Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Метод рекомСТОМ

.pdf
Скачиваний:
80
Добавлен:
20.03.2016
Размер:
990.46 Кб
Скачать

Катаболизм фосфолипидов в тканях происходит при участии тканевых фосфолипаз (А1, А2, С, D). Конечными продуктами распада фосфолипидов являются глицерин, ВЖК, фосфорная кислота, азотсодержащие молекулы, инозитол. Действие фосфолипазы А2 приводит к образованию лизофосфолипидов.

ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ

Работа 1. Определение содержания триглицеридов (ТГ) в сыворотке крови.

Принцип метода: определения содержания ТГ основан на сопряженных ферментативных реакциях (1–4), в результате действия которых триглицериды гидролизуются (1) с образованием глицерина; глицерин фосфорилируется (2) и далее окисляется (3) с выделением перекиси водорода, которая в свою очередь окисляет неокрашенный субстрат (4) до соединения красного цвета. Окраска раствора прямо пропорциональна содержанию триглицеридов в сыворотке крови.

1)

триглицериды

липаза

глицерин + жирная кислота

 

2)

глицеролкиназа

глицерол-3-фосфат + АДФ

глицерин

 

 

АТФ

 

 

 

 

Глицеролфосфат-

 

3)

глицерол–3–фосфат

дегидрогеназа

дигидроксиацетон-3-фосфат + Н2О2

 

 

НАДН2

 

4)

неокрашенный субстрат пероксидаза окрашенный субстрат + Н2О

 

(неокисленный)

 

Н2О2

(окисленный)

 

 

 

 

Диагностическое значение: Установлено, что в сыворотке практически здоровых людей содержание триглицеридов колеблется в пределах 0,55 - 1,65 ммоль/л (0,5 - 1,5 г/л). Верхняя граница нормальных величин зависит от возраста, принадлежности лица к определенному полу, региона проживания и других причин. Количество триглицеридов в сыворотке крови повышается при ожирении, ишемической болезни сердца, атеросклерозе, заболевании печени и др. органов.

Ход работы: Для приготовления опытной пробы наливают реактивы в соответствии с таблицей:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Проба

 

Опытная

 

Реактив

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сыворотка крови, мл

0,02

 

 

 

 

 

 

Рабочий раствор, содержащий энзимы, мл

2

 

 

 

 

 

 

Пробу инкубируют при температуре 370С 15 мин. Затем измеряют оптическую плотность опытной пробы против дистиллированной воды на фотоколориметре при 540 нм, в кювете толщиной 5 мм

Расчет содержания триглицеридов в сыворотке крови производят по калибровочному графику, прилагаемому к набору реактивов.

ВЫВОД из проделанной работы: в соответствии с полученными результатами делают вывод о количестве триглицеридов в сыворотке крови.

101

Работа 2. Определение содержания фосфолипидов в сыворотке крови.

Принцип метода: Основан на измерении содержания фосфора фосфолипидов, после экстракции этих веществ из сыворотки крови и минерализации их серной кислотой. Неорганический фосфор, освобожденный при этом из фосфолипидов, действием молибденовокислого аммония переводят в комплексное соединение - фосфомолибденовокислый аммоний, который затем восстанавливают аскорбиновой кислотой в молибденовую синь. Интенсивность синей окраски пропорциональна концентрации фосфора в сыворотке крови.

Диагностическое значение: В сыворотке крови практически здоровых людей содержится 1,5 - 3,6 г/л фосфолипидов. Доля неорганического фосфора составляет в них 1/25 часть, т.е. в сыворотке крои содержится 2,0 – 3,5 ммоль/л или 0,07 - 0,11 г/л липидного фосфора. В связи с этим, определив количество последнего в составе фосфолипидов и умножив эту величину на 25, мы легко можем рассчитать содержание фосфолипидов в исследуемой сыворотке крови. В клинике для диагностики заболеваний нередко определяют коэффициент атерогенности фосфолипиды/холестерин (ФЛ/ХС), который в норме составляет 1,0–1,4. При атеросклерозе, гипертонической болезни и др. заболеваниях его величина понижается.

