ЛИПИДНЫЙ (липидный обмен ОБМЕН лекция 3
План лекции: • • • Синтез и катаболизм кетоновых тел. Регуляция липидного обмена. Синтез и катаболизм холестерина (ХЛ). Транспорт ХЛ и его нарушения. Жировая инфильтрация печени.
Синтез кетоновых тел (кетогенез) • Это вынужденный метаболический путь (идет при сахарном диабете или голодании). • Проходит в печени (в митохондриях). • Кетоновые тела: • 1. ацетоуксусная к-та - Н 3 С-СО-СН 2 -СООН • 2. β-гидроксимасляная к-та - Н 3 С-СНОН-СН 2 -СООН • 3. ацетон - Н 3 С-СО-СН 3 - образуются из ацетил-Ко. А
Кетоновые тела • Кетоновые тела выступают дополнительным источником энергии для большинства клеток. • При избытке возникает кетоз -кетонемия и кетонурия который истощает щелочные резервы и приводит к кетоацидозу. Опасное состояние – кетоацидотическая кома (при сахарном диабете).
Синтез кетоновых тел Ход процесса • Из 2 -х молекул ацетил-Ко. А образуется ацетоацетил-Ко. А - Фермент – ацетоацетил. Ко. А-тиолаза. • Ацетоацетил-Ко. А (небольшая часть) может гидролизоваться до ацетоацетата и НSКо. А. • Фермент – деацилаза.
Синтез кетоновых тел Ход процесса • Большая часть ацетоацетил-Ко. А присоединяет 3 -ю молекулу ацетил-Ко. А. Образуется 3 -гидрокси-3 -метил-глутарил. Ко. А (ГМГ-Ко. А). Фермент – гидроксиметилглутарил-Ко. А-синтаза. • ГМГ-Ко. А распадается на ацетоуксусную кту и ацетил-Ко. А. Фермент – гидроксиметил -Ко. А-лиаза.
Синтез кетоновых тел Ход процесса Ацетоуксусная к-та может восстанавливаться до β-гидроксибутирата (β-гидроксимасляная к-та) Фермент – гидроксибутиратдегидрогеназа. • Ацетоуксусная к-та в крови может спонтанно декарбоксилироваться. Образуется ацетон. •
Синтез кетоновых тел Ход процесса
Катаболизм кетоновых тел • β-гидроксибутират окисляется в ацетоуксусную к-ту. • Фермент – гидроксибутиратдегидрогеназа. • Ацетоуксусная к-та присоединяет SКо. А и превращается в ацетоацетил-Ко. А.
Катаболизм кетоновых тел ПРИ голодании и диабете из кетоновых тел генерируется энергия: 1. Активация ацетоацетата Ацетоацетат + сукцинил-Ко. А = ацетоацетил. Ко. А + сукцинат Фермент – сукцинил. Ко. А-ацетоацетат-Ко. Атрансфераза).
Катаболизм кетоновых тел • • 2. Расщепление ацетоацетил-Ко. А Ацетоацетил-Ко. А распадается на 2 ацетил. Ко. А. Фермент – ацетоацетил-Ко. А-тиолаза. Ацетил-Ко. А окисляется в цикле Кребса.
Катаболизм кетоновых тел
Катаболизм кетоновых тел
Регуляция липидного обмена 1. Субстратная регуляция 2. Гормональная регуляция
Субстратная регуляция Регуляторные ферменты: 1. Ацетил-Ко. А-карбоксилаза • активируется цитратом (выходит из митохондрий) • ингибируется ацил-Ко. А и АМФ (АМФ образуется из 2 АДФ АМФ + АТФ. Фермент -- аденилаткиназа). 2. Карнитинацилтрансфераза – ингибируется малонил-Ко. А.
Субстратная регуляция
Гормональная регуляция • инсулин – активирует липогенез. • глюкагон, адреналин, норадреналин – активируют липолиз. • другие гормоны также влияют на липолиз и липогенез.
Гормональная регуляция
Гормональная регуляция
Собственная регуляция
Метаболизм холестерина (ХЛ) 1. Холестерин – важнейший компонент плазматических мембран. Включаясь в состав мембранных фосфолипидов он изменяет реологические свойства (текучесть) мембраны. Мембрана содержащая ХЛ переходит из жидкокристаллического состояния в гелевое.
Метаболизм холестерина (ХЛ) • 2. Холестерин выступает предшественником для стероидов (кортикостероиды, минералокортикоиды, половые гормоны, желчные кислоты, Вит Д). • 3. ХЛ может как поступать с пищей, так и синтезироваться в организме (главным образом в печени, синтез ХЛ проходит в цитоплазме).
