ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Г. СЕМЕЙ СРС Тема: ОБМЕН ЛИПИДОВ Дисциплина: биохимия Кафедра: биохимии и химических дисциплин Заведующий кафедрой: - презентация

1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Г. СЕМЕЙ СРС Тема: ОБМЕН ЛИПИДОВ Дисциплина: биохимия Кафедра: биохимии и химических дисциплин Заведующий кафедрой: профессор д.м.н. Тапбергенов С.О. Группа: 219 Выполнила : Тыныбаева Ж. Проверила: Бекбосынова Р. Б. Семей 2015

2 План: Введение Основная часть 1. Эйкозаноиды и их роль в регуляции метаболизма и физиологических функций 2. Перекисное окислыение липидов, роль в возникновении мембранных патологий 3. Антиоксиданты Заключение Список использованной литературы

3 Обмен липидов – один из важных и необходимых процессов организма, имеющий характерные особенности и этапы. Нарушения или отклонения в этом процессе ведут к патологиям и болезни обмена веществ, и нам, как будущим специалистам, для выявления и лечения патологии, необходимо знать механизм ее возникновения. Введение

4 Эйкозаноиды - это высокоактивные регуляторы клеточных функций, окислыенные производные полиненасыщенных жирных кислот эйкозотриеновой (С20:3), арахидоновой (эйкозотетраеновая, С20:4), тимнодоновой (эйкозопентаеновая, С20:5). Выделяют четыре основные группы эйкозаноидов: 1. простагландины, 2. простациклины, 3. лейкотриены 4. тромбоксаны.

5 Физиологическая роль эйкозаноидов в организме: Дыхательная система(LTC4, LTD4) – сокращение бронхов Сердечно-сосудистая система(PgI2 PgE2 LTC4, LTD4) – повышение и понижение АД, функционирование коронарного кровотока. Кровь(PgI2 TxA2 PgE2 19- и 20-HETE) - Снижение свертываемости крови и агрегации тромбоцитов Повышение свертываемости крови и агрегации тромбоцитов Увеличение секреции эритропоэтина Увеличение секреции эритропоэтина

6 Почки(PgI2, PgE2) - Увеличение кровотока в почках · Увеличение диуреза, натрий- и калийуреза · Устранение эффекта АДГ · Усиление секреции ренина. ЖКТ(PgE2 PgE2, PgF2a) - Снижение секреции соляной кислоты и пепсина в желудке · Усиление секреции слизи с желудке · Усиление моторики кишечника и секреции в него воды Эндокринные железы(PgE2 PgF2a LTC4, LTD4, ОЕТЕ) - Усиление секреции АКТГ, СТГ, ЛТГ, ФСГ, ЛГ · Увеличение синтеза стероидов · Усиление секреции инсулина и липолитический эффект

7 Эйкозаноиды регулируют тонус ГМК и вследствие этого влияют на АД, состояние бронхов, кишечника, матки. Эйкозаноиды регулируют секрецию воды и натрия почками, влияют на образование тромбов. Разные типы эйкозаноидов участвуют в развитии воспалительного процесса, происходящего после повреждения тканей или инфекции. Такие признаки воспаления, как боль, отёк, лихорадка, в значительной мере обусловлены действием эйкозаноидов. Избыточная секреция эйкозаноидов приводит к ряду заболеваний, например бронхиальной астме и аллергическим реакциям Роль эйкозаноидов в регуляции метаболизма

8 Роль эйкозаноидов в регуляции свертывания крови В норме свертывающая и противосвертывающая системы крови пребывают в состоянии равновесия, при котором кровь находится в жидком состоянии, но способна быстро образовывать тромб при возникновении соответствующих условий. При патологии или при действии фармакологических средств это равновесие может смещаться в любую сторону. В норме клетки эндотелия сосудов продуцируют простациклины PGI 2, PGE 2, PGD 2, которые препятствуют агрегации тромбоцитов и сужению сосуда

9 При изучении факторов риска развития инфаркта миокарда было замечено, что люди, потребляющие большое количество рыбьего жира, значительно реже болеют инфарктом миокарда, так как у них медленнее образуются тромбы в сосудах сердца. Оказалось, что структура эйкозаноидов, синтезируемых в организме, зависит от состава жирных кислот пищи (табл. 8.2). Если с пищей поступает больше жирных кислот ω-3, которые в большом количестве содержатся в рыбьем жире, то эти кислоты включаются преимущественно в фосфолипиды мембран (вместо арахидоновой) и после действия фосфолипазы А 2 являются основными субстратами для синтеза эйкозаноидов. Это оказывает существенное влияние на свертывание крови, что представлено на следующей схеме:

