Microsoft Word - Lipidi.doc

Transkripts

1 VAV virsmas aktīvas vielaslipīdi organizē nodalījumus ar difīlu dubultslāni kā ūdens un šķīdumu necaurlaidīgu sienu šūnas membrānām. Jēdzieni un termini. Ūdenī nešķīstošos lipīdus pēc kvalitatīvās reaktivitātes iedala divās grupās:. Lipīdi absolūti nešķīstoši ūdenī pretēji olbaltumvielām, ogļhidrātiem, nukleīnskābēm.. Lipīdi virsmas aktīvas vielas VAV ar divdabīgām atomu grupām pret ūdeni organizē membrānas ar: Funkcionālām molekulas atomu grupāmsegmentos: hidrofīlas un hidrofobas. idrofobo ogļūdeņražu virknēm izmēros stiepjoties no metil grupas oglekļa virknes astes gala uz oglekļu virknes sākumu gar metilēnu grupām. difīlu dubultslāni, šūnu Dabā pastāv Taukskābju ogļekļa ķēžu atomu pāra skaita kombinatorika,,,8,0,,,,8,0,: izņemot nepāra,,,, 8, 0,,,, 8, 0,. Aciltransferāzes enzīmi pagarina ķēdi peroksisomās un citosolā bet saīsina βoksidācijas enzīmi peroksisomās un mitohondrijās oglekļa ķēdes otrajā beta β pzīcijā palmitinskabe Esteru saites triglicerīdos taukos un eļļās hidrolizējas: Triglicerīda hidrolīzes produktos ir glicerīns, trīs taukskābes palmitīnskābe, stearīnskābe, oleīnskābe. esteris palmitats esteris Stearats esteris leats triglicerids glicerins palmitinskabe stearinskabe oleinskabe taukskābju neitralizācijas reakcijas produktus ar Na ir sālis un ūdens! ) ) ) palmitinskabe Na natrija palmitats Na natrija stearats stearinskabe Na Na natrija oleats oleinskabe Na Na

2 Ūdenī šķīstošās VAV virsmas aktīvas vielas satur šķīstošo hidrofīlo daļu sārmainā vidē p kā stipru elektrolītu disociētu sāli hidrofoba hidrofila ( ) Na, un Na ūdenī nešķīstošu nepolāru hidrofobu daļu. Sārmainā vidē p Nātrija palmitāts veidojas kā ūdens šķīstoša virsmas aktīvas vielas VAV sāls stiprs elektrolīts. ( ) Na stiprs elektrolīts disociē par Na Na Na Na Na ella,, udens Na Na Na pozitīvu katjonu Na un negatīvu karboksila anjonu ( ). ogļūdeņražu virkne ( ) iegrimst eļļas pilienā. Dubultslānis stabilizējas ar karboksila anjonu vērstu ūdenī uz robežvirsmas eļļa / ūdens. Nātrija katjonu Na disociācija ūdenī nostiprina dubultslāņa stabilitāti hidrofobajam eļļas pilienam pret polāro dispersijas vidi ūdenī. Negatīvi lādēti pilieni ()() atgrūžas viens no otra, novēršot pilienu saplūšanu. Eļas pilieni ietur distanci viens no otra. Eļļa / ūdenī emulsija ir visbiežāk sastopamā emulsija: Eļļa / ūdenī emulsija ir visbiežāk sastopamā: piens, sviests, cilvēka asinīs: hilomikroni, ĻZBL, ZBL, ABL. Ūdens/eļļā tipa dispersijas sistēmas ir ļoti retas, piemēram, krējums. Līdzīgi kā no piena eļļas/ūdenī stāvot veidojas krējums ūdens/eļļā pienam saskābstot, kurā šķīstošie Na un K sāļi kļūst par nešķīstošām taukskābēm p= un skābāks, Simulācijas eksperimentā ar % al veido nešķīstošus taukskābju kalcija sāļus līdzīgi kā skāba vide krējumam veidojoties no piena. iena emulsijas simulācija ar kālija oleātu Kālija oleāta šķīdumam pievieno augu eļļu un sakrata iegūstot pienam līdzīgu baltu opalescentu šķidrumu. Kālija oleāta taukskābes sāls molekulas ar hidrofīlo daļu un hidrofobo daļu ir VAV virsmas aktīva viela. ( )=( ) 7 K stiprs elektrolīts disociē par pozitīvu katjonu K un negatīvu karboksila hidrofoba K hidrofila K K K K K ella,, udens K K K anjonu ( )=( ) 7. 8 ogļūdeņražu virkne iegrimst eļļas pilienā Dubultslānis stabilizējas ar karboksila anjonu vērstu ūdenī nostiprina dubultslāņa stabilitāti nepolārajam hidrofobajam eļļas pilienam pret polāro hidrofīlo dispersijas vidi ūdenī. Negatīvi lādēti pilieni ()() atgrūžas viens no otra, novēršot pilienu saplūšanu. Eļas pilieni ietur distanci viens no otra.

