Биосинтез триацилглицеролов и глицерофосфолипидов. Обмен холестерола

Июль 25, 2022

Главная
Медицина
Биосинтез триацилглицеролов и глицерофосфолипидов. Обмен холестерола

Содержание

2. Общие этапы синтеза ТАГ и ГФЛ Активация жирных кислот (образование ацил-КоА; см. предыдущую лекцию); Образование глицерол-3-фосфата
3. Образование глицерол-3-фосфата (1)
4. Образование глицерол-3-фосфата (2)
5. Образование фосфатидной кислоты
6. Биосинтез триацилглицеролов Происходит преимущественно в печени и жировой ткани, а также в слизистой кишечника. Большинство ферментов,
7. Биосинтез триацилглицеролов
8. Транспорт ТАГ в крови ТАГ, синтезированные в печени, включаются в состав ЛПОНП (содержат до 60% ТАГ)
9. Гормональная регуляция синтеза ТАГ Инсулин стимулирует поступление глюкозы внутрь клеток и использование промежуточных продуктов ее катаболизма
10. Ожирение Жировая ткань составляет 20-25% от общей массы тела у женщин и 15-20% у мужчин. Ожирение
11. Биологическая роль фосфолипидов Основной компонент биологических мембран; Входят в состав липопротеинов плазмы крови; Входят в состав
12. Биосинтез глицерофосфолипидов Ключевым промежуточным соединением в синтезе фосфолипидов, входящих в состав биомембран является фосфатидная кислота. Особенность
13. Активация этаноламина
14. Синтез фосфатидилэтаноламина
15. Синтез фосфатидилхолина Фосфатидилхолин синтезируется путём трёхкратного метилирования фосфатидилэтаноламина: Фосфатидилхолин может образоваться также путём активации холина, подобно
16. Синтез фосфатидилсерина Фосфатидилсерин образуется в реакции прямого взаимодействия фосфатидилэтаноламина и серина:
17. Липотропные факторы Природные вещества или лекарственные препараты, способствующие синтезу фосфолипидов и препятствующие отложению триацилглицеролов в печени.
18. Липотропный эффект фосфолипидов фосфолипиды включаются в состав липопротеиновых комплексов и принимают участие в транспорте липидов, синтезированных
19. Жировая дистрофия печени Причина – недостаток липотропных факторов, например: при злоупотреблении жирной пищей, при хроническом алкоголизме,
20. Биологическая роль холестерола биологические мембраны желчные кислоты витамин D3 кортикостероиды андрогены эстрогены эфиры холестерола
21. Биосинтез холестерола Биосинтез холестерола происходит главным образом: в печени (~50% от общего количества), в кишечнике (~15%)
22. Синтез мевалоновой кислоты (1) Начальная реакция этой стадии –образование ацетоацетил-КоА из двух молекул ацетил-КоА (обращение тиолазной
23. Синтез мевалоновой кислоты (2) Затем ацетоацетил-КоА взаимодействует еще с одной молекулой ацетил-КоА под действием фермента β-гидрокси-β-метил-глутарил-КоА-синтазы
24. Синтез мевалоновой кислоты (3) β-Гидрокси-β-метилглутарил-КоА под действием фермента β-гидрокси-β-метил-глутарил-КоА-редуктазы (ГМГ-КоА-редуктаза), превращается в мевалонат:
25. Регуляция синтеза мевалоновой кислоты ГМГ-КоА-редуктаза ингибируется в печени избытком холестерола по принципу обратной связи на уровне
26. Синтез сквалена из мевалоновой кислоты (1) Активация мевалоновой кислоты с образованием изопреноидных фрагментов: Изопреноидная структура дает
27. Синтез сквалена из мевалоновой кислоты (2) Сквален – углеводород с открытой цепью, состоящий из шести изопреноидных
28. Циклизация сквалена и образование холестерола Циклизация сквалена – образование четырех конденсированных колец (циклопентанпергидрофенантрен). Первый продукт циклизации
29. Холестерол в организме человека Синтезируется в среднем 2 г холестерола в сутки, поступает с пищей в
30. ЛПНП образуются в крови из ЛПОНП под действием фермента липопротеинлипазы, локализованной в мембранах эндотелия капилляров; транспортируют
31. Эндоцитоз ЛПНП, опосредованный рецепторами
32. ЛПВП синтезируются в печени в форме «насцентных» ЛПВП, состоящих из фосфолипидного бислоя в форме диска, а
33. ЛПВП
34. Гиперхолестеролемия и атеросклероз Нарушение соотношение между поступлением холестерола в организм и его выведением из организма приводит
35. Коэффициент атерогенности (КА) где общий ХС - это весь холестерол, содержащийся в плазме крови, во всех
36. Выделение холестерола с желчью Избыток холестерола выделяется из организма в основном с желчью. Холестерол плохо растворим
37. Холатно-холестериновый коэффициент отношение концентраций желчных кислот и холестерола в желчи. У здорового человека значение коэффициента больше
38. Желчнокаменная болезнь При увеличении относительной концентрации холестерола по сравнению с концентрацией желчных кислот структура мицелл нарушается
40. Скачать презентацию

