Biokhimia_cheloveka_Marri_tom_1 (1123306), страница 79
Текст из файла (страница 79)
Триацилглицеролы Общее количество фосфолипидов и Фосфатидилхолин Фосфатидилэтаноламнн Сфингомиелины Общее количество холестерола Свободный холестерол (неэстерифицированный) Таблица 26.2. Состав липопротсинов плазмы крови человека Липопротеины очень низкой плотности (ЛПОНП) Липопротеины средней плотности (ЛПСП) Липопротеины низкой плотности (ЛПНП) Липопротеины высокой плотности (ЛПВП) ЛПВП~ Обтдее со- лар- жение липндов.
% Глава 26 258 Структура Аполнпопротенны (»побелки) В состав липопротеннов входят один нли несколько белков или полипептидов, которые называют апобелками. Эти белки обозначают буквами латинского алфавита (АВС). Так, два главных апобелка ЛПВП обозначаются А-1 и А-11. Основным апобелком ЛПНП является апобелок В, он является также Периферический апобелок (например, Япо-С) ипиды Свободный холестерол р холестерола Три ацилглицерол Интегральный апобелок (например, Апо-В) дро, состонщее ым образом, из ллрных липидов Слой, образованный преимущественно амфипатическими лиоидами Рис. 2б.2. Схема строения липопротеина плазмы крови. Следует отметить сходство со структурой плазматической мембраны.
Получены данные, согласно которым некоторое количество триацилглнцеролов н эфиров холестеролв содержится в поверхностном слое, а во внутренней области имеется свободный холестерол. лиз последней на содержание различных липндов (за исключением СЖК) дает незначительную информацию. Наряду с методами, основанными на различной плотности, липопротеины можно разделить также методом электрофореза (рнс. 26.1) и более точно идентифицировать методом нммуноэлектрофореза. Помимо СЖК выделено 4 главные группы липопротеинов, важных и физиологическом отношении и при постановке клинического ди»гноза: 1) хнломикроны, образующиеся в кишечнике при всасывании триацнлглицерола; 2) липопротеииы очень низкой плотности (ЛПОНП нли пре-р-липопротеины), которые образуются в печени н используются для экспорта триацилглицерола; 3) липопротеииы низкой плотности (ЛПНП или р-липопротенны), представляющие собой конечную стадию катаболизма ЛПОНП; 4) лвпопротеииы высокой плотности (ЛПВП илн алипопротеины), участвующие в метаболизме ЛПОНП и хиломикронов, а также холестерола.
Основным липидом хнломикронов и ЛПОНП является трнацнлглицерол, в то время как преобладающими липидами ЛПНП и ЛПВП являются соответственно холестерол н фосфолипнды (табл. 26.2). Белковая часть лнпопротеннов называется аиолипопротеином или апобелком, в некоторых ЛПВП на ее долю приходится около 60%, а в хиломнкронах— всего 1%. Типичный липопротеин, например хиломикрон илн ЛПОНП, состоит нз липидиого идр» (образованного в основном иеполярными триацилглинеролами и эфирами холестерола) и наружного слоя, состоящего из более полярных фосфолипидов, холестерола и апобелков.
Некоторые апобелкн являются интегральной частью липопротенна и постоянно входят в его состав, в то время как другие могут переноситься на другие липопротеины (рнс. 26.2). 7рпнспорт и зипиеинне шпноон Таблица 26.3. Апобслхн липопротеннон плазмы апоян чслонсха Прнмечання Молекулярная масса Апобелян Лнпопротеннм Активатор фермента лецитин: холестерол-нцнлтрннсферазы (ЛХАТ) Образованы двумя идентичными мономерами, соединенньгми днсульфидным мостиком Синтезируется н печени 28 300 А-! ЛПВП, хнломнхроны ЛПВП, хиломнкроны 17400 А-11 ЛПНП ЛПОНП, ЛПСП Хнломикроны, остатки хнломнхронов ЛПОНП, ЛПВП ЛПОНП, ЛПВП, хнломикроны ЛПОНП, ЛПВП, хнломнкроны Субфрахция ЛПВП ЛПОНП, ЛПВП, ломи кроны, остатки хнломнкро- нон 350000 200000 В-100 Синтезируется н кишечнике Возможный активатор ЛХАТ Активатор ннепеченочной липопротеннлипазы Несколько полиморфиых форм н зависимости от содержания сналоной кислоты Возможно, идентичен белку †переносчи эфиров холестерола Присутствует н избытке н (3-ЛПНОП у людей, страдающих гнперлнпопротеинемней типа П1.
Это единственный апобелок, обнаруженный н ЛПВП животных, у которых с помощью специальной диеты была нндупнронана гнперхолесте- ролемня 8 750 32 500 34000 13 Е (богатый аргнннном) компонентом ЛПОНП и хиломикронов. Однако апобелок В хиломикронов (В-48) меньше, чем апобелок В в ЛПНП нли ЛПОНП (В-100), и имеет другой амннокислотный состав. В-48 синтезируется в кишечнике, а В-! 00 — в печени. (У крыс в печени, повидимому, образуется как В-100, так и В-48.) Апобелки С-1, С-11, С-Ш представляют собой небольшие полнпептнды, которые могут свободно переходить от одного лнпопротеина.к другому (табл.
2б.З). В состав углеводов, на долю которых приходится примерно 5% апобелка В, входят манноза, галактоза, фукоза, глюкоза, глюкозамнн и сиаловая кислота. Таким образом, некоторые лнпопротеины являются также глнкопротеинамн. С-П является важным активатором внепеченочной липопротеинлипазы и участвует в освобождении кровотока от триацилглнцеролов.