3 ievieno % al šķīdumu, sakrata, novēro uzslāņošanos vai atkārto līdz uzslāņojas krējums. Krējums uzslāņojas virspusē un novēro baltu krējumam līdzīgu opalescenci virsējā slānī. Apakšējais slānis kļūst caurspiīdīgs dzidrs ūdens. Kālija oleāta jonu apmaiņa ar kalcija joniem veido ūdenī nešķīstošu sāli kalcija oleātu. K K a l K l K l Kālija oleāta elektrolīts emulgators mainās no hidrofīla uz hidrofobu. Tā kā hidrofobais emulgators ( )=( ) 7 ) a kalcija oleāts nešķīst ūdenī tas tikai pieskaras ūdens piliena virsmai. idrofobais emulgators veic inversiju aizstājot hidrofīlo emulgatoru. hidrofoba a udens a a a oil a hidrofila Na Na Na Na a Taukskābju K sāls ir stiprs elektrolīts šķīstošs ūdenī. Ūdenī Na oil water Na Na Na nešķīstoši neelektrolīti kā a vai Mg sāls. Tā ir inversas dispersijas sistēmas tips ūdens/eļļā. Dēļ dispersās sistēmas fāzes tipa inversijas pēc al piepilināšanas, jonu apmaiņas reakcijā veidojas ūdenī nešķīstoša neelektrolīta a taukskābes sāls kalcija oleāts. Dispersijas vides noteikšana: eļļas pilieni ūdens dispersijas vidē eļļa/ūdenī vai a udens a a a oil ūdens pilieni nepolārā eļļas vidē ūdens/eļļā. Zinot eļļas un ūdens nesajaukšanās īpašību ar dispersijas vidi nosaka vienu no emulsijas tipiem: a) Dispersijas vides, kuras nesaplūst ir hidrofīla ūdens un hidrofoba eļļa ; b) šķīdība ūdenī ; c)iespējamās dispersijas vides atšķirīgais krāsojums; d) Dispersijas vides elektriskās strāvas vadāmība. Uzpilina uz tīras virsmas stiklam cieši blakus, lai saskaras trīs pilienus ūdeni, emulsiju, eļļu : Eļļa ar ūdeni nesaplūst. Uzpilina uz tīras virsmas stiklam cieši blakus, lai saskaras trīs pilienus ūdeni, emulsiju, eļļu : Eļļa ar ūdeni nesaplūst.

4 Taukskābes ir piesātinātas un nepiesātinātas Taukskābes ir pāru skaitļa oglekļa atomu lineāras virknes, kurās oglekļa atomu skaits tiek izmainīts ik pa diviem oglekļa atomiem,, 8, 0,,,, 8, 0 ar acltransferāzes enzīmiem pagarinot virkni un saīsinoties mitohondrijās ar βoksidācijas enzīmiem. iesātinātās taukskābes iesātinātām taukskābēs nav divkāršās saites oglekļu virknē: IUA : heksadekānskābe; palmitīnskābe IUA : oktadekānskābe ;stearīnskābe 8 IUA : eikozānskābe ; arahīnskābe Nepiesātinātās omega taukskābes ilvēka organisma dzīvības funkcijām neaizstājamās taukskābes ir ω= vai ω= nepiesātinātas, kuras satur vienu dubult saiti _: vai vairākas (maksimāli četras _:) dubult saites. Medicīnā apzīmē omega ω=, ω= taukskābes, kurām parādās dubultsaite pozīcijā no metil grupas gala taukskābes oglekļa atomu virknē. Tā ω= vai ω= ir neaizstājamās taukskābes: linoleīnskābe 8: ω αlinolēnskābe 8: ω omega cis Karsējot augstā temperatūrā virs t º >00 º trans kaitīgās Latvija pārtikā ierobežota zem %. omega cis cis omega cis cis cis omega cis t º >00 º trans trans Kaitīgās trans dubultsaites veidojas karsējot virs >00 º un mikroviļņu krāsnīs sasniedzot 0% Tabula I. atomi Struktūra formulas. IUA nosaukumi Nnosaukumi k.p( ) Dažas dabiskas Taukskābju noārdīšana mitohondrijās ar beta oglekļa oksidēš anas reakciju producē, un enerģiju dzīvības procesiem taukskābes. iesātinātās taukskābes nesatur dubultsaites starp & atomiem palmu eļļa ( ) heksa dekān skābe Grieķiski Stear Arachis zemes almu eļļa Latīniski oleum eļļa Latīniski linum lins, un oleum 8 tauki 0 rieksti : n7 8: n Linsēklu eļļa 8: n eļļa ( ) okta dekān skābe eikosanskabe Nepiesātinātās taukskābes cis 0 7 cis 9 heksadekenskabe , oktadekandienskabe oktadekantrien skâbe cis 9,, palmitīn skābe stearīn skābe arahīn skābe palmitoleīn skābe ω7 linoleīn skābe neaizstājamā ω αlinoleīn skābe neaizstājamā ω mega nepiesātinātās taukskābes uzskaita sākot no metil grupas. Neaizstājamās ir ω un ω Nacionālie Apzīmējumu sistēmas nosaukumi Skaitliskā Δ n := ω almitāts :0 almitoleāts 9 : :0 Δ 9 :n7 :0 ω7 Linoleāts 9, 8: 8:0 Δ 9, 8:n 8:0 ω αlinolenāts 9,, 8: 8:0 Δ 9,, 8:n 8:0 ω 70 77

