Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Хиломикроны:
Ресинтез жира - процесс синтеза жира в энтероцитах из компонентов мицелл. В процессе ресинтеза происходит образование жиров, близких по составу к жирам организма. Затем из ресинтезированного жира, других липидов и апобелков формируются липопротеиновые частицы — хиломикроны.
Хиломикрон построен так же, как и остальные липопротеины. Это небольшая жировая капля: в центре ее находятся триацилглицерины, являющиеся преобладающим компонентом частицы и составляющие 80% массы хиломикрона. По периферии располагаются слои фосфолипидов (8% массы) и слои апобелков (2% массы), два из которых — А и В48 синтезируются на рибосомах энтероцита, которые чередуются. Остальные 10% массы приходятся на холестерин и его эфиры. Поверхность хиломикрона гидрофильна: гидрофильные части белков и фосфолипидов находятся на поверхности частицы.
Размеры хиломикрона настолько велики, что он не может пройти через поры в стенках кровеносных капилляров путем экзоцитоза. Поэтому путем экзоцитоза хиломикроны поступают в лимфу, а через нее попадают в большой круг кровообращения, минуя печень. После употребления в пищу жира в крови отмечается повышенное содержание хиломикронов. В кровеносном русле происходит перенос на хиломикроны еще 2 апобелков: «С» и «Е». Стенки капилляров жировой, мышечной и других клеток, а также мембраны таких клеток содержат фермент — липопротеинлипазу. Он гидролизует триацилглицерины хиломикрона. АпоС — мощный активатор липопротеинлипазы. После этого взаимодействия количество триацилглицеринов в хиломикроне снижается, он теряет апобелок «С», а апоЕ при этом становится хорошим лигандом для рецепторов печени. Масса хиломикрона уменьшается, конформация изменяется, и он превращается в «остаточный хиломикрон». Остаточный хиломикрон взаимодействует с рецепторами печени и поглощается гепатоцитами путем эндоцитоза. Печень в составе остаточного хиломикрона получает пищевой (экзогенный) холестерин.
Функции хиломикронов:
1) доставка пищевого (экзогенного) жира из кишечника в другие ткани (главным образом в жировую ткань);
2) транспорт экзогенного холестерина из кишечника в печень.
Хиломикроны — транспортная форма экзогенного жира и экзогенного холестерина. В жировой ткани из продуктов гидролиза триацилглицеринов снова происходит ресинтез жира (второй), и он депонируется там, пока не будет востребован.
Метаболизм:
В процессе циркуляции в лимфе, а затем в крови с липопротеинов высокой плотности (ЛПВП) на формирующиеся хиломикроны переносятсяаполипопротеины C-II и E (апоC-II и апоE). 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 остаток. Остаток хиломикрона быстро поглощается печенью за счёт рецепторного связывания (через рецептор липопротеинов низкой плотности) эндотелия с апоE и последующегоэндоцитоза, 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).
Липопротеины очень низкой плотности (ЛПОНП, ЛОНП) — это подкласс липопротеинов плазмы крови. ЛПОНП образуются в печени из липидов и аполипопротеинов. В крови они подвергаются частичному гидролизу и превращаются в липопротеины низкой плотности. Размер частиц ЛПОНП достигает 30—80 нм. Вместе с хиломикронами липопротеины очень низкой плотности относятся к триглицерид-богатым липопротеинам. Однако, в отличие от хиломикрон, которые переносят экзогенные липиды (полученные организмом с пищей), ЛПОНП транспортируют эндогенные липиды (синтезированные в печени
Функция лпонп
ЛПОНП транспортируют эндогенные триглицериды, фосфолипиды, холестерин и эфиры холестерина. Таким образом, ЛПОНП выполняют роль переносчика липидов в организме.
Метаболизм лпонп
Насцентные (т.е. вновь синтезированные) ЛПОНП секретируются из печени в кровоток и получают дополнительно аполипопротеины C-II и E (апоC-II и апоE) от липопротеинов высокой плотности. Основной аполипопротеин, стабилизирующий структуру частицы — это одна из изоформ апоB (апоB-100). В процессе циркуляции в крови ЛПОНП подвергаются гидролизу под действием фермента липопротеинлипаза, находящейся на стенках сосудов многих тканей организма (жировая ткань, сердечная мышца, скелетные мышцы). При этом триглицериды расщепляются и переносятся в соответствующие ткани, где используются либо как источник энергии либо как жировые отложения для более позднего использования.
