Таг это биохимия

Пируватдегидрогеназный мульферментный комплекс

Ферменты
комплекса пальмитатсинтазы и ацетил-SКоА-карбоксилазы являются
адаптивными ферментами, количество их
возрастает при усиленном питании и
уменьшается при голодании и потреблении
жира. Индуктором биосинтеза этих
ферментов является инсулин.

Суммарное
уравнение отражает окислительное
декарбоксилирование пирувата,
восстановление НАД до НАДН и образование
ацетил-SKoA.

https://www.youtube.com/watch?v=ytcopyrightru

Ряд
веществ может ингибировать ферменты
дыхательной цепи и блокировать движение
электронов от НАДН и ФАДН2 на
кислород. Они называются ингибиторы.
В результате прекращается движение
электронов, выкачивание ионов Н  и
работа АТФ-синтазы. Синтез АТФ отсутствует
и клетка погибает. Выделяют три основных
группы ингибиторов:

  • действующие
    на I комплекс, например, амитал (производное
    барбитуровой кислоты), ротенон,прогестерон,

  • действующие
    на III комплекс, например, экспериментальный
    антибиотик антимицин
    А
    ,

  • действующие
    на IV комплекс, например, сероводород (H2S), угарный
    газ
     (СО), цианиды (-CN).

Энергетическую
ценность и выгодность окисления
вещества можно подсчитать. Количество
запасенной энергии при окислении
того или иного соединения
характеризует количество
АТФ,
а эффективность использования энергии
вещества и ее захвата – коэффициент
P/O.

Коэффициент
Р/О – это отношение количества неорганического
фосфата, включенного
в молекулу АТФ АТФ-синтазой к
количеству атомов кислорода,
включенного в молекулу Н2О,
при переносе одной
пары электронов по
дыхательной цепи.

Экспериментально
установлено, что при окислении веществ
с участием НАД-зависимых дегидрогеназ,
соотношение количества включенного в
АТФ фосфата относится к количеству
использованных атомов кислорода как 3
к 1, т.е. коэффициент P/O равен трем.
Аналогично для ФАД-зависимых дегидрогеназ
коэффициент P/O равен двум.

Гормоны
(греч. hormao –
привожу в движение) – это вещества,
вырабатываемые специализированными
клетками и регулирующие обмен веществ
в отдельных органах и во всем организме
в целом. Для всех гормонов характерна
большая специфичность действия и высокая
биологическая активность.

Таг это биохимия

С
нарушением гормонального обмена связан
ряд наследственных и приобретенных
заболеваний, сопровождающихся серьезными
проблемами в развитии и жизнедеятельности
организма
(карликовость игигантизм, сахарный и несахарный диабет, микседема, бронзовая
болезнь и
др).

Гормоны
можно классифицировать по
химическому строению, растворимости, локализации их
рецепторов и влиянию на обмен
веществ.

Ферменты
комплекса пальмитатсинтазы
и
ацетил-SКоА-карбоксилазы
являются адаптивными ферментами,
количество их возрастает при усиленном
питании и уменьшается при голодании и
потреблении жира. Индуктором биосинтеза
этих ферментов является инсулин.

Болезнь
Тея-Сакса
(амавротическая
семейная идиотия)
является результатом дефекта
N-ацетилгексозаминидазы,
при котором происходит отложение
ганглиозидов
в клетках
головного мозга, что сопровождается
атрофией зрительных нервов, слепотой,
слабоумием и смертью в младенческом
возрасте.

Потребность
в липидах взрослого организма составляет
80-100 г в сутки, из них растительных
(жидких) жиров должно быть не менее 30%.
С пищей в основном поступают
триацилглицеролы, фосфолипиды и эфиры
ХС.

1.
Эмульгирование
жиров
пищи – необходимо для того, чтобы
ферменты ЖКТ смогли начать работу.

2.
Гидролиз
триацилглицеролов,
фосфолипидов и эфиров ХС под влиянием
ферментов ЖКТ.

3.
Образование
мицелл
из продуктов переваривания (жирных
кислот, МАГ, холестерола).

4.
Всасывание
образованных
мицелл в эпителий кишечника.

5.
Ресинтез
триацилглицеролов,
фосфолипидов и эфиров ХС в энтероцитах.

После
ресинтеза липидов в кишечнике они
собираются в транспортные формы –
хиломикроны
(основные)
и липопротеины высокой плотности (ЛПВП)
(малое количество) – и разносятся по
организму.

2. Ковалентная модификация

Благодаря
инсулину, глюкагону, адреналину,
тиреотропному и адренокортикотропному
гормонам происходит ковалентная
модификация ферментов ацетил-SКоА-карбоксилазы
и ТАГ-липазы
путем фосфорилирования-дефосфорилирования.

Благодаря
инсулину, глюкагону, адреналину,
тиреотропному и адренокортикотропному
гормонам происходит ковалентная
модификация
ферментов ацетил-SКоА-карбоксилазы и ТАГ-липазы путем
фосфорилирования-дефосфорилирования.

Регуляция активности ацетил-sКоА-карбоксилазы

https://www.youtube.com/watch?v=https:accounts.google.comServiceLogin

Инсулин
активирует протеинфосфатазу
и
способствует дефосфорилированию и
активации ацетил-SКоА-карбоксилазы.
Одновременно в клетке дефосфорилируется
и инактивируется ТАГ-липаза.

Глюкагон,
адреналин
или другие
гормоны, действуя по аденилатциклазному
механизму с участием цАМФ-зависимой
протеинкиназы, вызывают фосфорилирование
и ингибирование ацетил-SКоА-карбоксилазы
и, следовательно, останавливают липогенез.
Одновременно они активируют ТАГ-липазу
(механизм).

При
уменьшении количества инсулина
и возрастании
глюкагона
усиливаются
липолиз в жировой ткани, поступление
жирных кислот в печень и другие ткани
и реакции их β-окисления. Такое состояние
наблюдается при гипогликемии любого
происхождения. При обратном соотношении
гормонов начинаются реакции синтеза
жиров.

Инсулин активирует протеинфосфатазу и
способствует дефосфорилированию и
активации ацетил-SКоА-карбоксилазы.
Одновременно в клетке дефосфорилируется
и инактивируется ТАГ-липаза.

Таг это биохимия

Глюкагон, адреналин или
другие гормоны, действуя по аденилатциклазному
механизму с участием цАМФ-зависимой
протеинкиназы, вызывают фосфорилирование
и ингибирование ацетил-SКоА-карбоксилазы и,
следовательно, останавливают липогенез.
Одновременно они активируют
ТАГ-липазу (механизм).

При
уменьшении количества инсулина и
возрастании глюкагона усиливаются
липолиз в жировой ткани, поступление
жирных кислот в печень и другие ткани
и реакции их β-окисления. Такое состояние
наблюдается при гипогликемии любого
происхождения. При обратном соотношении
гормонов начинаются реакции синтеза
жиров.

Таким
образом, работа пируватдегидрогеназы
подавляется при избытке в
митохондрии (в клетке) АТФ иНАДН,
что позволяет снизить окисление пирувата
и, следовательно, глюкозы в случае когда
энергии достаточно.

Если АТФ
мало или
имеется влияние инсулина, то образуется
ацетил-SКоА. Последний в зависимости от
условий будет направляться либо в цикл
трикарбоновых кислотс образованием
энергии АТФ, либо на синтезхолестерина и жирных
кислот.

Окисление
ацетата дает много энергии

Образующийся
в ПВК-дегидрогеназной реакции ацетил-SКоА
далее вступает в цикл
трикарбоновых кислот(ЦТК,
цикл лимонной кислоты, цикл Кребса).
Кроме пирувата, в цикл вовлекаются
кетокислоты, поступающие из
катаболизма аминокислот или
каких-либо иных
веществ.

Цикл
трикарбоновых кислот

Цикл
протекает в матриксе
митохондрий и
представляет собой восемь последовательных
реакций: связывание ацетила и оксалоацетата (щавелевоуксусной
кислоты) с образованием лимонной кислоты,
изомеризация лимонной кислоты и
последующие реакции окисления с
сопутствующим выделением СО2.
После восьми реакций цикла вновь
образуется оксалоацета.

Таг это биохимия

Основная
роль ЦТК заключается в

  • генерации
    атомов водорода для работы дыхательной
    цепи, а именно трех молекул НАДН и одноймолекулы ФАДН2.

