Обмен липидов 1ч

1.

ФГБОУ ВО «ПИМУ» Минздрава России
кафедра биохимии им. Г. Я. Городисской
ОСНОВНЫЕ ЛИПИДЫ ОРГАНИЗМА,
ПЕРЕВАРИВАНИЕ, ВСАСЫВАНИЕ, ТРАНСПОРТ.
МОБИЛИЗАЦИЯ И КАТАБОЛИЗМ ЛИПИДОВ,
РЕГУЛЯЦИЯ ПРОЦЕССОВ.
Профессор кафедры биохимии
им. Г. Я. Городисской,
д.б.н., Копытова Татьяна Викторовна

2.

ЧАСТЬ 1. ОСНОВНЫЕ ЛИПИДЫ ОРГАНИЗМА,
КЛАССИФИКАЦИЯ.
ПЕРЕВАРИВАНИЕ И ВСАСЫВАНИЕ ЛИПИДОВ В
ОРГАНИЗМЕ

3.

Содержание
1. ВАЖНЕЙШИЕ ЛИПИДЫ ОРГАНИЗМА. КЛАССИФИКАЦИЯ ЛИПИДОВ.
2. БИОЛОГИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ ЛИПИДОВ.
3. ЛИПИДЫ НА ОСНОВЕ ГЛИЦЕРОЛА: ПРЕДСТАВИТЕЛИ, ФУНКЦИИ
4. ЛИПИДЫ НА ОСНОВЕ СФИНГОЗИНА: ПРЕДСТАВИТЕЛИ, ФУНКЦИИ
5. СВОБОДНЫЕ ЖИРНЫЕ КИСЛОТЫ. ЗНАЧЕНИЕ ПОЛИНЕНАСЫЩЕННЫХ
ЖИРНЫХ КИСЛОТ.
6. СТРОЕНИЕ И ФУНКЦИИ ПРОИЗВОДНЫХ СТЕРАНА
7. ЛИПИДЫ ПИЩИ - ПЕРЕВАРИВАНИЕ И ВСАСЫВАНИЕ. РОЛЬ ЖЕЛЧНЫХ
КИСЛОТ В ПЕРЕВАРИВАНИИ ЖИРОВ В КИШЕЧНИКЕ. ВСАСЫВАНИЕ
ЛИПИДОВ В КИШЕЧНИКЕ
8. ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ВСАСЫВАНИЕ ЛИПИДОВ; ПАТОЛОГИИ
ВСАСЫВАНИЯ ЛИПИДОВ.

4.

Липиды (от греч. липос- жир) – низкомолекулярные органические
соединения, полностью или почти полностью нерастворимые в воде,
которые могут быть извлечены из клеток животных, растений и
микроорганизмов неполярными растворителями.
Липиды – большая группа природных гидрофобных соединений с
разнообразной
структурой
и
биологическими
функциями,
объединяемые по следующим признакам:
• нерастворимость в воде и растворимость в неполярных
растворителях;
• нахождение в природе в виде настоящих или потенциальных
сложных эфиров высших жирных кислот;
• присутствие во всех живых организмах.

5.

ФУНКЦИИ ЛИПИДОВ
• структурная (клеточные мембраны)
• энергетическая (40%)
1г жира - 9,3 ккал
• резервная (адипоциты)
• защитная
- от механических воздействий
- от колебаний температуры
(термоизолирующая)

6.

ФУНКЦИИ ЛИПИДОВ
регуляторная – гормоны липидной природы:
стероиды, эйкозаноиды
транспортная – липопротеины
жиры – источник эндогенной воды:
100 г жира даёт 107 г воды
Жиры – растворители витаминов (A, K, E, Д)
Витамин F – комплекс эссенциальных
жирных кислот

7.

КЛАССИФИКАЦИЯ ЛИПИДОВ

8.

ЛИПИДЫ НА ОСНОВЕ ГЛИЦЕРОЛА
НЕЙТРАЛЬНЫЕ ЛИПИДЫ
ФОРМУЛА ТРИАЦИЛГЛИЦЕРОЛА
R – углеводородные радикалы жирных кислот. Могут быть
этерифицированы одна, две или все три гидроксильные группы с
образованием соответственно моно-, ди- и триацилглицеролов.