Слайд 2

Общие этапы синтеза ТАГ и ГФЛ
Активация жирных кислот (образование ацил-КоА; см.

предыдущую лекцию);
Образование глицерол-3-фосфата (активного глицерола);
Образование фосфатидной кислоты
Все эти процессы протекают в цитоплазме клеток

Слайд 3

Образование глицерол-3-фосфата (1)

Слайд 4

Образование глицерол-3-фосфата (2)

Слайд 5

Образование фосфатидной кислоты

Слайд 6

Биосинтез триацилглицеролов
Происходит преимущественно в печени и жировой ткани, а также в

слизистой кишечника.
Большинство ферментов, участвующих в биосинтезе этой группы липидов, локализовано в эндоплазматическом ретикулуме.
В слизистой кишечника триацилглицеролы синтезируются из жирных кислот, моно- и диацилглицеролов.

Слайд 7

Биосинтез триацилглицеролов

Слайд 8

Транспорт ТАГ в крови
ТАГ, синтезированные в печени, включаются в состав ЛПОНП

(содержат до 60% ТАГ) и секретируются в кровь.
Под действием ЛП-липазы эндотелия капилляров ТАГ гидролизуются до СЖК и глицерола, а ЛПОНП превращаются в ЛПНП.

Слайд 9

Гормональная регуляция синтеза ТАГ
Инсулин стимулирует поступление глюкозы внутрь клеток и использование

промежуточных продуктов ее катаболизма в синтезе ТАГ. Одновременно подавляется мобилизация жиров (липолиз).
Адреналин и глюкагон подавляют синтез ТАГ и стимулируют липолиз в жировой ткани.

Слайд 10

Ожирение
Жировая ткань составляет 20-25% от общей массы тела у женщин и

15-20% у мужчин.
Ожирение - избыточное накопление жира в жировой ткани (масса тела превышает 20% от "идеальной" для данного индивидуума)
Ожирение - важнейший фактор риска развития инфаркта миокарда, инсульта, сахарного диабета, артериальной гипертензии и желчнокаменной болезни.

Слайд 11

Биологическая роль фосфолипидов
Основной компонент биологических мембран;
Входят в состав липопротеинов плазмы крови;
Входят

в состав желчи, обладают эмульгирующим действием, поддерживают растворимость гидрофобных веществ

Слайд 12

Биосинтез глицерофосфолипидов
Ключевым промежуточным соединением в синтезе фосфолипидов, входящих в состав биомембран

является фосфатидная кислота.
Особенность этих биосинтетических процессов – участие цитидинтрифосфата (ЦТФ) в синтезе и переносе активированных интермедиатов для реакции конденсации либо с фосфатидной кислотой (или 1,2-диацилглицеролом).