5 glekļa atomu savienojums palmitāts plus molekulas degvieladzīvība saturs tonnas 0 9 ATMSFERA degviela 7.7 fosila 00 sadedzinasana v.. FTSINTEZE TERRESTRIALA ASIMILAIJA BITA 7 roduce gles, nafta 99.dati SEDIMENTARY rganic carbon 000 MANTLE (a,mg) augu valsts 0 v v atmezosana? LITTER,EAT SIL ARBN augi okeana virsma okeana 7 Vulcanism Weathering 0 8 dzilums okeana, 7 00 Subduction 0. mirusi organika Sedimentation 0. Metamorphism Geochemistry izgulsneti karbonati W.M.White (a,mg) Lectures v izskisana, v okeana virsma 9 v iztvaikosana no okeana virsmas 90 cean Degviela ir ogļūdeņražu maisījums, kurā oglekļa atomi ir saistīti savā starpā un papildināti ar ūdņrsža atomiem. Degvielu dzinējus lieto siltuma enerģijas, mehāniskā darba veikšanai un elektroenerģijas iegūšanai. ilvēce ar kurināmā izmešiem papildina atmosfēras gas saturu 00% par plus 0,7%. keānos visos Zemes ūdeņos ir izšķīdis reizes lielāks aqua daudzums kā atmosfērā 00%, bet Zemes garozā karbonātu (a,mg) ciets izgulsnējumos ir 77 reizes vairāk kā atmosfērā 00%. Zaļo augu fotosintēze katru gadu asimilē daudzumu,% no atmosfēras 00% un ūdens *00%, producējot glikozi ar oglekļa masu,*0 9 tonnas. Fotosintēzē izdalītais skābekļa daudzums atmosfērā 00*0 9 tonnas stabilizē globālo koncentrāciju atmosfērā 0,9%. No glikozes sintezējas taukskābes,,8,0,,,,8. Sešpadsmit oglekļa atomu degviela heksadekēns sadegot producē un gas _degšana > gas G Q Reakcija ir ΔG react = 0,9 kj / mol eksoerģiska; Δ react = 0 kj / mol eksotermiska izdalās siltums Q... Dzinēju degviela nešķīst ūdenī tā pēc nešķīst šūnās un starpšūnu telpā.. Gāzveida skābeklis, ogļskābā gāze ir nāvējoši šūnu organismiem ( medicīnisks simptoms embolija), saplēšot un nosprostojot transportu membrānās. Taukskābes kā palmitāts ar beta oksidēšanā mitohondrijās un peroksisomās ir bio degviela palmitinskabe aqua _beta_oxidation > G Q Reakcija ir ΔG react = 907, kj / mol eksoerģiska; Δ react = 98,87 kj / mol eksotermiska izdalās siltums Q.. Taukskābes transportē olbaltumvielas FABs, kuru kabatās tās nonāk šūnās un starpšūnu telpā.. Skābeklis un ūdens osmozē cauri akvaporīniem nokļūst šūnās, mitohondrijā, peroksisomā. Beta oksidēšanās produkti ģenerē koncentrācijas gradientu, virzienā ārā no šūnas izvadīšanai cauri protonu un bikarbonāta kanāliem. Skābekļa un ūdens osmoze cauri akvaporīniem norisinās pretēji osmolārās koncentrācijas gradientam Δ osm virzienā uz šūnu Bio_oksidēšanas virzienā. Transporta olbaltumvielas FAB, lipokalīni, albumīns nodrošina homeostāzi organismā beta oksidēšanai. Sportā tā ir otrā elpa fiziskās slodzes apstākļos. iezīme: beta oksidēšana norisinās mitohondrijās un peroksisomās. Taukskābes dod līdzvērtīgu enerģiju salīdzināmu ar degvielas dzinējos iegūto vērtību ~0000 kj / mol. Mioglobīna molekula (Mb) skābekļa adsorbcijas ietekmē saista garo virkņu taukskābju, 8, 0,, N karnitina palmitats,, 8, 0 acilkarnitīnu ar no,80,7 kj/mol saistīšanas enerģiju. Skābekļa desorbcija no atspoles molekulas Mb, vienlaicīgi atbrīvo acilkarnitīnu bet apmaiņā piesaista beta oksidēšanas produktus,, saglabājot koncentrāciju [ aqua ], p=7,. Mb atspole kalpo par degvielas piegādātāju muskuļu un kardiomiocītu šūnām fizioloģiski nodrošina homeostāzi [ aqua ], p=7,. 0 J.Biol.hem. 9:.

