 |
Исходный уровень знаний и навыков
|
|
|
|
Занятие 13
Классификация, биологические функции. Переваривание и всасывание. Обмен липопротеидов
Цель занятия: сформировать представления о строении, классификации основных липидов, их биологической функции, о молекулярных механизмах переваривания и всасывания липидов в желудочно-кишечном тракте. Изучить строение, химический состав, метаболизм и функциональную роль основных классов липопротеидов.
Исходный уровень знаний и навыков
Студент должен знать:
1 Строение и свойства основных классов липидов (жирные кислоты, их производные, производные изопрена).
2 Строение мембран, модели мембран.
Студент должен уметь:
1 Проводить качественные реакции на продукты гидролиза липидов.
Структура занятия
Теоретическая часть
1.1 Липиды – их строение,классификации и биологическаяроль.
· Жирные кислоты и их производные (PG, LT, TxA), а также:
- простые липиды: воска, диолы, триацилглицерины (триглицериды);
- сложные липиды: фосфоглицериды – фосфолипиды (фосфатиды: кефалины, лецитины, серинфосфатиды, инозитолфосфатиды, кардиолипины, плазмалогены); сфинголипиды (сфингомиелины, цереброзиды и ганглиозиды); гликолипиды, сульфолипиды, липопротеиды.
· Производные изопрена;
- стероиды (стерины и стериды);
- каротиноиды (растительные пигменты, витамины);
- терпены.
1.2 Роль липидов в построении мембран. Современные модели мембран, их биологическая роль.
1.3 Переваривание и всасывание липидов в желудочно-кишечном тракте (строение и функции желчных кислот). Механизм эмульгирования жира. Печеночно-кишечный цикл желчных кислот. Значение липаз. Особенности переваривания липидов у детей. Ресинтез ТГ в энтероцитах.
|
|
|
1.4 Липопротеиды (ЛП) – строение, классификация, химический состав, функциональная роль. Метаболизм ЛП в норме. Экзогенный и эндогенный пути транспорта липидов в организме.
1.5 Роль рецепторов ЛП в метаболизме липидов.
Практическая часть
2.1 Решение задач.
2.2 Лабораторные работы.
Задачи
1 Кардиолипины встречаются главным образом в составе мембран:
а) лизосом; б) митохондрий; в) ядра; г) эритроцитов; д) микросом; е) аппарата Гольджи?
2 Желчные кислоты у человека представлены главным образом в виде:
а) конъюгатов с глицином; б) конъюгатов с ацетил-КоА; в) конъюгатов с таурином; г) конъюгатов ссульфатом; д) метилированных производных; е) свободных желчных кислот?
3 Роль холестерина в структуре мембраны связана с превращением ее в:
а) более "жидкую" – текучую; б) более "твердую" – инертную; в) более упругую и прочную; г) несущественна; д) менее упругую и прочную; е) более проницаемую?
4 ЛП-липаза обеспечивает гидролиз:
а) пристеночный липидов пищи в кишечнике;
б) липидов пищи в полости кишечника;
в) внутриклеточный ЛП;
г) ТГ, входящих в состав ХМ;
д) ТГ, входящих в состав ЛПНП;
е) ФЛ, входящих в состав ЛПВП?
5 Все глицеролсодержащие липиды синтезируются из:
а) ТГ; б) кефалина; в) серина; г) фосфатиднойкислоты; д) моноглицеридов; е) кардиолипина?
6 ХМ:
а) синтезируются энтероцитами;
б) являются транспортной формой экзогенных ТГ;
в) являются транспортной формой эндогенных ТГ;
г) транспортируют ХС из периферических тканей в печень;
д) транспортируют ТГ из печени в периферические ткани;
е) являются атерогенными;
ж) не являются атерогенными?
7 Превращение насцентных ХМ в ремнантные связано с действием:
а) фосфолипазы А;
б) ЛП-липазы;
в) ТГ-липазы;
г) ЛХАТ;
д) фосфолипазы С;
е) аденилатциклазы?
8 ЛПОНП:
а) синтезируются в жировой ткани;
б) синтезируются в печени;
в) являются транспортнойформойэндогенныхТГ;
|
|
|
г) являются транспортной формой экзогенных ТГ;
д) являются транспортной формой холестерин;
е) являются атерогенным;
ж) не являются атерогенным?
9 ЛППП:
а) синтезируются в печени;
б) образуются вкровяномрусле;
в) синтезируются энтероцитами;
г) имеют несколько фракций;
д) являются транспортной формой эндогенных ТГ;
е) являются атерогенными;
ж) не являются атерогенными?