Кроме
этого, в ЦТК образуется

  • одна
    молекула АТФ,

  • сукцинил-SКоА,
    участвующий в синтезе гема,

  • кетокислоты,
    являющиеся аналогами аминокислот –
    α-кетоглутарат для глутаминовой кислоты,
    оксалоацетат для аспарагиновой.

Реакции
цикла трикарбоновых кислот

https://www.youtube.com/watch?v=ytpolicyandsafetyru

Регуляция
цикла трикарбоновых кислот

Главным
и основным регулятором
ЦТК является оксалоацетат,
а точнее его доступность. Наличие
оксалоацетата вовлекает в ЦТК ацетил-SКоА
и запускает процесс.

Обычно
в клетке имеется баланс между
образованием ацетил-SКоА (из глюкозы,
жирных кислот или аминокислот) и
количеством оксалоацетата. Источником оксалоацетата
является глюкоза (синтез
из пирувата в анаплеротической
реакции), поступление из фруктовых
кислот
самого цикла (яблочной, лимонной),
образование из аспарагиновой
кислоты в
результате трансаминирования.

Примером
существенной роли оксалоацетата служит
активация синтеза
кетоновых тел и кетоацидоз плазмы
крови при недостаточном количестве
оксалоацетата в
печени.
Такое состояние наблюдается при
инсулинзависимом сахарном диабете, при
голодании, алкогольном отравлении или
длительной физической нагрузке.

Таг это биохимия

Регуляция
синтеза жк.Регуляторный фермент
синтеза жк – ацетил-КоА-карбоксилаза.
Этот фермент регулируется несколькими
способами .

Активация/диссоциация
комплексов субъединиц фермента. В
неактивной форме ацетил-КоА-карбоксилаза
представляет собой отдельные комплексы,
каждый из которых состоит из 4 субъединиц.
Активатор фермента-цитрат. Он стимулирует
объединение комплексов, в результате
чего активность фермента увеличивается
. Ингибитор-пальмитоил-КоА. Он вызывает
диссоциацию комплекса и снижение
активности фермента.

Фосфорилирование/дефосфорилирование
ацетил-КоА-карбоксилазы. В
постабсорбтивномсостоянии или при
физической работе глюкагонили
адреналин через аденилатциклазную
систему активируют проинкиназу А и
стимулируют фосфорилирование субъединиц
ацетил-КоА карбоксилазы. Фосфорилированный
фермент неактивен, и синтез жирных
кислот останавливается.

В абсорбтивный
период инсулин активирует фосфатазу,
и ацетил-КоА карбоксилаза переходит в
дефосфорилированное состояние. Затем
под действием цитрата происходит
полимеризация протомеров фермента, и
он становится активным. Кроме активации
фермента, цитрат выполняет и другую
функцию в синтезе ЖК. В абсорбтивный
период в митохондриях клеток печени
накапливается цитрат, в составе которого
остаток ацитила транспортируется в
цитозоль.

Регуляция
скорости β-окисления.
Β-окисление-метаболический путь ,
прочно связанный с работой ЦПЭ и общего
пути катаболизма. Поэтому его скорость
регулируется потребностью клетки в
энергии, т.е. соотношениями АТФ/АДФ иNADH/NAD , так же, как и скорость реакции ЦПЭ и
общего пути катаболизма. Скорость
β-окисления в тканях зависит от доступности
субстрата, т.е.

от количества жирных
кислот, поступающих в митохондрии.
Концентрация свободных жирных кислот
в крови повышается при активации
липолиза в жировой ткани при голодании
под действием глюкагона и при физической
работе под действием адреналина. В этих
условиях жирные кислоты становятся
преимущественным источником энергии
для мышц и печени, так как в результате
β-окисления образуютсяNADHи ацетил-КоА, ингибирующие
пируватдегидрогеназный комплекс.

Превращение пирувата, образующегося
из глюкозы, в ацетил-КоА замедляется.
Накапливаются промежуточные метаболиты
гликолиза и, в частности, глюкозо-6-фосфат.
Глюкозо-6-фосфат ингибирует гексокиназу
и, следовательно, препятствует
использованию глюкозы в процессе
гликолиза. Таким образом, преимущественное
использование жк как основного источника
энергии в мышечной ткани и печени
сберегает глюкозу для нервной ткани и
эритроцитов.

Таг это биохимия

Скорость β-окисления также
зависит от активности фермента
карнитинацилтрансферазыI.
В печени этот фермент ингибируется
малонил КоА, веществом , образующимся
при биосинтезе жк. В абсорбтивный период
в печени активируется гликолиз и
увеличивается образование ацетил-КоА
из пирувата. Первая реакция синтеза
жк-превращение ацетил-КоА в малонил-КоА.
Малонил-КоА ингибирует β-окисление жк,
котрые могут использоваться для синтеза
жира.

Образование
малонил-КоА из ацетил-КоА-регуляторная
реакция в биосинтезе жк. Первая реакция
синтеза жк-превращение ацетил-КоА в
малонил-КоА. Фермент, катализирующий
эту реакцию(ацетил Коа-карбоксилаза),
относят к классу лигаз. Он содеожит
ковалентно связанный биотин . В первой
стадии реакции СО2ковалентно
связывается с биотином за счет энергии
АТФ, во 2 стадии СОО- переносятся
на ацетил-КоА с образованием малонил-КоА.

Активность фермента ацетил-КоА-карбоксилазы
определяет скорость всех последующих
реакций синтеза жк.Поступивший
в цитозоль цитрат активирует фермент
ацетил-КоА-карбоксилазу. Малонил-КоА в
свою очередь угнетает перенос высших
жирных кислот из цитозоля в матрикс
митохондрий, ингибируя активность
внешней ацетил-КоА:карнитин-ацилтрансферазы,
выключая таким образом окисление высших
жирных кислот.

Ацетил-КоА Оксалоацетат→
Цитрат HS-КоА

Цитрат HSКоА АТФ→Ацетил-КоА АДФ Pi Оксалоацетат

https://www.youtube.com/watch?v=ytadvertiseru

Ацетил-КоА
в цитоплазме служит исходным субстратом
в для синтеза жк, а оксалоацетат в
цитозоле подвергается превращениям, в
результате которых образуется пируват.

Два способа синтеза атф

Результат
регуляции метаболических путей
превращения глюкозы – постоянство
концентрации глюкозы в крови. Концентрация
глюкозы в артериальной крови в течение
суток поддерживается на постоянном
уровне 60-100 мг/дл (3,3-5,5 ммоль/л). После
приёма углеводной пищи уровень глюкозы
возрастает в течение примерно 1 ч до 150
мг/дл (∼8
ммоль/л, алиментарная гипергликемия),
а затем возвращается к нормальному
уровню (примерно через 2 ч).

Регуляция
содержания глюкозы в крови в абсорбтивном
и постабсорбтивном периодах.
Для предотвращения
чрезмерного повышения концентрации
глюкозы в крови при пищеварении основное
значение имеет потребление глюкозы
печенью и мышцами, в меньшей мере –
жировой тканью. В печени глюкоза
откладывается в печени в форме гликогена,
остальная часть превращается в жиры и
окисляется, обеспечивая синтез АТФ.

Ускорение этих процессов инициируется
повышением инсулинглюкагонового
индекса. Другая часть глюкозы, поступающей
из кишечника, попадает в общий кровоток.
Примерно 2/3 этого количества поглощается
мышцами и жировой тканью. Это обусловлено
увеличением проницаемости мембран
мышечных и жировых клеток для глюкозы
под влиянием высокой концентрации
инсулина.

Остальная часть глюкозы общего
кровотока поглощается другими клетками
(инсулинонезависимыми).При нормальном
ритме питания и сбалансированном рационе
концентрация глюкозы в крови и снабжение
глюкозой всех органов поддерживается
главным образом за счёт синтеза и распада
гликогена. Лишь к концу ночного сна,
может несколько увеличиться роль
глюконеогенеза, значение которого будет
возрастать, если завтрак не состоится
и голодание продолжится.

Фотометрию
проводят при длине волны 400 нм. Реакция
протекает в два этапа. На 1 этапе происходит
окисление глюкозы до глюконовой кислоты
при участии фермента глюкозооксидазы.
Глюкозооксидаза высокоспецифична по
отношению к β-D-глюкозе. В водных растворах
глюкоза находится в λ-форме (36%)и β-форме
(64%). Окисление глюкозы при участии
глюкозооксидазы требует превращения
λ- в β-форму, которое ускоряется под
влиянием фермента мутаротазы.