9.

ЛИПИДЫ НА ОСНОВЕ ГЛИЦЕРОЛА
ФУНКЦИИ НЕЙТРАЛЬНЫХ липидов
• Высококонцентрированный источник энергии.
• Механическая,
защитная
функция
–
предохранение
подлежащих тканей и внутренних органов от травматических
повреждений.
• Терморегуляторная роль – сохранение тепла в организме
(подкожно – жировая клетчатка и жировые капсулы
внутренних органов).
• Источники эндогенной воды (организм на 85% обеспечен
водой за счет гидролиза жира).
• Источники арахидоновой кислоты для синтеза эйкозаноидов.
• Растворители для жирорастворимых витаминов (А, Д, Е).
• Бактерицидное действие. (Калиевые соли высших жирных
кислот — жидкие мыла, натриевые соли — твердые мыла).

10.

ЛИПИДЫ НА ОСНОВЕ ГЛИЦЕРОЛА
Глицерофосфолипиды – производные фосфатидной кислоты, в
которой две жирные кислоты связаны сложноэфирной связью с
глицеролом в первой и второй позициях; в третьей позиции находится
остаток фосфорной кислоты.
(лецитин)
Различные глицерофосфолипиды отличаются
друг от друга дополнительными группировками
(чаще
аминоспиртами),
присоединенными
фосфоэфирной связью к фосфатидной кислоте.
Глицерофосфолипиды амфифильны: имеют гидрофобную часть, образованную
радикалами жирных кислот, и гидрофильную- остатки фосфорной кислоты,
аминоспиртов или аминокислот.

11.

ЛИПИДЫ НА ОСНОВЕ ГЛИЦЕРОЛА
ФУНКЦИИ ГЛИЦЕРОФОСФОЛИПИДОВ
• Основа всех клеточных мембран.
• Выстилают поверхность альвеол, предотвращая слипание
стенок во время выдоха.
• Участвуют в формировании транспортных форм других
липидов в крови (в образовании поверхностного
гидрофильного слоя липопротеинов крови).
• Источники арахидоновой кислоты.
• Источники
вторичных
посредников
при
передаче
гормонального сигнала в клетки (ДАГ, инозитолтрифосфата)
• Некоторые фосфолипиды (фосфатидилсерин) являются
активаторами ферментов.
• Выполняют функцию детергентов в кишечнике.
• Могут выполнять энергетическую функцию.

12.

ЛИПИДЫ – ПРОИЗВОДНЫЕ СФИНГОЗИНА
Сфингозин – аминоспирт,
состоящий из 18 атомов
углерода,
содержащий
гидроксильные
группы
и
аминогруппу.
Церамид – сфингозин через
аминогруппу с образованием
амидной связи соединен с
жирной кислотой

13.

ЛИПИДЫ – ПРОИЗВОДНЫЕ СФИНГОЗИНА
Сфингомиелины (сфингофосфолипиды)- производные церамида
(продукта взаимодействия 18 атомного аминоспирта сфингозина и
жирной кислоты), образованные при присоединении фосфорной
кислоты, связанной с холином.
Сфингомиелины
амфифильны:
радикал
жирной
кислоты
и
алифатическая цепь сфингозина –
гидрофобны,
полярная
область
фосфотидилхолина – гидрофильна

14.

ЛИПИДЫ НА ОСНОВЕ СФИНГОЗИНА
Функции липидов на основе сфингозина определяются их
производными, спиртовая группа которых гликолизирована
остатками одного или нескольких углеводов: церамиды, или
фосфорной кислоты, связанной с холином – сфингомиелины.
Это гликолипиды (гликосфинголипиды).
• Рецепция нейромедиаторов и токсинов
• Цереброзиды и ганглиозиды обеспечивают адгезию клеток,
взаимосвязь между клетками и контактное торможение
• Антигенная функция
• Определяют электрофоретическую подвижность клетки
• так как имеют заряд,
• Могут участвовать в транспорте ионов через мембраны.
• Сфингомиелины – основные компоненты миелина и мембран
клеток мозга и нервной ткани

15.

