Липиды. Классификация липидов

1. Липиды

2. Классификация липидов:

• Существует много разных классификаций: на основе
спиртов, входящих в состав липидов, или на основе
дополнительных компонентов (например, остатках
фосфорной кислоты или углеводов и т.д.) и т.д.
• Простые: производные спиртов и ЖК, например,
триглицериды.
• Сложные: включают помимо перечисленных и
дополнительные группировки, например: фосфолипиды,
гликолипиды, стерины(холестерин).

3.

Классификация
Простые
Триацилглицеролы
Сложные
Фосфолипиды
Воска
Сфинголипиды
Глицерофосфолипиды
Другие
Стероиды
Гликолипиды

4.

Триацилглицеролы (ТГ)

5.

Функция ТГ
Энергетическая
Защитная

6. Холестерин.

Холестерин (холестерол) — природный липофильный спирт, содержащийся в клеточных
мембранах всех животных организмов. Нерастворим в воде, растворим в жирах и
органических растворителях. Около 80 % холестерина вырабатывается самим организмом
(печенью, кишечником, почками, надпочечниками, половыми железами), остальные 20 %
поступают с пищей.

7. Функции холестерина:

• Обеспечивает стабильность клеточных мембран в широком интервале
температур.
• Необходим для производства половых гормонов (андрогенов и
эстрогенов).
• Необходим для синтеза гормонов надпочечников (кортизол,
кортикостерон, альдостерон и др.)
• Источник образования в организмах млекопитающих желчных кислот.
• Холестерин, а точнее продукт его окисления – 7-дигидрохолестерин,
под действием УФ-лучей в коже превращается в витамин D3.
• Очень важен для метаболизма жирорастворимых витаминов (A, D, E, K).
• Играет важную роль в деятельности синапсов головного мозга и
иммунной системы, включая защиту от рака.

8. Транспорт.

• Основными липидными компонентами крови являются триглицериды
(или нейтральные жиры), фосфолипиды (ФЛ), гликолипиды,
неэстерифицированный холестерин и эфиры холестерина, свободные
жирные кислоты (СЖК). Кроме этого, в крови присутствуют также продукты
обмена липидов, среди которых важное место отводится кетоновым
телам.
• Следует подчеркнуть, что большинство липидов обнаруживается в крови
не в свободном состоянии, а в составе белково-липидных комплексов, в
результате чего становится возможным их нахождение в растворимом
состоянии. Большинство фосфолипидов, холестерина, триглицеридов
образуют ассоциаты с особыми белками – апопротеинами,
синтезирующимися в клетках печени и в небольшом количестве слизистой
оболочкой кишечника. Большая часть СЖК дает комплексы с альбумином
плазмы. К числу наиболее важных белково-липидных комплексов
относятся липопротеины (ЛП).

9.

Липопротеи́ ны (липопротеиды) — класс сложных белков, простетическая группа
которых представлена каким-либо липидом. Так, в составе липопротеинов могут
быть свободные жирные кислоты, нейтральные жиры, фосфолипиды, холестериды.
Липопротеины представляют собой комплексы, состоящие из белков
(аполипопротеинов; сокращенно — апо-ЛП) и липидов, связь между которыми
осуществляется посредством гидрофобных и электростатических взаимодействий.
Липопротеины подразделяют на свободные, или растворимые в воде
(липопротеины плазмы крови, молока и др.), и нерастворимые, т. н. структурные
(липопротеины мембран клетки, миелиновой оболочки нервных волокон,
хлоропластов растений).
Среди свободных липопротеинов (они занимают ключевое положение в
транспорте и метаболизме липидов) наиболее изучены липопротеины плазмы
крови, которые классифицируют по их плотности. Чем выше содержание в них
липидов, тем ниже плотность липопротеинов. Различают липопротеины очень
низкой плотности (ЛПОНП), низкой плотности (ЛПНП), высокой плотности (ЛПВП) и
хиломикроны. Каждая группа липопротеинов очень неоднородна по размерам
частиц (наиболее крупные — хиломикроны) и содержанию в ней аполипопротеинов. Все группы липопротеинов плазмы содержат полярные и
неполярные липиды в разных соотношениях.

10.

