Размер шрифта
Цвета сайта
Изображения

Обычная версия сайта

Липопротеиды классификация


11. Строение и функции разных классов липопротеидов

Липопротеи́ны (липопротеиды) — класс сложных белков, простетическая группа которых представлена каким-либо липидом. Так, в составе липопротеинов могут быть свободные жирные кислоты, нейтральные жиры, фосфолипиды, холестериды.

Липопротеины представляют собой комплексы, состоящие из белков (аполипопротеинов; сокращенно — апо-ЛП) и липидов, связь между которыми осуществляется посредством гидрофобных и электростатических взаимодействий.

Липопротеины подразделяют на свободные, или растворимые в воде (липопротеины плазмы крови, молока и др.), и нерастворимые (структурные)-(липопротеины мембран клетки, миелиновой оболочки нервных волокон, хлоропластов растений).

Среди свободных липопротеинов (они занимают ключевое положение в транспорте и метаболизме липидов) наиболее изучены липопротеины плазмы крови, которые классифицируют по их плотности. Чем выше содержание в них липидов, тем ниже плотность липопротеинов. Различают липопротеины очень низкой плотности (ЛПОНП), низкой плотности (ЛПНП), высокой плотности (ЛПВП) и хиломикроны. Каждая группа липопротеинов очень неоднородна по размерам частиц (наиболее крупные — хиломикроны) и содержанию в ней апо-липопротеинов. Все группы липопротеинов плазмы содержат полярные и неполярные липиды в разных соотношениях.

-Липопротеины высокой плотности (ЛВП)-Транспорт холестерина от периферийных тканей к печени

-Липопротеины низкой плотности (ЛНП)-Транспорт холестерина, триацилглицеридов и фосфолипидов от печени к периферийным тканям

-Липопротеины промежуточной (средней) плотности ЛПП (ЛСП)-Транспорт холестерина, триацилглицеридов и фосфолипидов от печени к периферийным тканям

-Липопротеины очень низкой плотности (ЛОНП)-Транспорт холестерина, триацилглицеридов и фосфолипидов от печени к периферийным тканям

-Хиломикроны-Транспорт холестерина и жирных кислот, поступающих с пищей, из кишечника в периферические ткани и печень.

Нековалентная связь в липопротеинах между белками и липидами имеет важное биологическое значение. Она обусловливает возможность свободного обмена липидов и модуляцию свойств липопротеинов в организме.

Липопротеины являются:

структурными элементами мембран клеток животных организмов;

транспортными белками, транспортирующими холестерин и другие стероиды, фосфолипиды и др.

Же́лчные кисло́ты (синонимы:холевые кислоты, холиевые кислоты, холеновые кислоты) — монокарбоновые гидроксикислоты из класса стероидов.

Желчные кислоты — производные холановой кислоты С23Н39СООН, отличающиеся тем, что к её кольцевой структуре присоединены гидроксильные группы.

Основными типами желчных кислот, имеющимися в организме человека, являются так называемые первичные желчные кислоты (первично секретируемые печенью): холевая кислота, а также вторичные (образуются из первичных желчных кислот в толстой кишке под действием кишечной микрофлоры): дезоксихолевая кислота, литохолевая, аллохолевая и урсодезоксихолевая кислоты. Из вторичных в кишечно-печёночной циркуляции во влияющем на физиологию количестве участвует только дезоксихолевая кислота, всасываемая в кровь и секретируемая затем печенью в составе желчи.

Аллохолевая, урсодезоксихолевая и литохолевая кислоты являются стереоизомерами холевой и дезоксихолевой кислот.

Все желчные кислоты человека имеют в составе своих молекул 24 атома углерода.

В желчи желчного пузыря человека желчные кислоты представлены так называемыми парными кислотами: гликохолевой, гликодезоксихолевой, гликохенодезоксихолевой, таурохолевой, тауродезоксихолевой и таурохенодезоксихолевой кислотой — соединениями (конъюгатами) холевой, дезоксихолевой и хенодезоксихолевой кислот с глицином и таурином.

