LIPOPROTEINAI: STRUKTŪRA, SUDĖTIS, FUNKCIJOS, TIPAI, PAVYZDŽIAI - BIOLOGIJA

Kad lipoproteinų yra sudėtingi dalelės, kurios veikia transporto ir absorbcijos lipidų per kraują iš ir į skirtingų audinių. Jie, be kai kurių fosfolipidų ir baltymų, daugiausia sudaryti iš nepolinių lipidų, tokių kaip cholesterolis ir trigliceridai.

Tai yra molekuliniai agregatai, sintetinami daugiausia žarnyne ir kepenyse, kurie, patekę į apyvartą, yra nuolatinio srauto būsenoje, o tai reiškia, kad, gaudami juos, jie keičia savo sudėtį ir fizinę struktūrą. „Ir metabolizuojami periferinio kūno audiniuose, kurie yra„ nukreipti “.

Lipoproteino struktūra (Šaltinis: „AntiSense“ per „Wikimedia Commons“)

Lipidų komponentai, kurie nėra absorbuojami per lipoproteinus tam tikrame audinyje, paprastai grįžta į „kepenis“ į kepenis, kur jie yra toliau perdirbami.

Dauguma lipoproteinų tiriama dėl jų ryšio su žmonių sveikata. Pagal juos buvo apibrėžti keturi kliniškai svarbūs tipai, kurių kiekvienas turi skirtingas fiziologines funkcijas: chilomikronai, labai mažai lipoproteinų. tankio, mažo tankio lipoproteinai ir didelio tankio lipoproteinai.

Šia prasme lipoproteinai plazmoje yra glaudžiai susiję su patologiniais procesais, turinčiais didelę reikšmę žmonėms, tokiais kaip arteriosklerozė ir vainikinių arterijų liga.

Struktūra

Plazminiai lipoproteinai yra dalelės, turinčios beveik sferinę struktūrinę morfologiją, nes jos iš tikrųjų yra sudėtingos lipidų ir baltymų micelės, kurių hidrofobinės arba apolinės lipidų sritys yra viena su kita centre, o hidrofilinės arba poliai yra veikiami paviršiaus, susilietus su vandenine terpe.

Šių dalelių hidrofilinį „apvalkalą“ arba „apvalkalą“ sudaro daugiausia neapdorotos cholesterolio molekulės, fosfolipidai, kurių polinės „galvos“ yra „nukreiptos“ į išorę, ir baltymai, vadinami apolipoproteinais; tuo tarpu centrinę dalį arba „šerdį“ sudaro cholesterolio esteriai ir trigliceridai.

Lipoproteinų sudėtis

Kaip paaiškinta, lipoproteinai yra dalelės, kurias iš esmės sudaro lipidų ir baltymų mišinys, atliekantis transportavimo funkcijas.

- Lipidų porcija

Priklausomai nuo svarstomo lipoproteino tipo, lipidų sudėtis gali skirtis, ypač atsižvelgiant į fosfolipidų ir laisvųjų ar esterintų cholesterolio molekulių kiekį.

Be sudėties, lipoproteinų lipidų masė arba dalis taip pat labai kinta. Pvz., Chilomikronuose lipidai sudaro daugiau kaip 98% lipoproteinų masės, tuo tarpu didelio tankio lipoproteinuose jie gali būti mažiau kaip 50%.

Lipoproteinai paprastai siejami su trigliceridų transportavimu saugojimui (riebalinis audinys) arba jų naudojimu metabolizme (ląstelės ar raumenų skaidulos).

Šie trigliceridai gali būti egzogeninės kilmės (absorbuojami žarnyne iš maisto) arba endogeninės kilmės (sintetinami ir išskiriami kepenų ir žarnyno ląstelių).

Chilomikronai ir labai mažo tankio lipoproteinai yra dvi lipoproteinų rūšys, turinčios didžiausią trigliceridų ir cholesterolio kiekį, todėl jų tankis yra žymiai mažesnis nei kitų lipoproteinų.

Priešingai, mažo ir didelio tankio lipoproteinų lipidų komponentai daugiausia sudaryti iš cholesterolio ir fosfolipidų. Tarp gausiausių fosfolipidų, randamų lipoproteinuose, yra sfingomielinai ir fosfatidilcholinai, kurių moliniai santykiai skiriasi nuo lipoproteinų iki lipoproteinų.

Svarbu pažymėti, kad daugelis lipoproteinų fizikinių savybių yra susijusios su jų lipidų kiekiu ir sudėtimi, įskaitant plaukiojimo savybes, paviršiaus krūvį ir migracijos tendenciją elektriniuose laukuose.

