Метод рекомСТОМ

СО2 и Н2О с образованием АТФ. Это связано с его преобразованием в пируват, а далее в ацетил-КоА в ЦТК.

Б. Биологическое значение данной реакции - окисление НАДН2 в НАД под действием фермента ЛДГ без участия дыхательной цепи в ситуациях, связанных с недостаточным снабжением клеток кислородом.

2.А. Нет, т.к. ингибирован синтез АТФ, необходимый для глюконеогенеза. Б. 6 АТФ (4 АТФ и 2 ГТФ):

-2 (пируват + СО2 + АТФ → оксалоацетат);

-2 (оксалоацетат + ГТФ → фосфоенолпируват);

-2 (3-фосфоглицериновая кислота + АТФ → 1,3-дифосфоглицериновая

кислота).

3.А. В окислительном этапе глюкоза превращается в пентозы с образованием

НАДФН2 и СО2. Он включает реакцию дегидрирования глюкозо-6-фосфата с образованием глюконолактон-6-фосфата, реакцию гидролиза с образованием 6- фосфоглюконата, реакцию дегидрирования и декарбоксилирования с образованием пентоз и СО2.

Б. Не будет в пентозе. В. Будет в СО2.

Г. В реакциях ПФП образуются: НАДФН2, которые используются в реакциях биосинтеза липидов; пентозы используются в реакциях синтеза пуринов, пиримидинов, коферментов.

Тема 4

1.А. Ферменты синтеза гликогена:

1) гликогенсинтаза; 2) фосфоглюкомутаза; 3) УДФ-глюкопирофосфорилаза (гексозо-1-фосфатуридилтрансфераза).

Б. Агликогенозы. Самый характерный симптом агликогенозов - резкая гипогликемия натощак (поскольку нет запасов гликогена), особенно после ночного перерыва в приеме пищи. Гипогликемии проявляется в виде рвоты, судорог, потери сознания. Постоянное голодание мозга приводит к отставанию умственного развития. Обычно эти больные погибают в раннем детстве; частые кормления могут существенно ослабить проявления болезни.

2.А. Заболевание - непереносимость лактозы. Симптомы: метеоризм, боли в животе, диарея после употребления молока. Лечение: отмена молока в рационе.

Б. Заболевание - агликогенозы. Самый характерный симптом агликогенозов - резкая гипогликемия натощак (поскольку нет запасов гликогена), особенно после ночного перерыва в приеме пищи. Гипогликемии проявляется в виде рвоты, судорог, потери сознания. Постоянное голодание мозга приводит к отставанию умственного развития. Смерть в раннем детстве. Лечение: частые приемы пищи.

В. Заболевание - галактоземия. Симптомы: гипогликемия, ограниченное поступление глюкозы в мозг, отказ от еды, диарея, замедление роста, катаракта, увеличение печени, слабоумие. Лечение: отмена галактозы в рационе.

Г. Заболевание - фруктозурия. Симптомы: гипогликемия (нарушается распад гликогена), рвота, судороги после приема пищи с фруктозой. Лечение: отмена фруктозы в рационе.

Д. Заболевание - гликогенозы. Нарушается мобилизация гликогена (он накапливается в клетках в больших количествах), что может привести к разрушению клеток. Симптомы: увеличение печени, мышечная слабость, гипогликемия натощак. Нередко смерть наступает в раннем детстве. Лечение: частые приемы пищи.

3.Наследственная недостаточность сахаразо-изомальтазного комплекса:

нарушается переваривание (гидролиз) сахарозы и изомальтозы, которые образуются из крахмала. Непереваренные сахароза и изомальтоза попадают в толстый кишечник, где

91

подвергаются воздействию бактериальных ферментов. При этом образуются низкомолекулярные кислоты (пропионовая, масляная), которые травмируют слизистую кишечника (боль) и СО2 (метеоризм). Избыток кислот из-за гиперосмолярности вызывает приток жидкости в кишечник (диарея).