2.3. Классификация и роль липопротеинов

Существует несколько классификаций липопротеинов (ЛП), основанных на различиях в их свойствах: гидратированной плотности, скорости флотации, электрофоретической подвижности, а также на различиях в апопротеиновом составе частиц. Наибольшее распространение получила классификация, использующая поведение отдельных ЛП в гравитационном поле при ультрацентрифугировании. Применяя набор солевых плотностей, можно изолировать отдельные фракции ЛП: хиломикроны (ХМ), липопротеины очень низкой плотности (ЛПОНП), липопротеины промежуточной плотности (ЛППП), липопротеины низкой плотности (ЛПНП), липопротеины высокой плотности (ЛПВП).

Различная электрофоретическая подвижность по отношению к глобулинам плазмы крови положена в основу другой классификации ЛП, согласно которой различают ХМ (остаются на старте аналогично γ-глобулинам), β-ЛП, пре-β-ЛП, α-ЛП, занимающие положение β- и α1- и α2-глобулинов соответственно. Электрофоретическая подвижность фракций ЛП, выделенных путем ультрацентрифугирования, соответствует подвижности отдельных глобулинов, поэтому иногда применяют их двойное обозначение: ЛПОНП (пре-β-ЛП), ЛПНП (β-ЛП), ЛПВП (α-ЛП). Состав и функции различных липопротеинов плазмы крови представлены в таблице 1, а рис. 17

служит иллюстрацией их судьбы в организме.

Рис. 17. Судьба липопротеинов в организме

Пищевые липиды (ТАГ, холестерин) после всасывания доставляются к клеткам с помощью хиломикронов (ХМ) (1). Их эндогенные аналоги, синтезированные в печени, как отмечено выше, включены в ЛПОНП (3). Обе транспортные формы, продвигаясь по сосудам, подвергаются действию липопротеинлипазы, фиксированной на поверхности эндотелия капилляров, которая гидролизует ТАГи, содержащиеся в белковых комплексах; освободившиеся ВЖК и глицерол специфически метаболизируются тканями.

Таблица 1.

Типы ЛП

ХМ

ЛПОНП

ЛППП

ЛПНП

ЛПВП

Состав, %

Белки

2

10

11

22

50

ФЛ

3

18

23

21

27

ХС

2

7

8

8

4

ЭХС

3

10

30

42

16

ТАГ

85

55

26

7

3

Функ-ции

Транспорт экзогенных липидов из энтероцитов

Транспорт эндогенных липидов, синтезируе-мых в гепатоцитах

Промежуточ-ная форма превращения ЛПОНП в ЛПНП под действием

ЛП-липазы

Транспорт ХС в ткани

Удаление избытка ХС из клеток и других ЛП. Донор апо-протеинов А, С-II

Место образования

Эпителий тонкого кишечника

Клетки печени

Кровь

Кровь (из ЛПОНП и ЛППП)

Клетки печени – ЛПВП-предшественники

Плот-ность, г/мл

0,92-0,98

0,96-1,00

1,00-1,06

1,06-1,21

Диаметр частиц, нм

Больше 120

30-100

21-100

7-15

Основ-ные апоЛП

В-48

С- II

Е

В-100

С-II

Е

В-100

Е

В-100

А-I (II)

С-II

Е

Остаточные ХМ (ремнанты), а также получившиеся последовательно из ЛПОНП – ЛППП, а далее ЛПНП, захватываясь рецепторами гепатоцитов (реакции 5 и 8) и других тканей, подвергаются эндоцитозу.

Предшественники ЛПВП формируются в тонком кишечнике и печени (реакция9). ЛПВП3, обогащаясь ХС в крови, обратимо превращаются в ЛПВП2 (реакции 6 и 7) под действием ферментов ЛХАТ (лецитин-холестерол-ацилтрансферазы) и печеночной ТАГ-липазы. Первый энзим катализирует следующую реакцию:

Специфический белок апоД, транспортирует образовавшиеся ЭХС с ЛПВП на ЛПОНП, ЛППП и ЛПНП (реакции 10,11, 12), которые доставляют его в гепатоциты. Таким образом, эффективность удаления холестерола из кровотока зависит от концентрации ЛПВП, которые играют главную роль в его переносе из периферических тканей в печень, где он становится доступным для синтеза желчных кислот и последующего выведения из организма.