2
этап, включающий пероксидазную реакцию,
является менее специфичным. Многие
вещества: мочевая кислота, аскорбиновая
кислота, билирубин, гемоглобин,
тетрациклины, глутатион — приводят к
занижению результатов, вероятно,
конкурируя с хромогеном за H2O2.
Большая часть мешающих определению
веществ может быть удалена из раствора
их осаждением.

Глюкозооксидазный
метод пригоден для определения глюкозы
в спинномозговой жидкости. В моче
содержатся высокие концентрации веществ,
способных вмешиваться в пероксидазную
реакцию, в частности, мочевая кислота,
что способствует получению ложноотрицательных
результатов. В связи с этим глюкозооксидазный
метод следует с осторожностью использовать
для определения глюкозы в моче.

1.
Активность ацетил-SКоА-карбоксилазы регулируется:

  • цитратом 
    аллостерический активатор фермента,
    накапливается в цитозоле при избыточном
    количестве энергии,

  • ацил-SКоА по
    принципу обратной отрицательной связи
    ингибирует фермент, препятствуя синтезу
    малонил-SКоА. Т.е. если ацил-SКоА не
    успевает вступить в этерификацию или
    усиливается липолиз в клетке или
    увеличивается поступление жирных
    кислот извне, то автоматически блокируется
    синтез новых жирных кислот.

2. Транспорт
цитрата из
митохондрии в цитозоль подавляется
избытком ацил-SКоА,
это снижает синтез жирных кислот.

https://www.youtube.com/watch?v=ytpressru

3. Карнитин-ацилтрансфераза ингибируется
при образовании малонил-SКоА,
что останавливает поступление ацил-SКоА
внутрь митохондрий и снижает β-окисление.

Таг это биохимия

Таким
образом, когда
имеется избыток энергии,
то усиление синтеза жирных кислот
достигается при поступлении цитрата и
при наличии малонил-S-КоА. После синтеза
молекулы ацил-SКоА быстро поступают на
этерификацию глицерола до ТАГ и не
накапливаются в цитозоле.

Если
в клетке недостаточно энергии,
то необходимо активировать β-окисление
жирных кислот для ее получения. В этом
случае гормональные влияния вызывают
липолиз (или поступление жирных кислот
извне) и накопление
ацил-SКоА в
цитозоле, что автоматически (см пункт
2) через уменьшение количества цитрата
и малонил-SКоА препятствует синтезу
новых жирных кислот. Параллельно (см
пункт 3) убыль
малонил-SКоА и
активация карнитин-ацил-трансферазы
запускает β-окисление.

Попавшая
в митохондрию жирная кислота неизбежно
окисляется до ацетил-SКоА.

При
появлении избытка ацетильных групп и
накоплении АТФ в митохондриях печени
они перенаправляются на синтез кетоновых
тел.

  • образуются
    в гепатоцитах de novo и в сосудистой системе
    печени под воздействием печеночной
    ТАГ-липазы из ЛПОНП,

  • в
    составе преобладают холестерол и
    его эфиры, около половины занимают
    белки и фосфолипиды (25% белки, 7%
    триацилглицеролы, 38% эфиров ХС, 8%
    свободного ХС, 22% фосфолипидов),

  • основным
    апобелком является апоВ-100,

  • нормальное
    содержание в крови 3,2-4,5 г/л,

  • самые
    атерогенные.

1. Гликолиз (2
этап биологического окисления) – окисление
молекулы глюкозы до
двух молекул пировиноградной кислоты,
при этом образуется 2 молекулы АТФ и НАДН.
Далее пировиноградная кислота в аэробных
условиях превращается в ацетил-SКоА, в
анаэробных условиях – в молочную
кислоту.

2. β-Окисление
жирных кислот (2
этап биологического окисления) – окисление
жирных кислот до
ацетил-SКоА, здесь образуются
молекулы НАДН и ФАДН2.
Молекулы АТФ “в чистом виде” не
появляются.

3. Цикл
трикарбоновых кислот (ЦТК,
3 этап биологического окисления) –
окисление ацетильной группы (в составе
ацетил-SКоА) или иных кетокислот до
углекислого газа. Реакции полного цикла
сопровождаются образованием 1
молекулы ГТФ (что
эквивалентно одной АТФ), 3 молекул НАДН и
1 молекулы ФАДН2.

https://www.youtube.com/watch?v=ytaboutru

Основным
способом получения АТФ в клетке
является окислительное
фосфорилирование,
протекающее в структурах внутренней
мембраны митохондрий. При этом энергия
атомов водорода молекул НАДН и ФАДН2,
образованных в гликолизе, ЦТК, окислении
жирных кислот, преобразуется в энергию
связей АТФ.

Таг это биохимия

Однако
также есть другой способ фосфорилирования
АДФ до АТФ – субстратное
фосфорилирование.
Этот способ связан с передачей
макроэргического фосфата или энергии
макроэргической связи какого-либо
вещества (субстрата) на АДФ. К таким
веществам относятся
метаболиты гликолиза (1,3-дифосфоглицериновая
кислота, фосфоенолпируват), цикла
трикарбоновых кислот (сукцинил-SКоА)
икреатинфосфат.

Оставшиеся
2 реакции необходимы для возвращения
липоевой кислоты и ФАД в окисленное
состояние (катализируются
дигидролипоат-дегидрогеназой, Е3).
При этом образуется НАДН.

Регулируемым
ферментом ПВК-дегидрогеназного комплекса
является первый фермент
–пируватдегидрогеназа (Е1). Два
вспомогательных фермента
– киназа и фосфатаза обеспечивают
регуляцию активности пируватдегидрогеназы
путем ее фосфорилирования и дефосфорилирования.

Фермент фосфатаза,
активируясь ионами кальция или инсулином,
отщепляет фосфат и активирует
пируватдегидрогеназу.

1.
Активность ацетил-SКоА-карбоксилазы
регулируется:

  • цитратом
    аллостерический активатор фермента,
    накапливается в цитозоле при избыточном
    количестве энергии,

  • ацил-SКоА
    по принципу обратной отрицательной
    связи ингибирует фермент, препятствуя
    синтезу малонил-SКоА. Т.е. если ацил-SКоА
    не успевает вступить в этерификацию
    или усиливается липолиз в клетке или
    увеличивается поступление жирных
    кислот извне, то автоматически блокируется
    синтез новых жирных кислот.

2.
Транспорт
цитрата
из митохондрии в цитозоль подавляется
избытком ацил-SКоА,
это снижает синтез жирных кислот.

3.
Карнитин-ацилтрансфераза
ингибируется при образовании малонил-SКоА,
что останавливает поступление ацил-SКоА
внутрь митохондрий и снижает β-окисление.

Таким
образом, когда
имеется избыток энергии,
то усиление синтеза жирных кислот
достигается при поступлении цитрата и
при наличии малонил-S-КоА. После синтеза
молекулы ацил-SКоА быстро поступают на
этерификацию глицерола до ТАГ и не
накапливаются в цитозоле.

https://www.youtube.com/watch?v=playlist

Если
в клетке недостаточно энергии,
то необходимо активировать β-окисление
жирных кислот для ее получения. В этом
случае гормональные влияния вызывают
липолиз (или поступление жирных кислот
извне) и накопление
ацил-SКоА
в цитозоле, что автоматически (см пункт
2) через уменьшение количества цитрата
и малонил-SКоА препятствует синтезу
новых жирных кислот. Параллельно (см
пункт 3) убыль
малонил-SКоА
и активация карнитин-ацил-трансферазы
запускает β-окисление.

  • образуются в
    гепатоцитах de novo и в сосудистой системе
    печени под воздействием печеночной
    ТАГ-липазы из ЛПОНП,

  • в составе преобладают
    холестерол и его эфиры, около половины
    занимают белки и фосфолипиды (25% белки,
    7% триацилглицеролы, 38% эфиров ХС, 8%
    свободного ХС, 22% фосфолипидов),

  • основным апобелком
    является апоВ-100,

  • нормальное
    содержание в крови 3,2-4,5 г/л,

  • самые атерогенные.

