Обмен липидов в норме и при ожирении

 
 
 
 
 
 

КАФЕДРА БИОЛОГИИ И СПОРТА 
 
 

Реферат по дисциплине «Биохимия мышечной деятельности»  на тему: 

ОБМЕН ЛИПИДОВ В НОРМЕ  И ПРИ ОЖИРЕНИИ,

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ УПРАЖНЕНИЙ ДЛЯ УЛУЧШЕНИЯ ЭТОГО ОБМЕНА  
 
 
 
 
 
 

Выполнил:  
 
 
 
 
 

Киев - 2011

 

Содержание 

ВВЕДЕНИЕ

1. ХИМИЯ ЛИПИДОВ
0. 1.1 Понятие об общих липидах и их фракциях
0. 1.2 Простые липиды

   1.3 Сложные липиды

   2  Физиология липидного  обмена

3   ПАТОЛОГИЯ ОБМЕНА

4    ВЛИЯНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ УПРАЖНЕНИЙ НА ОБМЕН ЖИРОВ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК  ЛИТЕРАТУРЫ 

 

ВВЕДЕНИЕ 

      Биохимия  как наука о молекулярных основах жизни изучает состав, структуру и функции веществ живого организма; особенности их превращений в различных органах и тканях; биохимическую основу и механизм передачи генетической информации, т.е. сущность процесса воспроизводства; регуляцию биохимических процессов. Медицинская наука и практика, а также связанные с ней дисциплины могут успешно развиваться только при широком использовании данных биохимии.

      Любой вид мышечной деятельности (напряженные  спортивные тренировки или оздоровительная физкультура, профилактические или реабилитационные упражнения) связаны с ускорением обмена веществ и энергии в тканях организма. Метаболические изменения во время мышечной активности, как и эффективность выполнения работы, значительно зависят от достаточного содержания в скелетных мышцах и других тканях организма питательных веществ (углеводов, жиров и белков), воды и минералов, витаминов, а также поступления в клетки кислорода и других необходимых веществ, которое обеспечивается их своевременным насыщением за счет рационального питания или специальных препаратов. Мышечная деятельность может привести к накоплению продуктов обмена веществ, истощению энергетического запаса, что приводит к снижению физической трудоспособности, развитию утомления или отказу от работы.

      Систематические физические тренировки улучшают метаболические и энергетические возможности организма  человека: аэробные, которые обеспечивают выполнение работы на выносливость, и  анаэробные, которые улучшают скоростно-силовые  способности. 
 
 

 

1. ХИМИЯ ЛИПИДОВ
0.   1.1 Понятие об общих липидах и их фракциях

 

      Термином  «липиды» называют большую группу разнообразных  соединений, которым присущи плохая растворимость в воде и способность  экстрагироваться органическими растворителями.

      Содержание  липидов в организме человека составляет в среднем 10-20% от массы тела. Липиды можно условно разделить на два вида: протоплазматические и резервные. Протоплазматические (конституционные) входят в состав всех органов и тканей. Они составляют примерно 25% всех липидов организма и практически остаются на одном уровне в течение всей жизни. Резервные липиды запасаются в организме и количество их меняется в зависимости от различных факторов.

      Биологическое значение липидов в организме  велико. Так, они обнаружены в составе всех органов и тканей. Наибольшее количество (от 90%) содержится в жировой ткани. В мозге липиды составляют половины массы органа. Липиды в комплексе с белками составляют основу мембран клеток, благодаря чему они участвуют в регуляции деятельности гормонов, ферментов, процессах биологического окисления, транспорта различных веществ и других функциях. Липиды на 25-30% обеспечивают организм энергией: окисление 1 г жира дает 38,9 кДж (9,3 ккал) энергии, что в 2 раза больше, чем дают белки или углеводы. Липиды, откладываясь в депо (подкожная клетчатка, брыжейка, околопочечная капсула), служат запасной формой питательных веществ. Кроме того, липиды участвуют в терморегуляции, предохраняют кожу от высыхания, защищают органы от сотрясений, являются источником ненасыщенных высших жирных кислот – витамина F, одного из незаменимых факторов питания.

      Различают простые и сложные липиды. 
 

