Роль лептина в регуляции массы жировой ткани

У человека и животных имеется " ген ожирения" - obese gene (ob). Продуктом экспрессии этого гена служит белок лептин, состоящий из 167 аминокислот, который синтезируется и сек-ретируется адипоцитами и взаимодействует с рецепторами гипоталамуса. В результате его действия снижается секреция нейропептида Y. Нейропептид Y стимулирует пищевое поведение, поиск и потребление пищи у животных. Другие пептиды, участвующие в регуляции чувства сытости, например холецистокинин, также влияют на секрецию нейропептида Y. Таким опосредованным путём лептин выступает регулятором жировой массы, необходимой для роста и репродукции. Уровень лептина у больных ожирением может быть различным.

У 80% больных концентрация лептина в крови тучных людей больше в 4 раза, чем у людей с нормальной массой тела. В этих случаях имеется генетический дефект рецепторов лептина в гипоталамусе, поэтому, несмотря на продукцию лептина, центр голода в гипоталамусе продолжает секрецию нейропептида Y.

20% больных имеют изменения в первичной структуре лептина. К настоящему времени описаны 5 одиночных мутаций в гене лептина, которые приводят к развитию ожирения. У этих больных наблюдают повышение отложения жиров в жировой ткани, чрезмерное потребление пищи, низкую физическую активность и развитие сахарного диабета типа II. Патогенез ожирения при дефекте гена ob может быть следующим: низкий уровень лептина в крови служит сигналом недостаточного количества запаса жиров в организме; этот сигнал включает механизмы, приводящие к увеличению аппетита и в результате к увеличению массы тела.

Следовательно, можно сделать вывод о том, что первичное ожирение - не просто следствие переедания, а результат действия многих факторов, т.е. ожирение - полигенное заболевание.

Вторичное ожирение - ожирение, развивающееся в результате какого-либо основного заболевания, чаще всего эндокринного. Например, к развитию ожирения приводят гипотиреоз, синдром Иценко-Кушинга, гипогонадизм и многие другие заболевания

24 (1). Переваривание жиров. Липазы и фосфолипазы. Желчные кислоты и парные желчные кислоты: строение, образование, биологическая роль. Нарушения переваривания липидов.

Природные жиры представляют собой смесь триацилглицеринов, различающихся по жирно-кислотному составу. Обычно в жирах обнаруживают смешанные три-ацилглицерины, т. е. содержащие в одной молекуле остатки разных жирных кислот, содержащие в одной молекуле остатки разных жирных кислот, например 1-олеил-2-пальмитил-3-стеарилглицерин, 1, 3-диолеил-2-пальмитилглицерин и т. п. В триацилглицеринах человека содержится много ненасыщенных жирных кислот, поэтому жир человека имеет низкую температуру плавления — 10-15 °С; таким образом, в клетках он находится в жидком состоянии.
Жиры нерастворимы в воде, и с этим связан ряд особенностей их обмена, в частности необходимость специальных механизмов транспорта с кровью и лимфой, а также возможность депонирования в клетках, подобно гликогену. Биологическая функция жиров тоже подобна функции гликогена: оба эти вещества служат формами запасания энергетического материала.Жиры, наряду с белками и углеводами, относятся к основным пищевым веществам человека. Суточная потребность в них составляет 50-100 г. Жиры обеспечивают до 50 % потребности организма в энергии.
Переваривание жиров происходит в тонком кишечнике. В двенадцатиперстную кишку поступает желчь и сок поджелудочной железы, необходимые для переваривания жиров. В соке поджелудочной железы содержится липаза, гидролизую-щая сложноэфирную связь в триацилглицеринах. Под действием липазы жирные кислоты отщепляются от триацилглицерина одна за другой, сначала от а-углерод-ных атомов, потом от р-углеродного атом.
Поскольку жиры нерастворимы в водных средах, а липаза нерастворима в жирах, то гидролиз происходит лишь на поверхности раздела этих фаз и, следовательно, скорость переваривания зависит от площади этой поверхности.

