 |
Последовательность реакций β-окисления жирных кислот
|
|
|
|
Последовательность реакций β -окисления жирных кислот
Расчет энергетического баланса β -окисления
Ранее при расчете эффективности окисления коэффициент P/O для НАДH принимался равным 3, 0, для ФАДH2 – 2, 0.
По современным данным значение коэффициента P/O для НАДH соответствует 2, 5, для ФАДH2 – 1, 5.
При расчете количества АТФ, образуемого при β -окислении жирных кислот необходимо учитывать:
· количество образуемого ацетил-SКоА – определяется обычным делением числа атомов углерода в жирной кислоте на 2.
· число циклов β -окисления. Число циклов β -окисления легко определить исходя из представления о жирной кислоте как о цепочке двухуглеродных звеньев. Число разрывов между звеньями соответствует числу циклов β -окисления. Эту же величину можно подсчитать по формуле (n/2 -1), где n – число атомов углерода в кислоте.
· число двойных связей в жирной кислоте. В первой реакции β -окисления происходит образование двойной связи при участии ФАД. Если двойная связь в жирной кислоте уже имеется, то необходимость в этой реакции отпадает и ФАДН2 не образуется. Количество недополученных ФАДН2 соответствует числу двойных связей. Остальные реакции цикла идут без изменений.
· количество энергии АТФ, потраченной на активацию (всегда соответствует двум макроэргическим связям).
8. Патологии липидного обмена
Причины, приводящие к нарушениям липидного обмена, можно разделить на две группы.
- • Первая группа расстройств связана с нарушением процессов переваривания и всасывания липидов в желудочно-кишечном тракте, например недостаточное поступление панкреатической липазы и желчи в кишечник может приводить к этому виду расстройств. Такие заболевания, как хронический панкреатит, опухоль поджелудочной железы, нарушают поступление липазы в кишечник. Недостаток поступления желчи в кишечник имеет место при хроническом холецистите, опухолях и камнях протока желчного пузыря. Нарушения липидного обмена могут быть связаны с заболеваниями желудочно-кишечного тракта (например, при гиповитаминозах, энтеритах), когда процессы всасывания моноацилглицеринов и жирных кислот полностью невозможны из-за повреждения эндотелия кишечника.
- • Вторая группа расстройств включает нарушения липидного обмена в процессе синтеза и распада липидов в тканях организма человека. Увеличение общих липидов в сыворотке крови носит название гиперлипемии. В норме содержание липидов в плазме крови следующее: общие липиды — 4—8 г/л; триацил- глицеролы — 0, 5—2, 1 ммоль/л; фосфолипиды общие — 2, 0—3, 5 ммоль/л; холесте- рол общий — 4, 0—10, 0 ммоль/л. Часто гиперлипемия является следствием поражения печени, которая играет важную роль в обмене липидов. Нарастание общих липидов в сыворотке крови наблюдается при острых и хронических гепатитах, при механических и паренхиматозных желтухах, при циррозе печени.
Выраженная гиперлипемия развивается при сахарном диабете. Обычно она сопровождается ацидозом. Недостаток инсулина приводит к снижению фосфодиэстеразной активности, что в конечном счете способствует активации липазы и усилению липолиза в жировых депо. Гиперлипемия при сахарном диабете носит «транспортный» характер, так как избыточный распад жиров на периферии приводит к повышенному транспорту жирных кислот в печень, где происходит синтез липидов. Как отмечалось ранее, при сахарном диабете и голодании в печени образуется необычно большое количество кетоновых тел (ацетоуксусная и p-гидроксимасляная кислоты), которые с током крови транспортируются из печени к периферическим тканям. Хотя периферические ткани при диабете и голодании сохраняют способность использовать кетоновые тела в качестве энергетического материала, однако ввиду необычно высокой их концентрации в крови органы не справляются с их окислением и, как следствие, возникает состояние патологического кетоза, т. с. накопление кетоновых тел в организме. Кетоз сопровождается кетонемией и кетонурией — повышением содержания кетоновых тел в крови и выделением их с мочой. Возрастание концентрации триацилглицеролов в плазме крови отмечается также при беременности, нефротическом синдроме, ряде заболеваний печени. Гиперлипемия, как правило, сопровождается увеличением содержания в плазме крови фосфолипидов, изменением соотношения между фосфолипидами и холестеролом, составляющем в норме 1, 5: 1. Снижение содержания фосфолипидов в плазме крови наблюдается при остром тяжелом гепатите, жировой дистрофии, циррозе печени и некоторых других заболеваниях.
|
|
|
|
|
|
Атеросклероз относится к широко распространенным заболеваниям, которые связывают с развитием в организме гиперлипопротеинемии и сопровождающей се гиперхолестеринемии. Установлено, что при атеросклерозе в плазме крови повышается содержание фракции ЛПНП, а чаше всего и фракции ЛПОНП, которые относят к атерогенным фракциям, в то время как снижается содержание липопротеинов высокой плотности, которые рассматриваются как антиатерогенные.