ОСНОВНАЯ ЛИТЕРАТУРА

1.Северин, Е.С. Биохимия: учебник / Е.С. Северин. – М.: ГОЭТАР-Медиа, 2005 – 779

с.: ил. С. 297-369.

2.Биохимия с упражнениями и задачами: учебник / под ред. чл.-корр. РАН, проф. Е.С.

Северина. - М.: ГЭОТАР — Медиа, 2008. - 384 с.: ил. С. 113-142.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА

1.Иллюстрированная биохимия (обучающий вариант): учеб. пособие / под ред. Ю.Н. Боринского. - Тверь, 2004. – 212 с.

2.Лабораторные работы по биохимии: рабочая тетрадь для студентов стоматологического факультета / составители: Ю.Н. Боринский, М.Б. Белякова, Л.Я. Дьячкова, В.В. Жигулина, Г.М. Зубарева, Д.В. Лещенко, И.В. Наместникова. – Тверь:

ТГМА, 2012. – 107 с.

3.Задания в тестовой форме по биохимии: учебно-методическое пособие для студентов лечебного, стоматологического, фармацевтического, педиатрического факультетов / составители: Ю.Н. Боринский, Л.Я. Дьячкова, Д.В. Лещенко, М.Б. Белякова, В.В. Жигулина, И.В. Наместникова. – Тверь: ТГМА, 2012. – 91 с.

4.Ситуационные задания по биологической химии. Часть 1: учебно-методическое пособие для студентов лечебного, стоматологического, фармацевтического, педиатрического факультетов / составители: Ю.Н. Боринский, Л.Я. Дьячкова, Д.В. Лещенко, М.Б. Белякова, В.В. Жигулина, И.В. Наместникова. – Тверь: ТГМА, 2012. –

56с.

5.Гринстейн Б. Наглядная биохимия: пер. с анг. / Б. Гринстейн, А. Гринстейн. – М.: ГЭОТАР – Медиа, 2004. – 119 с.

6.Клиническая биохимия: учебное пособие. 3-е издание /под ред. В.А. Ткачука. - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2008.- 412 с.

МОДУЛЬ 3. ОБМЕН И ФУНКЦИИ ЛИПИДОВ

Тема 1. Химия и функции липидов. Переваривание липидов. Транспорт липидов

Цель: изучить состав, строение и физико-химические свойства липидов в ходе тонкослойной хроматографии липидов, механизмы переваривания и всасывания липидов в желудочно-кишечном тракте, процессы ресинтеза липидов; освоить методы определения активности панкреатической липазы, липазы сыворотки крови, определить факторы, влияющие на активность панкреатической липазы; уметь использовать результаты анализа для интерпретации нарушений переваривания и всасывания липидов.

Основные термины:

Липиды - нерастворимые в воде органические вещества, которые можно извлечь из клеток органическими растворителями - эфиром, хлороформом, метанолом и др. Жирные кислоты (ЖК) - монокарбоновые кислоты, имеющие 4 и более углеводородных радикала. Высшие жирные кислоты имеют более 10 углеводородных радикала. Бывают насыщенные, моно- и полиненасыщенные.

92

Желчные кислоты - органические кислоты, представляющие собой

гидроксилированные производные холановой кислоты. Синтезируются	из
холестерина, являются компонентом желчи.

Мицеллы – комплексы желчных кислот и гидрофобных продуктов гидролиза (ВЖК, холестерина, моноглицерида)

Нейтральные жиры - производные глицерина и жирных кислот (триглицериды, диглицериды, моноглицериды).

Глицерофосфолипиды - производные фосфатидной кислоты. Сфинголипиды - производные спирта сфингозина и жирной кислоты.

Стериды – производные холестерина. Эфир холестерина имеет в составе холестерин, связанный с жирной кислотой.

План изучения темы:

1.Липиды: химический состав, функции, классификация.

