
O
CH2 O
O
C R1
O
C R2
OH OH
O
P O
O-
OH
OH
OH
CH2 O
CH O
CH2 O
O
C R1
O
C R2
OH OH
O
P O
O-
Pi O
OH
O Pi
Фосфатидилинозитолы
– в ходе 2-х реакций
фосфорилирования
превращается в
фосфатидилинозитол
-4,5-дифосфат.
Фосфатидилинозитол
-4,5-дифосфат является
предшественником
вторичных посредников –
ДАГ и IP3.

18.

Глицерофосфолипиды – предшественники
вторичных гормональных посредников
(IP3)
(ДАГ)

19.

Глицерофосфолипиды
Плазмалогены – состав:
• Глицерол
• 1 положение – длиноцепочечный спирт
• (простая эфирная связь)
• 2 положение – ЖК
CH2 O CH CH R1
O
• Фосфорная кислота
CH O C R2
• Аминоспирт
Плазмалогены – составляют до
10% фосфолипидов нервной и
мышечной ткани.
CH2 O
O
P
O-
O R3

20.

Плазмалогены
Тромбоцит-активирующий фактор –
стимулирует агрегацию тромбоцитов,
участвует в воспалении.
Синтезируется нейтрофилами, базофилами,
тромбоцитами, эндотелиоцитами.

21.

Глицерофосфолипиды
• Кардиолипины (дифосфатидилглицеролы)
CH2 O
CH O
CH2 O
CH OH
CH2 O
O
C
O
C
R1
R2
O
P O CH2
OO
P O CH2
O-
CH O
CH2 O
O
C
O
C
R2
R3
Кардиолипины
содержатся во внутренней
мембране митохондрий.
Являются единственными
фосфоглицеридами,
обладающие
антигенными свойствами.

22.

Функции глицерофосфолипидов
• Структурные компоненты клеточных мембран.
• Предшественники вторичных гормональных
посредников (Пример – фосфатидилинозитол-4,5дифосфат является предшественником
диацилглицерола и инозитол-1,4,5-трифосфата).
• Предшественники арахидоновой кислоты для
синтеза эйкозаноидов.
• Выстилают поверхность альвеол легких,
предотвращая их слипание во время выдоха
(Пример – дипальмитиллецитин входит в состав
сурфактанта легких).

23.

Сфингофосфолипиды
Сфингомиелины – состав:
Сфингозин
Жирная кислота
Фосфорная кислота
Аминоспирт
Функция – структурная (входят в состав
клеточных мембран, особенно нервных
клеток).
Являются амфифильными веществами.

24.

HO CH CH
CH
CH
(CH2)12 CH3
NH2
Сфингозин
CH2 OH
CH (CH2)12 CH3
O
NH C R
HO CH CH
CH
Церамид
CH2 OH
Гидрофобные хвосты
CH (CH2)12 CH3
O
CH NH C R
O
CH2 O P O CH2 CH2 N+(CH3)3
O-
HO CH CH
Сфингомиелин
Гидрофильная
головка

25.

Гликолипиды
Гликосфинголипиды – состав:
Сфингозин
Жирная кислота
Углеводы
Классификация
Цереброзиды
Сульфатиды
Глобозиды
Ганглиозиды

26.

Цереброзиды
состоят из церамида и моносахарида (глюкозы или
галактозы).
Жирная кислота в церамиде обычна представлена С24.
CH (CH2)12 CH3
O
C R
HO CH CH
CH
NH
CH2 O
O
CH2OH
OH
OH 4
CH (CH2)12 CH3
O
C R
HO CH CH
CH
NH
CH2 O
CH2OH
O
OH
4
OH
OH
Галактоцереброзиды
содержится в основном
в нервных тканях
OH
Глюкоцереброзиды
содержится в основном
в тканях, отличных от
нервных

27.

Сульфатиды
Являются производными цереброзидов, у
которых в 3-м положении углевода
содержится сульфат.
HO CH
CH
CH
NH
CH (CH2)12
O
C R
CH2 O
O
OH
CH2OH
OH
O SO3-
CH3
Сульфогалактоцереброзид
в больших количествах
содержится в миелине.

28.

Ганглиозиды
Состоят из церамида,
гетероолигосахарида и 1, 2, 3 сиаловых
кислот.
• Классы ганглиозидов:(G – ганглиозид):
• GM – моносиаловый ганглиозид;
• GD – дисиаловый ганглиозид;
• GT – трисиаловый ганглиозид;
• GQ – тетрасиаловый ганглиозид.
Содержатся в основном в нервной ткани.
Выполняют рецепторную функцию.

29.

Ганглиозид GM2
Neu5Ac
Церамид
Glc
Gal
GalNAc
N-ацетилнеураминовая
кислота (сиаловая кислота)

30.

Ганглиозид GM2

31.

Группы крови
Структура сфинголипидов
(глобозидов)
наружной поверхности
мембраны эритроцитов,
определяющие
антигенные свойства.

32.

Стероиды
Все стероиды содержат
циклическое ядро – стеран.
Стеран (гонан) –
циклопентанпергидрофенантрен
Стероиды:
Стерины (стеролы) – холестерол и витамины группы D;
Стероидные гормоны;
Желчные кислоты.

33.

Стерины (стеролы)
Холестан
(10,13-диметил-17 сек. изо-октилстеран)
Стерины – производные холестана, содержащие –ОН в 3-м
положении – холестерол, провитамины D.
Зоостерины, фитостерины, микостерины.

34.

Холестерол (холестерин) (С27)
Холестерол
HO
R
C
O
O
Эфиры холестерола
(холестериды)

35.

Метаболическая роль холестерола
Входят в состав клеточных мембран;
Является предшественником стероидных
гормонов (эндокринные стероидогенные
железы);
Является предшественником витаминов D
(кожа);
Является предшественником желчных
кислот (печень).

36.

Переваривание и всасывание
липидов

37.

Основными пищевыми липидами
являются
• Триацилглицеролы
• Холестерол и холестериды
• Фосфолипиды
Суточная норма липидов – 80 г
Значение пищевых липидов:
• Источники энергии (9,3 kcal/g)
• Источники незаменимых жирных кислот
• С липидами поступают жирорастворимые
витамины A, D, E, K

38.

Переваривание липидов в ЖКТ
• У детей начинается в ротовой полости под
действием лингвальной липазы; продолжается в
желудке под действием желудочной липазы.
• Лингвальная и желудочная липазы гидролизуют
в основном коротко- и среднецепочечные ЖК.
• Имеет значение для новорожденных (гидролиз
ТАГ молока в которых содержится много
коротко- и среднецепочечных ЖК) и лиц с
недостаточностью поджелудочной железы.