Первичное ожирение

Таг это биохимия

Является
следствием нарушения баланса энергии
в результате гиподинамии и переедания.
В здоровом организме количество
поглощаемой пищи регулируется гормоном
адипоцитов лептином. Лептин вырабатывается
в ответ на увеличение жировой массы в
клетке и, в конечном итоге, снижая в
гипоталамусе образование нейропептида
Y (который стимулирует поиск пищи),
подавляет пищевое поведение. У 80% лиц с
первичным ожирением гипоталамус
нечувствителен к лептину, у 20% имеется
дефект структуры лептина.

Выведение из организма

Синтез холестерола
в организме составляет примерно 0,5-0,8
г/сут, примерно 50% образуется в печени,
около 15% в кишечнике. Все клетки организма
способны синтезировать холестерол.
Поступление с
пищейсоставляет
около 0,4 г/сут.

Единственным
реальным способом выведения холестерола
является желчь –
до 1 г/сут.

Синтез
холестерола
в организме составляет примерно 0,5-0,8
г/сут, примерно 50% образуется в печени,
около 15% в кишечнике. Все клетки организма
способны синтезировать холестерол.
Поступление с
пищей
составляет около 0,4 г/сут.

Единственным
реальным способом выведения холестерола
является желчь –
до 1 г/сут.

  • с фекалиями
    в виде
    холестерола, поступающего с желчью, и
    образованных микрофлорой нейтральных
    стеролов (до 0,5 г/сут),

  • в виде желчных
    кислот

    (до 0,5 г/сут),

  • около 0,1 г удаляется
    в составе слущивающегося эпителия
    кожи и
    кожного
    сала
    ,

  • примерно 0,1 г
    превращается в стероидные
    гормоны

    (половые,
    глюкокортикоиды,
    минералокортикоиды)
    и после их деградации выводится с мочой.

Общая схема биосинтеза триацилглицеролов и холестерола из глюкозы

Биосинтез
холестерола происходит в эндоплазматическом
ретикулуме. Источником всех атомов
углерода в молекуле является ацетил-SКоА,
поступающий сюда из митохондрий в
составе цитрата, также как при синтезе
жирных кислот. При биосинтезе холестерола
затрачивается 18 молекул АТФ и 13 молекул
НАДФН.

Образование
холестерола идет более чем в 30 реакциях,
которые можно сгруппировать в несколько
этапов.

1.
Синтез мевалоновой
кислоты.

Первые
две реакции синтеза совпадают с реакциями
кетогенеза, но после синтеза
3-гидрокси-3-метилглутарил-SКоА вступает
в действие фермент
гидроксиметил-глутарил-SКоА-редуктаза
(ГМГ-SКоА-редуктаза), образующая мевалоновую
кислоту.

Реакции
синтеза мевалоновой кислоты

Схема
реакций синтеза холестерола

2.
Синтез изопентенилдифосфата.
На этом этапе три остатка фосфат
присоединяются к мевалоновой кислоте,
затем она декарбоксилируется и
дегидрируется. 

3.
После объединения трех молекул
изопентенилдифосфата синтезируется
фарнезилдифосфат.

4.
Синтез сквалена
происходит
при связывания двух остатков
фарнезилдифосфата.

5.
После сложных реакций линейный сквален
циклизуется в ланостерол.

6.
Удаление лишних метильных групп,
восстановление и изомеризация молекулы
приводит к появлению холестерола.

В
результате накапливается первый
метаболит ЦТК – цитрат.
По градиенту концентрации он перемещается
в цитозоль, расщепляется с образованием
ацетил-SКоА,
который далее используется в биосинтезе
холестерола,
жирных
кислот и
триацилглицеролов.

Оксалоацетат,
также образуемый из цитрата,
восстанавливается до яблочной кислоты
и возвращается в митохондрии

  • посредством
    малат-аспартатного челнока (на рисунке
    не показан),

  • после декарбоксилирования
    малата до пирувата НАДФ-зависимым
    малик-ферментом.
    Образованный НАДФН будет использован
    при синтезе жирных кислот.

https://www.youtube.com/watch?v=ytcreatorsru

Биосинтез
холестерола происходит в эндоплазматическом
ретикулуме. Источником всех атомов
углерода в молекуле является ацетил-SКоА,
поступающий сюда из митохондрий в
составе цитрата, также как при синтезе
жирных кислот. При биосинтезе холестерола
затрачивается 18 молекул АТФ и 13 молекул
НАДФН.

1.
Синтез мевалоновой
кислоты.

Первые
две реакции синтеза совпадают с реакциями
кетогенеза, но после синтеза
3-гидрокси-3-метилглутарил-SКоА вступает
в действие
фермент гидроксиметил-глутарил-SКоА-редуктаза (ГМГ-SКоА-редуктаза),
образующая мевалоновую кислоту.

2.
Синтез изопентенилдифосфата.
На этом этапе три остатка фосфат
присоединяются к мевалоновой кислоте,
затем она декарбоксилируется и
дегидрируется. 

3.
После объединения трех молекул
изопентенилдифосфата
синтезируется фарнезилдифосфат.

4.
Синтез сквалена происходит
при связывания двух остатков
фарнезилдифосфата.

5.
После сложных реакций линейный сквален
циклизуется в ланостерол.

6.
Удаление лишних метильных групп,
восстановление и изомеризация молекулы
приводит к появлениюхолестерола.

Транспорт холестерола и его эфиров в организме Липопротеины низкой плотности Общая характеристика

Дислипопротеинемии
– нарушения обмена ЛП крови и, соответственно,
нарушения обмена ли-пидов, транспортируемых
ЛП. Дислипопротеинемии проявляются
чаще всего повышением концентрации
либо одного типа ЛП, либо сочетанным
увеличением содержания нескольких
типов ЛП. Наиболее распространены
нарушения обмена холестерола и
триацилглицеролов.

Нарушения обмена
холестерола чаще всего приводят к
гиперхолестеролемии и последующему
развитию атеросклероза. При атеросклерозе
происходит образование на стенках
артерий так называемых атеросклеротических
бляшек, представляющих собой в основном
отложения холестерола. Атеросклеротические
бляшки разрушают клетки эндотелия
сосудов, и в таких местах часто образуются
тромбы.

Атеросклероз – полигенное
заболевание. Одна из основных причин
развития атеросклероза – нарушение
баланса между поступлением холестерола
с пищей, его синтезом и выведением из
организма. Выведение холестерола
ограничено, не превышает 1,2-1,5 г/сут, а
поступление с пищей при неправильном
питании может превысить этот барьер,
поэтому с возрастом постепенно происходит
накопление холестерола в организме.
Важным фактором развития атеросклероза
являются генетические дефекты белков
и ферментов, участвующих в обмене
холестерола.

название

Генетический
дефект

Изменение
липидного обмена

Тип
I (наследственная недостаточность
ЛП-липазы)

Дефект
структуры ЛП-липазы Дефект структуры
апоС-П

↑вкрови
ХМ и ЛПОНП, нет риска атеросклероза,
гипертриглицеролемия

Тип
II (семейнаягиперхолестеролемия)

Дефект
рецепторов ЛПНП или мутация гена
апоВ-100

↑концентрацииЛПНП,
гиперхолестеролемия, раннийатеросклероз,
ксанто-матоз

Тип
III (семейная комбинированная
гиперлипидемия, нарушение удаления
остаточных липопротеинов из крови)

Дефект
в структуре апоЕ, синтез изоформы
апоЕ2, которая не взаимодействует с
рецепторами

↑концентрацииостаточныхХМ,
ЛПОНП, ЛППП, ЛПНП

Гиперхолестеролемия,
гипертриглицеролемия, ранний
атеросклероз, ксантоматоз

Типы
IV и V (семейнаягипертриглицеролемия)

Генетически
гетерогенная группа заболеваний.

Избыточная
продукция ЛПОНП как результат
гиперинсулинемии

↑концентрацииЛПОНП,
ЛПНП,гипертриглицеролемия, умеренная
гиперхолестеролемия

Атеросклероз,
снижение толерантности к глюкозе,
ксантоматоз

Гиперхиломикронемия,
гипертриглицеролемия.После приёма
пищи, содержащей жиры, развивается
физиологическая гипертриглицеролемия
и, соответственно, гиперхиломикронемия,
которая может продолжаться до нескольких
часов. Скорость удаления ХМ из кровотока
зависит от:

  • активности
    ЛП-липазы;

  • присутствия
    ЛПВП, поставляющих апопротеины С-II и Е
    для ХМ;

  • активности
    переноса апоС-II и апоЕна ХМ.

