Биохимия человека Том 1 - Марри Р. 1993

Биоэнергетика и метаболизм углеводов и липидов
Транспорт и запасание липидов
Липиды плазмы крови и липопротеины

Состав

Экстракция липидов плазмы крови соответствующим растворителем и последующее фракционирование полученного экстракта показали, что в плазме крови содержатся триацилглицеролы, фосфолипиды, холестерол и эфиры холестерола, а также небольшое количество неэстерифицированных длинноцепочечных жирных кислот (свободных жирных кислот), которые составляют менее 5% от общего количества жирных кислот, находящихся в плазме. Свободные жирные кислоты (СЖК) являются метаболически наиболее активными липидами плазмы. Основные классы липидов, обнаруженные в плазме крови, приведены в табл. 26.1.

Чистый жир имеет меньшую плотность, чем вода, следовательно, чем выше соотношение липида и белка в липопротеинах, тем ниже их плотность (табл. 26.2). Это обстоятельство лежит в основе разделения липопротеинов плазмы крови методом ультрацентрифугирования. Скорость всплывания каждого липопротеина в растворе NaCl (удельный вес 1,063) может быть выражена в единицах флотации Сведберга (Sf) Одна единица Sf равна 10^-13 см/с на 1 дин/г при 26° С. В табл. 26.2 приведен состав различных фракций липопротеинов, полученных в результате центрифугирования плазмы. Различные классы липидов присутствуют в большинстве фракций. Поскольку фракции представляют собой физиологические компоненты плазмы, то общий химический анализ последней на содержание различных липидов (за исключением СЖК) дает незначительную информацию.

Таблица 26.1. Липиды плазмы крови человека

Общее количество жирных кислот (в расчете на стеариновую кислоту) колеблется от 200 до 800 мг/100 мл, из них 45% — в составе триацилглицеролов, 35% — в составе фосфолипидов, 15% — эфиры холестерола и менее 5% — свободные жирные кислоты

¹⁾ Колеблется в зависимости от характера питания.

²⁾ Определяли содержание фосфора. Фосфор липидов х 25 = фосфолипид в виде фосфатидилхолина (4% фосфора).

Таблица 26.2. Состав липопротеинов плазмы крови человека

СЖК—свободные жирные кислоты, ЛПОВП (липопротеины очень высокой плотности) являются минорной фракцией, имеющей плотность 1,21—1,25.

Рис. 26.1. Разделение липопротеинов плазмы крови методом электрофореза.

Наряду с методами, основанными на различной плотности, липопротеины можно разделить также методом электрофореза (рис. 26.1) и более точно идентифицировать методом иммуноэлектрофореза. Помимо СЖК выделено 4 главные группы липопротеинов, важных в физиологическом отношении и при постановке клинического диагноза: 1) хиломикроны, образующиеся в кишечнике при всасывании триацилглицерола; 2) липопротеины очень низкой плотности (ЛПОНП или пpe-ß-липопротеины), которые образуются в печени и используются для экспорта триацилглицерола; 3) липопротеины низкой плотности (ЛПНП или ß-липопротеины), представляющие собой конечную стадию катаболизма ЛПОНП; 4) липопротеины высокой плотности (ЛПВП или а-липопротеины), участвующие в метаболизме ЛПОНП и хиломикронов, а также холестерола. Основным липидом хиломикронов и ЛПОНП является триацилглицерол, в то время как преобладающими липидами ЛПНП и ЛПВП являются соответственно холестерол и фосфолипиды (табл. 26.2).

Структура

Белковая часть липопротеинов называется аполипопротеином или апобелком, в некоторых ЛПВП на ее долю приходится около 60%, а в хил омикронах — всего 1%.

Типичный липопротеин, например хиломикрон или ЛПОНП, состоит из липидного ядра (образованного в основном неполярными триацилглицеролами и эфирами холестерола) и наружного слоя, состоящего из более полярных фосфолипидов, холестерола и апобелков. Некоторые апобелки являются интегральной частью липопротеина и постоянно входят в его состав, в то время как другие могут переноситься на другие липопротеины (рис. 26.2).

Аполипопротеины (апобелки)

В состав липопротеинов входят один или несколько белков или полипептидов, которые называют апобелками. Эти белки обозначают буквами латинского алфавита (АВС). Так, два главных апобелка ЛПВП обозначаются А-I и А-ІІ. Основным апобелком ЛПНП является апобелок В, он является также компонентом ЛПОНП и хиломикронов. Однако апобелок В хиломикронов (В-48) меньше, чем апобелок В в ЛПНП или ЛПОНП (В-100), и имеет другой аминокислотный состав. В-48 синтезируется в кишечнике, а В-100 — в печени. (У крыс в печени, по-видимому, образуется как В-100, так и В-48.) Апобелки С-I, С-ІІ, С-ІІІ представляют собой небольшие полипептиды, которые могут свободно переходить от одного липопротеина к другому (табл. 26.3). В состав углеводов, на долю которых приходится примерно 5% апобелка В, входят манноза, галактоза, фукоза, глюкоза, глюкозамин и сиаловая кислота. Таким образом, некоторые липопротеины являются также гликопротеинами. С-ІІ является важным активатором внепеченочной липопротеинлипазы и участвует в освобождении кровотока от триацилглицеролов. А-I в ЛПВП является активатором лецитин: холестерол-ацилтрансферазы плазмы крови, благодаря действию которой происходит в основном образование эфиров холестерола у человека.

Рис. 26.2. Схема строения липопротеина плазмы крови. Следует отметить сходство со структурой плазматической мембраны. Получены данные, согласно которым некоторое количество триацилглицеролов и эфиров холестерола содержится в поверхностном слое, а во внутренней области имеется свободный холестерол.

Таблица 26.3. Апобелки липопротеинов плазмы крови человека

Помимо апобелков А, В и С в липопротеинах плазмы крови было идентифицировано еще несколько апобелков. Одним из них является выделенный из ЛПОНП апобелок Е (10% от общего количества аминокислот в нем составляет аргинин), на долю которого в норме приходится 5—10% от общего количества апобелков ЛПОНП. Содержание апобелка Е в широкой фракции ß-ЛПОНП при электрофорезе возрастает у больных гиперлипопротеинемией типа III.