39.

Переваривание липидов в кишечнике
(необходимые условия)
• Щелочная среда – рН = 8
(бикарбонаты панкреатического сока)
• Липолитические ферменты
• Колипаза
• Желчные кислоты

40.

Желчные кислоты
• Синтезируются в печени из холестерола.
• Являются производными холановой
кислоты.
• В печени синтезируются 2 желчные
кислоты – холевая и хенодезоксихолевая
кислоты (первичные желчные кислоты).
• В толстом кишечнике под действием
кишечной микрофлоры превращаются в
дезоксихолевую и литохолевую кислоты
(вторичные желчные кислоты).

41.

Желчные кислоты
COOH
HO
Холановая кислота
COOH
OH
OH
Холевая кислота
(3,7,12-тригидроксихолановая кислота)
Хенодезоксихолевая кислота (3,7-дигидроксихолановая кислота)
Дезоксихолевая кислота (3,12-дигидроксихолановая кислота)
Литохолевая кислота (3-гидроксихолановая кислота)

42.

Желчные кислоты
• Карбоксильные группы желчных кислот
имеют рК~6, поэтому при физиологических
значениях рН в кишечнике они не полностью
диссоциированны и не являются
эффективными эмульгаторами.
• В печени происходит конъюгация желчных
кислот с глицином и таурином, которые
полностью ионизированны при рН кишечного
сока (поэтому называются солями желчных
кислот). Именно они служат главными
эмульгаторами липидов в кишечнике.

43.

Конъюгированные желчные кислоты
O
C
OH
HO
NH
CH2
COO-
Гликохолевая кислота
OH
O
C
OH
HO
OH
NH
CH2
CH2
S O 3-
Таурохолевая кислота

44.

Функции желчных кислот
• Обладают поверхностно-активными
свойствами – эмульгируют пищевые жиры,
делая их доступными для действия липазы.
• Активируют поджелудочную липазу
(фермент, который гидролизует пищевые
триглицериды).
• Участвует во всасывании продуктов
гидролиза липидов и жирорастворимых
витаминов.

45.

Гидролиз триацилгдицеролов
CH2 O
CH O
CH2 O
O
C
O
C
O
C
ТАГ
R1
Поджелудочная
липаза
R2
CH2 OH
CH O
O
C
CH2 OH
R3
2Н2О
R1COOH
R3COOH
МАГ
R2

46.

Гидролиз фосфолипидов
CH2 O
CH O
CH2 O
O
C
O
C
O
P
Фосфолипаза А2
R1
R2
O CH2
CH2 N+(CH3)3
O-
Лецитин
CH2 O
O
C
Н2О
R1
Лизолецитин
CH OH
CH2 O
R2COOH
O
P
O-
O CH2
CH2 N+(CH3)3

47.

Гидролиз фосфолипидов
• Фосфолипаза А2 активируется трипсином,
Са2+, желчными кислотами

48.

Гидролиз холестеридов
Холестеролэстераза
R
C
O
Н2О
O
RCOOH
Эфир холестерола
Холестерол
HO

49.

Всасывание продуктов
гидролиза липидов
• Глицерол, коротко- и среднецепочечные ЖК
– свободная диффузия.
• МАГ, длинноцепочечные ЖК, холестерол
образуют с желчными кислотами мицеллы,
которые поступают в энтероциты –
мицеллярная диффузия.

50.

51.

• В энтероцитах мицеллы распадаются.
• Продукты гидролиза липидов подвергаются
ресинтезу.
• Желчные кислоты всасываются в кровь,
поступают в печень, повторно выделяются в
ЖКТ (кишечно-печеночная циркуляция
желчных кислот).

52.

Регуляция переваривания липидов
Секретин
• стимулирует выделение печенью и
поджелудочной железой водянистого
раствора с высоким содержанием
бикарбонатов.
Холецистокинин
• стимулирует выделение богатого
липолитическими ферментами
поджелудочного сока
• стимулирует выделение желчи.

53.

Нарушения переваривания и всасывания
липидов
Стеаторея – появление в фекалиях
непереваренных липидов.
• Печеночная (желчнокаменная болезнь,
дискинезия желчного пузыря).
• Поджелудочная (панкреатиты).
• Кишечная (энтериты).
Последствия – нарушение всасывания
жирорастворимых витаминов и
незаменимых ЖК
гиповитаминозы
(примеры: нарушение свертывания крови,
«куриная слепота»).

54.

Ресинтез липидов в энтероцитах
• Моноацилглицерол + 2 R-CO-S-CoA
триацилглицерол + 2 НS-CoA
• Лизолецитин + R-CO-S-CoA
лецитин + НS-CoA
• Холестерол + R-CO-S-CoA
эфир холестерола + НS-CoA
• Ресинтезированные липиды образуют
хиломикроны, которые доставляют жиры к
тканям.

55.

56.

Метаболизм
резервных липидов

57.

Синтез триацилглицеролов
• Локализация процесса – печень, жировая
ткань.
• Синтез происходит из глицерол-3-фосфата
и ацил-СоА (главным образом стеариновой,
пальмитиновой и олеиновой).

58.

Синтез триацилглицеролов
Пути образования глицерол-3-фосфата:
CH2 OH
Глицеролкиназа
CH2 OH
OH
CH OH
CH2 OH ATP
ADP CH2 O PO3H2
CH
CH2 OH
C O
Глицеролфосфат
CH2 OH
дегидрогеназа
CH OH
NADH+H+
CH2 O PO3H2
NAD+
CH2 O PO3H2
Печень,
почки,
кишечник
Печень,
мышцы,
жировая
ткань

59.

Синтез триацилглицеролов
O
CH2 O C R
O
CH O C R
CH2 OH
CH OH
2 R CO SCoA
H2O
2 HSCoA
CH2 O PO3H2
CH2 O PO3H2
O
CH2 O C R
O
CH O C R
CH2 OH
H3PO4
R CO SCoA
HSCoA
O
CH2 O C R
O
CH O C R
O
CH2 O C R

60.

Мобилизация жиров из жировой
ткани (тканевой липолиз)
• Резервные липиды обеспечивают энергией
организм в течение 7-8 недель.
• Липолиз происходит интенсивно при
голодании, стрессе и физической нагрузке.
• Липолиз стимулируется адреналином,
глюкагоном, соматотропином, кортизолом.

61.

Тканевой липолиз
H
R
АТР
ПК на
Aс
ТАГ
цАМР
ПК а
АТР
ТГЛ на
(Е-ОН)
ЖК
ДАГ
АДР
ТГЛ а
(Е-Р)
-гормон
(адреналин, глюкагон)
- рецептор
- аденилатциклаза
ДГЛ
ЖК
МАГ
МГЛ
ЖК
глицерол

62.

