Презентация Метаболизм липидов. Характеристика липидов. Значение. Представители. Эйкозаноиды. (Лекция 1-2) онлайн

Содержание слайда: Метаболизм липидов

Содержание слайда: Метаболизм липидов. №1 1. Характеристика липидов. Значение. Представители. Эйкозаноиды. 2. Пищевые липиды их превращения в ЖКТ. 3. Транспортные формы

Содержание слайда: Общие свойства липидов Липиды - низкомолекулярные органические соединения биологического происхождения . К липидам относятся представители разных классов органических соединений – монокарбоновые кислоты, спирты, эфиры. Отличительное свойство – полностью или почти полностью нерастворимы в воде, т.е гидрофобны (липофильны) или амфифильны (в состав молекулы амфифильных липидов входят соединения, обладающие гидрофобными свойствами и гидрофильными свойствами).

Содержание слайда: Биологические функции липидов. 1. Структурная. В комплексе с белками – липиды структурный компонент всех биологических мембран клеток, а значит участвуют в функциях биомембран – проницаемости, межклеточного взаимодействия- передаче нервного импульса, гормонального сигнала и др. 2. Энергетическая. Наиболее энергоемкое «клеточное топливо». При окислении 1г жира выделяется 9,7 ккал ( в 2 раза больше, чем при окисление 1 гр. углеводов). 3. Резервная. Компактная (за счет гидрофобности) форма депонирования энергии в клетки. Жировая ткань. 4. Защитная. предохраняет от термических воздействий (обладая термоизоляционными свойства), от механических воздействий, глицерофосфолипиды предотвращают слипание альвеол легких. 5. Регуляторная. Некоторые липиды являются витаминами, гормонами, эйкозаноидами- местными регуляторами.

Содержание слайда:

Содержание слайда: Основные классы липидов Жирные кислоты; триацилглицериды; глицерофосфолипиды; стероиды - холестерин; сфингофосфолипиды, сфингомиелины; цереброзиды Суточная потребность пищевых жиров – 50-60 гр. Треть из них обязательно – эссенциальные полиненасыщенные жирные кислоты, которые в организме не синтезируются

Содержание слайда: Основные высшие жирные кислоты организма ВЖК - структурный компонент практически всех липидов (кроме свободного холестерола) СН3 -(СН2 )n-СООН Насыщенные: Пальмитиновая – С16:0; Стеариновая – С18:0 Ненасыщенные - моноеновые - Олеиновая С18:1 Ненасыщенные – полиеновые (двойные связи распо- лагаются через СН2 : Линолевая – С18:2 9,12 С18:2 ω 6 Линоленовая С18:3 9,12,15 С18:3 ω 3 Арахидоновая С20:4 5,8,11,14 С18:4 ω 6 Полиеновые кислоты не синтезируются в орг-ме – незаменимые или эссенциальные (обязательный компонент рациона). Источ- ник питания – растительное масло и рыбий жир. Арахидоновая кислота (может образовываться из линолевой за счет удлинения цепи)- предшественник эйкозаноидов.

Содержание слайда: Эйкозаноиды Эйкозаноиды – БАВ, синтезируемые большинством клеток из полиеновых жирных кислот, содержащих 20 углерод- ных атомов ( «эйкоза»означает 20). Главный субстрат – арахидоновая кислота. Арахидоновой кислоты практически в свободном состоянии нет. Она входит в состав глицерофосфолипидов по 2 положению в мембранах. Эйкозаноиды - простагландины, лейкотриены, тромбоксаны, простациклины. Простагландины, лейкотриены – медиаторы воспалительных процессов (обуславливают боль, отеки, покраснение), аллергических процессов. Тромбоксаны, простациклины – в процессе свертывания крови.

Содержание слайда: Образование эйкозаноидов. Условие образования: активация фосфолипазы А2 отщепление арахидоновой кислоты (при воспалениях!!); 2 пути синтеза эйкозаноидов: - Фермент циклооксигеназа катализирует формирова- ния кольца в молекулы АК (Циклооксигеназный путь )- простагландины, простациклины , тромбоксаны. -Образование гидроксиперекисей АК: фермент липооксигеназа ( липооксигеназный путь) – лейкотриены (тучные клетки, лейкоциты, эпителии бронхов.) Ингибируют фосфолипазу А2 - глюкокортикостероиды (т.е. ингибирует все пути образования Э) Аспирин и др. нестероидные воспалительные средства ингибируют только циклооксигеназу. Осторожно с аспирином при бронхиальной астме!!! (Арахидовая кислота в большей степени на образование лейкотриенов)

