LIPOPROTEINE: STRUKTUR, ZUSAMMENSETZUNG, FUNKTIONEN, TYPEN, BEISPIELE - BIOLOGIE - 2025

Die Lipoproteine sind komplexe Partikel, die beim Transport und der Absorption von Lipiden durch das Blut von und zu verschiedenen Geweben fungieren. Sie bestehen neben einigen Phospholipiden und Proteinen hauptsächlich aus unpolaren Lipiden wie Cholesterin und Triglyceriden.

Hierbei handelt es sich um Molekülaggregate, die hauptsächlich im Darm und in der Leber synthetisiert werden und sich beim Eintritt in den Kreislauf in einem konstanten Fluss befinden, was bedeutet, dass sie ihre Zusammensetzung und physikalische Struktur regelmäßig ändern, wenn sie "eingefangen" werden. "Und durch periphere Körpergewebe metabolisiert, die" gezielt "sind.

Struktur eines Lipoproteins (Quelle: AntiSense über Wikimedia Commons)

Lipidkomponenten, die in einem bestimmten Gewebe nicht durch Lipoproteine ​​absorbiert werden, kehren normalerweise als "Übertragungen" in die Leber zurück, wo sie weiterverarbeitet werden.

Die meisten Lipoproteine ​​werden aufgrund ihrer Beziehung zur menschlichen Gesundheit untersucht, wonach vier Typen mit klinischer Relevanz definiert wurden, von denen jeder unterschiedliche physiologische Funktionen hat: Chylomikronen, sehr niedrige Lipoproteine. Dichte, Lipoproteine ​​niedriger Dichte und Lipoproteine ​​hoher Dichte.

In diesem Sinne sind Plasma-Lipoproteine ​​eng mit pathologischen Prozessen verbunden, die für den Menschen von großer Bedeutung sind, wie Arteriosklerose und Erkrankungen der Herzkranzgefäße.

Struktur

Plasma-Lipoproteine ​​sind Partikel mit einer nahezu kugelförmigen Strukturmorphologie, da es sich in Wirklichkeit um komplexe Mizellen von Lipiden und Proteinen handelt, bei denen sich die hydrophoben oder unpolaren Bereiche der Lipide im Zentrum gegenüberstehen, während die hydrophilen oder Die Pole sind in Kontakt mit dem wässrigen Medium der Oberfläche ausgesetzt.

Die hydrophile "Hülle" oder "Hülle" dieser Partikel besteht hauptsächlich aus nicht veresterten Cholesterinmolekülen, Phospholipiden mit ihren polaren "Köpfen" nach außen und Proteinen, die Apolipoproteine ​​genannt werden; während der zentrale Teil oder der "Kern" aus Cholesterinestern und Triglyceriden besteht.

Zusammensetzung der Lipoproteine

Wie erläutert, sind Lipoproteine ​​Partikel, die im Wesentlichen aus einer Mischung von Lipiden und Proteinen bestehen, die Transportfunktionen ausführen.

- Lipidanteil

Abhängig von der Art des betrachteten Lipoproteins kann die Lipidzusammensetzung variieren, insbesondere in Bezug auf die Mengen an Phospholipiden und freien oder veresterten Cholesterinmolekülen.

Neben der Zusammensetzung ist auch die Masse oder der Anteil der Lipide in Lipoproteinen sehr variabel. In Chylomikronen beispielsweise machen Lipide mehr als 98% der Lipoproteinmasse aus, während diese für Lipoproteine ​​hoher Dichte weniger als 50% betragen können.

Lipoproteine ​​sind im Allgemeinen mit dem Transport von Triglyceriden zur Lagerung (Fettgewebe) oder ihrer Verwendung im Stoffwechsel (Zellen oder Muskelfasern) verbunden.

Diese Triglyceride können exogenen Ursprungs (im Darm aus der Nahrung aufgenommen) oder endogenen Ursprungs (synthetisiert und sekretiert von Leber und Darmzellen) sein.

Chylomikronen und Lipoproteine ​​mit sehr geringer Dichte sind die beiden Arten von Lipoproteinen, die die höchste Häufigkeit an Triglyceriden und Cholesterin aufweisen, sodass ihre Dichte erheblich niedriger ist als die anderer Lipoproteine.

