- •Федеральное агенство по образованИю Белгородский государственный университет
- •Самостоятельная работа студентов по биологической химии
- •Оглавление
- •Раздел №1 Введение в биохимию. Структура и функции белков. Ферменты
- •Тема 1.1. Введение в биологическую химию. Техника безопасности
- •Тема 1.2. Строение и функции белков. Аминокислотный состав белков
- •Вопросы и упражнения для самоподготовки и контроля усвоения темы
- •Тема 1.3. Физико-химические свойства белков
- •Вопросы и упражнения для самоподготовки и контроля усвоения темы
- •Тема 1.4. Сложные белки
- •Вопросы и упражнения для самоподготовки и контроля усвоения темы
- •Тема 1.5. Ферменты. Строение и свойства
- •Вопросы и упражнения для самоподготовки и контроля усвоения темы
- •Тема 1.6. Ферменты. Кинетика ферментативных реакций
- •Вопросы и упражнения для самоподготовки и контроля усвоения темы
- •Тема 1.7. Регуляция активности ферментов. Медицинская энзимология
- •Вопросы и упражнения для самоподготовки и контроля усвоения темы
- •Тема 1.8. Биохимия белков и ферментов (контрольно – итоговое занятие №1)
- •Раздел № 2 Нуклеиновые кислоты. Матричные биосинтезы
- •Тема 2.1. Строение и свойства нуклеиновых кислот и нуклеотидов
- •Вопросы и упражнения для самоподготовки и контроля усвоения темы
- •Тема 2.2. Матричные биосинтезы
- •Для усвоения материала темы следует обратить внимание на то, что:
- •Вопросы и упражнения для самоподготовки и контроля усвоения темы
- •Тема 2.3. Строение нуклеиновых кислот. Матричные биосинтзы (контрольно – итоговое занятие №2)
- •Раздел № 3 Энергетический обмен. Общие пути катаболизма
- •Тема 3.1. Биологические мембраны
- •Вопросы и упражнения для самоподготовки и контроля усвоения темы
- •Тема 3.2. Введение в обмен веществ. Общие пути катаболизма
- •Вопросы и упражнения для самоподготовки и контроля усвоения темы
- •Тема 3.3. Энергетический обмен. Окислительное фосфорилировие
- •Вопросы и упражнения для самоподготовки и контроля усвоения темы
- •Тема 3.4. Энергетический обмен. Общие пути катаболизма (контрольно-итоговое занятие №3)
- •Вопросы к контрольно-итоговому занятию № 3
- •Раздел № 4 Обмен веществ
- •Тема 4.1. Обмен и функции углеводов. Обмен Гликогена
- •Вопросы и упражнения для самоподготовки и контроля усвоения темы
- •Тема 4.2. Специфические пути распада глюкозы
- •Вопросы и упражнения для самоподготовки и контроля усвоения темы
- •Тема 4.3. Глюконеогенез. Обмен лактата в печени и мышцах
- •Вопросы и упражнения для самоподготовки и контроля усвоения темы
- •Тема 4.4. Пентозофосфатный путь. Обмен фруктозы, галактозы, этанола
- •Вопросы и упражнения для самоподготовки и контроля усвоения темы
- •Тема 4.5. Обмен и функции липидов. Переваривание
- •Вопросы и упражнения для самоподготовки и контроля усвоения темы
- •Тема 4.6. Метаболизм жирных кислот и кетоновых тел
- •Вопросы и упражнения для самоподготовки и контроля усвоения темы
- •Тема 4.7. Метаболизм жиров. Обмен холестерола
- •Вопросы и упражнения для самоподготовки и контроля усвоения темы
- •Тема 4.8. Обмен аминокислот
- •Вопросы и упражнения для самоподготовки и контроля усвоения темы
- •Тема 4.9. Образование и обезвреживание аммиака. Обмен отдельных аминокислот
- •Вопросы и упражнения для самоподготовки и контроля усвоения темы
- •Тема 4.10. Обмен нуклеотидов
- •Вопросы и упражнения для самоподготовки и контроля усвоения темы
- •Тема 4.11. Обмен веществ и энергии (контрольно-итоговое занятие №4)
- •Вопросы и задачи к контрольно-итоговому занятию № 4
- •Раздел № 5 Гормональная регуляция Обмен веществ. Витамины
- •Тема 5.1. Гормоны: синтез, секреция, механизм действия
- •Вопросы и упражнения для самоподготовки и контроля усвоения темы
- •Тема 5.2. Гормоны, регулирующие обмен углеводов, липидов и аминокислот. Водно-солевой и менеральный обмены
- •Вопросы и упражнения для самоподготовки и контроля усвоения темы
- •Тема 5.3. Тиреоидные гормоны и гормоны, регулирующие репродуктивную функцию
- •Вопросы и упражнения для самоподготовки и контроля усвоения темы
- •Тема 5.4. Биохимия витаминов
- •Тема 5.5. Гормональная регуляция обмена веществ. Витамины (контрольно-итоговое занятие № 5)
- •Вопросы и задачи к контрольно-итоговому занятию № 5
- •Раздел № 6 биохимия органов и тканей
- •Тема 6.1. Биохимия печени. Канцерогенез
- •Вопросы и упражнения для самоподготовки и контроля усвоения темы
- •Тема 6.2. Биохимия крови
- •Вопросы и упражнения для самоподготовки и контроля усвоения темы
- •Тема 6.3. Биохимия крови. Гемостаз
- •Вопросы и упражнения для самоподготовки и контроля усвоения темы
- •Тема 6.4. Биохимия почек и мочи
- •Вопросы и упражнения для самоподготовки и контроля усвоения темы
- •Тема 6.5. Биохимия межклеточного матрикса и мышечной ткани
- •Вопросы и упражнения для самоподготовки и контроля усвоения темы
- •Тема 6.6. Биохимия органов и тканей (контрольно-итоговое занятие № 6)
- •Вопросы и задачи к контрольно-итоговому занятию № 6
- •Словарь биохимических терминов
Тема 4.6. Метаболизм жирных кислот и кетоновых тел
Цель занятия.Усвоить механизмы биохимических реакций окисления и синтеза высших жирных кислот, а также механизмы регуляции этих процессов. Изучить метаболизм кетоновых тел для понимания изменений в обмене веществ, происходящих при голодании и сахарном диабете. Выполнить качественные реакции на кетоновые тела в моче.
