Основные фосфолипиды и гликолипиды тканей человека презентация

ПОДГОТОВИЛА : КУАТ У.
ГРУППА : 208 «Б» ОМ
ПРИНЯЛА : КАН А.М.

ШЫМКЕНТ,2017

АО «Южно-Казахстанская государственная фармацевтическая академия » Кафедра «Биохимии , биологии и микробиологии »

фосфолипиды и гликолипиды тканей человека: глицерофосфолипиды, сфинголипиды, гликолипиды, гликофосфолипиды
Функции фосфолипидов и гликолипидов
Сфинголипидозы
Эйкозаноиды и их роль в регуляции метаболизма и физиологических функции
Перекисное окисление липидов, роль в возникновении мембранных патологий
Антиоксиданты 
Литература

содержится около 10-12 кг липидов, из них 2-3 кг приходится на структурные липиды, а остальное  количество – на резервные. Основная масса резервных липидов (около 98%) сосредоточена в жировой ткани  и представлена ТАГ. Эти липиды являются источником потенциальной химической энергии, доступной в периоды  голодания.
Содержание липидов в  тканях человека существенно различается. В жировой ткани они составляют до 75% сухого веса. В нервной ткани липидов содержится до 50% сухого веса, основные из них фосфолипиды и сфингомиелины (30%), холестерол (10%), ганглиозиды и церебризиды (7%). В печени общее количество липидов в норме не превышает 10-14%.

20. Основной насыщенной жирной кислотой в липидах человека является пальмитиновая (до 30-35%). Ненасыщенные жирные кислоты представлены моноеновыми и полиеновыми. Двойные связи в жирных кислотах в организме человека имеют цис-конфигурацию Жиры и фосфолипиды организма при нормальной температуре тела имеют жидкую консистенцию, так как количество ненасыщенных жирных кислот преобладает над насыщенными. В фосфолипидах мембран ненасыщенных кислот может быть до 80-85%, а в составе подкожного жира – до 60%.

соединительной ткани, в которой  жировые клетки образуют большие  скопления. Жировая клетка имеет  все свойственные клетке органеллы, но основной ее объем занимает жировая  капля. Жировые клетки при этом увеличиваются  и могут занимать все пространство между соединительнотканными волокнами, которые входят в состав межклеточного пространства.
Жировая ткань накапливается, главным образом, в брюшной полости  животных (сальник, околопочечный жир  и др.), под кожей (подкожная клетчатка), между мышцами и в других местах.
Количество накапливающейся  в туше жировой ткани зависит  от вида, возраста, породы, пола, упитанности  животного, анатомического происхождения  части туши.

тканями входит в состав мяса и в значительной степени определяет его качество.

соединения отличаются друг друга составом жирнокислотных остатков. Основной функцией глицерофосфолипидов является структурная -- они входят в качестве важнейших структурных компонентов в состав клеточных мембран или липопротеидов плазмы крови. Некоторые глицерофосфолипиды выполняют специфические для конкретного класса фосфолипидов функции. Так, инозитолфосфатаиды участвуют в работе регуляторных механизмов клетки: при воздействии на клетку ряда гормонов происходит расщепление инозитолфосфатидов, а образующиеся соединения: инозитолтрифосфат и диглицериды, выступают в качестве внутриклеточных мессенджеров, обеспечивающих метаболический ответ клетки на внешний регуляторный сигнал.

из двухосновного ненасыщенного аминоспирта сфингозина: и остатка высшей жирной кислоты, связанного с сфингозином амидной связью:
Отдельные классы сфинголипидов отличаются друг от друга характером группировки, присоединенной к церамиду через концевую гидроксильную группу.
а) У сфингомиелинов этой группировкой является остаок фосфорилированного холина
б) У цереброзидов такой группировкой является остаток моносахарида галактозы или глюкозы
в) У ганглиозидов эта группировка представляет собой гетероолигасахарид
Характерной особенностью структуры  ганглиозидов является наличие в составе их гетероолигосахаридной группировки одного или нескольких остатков сиаловой кислоты.
Все сфинголипиды выполняют прежде всего структурную функцию, входя в состав клеточных мембран. Углеводные компоненты цереброзидов и в особенности ганглиозидов участвуют в образовании гликокалликса. В этом качестве они играют определенную роль в реализации межклеточных взаимодействий и взаимодействия клеток с компонентами межклеточного вещества. Кроме того, ганглиозиды играют определенную роль в реализации рецепторами клеток своих коммуникативных функций.