Ход работы: В пробирки (стандартная и опытная) наливают реактивы в последовательности, указанной в таблице:

 

Проба

Опытная проба

Стандартная проба

Реактивы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

Липидный минерализат (мл), содержащий

0,2

-

фосфор фосфолипидов

 

 

2.

Стандартный раствор (мл), содержащий

-

0,2

неорганический фосфат

 

 

3.

Молибденовый реактив (мл)

1,2

1,2

 

 

 

4. Дистиллированная вода (мл)

8,0

8,0

 

 

 

 

5.

Аскорбиновая кислота (мл)

0,6

0,6

 

 

 

 

Пробы оставляют на 20 минут для развития окраски и фотометрируют при красном светофильтре (670 нм) на фотоэлектроколориметре в кювете 10 мм.

Расчет содержания фосфора фосфолипидов в сыворотке крови производят по формуле:

 

Еопыт.т. × 0,02 × 1000

Сг/л =

где

 

Естанд. × 1000 ×0,2

С- содержание липидного фосфора в сыворотке крови в г/л.

Еопыт.

- экстинкция опытной пробы.

Естанд.

- экстинкция стандартной пробы.

0,02/1000 - коэффициент перерасчета содержания неорганического фосфора в стандартном растворе, в г.

1000/0,2 - коэффициент перерасчета содержания неорганического фосфора в г/л сыворотки крови.

Количество фосфолипидов в сыворотке крови рассчитывают исходя из полученной величины неорганического фосфора, умножив данное значение на 25.

ВЫВОД из проделанной работы: в соответствии с полученными результатами делают вывод о количестве фосфолипидов в сыворотке крови.

102

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ И ОСНАЩЕНИЕ

-иллюстрированная биохимия (метаболические карты);

-таблицы ( -окисление ВЖК, кетоновые тела);

-протоколы лабораторных работ;

-сборники тестовых заданий и ситуационных задач с эталонами ответов;

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

-термостат, посуда, реактивы, ФЭК, дозаторы, кюветы.

ДИДАКТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ А. Задания в тестовой форме:

1.ПОД МОБИЛИЗАЦИЕЙ ЛИПИДОВ ПОНИМАЮТ

1)гидролиз липидов в ЖКТ

2)гидролиз липидов в липопротеинах

3)гидролиз липидов в жировой ткани

4)гидролиз липидов в печени

5)биосинтез липидов в жировой ткани

2.ПРИ -ОКИСЛЕНИИ ЖИРНЫХ КИСЛОТ В РЕАКЦИИ ДЕГИДРИРОВАНИЯ УЧАСТВУЮТ

1)Н-SКоА

2)НАД+

3)ФАД+

4)ацил-КоА-дегидрогеназа

5)ацил-КоА

3.КЕТОНОВЫЕ ТЕЛА

1)являются основным энергетическим субстратом для печени

2)являются энергетическим субстратом для мышц

3)смещают рН крови в сторону ацидоза

4)являются транспортной формой ацетил-КоА

5)используются для биосинтеза глюкозы

Б. Ситуационные задачи:

1.Рассчитайте количество молекул АТФ, которое образуется при окислении 1 молекулы стеариновой кислоты до СО2 и Н2О. Сравните с выходом АТФ, которое получается при окислении линолевой кислоты.

2.Глюкагон стимулирует липолиз в жировой ткани.

А. Какой из перечисленных ферментов жирового обмена будет активироваться при увеличении в крови концентрации глюкагона:

1)панкреатическая липаза;

2)липаза адипоцитов (триглицеридлипаза);

3)глицеролкиназа;

4)глицеролфосфатацилтрансфераза;

5)ЛП-липаза.

Б. Какова дальнейшая судьба продуктов гидролиза?

3. Человек голодает в течение 48 часов. Анализ крови показал снижение уровня глюкозы и повышение уровня кетоновых тел.

А. Объясните причину повышения уровня кетоновых тел в крови и их роль в метаболизме.

Б. Дайте название кетоновых тел и покажите их структуры в метаболической

карте.

103

В. К каким последствиям может привести резкое повышение уровня кетоновых тел в крови.

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

Г. Вопросы для самоподготовки по теме 2:

1.Что следует понимать под катаболизмом липидов и каково его биологическое значение?

2.Назовите вещества липидной природы и продукты их обмена, выполняющие энергетическую роль в организме.

