- •Государственное бюджетное образовательное учреждение
- •Глава 1. Углеводный обмен л.П. Никитина, а.Ц. Гомбоева
- •1.1. Виды углеводов и их функции
- •1.2. Переваривание сложных глицидов в желудочно-кишечном тракте
- •1.3. Судьба глюкозы в клетке
- •Этапы гликолиза
- •Роль пентозофосфатного пути окисления глюкозы
- •Анаболическая фаза обмена глюкозы
- •1.4. Гликогенолиз и гликогеногенез
- •Гликогенолиз
- •1.5. Колебания величин глюкозы в крови, методы их изучения
- •1.6. Метаболизм гетерополисахаридов
- •1.7. Регуляция и патология углеводного обмена
- •Тесты к разделу углеводный обмен
- •Глава 2. Обмен липидов л.П. Никитина, а.Ц. Гомбоева
- •2.1. Строение и функции липидов
- •2.2. Переваривание липидов пищи
- •2.3. Классификация и роль липопротеинов
- •Состав липопротеинов крови, их функции
- •2.4. Катаболизм глицерола и вжк
- •2.4.1. Пути утилизации глицерола
- •2.4.2. Виды окисления жирных кислот
- •Β–Окисление жирных кислот
- •Энергетическая ценность β-окисления жирной кислоты
- •2.5. Анаболическая фаза обмена липидов
- •2.5.1. Синтез высших жирных кислот
- •2.5.2. Кетогенез и его использование клетками
- •2.5.3. Биосинтез триацилглицеролов
- •2.6. Судьба фосфолипидов в организме
- •2.7. Метаболизм стероидов
- •Баланс холестерола в тканях
- •2.8. Перекисное окисление липидов (пол) и защита от него
- •2.9. Регуляция метаболизма липидов
- •2.10. Патология липидного обмена
- •2.10.1. Ожирение и жировое перерождение печени
- •2.10.2. Болезни обмена холестерина
- •Тесты к главе «Метаболизм липидов»
2.2. Переваривание липидов пищи
Катаболическая фаза для большинста липидов также складывается из трех стадий. Если молекула состоит из двух и более компонентов, то она гидролизуется; затем продукты подвергаются специфическому распаду. С пищей в организм ежедневно поступает до 80-150 г липидов. Основной вклад вносят ТАГ, наряду с глюкозой служащие главными источниками энергии. Жидкие жиры (масла), содержащие в своем составе ПНЖК (витамин F), должны составлять не менее 1/3 ТАГ рациона.
Переваривание липидов начинается в ротовой полости, где продукты питания измельчаются и смачиваются слюной. У детей железы Эбнера, располагающиеся на дорсальной поверхности языка, секретируют лингвальную липазу, которая при нейтральных значениях рН среды слабоактивна (рНопт 4,0-4,5). Из-за кислой среды желудка гидролиз липидов у взрослых не происходит, у грудничков его рН находится в пределах 6,5-7,0, что позволяет ферменту продолжать распад субстратов. У взрослых расщепление липидов начинается в двенадцатиперстной кишке. Обязательным условием переваривания является эмульгирование. Основную роль в этом процессе играют соли жёлчных кислот, входящие в состав жёлчи. Будучи амфифильными соединениями, они окружают каплю жира и способствуют ее дроблению на множество мелких капелек. Таким способом молекулы ТАГ становятся доступными для действия панкреатических липаз. В эмульгировании пищевого жира кроме того участвуют ионы К+, Na+, бикарбонаты сока pancreas и перистальтика кишечника.
Ключевой фермент гидролиза ТАГ-липаза синтезируется в поджелудочной железе и поступает в кишечник, где под действием трипсина активируется путем частичного протеолиза. Данный энзим разрушает сложноэфирные связи преимущественно в положениях 1 и 3, поэтому основными продуктами гидролиза являются свободные жирные кислоты и 2-моноацилглицеролы (рис. 15).
ДАГ
МАГ
ТАГ
Глицерол
МАГ
МАГ
Рис. 15. Гидролиз пищевых жиров в тонком кишечнике
Затем специфическая изомераза переносит ацил из положения С2 в С1, после чего липаза может отщепить и этот остаток и освободить трехатомный спирт (рис. 15), но чаще к стенке тонкого кишечника подходят для всасывания продукты неполного распада: МАГ, ДАГ, а также глицерин, ВЖК. Как отмечено выше эффективность любой липазы зависит не только от рН среды, но и от присутствия эмульгаторов, дробящих крупные капли жира на мелкие, что делает молекулы доступными к действию энзима.
Глицерофосфатиды пищи гидролизуются фосфолипазами, эфиры холестерина – холестеролэстеразой. Продукты расщепления – ВЖК, МАГ, ДАГ, лизофосфатиды, холестерол образуют мицеллы с парными (глико-, таурохолевыми или хенодезоксихолевыми) кислотами. С ними же комплексируются липовитамины. Получившиеся структуры всасывются щеточной каемкой энтероцитов или мицеллярной диффузией, или эндоцитозом. В цитозоле клетки эти макромолекулы диссоциируют, высвободившиеся желчные кислоты возвращаются в печень (энтерогепатическая циркуляция), что позволяет использовать их неоднократно для обработки пищевых ТАГ и липовитаминов.
По vena porta в гепатоциты попадают также глицерин, короткоцепочечные жирные кислоты.
Большая часть всосавшихся веществ в клетках тонкого кишечника подвергаются ресинтезу. С помощью триацилглицеролсинтетазы формируются нейтральные жиры, холестерол с участием ацил-КоА реацилируется, по похожей схеме получаются фосфолипиды. Ресинтезированные ТАГ, ЭХ, ГФЛ связываются с апопротеинами энтероцитов, образуются стабильные комплексные частицы – хиломикроны (ХМ), которые выходят в лимфу и через грудной лимфатический проток попадают в систему верхней полой вены с дальнейшим достижением легких, после чего оказываются в большом круге кровообращения.
В кровотоке хиломикроны, встречаясь с ЛПВП обмениваются апопротеинами (рис. 16):
Рис. 16. Схема образования зрелых хиломикронов
Этот обмен очень важен, так как апоС2 является кофактором ЛП-липазы, которая располагается в эндотелии капилляров скелетной, сердечной мускулатуры, жировой ткани, диафрагмы, селезенки, лактирующей молочной железы и гидролизует ТАГи в молекулах ХМ.
В жировой ткани, высвобождающиеся в результате гидролиза жирные кислоты участвуют в синтезе ТАГов, а в мышечной – выступают в роли субстрата окисления – источника энергии.
По мере продвижения хиломикронов в сосудистом русле они теряют ТАГи, уменьшаются в размерах, однако в них сохраняются ФЛ и ХС. Образующиеся структуры – ремнанты (остатки) в конечном итоге утилизируются в печени, куда попадают при помощи апоЕ и апоВ48, используя рецептор-опосредованный эндоцитоз. Как и в метаболизме многих соединений, печень занимает ключевую позицию в процессах переработки, биосинтеза, иммобилизации липидов, т.е. играет роль диспетчера.
В промежутках между приемами пищи баланс липидов поддерживается их эндогенными аналогами, синтезированными гепатоцитами и адипоцитами. Из-за слабой полярности они транспортируются кровью в составе липопротеинов.