Развитие жировой ткани - Лекция, раздел Химия, КУРС ЛЕКЦИЙ ПО ОБЩЕЙ БИОХИМИИ ...
| Жировая ткань развивается из мезенхимы с 30 недели эмбрионального развития. Мезенхимальная клетка превращается в липобласт, который в свою очередь, превращается в зрелую жировую клетку — адипоцит.
Существует два периода активного увеличения количества адипоцитов: (1) период эмбрионального развития и (2) период полового созревания. В другие периоды жизни человека обычно размножения клеток-предшественников не происходит. Накопление жира идет только путем увеличения размеров уже существующих жировых клеток.
Если количество жира в клетке достигает критической массы, клетки-предшественники получают сигнал, и начинают размножаться, давая рост новым жировым клеткам.
У худого взрослого человека имеется около 35 миллиардов жировых клеток, у человека с выраженным ожирением до 125 миллиардов, то есть в 4 раза больше. Вновь образованные жировые клетки обратному развитию не подлежат, и сохраняются на всю жизнь. Если человек худеет, то они лишь уменьшаются в размерах.
|
ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ БЕЛОЙ ЖИРОВОЙ ТКАНИ
Жировая ткань содержит 65-85% ТГ, 22% воды, 5,8% белка, 15 ммоль/кг калия. Из жирных кислот 42—51% приходится на олеиновую, 22—31% - на пальмитиновую, 5—14% - на пальмитоолеиновую, 3—5 % - на миристиновую, 1—5 % - на линолевую кислоты.
Состав жировой ткани зависит от области тела, глубины слоя; он может также несколько отличаться у отдельных индивидуумов. Особенно подвергается изменениям содержание воды и белка. Чем глубже под поверхностью кожи жир расположен, тем больше он содержит насыщенных кислот. У новорожденных насыщенные жиры во всех слоях содержатся в одинаковом количестве.
ОСОБЕННОСТИ МЕТАБОЛИЗМА БЕЛОЙ ЖИРОВОЙ ТКАНИ
Энергетический обмен низкий, преимущественно анаэробный, ткань потребляет мало кислорода. Энергия АТФ в основном тратится на транспорт жирных кислот через клеточные мембраны (с участием карнитина).
Белковый обмен низкий, белки синтезируются адипоцитами преимущественно для собственных нужд. На экспорт в жировой ткани синтезируются лептин, белки острой фазы воспаления (α1-кислый гликопротеин, гаптоглобин), компоненты системы комплимента (адипсин, комплемент С3, фактор В), интерлейкины.
Углеводный обмен. Невысокий, преобладает катаболизм. Углеводный обмен в жировой ткани тесно связан с липидным.
Липидный обмен
Жировая ткань стоит на 2 месте по обмену липидов после печени. Здесь происходят реакции липолиза и липогенеза.
Липогенез. В жировой ткани синтез липидов идет в абсорбтивный период по глицерофосфатному пути. Процесс стимулируется инсулином.
Этапы липогенеза:
1. Под действием инсулина на рибосомах стимулируется синтез ЛПЛ.
2. ЛПЛ выходит из адипоцита и фиксируется на поверхности стенки капилляра с помощью гепарансульфата.
3. ЛПЛ гидролизует ТГ в составе липопротеинов
4. Образовавшийся глицерин уноситься кровью в печень.
5. Жирные кислоты из крови транспортируются в адипоцит.
6. Кроме поступающих из вне экзогенных жирных кислот, в адипоците синтезируются жирные кислоты из глюкозы. Процесс стимулируется инсулином.
7. Жирные кислоты в адипоците под действием Ацил-КоА синтетазы превращаются в Ацил-КоА.
7. Глюкоза поступает в адипоцит с участием ГЛЮТ-4 (активатор инсулин).
8. В адипоците глюкоза вступает в гликолиз с образованием ФДА (активатор инсулин).
9. В цитоплазме ФДА восстанавливается глицерол-ф ДГ до глицерофосфата:
Так как в жировой ткани нет глицерокиназы, глицерофосфат образуется только из глюкозы (не может из глицерина).
10. В митохондриях глицерофосфат под действием глицеролфосфат ацилтрансферазы превращается в лизофосфатид:
11. В митохондриях лизофосфатид под действием лизофосфатид ацилтрансферазы превращается в фосфатид:
11. Фосфатид под действием фосфотидат фосфогидролазы превращается в 1,2-ДГ:
12. 1,2-ДГ под действием ацилтрансферазы превращается в ТГ:
13. Молекулы ТГ объединяются в крупные жировые капли.