Im Gegensatz dazu besteht die Lipidkomponente von Lipoproteinen niedriger und hoher Dichte hauptsächlich aus Cholesterin und Phospholipiden. Zu den am häufigsten vorkommenden Phospholipiden in Lipoproteinen gehören Sphingomyeline und Phosphatidylcholine, deren Molverhältnisse von Lipoprotein zu Lipoprotein variieren.

Es ist wichtig zu beachten, dass viele physikalische Eigenschaften von Lipoproteinen mit ihrem Lipidgehalt und ihrer Zusammensetzung zusammenhängen, einschließlich Flotationseigenschaften, Oberflächenladung und Migrationstendenz in elektrischen Feldern.

- Proteinanteil

Die Proteine, die mit allen Plasma-Lipoproteinen assoziiert sind, sind als Apolipoproteine ​​oder Apoproteine ​​bekannt, und wie bei Lipiden ist die Menge dieser Moleküle, die in den verschiedenen Klassen von Lipoproteinen vorhanden sind, sehr variabel.

Chylomikronen mit den am wenigsten dichten Lipoproteinen haben etwa 1% Protein, und der maximale Gehalt wurde in einigen hochdichten Lipoproteinen (der kleinsten Lipoproteine) mit Werten nahe 50% angegeben.

Beim Menschen wurden mehr oder weniger 10 verschiedene Arten von Apoproteinen isoliert und beschrieben, die gemäß der ABC-Nomenklatur wie folgt benannt sind: Apo AI, Apo A-II, Apo A-IV, Apo B- 100, Apo B-48, Apo CI, Apo C-II, Apo C-III, Apo D und Apo E.

Das Hauptprotein von Lipoproteinen hoher Dichte ist als Apolipoprotein A (Apo AI und Apo A-II) bekannt, das von Lipoproteinen niedriger Dichte ist Apoprotein B (das auch in Chylomikronen und Partikeln mit sehr niedriger Dichte vorkommt ) und das Apolipoprotein von Chylomikronen ist Apo B-48, kleiner als Apo B von Lipoproteinen niedriger Dichte.

Die Apoproteine ​​CI, C-II und C-III sind niedermolekulare Proteine, die im Plasma als Teil von Partikeln mit hoher und sehr niedriger Dichte gefunden werden.

Einige der mit Lipoproteinen assoziierten Proteine ​​sind Glykoproteine, wie dies bei Apo E der Fall ist, das aus Lipoproteinen mit sehr niedriger und hoher Dichte isoliert wurde.

Hauptfunktionen

Im Allgemeinen sind Apolipoproteine ​​für Funktionen wie:

- Seien Sie Teil der Hauptstruktur von Lipoproteinen.

- Als enzymatische Cofaktoren für einige Proteine ​​mit enzymatischer Aktivität zu fungieren, die an ihrem Stoffwechsel beteiligt sind.

- Spezifische Liganden für Lipoproteinrezeptoren auf der Oberfläche von "Ziel" - oder "Ziel" -Gewebezellen für den Transport von Triglyceriden und Cholesterin.

Eigenschaften

Lipoproteine ​​sind aktiv am Transport und der intestinalen Absorption von Fettsäuren beteiligt, die aus der Nahrung gewonnen werden. Darüber hinaus tragen diese Partikel auch zum Transport von Lipiden von der Leber zu peripheren Geweben und zum Rücktransport bei, d. H. vom peripheren Gewebe zur Leber und zum Darm.

Lipoproteinstoffwechsel (Quelle: Npatchett über Wikimedia Commons)

Diese Molekülaggregate machen die hydrophoben Lipidsubstanzen dann "kompatibel" mit dem wässrigen Medium, das die meisten tierischen Körperflüssigkeiten ausmacht, und ermöglichen ihren "Transport und ihre Abgabe" zu den Geweben, in denen sie benötigt werden.

Eine sekundäre Funktion, die Lipoproteinen zugeschrieben wurde, besteht zusätzlich im Transport von fremden toxischen Verbindungen mit hydrophoben und / oder amphipathischen Eigenschaften (eine extrem hydrophobe und die andere hydrophile), wie dies bei einigen bakteriellen Toxinen usw. der Fall ist.

Sie können auch fettlösliche Vitamine und Antioxidansmoleküle durch den Körper transportieren.

Typen (Klassifizierung)

Lipoproteine ​​werden nach ihrer Dichte klassifiziert, eine Eigenschaft, die in direktem Zusammenhang mit der Beziehung zwischen dem Anteil der Lipide und Proteine ​​steht, aus denen sie bestehen, und die sehr nützlich ist, wenn sie durch Ultrazentrifugationsprozesse getrennt werden.