Содержание слайда: Этапы превращений липидов в желудочно-кишечном тракте 1. Переваривание ( 12-перстная кишка.). - эмульгирование; - ферментативный гидролиз. 2. Всасывание (проксимальная часть тонкого кишечника). 3. Ресинтез липидов (эпителиальные клетки кишечника). 4. Образование транспортных форм (эпителиальные клетки кишечника)

Содержание слайда: Эмульгирование. Основные эмульгаторы- желчные кислоты. Эмульгирование пищевых липидов – этап, предшествующий ферментативному гидролизу панкреатическими липазами, необходим для увеличения поверхности соприкосновения жировой капли с с гидрофильным ферментом. Эмульгаторы- амфифильные соединения (!!!), присутствующие в кишечнике: 2МАГ, лизофосфатиды, желчные кислоты. Основные эмульгаторы: желчные кислоты и их соли. Первичные желчные кислоты: холевая, хенодезоксихолевая и их коньюгаты- гликохолевая (с глицином), таурохенодезоксихолевая ( с таурином). Образуются в гепатоцитах из холестерина (гидроксилирование, фермент- 7 альфа-гидроксилаза). Коньюгирование в гепатоцитах.

Содержание слайда: Эмульгирование

Содержание слайда: Переваривание триацилглицеролов в кишечнике сн2-о-со-R1 сн2-он сн2-он сн2-он I I I I cн-о-со-R2 cн-о-со-R2 сн-о-со-R2 сн-оH I I I I cн2-о-со-R3 сн2-о-со-R3 сн2-он сн2-он

Содержание слайда: Переваривание фосфоглицеролипидов в кишечнике сн2-о-соR1 I I сн-о-соR2 сн-он I I сн2-о-р-о-сн2-сн2-N(cн3)3 сн2-о-р-о-сн2-сн2-N(сн3)3

Содержание слайда: На заметку стоматологу и педиатору На слизистой оболочке корня языка – в железах фон Эбнера синтезируется липаза языка – лингвальная липаза. Малозначима. Попадая в желудок – неактивная, т.к.оптимум РН липазы выше рН желудочного сока. Активность этого фермента проявляется только в желудке младенцев, т.к рН желудочного сока у них выше, чем у взрослого человека, кроме того они получают уже эмульгированный жир молока матери.

Содержание слайда: На заметку врачу Слюнной секрет ядовитых змей и скорпионов содержит очень активную фосфолипазу А2. При укусе человека эта слюнная фосфолипаза попадает в кровь и может гидролизовать глицерофосфолипиды мембран эритроцитов. Образовавшиеся лизофосфатиды нарушают мембраны эритроцитов и способствуют гемолизу эритроцитов.

Содержание слайда: Всасывание продуктов переваривания в слизистой тонкого кишечника Растворимые продукты гидролиза в к-ки кишечника (энтероциты) всасываются самостоятельно. Короткоцепочечные жирные кислоты всасываются самостоятельно Гидрофобные продукты всасываются в виде смешанных мицелл: Жирные кислоты с длинным углеводородным радикалом, 2-моноацилглицеролы, холестерол, жирорастворимые витамины, соли желчных кислот, образуют в просвете кишечника смешанные мицеллы (гидрофобные части молекул во внутрь, гидрофильные - наружу мицеллы). Стабильность их обеспечивают желчные кислоты. В энтероцитах распадаются на составные компоненты. Освободившиеся желчные кислоты, по воротной вене в печень (циркуляция ж.к. между печенью и кишечником до 5 раз, Часть- с калом).Часть всасавшегося холестерола в толстую кишку.

Содержание слайда:

Содержание слайда: Упаковка ресинтезированных жиров в транспортные формы Для транспортировки кровотоком гидрофобных липидов необходимы специфические транспортные формы. В эпителии тонкого кишечника образуются незрелые хиломикроны (очень небольшое количество ЛНОНП)

Содержание слайда: Транспортные формы липидов. Типы Хиломикроны – эпителий тонкого кишечника Липопротеины очень низкой плотности – клетки печени (ЛПОНП) Липопротеины низкой плотности- кровь (ЛПНП) Липопротеины высокой плотности – клетки печени, кровь –(ЛПВП) Классификация по электрофоретической подвижности ( соответственно): ХМ, пре-β-ЛП, β-ЛП, альфа-ЛП

Содержание слайда: Общая схема строения липопротеина

Содержание слайда: Транспортные формы липидов в крови Значение апопротеинов. Формируют структуру липопротеинов – апоВ-48; апо В-100 Взаимодействуют с рецепторами клеток тканей, которыми будут использоваться хиломикроны - апоЕ. Являются активаторами ферментов –(липопротеинлипаза), действующих на липопротеины – апоС-II

Содержание слайда: Транспорт хиломикронов в крови Вопрос: Почему в течении 4-5 часов после приема жирной пищи плазма мутная ? Можно ли забирать на анализ?

