Презентация Липиды. Классификация, структура, обмен онлайн

Содержание слайда: Липиды Классификация, структура, обмен

Содержание слайда: План лекции Биологическая роль Классификация и строение Переваривание и всасывание Обмен липопротеидов β-окисление жирных кислот Синтез жирных кислот Кетогенез Синтез триацилглицеролов и глицерофосфолипидов Метаболизм холестерина Эйкозаноиды Регуляция липидного обмена Нарушения липидного обмена

Содержание слайда: Определение Липиды – органические вещества, которые плохо растворимы или нерастворимы в воде, но растворяются в органических растворителях; В организме человека содержится 6-10 кг жиров: у женщин 20-25%, а у мужчин 15-20% от общей массы тела.

Содержание слайда: Биологическая роль Энергетическая (1г жира 39 кДж/моль) Структурная (фосфолипиды) Защитная и терморегуляторная (подкожный жир, сальник в брюшной полости) Регуляторная (стероидные гормоны) Источник эндогенной воды (окисление жирных кислот) Естественный растворитель (жирорастворимые витамины)

Содержание слайда:

Содержание слайда: Высшие жирные кислоты: R-COOH

Содержание слайда: Структура Триацилглицеролов (нейтральных жиров) – сложных эфиров глицерола и жирных кислот Глицерол + 3 жирные кислоты O // Н2С – О – С - R1 O // НС – О – С - R2 O // Н2С – О – С - R3

Содержание слайда: Структура Фосфолипидов (глицерофосфолипидов)

Содержание слайда: Производные сфингозина Сфингозин – это аминоспирт С18 входит в состав сфинголипидов Сфингозин + жирная кислота = Церамид – предшественник сфинголипидов

Содержание слайда: Сфинголипиды Сфингомиелин = церамид-Фн-холин Цереброзид = сфингозин-углевод Гликолипиды Ганглиозид = церамид-углеводы-ацетилнейраминовая кислота

Содержание слайда: Переваривание липидов Секретин стимулирует выделение НСО3-, который нейтрализует НCl желудка, создавая оптимальное рН для панкреатической липазы Сокращение желчного пузыря и выделение сока поджелудочной железы стимулируется гормоном холецистокинином Эмульгирование в 12-перстной кишке и тонком кишечнике происходит под действием солей желчных кислот Ферменты гидролиза ТГ, ФЛ, эфиров холестерина: липаза, фосфолипазы (А1, А2,С, D), холестеролэстераза

Содержание слайда: Этапы переваривания и всасывания жиров

Содержание слайда: Действие панкреатической липазы. Белок - колипаза, секретируемый поджелудочной железой в неактивной форме, активируется путем частичного протеолиза и после этого облегчает связывание панкреатической липазы с мицеллами и ускоряет процесс гидролиза. Панкреатическая липаза с большей скоростью расщепляет в жирах сложноэфирные связи в 1- и 3-положениях, поэтому основными продуктами переваривания жиров являются 2-моноацилглицеролы и жирные кислоты

Содержание слайда: Всасывание липидов Гидрофобные продукты гидролиза в виде смешанных мицелл сближаются со щеточной каймой слизистой оболочки тонкого кишечника Липидные компоненты, жирорастворимые витамины, желчные кислоты диффундируют через мембрану В клетках кишечника происходит ресинтез собственных ТГ, глицерофосфолипидов, эфиров холестерина, из которых формируются хиломикроны

Содержание слайда: Обмен ЛП апо-Е, апо-С II ЭХОЛ ЛХАТ (АI)

Содержание слайда: Строение липопротеинов плазмы крови

Содержание слайда: Хиломикроны (ХМ): плотность 0,92-0,95 г/мл Это транспортная форма экзогенных (образованных в клетках кишечника в результате ресинтеза) липидов в крови Хиломикроны попадают в кровь через лимфатическую систему Состоят из 85-95% ТГ, 2-7% ФЛ,1-5% ХОЛ, 1-2% белков Апо В-48 В лимфе и крови на ХМ с ЛПВП переносятся белки апо-Е и апо-СII