Фосфолипаза (англ. phospholipase) — фермент, который гидролизует фосфолипиды. В зависимости от положения гидролизуемой связи в фосфолипиде различают 4 основных класса фосфолипаз: A, B, C и D.

Классификация

• Фосфолипаза A
• Фосфолипаза A1 - отщепляет SN -1 ацильную цепь
• Фосфолипаза A2 - отщепляет SN -2 ацильную цепь
• Фосфолипаза B - отщепляет обе SN -1 и SN -2 ацильные цепи, также называется лизофосфолипаза.
• Фосфолипаза C - гидролизует связь между глицериновым остатком и полярной группой, при этом образуются диацилглицерин и фосфат-содержащая полярная группа. Фосфолипазы C, высвобождающие вторичный мессенджер инозитол-трифосфат, играют важную роль впередаче сигнала в клетке.
• Фосфолипаза D - гидролизует связь между фоасфатной группой и спиртовой группой, при этом высвобождаются фосфатидная кислота и спирт.

Типы C и D являются фосфодиэстеразами.

Липаза (англ. Lipase), иногда Стеапсин (англ. steapsin) — водорастворимый фермент, который катализирует гидролиз нерастворимыхэстеров -липидных субстратов, помогая переваривать, растворять и фракционировать жиры.

Большинство липаз действует на специфический фрагмент глицеринового скелета в липидном субстрате (A₁, A₂ или A₃).

Липаза вместе с желчью переваривает жиры и жирные кислоты, а также жирорастворимые витамины A, D, E, K, обращая их в тепло и энергию.

Липопротеинлипаза расщепляет липиды (триглицериды) в составе липопротеинов крови и обеспечивает таким образом доставку жирных кислот к тканям организма.

Классификация

По классификации ферментов липазы относятся к эстеразам.

Применение

Зарегистрирована в качестве пищевой добавки E1104.

Жёлчные кисл о ты, стероидные монокарбоновые кислоты, производные холановой кислоты, образующиеся в печени человека и животных и выделяющиеся с жёлчью в двенадцатиперстную кишку. В печени Ж. к. образуются преимущественно из холестерина. Ж. к., присутствующие в неодинаковых соотношениях в жёлчи разных животных, различаются лишь числом и пространственным расположением гидроксильных групп. В жёлчи человека содержится в основном холевая кислота, в небольшом количестве — дезоксихолевая, литохолевая и хенодезоксихолевая кислоты. Лишь очень немногие Ж. к. находятся в жёлчи в свободном состоянии, большая же их часть связана в виде т. н. парных Ж. к. — гликохолевых и таурохолевых кислот, образующихся в результате присоединения Ж. к. к глицину или таурину.

Ж. к. способствуют перевариванию жиров в кишечнике; они активируют липазу поджелудочного и кишечного сока, способствуют эмульгированию жиров, стимулируя их всасывание в нерасщеплённом виде; повышают скорость всасывания трудно растворимых кальциевых солей жирных кислот, образуя с ними легко растворимые комплексы; значительно усиливают перистальтику кишок (см. также Жировой обмен). В кишечнике большая часть Ж. к. подвергается обратному всасыванию и по системе воротной вены поступает в печень, где полностью задерживается. Общее содержание Ж. к. в крови составляет в среднем 0, 8 мг%, в жёлчи печени — 0, 9—1, 8%, в пузырной жёлчи — 5, 7—10, 8%. При значительном повышении содержания Ж. к. в крови они начинают выделяться с мочой. Снижение содержания Ж. к. почти всегда сопровождается выпадением в осадок холестерина, из которого главным образом и образуются жёлчные камни.

