LIPOPROTEIN: STRUKTUR, KOMPOSISI, FUNGSI, JENIS, CONTOH - BIOLOGI - 2026

The lipoprotein adalah zarah yang kompleks yang berfungsi dalam pengangkutan dan penyerapan lipid melalui darah dari dan ke tisu yang berbeza. Mereka terdiri terutamanya dari lipid nonpolar seperti kolesterol dan trigliserida, selain beberapa fosfolipid dan protein.

Ini adalah agregat molekul yang disintesis terutamanya di usus dan hati, yang, ketika memasuki peredaran, berada dalam keadaan fluks berterusan, yang menyiratkan bahawa mereka mengubah komposisi dan struktur fizikal mereka secara teratur ketika mereka "ditangkap. "Dan dimetabolisme oleh tisu badan periferal yang" disasarkan. "

Struktur lipoprotein (Sumber: AntiSense melalui Wikimedia Commons)

Komponen lipid yang tidak diserap melalui lipoprotein dalam tisu tertentu biasanya kembali sebagai "pembawa" ke hati, di mana ia diproses lebih lanjut.

Sebilangan besar lipoprotein dikaji kerana hubungannya dengan kesihatan manusia, yang mana empat jenis yang mempunyai kaitan klinikal telah ditentukan, masing-masing dengan fungsi fisiologi yang berbeza: chylomicrons, lipoprotein yang sangat rendah. ketumpatan, lipoprotein berketumpatan rendah, dan lipoprotein berketumpatan tinggi.

Dalam pengertian ini, lipoprotein plasma berkait rapat dengan proses patologi yang sangat penting bagi manusia, seperti arteriosklerosis dan penyakit arteri koronari.

Struktur

Lipoprotein plasma adalah zarah dengan morfologi struktur hampir sfera, kerana sebenarnya molekul lipid dan protein kompleks, di mana kawasan hidrofobik atau apolar lipid saling berhadapan di tengah, sementara hidrofilik atau tiang terkena ke arah permukaan, bersentuhan dengan medium berair.

"Cangkang" hidrofilik atau "lapisan" zarah-zarah ini terdiri terutamanya dari molekul kolesterol yang tidak diuji, fosfolipid dengan "kepala" "polar" mereka ke luar, dan protein yang disebut apolipoprotein; sementara bahagian tengah atau "inti" terdiri daripada ester kolesterol dan trigliserida.

Komposisi lipoprotein

Seperti yang dijelaskan, lipoprotein adalah zarah yang pada dasarnya terdiri daripada campuran lipid dan protein yang melakukan fungsi pengangkutan.

- Bahagian lipid

Bergantung pada jenis lipoprotein yang dipertimbangkan, komposisi lipid boleh berbeza-beza, terutama berkaitan dengan jumlah fosfolipid dan molekul kolesterol bebas atau esterifikasi.

Sebagai tambahan kepada komposisi, jisim atau bahagian lipid dalam lipoprotein juga sangat berubah-ubah. Dalam chylomicrons, misalnya, lipid mewakili lebih daripada 98% jisim lipoprotein, sementara lipoprotein berketumpatan tinggi ini boleh kurang dari 50%.

Lipoprotein umumnya dikaitkan dengan pengangkutan trigliserida untuk penyimpanan (tisu adiposa) atau penggunaannya dalam metabolisme (sel atau serat otot).

Trigliserida ini boleh berasal dari eksogen (diserap dalam usus dari makanan) atau berasal dari endogen (disintesis dan dirembeskan oleh sel hati dan usus).

Chylomicrons dan lipoprotein berketumpatan rendah adalah dua jenis lipoprotein yang mempunyai jumlah trigliserida dan kolesterol tertinggi, jadi ketumpatannya jauh lebih rendah daripada lipoprotein lain.

Sebaliknya, komponen lipid lipoprotein berketumpatan rendah dan berkepadatan tinggi terutamanya terdiri daripada kolesterol dan fosfolipid. Antara fosfolipid yang paling banyak terdapat dalam lipoprotein adalah sphingomyelins dan phosphatidylcholines, yang nisbah molarnya berbeza dari lipoprotein hingga lipoprotein.

Penting untuk diperhatikan bahawa banyak sifat fizikal lipoprotein berkaitan dengan kandungan dan komposisi lipidnya, termasuk sifat pengapungan, cas permukaan, dan kecenderungan migrasi di medan elektrik.

- Bahagian protein

Protein yang dikaitkan dengan semua lipoprotein plasma dikenali sebagai apolipoprotein atau apoprotein dan, seperti lipid, jumlah molekul ini terdapat dalam kelas lipoprotein yang berlainan sangat berubah-ubah.

