Главная страница

Учебник по липидам. учебник (липиды) - липиды (исходное) - ЛИПИДНЫЙ БИСЛОЙ МЕМБРАН


Названиеучебник (липиды) - липиды (исходное) - ЛИПИДНЫЙ БИСЛОЙ МЕМБРАН
Родительский файлUchebnik_po_lipidam.rar
АнкорУчебник по липидам.rar
Дата24.11.2006
Формат файлаrar
Имя файлаUchebnik_po_lipidam.rar
ТипДокументы
#11
Каталогtopic46603054_27329484
Полное содержание архива Учебник по липидам.rar:
1. учебник (липиды) - липиды (исходное) - ЛИПИДНЫЙ БИСЛОЙ МЕМБРАН.doc
80 Киб.
Липиды. Структура и функции
2. учебник (липиды) - липиды (исходное) - Липиды.doc
54 Киб.
Биосинтез липидов
3. учебник (липиды) - липиды (исходное) - обмен липидов - Биосинтез липидов.doc
25,5 Киб.
Всасывание триацилглицеролов и продуктов их распада происходит в проксимальной части тонкой кишки
4. учебник (липиды) - липиды (исходное) - обмен липидов - Всасывание липидов.doc
26,5 Киб.
А жирные кислоты Жирные кислоты - окисление ацетил-КоА ацетоацетат цетоацетат ацетоацетат ацетил-Коа б
5. учебник (липиды) - липиды (исходное) - обмен липидов - Кетогенез.doc
42 Киб.
Ресинтез липидов в эпителиальных клетках кишечника
6. учебник (липиды) - липиды (исходное) - Ресинтез липидов в эпителиальных клетках кишечника.doc
32,5 Киб.
Обмен полиненасыщенных жирных кислот

С этим файлом связано 97 файл(ов). Среди них: sbornik_situatsionnykh_zadach_po_biokhimii-1.docx, Metodichka_po_vitaminam_MGMSU.rar, Vvedenie_v_obmen_v-v.rar и ещё 87 файл(а).
Показать все связанные файлы

ЛИПИДНЫЙ БИСЛОЙ МЕМБРАН
С помощью органических растворителей из мембран можно извлечь смесь полярных липидов. Их также называют амфипатическими, поскольку в их составе выделяют полярные (полярная головка) и неполярные гидрофобные (остатки жирных кислот)) группы. В составе мембран также присутствует холестерол и никогда не встречаются свободные жирные кислоты и триацилглицеролы.
Глицерофосфолипиды
К наиболее распространенным липидам мембран относятся глицерофосфолипиды, производные глицерол-3-фосфата. В природных глицерофосфолипидах встречается только L-глицерол (sn-глицерол), и простейшим их представителем является фосфатидная кислота. Присоединение различных полярных радикалов (холина, серина, этаноламина, инозитола) к фосфорильному остатку фосфатидной кислоты создает разнообразие глицерофосфолипидов. При этом полярные радикалы формируют полярную «головку», а остатки насыщенных и ненасыщенных длинноцепочечных (С 16-20) неполярные хвосты (рис. ).

Рис. . Строение мембранных глицерофосфолипидов.
Помимо представленных на рис. глицерофосфолипидов в составе мембран присутствует фосфатидилинозитол-4,5-бисфосфат, при гидролизе которого освобождается сигнальная молекула (инозитол-1,4,5-трифосфат), передающая сигнал внутрь клетки.

Кардиолипин (дифосфатидилглицерол), представляющий собой глицерол, связанный с двумя остатками фосфатидной кислоты, присутствует во внутренней мембране митохондрий и мембранах бактерий.
Сфинголипиды
Молекулы глицерофосфолипидов по форме и свойствам сходны с другими соединениями – производными многоатомного аминоспирта – сфингозина.

Рис. . Строение мембранных сфинголипидов.
Сфингомиелины – главный компонент миелиновой оболочки нервных клеток. Это – фосфорилхолиновое производное церамина.