СВОБОДНЫЕ ЖИРНЫЕ КИСЛОТЫ
Жирные кислоты
Ненасыщенные
Насыщенные
Пальмитиновая
(С15Н31СООН)
Миристиновая
(С13Н27СООН)
Стеариновая
(С17Н35СООН)
Мононенасыщенные
Полиненасыщенные
Транс-жиры
Омега-9
Олеиновая
(С17Н33СООН)
Омега-6
Линолевая
(С17Н33СООН)
Арахидоновая
(С19Н31СООН)
Омега-3
Альфа-линоленовая (С17Н29СООН)
Эйкозапентаеновая (С19Н29СООН)
Докозагексаеновая (C21H31СОOН)

16.

СВОБОДНЫЕ ЖИРНЫЕ КИСЛОТЫ
Незаменимые
(эссенциальные)
жирные
кислоты-
полиеновые
кислоты, которые не синтезируются в организме и должны поступать с
пищей.
Витамин F (ω6-жирные кислоты) – комплексное
витаминоподобное
вещество,
состоящее
из
незаменимых
ненасыщенных
жирных
кислот:
линолевой, линоленовой и арахидоновой.
Основные источники полиеновых жирных кислот для
человека (ω3, ω6 -жирные кислоты) – жидкие
растительные масла и рыбий жир.
Биологические функции жирных кислот
1. Энергетическая
2. Структурный материал для образования сложных липидов
3. Ненасыщенные жирные кислоты С20 – субстрат для синтеза
эйкозаноидов (тканевых гормонов)

17.

ПРОИЗВОДНЫЕ СТЕРАНА
Стероиды - производные конденсированных циклических систем циклопентанпергидрофенантренов

18.

ПРОИЗВОДНЫЕ СТЕРАНА – ХОЛЕСТЕРОЛ
В КРОВОТОКЕ ХОЛЕСТЕРОЛ МОЖЕТ НАХОДИТЬСЯ В ДВУХ ФОРМАХ –
СВОБОДНОЙ (1/3 общего пула И ЭТЕРИФИЦИРОВАННОЙ (2/3 общего
пула).
• В СВОБОДНОЙ ФОРМЕ ВХОДИТ В СОСТАВ МЕМБРАН РАЗЛИЧНЫХ
КЛЕТОК. ГИДРОКСИЛЬНАЯ ГРУППА ХОЛЕСТЕРОЛА ОБРАЩЕНА К
ВОДНОМУ СЛОЮ, А ЖЁСТКАЯ ГИДРОФОБНАЯ ЧАСТЬ МОЛЕКУЛЫ
ПОГРУЖЕНА ВО ВНУТРЕННИЙ ГИДРОФОБНЫЙ СЛОЙ МЕМБРАНЫ.
• ВЛИЯЕТ НА СТРУКТУРУ БИСЛОЯ МЕМБРАН, УВЕЛИЧИВАЯ ЕЁ
ЖЁСТКОСТЬ.
• ИЗ
ХОЛЕСТЕРОЛА
СИНТЕЗИРУЮТСЯ
СТЕРОИДНЫЕ ГОРМОНЫ И ВИТАМИН D3.
ЖЁЛЧНЫЕ
КИСЛОТЫ,
• ЭФИРЫ ХОЛЕСТЕРОЛА СЛУЖАТ ФОРМОЙ ЕГО ДЕПОНИРОВАНИЯ В
НЕКОТОРЫХ
КЛЕТКАХ
(НАПРИМЕР,
ПЕЧЕНИ,
КОРЫ
НАДПОЧЕЧНИКОВ, ПОЛОВЫХ ЖЕЛЁЗ).
• ИЗ ЭТИХ ДЕПО ХОЛЕСТЕРОЛ ИСПОЛЬЗУЕТСЯ
ЖЁЛЧНЫХ КИСЛОТ И СТЕРОИДНЫХ ГОРМОНОВ.
ДЛЯ
СИНТЕЗА

19.

