Лекция 6 Строение и обмен липидов

• Липиды –разнообразные по строению вещества, обладающие одинаковыми физико-химическими свойствами: липиды не растворяются в воде, но хорошо растворимы в органических растворителях (бензол, гексан, бензин и пр. ); • Липиды делятся на жиры и жироподобные вещества (липоиды).

Молекула жира состоит из остатка спирта -глицерина и трех остатков жирных кислот: глицерин O CH 2 -O -C- R 1 O CH - O -C- R 2 O CH 2 -O -C- R 3 жирные к-ты Исходя из такого строения, жиры еще называют триглицеридами или триацилглицеринами.

Жирыразличного происхождения отличаются друг от друга только набором жирных кислот. Жирные кислоты Насыщенные или предельные (не содержат двойных связей) Ненасыщенные или непредельные (содержат двойные связи)

Наиболее часто в состав природных жиров входят жирные кислоты, содержащие 16 или 18 атомов углерода (насыщенные: пальмитиновая (С 16), стеариновая (С 18); ненасыщенные: олеиновая (С 18, с одной двойной связью, линолевая (С 18, с двумя двойными связями).

• Непредельные жирные кислоты, содержащие две и более двойных связей, называются полиненасыщенными; • Такие жирные кислоты в организме человека не синтезируются и поэтому обязательно должны поступать с пищей;

• От содержания в жире непредельных кислот зависит его температура плавления; • Чем больше в молекуле жира двойных связей в жирных кислотах, входящих в его состав, тем ниже температура плавления; • Отсюда следует, что непредельные жирные кислоты, в первую очередь полиненасыщенные, находятся преимущественно в составе растительных жиров.

Энергетическая функция жиров • Подобно углеводам жиры также являются важными источниками энергии (1 г жира при окислении дает около 9 ккал, при окислении углеводов выделяется только 4 ккал/г); • Запасы жира в организме значительно превосходят углеводные резервы; • Жиры по сравнению с углеводами окисляются труднее и поэтому используются в организме во вторую очередь.

Защитная функция жиров • Вследствие низкой теплопроводности жиры и особенно подкожный жир защищают организм от перегревания и переохлаждения; • Жир, входящий в состав большого и малого сальников, предохраняет органы брюшной полости от механических воздействий; • Жир, образующий околопочечную капсулу, защищает почки от травматических повреждений

Классификация липоидов Липоиды Фосфолипиды Гликолипиды Стероиды Холестерин Желчные кислоты Кортикостероиды Андрогены Эстрогены Витамин D

• Фосфолипиды, гликолипиды и холестерин входят в состав биологических мембран организма.

Обмен жиров

С пищей в среднем поступает в сутки 80 -100 г жиров; Переваривание жиров происходит в тонкой кишке под действием фермента липазы и с участием желчных кислот: о CH 2 -O -C- R 1 о CH 2 -O - C - R 2 о CH 2 -O -C- R 3 Жир + 3 H 2 O CH 2 -OH R 1 COOH CH - OH + R 2 COOH CH 2 -OH R 3 COOH Глицерин Жирные кислоты

В процессе всасывания в стенке тонкой кишки жирные кислоты вновь соединяются с глицерином, в результате чего образуются молекулы жира; • Но в этот процесс вступают только жирные кислоты, входящие в состав жиров человека, и поэтому синтезируется собственный жир организма; • Образовавшийся жир по лимфатическим сосудам, минуя печень, поступает в большой круг кровообращения и далее в жировые депо. •

• Использование жира в качестве источника энергии начинается с его мобилизации, т. е. выхода жира из жировых депо в кровь; • Мобилизация жира происходит под воздействием гормона адреналина и импульсов симпатической нервной системы.

Бόльшая часть жира из кровяного русла поступает в печень, где имеются активные ферменты жирового обмена;

• Под действием печеночной липазы жир распадается на глицерин и жирные кислоты; • Жирные кислоты подвергаются окислению, называемому β-окислением, и превращаются в ацетил-кофермент А; • В процессе β-окисления от жирной кислоты поочередно отщепляются двууглеродные фрагменты в форме ацетил-кофермента А;

• Каждый цикл β-окисления сопровождается синтезом 5 молекул АТФ; • В конечном итоге жирные кислоты превращаются в ацетил-кофермент А, количество молекул которого равно половине числа атомов углерода в исходной жирной кислоте.