Гидролиз ЛПОНП приводит к существенному уменьшению размера частицы, амфифильные аполипопротеины (апоC2 и апоE) переносятся обратно на липопротеины высокой плотности. Кроме этого т.н. эфиры холестерина-переносящий белок переносит на ЛПОНП эфиры холестерина от липопротеинов высокой плотности в обмен на фосфолипиды и триглицериды.
По мере гидролиза под действием липопротеинлипазы ЛПОНП превращаются в липопротеины промежуточной плотности (ЛППП). Около 50 % ЛППП удаляется посредством взаимодействия апоB и апоE с рецептором. Остальные ЛППП подвергается дальнейшему гидролизу под действием печёночной липазы, теряют апоE и превращаются в липопротеины низкой плотности (ЛПНП). ЛПНП содержит одну молекулу апоB-100 в качестве белковой компоненты частицы. ЛПНП взаимодействуют с рецептором липопротеина низкой плотности (ЛПНП-рецептор) и поглощаются печенью, где полностью деградируют.
Липопротеины низкой плотности (ЛПНП, ЛНП) — класс липопротеинов крови, являющийся наиболее атерогенным. ЛПНП образуются из липопротеинов очень низкой плотности в процессе липолиза. Этот класс липопротеинов является одним из основных переносчиковхолестерина в крови. Холестерин ЛПНП часто именуется «плохим холестерином» из-за его связи с риском атеросклероза.
Частица ЛПНП содержит в качестве белковой компоненты одну молекулу аполипопротеина B-100 (апоB-100), который стабилизирует структуру частицы и является лигандом для ЛПНП рецептора (ЛПНП-Р). Размеры ЛПНП варьируют от 18 до 26 нм[1]
Образование и функ
ЛПНП образуются из ЛПОНП в процессе гидролиза последних под действием сначала липопротеинлипазы, а затем печёночной липазы. При этом относительное содержание триглицеридов в частице заметно падает, а холестерина растёт. Таким образом, ЛПНП являются завершающим этапом обмена эндогенных (синтезированных в печени) липидов в организме. Они переносят в организме холестерин, а также триглицериды, каротиноиды, витамин Е и некоторые другие липофильные компоненты.
Роль в патологии
ЛПНП переносят в организме холестерин, и их повышенный уровень может вызывать жировые отложения в стенках сосудов (как правило, в артериях). Уровень холестерина ЛПНП коррелирует с высоким риском развития атеросклероза и таких его проявлений, как инфаркт миокарда, инсульт и окклюзия периферических артерий. По этой причине холестерин ЛПНП часто называют «плохим холестерином» в противоположность «хорошему холестерину» ЛПВП. Стоит отметить, что мелкие ЛПНП — более атерогенны, чем более крупные.
Липопротеины высокой плотности (ЛПВП, ЛВП; англ. High-density lipoproteins, HDL) — класс липопротеинов плазмы крови. ЛПВП обладают антиатерогенными свойствами. Так как высокая концентрация ЛПВП существенно снижает риск атеросклероза и сердечно-сосудистых заболеваний,холестерин ЛПВП иногда называют «хорошим холестерином» (альфа-холестерином) в отличие от «плохого холестерина» ЛПНП, который, наоборот, увеличивает риск развития атеросклероза. ЛПВП обладают максимальной среди липопротеинов плотностью из-за высокого уровня белка относительнолипидов. Частицы ЛПВП — наиболее мелкие среди липопротеинов, 8-11 нм в диаметре.