3.Что такое мобилизация нейтральных жиров (липолиз)? Какие продукты образуются при мобилизации жиров? Опишите судьбу этих продуктов. Какие гормоны стимулируют и тормозят липолиз? При каких физиологических состояниях необходима мобилизация жиров?

4.Разберите взаимоотношения основных этапов окисления высших жирных кислот (ВЖК):

а) активация ВЖК (универсальность этого этапа)

б) -окисление в) окисление продуктов -окисления (ацетил-КоА и восстановленных эквивалентов)

через общие пути метаболизма.

5.Что такое карнитин? Объясните его роль в обмене ВЖК.

6.Поясните процесс -окисления. Назовите ферменты и коферменты этого процесса; витаминыпредшественники коферментов; клеточная топография этого процесса.

7.Какова энергетическая ценность одного цикла -окисления? Чем определяется число циклов -окисления?

8.Подсчитайте полный энергетический баланс окисления одной молекулы пальмитиновой и стеариновой ВЖК.

9.Особенности окисления ВЖК с нечетным числом атомов, судьба

образующегося при -окислении пропионил-КоА. Особенности окисления ненасыщенных жирных кислот. Роль полиеновых жирных кислот в перекисном окислении мембранных липидов. Биологическое значение перекисного окисления липидов.

10.В каких тканях организма процесс -окисления ВЖК - основной источник энергии, а в каких не используются как источники энергии? Каковы основные источники ВЖК в организме?

11.Объясните процесс окисления глицерина. Какова энергетическая ценность этого процесса? Может ли окисление глицерина протекать в анаэробных условиях?

12.Что такое кетоновые тела? Объясните биологическую роль кетоновых тел. Опишите, используя метаболические карты, реакции биосинтеза ацетоуксусной

кислоты. Как этот процесс связан с -окислением?

13.Где и как используются кетоновые тела в норме? Расшифруйте понятия: кетонемия, кетонурия, кетоацидоз. Какие причины вызывают эти состояния? Чем они опасны?

14.Покажите пути распада фосфолипидов в тканях. Назовите ферменты и конечные продукты катаболизма фосфолипидов. Что такое лизофосфолипиды? Где и чем опасно их накопление? Опишите биологическую роль арахидоновой кислоты, образующейся при гидролизе мембран фосфолипидов.

15.Опишите принцип метода и диагностическое значение определения содержания триглицеридов и фосфолипидов в сыворотке крови.

104

Тема 3. Биосинтез жирных кислот, триглицеридов, фосфолипидов

Цель: изучить пути анаболизма липидов в организме животных и человека; освоить методы определения содержания холестерина и общих липидов в сыворотке крови; уметь использовать результаты анализа для интерпретации возможных нарушений липидного обмена.

Основные термины:

Анаболизм липидов - процесс обмена веществ, когда из малых молекул (ацетил-КоА, малонил-КоА, глицерофосфата, холина, серина и др.) синтезируются макромолекулы липидов (высшие жирные кислоты, триглицериды, фосфолипиды, холестерин)

АПБ - ацил-переносящий белок, основная часть мультиэнзимного комплекса, участвующего в биосинтезе жирных кислот.

Малонил-КоА - активная форма малоновой кислоты, содержащая кофермент А; образуется из ацетил-КоА и СО2; промежуточный продукт в биосинтезе жирной кислоты.

Липотропные факторы - вещества, участвующие в биосинтезе фосфолипидов и предотвращающие жировую инфильтрацию печени.

План изучения темы:

1.Анаболизм липидов.

2.Биосинтез высших жирных кислот.

3.Биосинтез триглицеридов в различных тканях.

4.Пути биосинтеза фосфолипидов. Липотропные факторы.