2.Переваривание липидов: условия переваривания, механизм переваривания, липолитические ферменты.

3.Всасывание липидов.

4.Ресинтез липидов.

5.Методы определения активности липаз. Факторы, влияющие на активность липаз.

6.Тонкослойная хроматография липидов.

ИЗЛОЖЕНИЕ УЧЕБНОГО МАТЕРИАЛА

Липиды - это группа органических соединений, входящих в состав животных и растительных тканей, как правило, нерастворимых в воде и полярных растворителях, но хорошо растворимых в неполярных средах, например, хлороформе, эфире и др. К липидам относят нейтральные жиры (триглицериды), фосфолипиды, стерины и стероиды, цереброзиды, воска и др. В зависимости от химического состава и строения их принято делить на два класса - простые и сложные липиды. Молекулы простых липидов состоят из остатков жирных кислот и спиртов. Например, триглицериды состоят из глицерина и высших жирных кислот. В составе сложных липидов имеются дополнительные компоненты - фосфорная кислота, этаноламин, холин (глицерофосфолипиды), углеводы (цереброзиды, ганглиозиды). В группу сложных липидов включены также стериды - эфиры холестерина и высших жирных кислот.

Функции липидов в организме животных разнообразны. Они, прежде всего, представляют собой наиболее концентрированный источник энергии. При окислении липиды дают организму в два раза больше энергии, чем углеводы или белки. В организме из липидов образуются биологически активные соединения (стероидные гормоны, витамины группы Д, желчные кислоты, простагландины и др.). Липиды служат растворителями для жирорастворимых витаминов (А, Д, Е, К, F) и витаминоподобных веществ (коэнзим Q). Являясь структурными компонентами биологических мембран, липиды оказывают значительное влияние на их проницаемость.

Основная масса липидов, которая содержится в пище человека, представлена нейтральными жирами (триглицеридами), фосфолипидами, стеринами и стероидами. Источником всех этих липидов являются продукты животного и растительного происхождения. Липидам свойственна видовая специфичность, т. е. в зависимости от источника, они различаются по составу и соотношению входящих в них высших жирных кислот. Например, бараний жир содержит насыщенные жирные кислоты в гораздо большем количестве, чем сливочное или подсолнечное масла. Все они отличаются от липидов организма человека. По этой причине липиды, которые мы принимаем с пищей, прежде чем всосаться из кишечника в кровь, подвергаются

93

перевариванию. В процессе переваривания происходит потеря видовой специфичности липидов пищи и образуются мономеры, не имеющие видовой специфичности. Основное место переваривания липидов - тонкий кишечник. Гормоны, способствующие перевариванию липидов: холецистокинин - стимулирует синтез и секрецию энзимов из поджелудочной железы; секретин - стимулирует секрецию бикарбонатов, необходимых для создания оптимального рН=8 для действия липолитических ферментов. Переваривание происходит на границе раздела фаз вода/жир. Способствуют перевариванию желчные кислоты, они участвуют в эмульгировании липидов. Механизм переваривания липидов - гидролиз. Гидролизуются липиды в кишечнике под действием нескольких ферментов - липаз, фосфолипаз и холестеролэстераз. Конечные продукты гидролиза - β- моноацилглицерол, высшие жирные кислоты, холин, серин, этаноламин, углеводы, глицерин, фосфорная кислота, холестерин. Всасывание продуктов гидролиза осуществляется в проксимальном отделе тонкого кишечника. Хорошо растворимые в воде продукты переваривания липидов - глицерин, азотсодержащие молекулы, фосфорная кислота, жирные кислоты с короткой углеводородной цепью - свободно всасываются. Жирные кислоты с длинной углеводородной цепью (более 10 «С»), β- моноацилглицерол, холестерин всасываются с помощью желчных кислот в виде мицелл. Далее из продуктов гидролиза в стенке кишечника будут сформированы новые липиды, свойственные организму человека. Этот процесс называется ресинтез липидов. Ресинтезированные липиды переносятся по крови к тканям в составе хиломикронов и ЛПОНП (в малом количестве). Ассимиляция липидов тканями осуществляется при участии липопротеинлипазы. Этот фермент осуществляет гидролиз триглицеридов в составе хиломикронов, в результате чего продукты данного гидролиза глицерин и жирные кислоты поступают в ткани, где из них формируются липиды, свойственные данному виду ткани.

ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ

Работа 1. Гидролиз липидов панкреатической липазой. Влияние желчных кислот.

Принцип метода: Доказать, что липиды гидролизуются под действием липазы довольно легко. В инкубационной среде, если в ней совершается этот процесс, повышается содержание продуктов гидролиза липидов - глицерина и высших жирных кислот. Легче всего определить в инкубационной среде прирост содержания высших жирных кислот. Они оттитровываются щелочью в присутствии индикатора фенолфталеина. Гидролиз липидов усиливается под влиянием желчных кислот. Доказать это тоже не сложно. При добавлении желчи в инкубационную среду, в которой находятся липиды и липаза, ускоряется процесс освобождения из состава липидов свободных жирных кислот.

Ход работы: в три колбочки (две опытные и одна контрольная) наливают реактивы в соответствии с данными, представленными в таблице 1.

Реактивы				Опытная 1	Опытная 2	Контроль
1.	Молоко (мл)			5	5	5
2.	Фенолфталеин (капли)			2	2	2
3.	Желчь (капли)			3	-	-
4.	Экстракт, содержащий липазу (мл)			5	5	-
5.	Экстракт	липазы,	предварительно

94

прокипяченный и охлажденный (мл)	-	-	5
6. 0,1Н р-р NаОН (мл)	Содержимое всех трех колбочек перемешивают и кислые
	продукты нейтрализуют щелочью до слабо-розового
	окрашивания, не исчезающего в течение 30 секунд. Данные
	этого титрования не используют при расчете активности
	липазы
Помещают все три пробы в термостат при 370С на 15 минут
7. 0,1 Н р-р NаОН (мл)	Освободившиеся жирные кислоты оттитровывают щелочью
	до слабо-розового окрашивания, записывают результаты
	титрования
Снова помещают пробы в термостат на 15 минут при 370С
8. 0,1Н р-р NаОН (мл)	Снова оттитровывают освободившиеся жирные кислоты до
	появления слабо-розового окрашивания

Расчет: Подсчитывают общее количество щелочи, пошедшее на титрование жирных кислот, освободившихся из липидов молока под действием липазы и желчных кислот в каждой колбочке. Результаты оформляют в виде графиков:

0,1 н NаОН

мл

1 2

3

0		15	30		время, мин

ВЫВОД из проделанной работы: в соответствии с полученными результатами делают вывод о влиянии желчных кислот на гидролиз липидов панкреатической липазой.

Работа 2. Определение активности липазы сыворотки крови.

Принцип метода: основан на изменении мутности суспензии оливкового масла, которая снижается при гидролизе липидов под действием липаз. Мутность суспензии раствора оливкового масла измеряют фотометрически с помощью колориметра. Активность фермента пропорциональна скорости снижения мутности раствора, т. е. количеству гидролизованного оливкового масла. Ее выражают в микромолях разрушенного оливкового масла.

Диагностическое значение: Определение активности липазы в сыворотке крови используется в клинике для диагностики острых панкреатитов. При воспалении поджелудочной железы повышается проницаемость ее клеточных мембран, и фермент проникает в кровь в значительно больших количествах, чем у здоровых лиц. В результате при острых панкреатитах активность фермента в сыворотке крови может возрасти в несколько раз и сохраняется высокой продолжительное время. Обычно активность липазы в сыворотке крови после приступа панкреатита увеличивается уже через несколько часов, достигая максимума через 12-24 часа, и остается повышенной на протяжении 10 –12 дней. При хронических панкреатитах, раке поджелудочной железы активность липазы в сыворотке крови также увеличивается, но не столь резко, как в случае острого панкреатита. Нормальные величины активности липазы в сыворотке крови: 0 – 28 мкмоль/л сыворотки крови.