Chylomicrons, dari lipoprotein paling padat, mempunyai protein sekitar 1% dan kandungan maksimumnya dilaporkan dalam beberapa lipoprotein berkepadatan tinggi (lipoprotein terkecil) dengan nilai hampir 50%.

Lebih kurang 10 jenis apoprotein telah diasingkan dan dijelaskan pada manusia, yang dinamakan, menurut tatanama "ABC", seperti: Apo AI, Apo A-II, Apo A-IV, Apo B- 100, Apo B-48, Apo CI, Apo C-II, Apo C-III, Apo D dan Apo E.

Protein utama lipoprotein berkepadatan tinggi dikenali sebagai apolipoprotein A (Apo AI dan Apo A-II), protein lipoprotein berkepadatan rendah adalah apoprotein B (yang juga terdapat dalam chylomicrons dan partikel berketumpatan rendah) dan apolipoprotein chylomicrons adalah Apo B-48, lebih kecil daripada Apo B lipoprotein berketumpatan rendah.

Apoprotein CI, C-II dan C-III adalah protein dengan berat molekul rendah yang terdapat dalam plasma sebagai sebahagian daripada zarah berketumpatan tinggi dan sangat rendah.

Sebilangan protein yang berkaitan dengan lipoprotein adalah glikoprotein, seperti Apo E, yang telah diasingkan dari lipoprotein berketumpatan rendah dan tinggi.

Fungsi pengetua

Secara amnya, apolipoprotein bertanggungjawab terhadap fungsi seperti:

- Jadilah sebahagian daripada struktur utama lipoprotein.

- Berfungsi sebagai kofaktor enzimatik untuk beberapa protein dengan aktiviti enzimatik yang turut serta dalam metabolisme mereka.

- Ligan khusus untuk reseptor lipoprotein pada permukaan sel "sasaran" atau "sasaran" untuk pengangkutan trigliserida dan kolesterol.

ciri-ciri

Lipoprotein secara aktif berpartisipasi dalam pengangkutan dan penyerapan usus dari asid lemak yang diperoleh dari makanan, di samping itu, zarah-zarah ini juga menyumbang dalam pengangkutan lipid dari hati ke tisu periferal dan dalam pengangkutan terbalik, iaitu, , dari tisu periferal ke hati dan usus.

Metabolisme lipoprotein (Sumber: Npatchett melalui Wikimedia Commons)

Oleh itu, agregat molekul ini menjadikan zat lipid hidrofobik "serasi" dengan medium berair yang membentuk sebahagian besar cecair badan haiwan, yang membolehkan "pengangkutan dan penghantaran" mereka ke tisu di mana ia diperlukan.

Fungsi sekunder yang dikaitkan dengan lipoprotein terdiri, sebagai tambahan, dalam pengangkutan sebatian toksik asing dengan ciri hidrofobik dan / atau amphipatik (satu hidrofobik ekstrem dan hidrofilik yang lain), seperti halnya beberapa toksin bakteria, dll.

Mereka juga dapat mengangkut vitamin dan molekul antioksidan yang larut dalam lemak ke seluruh badan.

Jenis (klasifikasi)

Lipoprotein dikelaskan mengikut ketumpatannya, suatu ciri yang berkaitan secara langsung dengan hubungan antara bahagian lipid dan protein yang menyusunnya, dan yang sangat berguna apabila dipisahkan oleh proses ultrasentrifugasi.

Oleh itu, zarah-zarah ini telah dikelaskan kepada empat kumpulan yang berbeza, masing-masing memenuhi fungsi tertentu dan mempunyai sifat yang berbeza. Kumpulan ini adalah: chylomicrons, lipoprotein berketumpatan rendah, lipoprotein berketumpatan rendah, dan lipoprotein berketumpatan tinggi.

Chylomicrons

Chylomicrons (CM) terbentuk dari asid lemak dan lipid yang memasuki tubuh dengan makanan, yang apabila diserap oleh sel-sel epitelium usus, campurkan dan bergabung semula satu sama lain dan dengan sebilangan protein.

Struktur chylomicron (Sumber: Posible2006 melalui Wikimedia Commons)

Pembentukan chylomicrons mendahului pembebasan atau rembesannya ke dalam sistem limfa dan kemudian ke dalam peredaran darah.

Setelah mereka mencapai tisu ekstrahepatik tertentu, zarah-zarah ini pada mulanya dimetabolisme oleh enzim yang dikenali sebagai lipoprotein lipase, mampu menghidrolisis trigliserida dan melepaskan asid lemak yang dapat dimasukkan ke dalam tisu atau dioksidasi sebagai bahan bakar.