Содержание слайда: Транспорт хиломикронов и триглицеридов в крови

Содержание слайда: ЛПОНП (пре β-ЛП) плотность 0,96-1,005 г/мл Это транспортная форма эндогенных (синтезированных в печени) липидов в крови Состоят из 50-55% ТГ, 18-20% ФЛ, 17-20% ХОЛ, 10% белков Апо В-100, апо-Е и апо-СII ЛПОНП присоединяются к рецепторам эндотелия сосудов, жировой и мышечной тканей с помощью своих белков апо В-100 и апо Е ЛПОНП «разносят» ЖК и ХОЛ в ткани и органы ЛПЛ-азы эндотелия сосудов, жировой, мышечной и других тканей активируются белком апо-СII и отщепляют ЖК из ЛПОНП ЛПОНП превращаются в ЛПНП, остаточные ЛПОНП захватываются печенью

Содержание слайда: ЛПНП (β-ЛП) плотность 1,006-1,062 г/мл Это транспортная форма эндогенных липидов в крови Состоят из 8% ТГ, 20-30% ФЛ, 45-50% ХОЛ, 10-17% белков Апо В-100, апо-Е и апо-СII ЛПНП «поставляют» ХОЛ в ткани и органы ЛПЛ-азы эндотелия сосудов, жировой, мышечной и других тканей активируются белком апо-СII и отщепляют ЖК из ЛПНП

Содержание слайда: ЛПВП (β-ЛП) плотность 1,063-1,21 г/мл ЛПВП осуществляют «обратный транспорт холестерина» от различных тканей к клеткам печени Состоят из 8-13% ТГ, 24-27% ФЛ, 16-20% ХОЛ, 50% белков Апо А, апо-Е, апо-D и апо-СII Предшественники ЛПВП синтезируются в печени. В крови ЛПВП обогащаются ХОЛ, который превращается в эфиры при действии ЛХАТ и переносится на ЛПВП из ХМ, ЛПОНП и ЛПНП апобелком D

Содержание слайда: β-ОКИСЛЕНИЕ ЖИРНЫХ КИСЛОТ АКТИВИРОВАНИЕ ЖИРНЫХ КИСЛОТ – присоединение КоА-SH происходит в ЦИТОПЛАЗМЕ, фермент ацил-КоА-синтетаза : СН3(СН2)nСООН + АТФ + КоА-SH→СН3(СН2)nСО-S-KoA + АМФ + ФФн 2) ТРАНСПОРТ внутрь митохондрий происходит с участием карнитина, ферментов карнитинацилтрансферазы I и II и переносчика карнитинацилкарнитинтранслоказы Окисление жирных кислот состоит из двух этапов: I - β-окисление; II - цитратный цикл. Оба этапа сопряжены с дыхательной цепью.

Содержание слайда: Последовательность реакций β-окисления жирных кислот

Содержание слайда: Энергетический баланс При окислении пальмитиновой кислоты (С16) происходит 7 циклов β-окисления и в результате образуется 130 моль АТФ. 7 FAD.Н2 → в ЦПЭ 2АТФ ∙ 7 = 14 7 NADH → в ЦПЭ 3АТФ ∙ 7 = 21 8 СН3СО-S-KoA → в цикл Кребса 12АТФ ∙ 8 = 96 (14 + 21) + 96 = 131 – 1 (активация ЖК) = 130 АТФ

Содержание слайда: Синтез жирной кислоты начинается с переноса ацетильного, а затем малонильного остатков с помощью ферментов ацетилтрансацилазы и малонилтрансацилазы на активные центры синтазы жирных кислот. Далее карбоксильная группа малонила выделяется в виде СО2 и по освободившейся валентности присоединяется ацетил с образованием ацетоацетил-Е. Последующие реакции восстановления, дегидратации, восстановления (реакции 4-6) приводят к образованию радикала бутирила, связанного с ферментом.. 