Ход работы: В две кюветы фотоэлектроколориметра (опытная и контрольная) наливают по 6 мл рабочей эмульсии оливкового масла. Затем в одну из них добавляют 0,2 мл исследуемой сыворотки крови (опытная проба), а в другую (контрольная) - 0,2

95

мл дист. воды. Обе кюветы ставят в термостат при 370С на 2 минуты. Через 2 минуты измеряют экстинкции обеих кювет против воздуха или воды при длине волны 340 нм. Результаты записывают - Е1 опыт. и Е1 контр. Затем кюветы снова помещают в термостат при 370С и через 5 минут измеряют экстинкции Е2опыт. и Е2контр. Расчет активности липазы в мкмолях разрушенного оливкового масла ведут по формуле:

Еопыт. * 170		6			1000
А(мкмоль/мин/л) =		*			*
	Еконтр.
		1000			0,2
где:								Е1 – Е2
Еопыт. – изменение экстинкции опытной пробы за 1 минуту ( Еопыт. =										)
								5
Еконтр.- изменение экстинкции контрольной пробы за 1 минуту								Е1 – Е2
						( Еконтр. = ––––––– )
								5

170 - мкмоль/л оливкового масла в рабочей эмульсии, при которой экстинкция равна приблизительно 1.

6 /1000 - объем рабочей эмульсии оливкового масла в литрах.

1000/0,2 - коэффициент перерасчета активности фермента на 1 л сыворотки крови.

Расчет:

ВЫВОД из проделанной работы: в соответствии с полученными результатами делают вывод об активности липазы сыворотки крови.

Работа 3. Хроматографический анализ липидов сыворотки крови в тонком слое силикагеля.

Принцип метода: В процессе движения подвижной фазы (смеси органических растворителей) по слою силикагеля липиды сыворотки крови, предварительно нанесенные на адсорбент, начинают двигаться вместе с током растворителя. При этом скорость движения каждого отдельного представителя разделяемой смеси липидов в тонком слое силикагеля не одинакова и определяется сродством фосфолипидов, холестерина, триглицеридов, высших жирных кислот и эфиров холестерина к адсорбенту или растворителю. Липиды, имеющие большее сродство к адсорбенту (имеют полярные группы), остаются близко у точки нанесения и, наоборот, липиды, имеющие большее сродство к растворителю (полностью неполярны), будут располагаться дальше от точки нанесения, т. е. двигаться с большей скоростью.

Диагностическое значение: Определение коэффициента атерогенности фосфолипиды/холестерин (ФЛ/ХС), который в норме составляет 1,0–1,4 используется для диагностики риска развития сердечно-сосудистых заболеваний, атеросклероза, гипертонической болезни.

Ход работы: Липиды, экстрагированные из 1 мл сыворотки крови, наносят, отступая 1,0 – 1,5 см от края пластинки, на поверхность адсорбента с помощью дозатора. Важно при нанесении образца не повредить поверхность силикагеля! Для разделения липидов на фракции используют систему растворителей (гептан – этилацетат - диэтиловый эфир, взятых соответственно в соотношении 12 : 0,3 : 0,3). В эксикатор (камера для хроматографии) наливают эту смесь в количестве, чтобы на дне эксикатора слой жидкости составлял 3 - 5 мм. Камеру закрывают крышкой и насыщают парами растворителей за 10 - 15 минут до начала хроматографического анализа липидов. Затем пластинку с нанесенными на силикагеле липидами помещают в камеру, погружая ее не более чем на 0,5 см в систему растворителей. Эксикатор снова плотно закрывают крышкой и оставляют на 30 -50 минут.