• В печени только незначительная часть ацетил-кофермента А окисляется в цикле Кребса до углекислого газа и воды с выделением энергии; • Основная масса жирных кислот в печени превращается в кетоновые тела; • Этот процесс называется кетогенез.

Кетогенез CH 3 + Ацетилкофермент А C=O SKo. A CH 3 Ацетилкофермент А

CH 3 C=O Кофермент А + НSKo. A CH 2 C=O SKo. A Ацетоацетилкофермент А

CH 3 C=O CH 2 C=O SKo. A CH 3 + Н 2 О C=O +A CH 2 CООН НSKo Ацетоуксусная кислота

CH 3 C=O CH 2 CH 3 + НАД ● H 2 Н-C-ОН CH 2 - НАД COОН COOН Ацетоуксусная кислота β -оксимасляная кислота Кетоновые тела

Обмен жира в печени Митохондрия Кетоновые Плазма тела крови Кетоновые СО 2 + Н 2 О + АТФ тела Кетогенез Цикл Кребса Ацетил-Ко. А Обмен углеводов Стенка капилляра Жир Плазма крови β-окисление Жирные кислоты Cтенка клетки печени Глицерин Жирные кислоты Жир Цитоплазма клетки печени

Образование и использование кетоновых тел Печень Кровь Ткани Кетоновые тела Жирные кислоты Ацетилкофермент А Кетоновые тела Ацетилкофермент А СО 2 Н 2 О АТФ

• β-окисление, цикл Кребса и кетогенез протекают в митохондриях; • Проникновение жирных кислот в митохондрии происходит с помощью переносчика – карнитина; • Применение карнитина в качестве пищевой добавки позволяет ускорить вовлечение жирных кислот в β-окисление и кетогенез;

• Во многих видах спорта использование карнитина позволяет повысить аэробную работоспособность; • В бодибилдинге карнитин применяют в период тренировок «на рельеф» ; • Благодаря карнитину повышается скорость окисления жиров подкожной жировой клетчатки, и мыщцы становятся более рельефными.

Синтез жиров • Синтезируются жиры из глицерина и жирных кислот; • Глицерин в организме возникает при распаде жира (пищевого и собственного), а также легко образуется из углеводов; • Жирные кислоты синтезируются из ацетил-кофермента А универсального метаболита организма; • Для этого синтеза еще необходимы водород (в форме НАДФ Н 2) и энергия АТФ.

• В организме синтезируются только насыщенные и мононенасыщенные (имеющие одну двойную связь) жирные кислоты; • Кислоты, содержащие две и более двойных связей в своей молекуле (полиненасыщенные), в организме не синтезируются и должны поступать с пищей; • Для синтеза жира также могут быть использованы также жирные кислоты – продукты гидролиза пищевого и собственного жиров.

• Синтез жира осуществляется в цитоплазме клеток (преимущественно, жировой ткани, печени, тонкой кишки); • Следует подчеркнуть, что глицерин и жирные кислоты могут быть получены из углеводов; • Поэтому при избыточном потреблении углеводов на фоне малоподвижного образа жизни развивается ожирение.

Тест 1 Природные жиры являются: а) моноглицеридами б) диглицеридами в) триглицеридами г) полиглицеридами

Тест 2 При полном окислении 1 г жира выделяется энергия в количестве: а) 2 ккал б) 4 ккал в) 9 ккал г) 15 ккал

Тест 3 Молекула жира состоит из: а) глицерина и аминокислот б) глицерина и жирных кислот в) жирных кислот и этанола г) кетокислот и глицерина

Тест 4 Полиненасыщенной жирной кислотой является: а) линолевая б) олеиновая в) пальмитиновая г) стеариновая

Тест 5 Температура плавления жира зависит: а) от количества двойных связей б) окраски в) плотности г) электропроводности