Структура и функция
Частицы ЛПВП синтезируются в печени из аполипопротеинов А1 и А2, связанных с фосфолипидами. Такие образующиеся частицы также называются дисками благодаря их дискообразной форме. В крови такие частицы взаимодействуют с другими липопротеинами и с клетками, быстро захватывая холестерин и приобретая зрелую сферическую форму. Холестерин локализуется на липопротеине на его поверхности вместе с фосфолипидами. Однакофермент лецитинхолестеринацилтрансфераза (ЛХАТ) этерифицирует холестерин до эфира холестерина, который из-за высокой гидрофобности проникает в ядро частицы, освобождая место на поверхности.
Гиперлипопротеидемии
Гиперлипопротеидемия (ГЛП) — состояние организма, для которого характерно увеличение в плазме крови количества ЛП за счёт преимущественного повышения либо X, либо ТГ, либо X и ТГ совместно. Эти нарушения признаны самыми распространёнными у европейцев, их встречают в разных популяциях с частотой от 10% до 25%. Они возникают в результате как избыточного поступления ЛП с пищей, так и нарушения их образования либо транспорта, либо утилизации, либо выделения, либо различного их сочетания.
Пути метаболизма холестерина
Первый основной путь превращения холестерина (ХС) в живых системах - это его окисление. При этом в молекуле ХС появляются новые полярные группы, повышается его растворимость в воде, что способствует его выведению из организма. Около 60-80% всего ХС из организма человека выводится в виде его окисленных продуктов.
До 80-90% от всего количества ХС организма может превращаться а печени в желчные кислоты. Это основной путь выведения ХС из организма млекопитающих. Другой вариант окисления ХС в организме - это биосинтез стероидных гормонов. В стероиды превращается не более 3% от всего количества ХС в организме.
Второй основной путь превращения XС в организме – это его эстерификация. Реакции эстерификации осуществляют три ферментные системы. Две из них эстерифицируют ХС органическими кислотами, а одна - серной кислотой, фермент лецитин-холестерин-ацилтрансфераза (ЛХАТ) осуществляет реакцию эстерификации в плавмэ крови» Внутриклеточная реакция эстерификации осуществляется ацил-КоА-холестерин-ацилтрансферазой (АХАТ), использующей в качестве косубстрата КоА-производные жирных кислот. Реакцию эстерификации ХС сульфатом осуществляет фермент холестерин-сульфотранофераза (ХСТ).
В организме человека выделяется два основных фонда ХС – структурный фонд, представленный свободным ХС плазматических мембран, и метаболически активный ХС, фонд которого гетерогенен. Последний представлен в первую очередь эфирами холестерина липопротеидов клеток и плазмы крови, которые выполняют транспортную функцию.
Важное место в обеспечении нормального метаболизма липидов и ЛП занимает фермент ЛХАТ. Свободный холестерин клеток легко обменивается с холестерином ЛП плазмы. Однако, подвергаясь эстерификации в кровеносном русле под влиянием ЛХАТ, он утрачивает метаболическую активность и способность свободно проникать в клетки. Параллельное включение холестерина в состав липопротеидов высокой плотности (ЛПВП) предопределяет перенос его к месту катаболизма в печень. Таким образом, ЛХАТ и ЛПВП составляют внеклеточную систему выведения ХС. Снижение активности ЛХАТ (а фактически это уменьшение влияния фактора, регулирующего гомеостаз холестерина в клеточной мембране) обусловливает накопление его на предшествующих этапах метаболизма, увеличение содержания в клеточных мембранах, что проявляется в повышении их "жесткости", снижении подвижности молекулярных компонентов мембраны и ее проницаемости. Всё это в совокупности служит предпосылками для развития атеросклероза.
Состав и образование липопротеидов
Плазменные липиды первично в воде нерастворимы. Они транспортируются в кровь в форме липопротеидов (ЛП). Эти агрегаты состоят из специфических белков и различных представителей класса липидов: триглицеридов, холестерина и фосфолипидов.
Так как липиды имеют меньшую плотность чем вода, а белки – большую плотность, то различные липопротеидные фракции различаются по плотности: ρ=0,92–1,21 г/мл. По мере снижения плотности увеличивается диаметр частиц. Основное значение главных составных частей липопротеидов может быть охарактеризовано следующим образом: триглицериды и холестерин являются транспортируемыми составными частями, фосфолипиды служат преимущественно как посредники растворения, а апопротеины - могут выполнять множество биологических функций, например, некоторые из них осуществляют функцию кофакторов ряда ферментов, участвующих в обмене липопротеидов.
