Главная Обратная связь

Дисциплины:






жовчних ТАГ апоЕ ХМ



кислот ХЛ ЛПВЩ

ХЛ-Е

ФЛ апоВ

ХЛ апоСІІ

ЛПВЩ апоЕ

(ХЛ-Е)

Лізосоми ЛПДНЩ

ЛХАТ апоВ

 
 

апоАІ апоЕ

ХЛ-Е ХЛ апоВ ЛПДНЩ

апоСІІ

ЛПВЩ

ХЛ Клітинні мембрани

ХЛ

ХЛ

Рисунок 24 – Метаболізм ЛПВЩ

Позначення: ЛХАТ – лецетин-холестерол ацилтрансфераза; ФЛ – фосфоліпіди; ТАГ – триацилгліцероли; ХЛ – холестерол; ХЛ-Е - холестерол-ефіри; ЛПДНЩ – ліпопротеїни дуже низької щільності; ЛПВЩ – ліпопротеїни високої щільності; ЛПДНЩ – ліпопротеїни дуже низької щільності

 

2.8 Регуляція та порушення ліпідного обміну

2.8.1 Регуляція метаболізму ліпідів у жировій тканині

У організмі людини існує 2 пули ліпідів.

А. Структурні ліпіди. Цей пул стабільний, не залежить від надходження ліпідів з їжею, не змінюється при голодуванні. У основному представлений фосфоліпідами та холестеролом.

Б. Депо ліпідів. Мобільний пул ліпідів, кількість яких варіює в значній мірі, представлений в основному нейтральними ліпідами (гліцериди різних жирних кислот).

· Основне місце депонування – жирова тканина.

· Кількість ліпідів у жировій тканині знаходиться у стані динамічної рівноваги і залежить від потреб організму. Цю рівновагу підтримують 2 основних процеси – естерифікація (синтез ліпідів)та ліполіз (розщеплення ліпідів).

· Реакції синтезу і розщеплення ліпідів незворотні. Вони протікають різними шляхами, і з участю різних ферментів.

· Фактори, які регулюють метаболізм у жировій тканині, впливають або на процеси естерифікації, або на ліполіз і відповідно впливають на пул вільних жирних кислот у крові.

· Від рівня вільних жирних кислот крові залежить метаболізм у інших тканинах (печінка, м'язи).

Синтез ТАГ(естерифікація)(рис. 25)

1Для синтезу ТАГ у жировій тканині необхідні 2 субстрати – ацил-КоА (активовані жирні кислоти) та гліцерол-3-фосфат.

2 Джерела ацил-КоА:

· екзогенні жирні кислоти (жирні кислоти їжі) та ендогенні жирні кислоти, які вивільняються з хіломікронів і ЛПДНЩ відповідно під дією ліпопротеїнліпази;

· синтез жирних кислот «de novo» з ацетил-КоА (в основному пальмітинової);

· повторне використання жирних кислот, які вивільняються під час ліполізу.

 

 

3 Джерела гліцерол-3-фосфату:

· у жировій тканині утворення гліцерол-3-фосфату з гліцеролу неможливе через низьку активність гліцеролкінази.

· Єдине джерело гліцерол-3-фосфату у жировій тканині – ДАФ (проміжний субстрат гліколізу), який під дією гліцерол-3-фосфат-дегідрогенази перетворюється на гліцерол-3-фосфат.

· Синтез ліпідів у жировій тканині залежить від надход-ження глюкози та інтенсивності гліколізу.



 
 


ЦЛК 2СО2

β-окиснення

Ацетил-КоА Ліпогенез Ацил-КоА Гліцерол-3-фосфат

Естерифікація

ДАФ

НАДФН+Н+ Ацил-КоА

Гліколіз синтетаза ТАГ

АТФ

Глюкозо-6-фосфат ПФШ НS-КоА Ліполіз Гормон-чутлива ліпаза

Жирова тканина

ВЖК ВЖК Гліцерол

(пул 2)(пул 1)

 
 


+ Інсулін ЛПЛ

Плазма крові

ВЖК Гліцерол

Глюкоза

ТАГ

хіломікрони

ЛПДНЩ

ВЖК Гліцерол

Рисунок 25 – Схема метаболізму у жировій тканині

Позначення: ПФШ – пентозофосфатний шлях; ЦЛК – цикл лимонної кислоти; ВЖК – вільні жирні кислоти; ТАГ – триацилгліцероли; ЛПДНЩ – ліпопротеїни дуже низької щільності; ЛПЛ - ліпопротеїнліпаза

 

 

Ліполіз ТАГ(рис. 25)

· ТАГ гідролізуються гормон-чутливою ліпазою до жирних кислот та гліцеролу.