96

Когда смесь растворителей дойдет почти до верхнего края пластинки, ее вынимают, высушивают 5 минут на воздухе и помещают в другую камеру, на дне которой находятся кристаллы йода. Эту камеру размещают над электроплиткой и нагревают 10 - 15 минут для насыщения парами йода хроматографической пластинки. На белом фоне силикагеля появляются желто-коричневые пятна различных фракций липидов, располагающиеся от старта к фронту в следующем порядке: фосфолипиды, холестерин, свободные жирные кислоты, триглицериды, эфиры холестерина. При необходимости места с определенными фракциями липидов можно вырезать, перевести липиды в раствор и провести их количественный анализ.

Распределение фракций липидов сыворотки крови на хроматограмме оформите в виде рисунка.

	Фронт растворителя
	Эфиры холестерина
	Триглицериды
	Жирные кислоты
	Холестерин
старт	Фосфолипиды
	Смесь липидов

ВЫВОД из проделанной работы: в соответствии с полученными результатами делают вывод о распределении липидных фракций.

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ И ОСНАЩЕНИЕ

-иллюстрированная биохимия (метаболические карты);

-протоколы лабораторных работ;

-сборники тестовых заданий и ситуационных задач с эталонами ответов;

-карточки программированного контроля (билеты с вопросами по теме занятия);

-термостат, посуда, реактивы.

ДИДАКТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ А. Задания в тестовой форме:

1.ЛИПИДЫ ВЫПОЛНЯЮТ ФУНКЦИИ

1)являются структурными компонентами биомембран

2)служат формой запасания метаболического топлива

3)являются предшественниками стероидных гормонов

4)несут генетическую информацию

5)служат основным источником энергии для производства макроэргов

2.ФОСФОГЛИЦЕРИДЫ ХАРАКТЕРИЗУЮТСЯ

1)являются амфифильными

2)синтезируются из глицерол-3-фосфата

3)содержатся в клеточных мембранах

4)являются главным запасом метаболической энергии

5)содержат 2 остатка ВЖК

3.РЕСИНТЕЗ ТРИГЛИЦЕРИДОВ В СТЕНКЕ КИШЕЧНИКА ПРОИСХОДИТ ПРИ УЧАСТИИ

1)моноглицерида

97

2)активных форм жирных кислот

3)ацил-КоА

4)ацетил-КоА

5)коэнзима А

Б. Ситуационные задачи:

1. У человека, длительно не употреблявшего в пищу жиров, но получавшего достаточное количество углеводов и белков, обнаружены дерматит, плохое заживление ран, ухудшение зрения, снижены свертывание крови и половая функция. При назначении терапевтической диеты, содержащей рыбий жир, симптомы исчезли.

А. Выберите возможные причины нарушения обмена:

1)недостаток пальмитиновой кислоты;

2)недостаток олеиновой кислоты;

3)недостаток линолевой и линоленовой кислоты;

4)недостаточное поступление витаминов А, D, Е, К;

5)недостаточное поступление витаминов Н, РР;

6)низкая калорийность диеты;

Б. Объясните причины развития патологии.

2.После приема жирной пищи сыворотка крови становится мутной, но вскоре опять возвращается к исходному состоянию.

А. Объясните причины помутнения сыворотки крови.

Б. Назовите фермент и активатор этого фермента, под действием которых происходит «просветление» сыворотки крови.

В. Напишите, используя метаболические карты, реакцию, которую катализирует этот фермент.

3.У пациента натощак была исследована сыворотка крови. Сыворотка крови имела молочный цвет, на ее поверхности при помещении на холод всплывали белые жирные хлопья. Содержание триглицеридов составило 8 ммоль/л (норма 1 ммоль/л). Укажите возможные причины (2 причины) патологии, признаки которой описаны.

В. Программированный контроль знания темы: письменная контрольная работа по вопросам конечного уровня знаний по теме занятия.