Содержание слайда: Транспорт экзогенных липидов от кишечника к тканям. Хиломикроны В клетках слизистой кишечника образуются «незрелые» хиломикроны

Содержание слайда: Метаболизм липидов №2 Метаболизм триацилглицеролов. Депонирование и мобилизация нейтрального жира. Гормональная регуляция липолиза Бета - окисление жирных кислот. Синтез ВЖК. Кетогенез

Содержание слайда: Триацилглицерол ( ТАГ или нейтральный жир) сн2-о-со-R1 I cн-о-со-R2 I cн2-о-со-R3

Содержание слайда: Локализация синтеза ТАГ В печени и жировой ткани (преимущественно) В жировой ткани – жиры синтезируются и депонируются В печени – жир синтезируется из углеводов, затем в составе ЛПОНП (формируются в печени) секретируется в кровь и доставляется в другие ткани( в первую очередь в жировую). Синтез жира в печени и жировой ткани протекает по единому механизму через образование фосфатидной кислоты из Ацил- КоА и глицерол-3 фосфата Пути образования глицерол-3-фосфата в этих тканях разные

Содержание слайда: Фосфатидная кислота СН2 – О- СО- R1 I СН – О-СО- R2 I СН2 – О - Р

Содержание слайда: Пути образования глицерол -3- фосфата в печени и жировой ткани СН2 - ОН I СН - ОН глицерол-3-фосфат I СН2 – О - Р В печени: а) из дигидроксиацетонфосфата – метаболита гликолитического этапа окисления углеводов; б) из глицерина – путем фосфорилирования АТФ ферментом глицеролкиназой В жировой ткани: а) из дигидроксиацетонфосфата – метаболита гликолитического этапа окисления углеводов – единственный путь; б) не возможно. Отсутствует глицеролкиназа

Содержание слайда: Пути образования глицерол -3-фосфата в печени и жировой ткани СН2 - ОН I СН - ОН глицерол-3-фосфат I СН2 – О - Р В печени: а) из дигидроксиацетонфосфата – метаболита гликолитического этапа окисления углеводов; б) из глицерина – путем фосфорилирования АТФ ферментом глицеролкиназой В жировой ткани: а) из дигидроксиацетонфосфата – метаболита гликолитического этапа окисления углеводов – единственный путь; б) не возможно. Отсутствует глицеролкиназа

Содержание слайда: Источники жирных кислот для синтеза ТАГ Жировая ткань. а) Преимущественно ЖК, освободившиеся при гидролизе жиров ХМ( экзогенные жиры) и ЛПОНП (эндогенные, синтезируемые в печени) б) Синтезированые в адипоцитах из метаболитов углеводного обмена ( Ацетил-КоА и НАДФН+) Печень. а) Преимущественно ЖК, синтезированые из метаболитов углеводного обмена (Ацетил-КоА и НАДФН+)

Содержание слайда: Синтез ТАГ 1. Активация жирной кислоты: R 1 СООН + АТФ + НSКоА → R 1СО- SКоА +АМФ 2. Образование глицерол-3-фосфата 3. Образование фосфатидной кислоты: СН2 - ОН СН2 - О-CО-R1 I I СН - ОН + R 1СО- SКоА СН - О- СО-R2 I R 2СО- SКоА → I → СН2 – О – Р CН2 - О – Р 4. Синтез ТАГ Этерификация жирной кислотой по положению 3 после отщепления остатка фосфорной кислоты Абсорбтивный период. Активация инсулином

Содержание слайда: Триацилглицеролы ( жиры), депонированные в адипоцитах в абсорбтивный период, используются как источник энергии в период голодания и при длительной физической работе. Жиры являются самыми высококалорийными веществами в организме, так как жирные кислоты, входящие в их состав, являются наиболее восстановленными молекулами (т.е. содержащими много связей -СН2-), при окислении которых выделяется большое количество энергии. Так, при окислении 1 г жиров выделяется 9,7 ккал

Содержание слайда: Использование депонированного жира (мобилизация). Тканевой липолиз. Регуляция Тканевой липолиз ( мобилизация тканевого жира в клетках тканей ( прежде всего в адипоцитах) представляет собой ферментативный гидролиз жира до жирных кислот и глицерола. Гормонзависимый фермент –триацилглицеридлипаза (ТАГ-липаза). Активность ДАГ-, и МАГ- липаз не зависит от гормонов . Активируют ТАГ-липазу в основном гормоны глюкагон и адреналин через активацию аденилатциклазной системы, а также соматотропный гормон и кортизол. Инсулин дефосфосфорилирует ТАГ-липазу, что приводит к ее инактивации (тормозит липолиз).

