LIPOPROTEĪNI: STRUKTŪRA, SASTĀVS, FUNKCIJAS, VEIDI, PIEMĒRI - BIOLOĢIJA - 2025

The lipoproteīnu ir sarežģīti daļiņas, kas darbojas transporta un absorbcijas lipīdu caur asinīm no un uz dažādiem audiem. Tos papildus dažiem fosfolipīdiem un olbaltumvielām veido galvenokārt nepolāri lipīdi, piemēram, holesterīns un triglicerīdi.

Tie ir molekulārie agregāti, kas tiek sintezēti galvenokārt zarnās un aknās un kuri, nonākot apritē, atrodas pastāvīgā plūsmas stāvoklī, kas nozīmē, ka tie, mainot tos, tiek mainīti, to sastāvs un fiziskā struktūra regulāri mainās. "Un tiek metabolizēti perifēro ķermeņa audos, kas ir" mērķēti ".

Lipoproteīna struktūra (Avots: AntiSense, izmantojot Wikimedia Commons)

Lipīdu komponenti, kas nav absorbēti caur lipoproteīniem noteiktos audos, parasti atgriežas kā "pārnešana" uz aknām, kur tie tiek tālāk apstrādāti.

Lielākā daļa lipoproteīnu tiek pētīti sakarā ar to saistību ar cilvēku veselību, saskaņā ar kuriem ir definēti četri veidi ar klīnisku nozīmi, katrs no tiem ar atšķirīgām fizioloģiskām funkcijām: chilomikroni, ļoti zemi lipoproteīni. blīvuma, zema blīvuma lipoproteīni un augsta blīvuma lipoproteīni.

Šajā ziņā plazmas lipoproteīni ir cieši saistīti ar patoloģiskiem procesiem, kam ir ļoti liela nozīme cilvēkiem, piemēram, arteriosklerozi un koronāro artēriju slimību.

Uzbūve

Plazmas lipoproteīni ir daļiņas ar gandrīz sfērisku struktūras morfoloģiju, jo patiesībā tās ir sarežģītas lipīdu un olbaltumvielu micellas, kurās lipīdu hidrofobie vai apolārie reģioni atrodas viens pret otru centrā, bet hidrofīlie vai stabi ir pakļauti virsmai, saskarē ar ūdens vidi.

Šo daļiņu hidrofīlais "apvalks" vai "apvalks" sastāv galvenokārt no neesterificētām holesterīna molekulām, fosfolipīdiem ar to polārajām "galvām", kas "vērstas" uz āru, un olbaltumvielām, ko sauc par apolipoproteīniem; savukārt centrālo daļu jeb "kodolu" veido holesterīna esteri un triglicerīdi.

Lipoproteīnu sastāvs

Kā paskaidrots, lipoproteīni ir daļiņas, kas pamatā sastāv no lipīdu un olbaltumvielu maisījuma, kas veic transporta funkcijas.

- lipīdu porcija

Atkarībā no aplūkotā lipoproteīna veida, lipīdu sastāvs var atšķirties, īpaši attiecībā uz fosfolipīdu un brīvo vai esterificēto holesterīna molekulu daudzumu.

Papildus sastāvam lipoproteīnu lipīdu masa vai īpatsvars ir arī ļoti mainīgs. Piemēram, holomikronos lipīdi veido vairāk nekā 98% no lipoproteīnu masas, savukārt augsta blīvuma lipoproteīniem tie var būt mazāki par 50%.

Lipoproteīni parasti ir saistīti ar triglicerīdu transportēšanu glabāšanai (taukaudi) vai to izmantošanu vielmaiņā (šūnas vai muskuļu šķiedras).

Šie triglicerīdi var būt eksogēnas izcelsmes (absorbēti zarnās no pārtikas) vai endogēnas izcelsmes (sintezēti un izdalīti aknās un zarnu šūnās).

Chilomicrons un ļoti zema blīvuma lipoproteīni ir divu veidu lipoproteīni, kuriem ir vislielākais triglicerīdu un holesterīna daudzums, tāpēc to blīvums ir ievērojami mazāks nekā citu lipoproteīnu.

Turpretī zema blīvuma un augsta blīvuma lipoproteīnu lipīdu sastāvdaļa galvenokārt sastāv no holesterīna un fosfolipīdiem. Starp vispilnīgākajiem fosfolipīdiem, kas atrodami lipoproteīnos, ir sfingomielīni un fosfatidilholīni, kuru molārā attiecība atšķiras no lipoproteīnu līdz lipoproteīniem.

Ir svarīgi atzīmēt, ka daudzas lipoproteīnu fizikālās īpašības ir saistītas ar to lipīdu saturu un sastāvu, ieskaitot peldēšanas īpašības, virsmas lādiņu un migrācijas tendenci elektriskajos laukos.