· Гліцерол практично не утилізується у жировій тканині, а дифундує у плазму крові, звідки надходить у печінку, або нирки, у яких і метаболізує.

· Вільні жирні кислоти, що утворилися у результаті ліполізу можуть знову активуватися до ацил-КоА та реестерифіку-ватися гліцерол-3-фосфатом до ТАГ. Формується цикл ліполіз - реестерифікація. Цикл функціонує при незначному надходженні глюкози, що зводить до мінімуму вивільнення жирних кислот з депо.

· Глюкоза в цьому випадку використовується в основному на синтез гліцерол-3-фосфату.

· При значному надходженні глюкози у жирову тканину, вона в основному, окислюється аеробно та у ПФШ. Проміжні продукти окиснення глюкози використовуються для синтезу довголанцюгових жирних кислот, які в свою чергу, ідуть на утворення ТАГ.

· У випадку, коли швидкість ліполізу вищє ніж швидкість реестерифікації, жирні кислоти дифундують у кров, де їх рівень підвищується.

· При цукровому діабеті та голодуванні рівень глюкози, що надходить у жирову тканину, різко зменшується. Гліцерол-3-фосфат – не утворюється і як наслідок, швидкість етерифікації знижується, а швидкість ліполізу, навпаки, підвищується. Жирні кислоти вивільняються у плазму, де концентрація їх підвищується.

 

2.8.2 Гормональна регуляція метаболізму ліпідів у жировій тканині

Гормони регулюють швидкість вивільнення жирних кислот з жирової тканини через вплив на ліполіз, або естерифікацію.

 

 

1 Гормони, які підвищують швидкість естерифікації

Інсулін.

· Основна дія інсуліну у жировій тканині полягає в інгібуванні активності гормон-чутливої ліпази, у результаті чого зменшується вивільнення жирних кислот і гліцеролу з жирової тканини;

· сприяє надходженню глюкози у жирову тканину, яка най-більш чутлива до його дії;

· підвищує аеробне окиснення глюкози та перетворення її по ПФШ, і як наслідок, підсилює ліпогенез і синтез ТАГ, через активацію відповідних ключових ферментів – піруватде-гідрогенази, ацетил-КоА-карбоксилази, гліцерол-фосфат-ацилтрансферази.

Пролактин.

· Його дія подібна до інсуліну. Ефективний у великих дозах.

Прстагландин Е1, нікотинова кислота:

· інгібують гормон-чутливу ліпазу.

2 Гормони, які підвищують швидкість ліполізу

· Адреналін, норадреналін, глюкагон, адренокортикотропний гормон (АКТГ), α- та β-меланоцитстимулювальний гормон (МСГ), тиреотропний гормон (ТТГ), гормон росту, вазопресин, виявляють ліполітичний ефект через активацію аденілатци-клазної системи (АДЦ-системи) та гормон-чутливої ліпази.

· Ліполіз регулюється в основному кількістю цАМФ у клітині, тому фактори, які збільшують або зменшують рівень цього метаболіта, впливають на ліполіз.

* Такі інгібітори фосфодиестерази, як кофеїн, теофілін активують

ліполіз, тому вживання кофе викликає суттєве та довготривале

підвищення рівня вільних жирних кислот у крові.

· Глюкокортикоїди, гормони щитоподібної залози не мають прямого впливу на ліполіз, але діють як фактори, які стимулюють дію інших ліполітичних гормонів.

· Інсулін діє як антагоніст гормонів ліполізу. Вважають, що в основі його антиліполітичної дії лежить стимуляція актив-

 

 

ності цикло-3',5'-нуклеотидфосфодиестерази, якагідролізує цАМФ до 5'-АМФ.

 

2.8.3 Порушення ліпідного обміну.

Порушення ліпідного обміну спостерігаються при серцево-судинних захворюваннях, цукровому діабеті, гіпотиреозі, панкреатиті, нефротичному синдромі, алкоголізмі та інших.

1Гіперліпопротеїнемії – метаболічні захворювання, пов'язані з накопиченням у крові ліпідів і певних класів ліпопротенів. За походженням розрізняють:

· первинні (спадкові), які зумовлені генетичними дефектами у синтезі ферментів обміну ліпідів або неферментативних білків – апопротеїнів, рецепторів до апобілків та ліпопротеїнів;

· вторинні (набуті) – розвиваються внаслідок первинних хвороб внутрішніх органів (захворювання печінки, нирок, ендокринних залоз).