Слайд 13

Активация этаноламина

Слайд 14

Синтез фосфатидилэтаноламина

Слайд 15

Синтез фосфатидилхолина
Фосфатидилхолин синтезируется путём трёхкратного метилирования фосфатидилэтаноламина:
Фосфатидилхолин может образоваться также путём

активации холина, подобно этаноламину.

Слайд 16

Синтез фосфатидилсерина
Фосфатидилсерин образуется в реакции прямого взаимодействия фосфатидилэтаноламина и серина:

Слайд 17

Липотропные факторы
Природные вещества или лекарственные препараты, способствующие синтезу фосфолипидов и препятствующие

отложению триацилглицеролов в печени. К ним относятся:
холин (самый распространенный аминоспирт в фосфолипидах);
метионин (незаменимая аминокислота, предшественник S-аденозилметионина, универсального донора метильных групп);
фолиевая кислота и витамин B12 (предшественники коферментов, участвующих в реакциях переноса метильных групп);
полиненасыщенные жирные кислоты и другие соединения.

Слайд 18

Липотропный эффект фосфолипидов
фосфолипиды включаются в состав липопротеиновых комплексов и принимают участие

в транспорте липидов, синтезированных в гепатоцитах, в другие органы и ткани.

Слайд 19

Жировая дистрофия печени
Причина – недостаток липотропных факторов, например:
при злоупотреблении жирной

пищей,
при хроническом алкоголизме,
при сахарном диабете.
Механизм возникновения:
Нарушение синтеза фосфолипидов в печени вызывает:
увеличение использования фосфатидной кислоты для синтеза ТАГ;
нарушение образования ЛПОНП для транспорта в крови ТАГ, синтезированных в печени.
Это приводит к накоплению избытка ТАГ в печени и нарушению функции этого органа.

Слайд 20

Биологическая роль холестерола
биологические мембраны
желчные кислоты
витамин D3
кортикостероиды
андрогены
эстрогены
эфиры
холестерола

Слайд 21

Биосинтез холестерола
Биосинтез холестерола происходит главным образом:
в печени (~50% от общего

количества),
в кишечнике (~15%)
в коже.
Этот процесс идет
в цитозоле
эндоплазматическом ретикулуме.
Исходное соединение – ацетил-КоА (18 молекул)
Три ключевые стадии:
синтез мевалоновой кислоты (С6) из ацетил-КоА;
синтез сквалена (С30) из мевалоновой кислоты;
циклизация сквалена и образование холестерола (С27).

Слайд 22

Синтез мевалоновой кислоты (1)
Начальная реакция этой стадии –образование ацетоацетил-КоА из двух

молекул ацетил-КоА (обращение тиолазной реакции):

Слайд 23

Синтез мевалоновой кислоты (2)
Затем ацетоацетил-КоА взаимодействует еще с одной молекулой ацетил-КоА

под действием фермента β-гидрокси-β-метил-глутарил-КоА-синтазы (ГМГ-КоА-синтаза):

Слайд 24

Синтез мевалоновой кислоты (3)
β-Гидрокси-β-метилглутарил-КоА под действием фермента β-гидрокси-β-метил-глутарил-КоА-редуктазы (ГМГ-КоА-редуктаза), превращается в

мевалонат:

Слайд 25

Регуляция синтеза мевалоновой кислоты
ГМГ-КоА-редуктаза ингибируется в печени избытком холестерола по принципу

обратной связи на уровне гена, кодирующего синтез этого фермента (путем уменьшения количества ферментного белка).
Активность ГМГ-КоА-редуктазы регулируется гормонально путем фосфорилирования — дефосфорилирования. Фосфорилированная форма редуктазы неактивна, инсулин ее активирует, а глюкагон переводит в неактивную форму.