Lipoprotein berketumpatan rendah

Lipoprotein berketumpatan rendah atau VLDL (Lipoprotein Densiti Sangat Rendah), juga dikenali sebagai "lipoprotein pra-β" dihasilkan di hati dan memenuhi fungsi mengeksport trigliserida, yang mewakili salah satu komponen utamanya.

Ini adalah salah satu lipoprotein yang terdapat dalam plasma haiwan puasa dan kepekatannya meningkat seiring bertambahnya usia.

Lipoprotein berketumpatan rendah

Lipoprotein ini, yang dikenali sebagai LDL (Low Density Lipoprotein) atau sebagai β-lipoprotein, mewakili langkah terakhir dalam katabolisme lipoprotein berkepadatan rendah dan kaya dengan molekul kolesterol.

Lipoprotein berketumpatan rendah adalah yang paling banyak, mewakili sekitar 50% daripada jumlah jisim lipoprotein plasma dan bertanggungjawab untuk pengangkutan lebih dari 70% kolesterol dalam darah. Seperti lipoprotein berketumpatan rendah, kepekatan plasma lipoprotein ini meningkat seiring bertambahnya usia.

Lipoprotein berketumpatan tinggi

Lipoprotein berketumpatan tinggi (HDL) atau α-lipoprotein, adalah lipoprotein yang terlibat dalam metabolisme lipoprotein berketumpatan rendah dan chylomicrons, tetapi mereka juga mengambil bahagian dalam pengangkutan kolesterol. Zarah-zarah ini kaya dengan fosfolipid.

Beberapa penulis juga mencadangkan bahawa terdapat jenis lipoprotein lain seperti Lipoprotein Ketumpatan Menengah (IDL) dan pelbagai subdivisi lipoprotein berkepadatan tinggi (HDL1, HDL2, HDL3, dan sebagainya).

Contoh lipoprotein

Lipoprotein berketumpatan tinggi dikaitkan dengan beberapa penyakit penting pada manusia. Zarah-zarah ini berpartisipasi dalam pemindahan kelebihan kolesterol dari tisu periferal ke hati, dan molekul kolesterol tersebut dikenal sebagai "kolesterol baik".

Metabolisme kolesterol atau "kitaran" (Sumber: Hisashi Shinkai melalui Wikimedia Commons)

Walau bagaimanapun, dalam beberapa dekad kebelakangan ini, kolesterol yang berkaitan dengan lipoprotein berkepadatan tinggi telah dikaitkan dengan risiko lebih besar menderita "kejadian" atau penyakit kardiovaskular, itulah sebabnya ia menjadi salah satu faktor risiko yang paling banyak dikaji untuk keadaan patologi seperti itu.

Contoh lain yang baik dari lipoprotein adalah chylomicrons, yang merupakan zarah yang terbentuk dari lemak yang dimakan dengan makanan dan diangkut pertama kali oleh aliran peredaran darah, setelah terbentuk oleh sel epitelium mukosa usus.

Rujukan

1. Chiesa, ST, & Charakida, M. (2019). Fungsi dan disfungsi lipoprotein berkepadatan tinggi dalam kesihatan dan penyakit. Ubat dan terapi kardiovaskular, 33 (2), 207-219.
2. Christie, WW (2019). Web Lipid. Diakses pada 28 Januari 2020, dari www.lipidhome.co.uk/lipids/simple/lipoprot/index.htm
3. Durstine, JL, Grandjean, PW, Cox, CA, & Thompson, PD (2002). Lipid, lipoprotein, dan senaman. Jurnal Pemulihan dan Pencegahan Kardiopulmonari, 22 (6), 385-398.
4. Eisenberg, S., & Levy, RI (1975). Metabolisme lipoprotein. Dalam kemajuan dalam penyelidikan lipid (Jilid 13, hlm. 1-89). Elsevier.
5. Feingold KR, Grunfeld C. Pengenalan Lipid dan Lipoprotein. . Dalam: Feingold KR, Anawalt B, Boyce A, et al., Penyunting. Teks akhir. South Dartmouth (MA): MDText.com, Inc.; 2000-. Boleh didapati dari: www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK305896/
6. Genest, J. (2003). Gangguan lipoprotein dan risiko kardiovaskular. Jurnal penyakit metabolik yang diwarisi, 26 (2-3), 267-287.
7. Murray, RK, Granner, DK, Mayes, PA, & Rodwell, VW (2014). Biokimia yang digambarkan oleh Harper. McGraw-Hill.