тканях являются гликосфинголипиды. Последние содержат церамид, состоящий из спирта сфингозина и остатка жирной кислоты, и один или несколько остатков сахаров.

липидами жировых отложений и пищи. Кроме того, ацилглицеролы, в первую очередь фосфолипиды , являются основными компонентами плазматических и других мембран . Фосфолипиды участвуют в метаболизме многих липидов. Гликофосфолипиды , построенные из сфингозина , остатков сахаров и жирных кислот , составляют 5-10% всех липидов плазматической мембраны .

НАЛИЧИЕ ОСТАТКА ФОСФОРНОЙ КИСЛОТЫ, КОТОРЫЙ ОБРАЗУЕТ СЛОЖНОЭФИРНУЮ СВЯЗЬ С ГИДРОКСИЛЬНОЙ ГРУППОЙ SN-С-З ГЛИЦЕРИНА. ПОЭТОМУ ФОСФОЛИПИДЫ ПО КРАЙНЕЙ МЕРЕ В НЕЙТРАЛЬНОЙ ОБЛАСТИ РН НЕСУТ ОТРИЦАТЕЛЬНЫЙ ЗАРЯД.
НАИБОЛЕЕ ПРОСТАЯ ФОРМА  ФОСФОЛИПИДОВ, ФОСФАТИДОВЫЕ КИСЛОТЫ, ЯВЛЯЮТСЯ ФОСФО-МОНОЭФИРАМИ ДИАЦИЛГЛИЦЕРИНА. ФОСФАТИДОВЫЕ КИСЛОТЫ — ВАЖНЕЙШИЕ ПРЕДШЕСТВЕННИКИ В БИОСИНТЕЗЕ ЖИРОВ И ФОСФОЛИПИДОВ, ФОСФАТИДОВЫЕ КИСЛОТЫ МОГУТ БЫТЬ ПОЛУЧЕНЫ ИЗ ФОСФОГЛИЦЕРИДОВ С ПОМОЩЬЮ ФОСФОЛИПАЗ.

Функции фосфолипидов  и гликолипидов

Остаток фосфорной кислоты может образовывать сложноэфирную связь с гидроксильными группами аминоспиртов (холин, этаноламин или серин) или полиспиртов (миоинозит). В качестве примера здесь приведен фосфатидилхолин. При взаимодействии с глицерином двух остатков фосфатидовой кислоты образуется дифосфатидилглицерин (кардиолипин, на схеме не приведен) — фосфолипид внутренних мембран митохондрий. Лизофосфолипиды образуются из фосфатидовой кислоты при ферментативном отщеплении одного из ацильных остатков и присутствуют, например, в пчелином и змеином яде.

вместо остатка холина содержится этанол амин, в фосфатидилсерине — остаток серина, в фосфатидилинозите — остаток циклического многоатомного спирта миоинозита. Его производное — фосфатидилинозит-4,5-дифосфат — важный в функциональном отношении компонент биологических мембран. При ферментативном расщеплении (фосфолипазой) он образует два вторичных мессенджера (см. с. 375) — диацилглицерин [ДАГ (DAG)] и инозит-1,4,5-трифосфат [ИФ3 (InsP3)].

заряженные группировки. За счет уравновешивания зарядов эти молекулы в целом нейтральны. Напротив, в фосфатидилсерине один положительный и один отрицательный заряды имеются в остатке серина, а фосфатидилинозит (без дополнительных группировок) в целом заряжен отрицательно за счет фосфатной группы.

мозге. По строению эти соединения несколько отличаются от обычных фосфолипидов (глицерофосфолипидов). Функции глицерина в них выполняет аминоспирт с длинной алифатической цепью — сфингозин. Производные сфингозина, ацилированного по аминогруппе остатками жирных кислот, называются церамидами. Церамиды являются предшественниками сфинголипидов, в частности сфингомиелина (церамид-1-фосфохолина), важнейшего представителя группы сфинголипидов.