· Сучасна класифікація гіперліпопротеїнемій ґрунтується на клініко-біохімічній характеристиці порушень ліпідного обміну (концентрації різних класів ліпопротеїнів, ТАГ, холестеролу) без урахування причин її розвитку (таб.5).

 

Таблиця 5. Класифікація гіперліпопротеїнемій за ВООЗ

Тип ХМ ЛПДНЩ ЛПНЩ Холестерол ТАГ
І N N N ↑↑
ІІа - N ↑↑ ↑↑ N
ІІб -
ІІІ - Широка β -смуга
IV - N N (↑)
V N N (↑) ↑↑
Позначення:N – норма, ↑ - підвищення, ↑↑ - значне підвищення. Примітка.Концентрація ЛПВЩ зазвичай у нормі, але може бути знижена при типах І, IV, V. Концентрація загального холестеролу може бути дещо підвищена при типах IV, V за рахунок холестеролу ЛПДНЩ. ХМ зазвичай не визначаються у сироватці крові натще.

 

2 Атеросклероз – хвороба, яка ґрунтується на гіперхолестерол-емії, яка спричинена генетичними, дієтарними, ендокринними факторами. До факторів, які підвищують ризик розвитку атеросклерозу відносяться – адинамія, діабет, ожиріння, паління, гіпертонія, стресові стани, спадковість.

Основним проявом хвороби є відкладення на стінках судин «бляшок», які утворені холестеролом і його ефірами. Атеросклеротичні бляшки спричиняють звуження кровоносних судин, посилене згортання крові у ділянках їх локалізації, що приводить до порушення кровопостачання відповідних органів і тканин. Наслідком атеросклерозу є розвиток ішемічної хвороби серця, інфарктів, інсультів, які є основною причиною смертності людей.

Співвідношення ЛПНЩ (атерогенних) до ЛПВЩ (антиатеро-генних) є фактором ризику розвитку атеросклерозу. Збільшення співвідношення ЛПНЩ / ЛПВЩ підвищує ризик розвитку атеросклерозу. В основі профілактики та лікування цього захворювання лежить зниження рівня холестеролу за рахунок впливу на різні сторони метаболізму стеролу.

3 Ожиріння – схильність організму донадмірного накопичення триацилгліцеролів у жировій тканині. Причини розвитку ожиріння:

· перевищення надходження та біосинтезу нейтральних жирів у тканинах над енергетичними потребами організму;

· надмірне надходження в організм вуглеводів, білків, катаболізм яких постачає проміжні метаболіти для літогенезу (ацетил-КоА, НАДФН2, ДАФ), особливо в умовах обмеженої фізичної активності;

· генетично детерміноване підвищення активності фермент-них систем ліпогенезу;

· порушення ендокринного контролю ліпідного обміну.

4 Жирова інфільтрація печінки – переповнення клітин печінки жиром, який не розщеплюється, не окиснюється і не виводиться. Процес може бути зворотнім до певної межі. Спочатку жир накопичується у вигляді крапель, згодом переповнені жиром

клітини руйнуються і утворюються жирові кісти. Розвиток жирової інфільтрації печінки може відбуватися такими шляхами:

· аліментарна жирова інфільтрація – під час надлишкового надходження в організм жирів з їжею;

· надлишкове надходження у печінку ТАГ або вищих жирних кислот. Останні знову ресинтезуються до триацтлгліцеролів. До факторів, що викликають таку інфільтрацію, відноситься стійке зниження вмісту глікогену в печінці, яке призводить до мобілізації ліпідів із депо (стани, що супроводжуються підвищеною секрецією адреналіну, соматотропного гормо-ну, виражений тиреотоксикоз, хронічні інфекції, голодуван-ня, харчова та медикаментозна інтоксикація та ін.);

· порушення утворення фосфоліпідів, у результаті якого гальмується виведення жирів з печінки та їх окиснення. Причиною такого порушення може бути недостатнє надходження з їжею або порушення ендогенного утворення ліпотропних факторів (холін, метіонін, казеїн, інозит та ін.). Механізм дії цих факторів полягає у стимуляції синтезу фосфоліпідів, утворення ліпопротеїнів і тим самим виведенні ТАГ з печінки.