10 ЛПНП:
а) синтезируются в печени;
б) образуются в кровяном русле;
в) являются транспортной формой холестерина;
г) являются транспортной формой экзогенных ТГ;
д) являютсяатерогенными;
е) не являютсяатерогенными?
11 Жирные кислоты, мобилизуемые из жировойткани,циркулируют в крови в виде:
а) ХМ; б) ЛПОНП; в) ЛПНП; г) ЛПВП; д) ЛПОВП; е) связанном с альбумином?
12 Превращение насцентных ЛПВП в ремнантные обусловлен действием:
а) фосфолипазы А; б) ЛП-липазы; в) ТГ-липазы; г) ЛХАТ; д) насыщением эфирами холестерина; е) аденилатциклазы?
13 Апо В-100:
а) образуется в печени; б) образуется в энтероцитах; в) является маркером ЛПНП; г) является маркером ЛПВП; д) активирует ЛХАТ; е) активирует ЛП липазу?
14 Апо В-48:
а) образуется в печени; б) образуется в энтероцитах; в) активирует ЛХАТ; г) является маркером ЛПВП; д) является маркером ЛПНП; е) являетсямаркером ХМ?
15 Апо Е:
а) образуется в печени; б) образуется в энтероцитах; в) маркер ремнантов ХМ; г) активирует ЛХАТ; д) является маркером ЛПВП; е) маркер насцентных ХМ?
Лабораторные работы
Лабораторная работа № 1. Влияние желчи на активность липазы
Принцип метода. Липаза ускоряет гидролиз нейтрального жира на глицерин и жирные кислоты (см. уравнение), что приводит к снижению pH и исчезновению розовой окраски индикатора – фенолфталеина. Активность панкреатических липаз, определяемых титрометрически, резко возрастает при действии желчных кислот.
Ход работы. Готовят три колбы – две опытные и одну контрольную. В них смешивают препарат липазы и субстрат (молоко или подсолнечное масло), как указано в таблице 1.
Таблица 1
| Состав инкубационной смеси, мл | Опытные пробы | Контроль | |
| без желчи | с желчью | ||
| Молоко разведенное (1:10) | |||
| Глицериновый экстракт поджелудочной железы | 1* | ||
| Раствор желчи | - | ||
| Вода | - | ||
| * Экстракт предварительно кипятят 10 мин для инактивации липаз. |
Приготовленные инкубационные смеси тщательно перемешивают. Затем из каждой колбы отбирают по 1 мл смеси в заранее приготовленные стаканчики для титрования. Добавляют в каждый стаканчик по 1-2 капли раствора фенолфталеина и титруют 0,01М раствором NaOH до слабо-розового окрашивания. При первом титровании нейтрализуются органические кислоты – молочная и другие, которые присутствовали в молоке до начала действия липазы.
|
|
|
Оставшуюся в колбах смесь помещают в термостат (при t = 40 °C) и через определенные интервалы времени (15, 30, 90 мин) отбирают из каждой колбы (не извлекая их из термостата) по 2 мл смеси и титруют 0,01М раствором NaOH. Время титрования и объем израсходованного NaOH фиксируют в таблице 2.
Таблица 2
| Время инкубации, мин | Объем (мл) 0,01М NaOH, пошедшего на титрование | ||
| Опытные пробы | Контроль | ||
| без желчи | с желчью | ||
Результаты первого титрования, полученные до начала действия липаз, вычитают из результата последующих титрований.
На основании полученных данных строят график, где по оси абсцисс откладывают время (в минутах), а по осиординат – активность липазы, выраженную объемом (мл) 0,01 М раствора NaOH, пошедшего на нейтрализацию жирных кислот, образовавшихся за данный отрезок времени. Сравнивают активность липазы в присутствии желчи и без нее.
Выводы. Записать полученный результат и дать его клинико-диагностическую оценку.
_______________________________________________________
_______________________________________________________
Лабораторная работа № 2. Эмульгирование жира
Принцип метода. Эмульгирование жира различными амфифильными веществами происходит благодаря их адсорбции на границе раздела двух фаз – гидрофобной и гидрофильной.