6 Lipīdi ir dzīvo organismu šūnu membrānu sastāvdaļas LipīdiVirsmas Aktīvas Vielas VAV las kā molekulas organizē difīlu dubultslāni, kas veido ūdeni un ūdenī izšķīdušo vielu necaurlaidīgas šūnu membrānas dzīvajos organismos: Virsmas Aktīvas Vielas VAVlas molekulas satur divas telpiski nodalītas funkcionālās grupas segmentus: hidrofīlu un hidrofobu atomu grupu. hidrofīlās (polārās( ),()) daļas un hidrofobās (nepolāras) ogļūdeņražu ķēdītes. VAV lu hidrofilitāte samazinās no kreisās uz labo pusi VAV lu hidrofobitāte pieaug no kreisās uz labo pusi olāro funkcionālo grupu mijiedarbības stiprums ar ūdeni samazinās uz labo pusi idrofobo ogļūdeņražu ķēžu garums l =n ( ) n pieaug no kreisās uz labo olāro vai lādēto ( ),() grupu hidratācijas () ( ) pakāpe samazinās no kreisas uz labo pa kreisi N 7 pa labi N idrofobo ogļūdeņražu ķēžu garumu veido oglekļu virkne ar pirmo oglekli pie hidrofīlās daļas un pēdējais ogleklis virknē metil grupā astē, piemēram, pie amīna N ar oglekli sākas dodekaamīnam virkne un virkne noslēdzas ar 0 metilgupā astē. VAV las ir šķīstoša ūdenī un ūdenī nešķīstošas, ja VAV la ir labāk šķīstoša eļļā nekā ūdenī. VAV las veido dubultslāni starp ūdeni (polāro ( ),() vidi) un eļļu (nepolāro vidi). Lai dubultslānis kļūtu stabils, VAV lai ir labāk jāšķīst dispersijas vidē nekā dispersajā fāzē. Šī iemesla dēļ hidrofīlās VAV las stabilizē dubultslāņa tipu e/ū eļļas pilieniem / ūdens vidē (piens) un hidrofobās VAV las stabilizē dubultslāņa tipu ū/e ūdens pilieni / eļļas vai tauku vidē (krējums) Agregāt stāvoklis dispersai fāzei Dispersās sistēmas. Tabula Koloīdo un Rupji Disperso sistēmu iedalījums pēc to agregātstāvokļa. Agregāt stāvoklis dispersijas videi Dispersās sistēmas nosaukums Fāzes / Fāzes Simboli g/š/c iemēri un apstākļi Gāze Gāze Aerosols g/g Daži īpaši augstā spiedienā veidoti aerosoli Šķidrums " " š/g Migla, mākoņi, lietus iets " " c/g Dūmi, putekļi Gāze Šķidrums Liosols g/š utas Šķidrums " " š/š Emulsijas, iens, Krējums, Sviests iets " " c/š Suspensijas, Dubļi, Duļķes, Asinis Gāze iets ietie soli g/c utuplasts, Maize, porolons, Siers Šķidrums " " š/c ietās emulsijas, pērles, Audi dzīvā organismā iets " " c/c ietie soli, sakausējumi.

7 Dispersā sistēma ir kurā vienas fāzes daļiņas atrodas izkliedētas otrajā fāzē. Dispersā fāze:? raksturīgi daļiņu izmēri un agregāt stāvoklis. Dispersijas vide:? raksturīgs agregāt stāvoklis. Viela kuras daļiņas ir izkliedētas otrās vielas vidē saucas disperso fāzi, tanī pat laikā viela kuras vidē atrodas dispersā fāze tiek nosaukta par dispersijas vidi. Atbilstoši dispersās fāzes daļiņu izmēriem dispersās sistēmas tiek iedalīta trīs grupās: ) Reālie šķīdumi kur izmēri <nm (0 Å = 0 9 m) atsevišķas molekulas, joni; ) Koloidālie šķīdumi, kur izmēri 00 nm. Daļiņa satur 0 līdz miljons 0 molekulām; ) Rupji dispersas sistēmas kur izmēri pārsniedz >00 nm (>000 Å). Aerosoli, emulsijas un suspensijas dabā. Tipiski organiskās dabas pārstāvji ir šūnu, baktēriju, vīrusu, piens, krējums, sviests, želeja. Neorganiskas dabas pārstāvji ir dūmu, miglas, mākoņu, lietus, Soli liofīlie un liofobie Saskaņā ar vielu dažādo spēju mijiedarboties ar ūdeni Liosolus iedala liofīlos un liofobos. Liofīlā dispersā sistēmā pastāv stipra solvatācija (ūdens vidē hidratācija). Tādēļ tie veidojas patvaļīgi (ΔG<0), nonākot kontaktā ar šķīdinātāju. Tipiski ir olbaltumvielu un lipīdu LielMolekulāru Vielu (LMV) šķīdumi. Liofobās dispersās sistēmās ir ļoti vāja solvatācija. Tādēļ negrib veidoties patvaļīgi (ΔG > 0 ). Ir nepieciešams pielietot speciālas metodes, lai panāktu liofobo solu veidošanos. Tipiskie liofobie