В мембранах мозговых клеток присутствуют цереброзиды, производные церамидов, у которых свободной гидроксильной группе присоединены глюкоза, галактоза, аминосахара.

Рис. . Строение цереброзида (А) и ганглиозида..

Соединения, содержащие церамид и олигосахариды (это от 3 до 20 моносахаридных остатков) называются ганглиозидами. Углеводные компоненты в ганглиозидах могут быть линейными или разветвленными, со сложным строением. Они отличаются концевыми моносахаридами и определяют антигенные свойства.
Липиды и текучесть мембран
Остатки жирных кислот в мембранных липидах могут быть различны, имеют неразветвленную цепь и содержат четное количество углеродов (рис. ). Они могут быть насыщенными и ненасыщенными. В ненасыщенных жирных кислотах двойные связи, как правило, имею цис-конфигурацию, что придает жирнокислотным хвостам изломанную форму. Наличие изломов препятствует плотной упаковке мембранных молекул.

Присутствие в мембранных липидах ненасыщенных жирных кислот влияет на жидкостность или текучесть. Чем больше ненасыщенность жирных кислот в составе глицерофосфолипидов, сфинголипидов, тем гидрофобная область мембраны по своим свойствам ближе к состоянию жидких, но не твердых кристаллов.





пальмитолеиновая (С16:1, 9)




олеиновая (С10:1, 9)




линолевая (С18:2, 9,12, 6)




линоленовая (С18:3, 9,12,15, 3)




арахидоновая (С20:4, 5,8,11,14, 6)


Рис. . Наиболее распространенные ненасыщенные жирные кислоты
В регуляции текучести мембран участвует холестерол. Встраиваясь между другими мембранными липидами, он препятствует плотной упаковке углеводородных цепей и таким образом снижает температуру плавления липидов. В отсутствие холестерола фазовый переход из одного состояния в другое происходит в более узком интервале температуры.

Холестерол относится к классу стероидов. Его молекула представлена жестким стероидным ядром, гибкой углеводородной цепью и на одном из его концов присутствует полярная гидроксильная группа. В мембранах гидроксильная группа располагается среди гидрофильных головок молекул фосфолипидов, а стероидное ядро и углеводородная цепь в гидрофобной части ориентирована параллельно гидрофобным хвостам.

Рис. . Плоскостное (а) и пространственное (б) изображение молекулы холестерола.
Количество холестерола в мембранах значительно разнится. Так, в митохондриальных мембранах и эндоплазматическом ретикулуме гепатоцитов его очень мало (2-3 %), в плазматической мембране эритроцитов оно достигает 11-20 %, а в миелиновых мембранах в мозговой ткани – 19 %.
ПЛАЗМА КРОВИ
Жидкая часть крови называется плазмой. Она содержит 6,5-8,5 % белков, около 1 % минеральных веществ и 2 % небелковых органических соединений (табл. ). Сыворотку крови получают из крови, взятой без антикоагулянтов.
Таблица .1.

Содержание органических и неорганических веществ в плазме крови


Органические вещества

Количество

Неорганические вещества

Количество,

ммоль/л

Общий белок

65-85 г/л

Натрий

130-156

Фибриноген

2-4 г/л

Калий

3,4-5,3

Мочевина

2,8-8,3 ммоль/л

Магний

0,7-1,2

Глюкоза

3,5-6,0 ммоль/л

Общий кальций

2-2,5

Холестерол общий

3,5-5,6 ммоль/л

Кальций ионизированный

0,8-1,1

Триацилглицеролы

0,6-2,3 ммоль/л

Хлор

85-100

Билирубин

5-20,4 мкмоль/л

НСО3­

20-30

Креатинин

50-176 мкмоль/л

Фосфат общий

0,65-1,3

Креатин

10-70 мкмоль/л

Фосфат органический

0,65-1,3

Мочевая кислота

20-60 мг/л

Железо

0,045-0,075

Ацетоуксусная кислота

8-28 мг/л








Белки сыворотки крови
Методом электрофореза на бумаге ацетат целлюлозы в сыворотке крови удается получить пять зон белков (рис. ), а в плазме крови еще присутствует фибриноген, который формирует полосу между зонами бета- и гаммаглобулинов.

