2011-2017 © МБУЗ ГКП № 7, г.Челябинск.
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.
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.
липидная структура
См. все материалы
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
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.
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
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.
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.
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).
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.
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.
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.
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.
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.
Последнее обновление: 13 декабря 2018 г.
Пожалуйста, используйте один из следующих форматов, чтобы цитировать эту статью в своем эссе, статье или отчете:
APA
Sathyajith, Deepthi. (2018, 13 декабря). Классификация липопротеинов: типы и методологии. Новости-Мед. Проверено 9 января., 2023 г., с https://www.news-medical.net/life-sciences/Lipoprotein-Classification.aspx.
MLA
Сатьяджит, Дипти. «Классификация липопротеинов: типы и методологии». Новости-Медицина .