Липопротеины
это высокомолекулярные водорастворимые частицы, представляющие собой комплекс белков и липидов. В этом комплексе белки
вместе с полярными липидами формируют поверхностный гидрофильный слой, окружающий и защищающий внутреннюю
гидрофобную липидную сферу от водной среды и обеспечивающий транспорт липидов в кровяном русле и их доставку в органы и
ткани.
Плазменные липопротеины (ЛП)
Строение липопротеиновой частицы:
• внутри находится жировая капля (ядро), содержащая
неполярные липиды (три-глицериды, эстерифицированный
холестерин)
• жировая капля окружена оболочкой, в состав которой входят
фосфлипиды, белок и свободный холестерин.
• Фосфолипиды, а также неэсте-рифицированный холестерин
(НЭХС) расположены в наружной оболочке таким образом, что
полярные группы фиксированы наружу, а гидрофобные
жирно-кислотные «хвосты» – внутрь частицы, причем какая-то
часть этих «хвостов» даже погружена в липидное ядро.
• наружная оболочка липопротеинов представляет собой не
гомогенный слой, а мозаичную поверхность с выступающими
участками белка

11.

Виды липопротеинов
Вид
Размеры
Функция
Липопротеины высокой плотности (ЛВП)
8-11 нм
Транспорт холестерина от периферийных
тканей к печени
Липопротеины низкой плотности (ЛНП)
18-26 нм
Транспорт холестерина, триацилглицеридов и
фосфолипидов от печени к периферийным
тканям
Липопротеины промежуточной (средней) плотности ЛПП
(ЛСП)
25-35 нм
Транспорт холестерина, триацилглицеридов и
фосфолипидов от печени к периферийным
тканям
Липопротеины очень низкой плотности (ЛОНП)
30-80 нм
Транспорт холестерина, триацилглицеридов и
фосфолипидов от печени к периферийным
тканям
Хиломикроны
75-1200 нм
Транспорт холестерина и жирных кислот,
поступающих с пищей, из кишечника в
периферические ткани и печень

12.

Хиломикроны
Хиломикроны (англ. chylomicron (ед.ч.), англ. chylomicra (мн.ч.)) —
класс липопротеинов, образующихся в тонком кишечнике в
процессе всасывания экзогенных липидов. Это самые большие из
липопротеинов, достигающие размера от 75 нм до 1,2 микрона в
диаметре.
Хиломикроны синтезируются клетками кишечника и
секретируются в лимфатические сосуды, после чего они попадают
в кровь.
Насцентные хиломикроны состоят на 85%
из триацилглицеридов, поэтому вместе с липопротеинами очень
низкой плотности их относят к триглицерид-богатым
липопротеинам. Кроме триглицеридов хиломикроны содержат
также холестерин и эфиры холестерина.
В процессе циркуляции в лимфе, а затем в крови с липопротеинов высокой плотности (ЛПВП) на насцентные хиломикроны
переносятся аполипопротеины C-II и E (апоC=II и апоЕ). После этого зрелые хиломикроны подвергаются расщеплению под
действием липопротеинлипазы, находящейся на стенке внепечёночных сосудов. При этом образующиеся жирные кислоты проникают в
ткань (жировая ткань, мышцы и другие), а активатор липопротеинлипазы апоC-II вновь уходит на ЛПВП. Размер частицы хиломикрона
уменьшается и хиломикрон превращается в ремнант. Ремнант хиломикрона быстро поглощается печенью за счёт рецепторного
связывания (через рецептор липопротеинов низкой плотности) эндотелия с апоE и последующего эндоцитоза, где окончательно
деградирует. Таким образом, хиломикроны обеспечивают перенос (транспорт) пищевых липидов от кишечника до печени
(определённая часть липидов при этом попадает и в другие ткани).

13.

Метаболизм липопротеинов

14.

Метаболизм липопротеинов

15. Атеросклероз.

• Атеросклероз (от греч. athera — кaшица) — это хроническое
заболевание, возникающее вследствие нарушения липидного
обмена, при котором на внутренней стенке артерий
откладываются холестерин и другие жиры в форме налетов
и бляшек, а сами стенки уплотняются и теряют
эластичность. Это приводит к сужению просвета артерий,
а значит и к затруднению тока крови.
• Жертвами атеросклероза обычно становятся лица среднего
и пожилого возраста. Однако атеросклеротические изменения
обнаруживаются, в ряде случаев, у детей и даже
у новорожденных.