Рис. . Электрофореграмма (А) и денситограмма (В) белков сыворотки крови.

1 – преальбумин, 2 – альфа-липопротеин, 3 – альбумин, 4 – орозомукоид (кислый гликопротеин), 6 – гемопексин, 7 – 1-антихимотрипсин, 8 – 2-макроглобулин, 9 – гаптоглобин, 10 – фибронектин, 11 – трансферрин, 12 – -липопротеин, 13 – С-компонент комплемента, 14 – иммуноглобулин А, 15 – иммуноглобулин G, 16 – иммуноглобулин М
Измерение и расчет процентного соотношения содержания белковых фракций проводят при денситометрическом сканировании электрофореграмм. Предполагается, что площадь пика пропорциональна количеству белка, находящегося в соответствующей зоне.

Большинство белков, постоянно присутствующих и функционирующих в плазме крови, синтезируется в печени. При многих заболеваниях общее количество белка остается в пределах нормы (65-85 г/л), но развивается диспротеинемия, то есть меняется процентное соотношение отдельных белковых фракций. Снижение белка в плазме крови называется гипопротеинемией, а появление дополнительных полос в области иммуноглобулинов обозначают термином парапротеинемия.

Альбумины и преальбумины
На долю альбумина приходится более половины всех белков плазмы крови: его содержание равно 40-50 г/л. Белок ежедневно синтезируется в печени, в количестве 10-16 г. Это одиночная полипептидная цепь с молекулярной массой 66,5 кДа. Альбумин содержит большое количество дикарбоксильных аминокислотных остатков, поэтому при рН 7,4 молекула заряжена отрицательно. Связывая в крови положительно заряженные ионы, главным образом Na+, альбумин обеспечивает значительную часть осмотического давления крови.

В структуре альбумина выделено присутствие трех доменов. Каждый домен способен связывать гидрофобные вещества и ионы металлов. Поэтому в соединении с альбумином транспортируются свободные жирные кислоты, билирубин, некоторые гормоны, лекарства, ионы кальция, ртути, кадмия и др.

Из крови альбумин поступает в межклеточную жидкость, из которой по лимфатической системе вновь возвращается в кровь. При увеличении проницаемости капилляров, нарушениях кровообращения, вследствие замедления тока крови усиливается выход альбумина в межклеточное пространство, что приводит к уменьшению осмотического давления в крови и увеличению его в межклеточной жидкости. Вместе с альбумином и ионами Na+ из крови в межклеточное пространство уходит вода.

Содержание альбумина также может снижаться при заболеваниях почек вследствие выделения с мочой (протеинурия, альбуминурия), циррозе печени при нарушении синтеза этого белка, поскольку происходит распад собственных белков, в том числе и альбумина. Для всех этих состояний характерны отеки тканей.

Фракция преальбумина содержит преальбумин, тироксинсвязывающий белок и ретинолтранспортный белок. Преальбумин синтезируется в печени и содержание его в норме не превышает 1 % концентрации альбумина. Его содержание зависит от характера питания. Ограничение в пище углеводов, калорийности пищи, стресс приводят к снижению концентрации этого белка. Напротив, увеличение количества углеводов в диете, опухолевые процессы, заболевания печени, почек, диабет сопровождаются накоплением в сыворотке крови преальбумина и ретинолсвязывающего белка.

Глобулины

- и -глобулины. Эти фракции в большинстве представлены гликопротеинами, а также липопротеинами. Содержание -глобулинов увеличивается при различных острых и хронических заболеваниях, злокачественных новообразованиях, ревматизме, инфаркте миокарда. Повышение -глобулинов наблюдается при гиперлипопротеинемиях, обтурационной желтухе, гепатите.

В этих фракциях встречается множество белков (табл. ).
Таблица .

