Контрольная работа по "Биохимия"

1. Липиды: классификация,  строение простых липидов. Функции  липидов в организме. Источники  жиров. Нормы потребления жиров. 

Простые липиды — соединения, состоящие только из жирных 

кислот и спиртов.

Они делятся  на две группы:

1) нейтральные  ацилглице-ролы

2) воски. 

Нейтральные ацилглицеролы  — это сложные эфиры трехатомного

спирта глицерина  и одной, двух или трех жирных кислот. В 

зависимости от этого различают соответственно моноацилглицеролы, диацил-

глицеролы, триацилглицеролы; последние в природе встречаются чаще

всего. Простые  ацилглицеролы не содержат ионных групп, являются

нейтральными  липидами, относятся к Ь-ряду. Триацилглицеролы

имеют и другие названия: глицериды, триглицеролы, ацилглицерины 

или нейтральные  жиры. Таким образом, глицериды в зависимости от

числа ацильных остатков (КСО-) можно также делить на: моно-, ди- и 

триглицериды.

В организме  человека липиды представлены:

1.Структурными  липидами (холестерол, фосфолипиды, гликолипиды).

2.Резервными  липидами (триацилглицеролы).

3.Свободными липидами (липопротеины крови: хиломикроны (хм), липопротеины очень низкой плотности (лпонп), липопротеины низкой плотности (лпнп), липопротеины высокой плотности (лпвп). 

Биологическая роль липидов.

1.Структурная.  Липиды являются обязательным  структурным компонентом биологических мембран клеток (холестерол, фосфолипиды, гликолипиды).

2.Резервная.  Липиды могут откладываться про  запас в жировых депо клеток (триацилглицеролы, ВЖК, витамины  А,Д,Е,К).

3.Энергетическая. При окислении 1г липидов до  конечных продуктов (СО₂,Н₂О) выделяется около  9,3 ккал энергии.

4.Механическая. Липиды подкожной жировой клетчатки,  соединительной ткани предохраняют  внутренние органы от механических  повреждений.

5 .Теплоизолирующая. Защищают организм от переохлаждения  и перегревания.

6.Транспортная - участвуют в транспорте веществ  через липидный слой биомембран  клеток.

7.Регуляторная. Некоторые гормоны являются производными  холестерола, их относят к стероидным  соединениям (андрогены, эстрогены,  глюко-и микералокортикоиды). Эссенциальные ПНВЖК, входящие в состав липидов служат предшественниками биологически активных веществ ЭЙКОЗАНОИДОВ (ПРОСТАГЛАНДИНОВ, ПРОСТАЦИКЛИНОВ,ТРОМБОКСАНОВ,ЛЕЙКОТРИЕНОВ), регулирующих клеточный метаболизм в тканях и органах по месту их образования, участвующих в координации обмена веществ.

10.Растворяющая  роль. В липидах растворяются жирорастворимые витамины A, D, E, К.

11.Питательная.  С липидами пищи в организм  поступают незаменимые ВЖК (эссенциальные), которые имеют 2 и более двойных  связей.  

Липиды -  органические вещества, характерные для живых организмов, нерастворимые в воде, но растворимые в органических растворителях и друг в друге. 
 

 ФОРМЫ СУЩЕСТВОВАНИЯ ЛИПИДОВ  В ОРГАНИЗМЕ ЧЕЛОВЕКА

1. Жировые включения, которых больше всего в адипоцитах. Это форма существования триглицеридов.
2. Биомембраны. Они не содержат триглицеридов, зато в них присутствуют фосфолипиды, гликолипиды и холестерин.
3. Липопротеины. Могут включать в себя липиды всех классов.

ЛИПОПРОТЕИНЫ

      Липопротеины - это сферические частицы, в которых можно выделить гидрофобную сердцевину, состоящую из триглицеридов (ТРГ) и эфиров холестерина (ЭХС) и амфифильную оболочку, в составе которой – фосфолипиды, гликолипиды и белки.

      Белки оболочки называются апобелками. Холестерин (ХС) обычно занимает промежуточное положение между оболочкой и сердцевиной. Компоненты частицы связаны слабыми типами связей и находятся в состоянии постоянной диффузии – способны перемещаться друг относительно друга.

      Основная  роль липопротеинов – транспорт липидов, поэтому обнаружить их можно в биологических жидкостях.

      При изучении липидов плазмы крови оказалось, что их можно разделить на группы, так как они отличаются друг от друга по соотношению компонентов. У разных липопротеинов наблюдается различное соотношение липидов и белка в составе частицы, поэтому различна и плотность.

      Липопротеины  разделяют по плотности методом  ультрацентрифугирования, при этом они не осаждаются, а всплывают (флотируют). Мерой всплывания является константа флотации, обозначаемая S_f (сведберг флотации). В соответствии с этим показателем различают следующие группы липопротеинов: 

      Липопротеины  можно разделить и методом  электрофореза. При классическом щелочном электрофорезе разные липопротеины ведут себя по-разному. При помещении липопротеинов в электрическое поле хиломикроны остаются на старте. ЛОНП и ЛПП можно обнаружить  во фракции преb-глобулинов, ЛНП - во фракции b-глобулинов, а ЛВП - a-глобулинов:

            Определение липопротеинового спектра плазмы крови применяется в медицине для диагностики атеросклероза.

            Все эти липопротеины отличаются по своей функции.

      1. Хиломикроны (ХМ) - образуются в клетках кишечника, их функция: перенос экзогенного жира из кишечника в ткани (в основном - в жировую ткань), а также - транспорт экзогенного холестерина из кишечника в печень.

      2. Липопротеины Очень Низкой Плотности (ЛОНП) - образуются в печени, их роль: транспорт эндогенного жира, синтезированного в печени из углеводов, в жировую ткань.

