Липиды, поступающие с пищей, крайне гетерогенны по своему происхождению. В желудочно кишечном тракте они в значительной мере расщепляются до составляющих мономеров: высших жирных кислот, глицерола, аминоспиртов и др. Эти продукты расщепления всасываются в кишечную стенку и из них в клетках кишечного эпителия синтезируются липиды, свойственные человеку. Эти видоспецифические липиды далее поступают в лимфатическую и кровеносную системы и разносятся к различным тканям и органам [6, 1999].

Липопротеиды.

Строение и химический состав.

Исходя из современных представлений, само понятие “липопротеиды” можно определить следующим образом: липопротеиды (ЛП) – высоко молекулярные водорастворимые частицы, представляющие собой комплекс белка и липида, образованный нековалентными связями, в котором белки совместно с полярными липидами формируют поверхностный гидрофильный слой, окружающий и защищающий внутреннюю гидрофобную липидную сферу от водной сферы и обеспечивающий транспорт липидов в кровяном русле и доставку их в органы и ткани. Согласно этому определению, одним из признаков ЛП является наличие в них наружного гидрофильного белково – липидного слоя и липидной гидрофобной сферы (ядра).

Плазменные ЛП-частицы имеют сферическую форму. Внутри находится жировая капля, содержащяя неполярные липиды (триглицериды и эстерефицированный холестерин) и формирующая ядро ЛП-частицы. Оно окружено оболочкой из ФЛ,
НЭХС и белка. Целесообразность такой структуры объясняется тем, что неполярные липиды нерастворимы в водной среде и поэтому не могут транспортироваться в ток крови. Полярные же липиды (ФЛ, НЭХС) совместно с белком формируют поверхностный гидрофильный слой, который с одной стороны, защищает внутреннюю гидрофобную липидную сферу от водной среды, а с другой
– обеспечивает растворимость и транспорт ЛП-частицы в этой же водной среде.
ФЛ и НЭХС покрывают только 30 – 70 % поверхности частицы, остальную ее часть восполняет белок.

Основную массу ЛП-частицы составляет ее ядро, в котором помимо ТГ и
ЭХС, обнаруживаются небольшие количества НЭХС. Именно ядро частицы определяет ее размеры и сферическую форму. В зависимости от класса ЛП изменяется соотношение между основными липидами: с увеличением плотности частиц уменьшается доля ТГ и возрастает доля ЭХС. Поскольку ТГ являются растворителями для последних, то в богатых ТГ липид – белковых комплексах
(ХМ и ЛПОНП) эфиры ХС равномерно распределены по ядру, тогда как в ЛПНП и
ЛПВП они образуют отдельные скопления. Образно , к ядру ЛП-частицы можно употребить выражение “липиды внутри липида ”. Наружная оболочка ЛП-частицы, в отличии от ядра, обладает относительно высокой электронной плотностью.
Толщина этой оболочки составляет 2,1 – 2,2 нм, что соответствует половине толщины липидного бислоя клеточных мембран. Отсюда было сделано заключение
, что в плазменных ЛП наружная оболочка, в отличии от клеточных мембран, содержит липидный монослой. ФЛ, а также НЭХС расположены в наружной оболочке таким образом, что их полярные группы ориентированны наружу, а гидрофобные жирно – кислотные “хвосты” – внутрь частицы, причем какая-то часть этих “хвостов” даже погружена в липидное ядро.

По всей вероятности , наружная оболочка ЛП представляет собой не гомогенный слой, а мозаичную поверхность с выступающими участками белка и , возможно, НЭХС. Именно такая структура делает ЛП-частицу менее обособленной по сравнению с клеткой, окруженной бислойной мембраной, и объясняет легкую подвижность НЭХС (в меньшей степени белка и ФЛ) и способность этих компонентов переходить из одного класса ЛП на другой, даже сердцевинно-расположенные ЭХС и ТГ могут переходить из ЛП-частиц одной плотности на ЛП-частицы другой.

Существует много различных схем строения ЛП-частицы. Предполагается , что входящие в ее состав белки занимают только часть наружной оболочки. На основании данных , полученных при изучении переноса энергии с остатков белка одного из классов ЛП (ЛПНП) на гидрофобный слой пирен , было сделано заключение, что глубина погружения триптофанилов в фосфолипидный монослой составляет всего лишь 1,16 ( 0,26 нм. Вместе с тем, допускается, что значительная часть каждой белковой молекулы погружены в ЛП-частицу глубже, чем толщина ее наружной оболочки. В целом положение белков в ЛП-частице напоминает картину белкового “айсберга”, плавающего в “липидном море”, предложенную ранее для объяснения структуры клеточных мембран.(рис. 1)

Схема строения ЛП-частицы имеет сходство со структурой плазматической мембраны. Некоторое количество ЭХС и ТГ (не показано) содержится в поверхностном слое, а в ядре частицы имеется небольшое количество НЭХС.

