LIPOPROTEIINIT: RAKENNE, KOOSTUMUS, TOIMINNOT, TYYPIT, ESIMERKIT - BIOLOGIA - 2026

Lipoproteiinit ovat monimutkaisia hiukkasia, jotka toimivat kuljetuksen ja imeytymistä lipidien veren ja eri kudoksissa. Ne koostuvat pääasiassa ei-polaarisista lipideistä, kuten kolesterolista ja triglyserideistä, joidenkin fosfolipidien ja proteiinien lisäksi.

Nämä ovat molekyyliagregaatteja, jotka syntetisoidaan pääasiassa suolistossa ja maksassa. Kiertoon tullessaan ne ovat jatkuvan vuon tilassa, mikä tarkoittaa, että ne muuttavat koostumustaan ​​ja fysikaalista rakennettaan säännöllisesti "vangitsemisen" aikana. "Ja metaboloituu" kohdennettujen "kehon kudosten kautta.

Lipoproteiinin rakenne (Lähde: AntiSense Wikimedia Commonsin kautta)

Lipidikomponentit, joita ei imeydy tietyn kudoksen lipoproteiinien läpi, palautuvat yleensä "siirtoina" maksaan, missä ne edelleen prosessoidaan.

Suurinta osa lipoproteiineista tutkitaan johtuen niiden suhteesta ihmisten terveyteen. Niiden mukaan on määritelty neljä kliinisesti merkittävää tyyppiä, joista jokaisella on erilaiset fysiologiset toiminnot: kylomikronit, erittäin alhaiset lipoproteiinit. tiheys, pienitiheyksiset lipoproteiinit ja korkean tiheyden lipoproteiinit.

Tässä mielessä plasman lipoproteiinit liittyvät läheisesti patologisiin prosesseihin, joilla on suuri merkitys ihmisille, kuten arterioskleroosiin ja sepelvaltimoiden sairauteen.

Rakenne

Plasman lipoproteiinit ovat hiukkasia, joilla on melkein pallomainen rakenteellinen morfologia, koska ne ovat todellisuudessa lipidien ja proteiinien komplekseja misellejä, joissa lipidien hydrofobiset tai apolaariset alueet kohtaavat toisiaan keskellä, kun taas hydrofiiliset tai navat paljastetaan pintaa kohti kosketuksessa vesipitoisen väliaineen kanssa.

Näiden hiukkasten hydrofiilinen "kuori" tai "päällyste" koostuu pääasiassa esteröimättömistä kolesterolimolekyyleistä, fosfolipideistä, joiden polaariset "päät" "osoittavat" ulospäin, ja proteiineista, joita kutsutaan apolipoproteiineiksi; kun taas keskiosa tai "ydin" koostuu kolesteroliestereistä ja triglyserideistä.

Lipoproteiinien koostumus

Kuten selitettiin, lipoproteiinit ovat hiukkasia, jotka koostuvat periaatteessa lipidien ja proteiinien seoksesta, jotka suorittavat kuljetustoimintoja.

- Rasvaosa

Lipidiproteiinityypistä riippuen lipidikoostumus voi vaihdella, etenkin suhteessa fosfolipidien ja vapaiden tai esteröityjen kolesterolimolekyylien määriin.

Koostumuksen lisäksi lipidien massa tai osuus lipoproteiineissa on myös hyvin vaihteleva. Esimerkiksi kylomikroneissa lipidit edustavat yli 98% lipoproteiinimassasta, kun taas tiheästi saatuissa lipoproteiineissa nämä voivat olla vähemmän kuin 50%.

Lipoproteiineihin liittyy yleensä triglyseridien kuljetus varastointia varten (rasvakudos) tai niiden käyttö aineenvaihdunnassa (solut tai lihaskuidut).

Nämä triglyseridit voivat olla eksogeenistä alkuperää (imeytyy suolistosta ruoasta) tai endogeenisiä (maksa- ja suolisolujen syntetisoimat ja erittämät).

Kylomikronit ja erittäin pienitiheyksiset lipoproteiinit ovat kahta lipoproteiinityyppiä, joilla on suurin triglyseridien ja kolesterolin määrä, joten niiden tiheys on huomattavasti pienempi kuin muiden lipoproteiinien.

Sitä vastoin matalatiheyksisten ja erittäin tiheiden lipoproteiinien lipidikomponentti koostuu pääasiassa kolesterolista ja fosfolipideistä. Lipoproteiineista löydetyimpiä fosfolipidejä ovat sfingomyeliinit ja fosfatidyylikoliinit, joiden moolisuhteet vaihtelevat lipoproteiineista lipoproteiineihin.

On tärkeää huomata, että monet lipoproteiinien fysikaaliset ominaisuudet liittyvät niiden lipidipitoisuuteen ja koostumukseen, mukaan lukien vaahdotusominaisuudet, pintavaraus ja siirtymis taipumus sähkökenttiä.