- olbaltumvielu porcija

Olbaltumvielas, kas ir saistītas ar visiem plazmas lipoproteīniem, ir zināmas kā apolipoproteīni vai apoproteīni, un tāpat kā lipīdu gadījumā šo molekulu daudzums dažādās lipoproteīnu klasēs ir ļoti mainīgs.

Vismazāk blīvo lipoproteīnu chilomikronos ir aptuveni 1% olbaltumvielu, un maksimālais saturs ir ziņots par dažiem augsta blīvuma lipoproteīniem (no vismazākajiem lipoproteīniem), kuru vērtības ir tuvu 50%.

Cilvēkos ir izdalīti un aprakstīti vairāk vai mazāk 10 dažādu veidu apoproteīnu, kurus saskaņā ar "ABC" nomenklatūru sauc par: Apo AI, Apo A-II, Apo A-IV, Apo B- 100, Apo B-48, Apo CI, Apo C-II, Apo C-III, Apo D un Apo E.

Augsta blīvuma lipoproteīnu galvenais proteīns ir pazīstams kā apolipoproteīns A (Apo AI un Apo A-II), zema blīvuma lipoproteīnu proteīns ir apoproteīns B (kas atrodams arī holomikronos un ļoti zema blīvuma daļiņās) ) un chilomikronu apolipoproteīns ir Apo B-48, mazāks nekā zema blīvuma lipoproteīnu Apo B.

Apoproteīni CI, C-II un C-III ir zemas molekulmasas proteīni, kas plazmā ir atrodami kā daļa no augsta un ļoti zema blīvuma daļiņām.

Daži no proteīniem, kas saistīti ar lipoproteīniem, ir glikoproteīni, piemēram, Apo E, kas ir izolēts no ļoti zema un augsta blīvuma lipoproteīniem.

Galvenās funkcijas

Parasti apolipoproteīni ir atbildīgi par šādām funkcijām:

- Esiet daļa no lipoproteīnu galvenās struktūras.

- darboties kā fermentatīvi kofaktori dažiem proteīniem ar fermentatīvu aktivitāti, kas piedalās to metabolismā.

- Specifiski ligandi lipoproteīnu receptoriem uz "mērķa" vai "mērķa" audu šūnu virsmas triglicerīdu un holesterīna transportēšanai.

Iespējas

Lipoproteīni aktīvi piedalās taukskābju, kuras tiek iegūtas no pārtikas, transportēšanā un absorbcijā zarnās, turklāt šīs daļiņas arī veicina lipīdu transportēšanu no aknām uz perifērajiem audiem un reverso transportu, tas ir, , no perifērajiem audiem līdz aknām un zarnām.

Lipoproteīnu metabolisms (Avots: Npatchett caur Wikimedia Commons)

Šie molekulārie agregāti hidrofobās lipīdu vielas padara "saderīgas" ar ūdens vidi, kas veido lielāko daļu dzīvnieku ķermeņa šķidrumu, ļaujot tās "transportēt un nogādāt" audos, kur tie nepieciešami.

Sekundārā funkcija, kas piešķirta lipoproteīniem, papildus sastāv no svešu toksisku savienojumu ar hidrofobām un / vai amfātiskām īpašībām (viena galējā hidrofobiskā un otra hidrofilā), kā tas notiek dažu baktēriju toksīnu gadījumā, pārvadāšanā.

Viņi var arī transportēt taukos šķīstošos vitamīnus un antioksidantu molekulas visā ķermenī.

Veidi (klasifikācija)

Lipoproteīnus klasificē pēc to blīvuma, kas ir tieši saistīts ar attiecībām starp lipīdu un olbaltumvielu daudzumu, kas tos veido, un kas ir ļoti noderīgi, ja tos atdala ar ultracentrifugēšanas procesiem.

Tādējādi šīs daļiņas ir iedalītas četrās dažādās grupās, no kurām katra pilda noteiktu funkciju un tām ir atšķirīgas īpašības. Šīs grupas ir: chilomikroni, ļoti zema blīvuma lipoproteīni, zema blīvuma lipoproteīni un augsta blīvuma lipoproteīni.

Chilomicrons

Chilomicrons (CM) veidojas no taukskābēm un lipīdiem, kas nonāk organismā ar pārtiku, un, kad tie ir absorbēti zarnu epitēlija šūnās, sajaucas un rekombinējas savā starpā un ar daži proteīni.

Chilomikrona struktūra (Avots: Posible2006, izmantojot Wikimedia Commons)

Chilomikronu veidošanās notiek pirms to izdalīšanās vai izdalīšanas limfātiskajā sistēmā un vēlāk cirkulācijā.