Содержание слайда: Биосинтез жирных кислот идет на мультиферментном комплексе – синтазе ЖК, состоящего из 2 димеров. В каждом димере АПБ и 7 АЦ Фермент ацетил-КоА-карбоксилаза (биотин) 1) СН3-CО-S-KoA + СО2 + АТФ → НООС-СН2-CО-S-KoA+АДФ+Фн СН3-CО-S-АПБ (S-цистеин) НООС-СН2-CО-S-АПБ (S-фосфопантотеиновая кислота) ферменты малонил- и ацетил-транацилазы фермент кетоацилсинтаза 4) СН3-CО-СН2-CО-S-АПБ + СO2 (ацетоацетил-S-АПБ) + NADPH → NADP фермент кетоацилредуктаза 5) СН3-CH(ОH)-СН2-CО-S-АПБ (3-гидроксибутирил-АПБ) -Н2О фермент дегидратаза 6) СН3-CH=СН-CО-S-АПБ (кротонил-АПБ) + NADPH → NADP фермент еноилредуктаза 7) СН3-CH2-СН2-CО-S-АПБ (бутирил-АПБ) 8) Фермент тиоэстераза отщепляет ЖК от АПБ

Содержание слайда: Кетогенез (обмен жирных кислот) Кетоновые тела – это молекулы ацетоацетата β-гидроксибутирата и ацетона Синтезируются в печени Являются энергетическим субстратом для сердечных мышц, почек. В условиях дефицита глюкозы (при голодании) используются клетками мозга В норме концентрация кетоновых тел в крови 1-3 мг/дл (до 0,2 мМ/л). Увеличение концентрации кетоновых тел – кетонемия, отмечается при сахарном диабете Увеличение концентрации кетоновых тел – кетоацидоз (кетоз) ведет к сдвигу рН крови. Выделение кетоновых тел с мочой – кетонурия

Содержание слайда: Синтез кетоновых тел Тиолаза 1. 2СН3-CО-S-KoA → СН3-CО-СН2-СО-S-KoA Ацетил-КоА Ацетоацетил-КоА Гидроксиметилглутарил-КоА-синтетаза 2. СН3-CО-S-KoA + СН3-CО-СН2-СО-S-KoA → Ацетил-КоА Ацетоацетил-КоА ОН ГМГ-КоА-лиаза 3. НООС-СН2-С-СН2-С-S-KoA + НS-КоА → СН3 3Гидрокси-3-метилглутарил-КоА СО2 СН3-CО-СН2-СООН → СН3-CО-СН3 Ацетоацетат НАДН Ацетон НАД Гидроксибутиратдегидрогеназа СН3-CНОН-СН2-СООН β-гидроксибутират

Содержание слайда: Биосинтез триглицеридов (фермент Ацилтрансфераза) Н2С – ОН НС – ОН О // Н2С – О – Р - ОН ОН

Содержание слайда: Биосинтез фосфолипидов Н2С – О(СО)R1 НС – О(СО)R2 О // Н2С – О – Р - ОН ОН

Содержание слайда: Биологическая роль холестерола Холестерин служит предшественником стероидных гормонов (глюкокортикоиды, минералокортикоиды, половые гормоны) витамина D желчных кислот входит в состав биомембран входит в состав липопроидов крови

Содержание слайда:

Содержание слайда: Метаболизм холестерина Холестерин синтезируется из ацетил-СоА – продукта распада жирных кислот. В сутки синтезируется ~1 г. В печени синтезируется более 50%, в тонком кишечнике – 15-20%, ~30% – в коже, коре надпочечников, половых железах. В крови холестерол циркулирует в составе ЛП. При этом ~75% холестерола находится в виде эфиров. Холестерин выводится в виде желчных кислот В кишечнике образуются холестанол и копростанол, которые выводятся с фекалиями

Содержание слайда: Синтез холестерола 2АТФ АТФ СО2 Фн I этап: Мевалонат → → →II Изопентенилпирофосфат III этап: 2Изопентенилпирофосфат →Геранилпирофосфат→ Фарнезилпирофосфат (С15) 2 Фарнезилпирофосфат → Сквален (С30) IV этап: Сквален → Ланостерол → → → → → → Холестерол

Содержание слайда: Синтез холестерола I этап: Тиолаза 1. 2СН3-CО-S-KoA → СН3-CО-СН2-СО-S-KoA Ацетил-КоА Ацетоацетил-КоА Гидроксиметилглутарил-КоА-синтаза 2. СН3-CО-S-KoA + СН3-CО-СН2-СО-S-KoA → Ацетил-КоА Ацетоацетил-КоА ОН ГМГ-КоА-редуктаза 3. НООС-СН2-С-СН2-С-S-KoA + 2НАДФН → СН3 3Гидрокси-3-метилглутарил-КоА ОН → НООС-СН2-С-СН2-СН2ОН СН3 Мевалоновая кислота (Мевалонат)