Как было отмечено, фракция Л ПН П транспортирует холестерол, синтезированный в печени или клетках кишечного эпителия, в периферические ткани, а фракция ЛПВП осуществляет так называемый обратный транспорт, т. е. удаляет из них холестерол. Как известно, атеросклероз характеризуется отложением холестерола в стенках сосудов, на месте которых со временем образуются утолщения — атеросклеротические бляшки, вокруг которых развивается соединительная ткань (склероз), откладываются соли кальция. Сосуды становятся жесткими, теряют эластичность, ухудшается кровоснабжение тканей, а на месте бляшек могут возникать тромбы. Согласно аутоиммунной теории патогенеза атеросклероза (А. Н. Климов с соавторами) ЛПНП и ЛПОНП в кровяном русле подвергаются перекисной модификации, в результате которой модифицированные липопротеины приобретают аутоантигенные свойства, к ним вырабатываются антитела и образуются аутоиммунные комплексы липопротеины — антитела. Эти чужеродные для межклеточного вещества комплексы поглощаются макрофагами и другими фагоцитирующими клетками, откладываются в интиме сосудов и в конечном счете это приводит к образованию атеросклеротической бляшки и всем последствиям атеросклеротического поражения артерий.
|
|
|
Антиатерогенная фракция плазмы крови — ЛПВП способна извлекать холестерол из клеточных мембран и фракции ЛПНП за счет двухстороннего обмена и осуществлять их обратный транспорт — от периферических тканей в печень, где холестерол окисляется в желчные кислоты.
Методы профилактики и лечения атеросклероза. Малохолестериновая диета, разработка лекарственных средств, увеличивающих экскрецию холестерола и ингибирующие его синтез, прямое удаление холестерола из крови методом гемодиффузии и др. Исследованиями последних лет высокий уровень холестерола в крови часто объясняют нарушением биохимических процессов транспорта холестерола внутрь клеток за счет дефектов мембранных рецепторов, связывающих липопротеиновые комплексы. Возможно, в будущем лечение будет направлено на повышение эффективности функционирования дефектных рецепторов или поиски механизмов транспорта холестерола через клеточную мембрану каким-то другим способом.
9. Обнаружение глицерина в составе липидов
Акролеиновая проба проводится для обнаружения в липидах глицерина. При нагревании жира с отнимающими воду веществами, такими как KHSO4, NaHSO4, H3BO3, появляются сильно раздражающие едкие пары непредельного акрилового альдегида - акролеина, образующегося из глицерина в связи с отнятием от последнего двух молекул воды.
Материалы, реактивы, оборудование. Масло растительное (или любой жир); воск; фильтровальная бумага; бисульфат калия, безводный; 1% раствор серебра азотнокислого; 5% раствор гидроокиси аммония; раствор фуксинсернистой кислоты.
|
|
|
Ход определения. В пробирку вносят 2-3 капли масла (жира) и прибавляют 100-200 мг безводного кислого сернокислого калия (примерно пятикратное количество или больше). Нагревают пробирку осторожно, но сильно (в вытяжном шкафу! ) до появления белых густых паров. Отмечают (осторожно) резкий раздражающий запах акролеина. Если в этот пар внести кусочек фильтровальной бумаги, смоченный аммиачным раствором окиси серебра, то бумага почернеет вследствие выделения металлического серебра. Затем у отверстия пробирки держат фильтровальную бумагу, смоченную раствором фуксинсернистой кислоты. Появляется ярко-розовое пятно. Обе эти акции (с аммиачным раствором окиси серебра и с фуксинсернистой кислотой) являются качественными реакциями на альдегиды, в данном случае — на акролеин.
10. Качественные реакции на стероиды
а. Реакция Гупперт-Сальковского. Метод основан на дегидратации молекулы холестерина под действием концентрированной серной кислоты с образованием холестерилена, имеющего красную окраску
Ход определения. В пробирку наливают 1 мл хлороформного экстракта мозга и осторожно подслаивают по стенке пробирки 1 мл концентрированной серной кислоты. Пробирку легко встряхивают. На границе двух жидкостей появляется кольцо красного цвета, затем вся жидкость принимает последовательно красную, оранжевую и красно-фиолетовую окраску.
б. Реакция Либермана-Бурхарда. Метод основан на дегидратации холестерина с последующим соединением двух образовавшихся молекул холестерина в бихолестадиен
Бихолестадиен в присутствии уксусного ангидрида и сульфокислоты дает сульфопроизводные зеленого цвета.
Ход определения. В сухую пробирку наливают 2 мл хлороформного экстракта мозга и добавляют в нее 10 капель уксусного ангидрида и 2 капли концентрированной серной кислоты. Появляется вначале красное окрашивание, переходящее затем в сине-зеленое и зеленое.
в. Реакция Витби. Метод, как и в предыдущих реакциях, основан на образовании окрашенных производных дегидратированного и окисленного холестерина под действием серной кислоты.
Ход определения. В одну пробирку вносят 2 мл хлороформного экстракта мозга, в другую – 2-3 капли растительного масла и 1 мл хлороформа. В обе пробы добавляют по 20 капель смеси формалина с серной кислотой и встряхивают. Растворы делятся на два слоя – верхний (хлороформный) окрашивается в яркий вишневый цвет, нижний (кислотный) – в тусклый буро-красный с зеленой флуоресценцией.
+Из хлороформного слоя обеих пробирок отбирают пипеткой несколько капель, переносят в другие (сухие! ) пробирки и прибавляют по 2 капли уксусного ангидрида. Вишневая окраска переходит в сине-зеленую.
|
|
|
11. Как определить наличие перекисных продуктов в жирах
При взбалтывании хлороформного раствора масла в кислой среде с раствором KI, раствор приобретает желтую окраску, обусловленную молекулярным йодом, который выделяется при окислении KI перекисными соединениями. Присутствие йода подтверждается окрашиванием крахмала в синий цвет
12. Определение в составе жира ненасыщенных ЖК
При добавлении бромной воды к ненасыщенным ЖК произойдет бромирование ат С по месту двойной связи. Желтая окраска брома исчезнет
|
|
|