ПЕРЕВАРИВАНИЕ ЛИПИДОВ
ЭТАПЫ ПЕРЕВАРИВАНИЯ ЛИПИДОВ
1. Эмульгирование жиров пищи – необходимо для того, чтобы
ферменты ЖКТ смогли начать работу
2. Гидролиз триацилглицеролов, фосфолипидов
холестерола под влиянием ферментов ЖКТ
и
эфиров
3. Образование мицелл из продуктов переваривания
4. Всасывание образованных мицелл в эпителий кишечника

20.

ПЕРЕВАРИВАНИЕ ЛИПИДОВ

21.

ПЕРЕВАРИВАНИЕ ЛИПИДОВ
ФАЗЫ ПЕРЕВАРИВАНИЯ ЛИПИДОВ:
1.ЭМУЛЬГИРОВАНИЕ – С УЧАСТИЕМ ЖЕЛЧНЫХ КИСЛОТ ПРОИСХОДИТ ПРЕВРАЩЕНИЕ КРУПНОЙ
ПИЩЕВОЙ КАПЛИ В МЕЛКИЕ
2.ФЕРМЕНТАТИВНЫЙ ГИДРОЛИЗ – С УЧАСТИЕМ ПАНКРЕАТИЧЕСКОЙ ЛИПАЗЫ, ФОСФОЛИПАЗ,
ХОЛЕСТЕРОЛЭСТЕРАЗЫ ПИЩЕВЫЕ ЛИПИДЫ РАСЩЕПЛЯЮТСЯ ДО МОНОМЕРОВ
3.МИЦЕЛЛООБРАЗОВАНИЕ – ФОРМИРОВАНИЕ СТРУКТУР, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИХ ВСАСЫВАНИЕ
ПРОДУКТОВ ПЕРЕВАРИВАНИЯ В ЭНТЕРОЦИТЫ
ФУНКЦИИ ЖЕЛЧНЫХ
КИСЛОТ
1.ЭМУЛЬГИРОВАНИЕ ЖИРОВ
2.ОБРАЗОВАНИЕ
МИЦЕЛЛ
И
ОБЛЕГЧЕНИЕ
ВСАСЫВАНИЯ
ЛИПИДОВ
(В
ТОМ
ЧИСЛЕ
ЖИРОРАСТВОРИМЫХ ВИТАМИНОВ)
3.ПРЕДОТВРАЩЕНИЕ
ОСАЖДЕНИЕ
ХОЛЕСТЕРОЛА В ЖЕЛЧИ
4.ПУТЬ ВЫВЕДЕНИЯ ХОЛЕСТЕРОЛА
ИЗ ОРГАНИЗМА

22.

ПЕРЕВАРИВАНИЕ ЛИПИДОВ

23.

ПЕРЕВАРИВАНИЕ ЛИПИДОВ
МИЦЕЛЛОБРАЗОВАНИЕ
Смешанные мицеллы построены таким образом, что гидрофобные части молекул
обращены внутрь мицеллы, а гидрофильные - наружу, поэтому мицеллы хорошо
растворяются в водной фазе содержимого тонкой кишки.
Сформированные мицеллы всасываются через ворсинки
кишечника в энтероциты путем обычной диффузии. При
этом они также являются транспортерами в организм
жирорастворимых витаминов. Всосавшиеся в составе
мицеллы желчные кислоты затем участвуют в процессе
энтерогепатической рециркуляции.

24.

ПЕРЕВАРИВАНИЕ ЛИПИДОВ

25.

ПЕРЕВАРИВАНИЕ ЛИПИДОВ
ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ВСАСЫВАНИЕ ЛИПИДОВ
1. Снижение секреции или активности панкреатической липазы
(воспаление поджелудочной железы)
2. Нарушение эмульгирования жиров как недостаток поступления
желчи в просвет кишечника
3. Повреждения слизистой кишечника
ПАТОЛОГИИ ВСАСЫВАНИЯ ЛИПИДОВ
1. Стеаторея – появление в кале непереваренных жиров
• снижение секреции или активности панкреатической липазы – в
кале неращепленные ТАГ
• недостаток поступления желчи – в кале
крупные капли жира
2. Желчно-каменная болезнь при нарушении
синтеза желчных кислот
3. Гиповитаминозы жирорастворимых
витаминов