А-1 в ЛПВП является активатором лецитин:холестерол-ацилтрансферазы плазмы крови, благодаря действию которой происходит в основном образование эфиров холестерола у человека. ~Помимо апобелков А, В и С в лнпопротеинах плазмы крови было идентифицировано еще несколько апобелков. Одним из ннх является выделенный нз ЛПОНП апобелок Е (10% от общего количества аминокислот в нем составляет аргнннн), на долю которого в норме приходится 5 — 10% от общего количества апобелков ЛПОНП. Содержание апобелка Е в широкой фракции !3-ЛПОНП при электрофорезе возрастает у больных гнперлнпопротеннемией типа П1.
МЕТАБОЛИЗМ ЛИПОПРОТЕИНОВ ПЛАЗМЫ КРОВИ СВОБОДНЫЕ ЖИРНЫЕ КИСЛОТЫ (СЖК) Свободные жирные кислоты (незстерифнцнрованные жирные кислоты) поступают в плазму крови в результате липолиза триацнлглнцеролов, катализируемого лнпазой в жировой ткани, или образуются прн действии липопротеннлнпазы на триацилглнцеролы плазмы крови в период перехода их в ткани. В плазме крови СЖК связаны с сывороточным альбумииом, н нх концентрация варьирует от 0,1 до 2 мкэкв-мл ' плазмы. Они представлены в основном длннноцепочечнымн жирными кислотами, характерными для жировой ткани (пальмитнновой, стеариновой, олени овой, палычи толем новой, ли нолевой н другими полиненасыщеннымн кислотами), и в меньшей степени другими длннноцепочечными жирными кислотами. У альбумнна имеются участки связывания жирных кислот, обладающие к ннм различным сродством.
Отмечено, что при полноценном питании концентрация свободных жирных кислот в крови сравнительно низкая. Она возрастает приблизительно до 0,5 мкэкв мл ' после нсасывания питательных веществ в кишечнике, а прн голодании составляет 0,7 — 0,8 мкэкв*мл '. В случае неконтроли- Глава 2б руемого сахарного диабета уровень жирных кислот в плазме крови возрастает до 2 мкэкв мл '. У большинства животных уровень свободных жирных кислот в плазме сразу после приема пищи снижается, а затем вновь возрастает, в то время как у жвачных, у которых питательные вещества непрерывно поступают из кишечника, концентрация свободных жирных кислот в плазме крови постоянно находится на низком уровне.
Свободные жирные кислоты очень быстро удаляются из крови. Предполагается, что при голодании за счет окисления свободных жирных кислот поставляется приблизительно 25 — 50% энергии, необходимой для поддержания жизнедеятельности организма. Часть свободных жирных кислот подвергается эстерификации и, как показал радиоизотопный анализ, в конечном счете вновь вступают в цикл превращений.
Величина дыхательного коэффициента при голодании свидетельствует о том, что количество жиров, подвергающихся расщеплению, значительно превышает количество окисляемых свободных жирных кислот; это объясняется окислением эстерифицированных липидов, поступающих из плазмы крови или находящихся в различных тканях. Окисление липидов характерно, как считают, для ткани сердца и скелетных мышц (в последних были обнаружены значительные запасы липидов).
Существует прямая связь между скоростью обновления свободных жирных кислот и их концентрацией в крови. Концентрация свободных жирных кислот плазмы крови регулируется скоростью их образования в жировой ткани, а поступление свободных жирных кислот в другие ткани зависит от их концентрации в плазме крови. Доля свободных жирных кислот, поглощаемых определенными тканями, по-видимому, существенно не зависит от уровня питания. Последний, однако, влияет на соотношение количества окисляемых и эстерифицируемых жирных кислот.
Так, при голодании окисляется большая доля свободных кислот, чем при нормальном питании. В цитозоле клеток многих тканей обнаружен белок, связывающий жирные кислоты, который получил название У белок. Полагают, что подобно сывороточному альбумину, осуществляющему внеклеточный транспорт длинноцепочечных жирных кислот, Е-белок обеспечивает их внутриклеточный транспорт. ОБРАЗОВАНИЕ ХИЛОМИКРОНОВ И ЛИПОПРОТЕИНОВ ОЧЕНЬ НИЗКОЙ ПЛОТНОСТИ (ЛПОНП) По определению хиломикроиы находятся в хилусе (млечном соке), образующемся только в лимфатической системе кишечных ворсинок. Хилус содержит также более мелкие и более плотные частички, кото- рые имеют такие же физические характеристики, как и ЛПОНП.
Однако апобелок этих частичек по составу напоминает скорее апобелок хиломикронов, чем ЛПОНП, поэтому нх следует рассматривать как малые хиломикроны. Хнломикроны образуются даже при голодании, они осуществляют перенос 50% триацилглицеролов и холестерола лимфы; источником липидов, необходимых для нх образования, являются в основном желчь и секрет кишечника. В то же время при всасывании триацнлглицеролов после приема пищи количество хиломикронов возрастает. Большинство ЛПОНП плазмы крови образуется в печени, они осуществляют перенос триацилглииеролов из печени в другие ткани. Механизмы образования хиломикронов в клетках кишечника и ЛПОНП в паренхиматозных клетках печени имеют много общего (рис. 263). Апопротеин В синтезируется рибосомами в шероховатом эндоплазматнческом ретикул уме и встраивается в липопротеины в гладком эндоплазматическом ретикулуме, который является основным местом синтеза триацилглицеролов.