      1.2 Простые липиды 

      К этой группе относятся вещества, представляющие собой сложные эфиры спиртов  и высших жирных кислот. Из спиртов  в составе липидов имеются: глицерин, состоящий из трех углеродных атомов, олеиновый спирт, имеющийся в составе 16 углеродных атомов, и циклический спирт – холестерин.

      Триацилглицерины (ТАГ)  (триглицериды, нейтральные  жиры). Являются сложными эфирами глицерина и трех молекул высших жирных кислот.

      В зависимости от состава жирных кислот триацилглицерины бывают простыми (имеют  одинаковые жирные кислоты) и сложными (имеют в молекуле разные жирные кислоты).

      В зависимости от пола, возраста и  питания состав триацилглицеринов организма меняется. В жирах человека преобладают пальмитиновая, миристиновая и в меньшем количестве стеариновая кислота, а из ненасыщенных – олеиновая, линолевая и линоленовая.

      Физико-механические свойства липидов определяются свойствами входящих в их состав жирных кислот. Так, насыщенные жирные кислоты имеют высокую температуру плавления и соответственно животные жиры, состоящие в основном из этих кислот, плавятся при более высокой температуре. Жиры, в которых преобладают ненасыщенные кислоты (растительные масла), имеют более низкую температуру плавления. В организме человека триацилглицерины находятся в растворенном состоянии. Ненасыщенные жирные кислоты, имеющие в своем составе двойные связи, более легко  вступают в реакции, чем насыщенные.

      Воска. Представляют собой сложные эфиры высших одноатомных длинноцепочных спиртов и высокомолекулярных жирных кислот. Это твердые вещества. Они выполняют в основном защитные функции: ланолин у человека предохраняет волосы и кожу от воздействия воды.

      Стерины. Это группа высокомолекулярных циклических спиртов, образующих с жирными кислотами сложные эфиры и стериды. Представителем стеринов является холестерин, впервые выделенный из желчных камней Э.Конради еще в XVII веке. Холестерин является кристаллическим нерастворимым в воде веществом, способным растворяться в органических растворителях. В организме холестерин выполняет важные функции: является предшественником многих биологически важных соединений (стероидных гормонов, желчных кислот, витамина D), входит в состав клеточных мембран, повышает устойчивость эритроцитов к гемолизу, служит своеобразным изолятором для нервных клеток, обеспечивая проведение нервных импульсов. В крови содержатся как свободный, так и эфиросвязанный холестерин, концентрация которого примерно в 3 раза выше свободного. Содержание общего холестерина составляет 2,97-8,79 ммоль/л (29-85 мг%). 

      1.3 Сложные липиды 

      Сюда  отнесена большая группа соединений, в состав которых наряду со спиртами и высшими жирными кислотами  входят и другие вещества: фосфорная и серная кислоты, моносахариды и их производные, азотистые основания и некоторые другие.

      Фосфолипиды (фосфатиды). Это название объединяет большое число липидов, имеющих в своем составе фосфорную кислоту. Кроме того, в их молекулах присутствуют спирты, жирные кислоты, азотистые основания и др. соединения. Фосфолипиды имеют важное значение для организма: составляют основу биологических мембран, содержатся в большом количестве в нервной ткани (ткань мозга на 60-70% состоит из фосфолипидов), их много в печени, сердце. Активация протромбина, биосинтез белка, транспорт жирных кислот в крови и многие другие функции выполняют эти соединения.

      Гликолипиды. Являются сложными соединениями липидов с углеводами. Липиды представлены жирными кислотами с большим числом углеродных атомов (24 и более), а углеводы – гексозаминами и сиаловыми кислотами. В зависимости от химического состава выделяют группу цереброзидов и ганглиозидов. Они входят в большом количестве в состав ткани мозга и нервных волокон. Ганглиозидам приписывают способность восстанавливать электровозбудимость мозга и обезвреживать бактериальные токсины (столбняка, дифтерита).

      Среди сложных липидов определенный интерес  представляют липопротеиды – комплексы  липидов с белками. По строению это небольшого размера (150-200 нм) сферические частицы, наружная оболочка которых образована белками (что позволяет им передвигаться по крови), а внутренняя часть – липидами и их производными. Основная функция липопротеидов – транспорт по крови липидов.  