Такая структура может обеспечивать непосредственный контакт белковых молекул с липидами. Отдельные белки (апопротеины), входящие в состав ЛП , выполнят коэнзимную функцию в таких реакциях , как эстерификация ХС и гидролиз ТГ, протекающих непосредственно на ЛП-частице. Это требует прямого контакта липидов с апопротеинами и соответствующими энзимами [5,
1999]. Апопротеины обеспечивают растворимость ЛП и (благодаря их сигнальной роли) определяют пути метаболизма и судьбу каждого класса ЛП-частиц [3,
2000].

Липиды оболочки ЛП-частицы обладают более высокой микровязкостью, чем липиды ядра. Микровязкость липидов увеличивается , если в оболочке увеличивается содержание НЭХС, а в сердцевине – содержание ЭХС и ТГ с насыщенными ЖК. Увеличение микровязкости липидов может наблюдаться при скармливании животным ХС, а ее снижение – при содержании на диете , богатой полиненасыщенными ЖК. Микровязкость липидов , особенно оболочки ЛП-частицы
, играет определенную роль в ее взаимодействии с мембраной клеток. В целом интегральность структуры ЛП-частицы обеспечивается гидрофобными , и в большей степени, ионными связями; при этом имеют место следующие взаимодействия: липид – липид, липид – белок, белок – белок.

В связи с тем, что плазменные ЛП представляют собой сложные надмолекулярные комплексы, в которых связи между компонентами комплекса носят нековалентный характер, применительна к ним вместо слова “молекула” употребляют выражение “частица”.

Классификация ЛП.

Существует несколько классификаций ЛП, основанных на различиях в их свойствах: гидратированной плотности, скорости флотации, электрофлоретической подвижности, а так же на различиях в апопротеиновом составе. Наибольшее распространение получила классификация, основанная на поведении отдельных ЛП в гравитационном поле в процессе ультрацентрифугирования. Гидратированная плотность ЛП колеблется в пределах
0,93 – 1,16 гр ( мл, что ниже гидратированной плотности плазменных белков, не связанных с липидами. Поэтому при ультрацентрифугировании в растворах с солевой плотностью, равной 1,21 или 1,25 г ( мл, ЛП всплывают, а белки, неассоциированные с липидами, остаются в инфрантанте.

При аналитическом ультрацентрифугировании разделения ЛП на фракции основано на скорости их флотации при плотности раствора 1,063 г(мл для ХМ
(Sf >400), ЛПОНП (Sf 20 – 400),и ЛПНП (Sf 0 – 20) и при плотности равной
1,20 г/мл для ЛПВП.

Различная электрофоретическая подвижность по отношению к глобулинам плазмы положена в основу другой классификации ЛП согласно которой различают
ХМ (остаются на старте подобно (-глобулинам), (-ЛП (ЛПНП), пре-(-ЛП (ЛПОНП) и (-ЛП (ЛПВП), занимающие положение (-, (1-, (2-глобулинов соответственно.

Приведенные выше классификации не учитывают то обстоятельство, что каждый из классов ЛП отличается большой дисперсностью и гетерогенностью.
Последнего недостатка в значительной степени лишена так называемая химическая классификация ЛП, основанная на оценке состава апопротеинов как специфических маркеров для рассматриваемых липид – белковых комплексов.

Данный подход и классификация ЛП предусматривает деление всех ЛП на первичные и вторичные (ассоциированные комплексы). К первичным относятся такие ЛП, которые содержат один индивидуальный белок – апопротеин
(например, ЛП В-100, ЛП С-I, ЛП С-II и т.д.). Ко вторым ЛП относят ассоциаты первичных ЛП (например,ЛП А-I : А-II, ЛП А-II:В:С:D:Е).

Характерно, что доля ассоциированных комплексов чрезвычайно высока у
ХМ и ЛПОНП и очень низка у ЛПВП, т.е. способность к образованию комплексов уменьшается с увеличением плотность ЛП.

Следует остановиться еще на одном подходе в разделении ЛП, учитывающем преобладание в них того или иного белка или липида. Согласно этому подходу, выделяют апо А- и апо В-содержащие ЛП, а также ЛП, богатые ТГ, ХС, ФЛ.

К ЛП, богатым ТГ относятся ХМ и ЛПОНП, ЛП , богатые ХС – это ЛПНП и ЛП
,богатые ФЛ – ЛПВП.