5 Цукровий діабет первинно пов'язаний з порушенням обміну вуглеводів, але ефекти інсуліну розповсюджуються також на метаболічні перетворення ліпідів і амінокислот. У зв'язку з цим при цукровому діабеті спостерігаються глибокі порушення не тільки обміну вуглеводів, але й ліпідів:

· жирова інфільтрація печінки - як результат постійного руху ліпідів з перефірійних депо до печінки для використання їх як метаболічного палива. Іншою причиною може бути недостатність ендогенного ліпотропного фактору підшлун-кової залози – ліпокаїну;

· гіпертригліцеридемія - як результат активації синтезу ЛПДНЩ. Причиною такої активації є постійние надходжен-ня в печінку неестерифікованих жирних кислот – субстратів для утворення ТАГ;

 

 

· активація синтезу кетонових тіл - як результат прискореного катаболізму ліпідів і зниження швидкості використання вуглеводів, що призводить до синтезу такої кількості кетонових тіл, що позапечінкові тканини не справляються з їх утилізацією;

· кетоацидоз – накопичення у крові сполук, які мають властивості кислот, знижує її рН і призводить до порушень функціонування буферних систем, як наслідок розвивається метаболічний ацидоз;

· зменшення концентрації холестеролу ЛПВЩ, що є фактором ризику розвитку атеросклерозу при цукровому діабеті.

 

Список літератури

 

1. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. – М.: Медицина, 1990.

2. Гонський Я.І., Максимчук Г.П. Біохімія людини. – Тернопіль: Укрмедкнига, 2001.

3. Губський Ю.І. Біологічна хімія. – Київ-Тернопіль: Укрмедкнига, 2000.

4. Ленинджер А. Основы биохимии. – М.: МИР, 1985.

5. Мак-Мюрей У. Обмен веществ у человека. – М.: МИР, 1980.

6. Мари Р. и соавт. Биохимия человека.- М.: МИР, 1993.

7. Маршалл В. Дж. Клиническая биохимия. – М.: БИНОМ, 1999.

8. Мусил Я. Основы биохимии патологических процессов. – М.: Медицина, 1985.

9. Мусил Я., Новакова О., Кунц К. Современная биохимия в схемах. – М.: МИР, 1981.

10. Николаев А.Я. Биологическая химия. – М.: Высшая шк., 1989.

11. MN Chatterjea, Rana Shinde. Texstbook of medical biochemistry. – New Delhi: Jaypee, 2002.

12. Down B. Marks. Biochemistry. – Baltimore, Philadelphia: Williams & Wilkins, 1994.

 

 

Зміст

С.

Передмова . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

Лекція 1 Метаболізм ліпідів: катаболізм

триацилгліцеролів, окиснення жирних кислот

і гліцеролу. Метаболізм кетонових тіл . . . . . . . . . . . . . . . 5

1.1 Біологічна роль, класифікація, будова та функції основних

класів ліпідів. Жирнокислотний склад ліпідів . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

1.2 Основні шляхи внутрішньоклітинного метаболізму ліпідів . . . . .14

1.3 Катаболізм триацилгліцеролів: послідовність реакцій,

механізми регуляції активності триацилгліцеролліпази,

нейрогуморальна регуляція ліполізу . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14

1.4 Окиснення жирних кислот: послідовність

реакцій, енергетика процесу . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

1.5 Окиснення ненасичених жирних кислот та жирних

кислот із непарним числом атомів вуглецю . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

1.6 Метаболізм гліцерилу . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

1.7Метаболізм кетонових тіл . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .27

Лекція 2 Біосинтез ліпідів. Метаболізм холестеролу.

Транспорт, депонування, регуляція та

порушення обміну ліпідів . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .32

2.1 Біосинтез вищих жирних кислот: метаболічні джерела,

ферментативні реакції, регуляція синтезу. Елонгація жирних

кислот. Утворення моно- і поліненасичених жирних кислот . . . . 32

2.2 Біосинтез триацилгліцеролів . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .42

2.3 Шляхи обміну фосфоліпідів . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

2.4 Метаболізм сфінголіпідів. Генетичні аномаліі

обміну сфінголіпідів . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .51

2.5 Біосинтез, шляхи біотрансформації та екскреція

холестеролу з організму . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .55

2.6 Ресинтез триацилгліцеролів у ентероцитах . . . . . . . . . . . . . . . . . . .64

2.7. Циркуляторний транспорт ліпідів. Ліпопротеїни крові . . . . . . . .65

2.8. Регуляція та порушення ліпідного обміну . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72

Список літератури . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81

 





sdamzavas.net - 2019 год. Все права принадлежат их авторам! В случае нарушение авторского права, обращайтесь по форме обратной связи...