16. Атеросклеротическая бляшка.

Атеросклеротическая бляшка — это образование, состоящее из смеси жиров
(в первую очередь, холестерина) и кальция.
Со временем бляшка становится непрочной, на ее поверхности возникают
дефекты. В месте дефекта на внутренней оболочке сосуда начинает образовываться
тромб — скопление клеток, в основном, тромбоцитов (элементы крови, участвующие
в процессе свертывания) и белков крови.
Тромб, во-первых, еще больше сужает просвет артерии, а во-вторых, от него может
оторваться кусочек, который током крови увлекается дальше по сосуду, пока диаметр
последнего не станет настолько маленьким, что тромб застрянет. В результате этого
прекращается кровоснабжение соответствующей области органа или ткани. Это
приводит к развитию некроза (инфаркта). В зависимости от места тромбоза может
развиться инфаркт почки, селезенки, кишечника и др. При тромбе в одном
из сосудов, питающих сердце, развивается инфаркт миокарда, а если атеросклероз
поражает мозговые артерии, многократно возрастает риск инсульта.

17. Атеросклеротическая бляшка.

18.

Низкомолекулярные липопротеиды
малорастворимы и склонны к
выделению в осадок кристаллов
холестерина и к формированию
атеросклеротических бляшек в сосудах

19.

20.

Практическое занятие
Определение различных классов липидов в сыворотке крови

21.

Определение концентрации
триглицеридов в сыворотке крови
Тригрицериды
липаза
Глицерол
Глицерол-киназа
АТФ
ГФО
О2
жирные кислоты
глицерол-3-фосфат
диоксиацетонфосфат
АДФ
2Н2О2

22.

Определение общего холестерина в
сыворотке крови ферментативным
методом.
ХЭ
1. Эфиры холестерина + Н2О холестерин + жирные кислоты;
ХО
2. Холестерин + О2 холест-4-ен-3-ен-он (4-холестенон) + Н2О2;
пероксидаза
3. Н2О2 + 4-ААР + фенол хинониминовый краситель + 4Н2О.
OH
H 3C
N
N
O
+
пероксидаза
+
2H2O2
H 3C
N
H 3C
H 3C
O
N
+
4H2O
N
NH2
4-амино-антипирин
O
4-(бензохинонмоноимино)-феназон
(хинониминовый краситель)

23.

Задание 1. Определение концентрации триглицеридов в
сыворотке крови.
липаза
1. Триглицериды глицерол + жирные кислоты;
глицерол-киназа
2. Глицерол + АТФ глицерол-3-фосфат + АДФ;
3. глицерол-3-фосфат + О2 диоксиацетонфосфат + 2Н2О2;
4. Окисляясь, хромоген приобретает окраску, интенсивность которой
определяется спектрофотометрически и пропорциональна содержанию
триглицеридов в пробе.

24.

Задание 2. Осаждение хиломикронов, ЛПОНП и ЛПНП
сыворотке крови.
Хиломикроны, липопротеины очень низкой плотности (ЛПОНП) и
липопротеины низкой плотности (ЛПНП) осаждаются при добавлении к
образцу фосфорновольфрамовой кислоты и ионов Мg2+. После
центрифугирования в супернатанте остаются только липопротеины
высокой плотности (ЛПВП).

25.

Задание 3. Определение общего холестерина в сыворотке крови
ферментативным методом.
Метод основывается
на
ферментативном гидролизе
эфиросвязанной фракции холестерина и окислении всего
количества
содержащегося
в
сыворотке
свободного
холестерина под влиянием холестеролоксидазы (ХО). Реакция
сопровождается высвобождением
перекиси
водорода,
вызывающей
катализируемое
превращение
4-аминоантипирина (ААР) и фенола в окрашенное соединение.
1. Эфиры холестерина + Н2О холестерин + жирные кислоты
2. Холестерин + О2 4-холестенон + Н2О2
3. Н2О2 + 4-ААР + фенол хинониминовый краситель + 4Н2О.

26.

ВСТАВИТЬ СЛАЙДЫ ПО ОБЪЯСНЕНИЮ
РАСЧЕТОВ ПО ПРАКТИЧЕСКОМУ ЗАНЯТИЮ!
СМ. МЕТОДИЧКУ