Характеристика белков плазмы крови


Название белка

Белковая фракция

Функция белка

Альбумин

Альбумины

Поддержание осмотического давления, резерв аминокислот, транспорт жирных кислот, билирубина, стероидных гормонов, лекарств, неорганических ионов

1-антитрипсин

ЛПВП

Протромбин

Транскортин

1-Глобулины

Ингибитор трипсина и трипсиноподобных протеиназ;

Транспорт холестерола;

II Фактор свертывания крови;

Транспорт кортизола, кортикостерона, прогестерона;

Гаптоглобин

2-макроглобулин

Церулоплазмин


2-Глобулины

Связывание гемоглобина;

Поливалентный ингибитор плазменных протеиназ;

Транспорт ионов меди к тканям и от тканей в печень, ингибитор плазменных протеиназ;

ЛПНП

Трансферрин

Транскобаламин

С-реактивный белок

Фибриноген

-Глобулины

Транспорт холестерола;

Связывание и транспорт ионов железа;

Транспорт витамина В12;

Появляется при воспалении и активирует комплемент;

I Фактор свертывания крови;


Ig A

Ig D

Ig E

Ig G

Ig M

-Глобулины

Антитела, защищающие слизистые оболочки;

Рецепторы В-лимфоцитов;

Реагин;

Поздние антитела;

Ранние антитела;

Белки острой фазы
Воспаление и некроз тканей сопровождается изменениями в составе белков плазмы крови. Эти изменения объединяют одним термином острофазный ответ. Острофазный ответ характеризуется увеличением так называемых «положительными» белков острой фазы – 1-антитрипсина, 1-антихимотрипсина, 2-макроглобулина, гаптоглобина, церулоплазмина и других отдельных белков в зонах , 1- и 2-глобулинов, а также одновременным снижением транспортных белков – преальбумина, ретинолсвязывающего белка, альбумина, трансферрина. Эти белки называют «отрицательными» белками острой фазы. При хронических заболеваниях печени реакция белков острой фазы на воспалительный процесс оказывается сниженной.
Гамма-глобулины
Иммунологические процессы в организме ассоциируются с наличием в плазме крови гамма-глобулинов – иммуноглобулинов. Они также присутствуют вне кровеносных сосудов и в различных секретах. Иммуноглобулины синтезируются лимфоцитами В.

Структура иммуноглобулинов. Мономер иммуноглобулина имеет V-образную форму и состоит из четырех полипептидных цепей: двух легких L (от англ. light) и двух тяжелых H (от англ. haevy), соединенных друг с другом дисульфидными связями. Дополнительные дисульфидные связи в молекуле Ig соединяют домены, которые обладают различными функциональными свойствами. N-концевые участки легких и тяжелых цепей содержат вариабельные (V) области, формирующие антиген-связывающие участки. Связывание с антигеном происходит за счет нековалентных связей. Специфическая часть антигена, узнаваемая антителом, называется эпитопом. «Шарнирные» области способствуют образованию поперечных молекулярных связей. На С-конце пептидных цепей имеется константная или постоянная (С) область. Фрагмент Fc – С-концевая часть цепей ковалентно соединенных в один домен дисульфидными связями.

Рис. . Строение иммуноглобулинов.

а – молекула IgG, состоящего из 2-х легких и 2-х тяжелых цепей;

б – схема молекулы IgM, состоящего из 5 мономеров, соединенных друг с другом дисульфидными связями;

в – поперечная связь эпитопа с V-областью Ig;

г – поперечно-сшитый нерастворимый кластер, образованный антигеном с множественными антигенными детерминантами и антителами;

д – молекула IgA, димера, в котором мономеры соединены J-цепью;

e – комплекс IgA с антигеном и лизоцином.
Классы иммуноглобулинов. Существует 5 основных классов иммуноглобулинов, отличающихся константными областями Н-цепей. Легкие цепи по различиям в структуре С-области делятся на два типа ( - каппа и  - лямда) (табл. ). Каждый класс включает великое множество индивидуальных иммуноглобулинов, отличающихся по аминокислотной последовательности антиген-связывающих участков. Молекулы иммуноглобулинов классов IgG, IgE и IgD являются мономерами (Н2L2), IgA состоит из 2-4 мономеров (Н2L2)2-4, а IgM – из 5 мономеров (Н2L2)5, соединенных дисульфидными связями (табл. ).
Таблица .