Г. Вопросы для самоподготовки по теме 1:

1.Дайте определение липидам. Какое физико-химическое свойство положено в основу объединения веществ в класс липидов? В чем сходства и различия их структуры?

2.Какова биологическая роль липидов в организме? Какие функции выполняют липиды в биологических мембранах? Какие биологически активные вещества (витамины, гормоны и др.) образуются из липидов в организме?

3.Перечислите основные классы липидов. Укажите биологическую роль каждого класса липидов в обеспечении функциональной активности органов и тканей.

4.Опишите формулы насыщенных жирных кислот, входящих в состав нейтральных жиров (пальмитиновая, стеариновая). Охарактеризуйте значение жирных кислот для обеспечения жизненных функций организма. Как кратко их обозначают в тексте.

5.Опишите формулы важнейших ненасыщенных жирных кислот, встречающихся в природных жирах (олеиновая, линолевая, линоленовая, арахидоновая). Что такое эссенциальные жирные кислоты? Почему их недостаток в пище вызывает нарушения в обмене и функции органов и тканей? Как кратко их обозначают в тексте.

98

6.Опишите формулы простого и смешанного триглицерида. Как изменяются физико-химические свойства триглицеридов (ТГ) в зависимости от состава жирных кислот?

7.Основные представители фосфолипидов (фосфатидилхолин, фосфатидилсерин, фосфатидилэтаноламин, фосфатидилинозитол). На чем основана их классификация? Какие компоненты входят в состав молекулы глицерофосфолипида? Перечислите основные азотистые основания, входящие в состав фосфолипидов (ФЛ). Что такое сфинголипиды? Какова их биологическая роль?

8.Какие липиды участвуют в построении биологических мембран? Структурные липопротеины. Назовите основные гипотезы, объясняющие строение биологических мембран.

10.Перечислите важнейших представителей стероидов. Опишите формулу холестерина и холестерида.

10.В каких отделах желудочно-кишечного тракта происходит переваривание липидов? Какие ферменты участвуют в переваривании липидов? Где они образуются и какие липиды расщепляют? Каким образом активируются?

11.Какие вещества образуются в желудочно-кишечном тракте под действием: а) липазы, б) фосфолипазы, в) холестеролэстеразы? Опишите схемы реакций.

12.Опишите химические формулы важнейших желчных кислот и парных желчных кислот (холевая, таурохолевая, гликохолевая). Как и где образуются желчные кислоты? Какова их роль в переваривании и всасывании липидов? Какова дальнейшая судьба желчных кислот (энтерогепатическая циркуляция)?

13.С чем связаны нарушения переваривания липидов в желудочно-кишечном тракте (значение функциональной активности поджелудочной железы, влияние активаторов, ингибиторов, рН на активность панкреатической липазы).

14.Как осуществляется всасывание различных классов липидов?

15.Что понимают под ресинтезом липидов? Назовите этапы ресинтеза триглицеридов и фосфолипидов. Продукты ресинтеза и их судьба в организме.

16.Механизмы транспорта липидов в крови. Свободные липопротеины (липопротеины плазмы крови): классификация, состав, функции.

17.Ассимиляция липидов тканями, роль липопротеинлипазы и рецепторов.

18.Опишите принципы методов исследования: гидролиза липидов панкреатической липазой и влияния желчных кислот; определения активности липазы сыворотки крови; тонкослойной хроматографии липидов

Тема 2. Липолиз. Окисление жирных кислот. Метаболизм кетоновых тел

Цель: изучить пути катаболизма липидов в организме животных; освоить методы определения содержания триглицеридов, фосфолипидов в сыворотке крови; уметь использовать результаты анализа для интерпретации возможных нарушений липидного обмена.

Основные термины:

Катаболизм липидов - совокупность химических реакций распада липидов и

образования из них более простых молекул вплоть до углекислого газа и	воды, а
также энергии, аккумулированной в молекулах АТФ.
Липолиз - мобилизация триглицеридов из жировых депо
-Окисление - окисление жирных кислот по -углеродному атому.
Кетоновые тела - группа веществ (ацетоацетат, -гидроксибутират,	ацетон),

образованных из ацетил-КоА в печени и использующихся в качестве дополнительного источника энергии в других тканях.