Tiklīdz tās nonāk noteiktos ekstrahepatiskos audos, tās sākotnēji metabolizē ferments, kas pazīstams kā lipoproteīnu lipāze, kas spēj hidrolizēt triglicerīdus un atbrīvot taukskābes, kuras var iekļaut audos vai oksidēt kā degvielu.

Ļoti zema blīvuma lipoproteīni

Ļoti zema blīvuma lipoproteīni jeb VLDL (ļoti zema blīvuma lipoproteīni), pazīstami arī kā “pre-β lipoproteīni”, tiek ražoti aknās un pilda triglicerīdu, kas ir viens no tā galvenajiem komponentiem, eksportēšanas funkciju.

Šie ir vieni no lipoproteīniem, kas atrodami tukšā dūšā esošo dzīvnieku plazmā, un to koncentrācija palielinās, pieaugot vecumam.

Zema blīvuma lipoproteīni

Šie lipoproteīni, kas pazīstami kā ZBL (zema blīvuma lipoproteīni) vai kā β-lipoproteīni, ir pēdējie posmi ļoti zema blīvuma lipoproteīnu katabolismā un ir bagāti ar holesterīna molekulām.

Visizplatītākie ir zema blīvuma lipoproteīni, kas veido apmēram 50% no kopējās plazmas lipoproteīnu masas un ir atbildīgi par vairāk nekā 70% holesterīna pārvadāšanu asinīs. Tāpat kā ļoti zema blīvuma lipoproteīni, šo lipoproteīnu koncentrācija plazmā palielinās, novecojot ķermenim.

Augsta blīvuma lipoproteīni

Augsta blīvuma lipoproteīni (ABL) vai α-lipoproteīni ir lipoproteīni, kas iesaistīti ļoti zema blīvuma lipoproteīnu un chilomikronu metabolismā, bet tie arī piedalās holesterīna transportēšanā. Šīs daļiņas ir bagātas ar fosfolipīdiem.

Daži autori arī norāda, ka pastāv arī citi lipoproteīnu veidi, piemēram, vidēja blīvuma lipoproteīni (IDL) un dažādas augsta blīvuma lipoproteīnu apakšnodaļas (HDL1, HDL2, HDL3 utt.).

Lipoproteīnu piemēri

Augsta blīvuma lipoproteīni ir saistīti ar dažām svarīgām cilvēku slimībām. Šīs daļiņas piedalās liekā holesterīna pārnesē no perifērajiem audiem uz aknām, un šādas holesterīna molekulas sauc par “labo holesterīnu”.

Holesterīna metabolisms jeb "cikls" (Avots: Hisashi Shinkai caur Wikimedia Commons)

Tomēr pēdējās desmitgadēs holesterīns, kas saistīts ar augsta blīvuma lipoproteīniem, ir saistīts ar lielāku risku ciest no "notikumiem" vai sirds un asinsvadu slimībām, tāpēc tas ir bijis viens no visvairāk izpētītajiem šādu patoloģisko stāvokļu riska faktoriem.

Vēl viens labs lipoproteīnu piemērs ir holomikroni, kas ir daļiņas, kuras veidojas no taukiem, ko patērē kopā ar pārtiku un kuras vispirms transportē ar asinsrites plūsmu, tiklīdz tos veido gļotādas epitēlija šūnas zarnu.

Atsauces

1. Chiesa, ST un Charakida, M. (2019). Augsta blīvuma lipoproteīnu funkcija un disfunkcija veselībā un slimībās. Sirds un asinsvadu zāles un terapija, 33 (2), 207–219.
2. Kristīne, WW (2019). Lipīdu tīmeklis. Saņemts 2020. gada 28. janvārī no vietnes www.lipidhome.co.uk/lipids/simple/lipoprot/index.htm
3. Durstine, JL, Grandjean, PW, Cox, CA un Thompson, PD (2002). Lipīdi, lipoproteīni un vingrošana. Journal of Cardiopulmonary Rehabilitation and Prevention, 22 (6), 385-398.
4. Eizenbergs, S., un Levijs, RI (1975). Lipoproteīnu metabolisms. In Advances in lipid research (13. sēj., 1-89. Lpp.). Elsevier.
5. Feingolds KR, Grunfelds C. Ievads lipīdos un lipoproteīnos. . In: Feingold KR, Anawalt B, Boyce A, et al., Redaktori. Endoteksts. Dienviddārtmuta (MA): MDText.com, Inc .; 2000-. Pieejams vietnē: www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK305896/
6. Genest, J. (2003). Lipoproteīnu traucējumi un kardiovaskulārs risks. Mantotās vielmaiņas slimības žurnāls, 26 (2-3), 267-287.
7. Murray, RK, Granner, DK, Mayes, PA, un Rodwell, VW (2014). Harpera ilustrētā bioķīmija. Makgreivs.