Дякую

Сайт надає довідкову інформацію виключно для ознайомлення. Діагностику та лікування захворювань потрібно проходити під наглядом фахівця. Усі препарати мають протипоказання. Консультація фахівця є обов'язковою!

Що за речовини ліпіди?

Ліпідиє однією з груп органічних сполук, що має велике значення для живих організмів. За хімічною структурою всі ліпіди поділяються на прості та складні. Молекула простих ліпідів складається зі спирту та жовчних кислот, у той час як до складу складних ліпідів входять інші атоми або сполуки.

У цілому нині, ліпіди мають значення для людини. Ці речовини входять у значну частину продуктів харчування, використовуються в медицині та фармації, відіграють важливу роль у багатьох галузях промисловості. У живому організмі ліпіди у тому чи іншому вигляді входять до складу всіх клітин. З погляду харчування – це дуже важливе джерело енергії.

Яка різниця між ліпідами та жирами?

У принципі, термін «ліпіди» походить від грецького кореня, що означає «жир», проте ці визначення все ж таки мають деякі відмінності. Ліпіди є більшою групою речовин, тоді як під жирами розуміють лише деякі види ліпідів. Синонімом «жирів» є «тригліцериди», які виходять із сполуки спирту гліцерину та карбонових кислот. Як ліпіди в цілому, так і тригліцериди, зокрема, відіграють значну роль у біологічних процесах.

Ліпіди в організмі людини

Ліпіди входять до складу практично всіх тканин організму. Їхні молекули є в будь-якій живій клітині, і без цих речовин просто неможливе життя. В організмі людини зустрічається дуже багато різних ліпідів. Кожен вид або клас цих з'єднань має свої функції. Від нормального надходження та утворення ліпідів залежить безліч біологічних процесів.

З погляду біохімії, ліпіди беруть участь у наступних найважливіших процесах:

• вироблення організмом енергії;

• поділ клітин;
• передача нервових імпульсів;
• утворення компонентів крові, гормонів та інших важливих речовин;
• захист та фіксація деяких внутрішніх органів;
• клітинний поділ, дихання та ін.

Таким чином, ліпіди є життєво важливими хімічними сполуками. Значна частина цих речовин надходить до організму з їжею. Після цього структурні компоненти ліпідів засвоюються організмом і клітини виробляють нові молекули ліпідів.

Біологічна роль ліпідів у живій клітині

Молекули ліпідів виконують безліч функцій у масштабах всього організму, а й у кожній живої клітині окремо. Власне, клітина є структурну одиницю живого організму. У ній відбувається засвоєння та синтез ( освіта) певних речовин. Частина з цих речовин йде на підтримку життєдіяльності самої клітини, частина – на поділ клітини, частина – на потреби інших клітин та тканин.

У живому організмі ліпіди виконують такі функції:

• енергетична;
• резервна;
• структурна;
• транспортна;
• ферментативна;
• запасаюча;
• сигнальна;
• регуляторна.

Енергетична функція

Енергетична функція ліпідів зводиться до їхнього розпаду в організмі, в процесі якого виділяється велика кількість енергії. Живим клітинам ця енергія необхідна підтримки різних процесів ( дихання, ріст, поділ, синтез нових речовин). Ліпіди надходять у клітину з припливом крові та відкладаються всередині ( у цитоплазмі) у вигляді невеликих крапель жиру. За потреби ці молекули розщеплюються, і клітина отримує енергію.

Резервна ( запасаюча) функція

Резервна функція тісно пов'язана з енергетичною. У формі жирів усередині клітин енергія може відкладатися «про запас» і виділятися за необхідності. За накопичення жирів відповідальні спеціальні клітини – адипоцити. Більшість їх обсягу зайнята великою краплею жиру. Саме з адипоцитів складається жирова тканина в організмі. Найбільші запаси жирової тканини знаходяться в підшкірно-жировій клітковині, великому та малому сальнику ( у черевній порожнині). При тривалому голодуванні жирова тканина поступово розпадається, оскільки отримання енергії використовуються резерви ліпідів.

Також жирова тканина, відкладена в підшкірно-жировій клітковині, здійснює теплоізоляцію. Тканини, багаті ліпідами, загалом гірше проводять тепло. Це дозволяє організму підтримувати постійну температуру тіла і не так швидко охолоджуватись або перегріватися у різних умовах зовнішнього середовища.

Структурна та бар'єрна функції ( мембранні ліпіди)

Велику роль грають ліпіди у будові живих клітин. В організмі людини ці речовини утворюють особливий подвійний шар, який формує клітинну стінку. Завдяки цьому жива клітина може виконувати свої функції та регулювати обмін речовин із зовнішнім середовищем. Ліпіди, що утворюють клітинну мембрану, дозволяють зберігати форму клітини.

Чому ліпіди-мономери утворюють подвійний шар ( бислой)?

Мономерами називаються хімічні речовини ( у цьому випадку – молекули), які здатні, з'єднуючись, формувати складніші сполуки. Клітинна стінка складається з подвійного шару ( бішару) Ліпідів. Кожна молекула, що утворює цю стінку, має дві частини – гідрофобну ( що не контактує з водою) та гідрофільну ( контактуючу з водою). Подвійний шар виходить через те, що молекули ліпідів розгорнуті гідрофільними частинами всередину клітини та назовні. Гідрофобні частини практично стикаються, оскільки знаходяться між двома шарами. У товщі ліпідного бислоя можуть розташовуватися інші молекули ( білки, вуглеводи, складні молекулярні структури), які регулюють проходження речовин через клітинну стінку.

Транспортна функція

Транспортна функція ліпідів має другорядне значення в організмі. Її виконують лише деякі з'єднання. Наприклад, ліпопротеїни, що складаються з ліпідів та білків, переносять у крові деякі речовини від одного органу до іншого. Однак цю функцію рідко виділяють, крім її основний для цих речовин.

Ферментативна функція

У принципі, ліпіди не входять до складу ферментів, що беруть участь у розщепленні інших речовин. Однак без ліпідів клітини органів не зможуть синтезувати ферменти, кінцевий продукт життєдіяльності. Крім того, деякі ліпіди відіграють значну роль у засвоєнні жирів, що надходять з їжею. У жовчі міститься значна кількість фосфоліпідів та холестерину. Вони нейтралізують надлишок ферментів підшлункової залози і не дають їм пошкодити клітини кишківника. Також у жовчі відбувається розчинення ( емульгування) екзогенних ліпідів, що надходять із їжею. Таким чином, ліпіди відіграють величезну роль у травленні та допомагають у роботі інших ферментів, хоча самі по собі ферментами не є.

Сигнальна функція

Частина складних ліпідів виконує в організмі сигнальну функцію. Вона полягає у підтримці різних процесів. Наприклад, гліколіпіди в нервових клітинах беруть участь у передачі нервового імпульсу від однієї нервової клітини до іншої. Крім того, велике значення мають сигнали усередині самої клітини. Їй необхідно «розпізнавати» речовини, що надходять з кров'ю, щоб транспортувати їх усередину.

Регуляторна функція

Регуляторна функція ліпідів в організмі є другорядною. Самі ліпіди у крові мало впливають протягом різних процесів. Однак вони входять до складу інших речовин, що мають велике значення у регуляції цих процесів. Насамперед, це стероїдні гормони ( гормони надниркових залоз та статеві гормони). Вони відіграють важливу роль в обміні речовин, зростанні та розвитку організму, репродуктивної функції, впливають на роботу імунної системи. Також ліпіди входять до складу простагландинів. Ці речовини виробляються при запальних процесах та впливають на деякі процеси в нервовій системі ( наприклад, сприйняття болю).

Таким чином, самі ліпіди не виконують регуляторну функцію, але їх недолік може відбитися на багатьох процесах в організмі.

Біохімія ліпідів та їх зв'язок з іншими речовинами ( білки, вуглеводи, АТФ, нуклеїнові кислоти, амінокислоти, стероїди)

Обмін ліпідів тісно пов'язані з обміном інших речовин, у організмі. Насамперед, цей зв'язок простежується в харчуванні людини. Будь-яка їжа складається з білків, вуглеводів та ліпідів, які мають потрапляти в організм у певних пропорціях. У цьому випадку людина отримуватиме і достатньо енергії, і достатньо структурних елементів. В іншому випадку ( наприклад, при нестачі ліпідів) для вироблення енергії розщеплюватимуться білки та вуглеводи.

Також ліпіди тією чи іншою мірою пов'язані з обміном наступних речовин:

• Аденозинтрифосфорна кислота ( АТФ). АТФ є своєрідною одиницею енергії усередині клітини. При розщепленні ліпідів частина енергії йде виробництво молекул АТФ, а ці молекули беруть участь у всіх внутрішньоклітинних процесах ( транспорт речовин, поділ клітини, нейтралізація токсинів та ін.).
• Нуклеїнові кислоти.Нуклеїнові кислоти є структурними елементами ДНК і перебувають у ядрах живих клітин. Енергія, що виробляється при розщепленні жирів, йде частково і на поділ клітин. Під час поділу відбувається утворення нових ланцюжків ДНК із нуклеїнових кислот.
• амінокислоти.Амінокислоти – це структурні компоненти білків. У поєднанні з ліпідами вони утворюють складні комплекси, ліпопротеїни, які відповідають за транспортування речовин в організмі.
• Стероїди.Стероїди – це вид гормонів, що містять значну кількість ліпідів. При поганому засвоєнні ліпідів з їжі пацієнт може початися проблеми з ендокринною системою.

