ЛИПОПРОТЕИНЫ: СТРУКТУРА, СОСТАВ, ФУНКЦИИ, ВИДЫ, ПРИМЕРЫ - БИОЛОГИЯ

Эти липопротеины представляют собой сложные частицы , которые функционируют в транспорте и всасывании липидов через кровь из и в различные ткани. Они состоят в основном из неполярных липидов, таких как холестерин и триглицериды, а также некоторых фосфолипидов и белков.

Это молекулярные агрегаты, которые синтезируются в основном в кишечнике и печени, которые, попадая в кровоток, находятся в состоянии постоянного потока, что означает, что они регулярно меняют свой состав и физическую структуру по мере их «захвата». «И метаболизируются периферическими тканями тела, которые являются« мишенями ».

Структура липопротеина (Источник: AntiSense через Wikimedia Commons)

Липидные компоненты, которые не абсорбируются липопротеинами в данной ткани, обычно возвращаются в виде «переходящих остатков» в печень, где они подвергаются дальнейшей переработке.

Большинство липопротеинов изучается в связи с их взаимосвязью со здоровьем человека, в соответствии с которыми были определены четыре клинически значимых типа, каждый из которых имеет различные физиологические функции: хиломикроны, очень низкие липопротеины. плотность, липопротеины низкой плотности и липопротеины высокой плотности.

В этом смысле липопротеины плазмы тесно связаны с патологическими процессами, имеющими большое значение для человека, такими как артериосклероз и ишемическая болезнь сердца.

Структура

Липопротеины плазмы представляют собой частицы с почти сферической структурной морфологией, так как на самом деле они представляют собой сложные мицеллы липидов и белков, в которых гидрофобные или аполярные области липидов обращены друг к другу в центре, в то время как гидрофильные или полюса обращены к поверхности, контактирующей с водной средой.

Гидрофильная «оболочка» или «оболочка» этих частиц состоит в основном из неэтерифицированных молекул холестерина, фосфолипидов с полярными «головками», «обращенных» наружу, и белков, называемых аполипопротеинами; в то время как центральная часть или «ядро» состоит из сложных эфиров холестерина и триглицеридов.

Состав липопротеинов

Как объяснялось, липопротеины - это частицы, которые в основном состоят из смеси липидов и белков, которые выполняют транспортные функции.

- Липидная часть

В зависимости от типа рассматриваемого липопротеина липидный состав может варьироваться, особенно в отношении количества фосфолипидов и свободных или этерифицированных молекул холестерина.

Помимо состава, масса или доля липидов в липопротеинах также сильно варьируется. Например, в хиломикронах липиды составляют более 98% массы липопротеинов, тогда как для липопротеинов высокой плотности они могут составлять менее 50%.

Липопротеины обычно связаны с транспортом триглицеридов для хранения (жировая ткань) или их использованием в метаболизме (клетки или мышечные волокна).

Эти триглицериды могут иметь экзогенное происхождение (абсорбироваться в кишечнике с пищей) или эндогенного происхождения (синтезироваться и секретироваться печенью и клетками кишечника).

Хиломикроны и липопротеины очень низкой плотности - это два типа липопротеинов, которые имеют наибольшее количество триглицеридов и холестерина, поэтому их плотность значительно ниже, чем у других липопротеинов.

Напротив, липидный компонент липопротеинов низкой и высокой плотности состоит в основном из холестерина и фосфолипидов. Среди наиболее распространенных фосфолипидов, обнаруженных в липопротеинах, являются сфингомиелины и фосфатидилхолины, молярные соотношения которых варьируются от липопротеина к липопротеину.

Важно отметить, что многие физические свойства липопротеинов связаны с их липидным составом и составом, включая свойства флотации, поверхностный заряд и тенденцию к миграции в электрических полях.

- Белковая порция

Белки, которые связаны со всеми липопротеинами плазмы, известны как аполипопротеины или апопротеины, и, как и в случае с липидами, количество этих молекул, присутствующих в различных классах липопротеинов, сильно варьируется.