2. Липолиз. Липолиз в жировой ткани активируется при дефиците глюкозы в крови (постабсорбционный период, голодание, физическая нагрузка). Процесс стимулируется глюкагоном, адреналином, в меньшей степени СТГ и глюкокортикоидами.
В результате липолиза концентрация свободных жирных кислот в крови возрастает в 2 раза.
ОСОБЕННОСТИ МЕТАБОЛИЗМА БУРОЙ ЖИРОВОЙ ТКАНИ
Энергетический обмен. Ткань потребляет много кислорода, активно окисляет глюкозу и жирные кислоты. Энергетический обмен высокий. При этом, АТФ образуется только в реакциях субстратного фосфорилирования (2 реакции гликолиза, 1 реакции ЦТК). Причина - разобщение в митохондриях белком термогенином (РБ-1) процессов окисления и фосфорилирования, низкая активность АТФ синтетазы, отсутствие дыхательного контроля со стороны АДФ. В бурой жировой ткани вся образующаяся при окислении энергия рассеивается в виде тепла (термогенез).
Термогенез в бурой жировая ткань активируется при переохлаждении СНС, а также при излишке липидов в крови, под действием лептина. Благодаря этому повышается температура тела и снижается концентрация липидов в крови. Отсутствие бурой жировой ткани у взрослых людей является причиной 10% всех случаев ожирения.
Все темы данного раздела:
БИОЛОГИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ ЛИПИДОВ
В организме липиды выполняют разнообразные функции:
1) Структурная. Сложные липиды и холестерин амфифильны, они образуют все клеточные мембраны; фосфолипиды выстилают поверхность ал
ПРИНЦИПЫ НОРМИРОВАНИЯ ЛИПИДОВ В ПИТАНИИ
В сутки человеку требуется потреблять 80-100г липидов, из них 25-30г растительного масла, 30-50г сливочного масла и 20-30г жира животного происхождения.
Потребность в пищевых липидах завис
ПЕРЕВАРИВАНИЕ ЛИПИДОВ
Переваривание – это гидролиз пищевых веществ до их ассимилируемых форм.
Лишь 40-50% пищевых липидов расщепляется полностью, от 3% до 10% пищевых липидов всасываются в
Желудок
Так как «липаза языка» действует в диапазоне 2-7,5 рН, она может функционировать в желудке в течение 1-2 часов, расщепляя до 30% триглицеридов с короткими жирными кислотами. У грудных детей и детей
Тонкая кишка
Основной процесс переваривания липидов происходит в тонкой кишке.
1. Эмульгированиелипидов (смешивание липидов с водой) происходит в тонкой кишке под действием желчи.
Мицеллообразование
Водонерастворимые продукты гидролиза (жирные кислоты с длинной цепью, 2-МГ, холестерол, лизолецитины, фосфолипиды) вместе с компонентами желчи (солями жёлчных кислот, ХС, ФЛ) образуют в просвете ки
ВСАСЫВАНИЕ ПРОДУКТОВ ГИДРОЛИЗА
1. Водорастворимые продукты гидролиза липидов всасываются в тонкой кишке без участия мицелл. Холин и этаноламин всасываются в виде ЦДФ производных, фосфорная кислота - в виде Na+ и K
Рециклирование компоненты желчи
Вместе с продуктами гидролиза всасываются компоненты желчи - соли жёлчных кислот, фосфолипиды, холестерин. Наиболее активно соли жёлчных кислот всасываются в подвздошной кишке. Жёлчные кислоты дале
НАРУШЕНИЯ ПЕРЕВАРИВАНИЯ И ВСАСЫВАНИЯ ЛИПИДОВ. СТЕАТОРЕЯ
Нарушение переваривания липидов может быть при:
1) нарушение оттока жёлчи из жёлчного пузыря (желчекаменная болезнь, опухоль). Уменьшение секреции жёлчи вызывает нарушение эмульгирования л
ОБМЕН ЛИПИДОВ В ЭНТЕРОЦИТАХ
Липиды поступают в энтероциты как из просвета кишечника, так и из тканей. Большая часть липидов, поступивших в энтероцит, подвергается ресинтезу.