Таким чином, обмін ліпідів в організмі в будь-якому випадку слід розглядати в комплексі з погляду взаємозв'язку з іншими речовинами.

Перетравлення та всмоктування ліпідів ( обмін речовин, метаболізм)

Перетравлення та всмоктування ліпідів є першим етапом обміну цих речовин. Основна частина ліпідів потрапляє до організму з їжею. У ротовій порожнині відбувається подрібнення їжі та її змішування зі слиною. Далі грудку потрапляє шлунок, де хімічні зв'язки частково руйнуються під дією соляної кислоти. Також деякі хімічні зв'язки в ліпідах руйнуються під дією ферменту ліпази, що міститься у слині.

Ліпіди нерозчинні у воді, тому в дванадцятипалій кишці вони не одразу піддаються розщепленню ферментами. Спочатку відбувається так зване емульгування жирів. Після цього хімічні зв'язки розщеплюються під дією ліпази, що надходить із підшлункової залози. В принципі, для кожного виду ліпідів зараз визначено свій фермент, який відповідає за розщеплення та засвоєння цієї речовини. Наприклад, фосфоліпаза розщеплює фосфоліпіди, холестеролестераза - з'єднання холестеролу і т. д. Всі ці ферменти в тій чи іншій кількості містяться в соку підшлункової залози.

Розщеплені фрагменти ліпідів всмоктуються окремо клітинами тонкого кишківника. В цілому перетравлення жирів є дуже складним процесом, який регулюється безліччю гормонів і гормоноподібних речовин.

Що таке емульгування ліпідів?

Емульгування є неповним розчиненням жирових речовин у воді. У харчовому грудці, що потрапляє у дванадцятипалу кишку, жири містяться у вигляді великих крапель. Це перешкоджає їх взаємодії із ферментами. У процесі емульгування великі жирові краплі «дробляться» на менші крапельки. В результаті площа дотику жирових крапель і оточуючих водорозчинних речовин збільшується, і стає можливим розщеплення ліпідів.

Процес емульгування ліпідів у травній системі проходить у кілька етапів:

• На першому етапі печінка виробляє жовч, яка і здійснюватиме емульгування жирів. Вона містить солі холестерину та фосфоліпідів, які взаємодіють з ліпідами та сприяють їх «дробленню» на дрібні краплі.
• Жовч, що виділяється з печінки, накопичується в жовчному міхурі. Тут вона концентрується та виділяється при необхідності.
• При споживанні жирної їжі до гладких м'язів жовчного міхура надходить сигнал для скорочення. В результаті порція жовчі по жовчовивідних проток виділяється в дванадцятипалу кишку.
• У дванадцятипалій кишці відбувається власне емульгування жирів та їх взаємодія з ферментами підшлункової залози. Скорочення стінок тонкого кишечника сприяють цьому процесу, "перемішуючи" вміст.

У деяких людей після видалення жовчного міхура можуть виникнути проблеми із засвоєнням жирів. Жовч надходить у дванадцятипалу кишку безперервно, безпосередньо з печінки, і її не вистачає для емульгування всього об'єму ліпідів, якщо їх з'їде занадто багато.

Ферменти для розщеплення ліпідів

Для перетравлення кожної речовини в організмі є свої ферменти. Їхнє завдання полягає у руйнуванні хімічних зв'язків між молекулами ( або між атомами в молекулах), щоб корисні речовини могли нормально засвоюватися організмом. За розщеплення різних ліпідів відповідають різні ферменти. Більшість з них міститься в соку, що виділяється підшлунковою залозою.

За розщеплення ліпідів відповідають такі групи ферментів:

• ліпази;
• фосфоліпази;
• холестеролестераза та ін.

Які вітаміни та гормони беруть участь у регуляції рівня ліпідів?

Рівень більшості ліпідів у крові людини відносно незмінний. Він може коливатися у певних межах. Залежить це від біологічних процесів, що протікають у самому організмі, та від низки зовнішніх факторів. Регуляція рівня ліпідів у крові є складним біологічним процесом, у якому бере участь безліч різних органів та речовин.

Найбільшу роль у засвоєнні та підтримці постійного рівня ліпідів відіграють такі речовини:

• Ферменти.Ряд ферментів підшлункової залози бере участь у розщепленні ліпідів, що надходять до організму з їжею. При нестачі цих ферментів рівень ліпідів у крові може знизитися, тому що ці речовини просто не засвоюватимуться в кишечнику.
• Жовчні кислоти та їх солі.У жовчі містяться жовчні кислоти та ряд їх сполук, які сприяють емульгуванню ліпідів. Без цих речовин також неможливе нормальне засвоєння ліпідів.
• Вітаміни.Вітаміни надають комплексну зміцнюючу дію на організм і прямо чи опосередковано впливають також на обмін ліпідів. Наприклад, при нестачі вітаміну А погіршується регенерація клітин у слизових оболонках, і перетравлення речовин у кишечнику теж сповільнюється.
• Внутрішньоклітинні ферменти.У клітинах епітелію кишечника містяться ферменти, які після всмоктування жирних кислот перетворять їх у транспортні форми та направляють у кровотік.
• Гормони.Ряд гормонів впливає обмін речовин у цілому. Наприклад, високий рівень інсуліну може сильно впливати на рівень ліпідів у крові. Саме тому для пацієнтів із цукровим діабетом деякі норми переглянуто. Гормони щитовидної залози, глюкокортикоїдні гормони або норадреналін можуть стимулювати розпад жирової тканини із виділенням енергії.

Таким чином, підтримання нормального рівня ліпідів у крові – дуже складний процес, на який прямо чи опосередковано впливають різні гормони, вітаміни та інші речовини. У процесі діагностики лікаря необхідно визначити, на якому саме етапі цей процес було порушено.

Біосинтез ( освіта) та гідроліз ( розпад) ліпідів в організмі ( анаболізм та катаболізм)

Метаболізм називається сукупність обмінних процесів в організмі. Усі метаболічні процеси можна розділити на катаболічні та анаболічні. До катаболічних процесів відноситься розщеплення та розпад речовин. Щодо ліпідів це характеризується їх гідролізом ( розпадом на простіші речовини) у шлунково-кишковому тракті. Анаболізм поєднує біохімічні реакції, спрямовані на утворення нових, складніших речовин.

Біосинтез ліпідів відбувається в наступних тканинах та клітинах:

• Клітини епітелію кишечника.У стінці кишечника відбувається всмоктування жирних кислот, холестерину та інших ліпідів. Відразу після цього в цих клітинах утворюються нові, транспортні форми ліпідів, які потрапляють у венозну кров і направляються в печінку.
• Клітини печінки.У клітинах печінки частина транспортних форм ліпідів розпадеться, і їх синтезуються нові речовини. Наприклад, тут відбувається утворення сполук холестерину та фосфоліпідів, які потім виділяються з жовчю та сприяють нормальному травленню.
• Клітини інших органів.Частина ліпідів потрапляє з кров'ю в інші органи та тканини. Залежно від типу клітин, ліпіди перетворюються на певний вид сполук. Всі клітини, так чи інакше, синтезують ліпіди для утворення клітинної стінки ( ліпідного бішару). У надниркових залозах і статевих залозах з частини ліпідів синтезуються стероїдні гормони.

Сукупність вищеописаних процесів і становить метаболізм ліпідів у організмі людини.

Ресинтез ліпідів у печінці та інших органах

Ресинтез називається процес утворення певних речовин з більш простих, які були засвоєні раніше. В організмі цей процес протікає у внутрішньому середовищі деяких клітин. Ресинтез необхідний, щоб тканини та органи отримували всі необхідні види ліпідів, а не тільки ті, які були вжиті з їжею. Ресинтезовані ліпіди називаються ендогенними. На їхнє утворення організм витрачає енергію.

У першому етапі ресинтез ліпідів відбувається у стінках кишечника. Тут жирні кислоти, що надходять з їжею, перетворюються на транспортні форми, які відправляться з кров'ю в печінку та інші органи. Частина ресинтезованих ліпідів буде доставлена ​​в тканини, з іншої частини утворюються необхідні для життєдіяльності речовини ( ліпопротеїни, жовч, гормони та ін.), надлишок перетворюється на жирову тканину і відкладається «про запас».

Чи входять ліпіди до складу мозку?

Ліпіди є дуже важливою складовою нервових клітин у головному мозку , а й у всій нервової системі. Як відомо, нервові клітини контролюють різні процеси в організмі шляхом передачі нервових імпульсів. При цьому всі нервові шляхи «ізольовані» один від одного, щоб імпульс приходив до певних клітин і не торкався інших нервових шляхів. Така «ізоляція» можлива завдяки мієліновій оболонці нервових клітин. Мієлін, який перешкоджає хаотичному поширенню імпульсів, приблизно на 75% складається з ліпідів. Як і в клітинних мембранах, тут вони утворюють подвійний шар ( бислой), який кілька разів загорнуть навколо нервової клітки.

До складу мієлінової оболонки в нервовій системі входять такі ліпіди:

• фосфоліпіди;
• холестерин;
• галактоліпіди;
• гліколіпіди.