99

Лизофосфолипиды - глицерофосфолипиды, не имеющие одного остатка жирной кислоты, как правило, у 2-го углеродного атома глицерина.

План изучения темы:

1.Катаболизм липидов.

2.Мобилизация липидов из жировых депо (липолиз).

3.-Окисление жирных кислот.

4.Окисление глицерина.

5.Кетоновые тела: синтез и утилизация кетоновых тел, использование их в норме и при патологии.

6.Распад фосфолипидов в тканях: фосфолипазы, продукты катаболизма.

ИЗЛОЖЕНИЕ УЧЕБНОГО МАТЕРИАЛА

Под катаболизмом липидов подразумевают всю совокупность химических реакций распада липидов и образования из них более простых молекул вплоть до углекислого газа и воды, а также энергии, аккумулированной в молекулах АТФ. Это основной путь катаболизма липидов. Липолиз - мобилизация липидов из жировой ткани, стимулируется адреналином (при стрессе и физической нагрузке) и глюкагоном (при голодании), когда необходима организму энергия. Эти гормоны активируют по каскадному механизму (гормоны - рецептор - аденилатциклаза - цАМФ - протеинкиназа -триацилглицероллипаза) регуляторный фермент триацилглицероллипазу. Продукты липолиза триацилглицеролов в жировой ткани (глицерин и ВЖК) далее подвергаются окислению. В цитоплазме клеток глицерин в анаэробных условиях распадается до лактата, а в аэробных - до ацетил-КоА и далее окисляются в ЦТК.

Высшие жирные кислоты окисляются в митохондриях. Однако мембрана этих субклеточных образований непроницаема для них. Переносятся они в митохондрии с помощью специального энзима-переносчика при участии карнитина. Там ВЖК распадаются до ацетил-КоА в ходе -окисления, который затем окисляется в цикле трикарбоновых кислот до углекислого газа и воды. Процесс окисления одной молекулы ацетил-КоА в ЦТК сопряжен с переносом протонов и электронов по цепи биологического окисления и фосфорилированием 12 молекул АДФ. В целом, при полном окислении, например, только одной молекулы пальмитиновой кислоты в клетке образуется 129 (131-2) молекул АТФ. При окислении ненасыщенных жирных кислот происходит: изменение их цис-конформации в транс-форму, перенос двойной связи, а далее присоединение воды по месту разрыва двойной связи и -оксиление. Количество образуемых АТФ при этом уменьшается.. При окислении жирных кислот с нечетным числом атомов углерода в последнем цикле образуются молекулы ацетил КоА и пропионил КоА, который имеет 3 углеродных атома. Пропионил-КоА превращается в сукцинил-КоА и далее окисляется в ЦТК.

При недостатке энергии в клетках происходит образование кетоновых тел (ацетоацетат, -гидроксибутират, ацетон) . Они синтезируются только в митохондриях печени, используются тканями мозга, скелетных мышц, сердца и почек, но печенью как источник энергии не используются. Биосинтез кетоновых тел происходит из ацетилКоА. Ацетон образуется при высоких концентрациях кетоновых тел и удаляется из организма с мочой и выдыхаемым воздухом, как источник энергии он не используется. При окислении ацетоацетата и -гидроксибутирата в тканях мозга, сердца и скелетных мышц и почек образуется 23 и 26 АТФ соответственно. Содержание кетоновых тел в плазме составляет 0,2-0,6мМ/л - в норме, и повышается до 20 мМ/л - при патологиях (сахарном диабете, голодании, когда усиливается β-окисление ВЖК и снижается скорость окисления ацетил-КоА в ЦТК) в результате чего формируются кетонемия, кетонурия, кетоз.

100