Подготовка к гидролизу: эмульгирование
До 90% липидов, поступающих с рационом, составляют триацилглицеролы (ТАГ). Поскольку жиры гидрофобны, а ферменты работают в водной среде, липиды необходимо подготовить. Начальный этап ассимиляции — эмульгирование.
Под воздействием перистальтики и желчных кислот крупные капли жира дробятся, превращаясь в тонкодисперсную эмульсию. Это многократно увеличивает площадь поверхности раздела фаз «жир-вода», создавая идеальные условия для эффективного действия пищеварительных ферментов.
Действие панкреатической липазы
Основной этап переваривания осуществляется в просвете кишечника под действием панкреатической липазы. Сама по себе липаза не способна надежно закрепиться на поверхности эмульгированной жировой капли. Для этого ей требуется белок-кофактор — колипаза.
Колипаза синтезируется в поджелудочной железе в неактивной форме и активируется в кишечнике путем частичного протеолиза. Она выступает в роли связующего звена между ферментом и мицеллой, многократно ускоряя гидролиз.
Панкреатическая липаза расщепляет сложноэфирные связи строго в 1-м и 3-м положениях ТАГ. В результате реакции образуются 2-моноацилглицерол (2-МАГ) и две молекулы жирных кислот. Параллельно с ней работает фосфолипаза А2 (активируемая трипсином), которая гидролизует фосфолипиды пищи, превращая их в амфифильные соединения, способные к всасыванию.
Образование мицелл и всасывание
Продукты гидролиза липидов не могут просто раствориться и всосаться. Чтобы преодолеть водный слой слизи кишечника, они объединяются в смешанные мицеллы.
В состав таких структур входят:
- 2-моноацилглицеролы и жирные кислоты;
- Желчные кислоты;
- Холестерол;
- Жирорастворимые витамины.
Смешанные мицеллы доставляют липиды к поверхности клеток слизистой оболочки кишечника (энтероцитов). На клеточной мембране мицеллы распадаются: гидрофобные компоненты путем диффузии проникают внутрь энтероцита, а желчные кислоты остаются в просвете кишечника.
Ресинтез жиров в энтероцитах
Попав внутрь клетки, продукты гидролиза не отправляются сразу в кровоток. Энтероциты используют их как строительный материал для сборки собственных, специфичных для организма молекул ТАГ — этот процесс называется ресинтезом.
- Активация жирных кислот: Фермент ацил-КоА-синтетаза с затратой молекулы АТФ присоединяет к жирной кислоте кофермент А. Образуется активная форма — Ацил-КоА.
- Сборка ТАГ: Ферменты ацилтрансферазы поочередно присоединяют молекулы Ацил-КоА к 2-МАГ.
Важная особенность ресинтеза заключается в том, что клетка может использовать не только пищевые жирные кислоты, но и эндогенные (синтезированные самим организмом). Из-за этого состав новых ТАГ всегда отличается от состава съеденных жиров.
Нарушения пищеварения жиров
Сбой в переваривании липидов чаще всего возникает по двум причинам:
- Снижение активности панкреатической липазы (например, при панкреатите).
- Нарушение эмульгирования из-за дефицита желчи (при желчнокаменной болезни).
Главный симптом мальабсорбции липидов — стеаторея (появление непереваренных жиров в кале). Длительное нарушение всасывания неизбежно приводит к дефициту жирорастворимых витаминов. Так, нехватка витамина К вызывает снижение скорости свертывания крови и кровотечения, а дефицит витамина А приводит к «куриной слепоте» — ухудшению сумеречного зрения.
Гидролиз жиров в тканях
Ресинтезированные жиры упаковываются в хиломикроны и отправляются в кровоток. Расщепление ТАГ в составе хиломикронов и ЛПОНП происходит в капиллярах жировой, мышечной и сердечной тканей.
Здесь работает другой фермент — липопротеинлипаза (ЛП-липаза), расположенная на эндотелии. Она активируется белком апоС-II и расщепляет ТАГ до глицерола и трех жирных кислот. Жирные кислоты сразу захватываются клетками для запасания в виде капель или окисления с целью получения энергии.
Вопросы с занятий и экзамена
Какова роль колипазы в переваривании жиров?
Колипаза — это белок-кофактор, который секретируется поджелудочной железой. Она обеспечивает надежное связывание панкреатической липазы с эмульгированным жиром в просвете кишечника, предотвращая смывание фермента желчными кислотами.
Почему при желчнокаменной болезни может нарушаться свертываемость крови?
Дефицит желчи в кишечнике блокирует эмульгирование и всасывание жиров, а вместе с ними — жирорастворимых витаминов. Недостаток витамина К приводит к нарушению синтеза факторов свертывания крови.
Чем ресинтезированные жиры отличаются от пищевых?
В процессе ресинтеза в энтероцитах для сборки молекулы ТАГ используются не только пищевые жирные кислоты, но и эндогенные, синтезированные самим организмом. Поэтому итоговый жировой состав уникален для конкретного человека.
Что ещё разобрать по теме
- Этапы формирования и экзоцитоза хиломикронов из энтероцитов
- Гормональная регуляция ТАГ-липазы в адипоцитах
- Механизм активации фосфолипазы А2 трипсином
- Химические реакции моноацилглицеролового пути синтеза ТАГ
Разберите тему целиком в курсе «Биохимия»
Здесь — выжимка. В курсе — всё, что спрашивают на занятии и экзамене.
- Полная методичка по теме «Переваривание и всасывание липидов» и ещё 3 574 страниц предмета
- Задания и тесты после каждой темы — как на коллоквиуме
- AI-тьютор ответит на вопрос по теме в любое время
- 115 видеоуроков по предмету
Другие темы раздела «Обмен липидов»
Бесплатные видеоуроки: биохимияКороткие уроки с конспектами — без регистрации.
Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.