10 Перекисное окислыение липидов Реакции перекисного окислыения липидов (ПОЛ) являются свободнорадикальными и постоянно происходят в организме. Свободнорадикальное окислыение нарушает структуру многих молекул. В белках окислыяются некоторые аминокислыоты. В результате разрушается структура белков, между ними образуются ковалентные "сшивки", всё это активирует протеолитические ферменты в клетке, гидролизующие повреждённые белки. Активные формы кислорода легко нарушают и структуру ДНК. Неспецифическое связывание Fe 2+ молекулой ДНК облегчает образование гидроксильных радикалов, которые разрушают структуру азотистых оснований. Но наиболее подвержены действию активных форм кислорода жирные кислоты, содержащие двойные связи, расположенные через СН 2 -группу. Именно от этой СН 2 -группы свободный радикал (инициатор окислыения) легко отнимает электрон, превращая липид, содержащий эту кислоту, в свободный радикал..

11 ПОЛ - цепные реакции, обеспечивающие расширенное воспроизводство свободных радикалов, частиц, имеющих неспаренный электрон, которые инициируют дальнейшее распространение перекисного окислыения

12 Стадии перекисного окислыения липидов 1) Инициация: образование свободного радикала (L) Инициирует реакцию чаще всего гидроксильный радикал, отнимающий водород от СН 2 -групп полиеновой кислоты, что приводит к образованию липидного радикала. 2) Развитие цепи: L + О 2 LOO LOO + LH LOOM + LR Развитие цепи происходит при присоединении О 2, в результате чего образуется липопе-роксирадикал LOO или пероксид липида LOOH. ПОЛ представляет собой свободнорадикальные цепные реакции, т.е. каждый образовавшийся радикал инициирует образование нескольких других.

13 3) Разрушение структуры липидов Конечные продукты перекисного окислыения полиеновых кислот - малоновый диальдегид и гидропероксид кислоты. 4) Обрыв цепи - взаимодействие радикалов между собой: LOO + L LOOH + LH L + vit E LH + vit E vit E + L LH + vit Е окислы. Развитие цепи может останавливаться при взаимодействии свободных радикалов между собой или при взаимодействии с различными антиоксидантами, например, витамином Е, который отдаёт электроны, превращаясь при этом в стабильную окислыенную форму.

14 Активные формы кислорода повреждают структуру ДНК, белков и различные мембранные структуры клеток. В результате появления в гидрофобном слое мембран гидрофильных зон за счёт образования гидропероксидов жирных кислот в клетки могут проникать вода, ионы натрия, кальция, что приводит к набуханию клеток, органелл и их разрушению. Активация перекисного окислыения характерна для многих заболеваний: дистрофии мышц (болезнь Дюшенна), болезни Паркинсона, при которых ПОЛ разрушает нервные клетки в стволовой части мозга, при атеросклерозе, развитии опухолей. Перекисное окислыение активируется также в тканях, подвергшихся сначала ишемии, а затем реоксигенации, что происходит, например, при спазме коронарных артерий и последующем их расширении.

15 Такая же ситуация возникает при образовании тромба в сосуде, питающем миокард. Формирование тромба приводит к окклюзии просвета сосуда и развитию ишемии в соответствующем участке миокарда (гипоксия ткани). Если принять быстрые лечебные меры по разрушению тромба, то в ткани восстанавливается снабжение кислородом (реоксигенация). Показано, что в момент реоксигенации резко возрастает образование активных форм кислорода, которые могут повреждать клетку. Таким образом, даже несмотря на быстрое восстановление кровообращения, в соответствующем участке миокарда происходит повреждение клеток за счёт активации перекисного окислыения.

16 Изменение структуры тканей в результате ПОЛ можно наблюдать на коже: с возрастом увеличивается количество пигментных пятен на коже, особенно на дорсальной поверхности ладоней. Этот пигмент называют липофусцин, представляющий собой смесь липидов и белков, связанных между собой поперечными ко-валентными связями и денатурированными в результате взаимодействия с химически активными группами продуктов ПОЛ. Этот пигмент фагоцитируется, но не гидролизуется ферментами лизосом, и поэтому накапливается в клетках, нарушая их функции. ПОЛ происходит не только в живых организмах, но и в продуктах питания, особенно при неправильном приготовлении и хранении пищи. Прогоркание жиров, образование более тёмного слоя на поверхности сливочного масла, появление специфического запаха у молочных продуктов - всё это признаки ПОЛ. В продукты питания, содержащие ненасыщенные липиды, обычно добавляют антиоксиданты - вещества, ингибирующие ПОЛ и сохраняющие структуру компонентов пищи.