ИЗЛОЖЕНИЕ УЧЕБНОГО МАТЕРИАЛА Биосинтез высших жирных кислот - это не обратный процесс β-окисления. Он

имеет ряд особенностей. Первая особенность заключается в том, что жирные кислоты собираются не из ацетил-КоА, а из трехуглеродистых фагментов - малоновой кислоты, связанной с КоА. В ходе сборки жирной кислоты малонил-КоА теряет карбоксильную группу и цепь жирной кислоты за один цикл нарастает на 2 атома углерода. Вторая важная особенность биосинтеза ВЖК заключается в том, что цепь жирной кислоты удлиняется с помощью специального ацилпереносящего белка (АПБ). Третья особенность биосинтеза ВЖК - коферментом редуктаз являются не ФАД или НАД, а НАДФН2. Четвертая особенность этого процесса - биосинтез высших жирных кислот происходит в цитозоле, а не в митохондриях. Биосинтез жирных кислот начинается с образования малонил-КоА из ацетил-КоА при участии фермента ацетил-КоА- карбоксилазы. Далее молекулы ацетил-КоА и малонил-КоА присоединяются к мультиэнзимному комплексу, содержащему АПБ и проходят ряд последовательных реакций конденсации, восстановления и дегидратации через стадии образования ацетоацетил-АПБ, β-гидроксибутирил-АПБ, кротонил-АПБ, бутирил-АПБ. Количество циклов биосинтеза жирной кислоты зависит от числа углеродных атомов.

Образовавшиеся жирные кислоты при участии глицерина превращаются в триглицериды, которые могут откладываться в жировых депо или использоваться с другой целью. Путь биосинтеза триглицеридов в тканях протекает, в основном, через образование глицерол-3-фосфата. Далее глицерол-3-фосфат присоединяет 2 молекулы ацил-КоА (активированной жирной кислоты), с образованием фосфатидной кислоты. Далее происходит дефосфорилирование фосфатидной кислоты и образование диглицерида, который затем эстерифицируется третьей молекулой ацил-КоА. Другой вариант биосинтеза триглицеридов возможен из метаболита гликолиза - диоксиацетон- 3-фосфата. При участии фермента глицерол-3-фосфатдегидрогеназы он превращается в

105

глицерол-3-фосфат, а далее следуют реакции биосинтеза триглицеридов, описанные выше. Эндогенные триглицериды транспортируются в составе ЛПОНП.

Фосфолипиды синтезируются из фосфатидной кислоты или диглицерида при участии цнтидинтрифосфата (ЦТФ) и таких азотсодержащих молекул как серии, этаноламин, холин и др. Нарушения синтеза фосфолипидов могут привести к жировой инфильтрации печени, поскольку фосфатидная кислота и диглицерид являются общими промежуточными продуктами для синтеза фосфолипидов и триглицеридов. Одной из причин нарушения синтеза фосфолипидов может быть недостаток в организме азотсодержащих молекул, особенно холина и метионина. Липотропные факторы - вещества, участвующие в биосинтезе фосфолипидов и предотвращающие жировую инфильтрацию печени. К ним относятся холин, этаноламин, серин, инозитол, метионин, пангамовая кислота (витамин В15), S-метилметионин (витамин U), витамины В6, В9, В12. Жировая инфильтрация печени - дистрофические изменения печеночной паренхимы, обусловленные избыточным накоплением в гепатоцитах триглицеридов вследствие нарушения синтеза глицерофосфолипидов и липопротеинов. Процесс развивается при сахарном диабете, токсических воздействиях на печень, нарушении питания.

ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ

Работа 1. Определение содержания холестерина в сыворотке крови.

Принцип метода: Основан на сопряженных реакциях, которые катализируют ферменты холестеринэстераза, холестериноксидаза и пероксидаза:

холестеринэстераза

Эфиры холестерина

холестерин + жирные кислоты

холестериноксидаза

Холестерин + 02.

холестенон + Н2О2

Н2О2 + неокрашенный субстрат пероксидаза Н2О + окрашенный субстрат

Концентрация

образующегося в ходе последней реакции окрашенного

субстрата пропорциональна концентрации холестерина в пробе.

Диагностическое значение: У здоровых взрослых людей в сыворотке крови содержится 3,6– 5,2 мМ/л (1,5-2,5г/л) холестерина. Уровень холестерина в сыворотке крови находится в значительной зависимости от возраста, пола, региона проживания пациента. Содержание его увеличивается у лиц пожилого возраста, а также при атеросклерозе, заболеваниях печени, нефрозе, при хроническом панкреатите, гипотиреозе, при сахарном диабете. Уменьшение содержания холестерина в сыворотке крови наблюдается при тяжелых поражениях печени (портальный цирроз в терминальной стадии, некроз), при сердечной недостаточности с застойной печенью,

тяжелой уремии, сепсисе, гипертиреозе и др.