Использование глицерола и
жирных кислот
Использование глицерола:
1. Глюконеогенез;
2. Окисление;
3. Синтез ТАГ в печени.
Использование жирных кислот:
1. Окисление.

63.

Регуляция липолиза
Адреналин, глюкагон
• стимулируют липолиз (активируют
триглицеридлипазу – фосфорилирование
фермента);
Глюкокортикоиды (кортизол)
• стимулируют липолиз (индуцирует
триглицеридлипазу);
Инсулин
• ингибирует липолиз (ингибирует
триглицеридлипазу – дефосфорилирование
фермента).

64.

Окисление глицерола
CH2 OH
Глицеролкиназа
CH2 OH
OH
CH OH
CH2 OH ATP
ADP CH2 O PO3H2
CH
Глицеролфосфат
дегидрогеназа
CH2 OH
C O
NAD+
NADH+H+
CH2 O PO3H2

65.

Глицерол
ATP
ADP
Глицерол-3фосфат
NAD+
NADH+H+
Глицеральдегид-3-фосфат
Дигидроксиацетонфосфат

66.

NAD+, Н3РО4
NADH+H+
1,3-бифосфоглицерат
ADP
ATP
3-фосфоглицерат
2-фосфоглицерат
- H2O
Фосфоенолпируват
ADP
ATP
Пируват

67.

HS-CoA, NAD+
CO2, NADH+H+
Ацетил-СоА
Цикл Кребса
Энергетический баланс окисления глицерола ???
22 ATP

68.

Глюконеогенез из глицерола
• Происходит в печени

69.

Н3РО4
Глюкоза
Н2О
Глюкозо-6-фосфат
2 Глицерол
2 ATP
Н3РО4
Н2О
Фруктозо-6-фосфат
Фруктозо-1,6-бифосфат
2 ADP
2 Глицерол-3фосфат
2 NAD+
2 NADH+2H+
Глицеральдегид-3-фосфат
2 Дигидроксиацетонфосфат

70.

Метаболизм жирных кислот
и кетоновых тел

71.

Бета-окисление жирных кислот
• Локализация – скелетные мышцы, миокард,
печень, почки.
• Не происходит в нервной ткани,
эритроцитах.
Этапы:
1. Активация ЖК (цитозоль);
2. Перенос ацил-СоА в митохондрии;
3. Собственно-окисление ЖК (митохондрии).

72.

Активация жирных кислот
Ацил-СоАсинтетаза
R–COOH + HS-CoA
Жирная кислота
R – CO-S-CoA
Ацил-СоА
ATP
AMP + H4P2O7
H3PO4
H3PO4

73.

Перенос ацил-СоА в
митохондрии

74.

R CH2 CH2 C SCoA
O
Ацил-СоА дегидрогеназа
H
R C C C SCoA
H
O
Еноил-СоА гидратаза
+ H2O
R CH CH2 C SCoA
OH
O
Гидроксиацил-СоА
дегидрогеназа
Тиолаза
Ацил-СоА
(Сn-2)
Ацил-СоА (Сn)
FAD
FADH2
Еноил-СоА
β-гидроксиацил-СоА
NAD+
NADH+H+
R C CH2 C SCoA
O
O
+ HSCoA
R C SCoA
O
+
CH3
β-кетоацил-СоА
C SCoA
O
Ацетил-СоА
(С2)

75.

Сn
Сn-2
Сn-4
С2
С2
С4
С2 С2 С2
Цикл
Кребса
2Н
С2
СО2
СО2
+О2
АДР+Р
С2
АТР
Н2О

76.

Энергетический баланс бета-окисления
• N – количество атомов углерода ЖК
• N/2-1 – количество циклов бета-окисления
• N/2 – количество ацетил-СоА
(N/2-1) х 5АТР + N/2 х12 АТР – 1АТР (– 2)

77.

Особенности окисления
ненасыщенных жирных кислот
• При окислении ненасыщенных ЖК, после 3-х циклов
бета-окисления, образуется Δ3,4-цис-еноил-СоА, а при
окислении насыщенных ЖК, промежуточные продукты
имеют Δ2,3-транс-конфигурацию.
Δ3,4-цис –> Δ2,3-транс-еноил-КоА-изомераза
осуществляет перемещение двойной связи из
положения 3–4 в положение 2–3, а также изменяет цисконфигурацию двойной связи в транс-конфигурацию.
При окислении полиеновых ЖК требуется
дополнительный фермент –
2,4-диеноил-СоА редуктаза.

78.

Особенности окисления
ненасыщенных жирных кислот
Δ3,4-цис-еноил-КоА
H H
R C C CH2 C SCoA
O
Δ3,4-цис –> Δ2,3-трансеноил-КоА-изомераза
Δ2,3-транс-еноил-КоА R
CH2
H
C C C SCoA
H
O

79.

Особенности
окисления
моноеновых
жирных кислот

80.

Особенности
окисления
полиеновых
жирных кислот

81.

Особенности
окисления
полиеновых
жирных кислот

82.

Особенности окисления жирных кислот
с нечетным числом атомов углерода
• Происходит аналогично окислению
жирных кислот с четным числом атомов
углерода, но в последнем цикле бетаокисления образуется одна молекула
ацетил-СоА и одна молекула пропионилСоА, который в ходе трех реакций
превращается в сукцинил-СоА.

83.

CH3
Пропионил-КоА
H C H
C SCoA
O
ATP
CO2
1
1. Пропионил-КоАкарбоксилаза
(простетическая группа –
биотин)
ADP+ H3PO4
COOH
H C CH3
C SCoA
O
D-метилмалонил-КоА
2
3
COOH
H3C C H
C SCoA
O
L-метилмалонил-КоА
COOH
CH2
CH2
C O
SCoA
Сукцинил-КоА
2. Метилмалонил-КоАэпимераза (рацемаза)
3. Метилмалонил-КоАмутаза (коферменты –
витамин В12 и фолиевая
кислота)
цикл Кребса

84.

Особенности окисления жирных кислот в
пероксисомах
• Характерно для ЖК с 20-26 атомами углерода.
• Особенности – первая реакция:
R-(CH2)n-CH2-CH2-CO-SCoA+O2
R-(CH2)-CH=CH-CO-SCoA + H2O2
2H2O2
2H2O+O2
• Количество пероксисом растет при сахарном
диабете, голодании, при приеме аспирина,
гиполипемических препаратов.
• Отсутствие пероксисом – синдром Zellweger:
накопление ЖК с длинной цепью, смерть в
первые месяцы жизни.