За деяких вроджених порушень утворення ліпідів можливі неврологічні проблеми. Це саме витонченням чи перериванням мієлінової оболонки.

Ліпідні гормони

Ліпіди відіграють важливу структурну роль, у тому числі, присутні у структурі багатьох гормонів. Гормони, до складу яких входять жирні кислоти, називають стероїдними. В організмі вони виробляються статевими залозами та наднирниками. Деякі їх є і у клітинах жирової тканини. Стероїдні гормони беруть участь у регуляції багатьох життєво важливих процесів. Їх дисбаланс може вплинути на масу тіла, здатність до зачаття дитини, розвиток будь-яких запальних процесів, роботу імунної системи. Запорукою нормального вироблення стероїдних гормонів є збалансоване споживання ліпідів.

Ліпіди входять до складу наступних життєво важливих гормонів:

• кортикостероїди ( кортизол, альдостерон, гідрокортизон та ін.);
• чоловічі статеві гормони - андрогени ( андростендіон, дигідротестостерон та ін.);
• жіночі статеві гормони - естрогени ( естріол, естрадіол та ін.).

Таким чином, недолік деяких жирних кислот у їжі може серйозно позначитися на роботі ендокринної системи.

Роль ліпідів для шкіри та волосся

Велике значення мають ліпіди для здоров'я шкіри та її придатків ( волосся та нігті). У шкірі містяться так звані сальні залози, які виділяють на поверхню деяку кількість секрету, багатого на жири. Ця речовина виконує багато корисних функцій.

Для волосся та шкіри ліпіди важливі з таких причин:

• значна частина речовини волосся складається із складних ліпідів;
• клітини шкіри швидко змінюються і ліпіди важливі як енергетичний ресурс;
• секрет ( речовина, що виділяється) сальних залоз зволожує шкіру;
• завдяки жирам підтримується пружність, еластичність та гладкість шкіри;
• невелика кількість ліпідів на поверхні волосся надають їм здорового блиску;
• ліпідний шар на поверхні шкіри захищає її від агресивного впливу зовнішніх факторів ( холод, сонячні промені, мікроби на поверхні шкіри та ін.).

У клітини шкіри, як і волосяні цибулини, ліпіди надходять із кров'ю. Таким чином, нормальне харчування забезпечує здоров'я шкіри та волосся. Використання шампунів та кремів, що містять ліпіди ( особливо незамінні жирні кислоти) також важливо, тому що частина цих речовин вбиратиметься з поверхні клітин.

Класифікація ліпідів

У біології та хімії існує досить багато різних класифікацій ліпідів. Основною є хімічна класифікація, за якою ліпіди діляться залежно від своєї структури. З цієї точки зору всі ліпіди можна розділити на прості ( складаються тільки з атомів кисню, водню та вуглецю) та складні ( що включають хоча б один атом інших елементів). Кожна із цих груп має відповідні підгрупи. Ця класифікація найбільш зручна, оскільки відбиває як хімічне будова речовин, а й частково визначає хімічні властивості.

У біології та медицині є свої додаткові класифікації, які використовують інші критерії.

Екзогенні та ендогенні ліпіди

Усі ліпіди в організмі людини можна розділити на дві великі групи - екзогенні та ендогенні. У першу групу входять усі речовини, що потрапляють в організм із зовнішнього середовища. Найбільша кількість екзогенних ліпідів потрапляє в організм із їжею, проте існують інші шляхи. Наприклад, при застосуванні різних косметичних засобів або лікарських препаратів організм може отримувати деяку кількість ліпідів. Їхня дія буде переважно локальною.

Після потрапляння в організм усі екзогенні ліпіди розщеплюються та засвоюються живими клітинами. Тут з їх структурних компонентів будуть сформовані інші ліпідні сполуки, яких потребує організм. Ці ліпіди, синтезовані власними клітинами, називаються ендогенними. Вони можуть мати зовсім іншу структуру та функції, але складаються з тих самих «структурних компонентів», які потрапили до організму з екзогенними ліпідами. Саме тому при нестачі їжі тих чи інших видів жирів можуть розвиватися різні захворювання. Частина складних складних ліпідів не може бути синтезована організмом самостійно, що відбивається на перебігу певних біологічних процесів.

Жирні кислоти

Жирними кислотами називається клас органічних сполук, які є структурною частиною ліпідів. Залежно від того, які жирні кислоти входять до складу ліпіду, можуть змінюватися властивості цієї речовини. Наприклад, тригліцериди, найважливіше джерело енергії для людського організму, є похідними спирту гліцерину та кількох жирних кислот.

У природі жирні кислоти містяться в різних речовинах - від нафти до рослинних олій. В організм людини вони потрапляють здебільшого з їжею. Кожна кислота є структурним компонентом певних клітин, ферментів чи сполук. Після всмоктування організм перетворює її та використовує у різних біологічних процесах.

Найбільш важливими джерелами жирних кислот для людини є:

• тваринні жири;
• рослинні жири;
• тропічні олії ( цитрусове, пальмове та ін.);
• жири для харчової промисловості ( маргарин та ін.).

В організмі людини жирні кислоти можуть відкладатися в жировій тканині у складі тригліцеридів або циркулювати в крові. У крові вони містяться як у вільному вигляді, так і у вигляді сполук ( різні фракції ліпопротеїнів).

Насичені та ненасичені жирні кислоти

Усі жирні кислоти за своєю хімічною структурою поділяються на насичені та ненасичені. Насичені кислоти менш корисні для організму, а деякі навіть шкідливі. Це тим, що у молекулі цих речовин немає подвійних зв'язків. Це хімічно стабільні сполуки і вони гірше засвоюються організмом. В даний час доведено зв'язок деяких насичених жирних кислот з розвитком атеросклерозу.

Ненасичені жирні кислоти поділяються на дві великі групи:

• Мононенасичені.Дані кислоти мають у своїй структурі один подвійний зв'язок і є таким чином активнішими. Вважається, що їх вживання може знизити рівень холестерину і перешкоджати розвитку атеросклерозу. Найбільша кількість мононенасичених жирних кислот міститься в ряді рослин ( авокадо, оливки, фісташки, лісові горіхи) і, відповідно, в оліях, одержуваних із цих рослин.
• Поліненасичені.Поліненасичені жирні кислоти мають у своїй структурі кілька подвійних зв'язків. Відмінною особливістю цих речовин і те, що людський організм не здатний їх синтезувати. Іншими словами, якщо в організм не надходитимуть з їжею поліненасичені жирні кислоти, згодом це неминуче призведе до певних порушень. Кращими джерелами цих кислот є морепродукти, соєва та лляна олія, насіння кунжуту, маку, пророщена пшениця та ін.

Фосфоліпіди

Фосфоліпіди є складними ліпідами, що містять у своєму складі залишок фосфорної кислоти. Ці речовини поряд із холестерином є основним компонентом клітинних мембран. Також ці речовини беруть участь у транспорті інших ліпідів в організмі. З медичної точки зору фосфоліпіди можуть виконувати сигнальну роль. Наприклад, вони входять до складу жовчі, оскільки сприяють емульгуванню ( розчинення) інших жирів. Залежно від того, якої речовини у жовчі більше, холестерину чи фосфоліпідів, можна визначити ризик розвитку жовчнокам'яної хвороби.

Гліцерин та тригліцериди

За хімічною структурою гліцерин не є ліпідом, проте він є важливим структурним компонентом тригліцеридів. Це група ліпідів, які грають величезну роль організмі людини. Найбільш важливою функцією цих речовин є постачання енергії. Тригліцериди, які потрапляють в організм з їжею, розщеплюються на гліцерин та жирні кислоти. В результаті виділяється дуже велика кількість енергії, яка йде на роботу м'язів. скелетних м'язів, м'язи серця та ін.).

Жирова тканина в організмі людини представлена ​​переважно тригліцеридами. Більшість цих речовин, перед тим як відкластися в жировій тканині, зазнає деяких хімічних трансформацій у печінці.

Бета-ліпіди

Бета-ліпідами іноді називають бета-ліпопротеїди. Двоїстість назви пояснюється відмінностями у класифікаціях. Це одна із фракцій ліпопротеїнів в організмі, яка відіграє важливу роль у розвитку деяких патологій. Насамперед, йдеться про атеросклероз. Бета-ліпопротеїди транспортують холестерол від одних клітин до інших, але через особливості будови молекул цей холестерол часто «застряє» в стінках судин, утворюючи атеросклеротичні бляшки і перешкоджаючи нормальному току крові. Перед застосуванням слід проконсультуватися з фахівцем.

затверджую

Зав. кав. проф., д.м.н.

Мєщанінов В.М.

_____‘’_____________2005 р

Лекція №12 Тема: Перетравлення та всмоктування ліпідів. Транспорт ліпідів у організмі. Обмін ліпопротеїдів. Дисліпопротеїдемія.

Факультети: лікувально-профілактичний, медико-профілактичний, педіатричний.

Ліпіди - це різноманітна за будовою група органічних речовин, об'єднаних загальною властивістю - розчинністю в неполярних розчинниках.

Класифікація ліпідів

Ліпіди за здатністю до гідролізу в лужному середовищі з утворенням мил ділять на омилювані (містять у складі жирні кислоти) та неомилювані (однокомпонентні).