Ход работы. В пять пробирок вносят по 1 капле растительного масла. Затем в каждую пробирку соответственноприливают по 1-2 капли растворов NaOH, NaHCO3, яичного белка, моющего средства и желчи. Содержимое пробирок тщательно перемешивают и наблюдают образование эмульсии жира. Объясните механизм образованияэмульсии жира в этих растворах и значение процесса эмульгирования.
|
|
|
Выводы. Записать полученный результат и дать его клинико-диагностическую оценку.
_______________________________________________________
_______________________________________________________
Рекомендуемая литература
Основная
1 Материал лекций.
2.Кухта В.К.,Морозкина Т.С. Олецкий Э.И., Таганович А.Д. Биологическая химия.
Бином –Асар 2008. –с.193-213.
3.Биохимия: под ред. чл.-корр. РАН, проф Е.С. Северина: М. Геотар-Медицина. 2006г. –с. 370-391.
4.Березов Т. Т., Коровкин Б. Ф. Биологическая химия. М.: Медицина; 1998. С. 363–372, 574–577.
5.Николаев А. Я. Биологическая химия. М.: Медицинское информационное агентство, 2004. с. 287-289, 297-307.
6.Марри Р. и др. Биохимия человека. М.: Мир, 2004г. Т. 1.- с. 151–164, 256–262.
7.Филиппович Ю. Б. Основы биохимии. М.: Флинта, 1999. с.370-390.
Занятие 14
Тканевой обмен липидов
Цель занятия: изучить главные метаболическиепути основных классов липидов (ТГ, ФЛ, жирных кислот, кетоновых тел, ХС). Научиться определять содержание общих липидов крови.
Исходный уровень знаний и навыков
Студент должен знать:
1 Характеристику основных классов ЛП.
2 Метаболизм ЛП в норме.
3 Пути передачи гормонального сигнала на клетку (аденилатциклазный, инозитолтрифосфатный).
4 ЦТК, его энергетический баланс.
5 Структуру и функцию полиферментных комплексов (на примере пируват-ДГ).
Студент должен уметь:
1 Проводить исследование на фотоэлектроколориметре.
Структура занятия
Теоретическая часть
1.1 Механизм мобилизации жира (роль гормонов, цАМФ и Ca2+).
1.2 Свойства и физиологическая роль свободных жирныхкислот (СЖК). Транспорт СЖК в крови.
1.3 Окисление ТГ в тканях, окисление глицерина, его энергетический баланс.
1.4 Этапы b-окисления насыщенных жирных кислот. Механизм активации и транспорта жирных кислот через митохондриальную мембрану. Роль карнитина. Особенности b-окисленияненасыщенных жирных кислот и жирных кислот с нечетным числом атомов. Энергетический баланс окисления C16, C15, C18:2.
1.5 Энергетический баланс окисления тристеарата. Физиологическая роль СЖК при стрессе.
1.6 Обмен ацетил-КоА (пути образования и утилизации).
1.7 Кетоновые тела – биосинтез, утилизация, физиологическая роль.
Практическая часть
2.1 Решение задач.
2.2 Лабораторная работа.
Задачи
1 Жирная кислота C15 будет вступать в ЦТК в виде:
а) цитрата; б) сукцинил КоА; в) ацетил КоА; г) a-кетоглутарата; д) сукцината; е) малонил КоА?
2 Мембрана митохондрий проницаема для:
а) ацил-АПБ; б) ацил-КоА; в) малонил-КоА; г) ацетил-КоА; д) ни одного из названных соединений; е) всех названных соединений?
|
|
|
3 Гормончувствительная липаза обеспечивает:
а) гидролиз эфирных связей в гормонах;
б) адреналин-зависимый гидролиз пищевых липидов;
в) мобилизацию ТГ жировой ткани;
г) гидролиз ТГ впечени;
д) гидролиз ТГ в мозге?
4 Главным энергетическим субстратом для мозга в нормальных условиях является:
а) глюкоза; б) аминокислоты; в) кетоновыетела; г) жирные кислоты; д) молочная кислота; е) ТГ?
5 При голодании окисление СЖК или кетоновых тел приводит к торможению гликолиза в мышцах, потому что:
а) ацетил-КоА подавляет активность пируват-ДГ;
б)увеличение отношения АТФ/АДФ лимитирует гексокиназу;
в) гипоинсулинемия ограничивает потребление глюкозы мышцей;
г) увеличение отношения NADH/NAD+ лимитирует 3-ФГА-ДГ;
д) жирные кислоты обладают контринсулярным эффектом;
е) активируется ГНГ?