Генетические
дефекты любого из белков, участвующих
в метаболизме ХМ, приводят к развитию
семейнойгиперхиломикронемии –
гиперлипопротеинемии типа I. У таких
больных в постабсорбтивном периоде
концентрация триацилглицеролов повышена
(более 200 мг/дл), плазма крови по виду
напоминает молоко и при оставлении на
холоде ( 4 °С) в ней всплывают белые жирные
хлопья, что характерно для гипертриглицеролемии
и гиперхиломикронемии.

В тяжёлых случаях
при этом заболевании происходит отложение
триацилглицеролов в коже и сухожилиях
в виде ксантом, у пациентов рано нарушается
память, появляются боли в животе из-за
сужения просвета сосудов и уменьшения
кровотока, нарушается функция поджелудочной
железы, что часто бывает причиной смерти
больных.

Если концентрация триацилглицеролов
в крови превышает 4000 мг/дл, то липиды
откладываются в сетчатке глаза, однако
это не всегда влияет на зрительную
функцию. При лечении гиперхиломикронемийнеобходимо
прежде всего снизить потребление жиров
с пищей, так как ХМ транспортируют
экзогенные жиры.

Дислипопротеинемии
могут быть связаны как
с повышением (гиперлипопротеинемии),
так и со снижением(гиполипопротеинемии)
количества отдельных классов липопротеинов.
В качестве примера рассмотрим 1 тип
– гиперхиломикронемия и
2 тип – гипер-β-липопротеинемия.

Полностью
характеристику липопротеинемий можно
посмотреть здесь.

1.
Подтип IIa (семейная гиперхолестеролемия,
первичная)

https://www.youtube.com/watch?v=ytdevru

Обусловлена
замедлением распада ЛПНП и элиминацией
холестерола, связанным с нарушениемрецепторного
эндоцитоза

Лабораторные
показатели:

  • высокое
    содержание β-липопротеинов,

  • нормальное
    содержание преβ-липопротеинов,

  • высокий
    уровень холестерола,

  • нормальное
    содержание триацилглицеролов.

2.
Подтип IIb (вторичная)

Причина
неизвестна, предполагается нарушение
строения апобелков и, как следствие,
снижение эффективности действия
липопротеинлипазы.

  • возрастание
    концентрации β-липопротеинов и
    преβ-липопротеинов,

  • высокий
    уровень холестерола,

  • умеренное
    повышение триацилглицеролов.

Оба
подтипа клинически проявляются атеросклеротическими
нарушениями.
Первичная гиперβ-липопротеинемия
встречается более часто и наблюдается
уже в раннем возрасте, в случае гомозиготной
формы заканчивается летальным исходом
от инфаркта миокарда в молодом возрасте.
Вторичная отмечается при нефрозах,
заболеваниях печени, миеломной болезни,
макроглобулинемии.

Нарушения
обмена холестерола имеют тяжелые
последствия

Одним
из самых ярких и клинически значимых
нарушений обмена липопротеинов является
атеросклероз.

Атеросклероз

Атеросклероз –
это отложение холестерина и его эфиров
в соединительной ткани стенок артерий,
в которых выражена механическая нагрузка
на стенку (по убыванию воздействия):
абдоминальная аорта, коронарная артерия,
подколенная артерия, бедренная артерия,
тибиальная артерия, грудная аорта, дуга
грудной аорты, сонные артерии.

Стадии
атеросклероза

Морфологически
выделяют четыре
стадии атеросклероза.
Первая и вторая стадии распространены
широко и при правильном питании являются
обратимыми, 3 и 4 стадии уже имеют
клиническое значение и необратимы.о

1
стадия – повреждение эндотелия

Это
“долипидная” стадия, обнаруживается
даже у годовалых детей. Изменения этой
стадии неспецифичны и
ее могут вызывать: дислипопротеинемия,
гипертензия, повышение вязкости крови,
курение, вирусные и бактериальные
инфекции, свинец, кадмий и т.п.

На
этой стадии в эндотелии создаются зоны
повышенной проницаемости и клейкости.
Внешне это проявляется в разрыхлении
и истончении (вплоть до исчезновения)
защитного гликокаликса на поверхности
эндотелиоцитов, расширении межэндотелиальных
щелей. Это приводит к усилению выхода
моноцитов и липопротеинов (ЛПНП и ЛПОНП)
в интиму.

Таким
образом, восстановленные формы НАД и
ФАД окисляются ферментами
дыхательной цепи, благодаря этому
происходит присоединение фосфата к
АДФ, т.е. фосфорилирование.
Поэтому весь процесс целиком получил
название окислительное
фосфорилирование

Дыхательная
цепь включает множество белков-переносчиков

Таг это биохимия

Всего цепь
переноса электронов (англ. electron
transport chain)
включает в себя около 40 разнообразных
белков, которые организованы в 4 больших
мембраносвязанных мульферментных
комплекса. Также существует еще один
комплекс, участвующий не в переносе
электронов, а синтезирующий АТФ. 

Блок-схема
дыхательной цепи

Строение
ферментативных комплексов дыхательной
цепи 

1
комплекс. НАДН-КоQ-оксидоредуктаза

Этот
комплекс также имеет рабочее
название НАДН-дегидрогеназа,
содержит ФМН, 22 белковых молекулы, из
них 5 железосерных белков с общей
молекулярной массой до 900 кДа.

Функция

  1. Принимает
    электроны от НАДН и передает их на коэнзим
    Q
     (убихинон).

  2. Переносит
    4 иона Н  на
    наружную поверхность внутренней
    митохондриальной мембраны.

2
комплекс. ФАД-зависимые дегидрогеназы

Данный
комплекс как таковой не существует, его
выделение условно. Он включает в
себя ФАД-зависимые
ферменты,
расположенные на внутренней мембране
– например, ацил-SКоА-дегидрогеназа (окисление
жирных кислот), сукцинатдегидрогеназа (цикл
трикарбоновых кислот),
митохондриальная глицерол-3-фосфат-дегидрогеназа (челночный
механизм переноса НАДН в митохондрию).

Функция

  1. Восстановление
    ФАД в окислительно-восстановительных
    реакциях.

  2. Обеспечение
    передачи электронов от ФАДН2 на
    железосерные белки внутренней мембраны
    митохондрий. Далее эти электроны
    попадают на коэнзим
    Q
    .

3
комплекс. КоQ-цитохром с-оксидоредуктаза

Данный
комплекс включает цитохромы
b и c1.
Кроме цитохромов в нем имеются 2
железо-серных белка. Всего насчитывается
11 полипептидных цепей общей молекулярной
массой около 250 кDа.

Функция

  1. Принимает
    электроны от коэнзима
    Q
     и
    передает их на цитохром с.

  2. Переносит
    2 иона Н  на
    наружную поверхность внутренней
    митохондриальной мембраны.

4
комплекс. Цитохром с-кислород-оксидоредуктаза

В
этом комплексе находятся цитохромы
а и а3,
он называется также цитохромоксидаза,
всего содержит 6 полипептидных цепей.
В комплексе также имеется 2 иона меди.

Функция

  1. Принимает
    электроны от цитохрома с и
    передает их на кислород с
    образованием воды.

  2. Переносит
    4 иона Н  на
    наружную поверхность внутренней
    митохондриальной мембраны.

5
комплекс

Пятый
комплекс – это фермент АТФ-синтаза,
состоящий из множества белковых цепей,
подразделенных на две большие группы:

  • одна
    группа формирует субъединицу
    F
    о (произносится
    со звуком “о”, а не “ноль” т.к
    олигомицин-чувствительная) – ее
    функция каналообразующая,
    по ней выкачанные наружу протоны
    водорода устремляются в матрикс.

  • другая
    группа образует субъединицу
    F
    1 –
    ее функция каталитическая,
    именно она, используя энергию протонов,
    синтезирует АТФ.

Упрощенно
считают, что для синтеза 1 молекулы АТФ
необходимо прохождение приблизительно
3-х протонов Н .

Дислипопротеинемии
могут быть связаны как с повышением
(гиперлипопротеинемии),
так и со снижением
(гиполипопротеинемии) количества
отдельных классов липопротеинов. В
качестве примера рассмотрим 1 тип –
гиперхиломикронемия
и 2 тип –
гипер-β-липопротеинемия.