Классы иммуноглобулинов


Класс Ig

Н-цепь

Содержание H- и L-цепей

Молекулярная

масса, кДа

Концентрация в сыворотке крови, мг%

Ig G



22; 2

150

800-1800

Ig A



(22)n; (22)n,

где n = 2, 3 или 4

360-720

90-450

Ig M



(22)5; (22)5

950

60-250

Ig D



22, 22

160

0,01-0,04

Ig E



22, 22

190

17-450х10–4


Иммуноглобулины. В ответ на попадание во внутреннюю среду чужеродных молекул, начинается синтез антител, в первую очередь IgM, который состоит из 5 мономеров. Каждый мономер иммуноглобулина содержит два идентичных участка связывания антигена, поэтому в IgМ имеется 10 антигенсвязывающих участков. Наличие множественных участков в узнавания в молекуле Ig различных эпитопов антигена ведет к образованию комплекса антиген-антитело и целой сети молекул, которая активирует систему комплемента. Белки комплемента, обладающие протеолитической активностью, окружают комплекс антиген-антитело, приводя к гибели чужеродной клетки. Этот комплекс может поглощаться фагоцитирующими лейкоцитами (например, нейтрофилами или макрофагами). Связывание комплекса антиген-антитело с фагоцитирующими клетками происходит через присутствующих на поверхности этих клеток Fc-рецепторов с константой Fc-областью иммуноглобулинов.

Повторные попадания в организм того же антигена приводят к образованию большого количества IgG.

Иммуноглобулин А с помощью секреторного пептида транспортируется через мембрану эпителиальных клеток слюнных желез, в слизистый слой кишечника, дыхательной системы. Бактерии, покрытые IgA, не способны взаимодействовать с эпителиальными клетками полости рта, кишечника и потому не участвуют в заражении организма. Из-за наличия секреторного гликопротеина IgA не сразу разрушается протеиназами и не может эффективно активировать систему комплемента. В секретах присутствует лизоцим, в молекуле которого известны три эпитопа для трех разных антител, и они занимают около 40 % поверхности этого белка.

Иммуноглобулин Е (IgE) в присутствии специфического антигена или аллергена участвует в выделении гистамина, и развитию аллергии. IgE у людей с повышенной чувствительностью способствует синтезу фактора активации тромбоцитов (от англ. activating factor, RAF), который сходен с фосфатидилхолином и способствует воспалению дыхательных цепей, агрегации тромобоцитов и др.
Парапротеины
При ряде патологических состояний наблюдается появление несуществующих в норме в плазме крови в зонах - и -глобулинов структурно-аномальных и функционально-инертных специфических белков (парапротеинов). Они представлены Н- и L-цепями IgA, IgD, IgG. Их появление обусловлено синтезом злокачественными лимфоцитами или повышенным их образованием нормальными клонами В-лимфоцитов. Легкие цепи иммуноглобулинов способны преодолевать почечный порог и появляются в моче. Эти белки получили название «белок Бенс-Джонса».

Дифференцировка парапротеинов может быть проведена методом иммуноблотинга при применении специфических антисывороток к ,  и Н-цепей иммуноглобулинов.

Парапротеины выявляются в ответной реакции на воспалительный и аутоиммунные процессы, а также при миеломной болезни и макроглобулинемии Вальденштрема. Они могут образовывать комплексы с другими белками, формируя криоглобулины, которые образуют гель или преципитат при охлаждении плазмы (сыворотки) крови и вновь растворяются при нагревании до 370С.


перейти в каталог файлов
связь с админом