Липид | Определение, структура, примеры, функции, типы и факты

липидная структура

См. все материалы

Связанные темы:
стероидный препарат изопреноид простагландин липопротеин фосфолипид

Просмотреть весь связанный контент →

Популярные вопросы

Что такое липид?

Липид представляет собой любое из различных органических соединений, нерастворимых в воде. Они включают жиры, воски, масла, гормоны и определенные компоненты мембран и функционируют как молекулы-аккумуляторы энергии и химические мессенджеры. Наряду с белками и углеводами липиды являются одним из основных структурных компонентов живых клеток.

Почему липиды важны?

Липиды представляют собой разнообразную группу соединений, выполняющих множество различных функций. На клеточном уровне фосфолипиды и холестерин являются одними из основных компонентов мембран, отделяющих клетку от окружающей среды. Гормоны липидного происхождения, известные как стероидные гормоны, являются важными химическими мессенджерами и включают тестостерон и эстрогены. На уровне организма триглицериды, хранящиеся в жировых клетках, служат депо для хранения энергии, а также обеспечивают теплоизоляцию.

Что такое липидные рафты?

Липидные рафты – это возможные области клеточной мембраны, содержащие высокие концентрации холестерина и гликосфинголипидов. Существование липидных рафтов окончательно не установлено, хотя многие исследователи подозревают, что такие рафты действительно существуют и могут играть роль в текучести мембран, межклеточных коммуникациях и инфицировании вирусами.

Сводка

Прочтите краткий обзор этой темы

липид , любое из разнообразной группы органических соединений, включая жиры, масла, гормоны и определенные компоненты мембран, которые объединены в одну группу, поскольку они не взаимодействуют в заметной степени с водой. Один тип липидов, триглицериды, секвестрируются в виде жира в жировых клетках, которые служат в качестве хранилища энергии для организмов, а также обеспечивают теплоизоляцию. Некоторые липиды, такие как стероидные гормоны, служат химическими посредниками между клетками, тканями и органами, а другие передают сигналы между биохимическими системами внутри одной клетки. Мембраны клеток и органеллы (структуры внутри клеток) представляют собой микроскопически тонкие структуры, образованные из двух слоев молекул фосфолипидов. Мембраны функционируют, чтобы отделить отдельные клетки от их окружения и разделить внутреннюю часть клетки на структуры, которые выполняют специальные функции. Эта компартментализирующая функция настолько важна, что мембраны и образующие их липиды, должно быть, сыграли важную роль в происхождении самой жизни.

Вода — это биологическая среда, вещество, делающее возможной жизнь, и почти все молекулярные компоненты живых клеток, будь то животные, растения или микроорганизмы, растворимы в воде. Такие молекулы, как белки, нуклеиновые кислоты и углеводы, обладают сродством к воде и называются гидрофильными («водолюбивыми»). Однако липиды гидрофобны («водобоязненные»). Некоторые липиды являются амфипатическими — часть их структуры гидрофильна, а другая часть, обычно более крупная, гидрофобна. Амфипатические липиды проявляют уникальное поведение в воде: они спонтанно образуют упорядоченные молекулярные агрегаты, причем их гидрофильные концы находятся снаружи, в контакте с водой, а их гидрофобные части находятся внутри, экранированные от воды. Это свойство является ключом к их роли в качестве основных компонентов клеточных и органелл мембран.

Хотя биологические липиды не являются крупными макромолекулярными полимерами (например, белки, нуклеиновые кислоты и полисахариды), многие из них образуются путем химического связывания нескольких небольших составляющих молекул. Многие из этих молекулярных строительных блоков сходны или гомологичны по структуре. Гомологии позволяют разделить липиды на несколько основных групп: жирные кислоты, производные жирных кислот, холестерин и его производные и липопротеины. В этой статье рассматриваются основные группы и объясняется, как эти молекулы функционируют как молекулы-аккумуляторы энергии, химические мессенджеры и структурные компоненты клеток.