Содержание слайда: Регуляция тканевого липолиза

Содержание слайда: Источники и значение жирных кислот Источники: - Продукты гидролиза (переваривания) экзогенных жиров; Продукты тканевого липолиза; Синтез из метаболитов окисления углеводов Значение: Окисление с высвобождением энергии; Синтез нейтрального жира; Синтез глицерофосфолипидов; Синтез других сложных липидов; Этерификация холестерола

Содержание слайда: Бета-окисление жирных кислот Жирные кислоты активируются в цитозоле АТФ и НSКоА Окисление - в матриксе митохондрий Из цитозоля в митохондрию ацил- SКоА транспортируется в комплексе с карнитином «челнок»(поступает с пищей или синтезируется из лизина и метионина) (фермент, необходимый для образования комплекса - карнитинацилтрансфераза) Только в аэробных условиях. Водород из реакций дегидрирования бета-окисления поступает в ЦПЭ и сопровождается синтезом АТФ в процессе окислительного фосфорилирования. Конечный продукт бета –окисления- Ацетил-КоА окисляется в цикле Кребса до СО2 и воды с высвобождением энергии Энергетический эффект одного цикла 5 молей АТФ

Содержание слайда: Бета-окисление жирных кислот

Содержание слайда: Окисление глицерина СН2 - ОН СН2 – ОН С ОН I 1 I 2 I СН - ОН + АТФ --------→ СН - ОН -------→ СН – ОН → в гликолиз I I I СН2 - ОН СН2 - О-Р СН2 - ОР Ферменты: Глицеролкиназа Глицеролфосфатдегидрогеназа (кофермент НАД)

Содержание слайда: Синтез ВЖК В абсорбтивный период (избыток углеводов). В цитозоле. Активируется инсулином Субстрат: Ацетил-КоА- метаболит окисления углеводов образуется в митохондрии. Из митохондрии в цитозоль он поступает в виде цитрата. Который далее в ЦТК не превращается, так как ингибируется изоцитратдегидрогеназа избытком АТФ. Первая реакция синтеза - АТФ-зависимое карбоксилирование Ацетил-КоА до малонилКоА ферментом АцетилКоАкарбоксилаза (активатор инсулин, биотинзависимый фермент –витамин Н). СН3 СО-SКоА+СО2 +АТФ→ НООС-СН2 –СО-SКоА Далее, и малонил и Ацетил с КоА переходят на АПБ и конденсируются с образованием ацетоацетила-АПБ

Содержание слайда: Особенности синтеза ВЖК Синтез представлен последовательными реакциями, ведущими к удлинению молекулы ЖК. Катализируются реакции полифункциональным ферментом синтазой жирных кислот, содержащий 7 активных центров и ацилпереносящий белок. Все реакции синтеза, кроме первой происходят на ацилпереносящем белке (АПБ), в отличие от бета-окисления. На этапах восстановления используется НАДФН+ (пентозофосфатного цикла). Первый цикл заканчивается образованием бутирилАПБ Бутирил-АПБ вновь вступает во взаимодействие с малонил- АПБ и так 7 циклов, пока не образуется пальмитиновая кислота, из которой образуются другие ВЖК.

Содержание слайда: Синтез кетоновых тел Кетоновые тела - продукты конденсации двух молекул ацетил-КоА (СН3 - СО- КоА). Кетоновые тела: 1. ацетоуксусная кислота СН3СО - СН2СООН 2. бета-гидроксибутират (бета-гидроксимасляная кислота) СН3СН - СН2СООН I ОН 3. Ацетон СН3-О-СН3 Процесс протекает в только в печени, они поступают в кровь и потребляются всеми тканями ( источник энергии), кроме печени.

Содержание слайда: Синтез кетоновых тел

Содержание слайда: Синтез кетоновых тел Синтез кетоновых тел в норме протекает незначительно и содержание в крови – следы; Скорость их образования значительно увеличивается в период голодания ( диета, физические нагрузки , сахарный диабет). В этих условиях- низкий уровень инсулина, и как следствие увеличивается скорость тканевого липолиза, возрастает уровень свободных жирных кислот. Глюкагон и адреналин активируют бета-окисление высших жирных кислот повышается уровень ацетил КоА, который ограничено поступает в цикл Кребса ( дефицит оксалоацетата – потребляется на глюконеогенез) и значительная часть ацетил- КоА конденсируется с образованием кетоновых тел. При голодании- липемия, кетонемия (в крови ВЖК, кетоновые тела); в моче – кетонурия.