Липиди, що омилюються, містять у своєму складі в основному спирти гліцерин (гліцеліпіди) або сфінгозин (сфінголіпіди), за кількістю компонентів вони діляться на прості (складаються з 2 класів сполук) і складні (складаються з 3 і більше класів).

До простих ліпідів відносяться:

1) воску (складний ефір вищого одноатомного спирту та жирної кислоти);

2) триацилгліцериди, діацилгліцериди, моноацилгліцериди (складний ефір гліцерину та жирних кислот). У людини вагою 70 кг ТГ близько 10 кг.

3) цераміди (складний ефір сфінгозину та жирної кислоти С18-26) – лежать в основі сфінголіпідів;

До складних ліпідів відносяться:

1) фосфоліпіди (містять фосфорну кислоту):

а) фосфоліпіди (складний ефір гліцерину та 2 жирних кислот, містить фосфорну кислоту та аміноспирт)- фосфатидилсерин, фосфатидилетаноламін, фосфатидилхолін, фосфатидилінозитол, фосфатидилгліцерол;

б) кардіоліпіни (2 фосфатидні кислоти, з'єднані через гліцерин);

в) плазмалогени (складний ефір гліцерину та жирної кислоти, містить ненасичений одноатомний вищий спирт, фосфорну кислоту та аміноспирт) – фосфатидальетаноламіни, фосфатидальсерини, фосфатидальхоліни;

г) сфінгомієліни (складний ефір сфінгозину та жирної кислоти С18-26, містить фосфорну кислоту та аміноспирт - холін);

2) гліколіпіди (містять вуглевод):

а) цереброзиди (складний ефір сфінгозину та жирної кислоти С18-26, містить гексозу: глюкозу або галактозу);

б) сульфатиди (складний ефір сфінгозину та жирної кислоти С18-26, містить гексозу (глюкозу або галактозу) до якої приєднана в 3 положення сірчана кислота). Багато у білій речовині;

в) гангліозиди (складний ефір сфінгозину та жирної кислоти С18-26, містить олігосахарид з гексоз та сіалових кислот). Знаходяться у гангліозних клітинах;

До неомилюваних ліпідів відносять стероїди, жирні кислоти (структурний компонент ліпідів, що омиляються), вітаміни А, Д, Е, К і терпені (вуглеводні, спирти, альдегіди і кетони з кількома ланками ізопрену).

Біологічні функції ліпідів

В організмі ліпіди виконують різноманітні функції:

Структурна. Складні ліпіди та холестерин амфіфільні, вони утворюють усі клітинні мембрани; фосфоліпіди вистилають поверхню альвеол, утворюють оболонку ліпопротеїнів. Сфінгомієліни, плазмалогени, гліколіпіди утворюють мієлінові оболонки та інші мембрани нервових тканин.

Енергетична. В організмі до 33% усієї енергії АТФ утворюється за рахунок окислення ліпідів;

Антиоксидантна. Вітаміни А, Д, Е, К перешкоджають СРО;

Запасаюча. Триацилгліцериди є формою зберігання жирних кислот;

Захисна. Триацилгліцериди, у складі жирової тканини, забезпечують теплоізоляційний та механічний захист тканин. Віск утворюють захисне мастило на шкірі людини;

Регуляторна. Фосфотидилінозитоли є внутрішньоклітинними посередниками у дії гормонів (інозитолтрифосфатна система). З поліненасичених жирних кислот утворюються ейкозаноїди (лейкотрієни, тромбоксани, простагландини), речовини, що регулюють імуногенез, гемостаз, неспецифічну резистентність організму, запальні, алергічні, проліферативні реакції. З холестерину утворюються стероїдні гормони: статеві та кортикоїди;

З холестерину синтезується вітамін Д, жовчні кислоти;

Травна. Жовчні кислоти, фосфоліпіди, холестерин забезпечують емульгування та всмоктування ліпідів;

Інформаційна. Гангліозиди забезпечують міжклітинні контакти.

Джерелом ліпідів в організмі є синтетичні процеси та їжа. Частина ліпідів в організмі не синтезуються (поліненасичені жирні кислоти - вітамін F, вітаміни А, Д, Е, К), вони є незамінними і надходять лише з їжею.

Принципи нормування ліпідів у харчуванні

На добу людині потрібно з'їдати 80-100г ліпідів, з них 25-30г олії, 30-50г вершкового масла та 20-30г жиру, тваринного походження. Рослинні олії містять багато полієнових незамінних (лінолева до 60%, ліноленова) жирних кислот, фосфоліпідів (видаляються при рафінуванні). Вершкове масло містить багато вітамінів А, Д, Е. У харчових ліпідах містяться переважно тригліцериди (90%). На добу з їжею надходить близько 1 г фосфоліпідів, 0,3-0,5 г холестерину, переважно у вигляді ефірів.

Потреба харчових ліпідах залежить від віку. Для дітей грудного віку основним джерелом енергії є ліпіди, а дорослі - глюкоза. Новонародженим від 1 до 2 тижнів потрібно ліпідів 1,5 г/кг, дітям – 1г/кгдорослим – 0,8 г/кг, літнім – 0,5 г/кг. Потреба у ліпідах збільшується на холоді, при фізичних навантаженнях, у період одужання та при вагітності.

Всі природні ліпіди добре перетравлюються, олії засвоюються краще за жири. При змішаному харчуванні вершкове масло засвоюється на 93-98%, свинячий жир - на 96-98%, яловичий жир - на 80-94%, олія - ​​на 86-90%. Тривала теплова обробка (> 30 хв) руйнує корисні ліпіди, при цьому утворюються токсичні продукти окислення жирних кислот та канцерогенні речовини.

При недостатньому надходженні ліпідів з їжею знижується імунітет, знижується продукція стероїдних гормонів, порушується статева функція. При дефіциті лінолевої кислоти розвивається тромбоз судин та збільшується ризик ракових захворювань. При надлишку ліпідів у їжі розвивається атеросклероз та збільшується ризик раку молочної залози та товстої кишки.

Перетравлення та всмоктування ліпідів

Перетравлення це гідроліз харчових речовин до їх асимільованих форм.

Лише 40-50% харчових ліпідів повністю розщеплюється, а від 3% до 10% харчових ліпідів можуть всмоктуватися в незміненому вигляді.

Так як ліпіди не розчиняються у воді, їх перетравлення та всмоктування має свої особливості та протікає у кілька стадій:

1) Ліпіди твердої їжі при механічному впливі та під впливом ПАР жовчі змішуються з травними соками з утворенням емульсії (олія у воді). Утворення емульсії необхідне збільшення площі впливу ферментів, т.к. вони працюють лише у водній фазі. Ліпіди рідкої їжі (молоко, бульйон тощо) надходять в організм відразу у вигляді емульсії;

2) Під дією ліпаз травних соків відбувається гідроліз ліпідів емульсії з утворенням водорозчинних речовин та більш простих ліпідів;

3) Виділені з емульсії водорозчинні речовини всмоктуються та надходять у кров. Виділені з емульсії простіші ліпіди, з'єднуючись з компонентами жовчі, утворюють міцели;

4) Міцели забезпечують всмоктування ліпідів у клітини ендотелію кишківника.

Ротова порожнина

У ротовій порожнині відбувається механічне подрібнення твердої їжі та змочування її слиною (рН=6,8). Тут починається гідроліз тригліцеридів з короткими та середніми жирними кислотами, які надходять із рідкою їжею у вигляді емульсії. Гідроліз здійснює лінгвальна тригліцеридліпаза («ліпаза язика», ТГЛ), яку секретують Ебнерові залози, що знаходяться на дорсальній поверхні язика.

Шлунок

Так як "ліпаза язика" діє в діапазоні 2-7,5 рН, вона може функціонувати в шлунку протягом 1-2 годин, розщеплюючи до 30% тригліцеридів з короткими жирними кислотами. У грудних дітей та дітей молодшого віку вона активно гідролізує ТГ молока, які містять переважно жирні кислоти з короткою та середньою довжиною ланцюгів (4-12 С). У дорослих людей внесок «ліпази мови» у перетравлення ТГ незначний.

У головних клітинах шлунка виробляється шлункова ліпаза яка активна при нейтральному значенні рН, характерному для шлункового соку дітей грудного та молодшого віку, і не активна у дорослих (рН шлункового соку ~1,5). Ця ліпаза гідролізує ТГ, відщеплюючи переважно жирні кислоти у третього атома вуглецю гліцеролу. РК і МГ, що утворюються в шлунку, далі беруть участь в емульгуванні ліпідів у дванадцятипалій кишці.

Тонка кишка

Основний процес перетравлення ліпідів відбувається у тонкій кишці.

1. Емульгування ліпідів (Змішування ліпідів з водою) відбувається в тонкій кишці під дією жовчі. Жовч синтезується в печінці, концентрується в жовчному міхурі і після прийому жирної їжі виділяється у просвіт дванадцятипалої кишки (500-1500 мл/добу).