Состав и физико-химические свойства ЛП плазмы крови человека, богатых ТГ или ХС.(Климов, 1999(

|Показатели | ХМ |ЛПОНП |ЛПНП1 |ЛПНП2 |
|Средняя гидратированная | 0,93 | 0,97 | 1,012 | 1,035 |
|плотность частиц, г ( мл | | | | |
|Границы солевой плотности |1,006 | 1,006 |1,006 – |1,019 – |
|для выделения , г ( мл | | | |1,063 |
| | | |1,019 | |
|Диаметр частицы , нм |>100 | 25 - 75 |22 - 24 |19 – 23 |
|ММ ( 10-6, Да | 500 | 5 - 13 |3,9 – |2,7 – 4,0|
| | | |4,8 | |
|Скорость флотации, Sf |( 400 |20 - 400 | 12 - 20| 0 - 12 |
|Средний поверхностный | 0 | -7 | -7 | -7 |
|потенциал, мВ | | | | |
|Подвижность в электрическом |остаются |пре - ( | ( | ( |
|поле |на старте | | | |
|Химический состав ЛП, % | | | | |
|ТГ |80 – 95 |50 – 70 |24 – 34 |5 – 10 |
|Белки |1 – 2 |5 – 12 |14 – 18 |20 – 25 |
|ХС общий |0,5 – 3 |15 – 17 |35 – 45 |45 – 48 |
|% ЭХС |46 |57 |66 |70 |
|ФЛ |3 - 9 |13 - 20 |11 - 17 |20 - 30 |
|Основные апопротеины |В-48,С,Е,А |В-100,С,Е |В-100,С |В-100 |
|Содержание в плазме крови | след |50 - 200 | 10 - 50|200 – 300|
|взрослых лиц натощак, мг(дл | | | | |
|Что переносят |ТГ пищи |Эндоген- |ЭХС, |ХС, ЭХС |
| | |ные ТГ |ТГ | |

Состав и физико-химические свойства ЛП плазмы крови человека, богатых
ФЛ [Климов, 1999].

| Показатели |Общая |ЛПВП2 |ЛПВП3 |ЛПОВП |
| |фрак- | | | |
| |ция ЛПВП | | | |
|Средняя гидратированная | 1,130 | 1,090 | 1,150 | 1,230 |
|плотность частиц, г ( мл | | | | |
|Границы солевой плотности |1,063 – |1,08-1,12|1,125-1,|1,21-1,2|
|для выделения, г ( мл |1,25 |5 |21 |5 |
|Диаметр частицы, нм | 6 - | 7 - | 6 - 7| 7|
| |12 |12 | | |
|ММ ( 10-5, Да | 1,5 – |3,60 – |1,48 – | 1,5|
| |4,0 |3,86 |1,86 | |
|Скорость флотации (Sf) | 0 - | 3,5 – | 0 – | ( |
| |9 |9,0 |3,5 | |
|Химический состав ЛП, % | | | | |
|Белки |45– 55 |33 – 41 |45 – 59 |62 |
|ХС общий |20– 27 |18 – 28 |12 – 25 |3 |
|% ЭХС |78 |74 |81 |90 |
|ФЛ |2 – 40 |30 – 42 |23 – 30 |28 |
|ТГ |3 - 5 |4 - 8 |2 - 6 |5 |
|Основные апопротеины |А-I, А-II|А-I, А-II|А-I, | ( |
| | | |А-II | |
|Содержание в плазме крови | | | | |
|взрослых лиц натощак, мг(дл |170 –350 |50 – 120 |120 –230|( 20 |
|мужчины ( женщины |220 - 470|70 - 200 | |( 20 |
| | | |150 -270| |
|Что переносят | |ХС,ЭХС |ЭХС, | |
| | |ФЛ |ФЛ | |

Рис.2.

Роль ЛП.

ЛП плазмы крови являются уникальной транспортной формой липидов в организме человека и животных. Они осуществляют транспорт липидов как экзогеного (пищевого) происхождения, так и заново синтезируемых в печени и стенке тонкой кишки (т.е. эндогенного происхождения) в систему циркуляции и далее к местам утилизации или депонирования . Уже одного этого было достаточно, чтобы представить важную роль ЛП в жизнедеятельности организма.
Вместе с тем нам известно теперь, что отдельные ЛП осуществляют “захват” избыточного ХС из клеток переферических тканей и его “обратный” транспорт в печень для окисления в желчные кислоты и выведение с желчью . Наконец, ЛП осуществляют транспорт жирорастворимых витамиов, гормонов и других биологически активных веществ. Среди них следует отметить соединения, в отношении липидов антиоксидантной активностью: (- ,(- токоферолы, ( - и (
- каротины, убихинон и т.д. Основными липидами , транспортируемыми в токе крови в составе липопротеидных комплексов, являются ТГ, НЭХС, ЭХС, ФЛ и небольшое количество НЭЖК. Основная масса НЭЖК транспортируется альбуминами крови [5,1999].

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7