1. 1-МГ гидролизуется
Моноацилглицероловый путь синтеза ТГ и ФЛ
При ресинтезе ТГ Ацил~КоА с участием ацилтрансферазы этерифицирует 2-МГ до ДГ, а затем до ТГ: 2-МГ + Ацил~КоА → 1,2-ДГ + HS-КоА,
1,2-ДГ + Ацил~КоА → ТГ + H
Обмен липопротеинов
Липопротеины (ЛП) – это надмолекулярные комплексы сферической формы, состоящие из липидов, белков и углеводов. ЛП имеют гидрофильную оболочку и гидрофобное ядро. В гидрофильную
Основные виды липопротеинов
Состав, %
ХМ
ЛПОНП
(пре-β-ЛП)
ЛППП
(пре-β-ЛП)
ЛПНП
(β-ЛП)
ЛПВП
(α-ЛП)
Апобелки
Белки, входящие в состав ЛП, называются апопротеины (апобелки, апо). К наиболее распространенным апопротеинам относят: апо А-I, А-II, В-48, В-100, С-I, С-II, С-III, D, Е. Ап
Ферменты транспорта липидов
Липопротеинлипаза(ЛПЛ) (КФ 3.1.1.34, ген LPL, около 40 дефектных аллелей) связана с гепарансульфатом, находящимся на поверхности эндотелиальных клеток капилляров кровеносных со
Рецепторы транспорта липидов
Рецептор ЛПНП — сложный белок, состоящий из 5 доменов и содержащий углеводную часть. Рецептор ЛПНП взаимодействует с белками ano B-100 и апо Е, хорошо связывает ЛПНП, хуже ЛППП
НОРМАЛЬНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ
В соответствии c рекомендациями ASSMANN в настоящее время следующие значения холестерина ЛПВП могут быть предложены как основополагающие для оценки риска развития атеросклероза:
ОБМЕН ХИЛОМИКРОНОВ
Липиды, ресинтезированные в энтероцитах, транспортируется тканям в составе ХМ.
· Образование ХМ начинается с синтеза апо В-48 на рибосомах. Апо В-48 и В-100 имеют общий ген. Если с гена ко
Абеталипопротеинемия (синдром Бассена-Корнцвейга)
При наследственном дефекте гена апо В — нарушается синтез апо В-100 в печени и апо В-48 в кишечнике. В результате в энтероцитах не формируются ХМ, а в печени — ЛПОНП. В клетках этих органов накапли
Семейная гиперхолестеролемия (гиперлипопротеинемия типа IIа и IIв)
Наследственный дефект рецептора ЛПНП (к апо В/Е) (или белка апоВ-100) приводит к развитию распространённого наследственного заболевания — семейной гиперхолестеролемии.
При дефекте рецептор
ОБМЕН ЛПВП
ЛПВП выполняют 2 основные функции: они поставляют апо другим ЛП в крови и участвуют в так называемом «обратном транспорте ХС». ЛПВП синтезируются в печени и в небольшом количестве в тонком кишечник
НАРУШЕНИЯ ЛПВП
Болезнь Тэнжи
Болеют аборигены острова Тэнжи. Наследственный дефект апо А, не синтезируются ЛПВП. Нарушается транспорт излишков ХС из тканей в печень. В крови низкий уровень ХС, ФЛ, много
ЛЕКЦИЯ № 13
Тема: Белая и бурая жировая ткань. Липолиз и липогенез.
Факультеты: лечебно-профилактический, медико-профилактический, педиатрический.
2 курс.
Строение жирных кислот
Жирными кислотами (ЖК) - называются карбоновые кислоты, которые образуются при гидролизе омыляемых липидов.
В основном к жирным кислотам относятся высшие карбоновые ки
КАТАБОЛИЗМ ЖИРНЫХ КИСЛОТ
В живых организмах катаболизм ЖК протекает как в ферментативных так и в неферментативных реакциях.
· Ферментативный катаболизм ЖК происходит
Активация ЖК
Активация ЖК происходит в результате образования макроэргической связи между ЖК и HSКоА с образованием Ацил-КоА. Реакцию катализирует фермент Ацил-КоА синтетаза:
RCOOH + HSKoA + АТФ →
Транспорт ЖК
Транспорт ЖК в матрикс митохондрий зависит от длины углеродной цепи.