soli ir nešķīstošu sāļu, vai smalki dispersu metālu un nemetālu koloīdie ūdens šķīdumi. Četru gadījumu analīze parāda atšķirību liofīlos un liofobos solos. idrofīlās VAV las stabilizē e/ū dubultā slāņa tips e/ū dubultslāņa tips veidojas ja eļļas pilieni disperģējas ūdens vidē. idrofīlās VAV las novietojas uz pilienu virsmas ar polāro galu ūdens virzienā. idrofīla VAV las atrodas vairāk ūdens vidē nekā eļļas pilienā (skat a) un izveidotā barjera aizsargā eļļas pilienus no koalescences (saplūšana) sadursmju laikā. ūdens a b eļļa a VAV la veido stabila dubultslāņa tipu e / ū. idrofīla VAV la izveido barjeru, kura stabilizē dubultslāņa tipu e / ū. b Nestabils dubultslāņa tips ū / e hidrofīlas VAV las klātbūtnē neveidosies. eļļa dubultslānis stabils dubultslānis nestabils idrofobas VAV las stabilizē dubultslāņa tipu ū/e Dubultslāņa tips ū/e veidojas ja ūdens pilieni disperģējas eļļas vidē. idrofobās VAV las novietojas uz pilienu virsmas ar polāro galu ūdens virzienā. idrofobās VAV las atrodas vairāk eļļas vidē nekā ūdens pilienā (skat a) un izveidotā dubultslāņa barjera aizsargā ūdens pilienus no koalescences (saplūšana) sadursmju laikā. eļļa a b ūdens a VAV la veido stabila dubultslāņa tipu ū / e. idrofoba VAV la izveido barjeru, kura stabilizē dubultslāņa tipu ū / e. b Nestabils dubultslāņa tips e / ū ūdens hidrofobas VAV las klātbūtnē neveidosies. dubultslānis stabils dubultslānis nestabils 7

8 Dubultslāņa tipa inversija mainot VAV las hidrofilitāti jeb hidrofobitāti Kā apvērst emulsijas fāzes? Dabā parasti e/ū, bet otrādi ir ļoti reti.. ievienot lielos daudzumos pretēju VAVlu.. Taukskābes dabā ir šķīstošas ūdenī kā Na vai K sāļi un nešķīstošas ūdenī skābes, a vai Mg sāļi. Tā pēc notiek emulsijas tipa apvēršana. aņemam kādu taukskābes Na sāli (stearātu vai palmitātu). Lai apvērstu emulsijas fāzes pievieno al. Jonu apmaiņas reakcijas rezultātā izveidojas ūdenī nešķīstoša a taukskābju sāls: nātrija stearāts kalcija stearāts, kurš sliktāk šķīst ūdenī nekā eļļā. Na * 7 * 8 al 0 Na a Nal * 7 * 8 Ūdenī nešķīstoša a sāls. Tādā veidā emulsija no e/ū pārvēršas par emulsiju ū/e. Solubilizācijas pūslīši hilomikroni, ĻZBL, ZBL, ABL, micellas lodītes. Solubilizācija ir process, kurā ar VAVlu palīdzību panāk ūdenī nešķīstošu vielu šķīdumu veidošanos sīku lodīšu veidā 000 nm līdz 8 nm (hilomikroni, ĻZBL, ZBL, ABL) micellas. Solubilizācija notiek lielas koncentrācijas VAVlu klātbūtnē. Ja VAVlas hidrofobais radikāls satur no0 līdz 0 oglekļa atomus ir iespējams veidoties micellām ūdens šķīdumos (c zīmējumā). Micellu veidošanās sākas pie VAVlu koncentrācijām VAV, kas pārsniedz kritisko koncentrāciju un augstāk. a ie patiesi zemām koncentrācijām VAV pastāv individuālas VAV molekulas, b ie jau augstākām koncentrācijām VAV VAV molekulas asociējas pa divi un pa trīs, c ie kritiskās micellu veidošanās koncentrācijas (KMK) kritvav sāk veidoties sfēriskas lodveida struktūras, kuras sauc par koloidālām micellām, d pie ļoti augstām koncentrācijām veidojas planāras plākšņveida struktūras (lipīdu membrānas analogi). n, molekulu skaits micellā micellu lodīšu veidošanās Ja VAV lu koncentrācija pārsniedz KMK, tad VAV lu šķīdums ir vienīgi micellu formā. VAV las veidotām micellām ir dubultslāņa uzbūves forma iekšējā slānī ir raksturīga hidrofobo daļu orientācija (hidrofobas vides izveidošanās) un ārējā slānī atrodas hidratētās, polārās hidrofīlās VAV lu molekulu daļas. kritvav 8 VAV VAVlu koncentrācija šķīdumā Dabiski, ka šāda dubultslāņa uzbūve ir enerģētiski izdevīga (ΔG<0), kurā ūdens vide ir norobežota ar VAVlas dubultslāni no hidrofobās vides