Жирные кислоты редко встречаются в природе в виде свободных молекул, но обычно встречаются в виде компонентов многих сложных молекул липидов, таких как жиры (соединения для хранения энергии) и фосфолипиды (основные липидные компоненты клеточных мембран). В этом разделе описывается структура и физико-химические свойства жирных кислот. Это также объясняет, как живые организмы получают жирные кислоты как из своего рациона, так и в результате метаболического расщепления накопленных жиров.

Структура

Биологические жирные кислоты, представители класса соединений, известных как карбоновые кислоты, состоят из углеводородной цепи с одной концевой карбоксильной группой (COOH). Фрагмент карбоновой кислоты, не включающий гидроксильную (ОН) группу, называется ацильной группой. В физиологических условиях в воде эта кислая группа обычно теряет ион водорода (H + ) с образованием отрицательно заряженной карбоксилатной группы (СОО ). Большинство биологических жирных кислот содержат четное число атомов углерода, потому что путь биосинтеза, общий для всех организмов, включает химическое связывание двухуглеродных единиц (хотя в некоторых организмах встречаются относительно небольшие количества жирных кислот с нечетным числом). Хотя молекула в целом нерастворима в воде благодаря своей гидрофобной углеводородной цепи, отрицательно заряженный карбоксилат является гидрофильным. Эта распространенная форма биологических липидов, которая содержит хорошо разделенные гидрофобные и гидрофильные части, называется амфипатической.

В дополнение к углеводородам с прямой цепью жирные кислоты могут также содержать пары атомов углерода, связанные одной или несколькими двойными связями, метильные разветвления или трехуглеродное циклопропановое кольцо вблизи центра углеродной цепи.

Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

Классификация липопротеинов: типы и методологии

  • Скачать PDF Копировать

Автор Deepthi Sathyajith, M.Pharm. Рецензировано Yolanda Smith, B.Pharm.

Липопротеины классифицируют на основе их плотности, электрофоретической подвижности и характера содержания апопротеинов. В зависимости от плотности липопротеины можно разделить на хиломикроны, липопротеины очень низкой плотности (ЛПОНП), липопротеины промежуточной плотности (ЛПНП), липопротеины низкой плотности (ЛПНП) и липопротеины высокой плотности (ЛПВП).

Хуан Гертнер | Shutterstock

Липопротеины представляют собой сложные частицы, состоящие из центрального ядра из сложных эфиров холестерина и триацилглицеролов, неполярных по своей природе. Чтобы сделать липопротеины гидрофильными, центральное ядро ​​​​окружается амфипатическими молекулами, такими как аполипопротеины, свободный холестерин и фосфолипиды, причем полярные группы обращены к водной среде.

Липопротеины с более высоким соотношением жира и белка крупнее и менее плотны. Это позволяет разделять и идентифицировать липопротеины разного размера с помощью таких процессов, как электрофорез и ультрацентрифугирование. При центрифугировании липопротеины с высоким содержанием белка легко осаждаются из-за их высокой плотности, тогда как липопротеины с высоким содержанием липидов имеют низкую плотность и будут плавать на поверхности.

Классификация липопротеинов на основе плотности

Липопротеины высокой плотности (ЛПВП)

ЛПВП имеют диапазон плотности от 1,063 до 1,121 г/мл и размер от 5 до 12 нм. У здорового человека он состоит примерно из 33% белка, 29% фосфолипидов и 8% триацилглицерина.

Роль ЛПВП заключается в том, чтобы собирать молекулы жира, такие как фосфолипиды, холестерин и триглицериды, в клетках организма и транспортировать их в печень для расщепления. ЛПВП иногда называют «хорошим» холестерином, потому что высокие концентрации этого липопротеина обычно соответствуют более здоровым кровеносным сосудам и более низкому риску атеросклероза.

Липопротеины низкой плотности (ЛПНП)

Плотность ЛПНП составляет от 1,019 до 1,063 г/мл, а диаметр — от 18 до 28 нм. У здорового человека он состоит примерно из 25 % белка, 21 % фосфолипидов и 4 % триацилглицерина.

