Обмен липидов часть I классификация переваривание всасывание

Обмен липидов ( часть I): классификация, переваривание, всасывание. Транспорт липидов в плазме крови: строение и классификация липопротеинов. Нарушения переваривания липидов

Классификация липидов (повторение) Простые липиды l Сложные липиды l Холестерин и его производные (стероиды) Простые липиды состоят из… К ним относятся: 1. 2. 3. 4. l

Классификация липидов l l Сложные липиды в своем составе могут содержать также ……. . , ………, ………. Примеры сложных липидов:

Роль пищевых липидов l l 1. С липидами пищи поступают жирорастворимые витамины (ретинол, кальциферол, токоферол, филлохинон) 2. В составе пищевых липидов поступают ненасыщенные и полиненасыщенные кислоты, которые либо не образуются в организме, либо образуются недостаточно

Роль пищевых липидов l l l 3. 30% энергии в обычном состоянии организм получает за счет окисления пищевых липидов 4. При интенсивной физической работе до 60% энергии организм получает из липидов пищи 5. Миокард предпочитает использовать как источник энергии окисление липидов, а не ПАОГ: до 80% АТФ в сердце образуется за счет энергии окисления жирных кислоь

Пищевая потребность в липидах l l l С пищей в организм ежедневно поступает от 80 до 150 г липидов Жидкие жиры (растительные масла) содержат в своём составе полиеновые жирные кислоты, которые не синтезируются в организме Жидкие жиры должны составлять не менее одной трети жиров пищи.

Основные продукты, богатые липидами l l l Сливочное масло (высокое содержание витамина А) Растительные масла (полиеновые жирные кислоты, витамин Е) Зрелое мясо (витамин К, Д, А, Е)

Основные продукты, богатые липидами l l Сало (жирные кислоты близки по составу к человеческим) Яичный желток (фосфатидилхолин, витамины А, Д) Сливки, сметана, сыры (жирные кислоты со средней длиной цепи, вивтамины А и Д) Жирные сорта рыбы (полиненасыщенные жирные кислоты, в том числе ω-ненасыщенные)

Принципы переработки пищевых жиров l l l Переваривание липидов пищи происходит в кишечнике Основные продукты гидролиза - жирные кислоты и 2 -моноацилглицериды После всасывания подвергаются ресинтезу и последующей упаковке в хиломикроны (ХМ) в энтероцитах

Основные этапы переваривания и всасывания пищевых липидов l l 1. Ротовая полость и желудок В желудке небольшая часть жиров гидролизуется под действием «липазы языка»

Основные этапы переваривания и всасывания пищевых липидов l l l Этот фермент относительно устойчив при кислых значениях р. Н желудочного сока. Поэтому он действует в течение 1 -2 ч на жиры пищи в желудке. Вклад этой липазы в переваривание жиров у взрослых незначителен Основной процесс переваривания происходит в тонкой кишке

Основные этапы переваривания и всасывания пищевых липидов l l l 2. Эмульгирование происходит в тонком кишечнике под действием солей желчных кислот С помощью амфифильных молекул желчных кислот формируется монослой липидов на границе раздела «водапищевой жир» в полости 12 -перстной кишки

Желчные кислоты

Панкреатическая липаза l l l Переваривание жиров - гидролиз жиров панкреатической липазой. р. Н-оптимум для панкреатической липазы ≈8 В 12 -перстной кишке происходит нейтрализации кислого содержимого из желудка бикарбонатом, я в составе сока поджелудочной железы: Н+ + НСО 3 - → Н 2 СО 3 → Н 2 О + СО 2 ↑.

Колипаза l l Колипаза попадает в полость кишечника в неактивном виде вместе с панкреатической липазой Под действием трипсина превращается в активную форму (ограниченный протеолиз)

Колипаза l l l Гидрофобный домен колипазы связывается с поверхностью мицеллы эмульгированного жира Колипаза способствует формированию такой конформации панкреатической липазы, при которой активный центр фермента максимально приближен к своим субстратам - молекулам жиров) В присутствии колипазы скорость реакции гидролиза жира в кишечнике резко возрастает.

Продукты реакции панкреатической липазы l l l Панкреатическая липаза гидролизует жиры преимущественно в положениях 1 и 3 Основными продуктами гидролиза являются свободные ДЛИННОЦЕПОЧЕЧНЫЕ жирные кислоты и 2 -моноацилглицериды (βмоноацилглицериды). Молекулы 2 -моноацилглицеридов также обладают свойствами детергентов и способствуют эмульгированию жира.