 

 

Ход работы: В

пробирку (опытная проба) отмеривают реактивы в соответствии с

таблицей.

 

 

 

 

Реактивы

Опытная проба

 

 

п/п

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

Сыворотка крови, мл

0,02

 

 

 

 

 

 

2.

Рабочий реактив, мл

2

 

 

 

 

 

 

Содержимое пробирки интенсивно перемешивают и инкубируют 10 мин в термостате при 37°С, затем снова интенсивно перемешивают инкубируют еще 20 мин при 37°С. Измеряют экстинкцию опытной пробы против дистиллированной воды на

106

ФЭКе при 490 нм в кювете толщиной 5 мм. Расчет содержания холестерина производят по калибровочному графику, приложенному к набору реактивов.

ВЫВОД из проделанной работы: в соответствии с полученными результатами делают вывод о количестве холестерина в сыворотке крови.

Работа 2. Определение содержания общих липидов в сыворотке крови.

Принцип метода: Нейтральные липиды, фосфолипиды и холестериды после гидролиза их серной кислотой взаимодействуют с фосфованилиновым реактивом и образуют продукты реакции, окрашенные в красный цвет. Интенсивность развивающейся окраски раствора зависит от концентрации общих липидов в исследуемой жидкости.

Диагностическое значение: Содержание общих липидов в плазме и сыворотке крови в норме колеблется от 4,0 до 8,0 г/л. Понижение содержания общих липидов и отдельных их классов наблюдается при голодании, истощении организма, онкологических заболеваниях и некоторых других состояниях. Гораздо чаще врачу приходится встречаться с повышением содержания липидов в сыворотке крови и тканях. Повышение содержания липидов может быть обусловлено поступлением с пищей избытка углеводов, белков или жиров, гипоксией, наличием у пациента атеросклероза, ожирения или ишемической болезни сердца, связано с заболеваниями печени и почек, эндокринных желез.

Ход работы: В пробирки (стандартная и опытная) наливают реактивы в последовательности, указанной в таблице:

Проба

 

 

Реактивы

Опытная проба

Стандартная проба

 

 

 

 

 

 

1.Сыворотка крови, разведенная в 10 раз, мл

0,3

-

 

 

 

2. Стандартный раствор липидов, разведенный в

-

0,3

10 раз, мл

 

 

3. Серная кислота (конц.), мл

2

2

 

 

 

Содержимое пробирок перемешивают и нагревают на кипящей водяной бане 15 мин. Затем пробы охлаждают в проточной воде и добавляют:

5. Фосфованилиновый реактив, мл

4

4

 

 

 

Содержимое пробирок перемешивают и оставляют на 40 мин при комнатной температуре для развития окраски.

Пробы колориметрируют в кювете 10 мм при длине волны 540 нм против дистиллированной воды.

Расчет содержания общих липидов производят по формуле:

Еопыт

Сопыт =

 

 

* 8

где:

 

 

Естанд..

 

Сопыт

 

концентрация липидов в сыворотке крови (опытная проба) в г/л.

Еопыт. и Естанд. - оптические плотности опытной и стандартной проб с учетом разведения. 8 - концентрация липидов в стандартной пробе в г/л.

ВЫВОД из проделанной работы: в соответствии с полученными результатами делают вывод о количестве общих липидов в сыворотке крови.

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ И ОСНАЩЕНИЕ

-иллюстрированная биохимия (метаболические карты);

-протоколы лабораторных работ;

-сборники тестов и ситуационных задач с эталонами ответов;

107

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

-термостат, посуда, реактивы, ФЭК, дозаторы, кюветы.

ДИДАКТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ А. Задания в тестовой форме:

1.СИНТЕЗ ЖИРНЫХ КИСЛОТ НАЧИНАЕТСЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

1)глицерина

2)оксалоацетата

3)ацетил-КоА

4)диоксиацетонфосфата

5)малонил-КоА

2.К ЛИПОТРОПНЫМ ВЕЩЕСТВАМ ОТНОСЯТСЯ

1)высшие жирные кислоты

2)метионин

3)холин

4)триглицериды

5)витамины В69, В12, В15

3.ИСТОЧНИКИ НАДФН2 ДЛЯ БИОСИНТЕЗА ЛИПИДОВ

1)реакции гликолиза

2)реакции β-окисления

3)реакции пентозофосфатного пути окисления глюкозы

4)реакции цикла Кребса

5)окисление кетоновых тел

Б. Ситуационные задачи:

1. Сравните процессы β-окисления и биосинтеза жирных кислот. А. Назовите локализацию каждого процесса в клетке.

Б. Укажите ключевые ферменты процессов.

В. Назовите коферменты, участвующие в данных процессах.

Г. Укажите отношение каждого процесса к энергообеспечению клетки (производство или затраты АТФ).

2.Человек получил 250 г углеводов за один прием пищи и в течение 2 ч не совершал физической работы. Ответьте на вопросы:

А. Какой процесс - синтез или распад жирных кислот будет активироваться в жировой ткани через 1,5 - 2 ч после еды?

Б. Изобразите, пользуясь метаболическими картами, схему метаболического пути, выбранного вами в п. А, интенсивность которого нарастает в этих условиях в жировой ткани.

В. Какой гормон стимулирует этот процесс?

Г. Выпишите метаболиты, образующиеся при распаде глюкозы, необходимые для схемы, выбранной в п.Б.

3.У маленького ребенка имеются нарушения функций легких, мозга, мышц. В биоптате печени и фибробластах кожи отсутствует ацетил-КоА-карбоксилаза.

А. Назовите биохимическую реакцию, которая у данного ребенка протекает с нарушениями.

Б. Какой метаболический путь нарушен?

В. Сделайте предположение, почему нарушены функции разнообразных тканей.

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

108

Г. Вопросы для самоподготовки по теме 3:

1.Что следует принимать под анаболизмом липидов. Рассмотрите этот вопрос с биохимических и биологических позиций.

2.Механизм и схема образования ВЖК (субстраты, энергетические затраты, ферменты, кофакторы и витамины-предшественники). Органная и внутриклеточная

локализация этого процесса. Основные отличия от -окисления ВЖК. Дальнейшая судьба вновь образованных ВЖК. Контроль синтеза ВЖК с помощью метаболитов и гормонов (для понимания биохимических основ обмена ВЖК, сравните с контролем - окисления).

3.Пути и источники образования глицерол-3-фосфата в печени и жировой ткани (биохимические различия). Дальнейшая судьба и биологическая роль вновь образованного глицерол-3-фосфата.

4.В каких органах и из каких субстратов образуются триглицериды (ТГ)?

Поясните пути их образования (активные субстраты, ферменты, кофакторы, энергетические затраты).

5.Перечислите процессы и промежуточные продукты обмена углеводов, принимающие участие в реакциях биосинтеза липидов. Роль оксалоацетата, малата, цитрата и источники ацетил-КоА, НАДФН2 в анаболизме липидов.

6.Судьба ТГ, образованных а) в печени (формирование и роль ЛПОНП); б) в жировой ткани; в) в стенке кишечника (формирование и роль хиломикронов).

7.Опишите реакцию образования фосфатидной кислоты из глицерина и ВЖК. Возможная судьба фосфатидной кислоты в клетке.

8. Объясните экстренный и de-novo пути биосинтеза ФХ в клетке. Невитаминные коферменты, участвующие в этом процессе.

9.Что такое липотропные факторы? Какова их биологическая роль?

10.Опишите принцип метода и диагностическое значение определения содержания общих липидов и холестерина в сыворотке крови.

Тема 4. Обмен холестерина. Липопротеиды. Регуляция и нарушения липидного обмена

Цель: изучить пути синтеза холестерина в организме животных и человека; освоить методы определения содержания β-липопротеинов в сыворотке крови, методы исследования липопротеинов сыворотки крови, электрофорез липопротеинов; уметь на основе лабораторных данных распознавать молекулярные механизмы нарушения обмена липидов и рекомендовать мероприятия по нормализации их обмена; обсуждение путей решения тестовых и ситуационных заданий.