      2  Физиология липидного обмена 

      Физиологическая роль липидов в организме многообразна. Жирные кислоты используются как  энергетический и строительный материал для нейтральных жиров, фосфолипидов, сфинголипидов, эфиров холестерина  и др.

      Важную  группу ненасыщенных жирных кислот составляют простагландины. Они обладают высокой биологической активностью. Их действие можно сравнить с действием гормонов и медиаторов (веществ, участвующих в передаче нервного возбуждения). Простагландины влияют на скорость кровотока в капиллярах, сократимость гладкой мускулатуры матки и желудочно-кишечного тракта, агрегацию (склеивание) тромбоцитов, участвуют в воспалительных реакциях организма. Изучение этих веществ чрезвычайно важно в целях диагностики целого ряда заболеваний и использования в качестве лекарственных препаратов.

      Триацилглицерины  входят в состав цитоплазмы клеток (протоплазматический жир). Они содержатся, главным образом, в форме запасного  или резервного жира в подкожной  жировой клетчатке, сальниках, околопочечной  жировой капсуле. Представляют собой наиболее концентрированный источник энергии. При окислении 1 г нейтрального жира образуется 38,94 кДж (9,3 ккал), что более чем в 2 раза превышает энергетическую ценность углеводов и белков. Кроме того, при окислении жиров образуется достаточно много воды, поэтому резервный жир можно считать своеобразной формой запаса воды в организме.

      Фосфолипиды и сфинголипиды являются основными  компонентами клеточных мембран, они  обеспечивают проницаемость и активный перенос через мембрану в клетку веществ, нерастворимых в воде. В большом количестве содержатся в нервной ткани (в миелиновом волокне нерва составляют до 60% сухой массы). Фосфолипидами богата печень, где они образуются из триацилглицеринов и азотистых оснований (холин, этаноламин и др.) при участии АТФ.

      К сфинголипидам относятся ганглиозиды  и цереброзиды – вещества, содержащиеся в большом количестве в нервной  ткани, печени и селезенке. В их состав входят аминоспирт и жирные кислоты, содержащие длинную цепочку атомов углерода, а также глюкоза, галактоза и сиаловые кислоты.

      К группе стероидов относятся холестерин и его производные, содержащиеся в большом количестве в печени и нервной ткани. Холестерин синтезируется из ацетил-КоА в печени. Он является структурным компонентом клеточных мембран. Из него образуются желчные кислоты, мужские и женские половые гормоны, гормоны коры надпочечников и витамин D при ультрафиолетовом облучении.

      Транспортной  формой липидов крови являются липопротеиды. Жиры циркулируют в кровеносном  русле только в связи с белком. 
 

      Жиры, поступающие с пищей в организм, служат источником незаменимых ненасыщенных жирных кислот и жирорастворимых  витаминов.

      Основное  место переваривания пищевых  липидов – тонкий кишечник. Поступающие  с желчью в просвет двенадцатиперстной кишки желчные кислоты – таурохолевая и гликохолевая – эмульгируют жиры и активируют липазу. Панкреатическая липаза гидролизует жиры с образованием глицерина и жирных кислот. Эстеразы осуществляют гидролиз эфиров холестерина с образованием холестерина и жирных кислот. Фосфолипазы гидролизуют фосфолипиды до глицерина, жирных кислот, азотистых оснований и остатков фосфорной кислоты. Продукты расщепления липидов всасываются в тонком кишечнике. Глицерин, азотистые основания и фосфорная кислота, как растворимые в воде, легко всасываются в клетки слизистой оболочки кишечника. Нерастворимые в воде жирные кислоты образуют комплекс с желчными кислотами (холеиновый комплекс), который способен пройти через стенку слизистой оболочки кишечника. При помощи ферментных систем холеиновый комплекс распадается, освободившиеся жирные кислоты соединяются с глицерином и происходит ресинтез триацилглицеринов (нейтральных жиров). Холестерин, жирорастворимые витамины, некоторые стероидные гормоны всасываются в кишечнике тоже с помощью желчных кислот.