В основе разделения липопротеидов лежит разница по плотности и электрофоретической подвижности. Выделяют несколько классов липопротеидов.
Хиломикроны – ХМ (ρ=0,960 г/мл, состоят главным образом из жиров и тонкой белковой "скорлупки", являются самыми крупными частицами, имеющими диаметр около 100–500 нм). Содержание триглицеридов составляет – 86%, холестерина – 1%, фосфолипидов – 7%.
Липопротеиды очень низкой плотности (ЛПОНП) или пре-β-липопротоиды (ρ=1,006–1,019 г/мл; агрегаты, содержащие до 60% триглицеридов, 15% холестерина, 16% фосфолипидов, 15% - белков, размер частиц 30-80 нм).
Липопротеиды низкой плотности (ЛПНП), или β-липопротеиды (ρ=0,019–1,063 г/мл; имеют в своём составе до 45% холестерина, 22% фосфолипидов, 10% триглицеридов и около 20-25% белка, размер частиц около 20 нм).
Липопротеиды высокой плотности (ЛПВП), или α-липопротоиды (ρ=1,063–1,21 г/мл; характеризуются наличием белков до 15%, триглицеридов – 4%, фосфолипидов - 25%, холестерина – 25%, размер частиц 5–15 нм).
Липопротеиды очень высокой плотности (ЛПОВП) (ρ=1,21 г/мл; содержат преимущественно жирные кислоты, связанные с альбумином).
ЛП являются мицеллярными структурами. Белковый компонент ЛП приставляет собой группу гетерогенных белков. В настоящее время из них хорошо изучены 9 белков (полипептидов), отличающихся между собой по аминокислотному составу, молекулярной массе и свойствам (апопротеины: A-I, А-II, В, C-I, С-II, С- III, D, Е и F).
Способностью образовывать плазменные ЛП обладают только две ткани человеческого организма: паренхиматозные клетки печени и эпителиальные клетки слизистой оболочки тонкого кишечника. В печени образуются ЛПОНП и ЛПВП, в кишечнике - ХМ, ЛПОНП, ЛПВП, т.е. формируются так называемые насцентные ЛП, существенно отличающиеся по составу и форме от соответствующих классов ЛП, циркулирующих в крови. После контакта с плазмой и взаимодействия с циркулирующими в крови ЛП при участии лецитин-холестерин-ацилтрансферазы (ЛХАТ), активатором которой является апо-А-1, насцентные ЛП быстро превращаются в нативные плазменные ЛП. При этом насцентные ЛП получают от циркулирующих ЛП некоторые компоненты, в частности апопротеины. Насцентные ЛПОНП получают отсутствующие в них апо-С, а ЛПВП - апо-А.
В сосудистом русле под действием липопротеидлипазы (ЛПЛ), которая активируется апо-С-II, ХМ и ЛПОНП теряют основную часть триглицеридов (ТГ), жирные кислоты которых поступают в жировую ткань. При этом ХМ превращаются в богатые апо-Е и ЭХС (эфира холестерина) "ремнанты" ХМ, которые поглощаются печенью с помощью специфических рецепторов.
ЛПОНП после потери основной массы ТГ превращаются в ЛПНП при участии печеночной триглицеридлипазы. В процессе гидролиза триглицеридов ХМ и ЛПОНП некоторые компоненты этих ЛП переносятся с них на ЛПВП, и этот перенос является необходимым условием нормального катаболизма ХМ и ЛПОНП и их превращения в другие ЛП.
ЛПНП, образовавшиеся из ЛПОНП, поглощаются главным образом периферическими тканями, на клетках которых существуют специфические рецепторы к апо-В. Эти же рецепторы отличаются высокой специфичностью и к апо-Е, а следовательно, способствуют поглощению клетками ЛП, содержащих апо-Е (ЛПОНП, ЛПВП). Таким образом, апо-В и апо-Е-рецепторы способствуют поддержанию постоянного уровня холестерина в клетках периферических тканей независимо от концентрации в крови.