Основные термины:

Жировая инфильтрация печени - дистрофические изменения печеночной паренхимы, обусловленные избыточным накоплением в гепатоцитах триглицеридов вследствие нарушения синтеза глицерофосфолипидов и липопротеинов.

Атеросклероз - повышение в интиме и медии сосудов содержания липидов (липоидоз), в основном холестерина, и формирование из них атеросклеротических бляшек (атероматоз).

Желчнокаменная болезнь - патологический процесс, при котором в желчном пузыре образуются камни, основу которых составляет холестерин.

Ожирение - состояние, когда масса тела (за счет накопления жира в адипоцитах) превышает на 20% норму.

Стеаторея - выделение не гидролизованных в кишечнике липидов. Гиперлипемия - увеличение содержания общих липидов в крови.

109

Гиперхолестеролемия - увеличение содержания холестерина в крови. Гипертриглицеридемия - увеличение содержания триглицеридов в крови. Гиперлипопротеинемия - гиперхиломикрономия, гипер- -липопротеинемия в крови. Дислипопротеинемия - изменение соотношения содержания отдельных фракций липопротеинов в крови.

ЛХАТ - фермент лецитинхолестеролацилтрансфераза, катализирует реакцию образования эфира холестерина из холестерина и ВЖК, донором которой является лецитин.

План изучения темы:

1.Биосинтез холестерина в организме.

2.Обмен холестерина в организме.

3.Гормональная и метаболическая регуляция обмена липидов.

4.Липопротеины.

5.Нарушения липидного обмена: недостаточность липолитических ферментов, дислипопротеинемии, атеросклероз, желчнокаменная болезнь, ожирение.

ИЗЛОЖЕНИЕ УЧЕБНОГО МАТЕРИАЛА

Холестерин поступает в организм с пищей и синтезируется в организме. Транспорт холестерина пищи и эндогенного холестерина к тканям осуществляется с участием ЛПОНП и ЛПНП. При участии фермента липопротеинлипазы в плазме крови происходит гидролиз триглицеридов из ЛПОНП и образование ЛПНП. ЛПНП переносят холестерин к тканям из печени. Обратный транспорт холестерина из тканей к месту его дальнейшей трансформации (печень) и удаления из организма осуществляется ЛПВП при участии фермента ЛХАТ (лецитин-холестерол-ацил- трансферазы). Основной путь удаления холестерина - его окисление в желчные кислоты. Часть холестерина удаляется с кожным салом, каловыми массами.

Холестерин синтезируется из ацетил-КоА. Процесс биосинтеза холестерина включает стадию образования мевалоновой кислоты, которая превращается через ряд промежуточных продуктов в сквален. Сквален подвергается циклизации и через ряд соединений превращается в холестерин. В организме холестерин используется для построения клеточных мембран, синтеза стероидных гормонов, витаминов группы Д, желчных кислот. Регуляция биосинтеза холестерина зависит от активности фермента, катализирующего реакцию синтеза мевалоновой кислоты. Основная доля холестерина удаляется из организма в виде желчных кислот, некоторое количество выделяется в кишечник в неизменном виде, или как вторичные желчные кислоты, под действием ферментов бактерий там восстанавливается в копростанол и холестанол, выводимых с фекалиями. Небольшая часть холестерина превращается в стероидные гормоны и в виде их конечных метаболитов выделяется с мочой.

Пути превращения липидов в организме представляют собой сложную совокупность большого числа химических pеакций. Их скорость и направление определяются, прежде всего, доступностью субстратов, наличием ферментов и кофакторов, активностью энзимов и удалением конечных продуктов из среды, где совершаются эти реакции.

Доступность субстрата - это наиболее простой способ регуляции обмена веществ. Липиды пищи, например, поступая в организм в избытке, стимулируют в клетке реакции катаболизма этих соединений и ингибируют биосинтез липидов из углеводов и белков. При голодании, вследствие недостатка субстратов (азотистые основания, глицерин, глицерофосфат, АТФ и др.), скорость биосинтеза жиров снижается. Если в период голодания в организм ввести углеводы, то последние в клетках начнут окисляться с большей скоростью, в результате в цитоплазме клеток начнет повышаться содержание ацетил-КоА, глицерофосфата, НАДФН2, АТФ и

110