Переваривание глицерофосфолипидов l l В переваривании глицерофосфолипидов участвуют несколько ферментов, синтезирующихся в поджелудочной железе. Основной среди них - ФОСФОЛИПАЗА А 2 гидролизует сложноэфирную связь у второго атома углерода глицерола, образуются ЛИЗОФОСФОЛИПИДЫ.

Переваривание и всасывание жира у грудных детей l l Для детей грудного возраста основным источником энергии являются жиры Молоко содержит жиры, в состав которых входят в основном жирные кислоты с короткой и средней длиной алифатических цепей (С 4 -12) Жиры в составе молока находятся уже в эмульгированном виде, поэтому они сразу же доступны для гидролиза ферментами. На жиры молока в желудке детей действует липаза языка)

Переваривание и всасывание жира у грудных детей l l В желудке детей грудного и младшего возраста вырабатывается желудочная липаза, которая активна при нейтральном значении р. Н, характерном для детей Эта липаза гидролизует жиры, отщепляя, жирные кислоты у третьего атома углерода глицерола.

Переваривание и всасывание жира у грудных детей l l l Далее гидролиз жиров молока продолжается в кишечнике под действием панкреатической липазы. Жирные кислоты с короткой цепью всасываются частично уже в желудке. Остальные жирные кислоты всасываются в тонком кишечнике.

Всасывание продуктов переваривания липидов l l Продукты гидролиза липидов, нерастворимые в воде, холестерин пищи, а также соли желчных кислот образуют в просвете кишечника мицеллы всасывания, или смешанные мицеллы Гидрофобные части молекул обращены внутрь мицеллы, а гидрофильные – наружу, поэтому мицеллы хорошо растворяются в водной фазе содержимого тонкой кишки.

Всасывание продуктов переваривания липидов l l l Стабильность мицелл обеспечивается в основном солями желчных кислот. Всасывание жирных кислот со средней длиной цепи, образующихся при переваривании липидов молока, происходит без участия смешанных мицелл. Жирные кислоты молока из энтероцитов попадают в кровь, связываются с белком альбумином и транспортируются в печень.

Нарушения переваривания и всасывания липидов пищи Причины: l снижение выделения липазы и колипазы поджелудочной железой l Снижение образования желчных кислот в печени l Нарушение выделения желчи l Нарушения всасывания Возможные заболевания Хронический панкреатит Гепатит Желчно-каменная болезнь Энтерит

Проявления нарушенного переваривания и всасывания липидов l l l 1. Стеаторея 2. Тошнота после приема жирной пищи (через 1 -3 часа) 3. Боли в верхней части живота (печень и поджелудочная железа), усиливаются после приема жирной пищи

Энтерогепатическая рециркуляция l l l Мицелла попадает в энтероцит Желчные кислоты из мицеллы далее попадают через воротную вену в печень Из гепатоцитов они вновь секретируются в жёлчный пузырь и далее опять участвуют в эмульгировании жиров

Энтерогепатическая рециркуляция l l l Этот путь жёлчных кислот называют "энтерогепатическая циркуляция" Каждая молекула желчных кислот за сутки проходит 5 - 8 циклов Только около 5% жёлчных кислот выделяется с фекалиями

Ресинтез жиров в энтероцитах l Жирные кислоты вступают в реакцию этерификации только в активной форме в виде производных коэнзима А, поэтому первая стадия ресинтеза жиров - реакция активации жирной кислоты:

Ресинтез жиров в энтероцитах l l HSСо. А + RCOOH + АТФ → R-CO ~SCо. А + АМФ + Н 4 Р 2 О 7 Реакция катализируется ферментом ацил -Ко. А-синтетазой (тиокиназой)

Образование эфиров холестерина l l В энтероцитах всосавшиеся молекулы холестерола также превращаются в эфиры путём взаимодействия с ацил-Ко. А Эту реакцию катализирует ацил: холестеролацилтрансфераза (АХАТ). От активности АХАТ зависит скорость поступления экзогенного холестерина в организм.

Состав ресинтезированных жиров l l В реакциях ресинтеза жиров участвуют только жирные кислоты с длинной углеводородной цепью. В ресинтезе жиров участвуют также и жирные кислоты, синтезированные в организме, поэтому по составу ресинтезированные жиры отличаются от жиров, полученных с пищей.