Хиломикроны, наименее плотные липопротеины, содержат около 1% белка, а максимальное содержание было зарегистрировано в некоторых липопротеинах высокой плотности (самых маленьких липопротеинов) со значениями, близкими к 50%.

У людей выделено и описано более или менее 10 различных типов апопротеинов, которые в соответствии с номенклатурой «ABC» названы: Apo AI, Apo A-II, Apo A-IV, Apo B- 100, Apo B-48, Apo CI, Apo C-II, Apo C-III, Apo D и Apo E.

Главный белок липопротеинов высокой плотности известен как аполипопротеин A (Apo AI и Apo A-II), белок липопротеинов низкой плотности - апопротеин B (который также содержится в хиломикронах и частицах очень низкой плотности. ), а аполипопротеин хиломикронов - это Апо В-48, меньший, чем Апо В липопротеинов низкой плотности.

Апопротеины CI, C-II и C-III представляют собой белки с низким молекулярным весом, которые обнаруживаются в плазме как часть частиц с высокой и очень низкой плотностью.

Некоторые из белков, связанных с липопротеинами, являются гликопротеинами, например, Apo E, который был выделен из липопротеинов очень низкой и высокой плотности.

Основные функции

Как правило, аполипопротеины отвечают за такие функции, как:

- Быть частью основной структуры липопротеинов.

- Действовать как ферментные кофакторы некоторых белков с ферментативной активностью, которые участвуют в их метаболизме.

- Специфические лиганды для рецепторов липопротеинов на поверхности «мишени» или «мишени» тканевых клеток для транспорта триглицеридов и холестерина.

Характеристики

Липопротеины активно участвуют в транспорте и всасывании в кишечнике жирных кислот, полученных с пищей, кроме того, эти частицы также участвуют в транспорте липидов из печени в периферические ткани и в обратном транспорте, то есть , из периферических тканей в печень и кишечник.

Метаболизм липопротеинов (Источник: Нпатчетт через Wikimedia Commons)

Эти молекулярные агрегаты, таким образом, делают гидрофобные липидные вещества «совместимыми» с водной средой, которая составляет большинство жидкостей организма животных, обеспечивая их «транспортировку и доставку» к тканям, где они необходимы.

Вторичная функция, которую приписывают липопротеинам, состоит, кроме того, в транспортировке чужеродных токсичных соединений с гидрофобными и / или амфипатическими характеристиками (одно из которых является чрезвычайно гидрофобным, а другое - гидрофильным), как в случае некоторых бактериальных токсинов и т. Д.

Они также могут транспортировать жирорастворимые витамины и молекулы антиоксидантов по всему телу.

Типы (классификация)

Липопротеины классифицируются в соответствии с их плотностью, характеристикой, непосредственно связанной с соотношением между долей липидов и белков, которые их составляют, и которая очень полезна, когда они разделяются процессами ультрацентрифугирования.

Таким образом, эти частицы были разделены на четыре разные группы, каждая из которых выполняет определенную функцию и имеет разные свойства. К этим группам относятся: хиломикроны, липопротеины очень низкой плотности, липопротеины низкой плотности и липопротеины высокой плотности.

хиломикрон

Хиломикроны (ХМ) образуются из жирных кислот и липидов, которые попадают в организм с пищей, которые, как только они поглощаются клетками кишечного эпителия, смешиваются и рекомбинируются друг с другом и с некоторые белки.

Структура хиломикрона (Источник: Posible2006 через Wikimedia Commons)

Образование хиломикронов предшествует их высвобождению или секреции в лимфатическую систему, а затем в кровоток.

Как только они достигают определенных внепеченочных тканей, эти частицы первоначально метаболизируются ферментом, известным как липопротеинлипаза, способным гидролизовать триглицериды и высвобождать жирные кислоты, которые могут быть включены в ткани или окислены в качестве топлива.