- Baltymų porcija

Baltymai, kurie yra susiję su visais plazmos lipoproteinais, yra žinomi kaip apolipoproteinai arba apoproteinai, ir, kaip ir lipidų atveju, šių molekulių, esančių skirtingose lipoproteinų klasėse, kiekis yra labai įvairus.

Mažiausiai tankių lipoproteinų chilomikronai turi maždaug 1% baltymų, o didžiausias jų kiekis yra kai kuriuose didelio tankio lipoproteinuose (mažiausiuose lipoproteinuose), kurių vertė artima 50%.

Žmonėse buvo išskirta ir aprašyta daugiau kaip 10 skirtingų tipų apoproteinų, kurie pagal „ABC“ nomenklatūrą vadinami: Apo AI, Apo A-II, Apo A-IV, Apo B- 100, Apo B-48, Apo CI, Apo C-II, Apo C-III, Apo D ir Apo E.

Pagrindinis didelio tankio lipoproteinų baltymas yra žinomas kaip apolipoproteinas A (Apo AI ir Apo A-II), o mažo tankio lipoproteinai yra apoproteinas B (taip pat randamas chilomikronuose ir labai mažo tankio dalelėse). ), o chilomikronų apolipoproteinas yra Apo B-48, mažesnis už mažo tankio lipoproteinų Apo B.

Apoproteinai CI, C-II ir C-III yra mažos molekulinės masės baltymai, kurie randami plazmoje kaip didelio ir labai mažo tankio dalelės.

Kai kurie baltymai, susiję su lipoproteinais, yra glikoproteinai, pavyzdžiui, Apo E, kuris buvo išskirtas iš labai mažo ir didelio tankio lipoproteinų.

Pagrindinės funkcijos

Apskritai, apolipoproteinai yra atsakingi už tokias funkcijas kaip:

- Būkite pagrindinės lipoproteinų struktūros dalis.

- Veikti kaip kai kurių fermentų aktyvumo baltymų, dalyvaujančių jų metabolizme, fermentiniai kofaktoriai.

- Specifiniai lipoproteinų receptorių ligandai „taikinio“ arba „taikinio“ audinių ląstelių paviršiuje trigliceridų ir cholesterolio pernešimui.

funkcijos

Lipoproteinai aktyviai dalyvauja riebalų rūgščių, gautų iš maisto, transportavime ir absorbcijoje žarnyne, be to, šios dalelės taip pat prisideda prie lipidų pernešimo iš kepenų į periferinius audinius ir atvirkštinio transportavimo, tai yra , iš periferinių audinių į kepenis ir žarnyną.

Lipoproteinų metabolizmas (šaltinis: „Npatchett“ per „Wikimedia Commons“)

Šie molekuliniai agregatai hidrofobines lipidines medžiagas padaro „suderinamas“ su vandenine terpe, kuri sudaro didžiąją dalį gyvūno kūno skysčių, leidžiančią jas „pernešti ir pristatyti“ į audinius ten, kur jų reikia.

Antrinė funkcija, kuriai priskiriami lipoproteinai, be to, apima pašalinių toksiškų junginių, pasižyminčių hidrofobinėmis ir (arba) amfipatinėmis savybėmis (vienos kraštutinės hidrofobinės, kitos hidrofilinės), kaip yra kai kurių bakterinių toksinų atveju, pernešimą.

Jie taip pat gali pernešti į organizmą riebaluose tirpius vitaminus ir antioksidantų molekules.

Tipai (klasifikacija)

Lipoproteinai klasifikuojami pagal jų tankį - savybę, tiesiogiai susijusią su ryšiu tarp lipidų ir juos sudarančių baltymų proporcijos, ir kuri yra labai naudinga, kai jie yra atskirti ultracentrifugavimo procesais.

Taigi, šios dalelės buvo suskirstytos į keturias skirtingas grupes, kurių kiekviena atlieka specifinę funkciją ir turi skirtingas savybes. Šios grupės yra: chilomikronai, labai mažo tankio lipoproteinai, mažo tankio lipoproteinai ir didelio tankio lipoproteinai.

Chilomikronai

Chilomikronai (CM) susidaro iš riebalų rūgščių ir lipidų, patenkančių į organizmą su maistu, kurie, absorbuoti žarnyno epitelio ląstelių, sumaišomi ir rekombinuojami tarpusavyje ir su maistu. kai kurie baltymai.

Chilomikrono struktūra (Šaltinis: Posible2006 per Wikimedia Commons)

Chilomikronų susidarymas vyksta prieš jų išsiskyrimą ar išsiskyrimą į limfinę sistemą ir vėliau į kraujotaką.

Patekusios į tam tikrus ekstrahepatinius audinius, šios dalelės iš pradžių metabolizuojamos fermento, žinomo kaip lipoproteinų lipazė, gebančio hidrolizuoti trigliceridus ir išskiriant riebalų rūgštis, kurios gali būti įtrauktos į audinius arba oksiduojamos kaip kuras.