nepieļaujot tiešu kontaktu savstarpēji nešķīstošām fāzēm. Šādā lodīšu veidojumā var "paslēpties" ūdenī nešķīstošu vielu molekulas (hidrofobās vai nepolārās vielas), lipoproteīnu pūslīši var saturēt līdz n= 0 molekulām ūdenī nešķīstošu lipīdu (taukus, holesterīnu, eļļas). Solubilizētās vielas molekulas lipīdi ūdenī nešķīst jo ir hidrofobi VAVlas molekulas D 9 8 A 0 B 7 Ūdenī nešķīstošo tauku solubilizācija gremošanas traktā notiek pateicoties VAV las vielas žults skābes (holesterolskābes) augstai koncentrācijai VAV virs KMK. Tāpēc tā var veidot micellas. Tas izskaidro, ka nepietiekamas žults darbības dēļ rodas traucējumi taukvielu asimilācijai šķīšanai un tad nevar lietot uzturā treknu barību. N Glikoholesterolskābe (primārā žults skābe) Litoholesterolskābe (sekundārā žults skābe)

9 olesterols Lipīds holesterols 7 oglekļu steroīds (nelokāmsciets stērisks rāmis) ogļūdeņražu molekula. ) Četri steroīda cikli apzīmēti par A, B, un D; ) Leņķiskās metil grupas iezīmētas 8 un 9; ) Trīs metil grupas iezīmētas, un astes dakša, rīkste, āķa veida kā atskabarga ir labs sajūgs cieši savelkošs ogļūdeņražu virknes membrānā; ) Dubult saite starp oglekļu atomiem un >=< stiprina cietus, nelokāmus četrus ciklus; ) idroksils pie oglekļa ; idroksila grupa saista ar ūdeņraža saiti...=< karboksila skābekli taukskābē : leāta vai citas taukskābes karboksila skābekli >=...; A D A B 7 olesterols Steroīds spirts =holesterols 7 B 9 R D A B 7 olesteril esteris 9 7 holesteril esteris holesterīns karboksila grupas skabeklis v lenkiskas,, metil grupas udenraza saite olesteril esterisholesterīns tiek uzkrāts un noglabāts aknās un ekstra hepatiskās (leikocītu, makrofāgu) šūnās kā mazi lipīdu pilieniņi. astes daksa, rikste, atskabarga 8 7 nelokams ramis Steroīdu hormoni veidojas no holesterola tieši saņemtu no lipoproteīniem vai lipokalīniem, kuri iekļūst šūnā endocitozē ar receptoru starpniecību. Endo lizosomās, holesterols atdalās no holesterola esteriem ar lizosomālo skābes lipāzi (lysosomal acid lipas LAL; traucējumi Volmana slimībā) un eksportēti ar Niemanaik tipa (N) olbaltumvielām (traucējumi N slimībā). Šīs slimības raksturīgas ar akumulētu holesterolu un holesterola esteri vairākos šūnu tipos. Mehānisms ir zināms kā transcitoplasmas holesterola transports, iespraukšana membrānā un izvilkšana no membrānas ar lipokalīnu olbaltumiem. olesterola esteri un brīvais holesterols enzimātiski interkonvertējas lipīdu pilienos. olesterola transportā uz holesterola nabadzīgajām ārējām mitohondrijas membrānām (MM) iesaistītas holesterola transporta olbaltumvielas StAR. Tad uz iekšējās mitohondrijas membrānas (IMM) iesākas steroīdu ģenēze itohromā 0scc (YA) pārvēršot holesterolu par pregnenolonu. Akūtā steroido ģenēzes atsauce regulējas ar holesterola piegādi no MM uz IMM, pieslēdzoties caur steroido ģenēzes akūtās regulācijas olbaltumu StAR (steroidogenic acute regulatory StAR protein). ronisku steroido ģenēzes kapacitāti nosaka ar YA gēnu transkripciju. StAR mutācijas izraisa iedzimtu lipoīdo adrenālo hiperplāziju (pieaugumu), ar neesošu steroido ģenēzi, potenciāli letālu sāļu zudumu, un,xy seksa reversu. StAR mutācijas sākumā izjauc vairākas, bet ne visu steroido ģenēzi; zema līmeņa StARneatkarīgā steroido ģenēze izzūd vēlāk dēļ šūnu bojājumiem, ko izskaidro klīniskie izmeklējumi. Reta 0scc mutācija izraisa līdzīgu sindromu. Šis pārskats attiecina šos agros soļus steroīdu biosintēzēs. olesterols ar hidroksila grupu sastāda / membrānas masas daļu. olesteril esteris kā holesterola spirta grupai piesaistīta acil grupa R veido apolāru holesteril esteri holesterīnu.