- Valkuaisaineosa

Proteiinit, jotka liittyvät kaikkiin plasman lipoproteiineihin, tunnetaan apolipoproteiineina tai apoproteiineina, ja kuten lipidien kanssa, näiden molekyylien määrä lipoproteiinien eri luokissa on hyvin vaihteleva.

Kylomikroneissa, jotka ovat vähiten tiheitä lipoproteiineja, on noin 1% proteiinia, ja enimmäispitoisuus on ilmoitettu joissakin korkean tiheyden lipoproteiineissa (pienimmistä lipoproteiineista), joiden arvot ovat lähellä 50%.

Ihmisistä on eristetty ja kuvattu enemmän tai vähemmän 10 erityyppistä apoproteiinia, jotka nimetään "ABC" -nimistön mukaisesti: Apo AI, Apo A-II, Apo A-IV, Apo B- 100, Apo B-48, Apo CI, Apo C-II, Apo C-III, Apo D ja Apo E.

Suuritiheyksisten lipoproteiinien pääproteiini tunnetaan apolipoproteiini A: na (Apo AI ja Apo A-II), matalatiheyksisten lipoproteiinien pääproteiini on apoproteiini B (jota esiintyy myös kylomikroneissa ja erittäin pienitiheyksisissä partikkeleissa)) ja kylomikronien apolipoproteiini on Apo B-48, pienempi kuin pienitiheyksisten lipoproteiinien Apo B.

Apoproteiinit CI, C-II ja C-III ovat pienimolekyylipainoisia proteiineja, joita löytyy plasmasta osana korkea- ja erittäin pienitiheyksisiä hiukkasia.

Jotkut lipoproteiineihin liittyvistä proteiineista ovat glykoproteiineja, kuten on Apo E: n tapauksessa, joka on eristetty erittäin matalasta ja korkeatiheyksisistä lipoproteiineista.

Päätoiminnot

Yleensä apolipoproteiinit vastaavat muun muassa seuraavista toiminnoista:

- Ole osa lipoproteiinien päärakennetta.

- Toimia entsymaattisina kofaktoreina joillekin proteiineille, joilla on entsymaattista aktiivisuutta ja jotka osallistuvat niiden metaboliaan.

- Spesifiset ligandit lipoproteiinireseptoreille "kohde" tai "kohde" kudossolujen pinnalla triglyseridien ja kolesterolin kuljettamiseksi.

ominaisuudet

Lipoproteiinit osallistuvat aktiivisesti ruoasta saatujen rasvahappojen kuljetukseen ja imeytymiseen suolistossa. Lisäksi nämä partikkelit osallistuvat myös lipidien kuljetukseen maksasta perifeerisiin kudoksiin ja käänteisessä kuljetuksessa, ts., perifeerisistä kudoksista maksaan ja suolistoon.

Lipoproteiinimetabolia (Lähde: Npatchett Wikimedia Commonsin kautta)

Nämä molekyyliagregaatit tekevät sitten hydrofobiset lipidiaineet "yhteensopiviksi" vesipitoisen väliaineen kanssa, joka muodostaa suurimman osan eläimen kehon nesteistä, mahdollistaen niiden "kuljetuksen ja kuljettamisen" kudoksiin, missä niitä tarvitaan.

Toissijainen funktio, joka on annettu lipoproteiineille, käsittää lisäksi vieraiden myrkyllisten yhdisteiden kuljetuksen, joilla on hydrofobisia ja / tai amfipaattisia ominaisuuksia (yksi äärimmäinen hydrofobinen ja toinen hydrofiilinen), kuten eräiden bakteeritoksiinien tapauksessa.

Ne voivat myös kuljettaa rasvaliukoisia vitamiineja ja antioksidanttimolekyylejä koko kehossa.

Tyypit (luokittelu)

Lipoproteiinit luokitellaan niiden tiheyden mukaan, ominaispiirteeseen, joka liittyy suoraan lipidien ja niitä muodostavien proteiinien osuuden väliseen suhteeseen, ja joka on erittäin hyödyllinen, kun ne erotetaan ultrakestrifugointiprosesseilla.

Siksi nämä hiukkaset on luokiteltu neljään eri ryhmään, joista kukin suorittaa tietyn toiminnon ja jolla on erilaiset ominaisuudet. Nämä ryhmät ovat: kylomikronit, erittäin matalatiheyksiset lipoproteiinit, matalatiheyksiset lipoproteiinit ja korkean tiheyden lipoproteiinit.

kylomikronit

Kylomikronit (CM) muodostuvat rasvahapoista ja lipideistä, jotka tulevat kehoon ruoan kanssa, ja kun ne ovat imeytyneet suoliston epiteelin soluihin, sekoittuvat ja yhdistyvät toistensa kanssa. joitain proteiineja.

Kylomikronin rakenne (Lähde: Posible2006 Wikimedia Commonsin kautta)

Kylomikronien muodostuminen edeltää niiden vapautumista tai erittymistä imusysteemeihin ja myöhemmin verenkiertoon.