Синтез ХЛ 1. Образование мевалоновой кислоты. 2. Образование сквалена. 3. Конденсация сквалена.
Образование мевалоновой кислоты • 1. Две молекулы ацетил-Ко. А превращаются в ацетоацетил-Ко. А. Фермент – ацетоацетил-Ко. Атиолаза; • 2. Ацетоацетил-Ко. А принимает 3 -й ацетильный остаток с ацетил-Ко. А, образуется 3 -гидрокси-3 метил-глутарил-Ко. А (ГМГ). Фермент – ГМГ-Ко. Асинтетаза; • 3. ГМГ-Ко. А восстанавливается 2 -мя НАДФН, образуется мевалоновая к-та. Фермент – ГМГ-Ко. А -редуктаза.
Образование мевалоновой кислоты
Образование сквалена • мевалоновая к-та фосфорилируется образуется 5 фосфомевалоновая к-та; • фосфорилируется еще раз по С 5 – образуется 5 пирофосфомевалоновая к-та; • фосфорилируется по С 3 – 3 -фосфо-5 пирофосмевалоновая к-та; • декарбоксилируется и дефосфорилируется образуется изопентилпирофосфат;
Образование сквалена • часть изопентилпирофосфата изомеризуется в диметилалилпирофосфат; • изопентилпирофосфат вместе с диметилалилпирофосфатом образуют геранилпирофосфат; • геранилпирофосфат с изопентилпирофосфатом (или диметилалилпирофосфатом) образуют фарнезилпирофосфат; • две молекулы фарнезилпирофосфата образуют сквален.
Конденсация сквалена • Сквален ланостерин зимостерин десмостерин ХОЛЕСТЕРИН
Регуляция синтеза ХЛ ГМГ-Ко. А-редуктаза ингибируется: • ХЛ (механизм отрицательной обратной связи) • Лекарственными препаратами (они структурно похожи на мевалоновую кислоту – ловастатин, симвастатин и т. д).
Катаболизм ХОЛЕСТЕРИНА • Ферментов окисляющих ХЛ – нет. • Выводится в виде желчных кислот. • Желчные кислоты (гликохолевая, таурохолевая) синтезируются в печени из ХЛ (на МСГ). • Существует печеночно-кишечная циркуляция желчи. • Потери желчи за сутки 0, 5 -1 гр.
Транспорт ХЛ • ХЛ из клеток в ЛПВП • В ЛПВП ХЛ этерифицируется с помощью лецитинхолестерин-ацил-трансферазы (ЛХАТ), образуется эфир ХЛ (э. ХЛ) • Часть э. ХЛ в составе ЛПВП поступает в печень • Другая часть э. ХЛ из ЛПВП передается ХМ, ЛПОНП, ЛППП, ЛПНП. • э. ХЛ в ХМ, ЛПОНП, ЛППП, ЛПНП поступает в ткани.
Нарушения • • Нарушения ХЛ-го баланса приводит к отложению ХЛ на эндотелий сосудистой стенки – атеросклероз, или отложению в ткани – ксантоматозу. Одна из причин возникновения атеросклероза – это изменение содержания ЛП в плазме крови – дислипопротеидемия.
Гиперлипопротеидемии (ГЛП). (по классификации ВОЗ) • I. ХМ ( ЛПЛ) – может привести к острому панкреатиту, ожирению. • IIа- ЛПНП ( рецепторы к ЛПНП) – приводит к атеросклерозу. • IIб- ЛПОНП и ЛПНП (за счет пищи) • III. ЛПНП (нарушен синтез апо-белка) – приводит к атеросклерозу.
Гиперлипопротеидемии (ГЛП). (по классификации ВОЗ) • IV. ЛПОНП (нарушена утилизация) – атеросклероз, ожирение. • V. ХМ и ЛПОНП (нарушена утилизация) – о. панкреатит, ожирение. • VI. ЛПВП (наследственная особенность) – вероятность атеросклероза низкая.
Гиперлипопротеидемии (ГЛП). (по классификации ВОЗ) • Другая важная причина атеросклероза – скэвенджер-путь утилизации липопротеидов. • Он происходит при модификации ЛП в крови.
Причины модификации ЛП: 1. Гликозилирование ЛП (неферментативные реакции при сахарном диабете) 2. Перекисное окисление в ЛП (слабая антиоксидантная система крови) 3. Выработка иммуноглобулинов (антител) к ЛП и формирование аутоиммунных комплексов.
Жировая инфильтрация печени (стеатоз) • Стеатоз – накопление липидов в печени • Причины: 1. Снижение белок-синтезирующей функции печени. 2. Усиленный синтез ЖК (при алкоголизме).
Катаболизм спирта
Лечение стеатоза