Состав ресинтезированных жиров l Однако при поступлении с пищей жиров с необычными жирными кислотами, например бараньего жира, в энтероцитах и адипоцитах появляются жиры, богатые насыщенными разветвлёнными жирными кислотами

Состав ресинтезированных жиров l В клетках слизистой оболочки кишечника происходит также активный синтез ГЛИЦЕРОФОСФОЛИПИДОВ, необходимых для формирования структуры ЛИПОПРОТЕИНОВ транспортных форм липидов в крови.

Хиломикроны l В энетроцитах из жиров, образовавшихся в результате ресинтеза, а также из эфиров холестерина, жирорастворимых витаминов, поступивших с пищей, формируются крупные и очень легкие липопротеиновые комплексы ХИЛОМИКРОНЫ (ХМ).

Хиломикроны l l ХМ поступают вначале в лимфу, затем в правое сердце и далее в кровь ХМ доставляют жиры в периферические ткани

Принципы строения липопротеинов

Апопротеины l l l сложные интегральные белки, выполняющие несколько важных функций: Участвуют в сборке липопротеиновой частицы в клетках печени и энтероцитах Позволяют клеткам захватывать ЛП с помощью специальных рецепторов Активируют некоторые ферменты, участвующие в расщеплении ЛП в плазме крови Выполняют роль регуляторов метаболизма, попадая в клетки в составе ЛП

Виды липопротеинов в крови здорового человека l l l в порядке возрастания плотности выделяют ХМ (хиломикроны) ЛПОНП (ЛП очень низкой плотности ЛППП (ЛП промежуточной плотности ЛПНП (ЛП низкой плотности) ЛПВП (ЛП высокой плотности).

Образование и роль разных классов ЛП l l Хиломикроны образуются в энтероцитах в процессе ресинтеза ТАГ. В легких усваивается примерно половина липидов, доставленных ХМ.

Образование и роль разных классов ЛП: хиломикроны l l l Большое количество липидов необходимо легочной ткани для поддержания высокой тканевой температуры и синтеза защитного фосфолипидного комплекса, покрывающего внутреннюю поверхность альвеол – сурфактанта. В крови содержится фермент липопротеидлипаза, ускоряющий расщепление триглицеридов из ХМ и превращающих ХМ в ремнанты (остаточные частицы) Ремнанты - это ХМ, лишившиеся части ТАГ. Они поглощаются множеством органов

Образование и роль разных классов ЛП: ЛПОНП l l l 10% ЛПОНП образуется в энтероцитах, 90% ЛПОНП синтезируется в печени. Они удаляют избыток ТАГ из гепатоцитов, а также осуществляют транспорт эфиров холестерина из печени в ткани. Активными потребителями ХС ЛПОНП являются кожа (синтез витамина Д), надпочечники и гонады (синтез стероидных гормонов).

Образование и роль разных классов ЛП: ЛППП и ЛПНП l l l ЛППП - промежуточная форма между ЛПОНП и ЛПНП. Их уровень в норме невысокий, однако сильно увеличивается при избыточном потреблении жирной пищи или снижении активности липопротеидлипазы. ЛПНП - наиболее богатая холестерином фракция, составляющая около половины всех ЛП плазмы у человека. ЛПНП специфически рецептируются клетками, благодаря наличию особого рецептора, узнающего апопротеины В и Е в составе ЛПНП.

Образование и роль разных классов ЛП: ЛПНП l С нарушением функций рецептора апо В, Е на клетках сосудов связывают повышенный риск атеросклероза, при котором в клетках сосудистой стенки накапливается значительное количество холестерина из ЛПНП.

Образование и роль разных классов ЛП: ЛПВП l l ЛПВП синтезируются вначале в клетках печени. Образуются полые мембраноподобные комплексы, состоящие из специфических апропротеинов А и фосфолипидов эндоплазматической сети. Эти частицы выделяются в кровоток, где нагружаются этерифицированным холестерином.

Образование и роль разных классов ЛП: ЛПВП l ЛПВП - единственная фракция ЛП, которая препятствует атерогенезу – накоплению холестерина в стенках сосудов

Образование и роль разных классов ЛП: ЛПВП l l ЛПВП участвуют в обратном транспорте ХС из клеток сосудов в печень. ЛПВП стимулируют образование простациклинов, снижающих активность тромбоцитов и препятствуют свертыванию крови в сосудах; уменьшают скорость проникновения ЛПНП в сосудистую стенку; стимулируют деление клеток внутренней сосудистой выстилки в зонах дефектов.

Обмен липопротеинов в организме