10 olesterola un fosfolipīda kompleks /L=/ šūnu membrānās Fosfolipīdu masas daļa membrānās veido.% masas daļas (/) no kopējās 00% massas. tro trešdaļu (/) membrānas masas sastāda 7 oglekļu steroīds (nelokāms stērisks rāmis) ogļūdeņražu lipīdsholesterola molekula. olesterola molekulā četri cikli A, B, un D. iecas metil grupas leņķiskās un astes daļā dakšiņas, rīkstes, atskabargas formā labi sajūdz cieši savelkot ogļūdeņražu virknes. Dubult saite starp oglekļa un atomiem >=< stiprina cietus, nelokāmus četrus ciklus. glekļa hidroksil grupa saistās ūdeņraža saitē...=< ar karboksila skābekli =< taukskābē. N v udenraza saite 9 8 abas lenkiskas metil grupas olesterols kā steroīds veido membrānas mehāniski stabilas, novēršot membrānu saplīšanu ar ūdens molekulu un ūdenī izšķīdušo komponentu: sāļu un bioorganisko molekulu iztecēšanu. holesterols z molu attiecība cilvēka sarkano asins šūnu membrānās ir ar normālo vērtību robežās fosfolipids L 0.9 līdz.0 (Journal of ellular Biochemistry 00 V8,, p 0) pirmā publikācija 978.gadā. Ja holesterola daudzums samazinās līdz 0, = L, tad membrāna plīst šūnas saturs izlīst, bet ja holesterola daudzums pieaug līdz, = L, tad membrāna kļūst cieta, nelokāma un saspiež kanālus, akvaporīnus, receptorus, kuri pārstāj funkcionēt.,, 0

11 Fosfolipīdi atšķirīgi ekstracelulārā un intracelulārā šūnu telpā Membrānas citosola šūnas iekšpusē vitāla izejviela: ) arahidonskābei eikosanoīdu producēšanai; pēc hidrolīzes ) atšķelt inozitola trifosfāta signāla pārneses molekulu; un pāri palikušais ) diglicerīds signālu komunikācijas molekula; Kefalīns fosfatidil etanolamīns pie p=7, ir protonēts ar pozitīvu lādiņu N N hidrolize arahidonats eikosanoidu produkcijai Etanolamīna fosfāta esteris pāri palikušais diglicerīds DAG signālu komunikācijas molekula N arahidonats eikosanoidu producesanai v Inozitola trifosfāta un diglicerīda DAG izejviela intracelulāra komunikācijas molekula: Inozitola trifosfāts signāla pārneses molekula arahidonats eikosanoidu producesanai v hidrolize arahidonats eikosanoidu producesanai v Sfingolipīdi ir sfingozīna amino spirtu atvasinājumi. Sfingozīns ir 8 molekula ar hidroksil grupām pie un, ar amino grupu N pie un trans dubultsaiti >=< pie. ( ) N Glucosyl ceramide (cerebroside) R ( ) N fatty acid amide glucose phosphate Keramīds taukskabes amīds R ( ) N taukskabes amids Sfingomielīns N R ( ) N fatty acid amide phosphate choline oligosaccharide ceramide (ganglioside)

12 D A B 7 olesterols 7 olesterols membrānu kā fosfolipīdu slānīšu komponente ar hidrofīlo un hidrofobo 7 ogļūdeņražu daļu olesterola esteris D A B R 7 olesterīns nepolārs holesterola un taukskābes esteris hidrofobs Apolipoproteīni B8, III, II ilomikrona molekulārā struktūra. Virsmas slāni veido fosfolipīdi, ar fosfāta galvas grupu vērstu uz ūdens fāzi. Triacilgliceroli novietojušies iekšpusē (dzeltens) (satur līdz 0 molekulu) veido hilomikrona masas daļu virs 80% no kopējās masas veido hidrofobo interjeru kopā ar diviem taukskābju glicerola esteriem fosfolipīdu molekulās. Daži apolipoproteīni, kuri izspiedušies uz āru virspusē (B8, lll, ll) darbojas kā signālmolekulas uztvērējenzīmiem hilomikrona satura metaboliskai izlietošanai apkārtējo audu šūnās un B8 piesaistās šūnu receptoriem (aknu) iekļūšanai šūnā. ilomikronu diametrs atrodas robežās no 80 nm līdz apmēram 000 nm. iecas lipīdu transporta formas asins plazmā Lipoproteīnu olesterols Triacilglicerols un Fosfolipīdi pūslīšos ar izmēriem olesterīns holesterola esteris no 8 nm līdz 000 nm ĻZBL ZBL ABL Albumīns transporta forma tauk skābēm un ūdenī nešķīstošām zālēm hilomikroni ļoti zema blīvuma zema blīvuma augsta blīvuma lipoproteīni lipoproteīni lipoproteīni lipoproteīni 8000 nm 870 nm 0 nm 8 nm... Atšķirības starp Solubilizācijas micellu un lipoproteīnu pūslīšu uzbūvi Formāli Lipoproteīnu un Solubilizācijas lodīšu veidošanās procesi šķiet līdzīgi, jo abos gadījumos divi šķidrumi veido disperso fāzi ar VAV lu palīdzību. Kopīgā pazīme starp abiem procesiem ir: ka veidojoties dubultslānim viens šķidrums veido pilienus otrā šķidrumā un tikai plāns VAV lu slānītis (emulgators, fosfolipīds) aizsargā pilienus no koalescences (salipšanas), tur pretī liels daudzums VAVlu veido micellas un neliels daudzums dispersās fāzes var paslēpties micellu iekšpusē, kamēr lipoproteīnu veidotā fosfolipīdu pūslīšu sistēma ir daudz lielāka (satur līdz 0 molekulu) un ir stabila transporta forma lipīdiem (hidrofobajiem) asins plazmā (ūdenī).