Исходный уровень. Формирование и характеристика сложноэфирной связи. Строение и номенклатуру высших жирных кислот, перекисное окисление липидов (ПОЛ) (курс биоорганической химии).
Повторить. Строение митохондриальной ЦПЭ, окислительное фосфорилирование, общие пути катаболизма (ОДПВК, ЦТК), коферменты.
Содержание теоретического материала. 1. β-окисление – специфический путь катаболизма жирных кислот. Характеристика процесса: определение, значение, сущность, внутриклеточная локализация, активация жирных кислот, транспорт в митохондриию Химизм и регуляторный фермент, связь с общими путями катаболизма и с ЦПЭ. Энергетический выход: количество молекул АТФ при полном окислении пальмитата. 2. Окисление жирных кислот с нечетным числом углеродных атомов. 3. Пути превращения глицерола в тканях; окисление и энергетика. 4. Пути использования ацетил-КоА в клетках. Метаболизм кетоновых тел. Химизм реакций. Причины возникновения кетоза при длительном голодании и сахарном диабете. 5. Биосинтез высших жирных кислот. Характеристика процесса. Особенности строения пальмитатсинтазного комплекса, роль малик-фермента. Удлинение углеводородной цепи жирных кислот. 6. Гормональная регуляция метаболизма жирных кислот. (*)8. Резистентность и склонность к кетозу у детей.
Для усвоения материала темы следует обратить внимание на то, что:
1) Синтез жирных кислот протекает в цитоплазме из ацетил-КоА, а β-окисление – в митохондриях до ацетил-КоА. Оба процесса имеют циклический характер. Все превращения свободных жирных кислот начинаются с образования ацил-КоА (активация жирных кислот).
2) В гепатоцитах может происходить с большой скоростью как синтез жирных кислот, так и окисление. При активации одного из процессов, скорость протекания другого - снижается.
3) В каждом цикле β-окисления образуется ацетил-КоА, который в ЦТК окисляется до углекислого газа. Число молей ацетил-КоА, образующихся в результате окисления жирных кислот с четным числом атомов углерода (п), можно рассчитать по формуле:п/2.
4) В последний цикл вступает бутирил-КоА и при его окислении образуется 2 ацети-КоА, поэтому число циклов для жирной кислоты с п-числом атомов углерода рассчитывают по формуле :п/2-1.Суммарный выход образования АТФ рассчитывают по формуле:
[(п/2)*12+(п/2-1)*5]-1.
5) Процесс β-окисления связан с ЦПЭ через две реакции дегидрирования, в которых восстанавливаются 1 молекула ФАД и молекула НАД.
6) Источником двууглеродных единиц для наращивания цепи жирных кислот при их синтезе является малонил-КоА.
7) Донором водорода в реакциях восстановления является кофермент НАДФН+Н+, поставляемый пентозофосфатным путем и с участием малик-фермента (НАДФ-зависимая малатдегидрогеназа).
8) Реакции биосинтеза жирных кислот катализируются полифункциональным ферментным комплексом (пальмитатсинтаза), который локализован в цитозоле клетки и представляет собой доменный белок.
9) Синтез кетоновых тел в печени из ацетил-КоА, образующегося преимущественно из жирных кислот увеличивается в тех условиях, когда клетки испытывают недостаток в глюкозе (голодание, сахарный диабет). Кетоновые тела, окисляясь до СО2и Н2О, могут использоваться в качестве источника энергии всеми органами, кроме печени (т.к. в печени нет фермента, обеспечивающего активацию кетоновых тел).
10) Глицерол может распадаться в тканях до СО2и Н2О по гликолитическому пути через глицеральдегид-3-фосфат.