Kun nämä partikkelit ovat saavuttaneet tietyt ekstrahepaattiset kudokset, ne metaboloituvat aluksi lipoproteiinilipaasina kutsutun entsyymin avulla, joka kykenee hydrolysoimaan triglyseridejä ja vapauttamaan rasvahappoja, jotka voidaan sisällyttää kudoksiin tai hapettaa polttoaineena.

Erittäin pienitiheyksiset lipoproteiinit

Hyvin matalatiheyksisiä lipoproteiineja tai erittäin pienitiheisiä lipoproteiineja (VLDL), joita tunnetaan myös nimellä “pre-β-lipoproteiineja”, tuotetaan maksassa ja ne suorittavat triglyseridien vientiä, jotka edustavat yhtä sen pääkomponenteista.

Nämä ovat yksi paastoeläinten plasmasta löytyviä lipoproteiineja, ja niiden pitoisuus kasvaa iän myötä.

Pienitiheyksiset lipoproteiinit

Nämä lipoproteiinit, jotka tunnetaan nimellä LDL (matalan tiheyden lipoproteiini) tai p-lipoproteiineja, edustavat viimeisiä vaiheita erittäin matalatiheyksisten lipoproteiinien katabolismissa ja ovat rikkaita kolesterolimolekyyleistä.

Matalatiheyksisiä lipoproteiineja on runsaasti, ja ne edustavat noin 50% plasman lipoproteiinien kokonaismassasta ja vastaavat yli 70% kolesterolin kuljettamisesta veressä. Kuten erittäin matalatiheyksiset lipoproteiinit, myös näiden lipoproteiinien pitoisuus plasmassa kasvaa kehon ikääntyessä.

Korkean tiheyden lipoproteiinit

Korkean tiheyden lipoproteiinit (HDL) tai a-lipoproteiinit ovat lipoproteiineja, jotka osallistuvat erittäin matalatiheyksisten lipoproteiinien ja kylomikronien metaboliaan, mutta ne osallistuvat myös kolesterolin kuljetukseen. Nämä hiukkaset ovat runsaasti fosfolipidejä.

Jotkut kirjoittajat ehdottavat myös, että on olemassa muun tyyppisiä lipoproteiineja, kuten välitiheyden lipoproteiineja (IDL) ja erilaisia ​​tiheästi tarkoitettujen lipoproteiinien alajakoja (HDL1, HDL2, HDL3 ja niin edelleen).

Esimerkkejä lipoproteiineista

Suuren tiheyden lipoproteiinit liittyvät joihinkin tärkeisiin ihmisten sairauksiin. Nämä hiukkaset osallistuvat ylimääräisen kolesterolin siirtymiseen perifeerisistä kudoksista maksaan, ja sellaisia ​​kolesterolimolekyylejä kutsutaan "hyväksi kolesteroliksi".

Kolesterolimetabolia tai "sykli" (Lähde: Hisashi Shinkai Wikimedia Commonsin kautta)

Viimeisen vuosikymmenen aikana tiheään lipoproteiineihin liittyvään kolesteroliin on kuitenkin liitetty suurempi riski kärsiä "tapahtumista" tai sydän- ja verisuonitaudeista, minkä vuoksi se on ollut yksi tutkituimmista riskitekijöistä sellaisille patologisille tiloille.

Toinen hyvä esimerkki lipoproteiineista on kylomikronit, jotka ovat hiukkasia, jotka muodostuvat ruuan kanssa käytetyistä rasvoista ja kuljetetaan ensisijaisesti verenkiertoon, kun ne ovat muodostettu limakalvon epiteelisoluista suoliston.

Viitteet

1. Chiesa, ST, ja Charakida, M. (2019). Korkean tiheyden lipoproteiinitoiminta ja toimintahäiriöt terveydessä ja sairauksissa. Sydän- ja verisuonilääkkeet ja terapia, 33 (2), 207 - 219.
2. Christie, WW (2019). Lipidiverkko. Haettu 28. tammikuuta 2020, osoitteesta www.lipidhome.co.uk/lipids/simple/lipoprot/index.htm
3. Durstine, JL, Grandjean, PW, Cox, CA, ja Thompson, PD (2002). Lipidit, lipoproteiinit ja liikunta. Journal of Cardiopulmonary Rehabilitation and Prevention, 22 (6), 385-398.
4. Eisenberg, S., & Levy, RI (1975). Lipoproteiinien metabolia. In Advances in lipid research (osa 13, s. 1-89). Elsevier.
5. Feingold KR, Grunfeld C. Johdatus lipideihin ja lipoproteiineihin.. Julkaisussa: Feingold KR, Anawalt B, Boyce A, et ai., Toimittajat. Endotext. South Dartmouth (MA): MDText.com, Inc.; 2000-. Saatavana osoitteesta: www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK305896/
6. Genest, J. (2003). Lipoproteiinihäiriöt ja kardiovaskulaarinen riski. Lehti perinnöllisestä aineenvaihdunnasta, 26 (2-3), 267 - 287.
7. Murray, RK, Granner, DK, Mayes, PA, ja Rodwell, VW (2014). Harperin havainnollistettu biokemia. McGraw-Hill.