Процессы переваривания и всасывания липидов нарушаются по следующим причинам: 1) из-за отсутствия желчи (ахолия); 2) из-за нарушения поступления в кишечник поджелудочного сока; 3) первичная мальабсорбция; 4) при приеме значительных количеств тугоплавких жиров, например, бараньего; 5) при ускоренной перистальтике кишечника; 6) при применении некоторых лекарств (антибиотиков — неомицин, хлортетрациклин); 7) при гипокортицизме (в связи с потерей натрия и осмотическими нарушениями); при избытке двухвалентных катионов (кальций, магний) в пище и воде, что способствует образованию трудно-растворимых комплексов кальция и магния с СЖК. Нарушение переваривания и всасывания липидов проявляется стеаторей. Лабораторный контроль включает определение: 1) общего содержания липидов в кале (норма до 5г/сут); 2) СЖК кала (норма до 20мМ/сут); 3) стеркобилин кала (норма 0, 2-0, 6г/сут)

25 (1). Липиды-амфипаты: представители, способность к агрегации, образованию мицелл, бислоев. Полярные липиды как компоненты биомембран и липопротеинов.

В последние годы достигнут определенный прогресс в выяснении химической природы и структурылипопротеинов (ЛП). Этот класс сложных белков состоит из белка и простетической группы, представленной каким-либо липидом. В частности, в составе липопротеинов открыты нейтральные жиры, свободные жирные кислоты, фосфолипиды, холестериды. Липо-протеины широко распространены в природе: в растениях, тканях животных и у микроорганизмов – и выполняют разнообразные биологические функции. Они входят в состав клеточной мембраны и внутриклеточных биомембран ядра, митохондрий, микросом (структурированные липопро-теины), а также присутствуют в свободном состоянии (главным образом вплазме крови). К липопротеинам относятся, кроме того, тромбопласти-ческий белок ткани легких, липовителлин желтка куриного яйца, некоторые фосфолипиды молока и т.д. Установлено, что липопротеиныучаствуют в структурной, комплексной организации миелиновых оболочек, нервной ткани, хлоропластов, фоторецепторной и электронно-транспортной систем, палочек и колбочек сетчатки и др.

Большинство ЛП синтезируется в печени или в слизистой оболочке кишечника. Они содержат гидрофобное липидное ядро, окруженное полярными липидами и оболочкой из белков, получивших название апобелки. Различают 8 типов апобелков: апо-AI, АII, В, CI, СII, CIII, D и Е. Обычно ЛП содержат до 5% углеводов (глюкоза, галактоза, гексозамины, фукоза, сиаловая кислота), поэтому некоторые из них являются и гликопротеинами.

Липопротеины сыворотки крови подразделяют на отдельные классы в зависимости от электрофоретической подвижности (с белками крови) и от плотности при ультрацентрифугировании. Различают ЛП низкой плотности (ЛПНП), очень низкой плотности (ЛПОНП), высокой плотности (ЛПВП), очень высокой плотности (ЛПОВП) и ЛП промежуточной плотности (ЛППП)

Виды липопротеинов

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.

Липиды амфипаты???????????

26 (1). Принципы построения биологических мембран. Роль основных компонентов (липидов, белков, углеводов) в структурной организации и функционировании мембран

ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ОРГАНИЗАЦИИ БИОМЕМБРАН

Все клетки отграничены друг от друга и от окружающей среды с помощью специальной оболочки –клеточной мембраны. Со времен К. Негели, описавшего в 1855 г. структуру мембран, окружающих живыеклетки, представления об устройстве и функциях мембран существенно обогатились. Клеточная мембранаво многом определяет свойства, поведение и даже форму клетки. Мембраны прокариот и эукариотразличаются между собой по составу и свойствам. Растительные и животные клетки также отличаются друг от друга как по набору органелл, так и по свойствам мембран

Состав и строение биологических мембран. Биологические мембраны состоят из белков и липидов.Углеводы присутствуют лишь в качестве составных частей сложных белков (гликопротеинов) и сложныхлипидов (гликолипидов). Нуклеиновые кислоты в небольшом количестве бывают ассоциированы смембранами, но в состав мембранных структур не включаются. Вода составляет 20% от мембранного материала, а отношение белок/липид в зависимости от вида мембран колеблется от 0, 25 (клеткимиелиновой оболочки) до 3, 0 (митохондриальные мембраны).