Слайд 26

Синтез сквалена из мевалоновой кислоты (1)
Активация мевалоновой кислоты с образованием изопреноидных

фрагментов:

Изопреноидная структура дает начало не только стероидам, но и другим важным природным продуктам (каротиноиды, ксантофиллы, каучук, гуттаперча и др.)

Слайд 27

Синтез сквалена из мевалоновой кислоты (2)
Сквален – углеводород с открытой цепью,

состоящий из шести изопреноидных остатков.

Слайд 28

Циклизация сквалена и образование холестерола
Циклизация сквалена – образование четырех конденсированных колец

(циклопентанпергидрофенантрен). Первый продукт циклизации – ланостерол.
Превращение ланостерола в холестерол сопровождается отщеплением трех метильных групп, насыщением двойной связи в боковой цепи и перемещением двойной связи в кольце В.

Слайд 29

Холестерол в организме человека
Синтезируется в среднем 2 г холестерола в сутки,

поступает с пищей в среднем 0,5 г.
Содержание общего холестерола в сыворотке крови у здоровых людей составляет 3,9 – 6,3 ммоль/л.
Из этого количества 30 – 40% присутствует в свободной форме, а 60 – 70% - в форме эфиров.
Транспортные формы холестерола в крови – ЛПНП и ЛПВП.

Слайд 30

ЛПНП
образуются в крови из ЛПОНП под действием фермента липопротеинлипазы, локализованной в

мембранах эндотелия капилляров;
транспортируют холестерол, синтезированный в печени, ко внепеченочным клеткам;
поступают в клетки путём пиноцитоза, опосредованного рецепторами;
внутри клеток компоненты ЛПНП гидролизуются ферментами лизосом с образованием свободного холестерола.

Слайд 31

Эндоцитоз ЛПНП, опосредованный рецепторами

Слайд 32

ЛПВП
синтезируются в печени в форме «насцентных» ЛПВП, состоящих из фосфолипидного бислоя

в форме диска, а также аполипопротеинов;
захватывают свободный холестерол из внепечёночных клеток, а также из хиломикронов и ЛПОНП;
холестерол эстерифицируется ферментом лецитин-холестеролацилтрансферазой (ЛХАТ);
зрелые ЛПВП транспортируют эфиры холестерола в печень.

Слайд 33

ЛПВП

Слайд 34

Гиперхолестеролемия и атеросклероз
Нарушение соотношение между поступлением холестерола в организм и его

выведением из организма приводит к повышению уровня холестерола (гиперхолестеролемия).
Гиперхолестеролемия является фактором риска развития атеросклероза и желчно-каменной болезни.
При атеросклерозе в плазме крови повышается содержание фракций ЛПНП и ЛПОНП, которые относят к атерогенным фракциям, и снижается содержание ЛПВП (антиатерогенных липопротеинов).

Слайд 35

Коэффициент атерогенности (КА)
где общий ХС - это весь холестерол, содержащийся в

плазме крови, во всех липопротеинах, а ХСЛПВП - это холестерол, входящий в состав антиатерогенных липопротеинов. Разница между общим ХС и ХСЛПВП – ХС(ЛПНП + ЛПОНП).
Чем выше значения коэффициента, тем выше риск атеросклероза.
Нормальные значения - в пределах от 2 до 3.
При коэффициенте атерогенности от 3 до 4 – умеренная вероятность развития атеросклероза, при величине более 4 – высокая вероятность.
При сильно выраженном атеросклерозе – до 7 и более.

Формула для расчёта коэффициента:

Слайд 36

Выделение холестерола с желчью
Избыток холестерола выделяется из организма в основном с

желчью.
Холестерол плохо растворим в воде, в желчи он содержится в составе мицелл,
В состав мицелл желчи входят также желчные кислоты и фосфолипиды, которые обеспечивают растворимость холестерола в водной фазе желчи.
Желчь из печени поступает в желчный пузырь, где происходит ее концентрирование, в дальнейшем желчь секретируется в кишечник.