13 Aptaukošanās ar holesterīna asinsvadu aizsprostojumi ir sirds Taukos šķīstošās vielas cilvēka organismā sauc par lipīdiem. iemēram, tauki, eļļas, vitamīni, holesterols, holesterīns, hormoni un taukos šķīstošās ārstnieciskas vielas. Jau 0.gadsimta astoņdesmitajos gados zinātnieki noskaidroja, ka lipīdu cirkulācija cilvēka asinīs lipoproteīnu lodīšu formā ir svarīgs šo ūdenī nešķīstošo vielu transporta veids organismā, lai nogādātu līdz katrai organisma šūnai nepieciešamās vielas: taukus, holesterolu, holesterīnu, hormonus, vitamīnus K, E, D, A un taukos šķīstošās ārstnieciskās vielas no uzņemtajām zālēm. Veselīga un saskanīga ar dabu dzīves laimīga cilvēka organisma vielu maiņa notiek ar apkārtējo vidi, kura ir veidota mājīgi un cilvēka dzīvei draudzīgi, nodrošinot ilgtspējīgu cilvēku sabiedrības veselīgu attīstību kā veselumu. Aptaukošanās, holesterīna izgulsnēšanās un asinsvadu nosprostošana izjauc veselīgo saskaņu ar dabu. Tad rodas asinsrites traucējumus, ko mēs pazīstam ar slimību nosaukumiem: sirds trieka infarkts un asinsizplūdums smadzenēs insults. Apaukstējoties vai mehānisku trauma gadījumos vai infekcijas iedarbībā asinsvadu sieniņu šūnas iekaist un tas piesaista aizsarg šūnu leikocītu paaugstinātu aktivitāti pret iekaisuma perēkļiem un kuri, uzbrūkot infekciju avotiem, apšauda tos ar peroksīda molekulām ķīmiski pārveidojot svešķermeņus un saistoties ar tiem attīra organismu no svešķermeņiem. Diemžēl šo notikumu tuvumā atrodas arī zema blīvuma lipoproteīnu lodītes, kuru olbaltumviela arī oksidējas ar peroksīdu, un pēc oksidēšanās cieši pielīp pie asinsvadu sieniņām. Gadu gaitā krājoties izveidojas holesterīna aizsprostojumi, kuri nešķīst asinīs, jo nešķīst ūdenī. Asinsvadu iekaisumus izraisa arī paaugstināta radiācija, piemēram, Černobiļas katastrofas likvidatoru organismā parasti novērojami asinsvadu holesterīna aizsprostojumi, kuri radušies asinsvadu iekaisumu rezultātā no radiācijas ar radio aktīvo atomu izotopu nokļūšanu organismā. ārmērīga tauku un eļļu lietošana uzturā izsauc lipoproteīna lodīšu daudzuma pieaugumu asinīs un kā arī organismā nepatērētie tauki uzkrājas tauku šūnās palielinot tauku šūnu izmērus un notiek ķermeņa aptaukošanās. Tauki cilvēka organismā sadeg fiziskas slodzes rezultātā un tas notiek sportista organismā sacīkšu laikā. Lai tauku sadedzināšanas process notiktu netraumējot muskuļu šūnas (pārslodze rada muskuļu arī sirds šūnu iekaisumu un bojāeju), tad organismam ir jābūt labi trenētam, jo tauku sadedzināšanai no tauku šūnām nepieciešams daudz skābekļa, ko piegādā attīstīta laba asinsrites sistēmu, ko var attīstīt pareizi trenējot organismu ilgākā laika posmā. infarkta un smadzeņu insulta izraisītāji 8000 nm ilomikroni ylē grieķiski nozīmē viela, matērija lipoproteīnu sākuma forma pēc ēšanas tulkojumā no grieķu valodas mikrona viela lipoproteīni lipoproteīni Lipoproteīni 870 nm ĻZBL ļoti zema blīvuma 0 nm ZBL zema blīvuma 8 nm ABL augsta blīvuma 7. att. Elektronu mikroskopā asinīs var ieraudzīt neliela izmēra tauku lodītes, kuru izmēri samazinās šādā secībā hilomikroni, ļoti zema blīvuma lipoproteīni, zema blīvuma lipoproteīni un augsta blīvuma lipoproteīni. Lipīdi ir tauki, holesterīns un vitamīni K,E,D,A, kuri nešķīst ūdenī un asinīs. Žults, zarnu un aknu šūnas sadala ar uzturu uzņemtos lipīdus sīkās lodītēs, kuras brīvi peld asiņu ūdens vidē. Lipīdus saistoša olbaltumvielas molekula pārklāj lodīšu virsmu un pasargā tās no salipšanas un izgulsnēšanās uz asinsvadu sieniņām. Tāpēc šīs tauku lodītes sauc par lipoproteīniem. Lipoproteīni ir vienīgais veids cilvēka organismā kā nogādāt līdz katrai organisma šūnai ūdenī nešķīstošos lipīdus: taukus, holesterolu, holesterīnu, hormonus, vitamīnus K, E, D, A un ārstnieciskās vielas no zālēm.