Липиды мембран представлены четырьмя основными группами: фосфо-липидами (основная доля), сфинголипидами, гликолипидами и стероидами. Фосфолипиды – это сложные эфиры фосфатидной кислоты. Основными фосфолипидами являются фосфатидилэтаноламин, фосфатидилсерин, фос-фатидилинозит ифосфатидилхолин. В состав фосфолипидов входят также дифосфатидилглицерины (кардиолипин), плазмалогены (1-О-алкенил-2-О ацилфосфолипиды) и диольные фосфолипиды. Сфинголипиды, которые являются производными церамида и монофосфорных эфиров различных спиртов, представлены в основномсфингомиелином. Гликолипиды – глико-зильные производные церамида – представлены как нейтральными церебро-зидами, так и их кислыми сульфоэфирами – сульфатидами. Производные церамида и нейраминовой кислоты – ганглиозиды – часто выделяют в отдельную группу липидов – гликосфинголипиды.Стероиды представлены холестерином (в мембранах животных клеток), ситостерином (в растительныхклетках) и тетрахименином (обнаружен у тетрахимены).

Несмотря на различия в составе, все мембранные липиды построены по единому плану и легко смешиваются друг с другом, образуя монослойные или бислойные структуры (рис. 9.2). В этих структурах реализуется 2 типа взаимодействий: ионные взаимодействия полярных «голов» и гидрофобные взаимодействия жирнокислотных цепей. Благодаря этому мицеллы и липо-сомы, создаваемые протяженными бислойными структурами, достаточно стабильны в водном окружении.

В наружных (плазматических) мембранах животных клеток обнаруживается большое количество холестерина(около 21 моль%), меньше – фосфатидилэтаноламина и еще меньше фосфатидилхолина. Для внутриклеточных мембран основным компонентом является фосфатидилхолин, и соотношениефосфатидилхолин/фосфатидилэтаноламин в них всегда больше

Белки

Белки — незаменимая часть пищи.

Основными источниками белка животного происхождения являются мясо, рыба, творог, яйца. В растительных продуктах тоже содержатся протеины, особенно богаты ими бобовые и орехи.

Человек получает белок, употребляя животную и растительную пищу, однако белки пищи отличаются от тех, из которых состоит человеческое тело. В процессе пищеварения белки распадаются на аминокислоты, которые всасываются и используются организмом для образования собственного белка. Наиболее важных аминокислот 22. Из них восемь считаются незаменимыми. Они называются так потому, что организм не может синтезировать их самостоятельно — он получает их только с пищей, Остальные аминокислоты расцениваются как заменимые.

Различные белки содержат разные комплексы аминокислот, поэтому очень важно, чтобы организм постоянно получал полный набор необходимых белков. Средняя норма белка в суточном рационе взрослого человека составляет 100—120 г, при тяжелой физической работе ее следует увеличить до 150—160 г.

Жиры

Жиры - наиболее мощный источник энергии. Кроме того, жировые отложения («депо» жира) защищают организм от потери тепла и ушибов, а жировые капсулы внутренних органов служат им опорой и защитой от механических повреждений. Депонированный жир является основным источником энергии при острых заболеваниях, когда аппетит снижается и усвоение пищи ограничивается.

Источником жира являются животные жиры и растительные масла, а также мясо, рыба, яйца, молоко и молочные продукты. Жиры содержат насыщенные и ненасыщенные жирные кислоты, жирорастворимые витамины А, В, Е, лецитин и ряд других веществ, необходимых организму. Они обеспечивают всасывание из кишечника ряда минеральных веществ и жирорастворимых витаминов. Жировые ткани - активный резерв энергетического материала. Жиры улучшают вкус пищи и вызывают чувство сытости. Они могут образовываться из углеводов и белков, но в полной мере ими не заменяются.

Обеспечить потребности организма можно только сочетанием животных и растительных жиров, поскольку они дополняют друг друга жизненно важными веществами.

Суточная норма жира для взрослого человека — от 100 до 150 г при тяжелой физической работе, особенно на холоде. В среднем суточный рацион жира должен состоят на 60-70% из животного жира и на 30—40% — из растительного.