85.

Биосинтез жирных кислот
• Локализация процесса – печень, жировая
ткань, лактирующая молочная железа.
• Происходит в цитоплазме.
• Субстрат – ацетил-СоА, образующийся при
окислении глюкозы в абсорбтивном периоде.
Этапы:
1. Транспорт ацетил-СоА из митохондрий в
цитоплазму;
2. Синтез малонил-СоА;
3. Собственно-биосинтез ЖК.

86.

Транспорт ацетил-СоА из митохондрий
в цитоплазму

87.

Синтез малонил-СоА
CH3-CO-SCoA + CO2
Ацетил-CoAкарбоксилаза
Ацетил-CoA
ATP
HOOC-CH2-CO-SCoA
Малонил-CoA
Простетическая группа фермента –
биотин (витамин Н)
ADP+
H3PO4

88.

Биотин
O
HN
O
NH
S
HN
(CH2)4
COOH
NH
S
Биотин (витамин Н)
C O
H N
Биотин связан с остатком лизина
ацил-СоА карбоксилазы
ковалентной (амидной) связью.
O
C
H
N
H
CH
C
O
N

89.

Собственно-биосинтез жирных кислот
• Происходит под действием мультиферментного
комплекса, синтаза жирных кислот (пальмитат
синтаза), состоящего из 2-х идентичных
протомеров, каждый из которых имеет 7 доменов,
обладающих разными каталитическими
активностями и связан с ацилпереносящим
белком (АПБ) – аcyl carrier protein (ACP).
• Пальмитат синтаза имеет 2 свободные HS-группы
(одна HS-группа принадлежит цистеину третьего
фермента, а вторая – фосфопантетеиновому
остатку, связанного с АПБ).

90.

Синтаза жирных кислот
Cys SH
E
Pan SH

91.

Биосинтез жирных кислот
Cys SH
1. Ацетилтрансацилаза
E
Pan SH
CH3 C
O
SCoA
HSCoA
Cys S C CH3
O
E
Pan S C CH2 COOH
O
HSCoA
2. Малонилтрансацилаза
HOOC CH2 C
O
SCoA
Cys S C CH3
O
E
Pan SH

92.

Cys S C CH3 3. -кетоацилCys SH
АПБ-синтаза E
O
E
Pan S C CH2 COOH
Pan S C CH2 C CH3
CO2
O
O
O
4. -кетоацил5. -гидроксиацилCys SH
АПБ-редуктаза
АПБ-дегидратаза
E
Pan S C CH2 CH CH3
H2O
O
OH
NADPH+H+ NADP+
6. Еноил-АПБCys SH
Cys SH
редуктаза
E
E
Pan S C CH2 CH2 CH3
Pan S C CH CH CH3
O
O
NADPH+H+ NADP+

93.

Биосинтез жирных кислот
Реакции повторяется 7 раз до синтеза пальмитилАПБ. Завершается синтез жирной кислоты
отщеплением пальмитиновой кислоты от АПБ под
действием деацилазы (тиоэстеразы).
Cys SH
7. Деацилаза
(тиоэстераза)
Cys SH
E
E
Pan S
C (CH2)14 CH3
O
CH3 (CH2)14 COOH
H2O
Pan SH

94.

Суммарная реакция
биосинтеза пальмитиновой кислоты
СН3–СО–SСoA + 7НООС–СН2–СО–SСoA +
14НАДФН +14Н+ → СН3–(СН2)14–СООН +
7СO2 + 8HS–KoA + 14НАДФ+ + 6Н2O

95.

Регуляция биосинтеза жирных кислот
Основной регуляторный фермент –
ацетил-СоА карбоксилаза
1. Цитрат – активатор, пальмитоил-СоА –
ингибитор (ассоциация-диссоциация
фермента).
2. Глюкагон, адреналин ингибируют фермент,
инсулин – активирует (фосфорилирование –
дефосфорилирование фермента).
3. Индукция синтеза фермента под действием
инсулина (при потреблении богатой
углеводами пищи).

96.

Элонгация (удлинение) жирных кислот
• Происходит в ЭР под действием
энзиматической системы элонгаза.
• Удлинение цепи жирной кислоты
происходит путем последовательного
присоединения к соответствующему ацилСоА двухуглеродных фрагментов от
малонил-СоА при участии НАДФН.

97.

Синтез ненасыщенных жирных кислот
• Моноеновые жирные кислоты –
пальмитоолеиновая и олеиновая –
синтезируются из пальмитиновой и
стеариновой кислот под действием фермента
десатураза.
• Процесс протекает в ЭР клеток печени и
жировой ткани при участии молекулярного
кислорода, НАДФН, цитохрома b5, ФАД.

98.

Синтез ненасыщенных жирных кислот
CH2 CH2
O2
NADPH+H+
H2O NADP+
CH CH2
OH
H2O
CH CH

99.

• Десатураза млекопитающих может образовать
двойные связи только на участке цепи жирной
кислоты от 9-го до 1-го углеродных атомов.
• Поэтому в организме млекопитающих, в том
числе и человека, не синтезируются
линолевая (18:2; 9,12) и линоленовая (18:3;
9,12,15) кислоты – незаменимые жирные
кислоты.
• Арахидоновая кислота (20:4; 5,8,11,14) у
большинства млекопитающих синтезируется
из линолевой кислоты.

100.

Синтез арахидоновой кислоты из
линолевой кислоты
С18:2, Δ9,12
Десатурация
С18:3, Δ6,9,12
Элонгация (+2С)
С20:3, Δ8,11,14
Десатурация
С20:4, Δ5,8,11,14

101.

Синтез арахидоновой кислоты

102.

≪Кетоновые тела≫:
ацетон
CH3 C
CH3
O
ацетоуксусная кислота (ацетоацетат)
CH3 C CH2 COOH
O
β-оксимасляная кислота (гидроксибутират)
CH3 CH CH2 COOH
OH

103.

Синтез ≪кетоновых тел≫
• Происходит только в печени.
• Субстратом является ацетил-СоА.

104.

2 CH3 C
O
Тиолаза
Ацетил-СоА
SCoA
-HS-CoA
CH3 C CH2 C SCoA Ацетоацетил-СоА
O
ГМГ-СоА-синтаза
O
CH3
C
SCoA
+ H2O
O
HS-CoA
CH3
β-гидрокси-β-метилHOOC CH2 C CH2 C SCoA
глутарил-СоА
O
OH
(ГМГ-СоА)
- CH3 C SCoA
ГМГ-СоА-лиаза
O
HOOC CH2 C
O
CH3
Ацетоацетат

105.