Полностью
характеристику липопротеинемий можно
посмотреть здесь.

Обусловлена
замедлением распада ЛПНП и элиминацией
холестерола, связанным с нарушением
рецепторного
эндоцитоза

  • высокое содержание
    β-липопротеинов,

  • нормальное
    содержание преβ-липопротеинов,

  • высокий уровень
    холестерола,

  • нормальное
    содержание триацилглицеролов.

  • возрастание
    концентрации β-липопротеинов и
    преβ-липопротеинов,

  • высокий уровень
    холестерола,

  • умеренное повышение
    триацилглицеролов.

  • формируются в
    кишечнике из ресинтезированных жиров,

  • в их составе
    преобладают ТАГ, мало белка, фосфолипидов
    и холестерола (2% белка, 87% ТАГ, 2% ХС, 5%
    эфиров ХС, 4% фосфолипидов),

  • основным апобелком
    является апоВ-48, это структурный
    липопротеин, в плазме крови получают
    от ЛПВП белки апоС-II и апоЕ,

  • в норме натощак
    не обнаруживаются, в крови появляются
    после приема пищи, поступая из лимфы
    через грудной лимфатический проток, и
    полностью исчезают через 10-12 часов,

  • не атерогенны.

Функция

1.
Транспорт холестерола в клетки,
использующие его для реакций синтеза
половых гормонов (половые
железы),
глюко- и минералокортикоидов (кора
надпочечников),
холекальциферола (кожа),
утилизирующие ХС в виде желчных кислот
(печень).

2.
Транспорт полиеновых жирных кислот в
виде эфиров ХС в некоторые клетки
рыхлой соединительной ткани (фибробласты,
тромбоциты, эндотелий, гладкомышечные
клетки), в эпителий гломерулярной
мембраны почек,
в клетки костного
мозга,
в клетки роговицы глаз,
в нейроциты,
в базофилы
аденогипофиза.

Клетки
рыхлой соединительной ткани активно
синтезируют эйкозаноиды.
Поэтому им необходим постоянный приток
полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК),
что осуществляется либо переходом
фосфолипидов от оболочки ЛПВП в мембраны
клеток либо поглощением ЛПНП, которые
несут ПНЖК в виде эфиров холестерола.
Особенностью всех этих клеток является
наличие лизосомальных кислых
гидролаз,
расщепляющих эфиры ХС. У других клеток
таких ферментов нет.

1.
В крови первичные ЛПНП взаимодействуют
с ЛПВП, отдавая свободный ХС и получая
этерифицированный. В результате в них
происходит накопление эфиров ХС,
увеличение гидрофобного ядра и
“выталкивание” белка апоВ-100 на
поверхность частицы. Таким образом,
первичный ЛПНП переходит в зрелый.

2.
На всех клетках, использующих ЛПНП,
имеется высокоафинный рецептор,
специфичный к ЛПНП –апоВ-100-рецептор.
При взаимодействии ЛПНП с рецептором
происходит эндоцитоз липопротеина
и его лизосомальный распад на составные
части – фосфолипиды, белки (и далее до
аминокислот), глицерол, жирные кислоты,
холестерол и его эфиры.

  • ХС
    превращается в гормоны или
    включается в состав мембран,

  • излишки
    мембранного ХС удаляются с
    помощью ЛПВП,

  • при
    невозможности удалить ХС часть
    его этерифицируется с
    олеиновой кислотой
    ферментом ацил-SКоА:холестерол-ацилтрансферазой (АХАТ),

  • принесенные
    с эфирами ХС ПНЖК используются для
    синтеза эйкозаноидов или фосфолипидов.

Около
50% ЛПНП взаимодействуют с апоВ-100-рецепторами
гепатоцитов и примерно столько же
поглощаются клетками других тканей.

  • при
    уменьшении выработки и снижении
    концентрации в крови возникает гипофизарный
    нанизм
    (карликовость),
    частота в России около 1:20000. Проявляется
    на 2-4 году жизни, критерием служит
    снижение скорости роста до 4 см в год и
    менее.

  • при
    нарушении синтеза у взрослых отмечается
    снижение мышечной массы и тенденция к
    гипогликемии,

  • при
    нарушении рецепции или пострецепторной
    передачи сигнала происходит
    пропорциональное, но недостаточное
    развитие тела. Примером могут
    служить пигмеи,
    племена Центральной Африки.

  • у
    детей возникает гигантизм,
    так как еще нет зарастания эпифизарных
    щелей и возможен ускоренный рост кости,

  • у
    взрослых развивается акромегалия –
    из-за акрального роста кости происходит
    увеличение размера носа, стопы, кистей,
    челюсти.

Причина.
Развивается при снижении синтеза
гормонов в результате недостаточной
стимуляции со стороны гипофиза и
гипоталамуса, при заболевании самой
железы, при нехватке необходимых веществ
(аминокислоты, йод, селен). В 90% случаев
причиной выраженного гипотиреоза
является болезнь
Хашимото,
при которой вырабатываются блокирующие
антиантитела к
рецепторам ТТГ.

Клиническая
картина.
Симптомами субклинического гипотиреоза,
зачастую неспецифическими, могут быть
отечность, сухость кожи и волос,
брадикардия, легкое увеличение массы
тела, повышение диастолического давления
(точнее – понижение систолического),
вялость, сонливость, запоры, чувствительность
к холоду, снижение утренней температуры
тела до 36,0°-35,5°С и ниже, бледность,
скованность мышц, психическая инертность,
апатия.

При
наличии выраженного гипотиреоза у
плодов, новорожденных
и детей младшего
возраста развиваетсякретинизм.
При возникновении выраженного
гипотиреоза у
взрослых отмечается микседема,
у женщин –бесплодие и галакторея (Регуляция
синтеза и функции пролактина),
у обоих полов – деменция,
психоз.

Причина.
90% случаев выраженного гипертиреоза
вызвано наличием активирующих
антиантител к
рецепторам ТТГ. В этом случае заболевание
носит название болезнь
фон Базедова (в
отечественной и европейской литературе),
болезнь Грейвса (в
американской литературе).

Клиническая
картина.
Симптомами гипертиреоза являются
субфебрильная температура (до 37,5°С,
особенно к вечеру), нервное возбуждение,
эмоциональная лабильность и нервозность
(плаксивость), похудание, мышечная
слабость, повышение аппетита, тахикардия,
потливость, непереносимость жары,
тремор, диарея

2.
Транспорт полиеновых жирных кислот в
виде эфиров ХС в некоторые клетки
рыхлой соединительной ткани
(фибробласты, тромбоциты, эндотелий,
гладкомышечные клетки), в эпителий
гломерулярной мембраны почек,
в клетки костного
мозга,
в клетки роговицы глаз,
в нейроциты,
в базофилы
аденогипофиза.

Клетки рыхлой
соединительной ткани активно синтезируют
эйкозаноиды.
Поэтому им необходим постоянный приток
полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК),
что осуществляется либо переходом
фосфолипидов от оболочки ЛПВП в мембраны
клеток либо поглощением ЛПНП, которые
несут ПНЖК в виде эфиров холестерола.
Особенностью всех этих клеток является
наличие лизосомальных кислых
гидролаз,
расщепляющих эфиры ХС. У других клеток
таких ферментов нет.

2.
На всех клетках, использующих ЛПНП,
имеется высокоафинный рецептор,
специфичный к ЛПНП – апоВ-100-рецептор.
При взаимодействии ЛПНП с рецептором
происходит эндоцитоз
липопротеина
и его лизосомальный распад на составные
части – фосфолипиды, белки (и далее до
аминокислот), глицерол, жирные кислоты,
холестерол и его эфиры.

  • ХС превращается
    в гормоны
    или
    включается в состав мембран,

  • излишки мембранного
    ХС удаляются
    с помощью
    ЛПВП,

  • при невозможности
    удалить ХС часть его этерифицируется
    с олеиновой
    кислотой ферментом
    ацил-SКоА:холестерол-ацилтрансферазой
    (АХАТ),

  • принесенные с
    эфирами ХС ПНЖК используются для синтеза
    эйкозаноидов
    или
    фосфолипидов.

Таг это биохимия

1.
Структурная

входит в состав мембран, обуславливая
их вязкость и жесткость.