плазматических мембран. Гликолипиды построены из сфингозина, остатка жирной кислоты и олигосахарида. Заметим, что в них отсутствует фосфатная группа. К наиболее простым представителям этой группы веществ относятся галактозилцерамид и глюкозилцерамид (так называемые цереброзиды). Соединения с сульфогруппой на углеводных остатках носят название сульфатидов. Ганглиозиды — представители наиболее сложно построенных гликолипидов. Они представляют большое семейство мембранных липидов, выполняющих, по-видимому, рецепторные функции. Характерной особенностью ганглиозидов является наличие остатков N-ацетилнейраминовой кислоты.

Эти заболевания относятся к большой группе лизосомных болезней, или болезней накопления (Neufeld, Lim, Shapiro, 1975.
Сфинголипидозы - врожденные нарушения метаболизма липидов, главным образом сфинголипидов , входящих в состав клеточных мембран головного мозга и других органов. Нарушения обусловлены отсутствием лизосомных ферментов , катализирующих процессы распада сфинголипидов.

изменений головного мозга, поражениями костей, паренхиматозных органов (печень, селезенка, почки), кожи и сетчатки глаз.
Основу молекулярной структуры  сфинголипидов составляет церамид - продукт соединения через аминогруппу аминоспирта сфингозина и жирной кислоты. Разнообразие сфинголипидов связано с присоединением к церамиду более простых молекулярных групп, главным образом гексоз.
Поскольку сфинголипиды являются важнейшими структурными компонентами клеточных мембран, в частности миелиновых оболочек нервных волокон, нарушение постоянно протекающего в организме их обновления и распада в лизосомах клеток создает патологическую картину поражения большинства жизненно важных органов, включая серое и белое вещества головного мозга. Дефекты деградации сфинголипидов связаны с недостаточностью соответствующих ферментов, специфических для каждого типа сфинголипидов.

К ним относятся простаноиды (простагландины, простациклины, тромбоксаны) и лейкотриены.

кислота. Последняя освобождается из фосфолипидного бислоя мембраны при действии фосфолипазы А2. В образовании эйкозаноидов принимают участие также и другие незаменимые жирные кислоты (линолевая и α-лино-леновая), но только после элонгации на два углеродных атома и десату-рации, т.е. после превращения в 20-углеродные тетраеновые кислоты. Поэтому эйкозаноиды можно разделить на 3 группы (в каждую входят простагландины, тромбоксаны и лейкотриены) в зависимости от предшественников: линолеата, арахидоната и линолената.

так как её содержание в организме человека значительно больше остальных полиеновых кислот-предшественников эйкозаноидов.
В меньшем количестве для  синтеза эйкозаноидов используются эйкозапентаеновая (20:5, ω-3) и эйкозатриеновая (20:3, ω-6) жирные кислоты.

пищей или образуются из незаменимых (эссенциальных) жирных кислот с 18 атомами углерода, также поступающими с пищей.
Полиеновые жирные кислоты, которые могут служить субстратами для синтеза эйкозаноидов, входят в состав глицерофосфолипидов мембран. Под действием ассоциированной с мембраной фосфолипазы А2 жирная кислота отщепляется от глицерофосфолипида и используется для синтеза эйкозаноидов.

образуется большая и разнообразная группа веществ. Наиболее распространены в организме человека простагландины, которые впервые были выделены из предстательной железы, откуда и получили свое название. Позже было показано, что и другие ткани организма синтезируют простагландины и другие эйкозаноиды.
Лейкотриены также образуются из эйкозаноевых кислот, однако в их структуре отсутствуют циклы, как у простагландинов, и они имеют 3 сопряжённые двойные связи, хотя общее число двойных связей в молекуле больше (рис. 8-49). Лейкотриены С4, D4 и Е4 имеют заместители в виде трипептида глутатиона, дипептида глицилцистеина или цистеина, соответственно.
Липоксигеназный путь синтеза, приводящий к образованию большого количества разных эйкозаноидов, начинается с присоединения молекулы кислорода к одному из атомов углерода у двойной связи, с образованием гидропероксидов - гидропероксидэйкозатетраеноатов (ГПЭ-ТЕ). Далее гидропероксиды превращаются в соответствующие гидроксиэйкозатетроеноаты (ГЭТЕ).

только в  эндокринных железах;
действуют по аутокринному или паракринному механизмам;
концентрация эйкозаноидов в крови меньше, чем необходимо, чтобы вызвать ответ в клетках-мишенях.