CH3
HOOC CH2 C
O
Ацетоацетат
NADH+H+
-CO2
NAD+
O
HOOC CH2 CH CH3
OH
Ацетон
β-гидроксибутират
CH3 C
CH3

106.

Использование «кетоновых тел»
в тканях
• используются в качестве ≪топлива≫
сердечной мышцей, корковым слоем почек
(в нормальных условиях), головным мозгом
(при голодании и диабете).

107.

CH3 CH CH2 COOH
OH
NAD+
NADH+H+
CH3 C CH2 COOH
ATP, HS-CoA
Сукцинил-SСоА
O
Сукцинат
AMP, H4P2O7
CH3 C CH2 C SCoA
O
O
+ HS-CoA
2 CH3 C SCoA
O
2 циклa Кребса (СО2, Н2О)

108.

• Нормальная концентрация «кетоновых тел»
(0,03–0,2 ммоль/л).
• При патологических состояниях (сахарный
диабет, голодание) концентрация кетоновых
тел в сыворотке крови увеличивается до
16–20 ммоль/л.
• Кетонемия –увеличение концентрации
кетоновых тел в крови.
• Кетонурия – выделение кетоновых тел с
мочой.

109.

Причины кетонемии
1. Увеличение концентрации ацетил-СоА
(усиленное расщепление липидов).
2. Уменьшение концентрации оксалоацетата
(при отсутствии углеводов или нарушении
их использования оксалоацетат
расходуется на образование глюкозы).

110.

глюкоза
Сахарный
диабет
Нормальные
условия
ТАГ
ЖК
пируват
Ацетил-СоА
оксалоацетат
цикл
Кребса
кетоновые
тела

111.

Метаболизм
структурных липидов

112.

Синтез холестерола
• За сутки синтезируется 1г холестерола.
• С пищей поступает 0,3-0,5г.
• Локализация синтеза – цитозоль.
• Органы и ткани – печень (50%), эпителий
кишечника (20%), кожа, кора надпочечников,
половые железы.
• Субстрат – ацетил-СоА.
Этапы:
1. Синтез мевалоновой кислоты;
2. Синтез сквалена;
3. Циклизация сквалена в холестерин.

113.

I этап – синтез мевалоновой кислоты
2 CH3 C
O
Тиолаза
SCoA
Ацетил-СоА
-HS-CoA
CH3 C CH2 C SCoA Ацетоацетил-СоА
CH3 C SCoA
O
O
ГМГ-СоА-синтаза
+ H2O
O
- HS-CoA
CH3
HOOC CH2 C CH2 C SCoA β-гидрокси-β-метилглутарил-СоА
O
OH

114.

CH3
HOOC CH2 C CH2 C SCoA
O
OH
2 NADPH+2H+
ГМГ-СоА-редуктаза
- HS-CoA
2 NADP+
CH3
HOOC CH2 C CH2 CH2 OH
OH
Мевалоновая кислота

115.

Синтез сквалена

116.

Синтез сквалена

117.

Синтез сквалена

118.

Циклизация сквалена в холестерин

119.

Регуляция биосинтеза холестерола
Регуляторный фермент –
ГМГ-СоА-редуктаза
• Ингибиторы – холестерол, мевалоновая
кислота, желчные кислоты.
Гормональная регуляция:
• Активаторы: инсулин (дефосфорилирует
фермент), тиреоидные гормоны.
• Ингибиторы: глюкагон (фосфорилирует
фермент) и глюкокортикоиды.

120.

Синтез фосфолипидов
• интенсивно происходит в печени, стенке
кишечника, семенниках, яичниках,
молочной железе.
• Протекает в эндоплазматической сети.

121.

HO CH2 CH2 N+(CH3)3
O
O P O CH2
O-
ATP
ADP
CH2 N+(CH3)3
CTP
CDP O CH2 CH2 N+(CH3)3
PPi
CH2 O
CH O
CH2 O
CH O
CH2 O
O
C
O
C
O
P
O-
CH2 OH
R1
R2
O CH2
CMP
CH2 N+(CH3)3
O
C
O
C
R1
R2
DAG

122.

CH2 O
CH O
CH2 O
O
C
O
C
O
P
R1
R2
O CH2
CH2 NH3+
O-
HO CH2 CH
NH3+
COOCH2 O
CH O
CH2 O
O
C
O
C
O
P
O-
R1
HO CH2 CH2 NH3+
R2
O CH2
CH
NH3+
COO-

123.

CH2 O
CH O
CH2 O
CH2 O
CH O
CH2 O
O
C
O
C
O
P
R1
R2
O CH2
CH
NH3+
O-
COO-
O
C
O
C
O
P
- CO2
O-
R1
R2
O CH2
CH2 NH3+

124.

CH2 O
CH O
CH2 O
O
C
O
C
O
P
R1
R2
O CH2
CH2 NH3+
O3 SAM
CH2 O
CH O
CH2 O
O
C
O
C
O
P
O-
R1
3 SAHC
R2
O CH2
CH2 N+(CH3)3

125.

NH2
N
CH3
N
H2C
+S
O
CH2
CH2
CH NH2
OH
OH
COOH
SAM (S-аденозилметионин)
SAM является донором
метильных групп
N
N
NH2
N
N
S
H2C
O
CH2
CH2
CH NH2
OH
OH
COOH
SAHC (S-аденозилгомоцистеин)
N
N

126.

127.

128.

129.

130.

Липотропные вещества

131.

Катаболизм фосфолипидов:
фосфолипазы А1, А2, С, D, лизолецитиназа
АO
1
CH2 O C
А2 O
R1
C
O
P
R2
CH
O
CH2 O
С
O-
O R3
D

132.

133.

134.

135.

136.

137.

138.

Ганглиозид GM2
Neu5Ac
Церамид
Glc
Gal
GalNAc
N-ацетилнеураминовая
кислота (сиаловая кислота)

139.

Ганглиозид GM2

140.

141.

Синтез сфинголипидов
CH (CH2)12 CH3
O
CH NH C R
O
CH2 O P O CH2 CH2 N+(CH3)3
O-
HO CH CH
CH (CH2)12 CH3
O
C R
HO CH CH
CH
NH
CH2 O
O
OH
CH2OH
OH
OH
Вначале синтезируется церамид, который далее
является общим предшественником в синтезе
сфингомиелинов и гликолипидов.
Церамид синтезируется из пальмитил-СоА, серина и
ацил-СоА.
При синтезе сфингомиелинов участвуют CDPпроизводные.
При синтезе гликолипидов участвуют UDPпроизводные углеводов.

142.