ЛПНП важен для транспорта жировых молекул, таких как фосфолипиды, холестерин и триглицериды, по всему телу. Его иногда называют «плохим» холестерином, потому что повышенные концентрации ЛПНП являются индикатором основного заболевания, такого как атеросклероз и другие сердечные заболевания.

Подтипы ЛПНП — большие плавучие ЛПНП (lb-LDL) и малые плотные LDL (sd-LDL).

Липопротеины промежуточной плотности (IDL)

Плотность IDL составляет от 1,006 до 1,019 г/мл, а диаметр — от 25 до 50 нм. У здорового человека он состоит примерно из 31% триацилглицерина, 22% фосфолипидов и 18% белка. Этот тип липопротеинов обычно не присутствует в крови при голодании.

Липопротеины очень низкой плотности (ЛПОНП)

ЛПОНП имеют плотность от 0,950 до 1,006 г/мл и диаметр от 30 до 80 нм. У здорового человека он состоит примерно из 50 % триацилглицерина, 18 % фосфолипидов и 10 % белка.

Этот липопротеин отвечает за транспортировку синтезированных триглицеридов из печени в жировую ткань для хранения.

Хиломикроны

Плотность хиломикронов составляет менее 0,95 г/мл и имеет диаметр от 100 до 1000 нм. У здорового человека он состоит примерно на 84 % из триацилглицерина, на 7 % из фосфолипидов и менее чем на 2 % из белка.

Эти липопротеины отвечают за транспортировку триглицеридов из желудочно-кишечного тракта в другие части тела, такие как печень, скелетная ткань и жировая ткань.

Классификация липопротеинов по электрофоретической подвижности

Липопротеины также классифицируются по характеру электрофоретической подвижности на альфа (α), бета (β), пре-β и широкие β липопротеины. Те липопротеины с минимальным содержанием белка движутся быстрее, тогда как липопротеины с более высоким содержанием белка движутся медленнее.

Движение липопротеинов основано на природе апопротеина, связанного с липопротеином. α-липопротеины имеют самое высокое содержание белка. ЛПВП представляют собой α-липопротеины, ЛОНП представляют собой пре-β-липопротеины, ЛПНП представляют собой β-липопротеины, а IDL представляют собой широкие β-липопротеины.

Классификация липопротеинов по содержанию аполипопротеинов

Липопротеины также классифицируются по характеру содержания аполипопротеинов. Известные как мозг липопротеиновой системы, аполипопротеины регулируют многие процессы ремоделирования и поглощения. Аполипопротеины связываются с поверхностью липопротеинового комплекса.

С помощью специфических ферментов или белков, с которыми комплекс связывается на клеточной мембране, липопротеины направляются к месту метаболизма. Аполипопротеины широко классифицируются на A, B, C и E. ЛПВП в основном состоят из аполипопротеина А, в то время как ЛПНП и ЛПОНП в основном состоят из аполипопротеина В.

Хиломикроны состоят из усеченной формы аполипопротеина В, который представляет собой апоВ-48. Аполипопротеин С встречается в ЛПВП, ЛПОНП и хиломикронах, а аполипопротеин Е встречается во всех классах липопротеинов.

Источники:
  • www.uptodate.com/.../липопротеин-классификация-метаболизм-и-роль-в-атеросклерозе
  • www.namrata.co/general-structure-and-classification-of-lipoproteins/
  • http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1436097/
  • www. namrata.co/general-structure-and-classification-of-lipoproteins/
  • https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK305896/
  • https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2893739/

Дополнительная литература

  • Все содержание липопротеинов
  • Что такое липопротеины?
  • Метаболизм липопротеинов

Последнее обновление: 13 декабря 2018 г.

  • Скачать PDF Копировать

Пожалуйста, используйте один из следующих форматов, чтобы цитировать эту статью в своем эссе, статье или отчете:

 

2011-2017 © МБУЗ ГКП №  7, г.Челябинск.