в крови увеличивается до количеств, когда они могут оказать действие на ГМК всего органа, например кишечника, лёгких, кровеносных сосудов.

аутокринному механизму. Например, ТХ А2, продуцируемый тромбоцитами при их активации, действует на сами тромбоциты, увеличивая их способность к агрегации, ив то же время действует на окружающие ГМК кровеносных сосудов, способствуя их сокращению. Таким образом создаются условия для образования тромба и предотвращения кровотечения в области повреждения сосудов.

с аденилатциклазной системой и протеинкиназой А - это рецепторы PGE, PG D, PC I. PG F2α, ТХ А2 эндоперекиси (ГПЭТЕ) и лейкотриены действуют через механизмы, увеличивающие уровень кальция в цитозоле клеток-мишеней. Во многих клетках эйкозаноиды влияют на степень активации аденилатциклазной системы в ответ на действие других факторов, например гормонов. В этих случаях эйкозаноиды влияют на конформацию G-белков в плазматической мембране клеток. Если эйкозаноид связывается со стимулирующими Gs-белками, то эффект основного стимулирующего агента увеличивается; если с Gi-ингибирующими - эффект снижается. Эйкозаноиды действуют на клетки почти всех тканей организма. Избыточная продукция эйкозаноидов наблюдается при многих заболеваниях.

и восстановление повреждённых тканей. Продукция медиаторов воспаления - эйкозаноидов, гистамина, кининов (пептидных гормонов местного действия) - активируется каскадами реакций, запускающимися при внедрении инфекционных агентов или повреждении тканей. Фактором, лимитирующим скорость синтеза эйкозаноидов, служит освобождение жирной кислоты под действием фосфо-липазы A2. Фосфолипаза A2 связана с мембранами клеток и активируется многими факторами: гистамином, кининами, механическим воздействием на клетку, контактом комплекса антиген-антитело с поверхностью клетки. Активация фосфолипазы A2 приводит к увеличению синтеза эйкозаноидов.

В результате увеличивается проницаемость капилляров, транссудат и лейкоциты проходят через сосудистую стенку. Лейкотриен В4 и липоксин А4 являются мощными факторами хемотаксиса; взаимодействуя с рецепторами, стимулируют движение лейкоцитов в область воспаления и секрецию ими лизосомальных ферментов и фагоцитоз чужеродных частиц.

крови к месту повреждения. Отёк - результат увеличения притока  жидкости из капилляров и движения клеток белой крови в область  воспаления. Боль вызывается химическими  компонентами (продуктами распада тканей, протонами) и сдавлением нервных  окончаний. В развитии этих признаков  воспаления участвуют разные типы эйкозаноидов.

процесс. Цепные реакции превращений осуществляются с участием активных свободных радикалов — перекисных (RO2*), алкоксильных (RO*), алкильных (R*), а также активных форм кислорода (супероксид анион, синглетный кислород). Для цепных разветвлённых реакций окисления характерно увеличение скорости в ходе превращения (автокатализ). Это связано с образованием свободных радикалов при распаде промежуточных продуктов — гидроперекисей и др.

молекулы антиоксиданта взаимодействуют  с активными радикалами с образованием малоактивных радикалов. Окисление  замедляется также в присутствии  веществ, разрушающих гидроперекиси (диалкилсульфиды и др.). В этом случае падает скорость образования свободных радикалов. Даже в небольшом количестве (0,01—0,001 %) антиоксиданты уменьшают скорость окисления, поэтому в течение некоторого периода времени (период торможения, индукции) продукты окисления не обнаруживаются. В практике торможения окислительных процессов большое значение имеет явление синергизма — взаимного усиления эффективности антиоксидантов в смеси, либо в присутствии других веществ.

С.С. и соавт.
2.Тапбергенов С.О., Тапбергенова Т.С. Медицинская и клиническая биохимия – Павлодар, 2004
3.Марри Р., Греннер Д., Мейес П., Родуэлл В. Биохимия человека – 2003 г
4.Кольман Я., Рем К-Г Наглядная биохимия – М, Мир, 2004
5.Биохимия тесты и задачи: учебное пособие для студентов медвузов, под ред. Чл.корр. РАН, проф. Е.С. Северина Е.С. – М, 2005
6.Биохимия в вопросах и ответах под ред чл.корр. НАН РК, д.х.н проф. Адекенова С.М., Астана, 2003