ЖК с короткой и средней длиной цепи (от 4 до 12 атомов С) могут проникать в матрикс митохондрий путём диффузии. Активац
С четным количеством атомов углерода
При активации ЖК затрачивается 2 макроэргической связи АТФ.
При окислении насыщенной ЖК с четным количеством атомов С образуются только ФАДН2, НАДН2 и Ацетил-КоА.
С нечетным количеством атомов углерода
β-окисление насыщенной ЖК с нечетным количеством атомов С в начале идет также как и с четным. На активацию затрачивается 2 макроэргической связи АТФ.
ЖК с 17 атомами С проходит при &#
С четным количеством атомов углерода
Около половины ЖК в организме человека ненасыщенные. β-окисление этих кислот идёт обычным путём до тех пор, пока двойная связь не окажется между 3 и 4 атомами С. Затем фермент еноил-КоА изомер
Окисление ЖК в пероксисомах
В пероксисомах β-окисления ЖК протекает в модифицированной форме. Этот путь обеспечивает катаболизм в печени длинноцепочечных ЖК (С=20, 22). Продуктами окисления является актоноил-КоА, Ацетил-
Нарушения окисления ЖК
1) Нарушение β-окисления возникает при снижении транспорта ЖК в митохондрии.
Скорость переноса ЖК внутрь митохондрий зависит от доступности карнитина и активности карнитинацил
Перекисное окисление липидов
Понятие ПОЛ объединяет все реакции неферментативного окисления полиненасыщенных ЖК, свободных или входящих в состав омыляемых липидов, протекающих по радикальному механизму.
Регуляция ПОЛ
Процессы ПОЛ усиливаются при избытке катехоламинов (стресс), гипоксии, ишемии (при реоксигенации), повышенном содержании активных форм О2, снижении антиоксидантной защиты, повышенном сод
АНАБОЛИЗМ ЖИРНЫХ КИСЛОТ
Источником ЖК в организме являются синтетические процессы и пища.
ЖК, которые синтезируются в организме, называются заменимыми. Значительная их часть образуется в п
Образование субстратов, необходимых для синтеза ЖК
Образование и транспорт Ацетил-КоА. В реакциях гликолиза из глюкозы образуется ПВК, который поступает в матрикс митохондрий и превращается в Ацетил-КоА с участием ПВК ДГ. Так как внутренняя
Синтез ЖК из пальмитиновой и других ЖК
Удлинение ЖК в элонгазных реакциях
Удлинение ЖК называется элонгацией. ЖК могут синтезироваться в результате удлинение в ЭПР пальмитиновой кислоты и других более длинных ЖК. Для ка
Биологическое значение эйкозаноидов
Эйкозаноиды регулируют тонус ГМК и вследствие этого влияют на АД, состояние бронхов, кишечника, матки. Эйкозаноиды регулируют секрецию воды и натрия почками, влияют на образование тромбов. Разные т
Синтез КТ
β-оксибутират и ацетоацетат синтезируются в митохондриях печени из ЖК. Ацетон образуется в крови неферментативно:
Регуляция синтеза КТ
Глюкагон в жировой ткани активируется распад ТГ. ЖК поступают в печень в большем количестве, чем в норме, что увеличивает скорость их β-окисления.
Глюкаго
Окисление КТ в периферических тканях
Как и ЖК, КТ окисляются только в аэробных условиях, обеспечивая синтез АТФ.
Биологическая роль КТ
КТ — хорошие топливные молекулы, окисление β-гидроксибутирата до СО2 и Н2О обеспечивает быстрый синтез 26 молекул АТФ. Окисление КТ, как и ЖК сберегает глюкозу, что имеет
Кетоацидоз
В норме концентрация КТ в крови составляет 1—3 мг/дл (до 0,2 мМоль/л), но при голодании значительно увеличивается. Увеличение концентрации КТ в крови называют кетонемией. Пр
ХОЛЕСТЕРИН
Холестерин (ХС) — стероид, характерный только для животных организмов.
Источником ХС в организме являются синтетические процессы и пища. В сутки в организме синтезируется около 1г (
Инсулин
Основным гормоном, стимулирующим синтез липидов, является инсулин.
Инсулин ускоряет транспорт глюкозы в адипоциты.