Daher wurden diese Partikel in vier verschiedene Gruppen eingeteilt, von denen jede eine bestimmte Funktion erfüllt und unterschiedliche Eigenschaften aufweist. Diese Gruppen sind: Chylomikronen, Lipoproteine ​​mit sehr niedriger Dichte, Lipoproteine ​​mit niedriger Dichte und Lipoproteine ​​mit hoher Dichte.

Chylomikronen

Chylomikronen (CMs) werden aus Fettsäuren und Lipiden gebildet, die mit der Nahrung in den Körper gelangen und sich, sobald sie von den Zellen des Darmepithels absorbiert werden, miteinander vermischen und miteinander kombinieren einige Proteine.

Struktur eines Chylomikrons (Quelle: Posible2006 via Wikimedia Commons)

Die Bildung von Chylomikronen geht ihrer Freisetzung oder Sekretion in das Lymphsystem und später in den Kreislauf voraus.

Sobald sie bestimmte extrahepatische Gewebe erreichen, werden diese Partikel zunächst durch ein Enzym namens Lipoproteinlipase metabolisiert, das Triglyceride hydrolysieren und Fettsäuren freisetzen kann, die in das Gewebe eingebaut oder als Brennstoff oxidiert werden können.

Lipoproteine ​​mit sehr geringer Dichte

Lipoproteine ​​mit sehr geringer Dichte oder VLDL (Very Low Density Lipoprotein), auch als "Prä-β-Lipoproteine" bekannt, werden in der Leber produziert und erfüllen die Funktion des Exports von Triglyceriden, die eine ihrer Hauptkomponenten darstellen.

Dies ist eines der Lipoproteine, die im Plasma von Fastentieren vorkommen und deren Konzentration mit zunehmendem Alter zunimmt.

Lipoproteine ​​niedriger Dichte

Diese Lipoproteine, bekannt als LDL (Low Density Lipoprotein) oder als β-Lipoproteine, stellen die letzten Schritte im Katabolismus von Lipoproteinen mit sehr niedriger Dichte dar und sind reich an Cholesterinmolekülen.

Lipoproteine ​​niedriger Dichte sind am häufigsten anzutreffen. Sie machen etwa 50% der Gesamtmasse der Plasma-Lipoproteine ​​aus und sind für den Transport von mehr als 70% des Cholesterins im Blut verantwortlich. Wie bei Lipoproteinen mit sehr geringer Dichte steigt die Plasmakonzentration dieser Lipoproteine ​​mit zunehmendem Alter des Körpers an.

Lipoproteine ​​hoher Dichte

High-Density-Lipoproteine ​​(HDL) oder α-Lipoproteine ​​sind Lipoproteine, die am Metabolismus von Lipoproteinen und Chylomikronen mit sehr niedriger Dichte beteiligt sind, aber auch am Cholesterintransport beteiligt sind. Diese Partikel sind reich an Phospholipiden.

Einige Autoren schlagen auch vor, dass es andere Arten von Lipoproteinen gibt, wie beispielsweise Intermediate Density Lipoprotein (IDL) und verschiedene Unterteilungen von Lipoproteinen hoher Dichte (HDL1, HDL2, HDL3 usw.).

Beispiele für Lipoproteine

Lipoproteine ​​hoher Dichte sind mit einigen wichtigen Krankheiten beim Menschen verbunden. Diese Partikel sind an der Übertragung von überschüssigem Cholesterin aus peripheren Geweben in die Leber beteiligt, und solche Cholesterinmoleküle sind als "gutes Cholesterin" bekannt.

Cholesterinstoffwechsel oder "Zyklus" (Quelle: Hisashi Shinkai über Wikimedia Commons)

In den letzten Jahrzehnten war Cholesterin, das mit Lipoproteinen hoher Dichte assoziiert ist, jedoch mit einem höheren Risiko verbunden, an "Ereignissen" oder Herz-Kreislauf-Erkrankungen zu leiden, weshalb es einer der am besten untersuchten Risikofaktoren für solche pathologischen Zustände war.

Ein weiteres gutes Beispiel für Lipoproteine ​​sind Chylomikronen, bei denen es sich um Partikel handelt, die aus mit der Nahrung aufgenommenen Fetten gebildet werden und die in erster Linie vom Kreislaufstrom transportiert werden, sobald sie von den Epithelzellen der Schleimhaut gebildet werden Darm.

Verweise

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