Жовч це в'язка жовто-зелена рідина, має рН=7,3-8.0, містить Н2О – 87-97%, органічні речовини (жовчні кислоти – 310 ммоль/л (10,3-91,4 г/л), жирні кислоти – 1,4-3,2 г/л, пігменти жовчні – 3,2 ммоль/л (5,3-9,8 г/л), холестерин – 25 ммоль/л (0,6-2,6) г/л, фосфоліпіди – 8 ммоль/л) та мінеральні компоненти (натрій 130-145 ммоль/л, хлор 75-100 ммоль/л, НСО 3 - 10-28 ммоль/л, калій 5-9 ммоль/л). Порушення співвідношення компонентів жовчі призводить до утворення каменів.

Жовчні кислоти (похідні холанової кислоти) синтезуються в печінці з холестерину (холієва, і хенодезоксихолієва кислоти) і утворюються в кишечнику (дезоксихолієва, літохолієва, і д.р. близько 20) з холієвої та хенодезоксихолієвої кислот під дією мікроорганізмів.

У жовчі жовчні кислоти присутні в основному у вигляді кон'югатів з гліцином (66-80%) та таурином (20-34%), утворюючи парні жовчні кислоти: таурохолеву, глікохолеву та д.р.

Солі жовчних кислот, мила, фосфоліпіди, білки і лужне середовище жовчі діють як детергенти (ПАР), вони знижують поверхневе натяг ліпідних крапель, у результаті великі краплі розпадаються на безліч дрібних, тобто. відбувається емульгування. Емульгування також сприяє перистальтика кишечника і виділяється, при взаємодії хімусу та бікарбонатів, СО 2: Н + + НСО 3 - → Н 2 СО 3 → Н 2 Про + СО 2 .

2. Гідроліз тригліцеридів здійснює панкреатична ліпаза. Її оптимум рН=8, вона гідролізує ТГ переважно у положеннях 1 і 3, з утворенням 2 вільних жирних кислот та 2-моноацилгліцеролу (2-МГ). 2-МГ є хорошим емульгатором. 28% 2-МГ під дією ізомерази перетворюється на 1-МГ. Більша частина 1-МГ гідролізується панкреатичною ліпазою до гліцерину та жирної кислоти.

У підшлунковій залозі панкреатична ліпаза синтезується разом із білком коліпазою. Коліпаза утворюється в неактивному вигляді та в кишечнику активується трипсином шляхом часткового протеолізу. Коліпаза своїм гідрофобним доменом зв'язується з поверхнею ліпідної краплі, а гідрофільним сприяє максимальному наближенню активного центру панкреатичної ліпази до ТГ, що прискорює їх гідроліз.

3. Гідроліз лецитину відбувається за участю фосфоліпаз (ФЛ): А 1, А 2, С, Dі лізофосфоліпази (лізоФЛ).

В результаті дії цих чотирьох ферментів фосфоліпіди розщеплюються до вільних жирних кислот, гліцеролу, фосфорної кислоти та аміноспирту або його аналога, наприклад, амінокислоти серину, проте частина фосфоліпідів розщеплюється за участю фосфоліпази А2 тільки до лізофосфоліпідів і в такому вигляді.

ФО А 2 активується частковим протеолізом за участю трипсину і гідролізує лецитин до лізолецитину. Лізолецітін є хорошим емульгатором. ЛізоФЛ гідролізує частину лізолецитину до гліцерофосфохоліну. Інші фосфоліпіди не гідролізуються.

4. Гідроліз ефірів холестерину до холестерину та жирних кислот здійснює холестеролестераза, фермент підшлункової залози та кишкового соку.

Біологічна хімія Лелевич Володимир Валер'янович

Ліпіди їжі, їх перетравлення та всмоктування.

Дорослій людині потрібно від 70 до 145 г ліпідів на добу залежно від трудової діяльності, статі, віку та кліматичних умов. При раціональному харчуванні жири повинні забезпечувати трохи більше 30% від загальної калорійності раціону. Рідкі жири (олії), що містять у своєму складі незамінні жирні кислоти, повинні становити не менше ніж одну третину жирів їжі.

У ротовій порожнині та шлунку дорослої людини немає ферментів та умов для перетравлення ліпідів. Основне місце розщеплення ліпідів – тонкий кишечник. Для збільшення поверхні зіткнення з гідрофільних ферментів жири повинні емульгуватися (розбитися на дрібні краплі). Емульгування відбувається під дією солей жовчних кислот. Емульгування також сприяє перистальтика кишечника та виділення бульбашок СО 2 , що відбувається при нейтралізації кислого вмісту шлунка бікарбонатом, що виділяється у складі соку підшлункової залози.

Основна маса ліпідів їжі представлена ​​ТАГ, меншими за фосфоліпіди (ФЛ) і стероїди. Постадійний гідроліз ТАГ здійснюється панкреатичної ліпази. Вона секретується в кишечник у неактивному вигляді та активується коліпазою та жовчними кислотами. Панкреатична ліпаза гідролізує жири переважно у положеннях 1 і 3, тому основними продуктами гідролізу є гліцерол, вільні жирні кислоти, моноацилгліцерол.

Фосфоліпіди гідролізуються панкреатичними фосфоліпазами А 1 , А 2 , С та D. Продуктами перетравлення є гліцерол, жирні кислоти, фосфорна кислота та азотисті спирти (холін, етаноламін, серин, інозитол). Ефіри холестеролу (ЕХЛ) розщеплюються панкреатичною холестеролестеразою на холестерол (ХЛ) та жирні кислоти. Активність ферменту проявляється у присутності жовчних кислот.

Всмоктування ліпідів відбувається у проксимальній частині тонкого кишечника. 3-10% жирів їжі всмоктується без гідролізу у вигляді триацилгліцеролів. Основна частина ліпідів всмоктується лише як продуктів розщеплення. Всмоктування гідрофільних продуктів перетравлення (гліцерол, жирні кислоти з числом вуглецевих атомів менше 12, фосфорна кислота, холін, серин, етаноламін та ін) відбувається самостійно, а гідрофобні (ХЛ, довголанцюгові жирні кислоти, ді-і моногліцеролів) всмоктуються в складі. Головну роль освіти міцелл грають жовчні кислоти. Міцелла - це сферичний комплекс, в центрі якого знаходяться гідрофобні продукти перетравлення, що транспортуються, оточені жовчними кислотами. Міцели зближуються зі щітковою облямівкою клітин слизової оболонки кишечника, і ліпідні компоненти міцел дифундують через мембрани всередину клітин. Разом із продуктами гідролізу ліпідів всмоктуються жиророзчинні вітаміни та солі жовчних кислот. Жовчні кислоти далі по воротній вені повертаються в печінку, а ліпідні компоненти включаються до процесу ресинтезу. У ресинтезі ТАГ беруть участь як жирні кислоти, що всмокталися з кишечника, а й жирні кислоти, синтезовані в організмі, тому за складом ресинтезовані жири відрізняються від отриманих з їжею. Однак можливості адаптувати в процесі ресинтезу склад харчових жирів до складу жирів людини обмежені, тому при надходженні жирів з незвичайними жирними кислотами в адипоцитах з'являються жири, що містять такі кислоти. У клітинах слизової оболонки кишечника відбувається синтез ФО, а також утворення ефірів холестеролу, що каталізується ацилхолестеролацилтрансферазою.

Транспорт ліпідів.

Ліпіди у водному середовищі нерозчинні, тому їхнього транспорту в організмі утворюються комплекси ліпідів з білками – ліпопротеїни (ЛП). Розрізняють екзо- та ендогенний транспорт ліпідів. До екзогенного відносять транспорт ліпідів, що надійшли з їжею, а до ендогенного – переміщення ліпідів, синтезованих в організмі.

Існує кілька типів ЛП, але всі вони мають подібну будову – гідрофобне ядро ​​та гідрофільний шар на поверхні. Гідрофільний шар утворений білками, які називають апопротеїнами, та амфіфільними молекулами ліпідів – фосфоліпідами та холестеролом. Гідрофільні групи цих молекул звернені до водної фази, а гідрофобні - до ядра, в якому знаходяться ліпіди, що транспортуються.

Апопротеїни виконують кілька функцій:

1. формують структуру ліпопротеїнів (наприклад, В-48 – основний білок ХМ, В-100 – основний білок ЛПДНЩ, ЛПСШ, ЛПНЩ);

2. взаємодіють з рецепторами на поверхні клітин, визначаючи, якими тканинами захоплюватиметься даний тип ліпопротеїнів (апопротеїн В-100, Е);

3. є ферментами або активаторами ферментів, що діють на ліпопротеїни (С-II – активатор ЛП-ліпази, А-I – активатор лецитин: холестеролацилтрансферази).