CH3 (CH2)12 CH2 CH2 C SCoA
O
HOOC CH CH2 OH
NH2
CH3
Пальмитоил-КоА
HS CoA CO2
(CH2)12 CH2 CH2 C CH CH2 OH
O NH2
+
NADPH+H
Кетосфинганин
NADP+
CH3 (CH2)12 CH2 CH2 CH CH CH2 OH
OH NH2
R C SCoA
O
HS CoA
Сфинганин

143.

CH3 (CH2)12 CH2 CH2 CH CH CH2 OH
OH NH
N-ацилсфинганин
FAD
C O
R
FADH2
CH3 (CH2)12 CH CH CH CH CH2 OH
OH NH
Церамид
Фосфатидилхолин C O
R
ДАГ
CH3 (CH2)12 CH CH CH CH CH2 O
OH NH
C O
R
O
P O CH2
O-
CH2 N+(CH3)3
Сфингомиелин

144.

Синтез сфингомиелинов
Пальмитоил-СоА + серин + ацил-СоА
(NADPH, FAD) →→→→ церамид
Церамид
Фосфатидилхолин
ДАГ
CDP-холин
CMP
Сфингомиелин

145.

Цереброзиды и сульфатиды
CH (CH2)12 CH3
O
C R
HO CH CH
CH
NH
CH2 O
CH2OH
OH
OH
O
OH
HO CH
CH
CH
NH
CH (CH2)12
O
C R
CH2 O
O
CH (CH2)12 CH3
O
C R
HO CH CH
CH
NH
CH2 O
CH2OH
O
OH
OH
OH
OH
CH2OH
OH
O SO3-
CH3

146.

Синтез цереброзидов и сульфатидов
Церамид
UDP-глюкоза
UDP-галактоза
UDP
UDP
Глюкоцереброзид
Галактоцереброзид
PAPS
PAP
Сульфатид

147.

УДФ-глюкоза –
активная форма глюкозы
O
HOH2C
H
OH
O
H
OH
OH
O
O
O
H
NH
H
P
O-
N
O
P
O
H2C
O
OOH
OH
O

148.

3'-фосфоаденозин-5'-фосфосульфат (PAPS) –
активная форма серной кислоты
NH2
N
O
O
-O
S
O
O
P
N
O
O-
H2C
O
O
-O
P
O-
O
OH
NH
N

149.

Ганглиозиды
Neu5Ac
Церамид
Glc
Gal
GalNAc

150.

Синтез ганглиозидов
Церамид
n (CMP-NANA)
n (UDP-производные
углеводов)
n UDP
n CMP
Ганглиозид

151.

Катаболизм сфингомиелинов
CH (CH2)12 CH3
O
CH NH C R
O
CH2 O P O CH2 CH2 N+(CH3)3
O-
HO CH CH
Сфингомиелин
Сфингомиелиназа
- Фосфорилхолин
CH (CH2)12 CH3
O
NH C R
HO CH CH
Церамид
CH
CH2 OH
Церамидаза
- Жирная кислота
Сфингозин

152.

Болезнь Ниманна-Пика
Причина – генетический дефект фермента
сфингомиелиназа.
В лизосомах накапливается сфингомиелин.
Клинические симптомы:
•Гепатоспленомегалия
•Умственная отсталость
•Ранняя смерть

153.

Катаболизм гликолипидов
• Начинается с перемещения гликолипидов с
поверхности клетки в цитоплазму по
механизму эндоцитоза. Эндосомы,
содержащие гликолипиды, сливаются с
лизосомами, где содержатся ферменты,
необходимые для расщепления
гликолипидов: альфа- и бета-галактозидазы,
бета-глюкозидаза, нейраминидаза,
гексозаминидазы, церамидаза

154.

Болезнь Тея-Сакса
Neu5Ac
Ганглиозид GM2
Церамид
Glc
Клинические симптомы:
Умственная отсталость
Слепота
Ранняя смерть
Gal
GalNAc
Причина – генетический
дефект фермента
гексозаминидаза A

155.

Регуляция липидного обмена
• Адреналин, норадреналин и глюкагон
увеличивают скорость липолиза в жировой
ткани; в результате усиливается
мобилизация жирных кислот из жировых
депо и повышается содержание свободных
жирных кислот в плазме крови.
• Активация триглицеридлипазы
(фосфорилирование фермента).

156.

Тканевой липолиз
АТР
ПК на
ПК а
АТР
ТГЛ на
(Е-ОН)
ТАГ
цАМР
ЖК
ДАГ
АДР
ТГЛ а
(Е-Р)
-гормон
(адреналин, глюкагон)
- рецептор
- аденилатциклаза
ДГЛ
ЖК
МАГ
МГЛ
ЖК
глицерол

157.

Регуляция липидного обмена
• Инсулин оказывает противоположное
адреналину и глюкагону действие на
липолиз.
• Ингибирование триглицеридлипазы:
1. Активация фосфопротеинфосфатазы
(дефосфорилирование фермента).
2. Активация фосфодиэстеразы (PDE), что
приводит к снижению концентрации
цАМФ.

158.

Тканевой липолиз
PDE
АТР
ПК на
цАМР
ТАГ
АМР
ПК а
АТР
ДАГ
АДР
ТГЛ на
(Е-ОН)
ТГЛ а
(Е-Р)
Рi
ЖК
ДГЛ
ЖК
МАГ
H2O
МГЛ
фосфопротеинфосфатаза
ЖК
глицерол

159.

Регуляция липидного обмена
Инсулин стимулирует липогенез:
• Активирует липопротеинлипазу
обеспечивает липогенез жирными
кислотами.
• Стимулирует гликолиз (Глюкоза
дигидроксиацетонфосфат глицерол-3фосфат).
• Активирует ацетил-СоА карбоксилазу.

160.

Регуляция липидного обмена
• Глюкокортикоиды:
• Стимулируют липолиз в конечностях и
липогенез в других частях тела (лицо,
туловище).
• Усиливают липолитическое действие
катехоламинов и соматотропина.
• Индуцируют триглицеридлипазу.
• Стимулируют глицеронеогенез.

161.

Регуляция липидного обмена
• Соматотропин:
• Усиливает липолиз в жировой ткани (за счет
усиления синтеза аденилатциклазы и
триглицеридлипазы).
• Стимулирует -окисление жирных кислот в
периферических тканях.
• Липотропины стимулируют липолиз.

162.

Регуляция липидного обмена
• Тиреоидные гормоны:
• Повышают чувствительность адренорецепторов к действию адреналина и
косвенно стимулирует липолиз в жировой
ткани.
• Индуцируют синтез рецепторов ЛПНП.
• Активируют ГМГ-СоА редуктазу.

163.

Липопротеины плазмы крови.
Дислипопротеинемии

164.