Содержание слайда: Регуляция синтеза холестерина Скорость синтеза холестерина зависит от количества экзогенного холестерина. При поступлении 2-3 г холестерина в сутки синтез эндогенного холестерина подавляется Ключевой фермент – Гидроксиметилглутарил-КоА-редуктаза регулируется путем ковалентной модификации Инсулин активирует ГМГ-КоА-редуктазу (дефосфорилирует) Глюкагон ингибирует ГМГ-КоА-редуктазу (фосфорилирует) Холестерол (конечный продукт) ингибирует синтез ГМГ-КоА-редуктазы – ингибирование по типу обратной связи Желчные кислоты ингибируют синтез ГМГ-КоА-редуктазы (контроль транскрипции) НАДФН синтезируется в пентозофосфатном пути окисления глюкозы – доступность кофермента

Содержание слайда: Эйкозаноиды Эйкозаноиды – простагландины, лейкотриены и тромбоксаны, биологически активные вещества, синтезируемые из полиеновых жирных кислот С20 Локальные гормоны, влияют на метаболизм клетки по аутокринному и паракринному механизму Регулируют тонус гладкой мускулатуры Влияют на тромбообразование Участвуют в развитии воспалительного процесса Тромбоксаны cинтезируются в тромбоцитах, стимулируют агрегацию тромбоцитов, суживают сосуды и бронхи

Содержание слайда: Простагландины образуются в различных тканях из арахидоновой кислоты, фермент циклооксигеназа

Содержание слайда: Лейкотриены Лейкотриены образуются из арахидоновой кислоты, фермент 5-липоксигеназа (КФ 1.13.11.34) Название «лейкотриены» отражает их происхождение из лейкоцитов и наличие в структуре триеновой системы. Лейкотриены C4 и D4 сокращают гладкую мускулатуру дыхательных путей и сосудов, вызывают секрецию слизи, усиливают проницаемость сосудов. Лейкотриен B4 (LTB4) фактор активации и хемотаксиса лейкоцитов в аллергических реакциях

Содержание слайда: Регуляция обмена липидов ЦНС через симпатическую систему – адреналин, норадреналин усиливают липолиз Гормоны гипофиза – лютеотропин, соматотропин, липотропины, вазопрессин, тиротропин, адренокортикотропин усиливают липолиз Мужские половые гормоны - тестостерон стимулируют липолиз (кастрация); женские - липогенез Гормон инсулин стимулирует липогенез: ингибирует активность липазы и тормозит выход жирных кислот из жировой ткани; усиливает биосинтез триацилглицеролов (ТГ) жирных кислот, холестерина Гормон глюкагон стимулирует липолиз, активирует липазу жировой ткани Гормон лептин, продуцируемый жировыми клетками, предотвращает ожирение Стресс, физическая нагрузка, охлаждение - липолиз

Содержание слайда: Нарушения липидного обмена Заболевания пищеварительного тракта (энтериты) и нарушения переваривания и всасывания жиров: недостаточные поступление панкреатической липазы и желчи в кишечник. Клиническим проявлением бывает стеаторея. Дислипопротеинемии: I тип –↓активности липопротеинлипазы (↑ХМ), дефект структуры апоСII II тип – дефект структуры рецепторов ЛПНП или апоВ100 (семейная гиперхолестеринемия) III тип – дефект структуры апоЕ (комбинированная гиперлипидемия) Кетонемии и кетонурии при сахарном диабете или длительном голодании Нарушение обмена липопротеидов - Атеросклероз Ожирение – ИМТ (Вес в кг/рост в м в квадрате) более 25

Содержание слайда: Диагностика атеросклероза (фото В.А.Аргунова) ХОЛлпнп + ХОЛлпнп ХОЛобщ - ХОЛлпвп Ка = ------------------------------ = --------------------------- < 3-4 ХОЛ лпвп ХОЛлпвп