      3. Липопротеины Низкой Плотности (ЛНП) - образуются в кровеносном русле из ЛОНП через стадию образования Липопротеинов Промежуточной Плотности (ЛПП). Их роль: транспорт эндогенного холестерина в ткани.

      4. Липопротеины Высокой Плотности (ЛВП) - образуются в печени, основная роль - транспорт холестерина из тканей в печень, то есть удаление холестерина из тканей, а дальше холестерин выводится с желчью.

      При определении содержания в крови  липопротеинов различной плотности  их обычно разделяют методом электрофореза. При этом ХМ остаются на старте, ЛОНП оказываются во фракции преb-глобулинов, ЛНП и ЛПП находят во фракции b-глобулинов, а ЛВП - a₂-глобулинов. Если в крови повышено содержание b-глобулинов (ЛНП) - это означает, что холестерин откладывается в тканях (развивается атеросклероз). 

      ИСТОЧНИКИ ЖИРА В ОРГАНИЗМЕ:

    1. Пищевой  жир (экзогенный)

    2. Эндогенный  жир,  синтезируется  в печени из углеводов. 

ПИЩЕВОЙ ЖИР.

      Переваривание экзогенного жира обязательно требует  предварительного эмульгирования. Некоторые пищевые жиры поступают в организм уже в эмульгированной форме, например молочный жир. Для остальных необходимо эмульгирование с помощью специальных веществ - эмульгаторов (детергентов).

      Эмульгаторы – вещества амфифильной природы. Они снижают поверхностное натяжение и стабилизируют эмульсию Общее в строении эмульгаторов: наличие гидрофильных и гидрофобных участков. Гидрофильным участком молекула эмульгатора растворяется в воде, гидрофобным - в жире. Благодаря этому создается большая площадь контакта жира с водной фазой, в которой находится  фермент.  Белки  могут выступать в  роли  эмульгаторов.  Грудным детям эмульгаторы не нужны: они получают уже эмульгированный жир молока.

      В организме человека эмульгаторами  являются ЖЕЛЧНЫЕ КИСЛОТЫ. Это вещества стероидной природы. Синтезируются в печени  из холестерина путем окисления по монооксигеназному типу в две первичные желчные кислоты: ХОЛЕВУЮ и ХЕНОДЕЗОКСИХОЛЕВУЮ, которые затем связываются с аминокислотными остатками глицина и таурина. Так образуются конъюгированные желчные кислоты - ГЛИКОХОЛЕВАЯ (в которой гидрофильный  участок представлен остатком глицина) и ТАУРОХОЛЕВАЯ (в ней гидрофильный участок представлен таурином). Гидрофобным компонентом всех желчных кислот является производное холестерина. Образуются и другие желчные кислоты – их разнообразие достаточно велико. В составе желчи желчные кислоты поступают в 12-перстную кишку и аллостерически активируют панкреатическую липазу.

      Собственно  переваривание жиров – это  гидролиз сложноэфирных связей. Существует три фермента: 

   

1. Язычная липаза. Вырабатывается клетками слизистой оболочки задней части языка. Действие этого фермента проявляется только в желудке (раньше считали, что это – желудочная липаза). Язычная липаза может переваривать уже эмульгированный жир. Ее pH-оптимум – 4-5. Поэтому в желудке взрослого человека язычная липаза неактивна. Реально жиры перевариваются язычной липазой только у младенцев.

     У взрослых людей переваривание жира идет только в кишечнике по схеме: «выделение желчи Þ эмульгирование жира Þ действие панкреатической липазы». 

2. Панкреатическая липаза. Сам по себе этот фермент обладает очень низкой активностью. Но в поджелудочной железе вырабатывается белок, который, попадая в кишечник, способен активировать панкреатическую липазу. Название этого белка – «колипаза». Колипаза вырабатывается в виде неактивного предшественника – проколипазы, который активируется трипсином в кишечнике. Колипаза не является классическим активатором, она лишь связывает субстрат и приближает его к активному центру липазы.

            Образовавшиеся жирные кислоты и моноацилглицерины  могут всасываться в кишечную стенку.

3. Эстераза липидов. Под действием этого фермента ча
4. сть моноацилглицеринов может подвергаться гидролизу с образованием глицерина и жирных кислот.

     Таким образом, продуктами переваривания жира являются глицерин, жирные кислоты и моноацилглицерины. Всасываются продукты переваривания путем предварительного образования смешанных МИЦЕЛЛ с желчными кислотами.

      Итак, желчные кислоты выполняют 2 функции: эмульгирование жира и всасывание жирных кислот.

      Мицеллы попадают в энтероциты. Там из компонентов  мицелл снова образуются триацилглицерины, а желчные кислоты по системе  воротной вены возвращаются в печень, и могут снова поступать в  желчь. Этот процесс называется рециркуляцией желчных кислот.

      Процесс синтеза жира в энтероцитах из компонентов мицелл называется РЕСИНТЕЗОМ жира. 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 (смотрите стр.2). Это небольшая  жировая капля: в центре ее находятся  триацилглицерины, являющиеся преобладающим  компонентом частицы и составляет 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, имеющиеся в стенках кровеносных капилляров, путем экзоцитоза. Поэтому путем экзоцитоза хиломикроны поступают в лимфу. Через нее они попадают в большой круг кровообращения, минуя печень. После употребления в пищу жира в крови наблюдается повышенное содержание хиломикронов. В кровеносном русле происходит перенос на хиломикроны ещё двух апобелков: "С" и "Е". Стенки капилляров жировой, мышечной и других клеток, а также мембраны таких клеток содержат фермент – липопротеинлипазу. Он гидролизует триацилглицерины хиломикрона. АпоС является мощным активатором липопротеинлипазы.