Липопротеины плазмы крови
липидно-белковые комплексы,
транспортные формы липидов.
Все липопротеины имеют одинаковую
структуру:
• гидрофобное ядро (эфиры ХС и
триглицериды) и
• гидрофильная поверхность (фосфолипиды,
свободный ХС и специфические белки –
аполипопротеины).

165.

Структура липопротеинов
Гидрофильная оболчка
Гидрофобная поверхность

166.

Липопротеины различаются по содержанию
липидов и апопротеинов, что определяет их
различную плотность и электрический
заряд.
Методы разделения липопротеинов:
• Ультрацентрифугирование (зависит от
плотности);
• Электрофорез (зависит от заряда).

167.

Разделение липопротеинов
ультрацентрифугированием
Хиломикроны (CM);
Липопротеины очень низкой
плотности - ЛПОНП
VLDL
VLDL
(VLDL – very low density
lipoproteins);
LDL
LDL
Липопротеины низкой
плотности - ЛПНП
(LDL – low density lipoproteins);HDLHDL
Липопротеины высокой
плотности - ЛПВП
(HDL – high density lipoproteins).

168.

Разделение липопротеинов электрофорезом
(PH = 8,6, полиакриламидный гель)
Хиломикроны не
мигрируют в
электрическом поле;
пре- -ЛП (соответствуют
ЛПОНП);
-ЛП (соответствуют
ЛПНП);
-ЛП (соответствуют
ЛПВП).

169.

170.

Обмен хиломикронов
• образуются в эпителии кишечника;
• содержат много ТАГ (85%), содержат
апопротеин В-48 в качестве главного
структурного белка;
• транспортируют экзогенные (пищевые) жиры
из кишечника к периферическим тканям и
печени.
• Плазма крови здоровых людей, при взятии
крови натощак, не содержит хиломикронов.

171.

Обмен хиломикронов
• после синтеза секретируются в лимфу и через
грудной проток попадают в кровь;
• в крови хиломикроны получают апопротеины
Е, С-I, C-II и C-III от ЛПВП;
• Катаболизм хиломикронов происходит под
действием фермента липопротеинлипаза
(ЛПЛ).
• ЛПЛ связанна с протеогликанами
эндотелиальных клеток (в скелетных
мышцах, миокарде, жировой ткани).
• ЛПЛ активируется апопротеином C-II.

172.

Обмен хиломикронов
• ЛПЛ гидролизует ТАГ из хиломикронов.
• ЖК поступают в скелетные мышцы, миокард
(используются для энергии), в жировую ткань
(депонируются).
• После гидролиза ТАГ, хиломикроны
превращаются в остатки (ремнанты).
• Ремнанты хиломикронов захватываются
гепатоцитами, где происходит их распад.

173.

174.

Обмен ЛПОНП
• Образуются в печени;
• Содержат много ТАГ (65%) и апоВ-100 в
качестве главного структурного белка.
• ЛПОНП являются транспортной формой
эндогенных триглицеридов.
• В пробах крови, взятых натощак, на долю
ЛПОНП приходится около 10–15% общего ХС
и практически все ТАГ крови.

175.

Обмен ЛПОНП
• Катаболизм ЛПНП происходит под
действием фермента ЛПЛ (аналогично
хиломикронам).
• После гидролиза ТАГ, ЛПОНП
преобразуется в липопротеины
промежуточной плотности (ЛППП).
• Часть ЛППП удаляется из кровотока
печенью.
• Другая часть ЛППП подвергается
воздействию печеночной липазы, что ведет к
гидролизу оставшихся ТАГ с образованием
ЛПНП.

176.

177.

Обмен ЛПНП
• Образуются в кровотоке из ЛПОНП.
• Являются основными переносчиками
эндогенного ХС к внепеченочным тканям
(транспортирует около 70% общего ХС
плазмы).
• ЛПНП имеют два потенциальных
метаболических исхода (регулируемый и
нерегулируемый пути).

178.

Обмен ЛПНП
• Регулируемый путь катаболизма – связывание с апо
В/Е-рецепторами печени, клеток надпочечников и
периферических клеток.
• После проникновения в клетку эндоцитозом, ЛПНП
подвергаются деградации с высвобождением
свободного ХС, который выполняет регуляторную
роль:
1. подавляет синтез рецепторов к ЛПНП;
2. ингибирует регуляторный фермент синтеза ХС
гидрокси-метил-глутарил-СоА-редуктазу;
3. активирует фермерт ацил-холестерол-ацилтрарсферазу (АХАТ) –депонирование эфиров ХС.

179.

180.

Обмен ЛПНП
• Альтернативный путь (нерегулируемый) –
характерен для окисленных ЛПНП.
• Перекисно-модифицированные ЛПНП
распознаются и захватываются скэвенджеррецепторами макрофагов (в переводе с англ. –
мусорщик).
• Этот путь катаболизма ЛПНП не регулируется,
что приводит к превращению макрофагов в
переполненные эфирами ХС пенистые клетки –
компоненты жировых пятен, предшественники
атеросклеротической бляшки.

181.

Обмен ЛПВП
• ЛПВП образуются в печени в виде незрелых
дисковидных частиц, состоящих из
фосфолипидов и апопротеинов А.
• Основная функция ЛПВП – транспорт ХС от
периферических тканей к печени.
• На долю ЛПВП приходится 20–30% общего
ХС крови, но содержат наибольшее
количество фосфолипидов и белка.

182.

Обмен ЛПВП
• ЛПВП – хорошие акцепторы свободного ХС из
периферических тканей.
• Свободный ХС из клеточных мембран
поступает на поверхность ЛПВП.
• На поверхности ЛПВП, ХС эстерифицируется
под действием фермента лецитин-холестеролацил-трансфераза (ЛХАТ).
• Активатором ЛХАТ является апо А-1,
структурный белок ЛПВП.

183.

Обмен ЛПВП
• Эфиры ХС перемещаются с поверхности
частиц ЛПВП в гидрофобное ядро,
освобождая таким образом дополнительную
поверхность для свободного ХС.
• По мере накопления в ядре эфиров ХС,
дисковидные частицы преобразуются в
сферические, богатые холестерином ЛПВП.
• Эфиры ХС из ЛПВП захватываются
гепатоцитами.
• В печени ХС превращается в желчные
кислоты (конечный продукт обмена ХС),
которые выделяются с желчью в кишечник.

184.

185.