Labai mažo tankio lipoproteinai

Labai mažo tankio lipoproteinai arba labai mažo tankio lipoproteinai ( VLDL ), dar vadinami „pre-β lipoproteinais“, gaminami kepenyse ir vykdo trigliceridų, kurie yra vienas iš pagrindinių jo komponentų, eksporto funkciją.

Tai yra vienas iš lipoproteinų, randamų nevalgiusių gyvūnų plazmoje, ir jų koncentracija didėja senstant.

Mažo tankio lipoproteinai

Šie lipoproteinai, žinomi kaip MTL (mažo tankio lipoproteinai) arba kaip β-lipoproteinai, yra paskutiniai labai mažo tankio lipoproteinų katabolizmo etapai ir juose gausu cholesterolio molekulių.

Gausiausia yra mažo tankio lipoproteinų, kurie sudaro apie 50% visos plazmos lipoproteinų masės ir yra atsakingi už daugiau kaip 70% cholesterolio pernešimą į kraują. Kaip ir labai mažo tankio lipoproteinai, šių lipoproteinų koncentracija plazmoje didėja organizmui senstant.

Didelio tankio lipoproteinai

Didelio tankio lipoproteinai (DTL) arba α-lipoproteinai yra lipoproteinai, dalyvaujantys labai mažo tankio lipoproteinų ir chilomikronų metabolizme, tačiau jie taip pat dalyvauja cholesterolio pernešime. Šiose dalelėse gausu fosfolipidų.

Kai kurie autoriai taip pat teigia, kad yra ir kitų rūšių lipoproteinų, tokių kaip vidutinio tankio lipoproteinai (IDL) ir įvairūs didelio tankio lipoproteinų padaliniai (HDL1, HDL2, HDL3 ir pan.).

Lipoproteinų pavyzdžiai

Didelio tankio lipoproteinai yra siejami su kai kuriomis svarbiomis žmonių ligomis. Šios dalelės dalyvauja perteklinio cholesterolio pernešime iš periferinių audinių į kepenis, ir tokios cholesterolio molekulės yra žinomos kaip „gerasis cholesterolis“.

Cholesterolio apykaita arba „ciklas“ (Šaltinis: Hisashi Shinkai per „Wikimedia Commons“)

Tačiau pastaraisiais dešimtmečiais su didelio tankio lipoproteinais susijęs cholesterolis buvo susijęs su didesne rizika patirti „įvykius“ ar širdies ir kraujagyslių ligas, todėl jis buvo vienas iš labiausiai ištirtų tokių patologinių būklių rizikos veiksnių.

Kitas geras lipoproteinų pavyzdys yra chilomikronai, kurie yra dalelės, susidarančios iš riebalų, vartojamų su maistu, ir pirmiausia pernešamos kraujotakos srautu, kai jas suformuoja gleivinės epitelio ląstelės. žarnyno.

Nuorodos

Chiesa, ST ir Charakida, M. (2019). Didelio tankio lipoproteinų funkcija ir sutrikusi sveikata bei ligos. Širdies ir kraujagyslių sistemos vaistai ir terapija, 33 (2), 207–219.
Christie, WW (2019). Lipidų internetas. Gauta 2020 m. Sausio 28 d. Iš www.lipidhome.co.uk/lipids/simple/lipoprot/index.htm
Durstine, JL, Grandjean, PW, Cox, CA, ir Thompson, PD (2002). Lipidai, lipoproteinai ir mankšta. Journal of Cardiopulmonary Rehabilitation and Prevention, 22 (6), 385-398.
Eisenberg, S., & Levy, RI (1975). Lipoproteinų metabolizmas. In Advances in lipid research (13 tomas, p. 1-89). Elsevier.
Feingoldas KR, Grunfeldas C. Įvadas į lipidus ir lipoproteinus. . In: Feingoldas KR, Anawalt B, Boyce A ir kt., Redaktoriai. Endotekstas. South Dartmouth (MA): MDText.com, Inc .; 2000-. Galima įsigyti iš: www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK305896/
Genest, J. (2003). Lipoproteinų sutrikimai ir širdies bei kraujagyslių sistemos rizika. Paveldimos metabolinės ligos žurnalas, 26 (2–3), 267–287.
„Murray“, R. K., „Granner“, DK, „Mayes“, PA ir „Rodwell“, VW (2014 m.). Harperio iliustruota biochemija. McGraw-Hill.

LIPOPROTEINAI: STRUKTŪRA, SUDĖTIS, FUNKCIJOS, TIPAI, PAVYZDŽIAI - BIOLOGIJA - 2025