2.
Связывание
и транспорт
полиненасыщенных
жирных кислот
между органами и тканями в составе
липопротеинов низкой и высокой плотности.
Примерно 1/4 часть всего холестерола в
организме этерифицирована
олеиновой кислотой и полиненасыщенными
жирными кислотами. В плазме крови
соотношение эфиров холестерола к
свободному холестеролу составляет 2:1.

3.
Является предшественникомжелчных
кислот,
стероидных гормонов (кортизола,
альдостерона,
половых
гормонов)
и витамина
D.

Транспорт
экзогенных ТАГ из кишечника в ткани,
запасающие или использующие жиры, в
основном жировую
ткань, легкие, печень, миокард, лактирующую
молочную железу, костный мозг, почки,
селезенку, макрофаги.
На эндотелии капилляров этих тканей
имеется фермент липопротеинлипаза.

Транспорт
эндогенных и экзогенных ТАГ от печени
в ткани, запасающие и использующие жиры,
т.е. в те же ткани, что и хиломикроны.

Тип I. Гиперхиломикронемия

Обусловлена
генетической недостаточностью липопротеинлипазы.

Лабораторные
показатели:

  • увеличение
    количества хиломикронов,

  • нормальное
    или слегка повышенное содержание
    пре-липопротеинов,

  • резкое
    увеличение уровня ТАГ.

  • отношение
    ХС / ТАГ {amp}lt; 0,15

Клинически проявляется
в раннем возрасте ксантоматозом и
гепатоспленомегалией в результате
отложения липидов в коже, печени и
селезенке. Первичная гиперлипопротеинемия
I типа встречается редко и проявляется
в раннем возрасте, вторичная –
сопровождает диабет, красную волчанку,
нефроз, гипотиреоз, проявляется ожирением.

Обусловлена
генетической недостаточностью
липопротеинлипазы.

  • увеличение
    количества хиломикронов,

  • нормальное или
    слегка повышенное содержание
    пре-липопротеинов,

  • резкое увеличение
    уровня ТАГ.

  • отношение ХС / ТАГ
    {amp}lt; 0,15

Таг это биохимия

Клинически
проявляется
в раннем возрасте ксантоматозом и
гепатоспленомегалией в результате
отложения липидов в коже, печени и
селезенке. Первичная
гиперлипопротеинемия I типа встречается
редко и проявляется в раннем возрасте,
вторичная
– сопровождает диабет, красную волчанку,
нефроз, гипотиреоз, проявляется ожирением.

Строение кетоновых тел

Общей
частью всех гликолипидов является
церамид

соединение аминоспирта сфингозина с
длинноцепочечной жирной кислотой.

Большую
часть гликолипидов составляют цереброзиды,
включающие церамид
и один или несколько остатков сахаров. Для
большинства тканей более характерны
глюкозилцерамиды,
однако в нервной ткани главным цереброзидом
является галактозилцерамид.

Строение
галактозилцерамида

Другой
группой гликолипидов являются широко
представленные в нервной ткани
ганглиозиды.
Они содержат церамид,
остатки моносахаров и
их производных (сульфосахаров и
аминосахаров) и одну или несколько
молекул сиаловых
кислот
(ацильные производные нейраминовой
кислоты). 

Гораздо
более редким является кардиолипин

структурный фосфолипид в мембране
митохондрий.

Таг это биохимия

Плазмалогены
при
С1
содержат высший спирт вместо жирной
кислоты. Они участвуют в построении
структуры мембран, составляют до 10%
фосфолипидов мозга и мышечной ткани.

Липопротеины
различаются по соотношению
триацилглицеролов,
холестерола и его эфиров, фосфолипидов
и как сложные белки состоят из четырех
классов.

  • хиломикроны (ХМ),

  • липопротеины очень
    низкой плотности (ЛПОНП, пре-β-липопротеины,
    пре-β-ЛП),

  • липопротеины
    низкой плотности (ЛПНП, β-липопротеины,
    β-ЛП),

  • липопротеины
    высокой плотности (ЛПВП, α-липопротеины,
    α-ЛП).

Хиломикроны
и ЛПОНП ответственны, в первую очередь,
за транспорт жирных
кислот в
составе ТАГ. (перейти)

Липопротеины
высокой и низкой плотности – за транспорт
холестерола
и жирных
кислот в
составе эфиров ХС

Стимулом
для образования кетоновых тел служит
поступление большого количества жирных
кислот в печень.
Как уже указывалось, при состояниях,
активирующих
липолиз в жировой ткани,
не менее 30% образованных жирных кислот
задерживаются печенью. К таким состояниям
относится голодание,
сахарный
диабет I типа,
длительные физические
нагрузки.

Так как синтез ТАГ в этих условиях
невозможен, то жирные кислоты из цитозоля
попадают в митохондрии и окисляются с
образованием кетонов. Кроме отмеченных
ситуаций, количество кетоновых тел в
крови возрастает при алкогольном
отравлении и потреблении жирной пищи.
При богатой
жирами диете,
особенно у детей, жирные кислоты не
успевают включиться в состав ТАГ и ЛПОНП
и частично переходят в митохондрии, что
увеличивает синтез кетоновых тел. При
алкогольном
отравлении субстратом
для синтеза кетонов является ацетил-SКоА,
синтезируемый при обезвреживании
этанола.

В
обычных условиях синтез кетоновых тел
также идет, хотя в гораздо меньшем
количестве. Для этого используются как
жирные кислоты, так и безазотистые
остатки кетогенных и смешанных
аминокислот. (как
это?)

У детей до 7 лет под
влиянием различных стимулов (краткое
голодание, инфекции, эмоциональное
возбуждение) ускоряется синтез кетоновых
тел и может легко возникать кетоацидоз,
сопровождающийся неукротимой рвотой
(“ацетонемическая рвота”). Причиной
этому служит неустойчивость углеводного
обмена и малые запасы гликогена у детей,
что усиливает липолиз в адипоцитах,
накопление жирных кислот в крови и,
следовательно, кетогенез в печени.

3.
Здесь атомы водорода (от НАДН и ФАДН2)
передают свои электроны в
дыхательную ферментативную цепь, по
которой электроны движутся (50-200 шт/сек)
к своему конечному акцептору – кислороду.
В результате образуется вода.

4.
Поступающие в дыхательную цепь электроны
богаты свободной энергией.
По мере их продвижения по цепи они теряют
энергию.

Энергетические
соотношения в дыхательной цепи митохондрий
и
участки переноса ионов Н  через
мембрану

5.
Перенос ионов водорода через мембрану
(выкачивание) происходит не случайно,
а в строго
определенных участках мембраны.
Эти участки называются участки
сопряжения (или,
не совсем точно, пункты фосфорилирования).
Они представлены I, III, IV комплексами
дыхательных ферментов. В результате
работы этих комплексов формируется
градиент ионов водорода между внутренней
и наружной поверхностями внутренней
митохондриальной мембраны. Такой
градиент обладает
потенциальной энергией.

Δμ = ΔΨ   ΔрН

Название
“участки
сопряжения”
возникло из-за того, что появление
протонного градиента в результате
окислительных процессов  обеспечивает
в дальнейшем фосфорилирование АДФ до
АТФ (см п.п.6). Именно благодаря этим трем
ферментным комплексам энергия
реакций окисления может
передаваться на фосфорилирование,
т.е. существует сопряжение (связывание)
двух процессов.

Гормоны
– производные аминокислот

Адреналин,
норадреналин, тироксин, трийодтиронин.

Пептидные
гормоны

Адренокортикотропный
гормон (АКТГ), соматотропный гормон
(СТГ), тиреотропный гормон (ТТГ),
лактотропный гормон (пролактин, ПЛГ),
лютеинизирующий гормон (ЛГ),
фолликулостимулирующий гормон (ФСГ),
меланоцитстимулирующий гормон (МСГ),
антидиуретический гормон (АДГ,
вазопрессин), окситоцин, кальцитонин,
паратгормон, инсулин, глюкагон.

Стероидные
гормоны

Кортизол,
альдостерон, эстрадиол, прогестерон,
тестостерон, кальцитриол.