Свойства и состав липопротеинов плазмы крови
Свойства
Хиломикроны
ЛПОНП
(VLDL)
ЛПНП
LDL)
ЛПВП
(HDL)
Плотность
<0,94
0,94-1,006
1,006-1,063
1,063-1,21
Липиды, %
98
90
75
50
Преоблад.
липиды
TG (90%)
TG (65%)
Col (50%),
FL
FL (25%),
Col (25%)
Белки, %
2
10
25
50
Aпобелки
B-48, C, E,
A1, AIV
B-100, C, E
B-100
A-I, A-II, C,
D, E
Ферменты
ЛХАТ
(LCAT)

186.

187.

Концентрация холестерина
• Нормальный уровень –
менее 5,2 ммоль/л
• Пограничный уровень –
5,2-6,2 ммоль/л
• Высокий уровень –
более 6,2 ммоль/л

188.

ХОЛЕСТЕРИН ЛПНП
• Формула Friedwald:
• ХС ЛПНП, ммоль/л=Общий ХС – ХС ЛПВП – (0,45 хТАГ)
• ХС ЛПНП, мг/дл=Общий ХС – ХС ЛПВП – (0,2 хТАГ)
• Рекомендуемый уровень –
менее 3,37 ммоль/л
• Средний риск ИБС –
3,37-4,12 ммоль/л
• Высокий риск ИБС –
более 4,14 ммоль/л

189.

ХОЛЕСТЕРИН ЛПВП
• Нормальная
концентрация:
• Мужчины –
0,9-1,4 mmol/L;
• Женщины –
1,2-1,7 mmol/L.

190.

Концентрация триглицеридов
Нормальная
Допустимая
Умеренно повышенная
Высокая
<1,6 mmol/L
1,6- 2,2 mmol/L
2,2-2,8 mmol/L
>2,8 mmol/L

191.

Дислипопротеинемии
• Нарушения образования, транспорта и
утилизации ЛП, сопровождаемые
изменением плазменного уровня липидов.
Делятся на гипер- и гиполипопортеидемии.
• И гипер- и гиполипопортеидемии делятся
на первичные (наследственные, семейные)
и вторичные (приобретенные).

192.

Первичные гиперлипопортеидемии
ГЛП I типа. Семейная гиперхиломикронемия.
ГЛП II а типа. Семейная гипер-беталипопротеинемия. Семейная гиперхолестеролемия.
ГЛП II в типа. Семейная гипер-бета и гипер-пре-беталипопротеинемия.
ГЛП III типа. Семейная дис-бета-липопротеинемия.
Болезнь широкой полосы.
ГЛП IV типа. Семейная гипер-пре-беталипопротеинемия.
ГЛП V типа. Семейная гиперхиломикронемия и
гипер-пре-бета-липопротеинемия

193.

ГЛП I типа.
Семейная гиперхиломикронемия
• Генетический дефект липопротеидлипазы
или апобелка СII.
• Нарушение катаболизма хиломикронов.
• Повышение содержания хиломикронов в
плазме крови, взятой натощак.
• Содержание триглицеридов в крови резко
увеличено.
• Боли в животе, эруптивные ксантомы,
панкреатит, но риск ИБС не увеличивается.

194.

ГЛП II типа.
Семейная гиперхолестеролемия.
• Мутация гена ЛПНП-рецептора или апо
В100.
• Частота гетерозиготных форм – 1 на 500.
• Умеренное повышение уровня холестерина.
• Ксантомы сухожилий.
• Липоидная дуга роговицы.
• Преждевременно развивается ИБС.

195.

ГЛП II а типа.
Семейная гиперхолестеролемия.
• Гомозиготные формы (1 на 1 000 000)
• Уровень ХС ˃15,5 ммоль/л
• Плоские и эруптивные ксантомы
сухожилий.
• Выраженный и ранний атеросклероз.
• Ранняя форма коронарной недостаточности,
инфаркты, инсульты, ранняя смерть.

196.

Первичные гиполипопортеидемии
• Абеталипопротеинемия
• Гипобеталипопротеинемия
• Анальфалипопротеинемия
• Семейная наследственная недостаточность
ЛХАТ

197.

Aн-альфа-липопротеинемия
(болезнь Тангера)
Мутация гена транспортного белка ABCA-1
(ATP-binding cassette transporter) – участвует в
переносе холестерола из клеток на поверхность
ЛПВП.
Уменьшение концентрации ЛПВП.
Накопление эфиров холестерола в ретикулоэндотелиальных клетках.
• Клиническая картина:
Гипертрофия миндалин.
Гепатоспленомегалия.
Увеличение лимфатических узлов.
Полинейропатия.
Атеросклероз.

198.

Дислипидемия при сахарном диабете
• “липидная триада”:
• гипертриглицеридемия;
• низкий уровнем ХС ЛПВП;
• увеличение количества мелких частиц ЛПНП
(они больше подвержены окислению и
гликолизированию и способствуют развитию
дисфункции эндотелия, что является одной из
причин повышенного риска ИБС у больных
диабетом).

199.

Атеросклероз
Хроническое прогрессирующее заболевание
крупных и средних эластических и мышечноэластических артерий, характеризующееся
формированием в интиме атером (фибрознолипидных бляшек). Прогрессирование атером
приводит к осложнениям (изъязвление,
кальциноз, тромбоз и эмболия, аневризмы,
кровотечения).

200.

Главные факторы
риска развития атеросклероза
• Дислипопротеинемии
(как наследственные, так и приобретенные).
• Гипертензия
(особенно у лиц старше 50 лет).
• Курение.
• Сахарный диабет
(особенно инсулиннезависимый тип).
• Принадлежность к мужскому полу
(кроме возрастных групп после 75 лет).

201.

«Мягкие» факторы
риска развития атеросклероза
• Ожирение (особенно абдоминального типа).
• Гиподинамия.
• Хронический стресс.
• Соревновательно-стрессорный тип
жизнедеятельности.
• Гиперурикемия.
• Гипергомоцистеинеми.я
• Фолациновый гиповитаминоз.
• Гипервитаминоз Д.
• Использование пероральных противозачаточных
средств.

202.

Атерогенная дислипидемия
• Увеличение концентрации общего
холестерина.
• Повышение содержания ХС ЛПНП
(особенно мелких частиц ЛПНП и
химически модифицированных).
• Низкий уровень ХС ЛПВП.
• Гипертриглицеридемия.
• Повышение концентрации ЛП(а).

203.

Роль ЛПНП в атерогенезе
• Перекисно-модифицированные ЛПНП
распознаются и захватываются скэвенджеррецепторами макрофагов (в переводе с англ. –
мусорщик).
• Этот путь катаболизма ЛПНП не регулируется,
что приводит к превращению макрофагов в
переполненные эфирами ХС пенистые клетки
– компоненты жировых пятен.
• Последние являются предшественниками
атеросклеротической бляшки.