Инсулин стимулирует образование необходимых для синтеза липидов
Контринсулярные гормоны
Контринсулярные гормоны: глюкагон, высокая концентрация адреналина (через β-рецепторы: β1, β2, β3), АКТГ, ТТГ, нейропептид Y че
ЛИПОСТАТ
Липостат(массостат) — условное название системы, контролирующей постоянство веса тела. Липостат обеспечивается работой пищевого центра — сложного гипоталамо-лимбико-ретикуло-ко
Взаимосвязь ЖКТ и гипоталамуса
- При приеме пищи выделяются кишечные гормоны энтериновой системы, которые ингибируют центр голода гипоталамуса:
- Сильными ингибиторами чувства голода, аппетита и пищевой активности служи
Кахексин (ФНО-a)
a-фактор некроза опухолей (a-ФНО) пептид, синтезируется в адипоцитах, мышцах. Синтез a-ФНО стимулирует накопление ТГ в адипоцитах. Концентрация a-ФНО в сыворотке крови составляет 90 ± 10 пг/мл.
Клеточный (метаболический) уровень регуляции липидного обмена
Метаболический уровень регуляции липидного обмена осуществляется с участием метаболитов – субстратов, продуктов и других БАВ. Избыток субстратов стимулирует их использование, а продукты ингибируют
НАРУШЕНИЯ ЛИПИДНОГО ОБМЕНА. ОЖИРЕНИЕ
В норме жировая ткань составляет 20—25% от общей массы тела у женщин и 15-20% у мужчин. Образование адипоцитов начинается у плода на последнем триместре беременности, и в норме заканчивается у ребе
Генетические факторы ожирения
Предполагают наличие генетически детерминированного более эффективного метаболизма. Организм меньше тратит АТФ и соответственно больше экономит углеводы и липиды. Например, экономия АТФ происходит
Физическая активность
Суточные потребности организма в энергии складываются из: а) основного обмена — энергии, необходимой для поддержания жизни (основной обмен измеряют по поглощению О2
Роль лептина в регуляции массы жировой ткани
Нарушение обмена лептина, по аналогии с инсулином, приводит к развитию абсолютной (20% случаев) или относительной (80% случаев) лептиновой недостаточности.
Абсолютная лептиновая не
Принципы лечения и профилактики ожирения
Единственный способ коррекции первичного ожирения - ограничение калорийности пищи и усиление физической активности. Лечение основного заболевания при вторичном ожирении позволяет добиться снижения
Кахексия
Кахексия (cachexia; греч. kachexia плохое состояние; синоним атрофия общая) — крайняя степень истощения организма, характеризующаяся резким исхуданием, общей слабостью, снижени
А-a-липопротеидемия (Болезнь Танжи)
Основное изменение в ЛП крови: отсутствие ЛПВП нормального состава.
Причина болезни Танжи - высокая скорость катаболизма ЛПВП и апо A-I и A-II. У гетерозиготных больных скорость деградаци
Абеталипопротеидемия
Синонимы: синдром Bassen и Kornzweig, акантоцитоз.
Причиной развития абеталипопротеидемии считается нарушение образования апо В клетками слизистой оболочки кишечника и печени. Характерной
B-липопротеинемия
b-Липопротеинемия (гипербетапротеинемия)-заболевание, связанное с повышением уровня концентрации ЛПНП (при гиперпротеинемии IIa типа) и ЛПОНП (при гиперпротеинемии IIб типа) в плазме крови. Оно отн
Хиломикронемия
Семейная хиломикронемия (СХ) встречается крайне редко и характеризуется повышением уровня циркулирующих ХМ, которые сохраняются в плазме крови спустя 12 ч голодания.
Диагностические лаб
Гипобеталипопротеидемия
Основное изменение в содержании ЛП крови: пониженное содержание ЛПНП.
Диагностические лабораторные показатели:
1. Плазма крови прозрачная.
2. Содержание ХС ЛПНП не
Критерии ожирения.
Критерии ожирениятрудно поддаются унификации. Если прежде при антропометрии ориентировались на весоростовое соотношение и формулу идеального веса Брока (рост минус 100), а также на измерение подк
Вторичное ожирение.
Вторичное ожирение — синдром, возникающий при наличии в организме каких-либо расстройств, усиливающих запасание и ослабляющих темпы расходования триглицеридов, на фоне изначально нормальны
Новости и инфо для студентов