Таблиця 19.1. Характеристика та склад ліпопротеїнів

Типи ЛП	ХМ	ЛПДНЩ	ЛПСШ	ЛПНЩ	ЛПВЩ
білки, %	2	10	11	22	50
ФО, %	3	18	23	21	27
ХС, %	2	7	8	8	4
ЕХС	3	10	30	42	16
ТАГ, %	85	55	26	7	3
Функції	Перенесення екзогенних ліпідів	Перенесення ендогенних ліпідів	Предшест-вінник ЛПНГ	Перенесення ХС у тканині	Перенесення ХС із тканин, донор апопротеїнів А, С-II
Місце синтезу	Кишечник	Печінка	Кров	Кров	Печінка
Діаметр, нм	> 120	30–100		21–100	7–15
Основні аполіпопротеїни	В-48	В-100	В-100	В-100	А-I
	С-II	С-II	Е		С-II
	Е	Е			Е

При екзогенному транспорті ресинтезовані в ентероцитах ТАГ разом з фосфоліпідами, холестеролом та білками утворюють ХМ, і в такому вигляді секретуються спочатку у лімфу, а потім потрапляють у кров. У лімфі та крові з ЛПВЩ на ХМ переносяться апопротеїни Е (апо Е) та С-II (апо С-II), таким чином ХМ перетворюються на «зрілі». ХМ мають досить великий розмір, тому після прийому жирної їжі вони надають плазмі крові опалесцентний, схожий на молоко, вид. Потрапляючи в систему кровообігу, ХМ швидко піддаються катаболізму і зникають протягом декількох годин. Час руйнування ХМ залежить від гідролізу ТАГ під дією ліпопротеїнліпази (ЛПЛ). Цей фермент синтезується та секретується жировою та м'язовою тканинами, клітинами молочних залоз. Секретована ЛПЛ пов'язується з поверхнею ендотеліальних клітин капілярів тканин, де вона синтезувалася. Регуляція секреції має тканинну специфічність. У жировій тканині синтез ЛПЛ стимулюється інсуліном. Тим самим забезпечується надходження жирних кислот для синтезу та зберігання у вигляді ТАГ. При цукровому діабеті, коли спостерігається дефіцит інсуліну, рівень ЛПЛ знижується. В результаті в крові накопичується велика кількість ЛЗ. У м'язах, де ЛПЛ бере участь у постачанні жирних кислот для окислення між їдою, інсулін пригнічує утворення цього ферменту.

На поверхні ХМ розрізняють 2 фактори, необхідні активності ЛПЛ – апоС-II і фосфоліпіди. АпоС-II активує цей фермент, а фосфоліпіди беруть участь у зв'язуванні ферменту з поверхнею ХМ. Внаслідок дії ЛПЛ на молекули ТАГ утворюються жирні кислоти та гліцерол. Основна маса жирних кислот проникає в тканини, де може депонуватися у вигляді ТАГ (жирова тканина) або використовувати як джерело енергії (м'язи). Гліцерол транспортується кров'ю до печінки, де в абсорбтивний період може бути використаний для синтезу жирів.

В результаті дії ЛПЛ кількість нейтральних жирів у ХМ знижується на 90%, зменшуючи розміри частинок, апоС-II переноситься назад на ЛПВЩ. Частки, що утворилися, називаються залишковими ХМ (ремнантами). Вони містять ФО, ХС, жиророзчинні вітаміни, апоВ-48 та апоЕ. Залишкові ХМ захоплюються гепатоцитами, які мають рецептори, що взаємодіють із цими апопротеїнами. Під дією ферментів лізосом білки та ліпіди гідролізуються, а потім утилізуються. Жиророзчинні вітаміни та екзогенний холестерин використовуються в печінці або транспортуються в інші органи.

При ендогенному транспорті ресинтезовані в печінці ТАГ та ФО включаються до складу ЛПДНЩ, куди входять апоВ100 і апоС. ЛПОНП є основною транспортною формою для ендогенних ТАГ. Потрапивши в кров, ЛПДНЩ отримують апоС-II і апоЕ від ЛПЗЩ і піддаються дії ЛПЛ. У ході цього процесу ЛПДНЩ спочатку перетворюються на ЛПНЩ, а потім в ЛПНЩ. Основним ліпідом ЛПНГ стає ХС, який у їхньому складі переноситься до клітин усіх тканин. Утворені в ході гідролізу жирні кислоти надходять у тканини, а гліцерол кров'ю транспортується до печінки, де знову може використовуватися для синтезу ТАГ.

Усі зміни вмісту ЛП у плазмі крові, що характеризуються їх підвищенням, зниженням або повною відсутністю, поєднують під назвою дисліпопротеїнемій. Дисліпопротеїнемія може бути або специфічним первинним проявом порушень в обміні ліпідів та ліпопротеїнів, або супутнім синдромом при деяких захворюваннях внутрішніх органів (вторинні дисліпопротеїнемії). За успішного лікування основного захворювання вони зникають.

До гіполіпопротеїнемій відносять такі стани.

1. Абеталіпопротеїнемія виникає при рідкісному спадковому захворюванні – дефект гена апопротеїну В, коли порушується синтез білків апоВ-100 у печінці та апоВ-48 у кишечнику. У результаті клітинах слизової оболонки кишечника не формуються ХМ, а печінки – ЛПОНП, й у клітинах цих органів накопичуються крапельки жиру.

2. Сімейна гіпобеталіпопротеїнемія: концентрація ЛП, що містять апоВ, становить лише 10–15% нормального рівня, але організм здатний утворювати ХМ.

3. Сімейна недостатність a-ЛП (хвороба Тангіра): у плазмі крові практично не виявляються ЛПВЩ, а в тканинах накопичується велика кількість ефірів ХС, у пацієнтів відсутня апоС-II, що є активатором ЛПЛ, що веде до характерного для даного стану підвищення концентрації ТАГ у плазмі крові.

Серед гіперліпопротеїнемій розрізняють такі типи.

Тип I – гіперхіломікронемія. Швидкість видалення ХМ із кровотоку залежить від активності ЛПЛ, присутності ЛПВЩ, що постачають апопротеїни С-II та Е для ХМ, активності перенесення апоС-II та апоЕ на ХМ. Генетичні дефекти будь-якого з білків, що беруть участь у метаболізмі ХМ, призводять до розвитку сімейної гіперхіломікронемії – накопичення ХМ у крові. Захворювання проявляється у ранньому дитинстві, характеризується гепатоспленомегалією, панкреатитом, абдомінальними болями. Як вторинна ознака спостерігається у хворих на цукровий діабет, нефротичним синдромом, гіпотиреозом, а також при зловживанні алкоголем. Лікування: дієта з низьким вмістом ліпідів (до 30 г/добу) та високим вмістом вуглеводів.

Тип II - сімейна гіперхолестеролемія (гіпер-b-ліпопротеїнемія). Цей тип ділять на 2 підтипи: IIа, що характеризується високим вмістом у крові ЛПНГ, і IIб - з підвищеним рівнем як ЛПНГ, так і ЛПДНЩ. Захворювання пов'язане з порушенням рецепції та катаболізму ЛПНЩ (дефект клітинних рецепторів для ЛПНЩ або зміна структури ЛПНЩ), супроводжується посиленням біосинтезу холестеролу, апо-В та ЛПНЩ. Це найбільш серйозна патологія в обміні ЛП: ступінь ризику розвитку ІХС у пацієнтів із цим типом порушення зростає у 10–20 разів у порівнянні зі здоровими особами. Як вторинне явище гіперліпопротеїнемія ІІ типу може розвиватися при гіпотиреозі, нефротичному синдромі. Лікування: дієта з низьким вмістом холестеролу та насичених жирів.

Тип III – дис-b-ліпопротеїнемія (широкополосна беталіпопротенемія) обумовлена ​​аномальним складом ЛПДНЩ. Вони збагачені вільним ХС та дефектним апо-Е, що гальмує активність печінкової ТАГ-ліпази. Це веде до порушень катаболізму ХМ та ЛПДНЩ. Захворювання проявляється у віці 30-50 років. Стан характеризується високим вмістом залишків ЛПДНЩ, гіперхолестеролемією та триацилгліцеролемією, спостерігаються ксантоми, атеросклеротичні ураження периферичних та коронарних судин. Лікування: дієтотерапія, спрямована на зниження ваги.

Тип IV – гіперпре-b-ліпопротеїнемія (гіпертріацилгліцеролемія). Первинний варіант обумовлений зменшенням активності ЛПЛ, підвищення рівня ТАГ у плазмі крові відбувається за рахунок фракції ЛПДНЩ, акумуляції ХМ при цьому не спостерігається. Зустрічається лише в дорослих, характеризується розвитком атеросклерозу спочатку коронарних, потім периферичних артерій. Захворювання часто супроводжується зниженням толерантності до глюкози. Як вторинне прояв трапляється при панкреатиті, алкоголізмі. Лікування: дієтотерапія, спрямована на зниження ваги.

Тип V – гіперпре-b-ліпопротеїнемія з гіперхіломікронемією. При цьому типі патології зміни фракцій ЛП крові носять складний характер: підвищено вміст ХМ та ЛПДНЩ, вираженість фракцій ЛПНЩ та ЛПЗЩ зменшена. Хворі часто мають надмірну масу тіла, можливий розвиток гепатоспленомегалії, панкреатиту, атеросклероз розвивається не у всіх випадках. Як вторинне явище гіперліпопротеїнемія V типу може спостерігатися при інсулінзалежному цукровому діабеті, гіпотиреозі, панкреатиті, алкоголізмі, глікогенозі І типу. Лікування: дієтотерапія, спрямована на зниження ваги, дієта з невисоким вмістом вуглеводів та жирів.

Порушення перетравлення та всмоктування ліпідів. Жири, що надійшли з їжею, якщо вони прийняті в помірній кількості (не більше 100-150 г), засвоюються майже повністю, і при нормальному травленні кал містить не більше 5% жирів. Залишки жирової їжі виділяються переважно як мил. При порушеннях перетравлення та всмоктування ліпідів спостерігається надлишок ліпідів у калі – стеаторея (жирний стілець).