Классификация
по влиянию на обмен веществ

Таг это биохимия

Белковый
обмен

Инсулин,
СТГ, АКТГ и кортизол, ТТГ и тироксин,

Липидно-углеводный
обмен

Инсулин,
СТГ, АКТГ и кортизол, ТТГ и тироксин,
адреналин, глюкагон,

Водно-солевой
обмен

Альдостерон,
АДГ

Обмен
кальция и фосфора

Таг это биохимия

Кальцитонин,
паратгормон, кальцитриол

Репродуктивная
функция

Гонадотропные
гормоны и эстрадиол, эстриол, прогестерон,
тестостерон, пролактин, окситоцин

Классификация
по месту синтеза

Гипоталамус

Таг это биохимия

Кортиколиберин,
тиреолиберин, гонадолиберин, соматолиберин,
меланолиберин.

Пролактостатин,
соматостатин, меланостатин.

Гипофиз

СТГ,
АКТГ, ЛТГ, ТТГ, АДГ, МСГ, ФСГ, ЛГ, окситоцин.

Периферические
железы

Инсулин,
глюкагон, кортизол, тироксин, адреналин,
альдостерон, эстрадиол, эстриол,
тестостерон, кальцитонин, паратгормон,
кальцитриол.

Гормональный
сигнал должен пройти через мембрану

Для
регуляции деятельности клетки с помощью
гормонов, находящихся в плазме крови,
необходимо обеспечить возможность
клетки воспринимать и обрабатывать этот
сигнал. Эта задача усложняется тем, что
сигнальные молекулы
(нейромедиаторы, гормоны, эйкозаноиды)
имеют разную химическую природу, реакция
клеток на сигналы должна быть различной
по направленности и адекватной по
величине.

1. Мембранный –
рецептор расположен на мембране. Для
этих рецепторов в зависимости от
способа передачи гормонального
сигнала в клетку выделяют три
вида мембраносвязанных
рецепторов и, соответственно, три
механизма передачи сигнала. По данному
механизму работают пептидные и белковые
гормоны, катехоламины, эйкозаноиды.

2. Цитозольный –
рецептор расположен в цитозоле.

Вопрос 48. Регуляция метаболизма вжк (β-окисления и биосинтеза). Синтез малонил КоА. Ацетил КоА карбоксилаза, регуляция ее активности. Транспорт ацил Ко-а через внутреннюю мембрану митохондрий.

Метаболизм представляет
собой высоко координированную и
целенаправленную клеточную активность,
обеспеченную участием многих
взаимосвязанных ферментативных систем,
и включает два неразрывных
процесса анаболизм и катаболизм. 

Он
выполняет три специализированные
функции:

  1. Энергетическая 
    снабжение клетки химической энергией,

  2. Пластическая 
    синтез макромолекул как строительных
    блоков,

  3. Специфическая 
    синтез и распад биомолекул, необходимых
    для выполнения специфических клеточных
    функций.

1.
После ресинтеза жиров в эпителиоцитах
кишечника формируются первичные
хиломикроны,
имеющие только
апоВ-48.

2.
Из-за большого размера они не проникают
напрямую в кровеносное русло и эвакуируются
через
лимфатическую систему,
попадая в кровь через грудной лимфатический
проток.

3.
В крови хиломикроны взаимодействуют с
ЛПВП и приобретают от них апоС-II
и апоЕ,
образуя зрелые
формы.
Белок апоС-II является активатором
фермента липопротеинлипазы, белок апоЕ
необходим для удаления из крови остаточных
хиломикронов.

4.
На эндотелии капилляров вышеперечисленных
тканей находится фермент
липопротеинлипаза (ЛПЛ), отщепляющий
жирные кислоты от ТАГ. Количество
фермента увеличивается при действии
инсулина
и
прогестерона.

5.
После взаимодействия хиломикрона с
ферментом триацилглицеролы, находящиеся
в составе хиломикронов, гидролизуются
с образованием свободных жирных кислот.
Жирные кислоты перемещаются в клетки
органа,
либо остаются в плазме
крови и
в комплексе с альбумином
разносятся
с кровью в другие ткани. Липопротеинлипаза
способна удалить до 90% всех ТАГ, находящихся
в хиломикроне или ЛПОНП.

6.
После окончания работы ЛПЛ остаточные
хиломикроны
попадают в гепатоциты
посредством
апоЕ-рецепторного эндоцитоза и
разрушаются.

1.
Первичные
ЛПОНП
образуются в печени из пищевых жиров,
достигающих гепатоцитов с остаточными
хиломикронами, и новосинтезированных
из глюкозы жиров, содержат только
апоВ-100;

2.
В крови первичные ЛПОНП взаимодействуют
с ЛПВП и приобретают от них апоС-II
и апоЕ,
образуя зрелые формы.

3.
Аналогично хиломикронам, на эндотелии
капилляров ряда тканей зрелые ЛПОНП
подвергаются воздействию липопротеинлипазы
с
образованием свободных жирных кислот.
Жирные кислоты перемещаются в клетки
органа, либо остаются в плазме крови и
в комплексе с альбумином
разносятся
с кровью в другие ткани.

4.
Остаточные
ЛПОНП
(также называемые липопротеины
промежуточной плотности, ЛППП)

  • либо эвакуируются
    в гепатоциты
    посредством
    эндоцитоза, связанного с рецепторами
    к апоЕ и апоВ-100-белкам,

  • либо после
    воздействия на них печеночной
    ТАГ-липазы

    (только в сосудах печени) превращаются
    в следующий класс липопротеинов –
    липопротеины
    низкой плотности

    (ЛПНП).

Анаболизм

Анаболизм
– это биосинтез белков, полисахаридов,
липидов, нуклеиновых кислот и других
макромолекул из малых молекул-предшественников.
Поскольку он сопровождается усложнением
структуры, то требует затрат энергии.
Источником такой энергии является
энергия АТФ.

Также
для биосинтеза некоторых веществ (жирные
кислоты, холестерол) требуются богатые
энергией атомы водорода – их источником
является НАДФН. Молекулы НАДФН образуются
в реакциях окисления глюкозо-6-фосфата
в пентозном пути и оксалоацетата
малик-ферментом. В реакциях анаболизма
НАДФН передает свои атомы водорода на
синтетические реакции и окисляется до
НАДФ. Так формируется НАДФ-НАДФН-цикл.

ЦиклоАмф является наиболее популярным мессенджером

6
Глюкозо-6-фосфат 12NADP 2H2O = 5 Глюкозо-6-фосфат
12NADPH H 12H 6CO2

Циклический
АМФ (циклоАМФ, цАМФ) образуется в клетке,
когда действуют гормоны гипофиза (ТТГ,
ЛГ, МСГ, ФСГ. АКТГ), кальцитонин,
соматостатин, глюкагон, паратгормон,
адреналин (через α2-
и β-адренорецепторы), вазопрессин (через
V2-рецепторы).

Механизм
наработки цАМФ связан с активацией
фермента аденилатциклазы и
называетсяаденилатциклазный
механизм:.

Таг это биохимия

Схема
аденилатциклазного механизма действия
гормонов

Вопрос 43.Функции лп плазмы.

Тип
лп

хм

лпонп

лппп

лпнп

лпвп

фкнкции

Транспорт
липидов из клеток кишечника (экзогенных
липидов)

Транспорт
липидов, синтезируемых в печени
(эндогенных липидов)

Промежуточная
форма превращения ЛПОНП в ЛПНП под
действием фермента ЛП-липазы

Транспорт
холестерола в ткани

Удаление
избытка холестерола из клеток и других
липопротеинов. Донор апопротеиновА,
С-П

Место
образования

Эпителий
тонкого кишечника

Клетки
печени

Кровь

Кровь
(из ЛПОНП и ЛППП)

Клетки
печени – ЛПВП-пред-шественники

Вопрос47.Окисление глицерина.

1)  
гликолиз – 2 АТФ;

2)
окислительное декарбоксилирование ПВК
– 3 АТФ;

3)
АУК идет в ЦТК, энергобаланс окисления
АУК – 12 АТФ;

https://www.youtube.com/watch?v=upload

4)
в цитоплазме образуются 2 молекулы
цитозольных НАДН2, которые окисляются
с использованием челночных механизмов,
при использовании глицерофосфатного
механизма образуется 4 АТФ, при
использовании малатного механизма
образуется 6 АТФ. Всего образуется 21 или
23 АТФ, одна АТФ затрачивается на
фосфорилирование глицерина, значит, в
чистом виде запасается 20 или 22 АТФ.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Медицинский блог
Adblock detector