Липопротеины очень низкой плотности

Липопротеины очень низкой плотности или ЛПОНП ( липопротеины очень низкой плотности), также известные как «пре-β-липопротеины», продуцируются в печени и выполняют функцию экспорта триглицеридов, которые представляют собой один из ее основных компонентов.

Это один из липопротеинов, содержащихся в плазме голодных животных, и их концентрация увеличивается с возрастом.

Липопротеины низкой плотности

Эти липопротеины, известные как ЛПНП (липопротеины низкой плотности) или β-липопротеины, представляют собой заключительные стадии катаболизма липопротеинов очень низкой плотности и богаты молекулами холестерина.

Липопротеины низкой плотности являются наиболее распространенными, составляя около 50% от общей массы липопротеинов плазмы и ответственны за перенос более 70% холестерина в крови. Как и липопротеины очень низкой плотности, концентрация этих липопротеинов в плазме увеличивается с возрастом тела.

Липопротеины высокой плотности

Липопротеины высокой плотности (ЛПВП) или α-липопротеины - это липопротеины, участвующие в метаболизме липопротеинов очень низкой плотности и хиломикронов, но они также участвуют в транспорте холестерина. Эти частицы богаты фосфолипидами.

Некоторые авторы также предполагают, что существуют и другие типы липопротеинов, такие как так называемые липопротеины промежуточной плотности (IDL) и различные подразделения липопротеинов высокой плотности (HDL1, HDL2, HDL3 и т. Д.).

Примеры липопротеинов

Липопротеины высокой плотности связаны с некоторыми серьезными заболеваниями человека. Эти частицы участвуют в переносе избыточного холестерина из периферических тканей в печень, и такие молекулы холестерина известны как «хороший холестерин».

Метаболизм холестерина или «цикл» (Источник: Hisashi Shinkai через Wikimedia Commons)

Однако в последние десятилетия холестерин, связанный с липопротеинами высокой плотности, был связан с повышенным риском страдания от «событий» или сердечно-сосудистых заболеваний, поэтому он стал одним из наиболее изученных факторов риска таких патологических состояний.

Другим хорошим примером липопротеинов являются хиломикроны, которые представляют собой частицы, которые образуются из жиров, потребляемых с пищей, и которые транспортируются в первую очередь циркулирующим потоком, как только они образуются эпителиальными клетками слизистой оболочки. кишечная.

Ссылки

Кьеза, С.Т., и Чаракида, М. (2019). Функция и дисфункция липопротеинов высокой плотности при здоровье и болезнях. Сердечно-сосудистые препараты и терапия, 33 (2), 207-219.
Кристи, WW (2019). Липидная паутина. Получено 28 января 2020 г. с сайта www.lipidhome.co.uk/lipids/simple/lipoprot/index.htm.
Дерстин, Дж. Л., Гранджин, П. У., Кокс, Калифорния, и Томпсон, П. Д. (2002). Липиды, липопротеины и упражнения. Журнал сердечно-легочной реабилитации и профилактики, 22 (6), 385-398.
Айзенберг, С., и Леви, Р.И. (1975). Обмен липопротеинов. В «Достижения в исследованиях липидов» (том 13, стр. 1-89). Elsevier.
Фейнгольд К. Р., Грюнфельд С. Введение в липиды и липопротеины. , В: Файнгольд К.Р., Анавальт Б., Бойс А. и др., Редакторы. Endotext. Южный Дартмут (Массачусетс): MDText.com, Inc .; 2000-. Доступно по адресу: www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK305896/
Дженест, Дж. (2003). Нарушения липопротеинов и сердечно-сосудистый риск. Журнал наследственных болезней обмена веществ, 26 (2-3), 267-287.
Мюррей, Р.К., Граннер, Д.К., Мэйс, Пенсильвания, и Родвелл, VW (2014). Иллюстрированная биохимия Харпера. McGraw-Hill.

ЛИПОПРОТЕИНЫ: СТРУКТУРА, СОСТАВ, ФУНКЦИИ, ВИДЫ, ПРИМЕРЫ - БИОЛОГИЯ - 2025