Розрізняють 3 типи стеаторів.

1. Панкреатогенна стеаторея виникає за дефіциту панкреатичної ліпази. Причинами такого стану можуть бути хронічний панкреатит, вроджена гіпоплазія підшлункової залози, вроджений або набутий дефіцит панкреатичної ліпази, а також муковісцидоз, коли поряд з іншими залозами ушкоджується підшлункова. В цьому випадку в калі містяться жовчні пігменти, знижено вміст вільних жирних кислот і підвищено ТАГ.

2. Гепатогенна стеаторея викликається закупоркою жовчних проток. Це відбувається при вродженій атрезії жовчних шляхів, в результаті звуження жовчної протоки жовчними каменями, або здавлення пухлиною, що розвивається в навколишніх тканинах. Зменшення секреції жовчі призводить до порушення емульгування харчових жирів, і, отже, погіршення їх перетравлення. У калі хворих відсутні жовчні пігменти, високо вміст ТАГ, жирних кислот та мил.

3. Ентерогенна стеаторея відзначається при інтестинальній ліподистрофії, амілоїдозі, широкій резекції тонкого кишечника, тобто процесах, що супроводжуються зниженням метаболічної активності слизової оболонки кишечника. Для цієї патології характерний зрушення рН калу в кислий бік, зростання вмісту калі жирних кислот.

Всмоктування жирів з кишечника відбувається по лімфатичних шляхах при активній скорочувальній діяльності ворсинок, тому жировий стілець може спостерігатися також при порушенні лімфовідтоку у випадку паралічу tunicae muscularis mucosae, а також при туберкульозі та пухлинах мезентеріальних лімфатичних вузлів, що знаходяться. Прискорене просування харчового хімусу тонким кишечником також може бути причиною порушення всмоктування жиру.

З книги Допінги у собаківництві автора Гурман Е Г

11.3. СКЛАД ЇЖИ Склад їжі повинен відповідати потребам організму та його можливостям засвоювати дані нутрієнти з цієї композиції. У більшості посібників з харчування (чи людини чи тварин) підкреслюється необхідність еквілібрування споживання і

З книги Рід людський автора Барнетт Ентоні

Кількість їжі Насамперед слід вирішити питання необхідної кількості їжі. Нормальна людина керується почуттям голоду. Як правило, кількість їжі залежить від виду та обсягу виконуваної роботи, хоча у кожного з нас існують свої особливості, пов'язані

З книги Біологія [Повний довідник для підготовки до ЄДІ] автора Лернер Георгій Ісаакович

Чим харчуються комахи [ілюстрації В. Гребенникова] автора Маріковський Павло Іустинович

Запаси їжі Небагато комах можуть робити запаси їжі. І перші з них – суспільні. Запасають на користь своїх комор насіння рослиноїдні мурахи в Старому Світлі роду Мессор, в Новому Світлі - Афеногастер. Кращі з кращих насіння складаються в особливих камерах і

З книги Життя комах [Оповідання ентомолога] автора Фабр Жан-Анрі

Відомо чимало видів сфексів, але лише три з них, наскільки я знаю, зустрічаються у Франції. Всі вони любителі сонця, такого гарячого в області оливкових дерев. Такі: сфекс жовтокрилий, сфекс білокаємчастий та сфекс лангедокський; все - мисливці за

З книги Біологія. Загальна біологія. 10 клас. Базовий рівень автора Сивооков Владислав Іванович

ВИБІР ЇЖІ Гусениця метелика-капустяниці гризе листя хрестоцвітих рослин, до яких належить і капуста. Шовковичний черв'як - гусениця шовковичного шовкопряда - зневажає всяку зелень, що росте в нас, крім листя тута - шовковиці. Молочний бражник у дитинстві

З книги Антропологія та концепції біології автора Курчанов Микола Анатолійович

7. Органічні речовини. Загальна характеристика. Ліпіди Згадайте! У чому особливість будови атома вуглецю? Який зв'язок називають ковалентним? Які речовини називають органічними? Які продукти харчування містять велику кількість жиру? Загальна характеристика

З книги Біологічна хімія автора Лелевич Володимир Валер'янович

Ліпіди Ліпіди - це велика група неполярних, нерозчинних у воді органічних сполук. Вони відрізняються великою різноманітністю, але в загальному вигляді є складними ефірами будь-якого спирту і жирної кислоти. Жирні кислоти - це карбонові кислоти з довгою

З книги автора

Ліпіди мембран. Мембранні ліпіди – амфіфільні молекули, тобто. в молекулі є як гідрофільні групи (полярні головки), так і аліфатичні радикали (гідрофобні хвости), які мимовільно формують бислой, в якому хвости ліпідів звернені один до одного. Товщина

З книги автора

Ліпіди Основні ліпіди їжі – триацилгліцероли (нейтральні жири), фосфоліпіди, холестерол та вищі жирні кислоти. Добова потреба 100 г. Вони є джерелами енергії (при їх руйнуванні утворюється 9,3 ккал/г, тоді як із згорянні білків і вуглеводів – 4,1

З книги автора

Перетравлення вуглеводів У слині міститься фермент?-амілаза, що розщеплює?-1,4-глікозидні зв'язки всередині молекул полісахаридів.

З книги автора

Всмоктування моносахаридів у кишечнику Всмоктування моносахаридів із кишечника відбувається шляхом полегшеної дифузії за допомогою спеціальних білків-переносників (транспортерів). Крім того, глюкоза та галактоза транспортуються в ентероцити шляхом вторинно-активного

З книги автора

Глава 19. Ліпіди тканин, перетравлення та транспортування ліпідів Ліпіди – неоднорідна в хімічному відношенні група речовин біологічного походження, загальною властивістю яких є гідрофобність і здатність розчинятися в неполярних органічних розчинниках.

З книги автора

Ліпіди тканин людини. Ліпіди становлять близько 10-12% маси тіла людини. У середньому у тілі дорослої людини міститься близько 10–12 кг ліпідів, їх 2–3 кг посідає структурні ліпіди, а решта – на резервні. Основна маса резервних ліпідів (біля

З книги автора

Перетравлення білків у шлунково-кишковому тракті Перетравлення білків починається у шлунку під дією ферментів шлункового соку. За добу його виділяється до 2,5 літрів і він відрізняється від інших травних соків сильно кислою реакцією завдяки присутності

З книги автора

Всмоктування амінокислот. Відбувається шляхом активного транспорту за участю переносників. Максимальна концентрація амінокислот у крові досягається через 30-50 хв після прийому білкової їжі. Перенесення через щіткову облямівку здійснюється цілим рядом переносників, багато

Ліпіди, що надходять із їжею, вкрай гетерогенні за своїм походженням. Головним чином це нейтральні жири або як їх ще називають тригліцериди.

У шлунково-кишковому тракті вони значною мірою розщеплюються до складових мономерів: вищих жирних кислот, гліцерину, аміноспиртів та ін. Ці продукти розщеплення всмоктуються в кишкову стінку і з них у клітинах кишкового епітелію синтезуються ліпіди, властиві людині. Ці видоспецифічні ліпіди далі надходять у лімфатичну та кровоносну системи та розносяться до різних тканин та органів. Ліпіди, що надходять із кишечника у внутрішнє середовище організму зазвичай називають екзогенними ліпідами.

Процес розщеплення харчових жирів йде переважно в тонкому кишечнику. У пілоричному відділі шлунка, щоправда, виділяється ліпаза, але рН шлункового соку на висоті травлення становить 1,0 - 2,5 і при цих значеннях рН фермент є малоактивним. Прийнято вважати, що жирні кислоти і моногліцериди, що утворюються в пілоричному відділі шлунка, далі беруть участь в емульгуванні жирів у дванадцятипалій кишці. У шлунку під дією протеїназ шлункового соку відбувається часткове розщеплення білкових компонентів ліпопротеїдів, що надалі полегшує розщеплення їх ліпідних складових у тонкому кишечнику.

Ліпіди, що надходять у тонкий кишечник, піддаються дії ряду ферментів. Харчові триацилгліцерини (жири) піддаються дії ферменту ліпази, що надходить у кишечник із підшлункової залози. Ця ліпаза найбільш активно гідролізує складноефірні зв'язки в першому і третьому положенні молекули триацилглицерина, менш ефективно вона гідролізує складноефірні зв'язки між ацилом та другим атомом вуглецю гліцерину. Для прояву максимальної активності ліпази потрібно поліпептид - коліпаза, що надходить у дванадцятипалу кишку, мабуть, із соком підшлункової залози. У розщепленні жирів бере участь також ліпаза, що виділяється стінками кишечника, проте, по-перше, ця ліпаза малоактивна; по-друге, вона переважно каталізує гідроліз складноефірного зв'язку між ацилом та другим атомом вуглецю гліцерину.

При розщепленні жирів під дією ліпаз панкреатичного соку та кишкового соку утворюються переважно вільні вищі жирні кислоти, моноацилгліцерини та гліцерин. У той же час суміш продуктів розщеплення, що утворюється, містить і деяку кількість діацилгліцеринів і триацилгліцеринів. Вважають, що лише 40-50% харчових жирів розщеплюється повністю, а від 3% до 10% харчових жирів можуть всмоктуватися у незміненому вигляді.