6 Кофакторы, общие как для b-окисления СЖК, так и для аэробного гликолиза, включают:
а) витамин B12; б) NAD+; в) АДФ; г) HS-KoA; д) аскорбат; е) биотин?
7 Мобилизация липидов из депо происходит при:
а) уменьшении концентрации цАМФ;
б) увеличении концентрации цАМФ;
в) увеличении концентрации инсулина;
г) уменьшении концентрации инсулина;
д) увеличенииконцентрацииадреналина;
е) увеличении концентрации ионизированного Ca2+ в крови?
8 Для транспорта CH3CO-SКоА из митохондрии в цитоплазму при биосинтезе пальмитиновой кислоты необходимо наличие:
а) карнитин-ацилтрансферазы; б) ацетил-КоА-карбоксилазы; в) КоА-гидролазы; г) АТФ-цитратлиазы; д) цитратсинтетазы; е) малонил КоА?
9 Что является ключевым метаболитом при биосинтезе кетоновых тел в печени?
а) ацетил-КоА; б) малонил-КоА; в) ацетоацетил-КоА; г) b-окси-метилглютарил-КоА; д) цитрат; е) NADH?
10 Какие из следующих ферментов необходимы дляпревращения ПВК в ацетил-КоА:
а) пируват ДГ; б) цитратсинтетаза; в) пируваткарбоксилаза; г) ФЕПКК; д) АТФ-цитрат-лиаза; е) дигидролипоат ДГ?
Лабораторная работа. Определение концентрации триглицеридов в сыворотке (плазме) крови энзиматическим колориметрическим методом
Принцип метода.
Триглицериды → глицерин + жирные кислоты (липаза);
Глицерин + АТФ → глицерил-3-фосфат + АДФ (глицерокиназа);
глицерил-3-фосфат + О2 → диоксиацетон фосфат + 2 Н2О2 (ГФО)
Н2О2 + 4-ААР + 4-хлорфенол → хинонимин + 4 Н2О (пероксидаза)
Концентрация хинонимина, определяемая фотометрически, пропорциональна концентрации триглицеридов в пробе.
Ход работы. Готовят опытную пробу по схеме:
| Опытная проба (мл) | |
| Сыворотка (плазма) крови | 0,02 |
| Рабочий реагент | 2,0 |
Реакционную смесь тщательно перемешивают и инкубируют в течение 5 минут в термостате при температуре 370С, измеряют оптическую плотность опытной пробы против дистиллированной воды в кюветах с толщиной поглощающего слоя 5мм при длине волны 490нм.
Примечание: окраска стабильна не менее часа после окончания инкубации при предохранения от прямого солнечного света.
Расчёт концентрации триглицеридов (С) производят по формуле:
| С = Еоп./Ест. • 250 – 10 мг/100мл или С = Еоп./Ест. • 2,85 – 0,11 ммоль/л |
где Еоп. – экстинкция опытной пробы,
Ест. – экстинкция стандартной пробы,
10 мг/100мл (0,11 ммоль/л) – поправка на содержание свободного глицерина в сыворотке (плазме) крови.
Нормы.
Нормальные величины: 13-160мг/100мл (0,14-1,82ммоль/л)
Группы риска: 160-200мг/100мл(1,82-2,29ммоль/л)
Патологические показатели: выше 200мг/100мл (более 2,29 ммоль/л)
Выводы. Записать полученный результат и дать его клинико-диагностическую оценку.
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
Рекомендуемая литература
Основная
1.Материал лекций.
2.Кухта В.К.,Морозкина Т.С. Олецкий Э.И., Таганович А.Д. Биологическая химия.
Бином –Асар 2008. –с.229-241, 258-260.
3.Биохимия: под ред. чл.-корр. РАН, проф Е.С. Северина: М. Геотар-Медицина. 2006г. –с. 392-395, 399-409.
3 Березов Т. Т., Коровкин Б. Ф. Биологическая химия. М.: Медицина; 1998. С. 373–381, 388-398, 574-577.
5.Николаев А. Я. Биологическая химия. М.: Медицинское информационное агентство, 2004. с.289-291, 305-310
6.Марри Р. и др. Биохимия человека. М.: Мир, 2004г. Т. 1.- с. 262–273. 286–294.
7.Филиппович Ю. Б. Основы биохимии. М.: Флинта, 1999. с.387-410.
Занятие 15
Биосинтез липидов. Регуляция и патология липидного обмена
Цель занятия: изучить основные типы и механизмынарушений липидного обмена. Научиться определять уровень общего холестерина в крови.
|
|
|