17 Антиоксиданты - ингибиторы окислыения, природные или синтетические вещества, способные замедлять окислыение. Рассматриваются преимущественно в контексте окислыения органических соединений. Антиоксиданты – это важнейшие вещества для борьбы со свободными радикалами. Четыре основные антиоксиданта – бета-каротин, то есть витамин А, витамин С, витамин Е и селен. Антиоксиданты предотвращают окислыительные реакции, стабилизируя свободные радикалы, защищая тем самым клетки от повреждения. Наш организм имеет естественную антиоксидантную систему, состоящую из витаминов, минералов и ферментов.

18 1)Антирадикальные средства 2)Эндогенные соединения: α-Токоферол (витамин Е), β- каротин (провитамин А), ретинол (витамин А), кислота аскорбиновая (витамин С), глутатион восстановленный (татионил), кислота α-липоевая (тиоктацид), карнозин, убихинон (кудесан) 3)Синтетические препараты: ионол (дибунол), тиофан, ацетилцистеин (АЦЦ), пробукол (фенбутол), сукцинобукол (AGI- 1067), диметилсульфоксид (димексид), тирилазад мезилат (фридокс), эмоксипин, олифен (гипоксен), эхинохром-А (гистохром), церовив (NXY-059) 4)Антиоксидантные ферменты и их активаторы Препараты супероксиддисмутазы: эрисод, орготеин (пероксинорм) Препараты ферроксидазы церулоплазмина: церулоплазмин Активаторы антиоксидантных ферментов: натрия селенит (селеназа) Блокаторы образования свободных радикалов: аллопуринол/милурит, оксипуринол, антигипоксанты

19 Механизм действия наиболее распространённых антиоксидантов (ароматические амины, фенолы, нафтолы и др.) состоит в обрыве реакционных цепей: молекулы антиоксиданта взаимодействуют с активными радикалами с образованием малоактивных радикалов. Окисление замедляется также в присутствии веществ, разрушающих гидроперекиси (диалкилсульфиды и др.). В этом случае падает скорость образования свободных радикалов. Даже в небольшом количестве (0,010,001 %) антиоксиданты уменьшают скорость окислыения

20 Свободные радикалы – это соединения, которым не достает одного электрона, и поэтому они стремятся все окислыить, то есть забрать недостающий электрон у одной из молекул в клетках организма. Свободные радикалы повреждают стенки клеток, и в результате внутренности клеток становятся уязвимыми перед бактериями, вирусами и клетками. Эти атомы (или молекулы) теряют со своей орбиты электрон и становятся нестабильными, высокоактивными. А затем они могут выхватить электрон у следующей частицы, входящей, например, в состав клеточной мембраны, или ядра, или другого элемента клетки. Свободные радикалы образуются в ходе процесса выработки организмом энергии. Часть их используется на саму реакцию, а другая остается невостребованной и превращается в побочный продукт., вызывающими рак.

21 Повреждения накапливаются и вызывают различные заболевания. Если свободные радикалы воздействуют на жировую ткань, то их целью становятся липопротеиды низкой плотности, которые окислыяются и начинают прилипать к стенкам сосудов. Постепенно образуется холестериновая бляшка, она перекрывает просвет сосудов и развивается сердечно – сосудистая заболевание. Если свободные радикалы повреждают молекулы ДНК, находящиеся в ядре клетки, то нарушается генетический код клетки и может развиться онкологическое заболевание.

22 Надо отметить, что свободные радикалы образуются не только при выработке организмом энергии. Их разрушительную силу использует наша иммунная система. С их помощью она убивает болезнетворные бактерии. Но чем дольше человек болеет, тем больше свободных радикалов вырабатывается. Воздействуя на митохондрии (энергетические базы клеток), свободные радикалы нарушают процесс выработки энергии. Митохондрии начинают работать все менее эффективно и количество остающихся свободных радикалов увеличивается. Процесс идет по нарастающей.

23 .

24 Заключение Таким образом, мы рассмотрели особенности обмена липидов, а именно роль и основные физиологические функции эйкозаноидов, их роль в регуляции метаболизма, влияние перекисного окислыения липидов на патологию клетки и роль антиоксидантов. Знание механизма липидного обмена на клеточном и биохимическом уровне поможет нам в нашей профессии в эффективной диагностике и лечении болезней связанных с нарушениемобменных процессов организма.

25 Список использованной литературы Владимиров Ю.А., Арчаков А.И. Перекисное окислыение липидов в биологических мембранах. М.: Наука, с. Барабой В. А., Орел В.Э., Карнаух И.М. Перекисное окислыение и радиация. К.: Наукова Думка, Тапбергенов С.О. Медицинская биохимия.- Астана, Тапбергенов С.О, Тапбергенов Т.С. Медицинская и клиническая биохимия. Павлодар,2004. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия.- М.,2005