Розщеплення фосфоліпідів йде гідролітичним шляхом за участю ферментів фосфоліпаз, що надходять у дванадцятипалу кишку із соком підшлункової залози. Фосфоліпаза А1 каталізує розщеплення складноефірного зв'язку між ацилом і першим атомом вуглецю гліцерину. Фосфоліпаза А2 каталізує гідроліз складноефірного зв'язку між ацилом та другим атомом вуглецю гліцерину. Фосфоліпаза С каталізує гідролітичний розрив зв'язку між третім атомом вуглецю гліцерину та залишком фосфорної кислоти, а фосфоліпазу Д складноефірні зв'язки між залишком фосфорної кислоти та залишком аміноспирту.

В результаті дії цих чотирьох ферментів фосфоліпіди розщеплюються до вільних жирних кислот, гліцерину, фосфорної кислоти та аміноспирту або його аналога, наприклад, амінокислоти серину, проте частина фосфоліпідів розщеплюється за участю фосфоліпази А2 тільки до лізофосфоліпідів і в такому вигляді може поступати.

Складні ефіри холестерину розщеплюються в тонкому кишечнику гідролітичним шляхом за участю ферменту холестеринстерази до жирної кислоти і вільного холестерину. Холестерінестераза міститься в кишковому соку та соку підшлункової залози.

Всі ферменти, що беруть участь у гідролізі харчових ліпід розчинені у водній фазі вмісту тонкого кишечника і можуть діяти на молекули ліпідів лише на межі розділу ліпід/вода. Звідси, для ефективного перетравлення ліпідів необхідно збільшення цієї поверхні для того, щоб більша кількість молекул ферментів брала участь у каталізі. Збільшення площі поверхні розділу досягається за рахунок емульгування харчових ліпідів, поділ великих ліпідних крапель харчової грудки на дрібні. Для емульгування необхідні поверхнево-активні речовини - ПАР, що являють собою амфіфільні сполуки, одна частина молекули яких гідрофобна і здатна взаємодіяти з гідрофобними молекулами поверхні ліпідних крапель, а друга частина молекули ПАР повинна бути гідрофільною, здатною взаємодіяти з водою. При взаємодії ліпідних крапель з ПАР знижується величина поверхневого натягу на межі розділу ліпід/вода і великі ліпідні краплі розпадаються більш дрібні з утворенням емульсії. Як ПАР у тонкому кишечнику виступають солі жирних кислот та продукти неповного гідролізу триацилгліцеринів або фосфоліпідів, проте основну роль у цьому процесі відіграють жовчні кислоти.

Жовчні кислоти, як згадувалося, ставляться до сполук стероїдної природи. Вони синтезуються в печінці з ХС і надходять до кишечника разом із жовчю. Розрізняють первинні та вторинні жовчні кислоти. Первинними є ті жовчні кислоти, які безпосередньо синтезуються в гепатоцитах із ХС: це холева кислота та хенодезоксихолева кислота. Вторинні жовчні кислоти утворюються в кишечнику з первинних під дією мікрофлори: це літохолева та дезоксихолева кислоти. Усі жовчні кислоти вступають у кишечник з жовчю в коньюгованих формах, тобто. у вигляді похідних, що утворюються при взаємодії жовчних кислот із глікоколом чи таурином.

Крім наявності ПАР для емульгування мають значення постійне перемішування вмісту кишечника при перистальтиці та утворення бульбашок СО2 при нейтралізації кислого вмісту шлунка, що надходить у дванадцятипалу кишку, бікарбонатами соку підшлункової залози, що надходить у цей же відділ тонкого кишечника.

Перетравлення ліпідів у шлунково-кишковому тракті

1. У ротовій порожнині перетравлення ліпідів немає, т.к. ліпаза у слині виявляє активність у слідових кількостях, а їжа в ротовій порожнині знаходиться нетривалий час.

2. Шлункова ліпаза перетравлює лише емульговані жири (жири молока). Найбільше значення має в дітей віком. У дорослих активність низька внаслідок кислотності шлункового соку.

3. Основне перетравлення ліпідів відбувається у тонкому кишечнику, де жири піддаються дії панкреатичного соку та жовчі, яка виробляється печінкою. Панкреатичний сік містить ліпазу, холестеролестеразу, фосфоліпази А1, А2, С, D.

Будова та функція жовчних кислот

У складі жовчі містяться кон'юговані жовчні кислоти. Жовчні кислоти є похідними холанової кислоти, при цьому, 60 – 80 % – кон'югати з гліцином, 20 – 40 % – кон'югати з таурином. Співвідношення гліцинових та тауринових кон'югатів може змінюватись в залежності від складу їжі: вуглеводи – гліцинові кон'югати, білки – тауринові кон'югати.

Мал. 8. Хімічна будова холанової кислоти

Мал. 10. Хімічна будова таурохолевої кислоти

Функції жовчних кислот:

Вступаючи в 12-палу кишку забезпечують:

1. Емульгування жирів.

2. Активування ліпази.

3. Всмоктування продуктів перетравлення ліпідів шляхом утворення комплексу – складної міцели.

Перистальтика кишечника сприяє дробленню жирових крапель, а жовчні кислоти підтримують у зваженому стані. Емульгування жирів збільшує поверхню поділу фаз, що дуже важливо для роботи ліпази, яка працює на межі поділу фаз. Це досягається за рахунок біфільності молекул жовчних кислот - одна частина молекули жовчної кислоти є гідрофобною (розташовується всередині жирової краплі), інша гідрофільною (спрямована назовні). Обмежуючи жирову краплю, жовчні кислоти забезпечують її дроблення та збільшення площі поверхні. Продукти гідролізу - вищі жирні кислоти (ВЖК), діацилгліцеролів (ДАГ) і моноацилгліцеролів (МАГ) також мають емульгуючу дію.

Перетравлення ТАГ

Панкреатична ліпаза виробляється у неактивному вигляді, активується коліпазою та жовчними кислотами. Оптимум рН ліпази при жовчі зміщується з 8 до 6, тобто. до значення рН, яке буває після прийому жирної їжі у верхніх відділах тонкого кишечника. Є дані про існування 2-х типів ліпазу:

1-й тип - гідролізує зв'язки 1 та 3;

2-й тип - (карбоксиестераза) - гідроліз зв'язку за 2-м положенням.

Гідроліз жиру йде у складі жирової краплі межі розділу фаз.

ТАГ

ДАГ 1,2-ДАГ

Гліцерин

Мал. 11. Схема гідролізу триацилгліцеролу (ТАГ)

Під дією панкреатичної ліпази відщеплюється жирна кислота по 1 або 3 положенню, потім ще одна і утворюється 2-моноацилгліцерол. 2-МАГ може всмоктуватися через стінку кишечника, але може відсікатися ще одна жирна кислота та утворюється гліцерол та жирні кислоти. Таким чином, кінцевими продуктами гідролізу жиру будуть ВЖК та гліцерол.

Перетравлення фосфоліпідів

Здійснюється спеціальними ліполітичних ферментів, які називаються фосфоліпазами. Існують такі види фосфоліпаз: А 1, А 2, З і D.

Мал. 12. Схема гідролізу лецитину фосфоліпазами

Фосфоліпаза А 1 гідролізує ефірний зв'язок у положенні 1.

Фосфоліпаза А2 гідролізує ефірний зв'язок у положенні 2. Під дією фосфоліпази А2 утворюються дуже токсичні продукти лізофосфатиди - викликають руйнування клітинних мембран. Утворюються у великій кількості під дією отрути змій, скорпіонів (за рахунок високої активності фосфоліпази А 2 в отруті цих тварин), що призводить до гемолізу. Фосфоліпаза А 2 як і всі ферменти є з хімічної точки зору білком, причому фосфоліпаза А 2 міститься в отруті з білком, чужорідним для організму людини, з відповідною імунною реакцією на нього. В основі терапії укусу тварин, що володіють отрутою гемолітичної дії, лежить переливання імунізованої сироватки крові, що містить готові антитіла до фосфоліпази А 2 як до білка. Слід враховувати, що для кожного виду отруйної тварини своя сироватка. Існують і комбіновані сироватки. У шлунково-кишковому тракті людини дуже важлива узгоджена дія фосфоліпазу А 1 і А 2 на фосфоліпід. Деякі автори вважають, що у складі панкреатичного та кишкового соків існують спеціальні ферменти – лізофосфоліпази, що здійснює гідроліз лізофосфоліпідів за їх випадкової освіти. Захист від токсичної дії фосфоліпази А2 також досягається тим, що вона виробляється в неактивному вигляді. Активується трипсином шляхом відщеплення гексапептиду.

Фосфоліпаза С – гідролізує зв'язок між фосфорною кислотою та гліцерином.

Фосфоліпаза D - гідролізує зв'язок між фосфорною кислотою та азотистою основою.

Таким чином, під дією фосфоліпаз у процесі перетравлення фосфоліпідів утворюються такі продукти:

1. Гліцерол.

2. Вищі жирні кислоти.

3. Фосфорна кислота.

4. Азотиста основа.

Гідроліз ефірів холестеролу здійснюється холестеролестеразою на холестерол та жирні кислоти.