Слайд 37

Холатно-холестериновый коэффициент
отношение концентраций желчных кислот и холестерола в желчи.
У здорового

человека значение коэффициента больше 15.
Если полученное значение коэффициента менее 15, желчь считается литогенной (способной образовывать камни).

Слайд 38

Желчнокаменная болезнь
При увеличении относительной концентрации холестерола по сравнению с концентрацией желчных

кислот структура мицелл нарушается и происходит переход холестерола из мицеллярной в жидкокристаллическую форму, неустойчивую в воде.
При прогрессировании этого процесса в дальнейшем происходит переход холестерола в твердокристаллическую форму, что и приводит к образованию холестериновых камней.

Биосинтез триацилглицеролов и глицерофосфолипидов. Обмен холестерола

Содержание

Общие этапы синтеза ТАГ и ГФЛАктивация жирных кислот (образование ацил-КоА; см.

Образование глицерол-3-фосфата (1)

Образование глицерол-3-фосфата (2)

Образование фосфатидной кислоты

Биосинтез триацилглицероловПроисходит преимущественно в печени и жировой ткани, а также в

Биосинтез триацилглицеролов

Транспорт ТАГ в кровиТАГ, синтезированные в печени, включаются в состав ЛПОНП

Гормональная регуляция синтеза ТАГИнсулин стимулирует поступление глюкозы внутрь клеток и использование

ОжирениеЖировая ткань составляет 20-25% от общей массы тела у женщин и

Биологическая роль фосфолипидовОсновной компонент биологических мембран;Входят в состав липопротеинов плазмы крови;Входят

Биосинтез глицерофосфолипидовКлючевым промежуточным соединением в синтезе фосфолипидов, входящих в состав биомембран

Активация этаноламина

Синтез фосфатидилэтаноламина

Синтез фосфатидилхолинаФосфатидилхолин синтезируется путём трёхкратного метилирования фосфатидилэтаноламина:Фосфатидилхолин может образоваться также путём

Синтез фосфатидилсеринаФосфатидилсерин образуется в реакции прямого взаимодействия фосфатидилэтаноламина и серина:

Липотропные факторыПриродные вещества или лекарственные препараты, способствующие синтезу фосфолипидов и препятствующие

Липотропный эффект фосфолипидовфосфолипиды включаются в состав липопротеиновых комплексов и принимают участие

Жировая дистрофия печениПричина – недостаток липотропных факторов, например: при злоупотреблении жирной

Биологическая роль холестеролабиологические мембраныжелчные кислотывитамин D3кортикостероидыандрогеныэстрогеныэфиры холестерола

Биосинтез холестеролаБиосинтез холестерола происходит главным образом: в печени (~50% от общего

Синтез мевалоновой кислоты (1)Начальная реакция этой стадии –образование ацетоацетил-КоА из двух

Синтез мевалоновой кислоты (2)Затем ацетоацетил-КоА взаимодействует еще с одной молекулой ацетил-КоА

Синтез мевалоновой кислоты (3)β-Гидрокси-β-метилглутарил-КоА под действием фермента β-гидрокси-β-метил-глутарил-КоА-редуктазы (ГМГ-КоА-редуктаза), превращается в

Регуляция синтеза мевалоновой кислотыГМГ-КоА-редуктаза ингибируется в печени избытком холестерола по принципу

Синтез сквалена из мевалоновой кислоты (1)Активация мевалоновой кислоты с образованием изопреноидных

Синтез сквалена из мевалоновой кислоты (2)Сквален – углеводород с открытой цепью,

Циклизация сквалена и образование холестеролаЦиклизация сквалена – образование четырех конденсированных колец

Холестерол в организме человекаСинтезируется в среднем 2 г холестерола в сутки,

ЛПНПобразуются в крови из ЛПОНП под действием фермента липопротеинлипазы, локализованной в