Тема 33. Обмін ацетооцтової кислоти. Кетонові тіла

Лабораторна робота

1. Якісні реакції на ацетон (йодоформенна, нітропрусидна).

Кількісне визначення ацетону в сечі за методом Рудого

1.Матеріали методичного забезпечення теми

1.1.Завдання для самоперевірки вихідного рівня знань, вмінь

1.Що відбувається з більшістю продуктів перетравлення жирів після всмоктування з кишечнику і транспортування кров’ю? Що розуміють під виразом “жирові депо”? Наведіть приклади.

2.Які основні напрямки перетворення ліпідів в тканинах?

3.Як Ви розумієте процес мобілізації жиру з жирових депо? Під дією яких ферментів він відбувається? Назвіть їх.

4.Які продукти утворюються з жиру жирових депо під дією тканинних ліпаз, який тип хімічних реакцій вони каталізують?

5.Який процес передує початку окислення гліцерину і вищих жирних кислот в тканинах?

6.Яке біологічне значення має внутрішньоклітинне окислення гліцерину і вищих жирних кислот?

1.2. Контрольні запитання

1. Механізм утворення ацетоацетату.

2. Механізм утворення β-оксибутирату

3. Механізм утворення ацетону

4. Шляхи обміну ацетоацетату

5. Біологічне значення кетонових тіл в організмі людини

6. Причини підвищення рівня кетонових тіл в крові і поява їх у сечі.

Яке значення в медичній практиці має кількісне визначення ацетону в сечі?

2. Зміст лабораторної роботи

1. Якісні реакції на ацетон (йодоформенна, нітропрусидна).

Йодоформена проба Лібена. В пробірку налийте 2 мл досліджуваної сечі, додайте 1 мл 10% розчину їдкого калію і 6 крапель розчину Люголя. Вміст пробірки перемішайте шляхом струшування. Зробіть висновок.

Примітки:

При наявності ацетону розчин мутніє і випадає світло-жовтий осад.

Нітропрусидна проба Ротера. В пробірку налийте 2 мл досліджуваної сечі, додайте 0,5 мл нітропрусиду натрію і 0,5 мл насиченого розчину сульфату амонію. Вміст пробірки перемішайте шляхом струшування і обережно по стінці настоїть 2 мл розчину аміаку. Спостерігайте. Зробіть висновок.

Примітки:

При наявності ацетону на межі рідин з’являється фіолетове кільце /забарвлення/.

2. Кількісне визначення ацетону в сечі за методом Рудого.

В 6 пробірок /крім першої/ налийте по 1 мл насиченого розчину хлористого натрію, а в першу – 2 мл досліджуваної сечі. Із першої пробірки 1 мл перенесіть в другу, і з другої – в третю й т.д. із останньої відберіть 1 мл. Таким чином, в кожній наступній пробірці кількість сечі буде в 2 рази менша, ніж в попередній. Тобто одержимо ряд розведень в 2, 4, 8, 16 та 32 рази. Потім в усі пробірки додайте по 0,5 мл розчину нітропрусиду натрію і по 1 мл насиченого розчину сульфату амонію і обережно нашаруйте по 2 мл розчину аміаку; визначте час нашарування. Відмірте, в якій пробірці з’явилось фіолетове кільце до кінця 4 хв. Зробіть розрахунок, враховуючи розведення сечі в цій пробірці. Дайте оцінку результату.

Примітки:

Час появи забарвлення залежить від концентрації ацетону. При концентрації 0,85 мг % забарвлене кільце з’являється між 3,5-4 хв. після нашарування аміаку.

Медико-біологічна оцінка отриманих результатів

Ацетон і інші ацетонові тіла, якщо вони присутні в сечі в кількостях, що виявляються, є патологічними компонентами сечі. Якщо в сечі присутній ацетон, то це означає що в ній присутні також і інші ацетонові тіла (ацетооцтова і бета-гідроксимасляна кислоти). Цей стан – ацетонурія, кетонурія, свідчить про порушення ліпідного обміну. При інтенсивному розщепленні жирів в організмі (у випадку цукрового діабету) нагромаджується значна кількість молекул ацетилкоензиму-А, які не встигають окислюватися в циклі трикарбонових кислот до кінцевих продуктів. Складаються умови перетворення ацетоацетил-КоА , через проміжний продукт до ацетооцтової, бета-гідроксимасляної кислот і ацетону. Ацетонурія спостерігається при тяжких формах цукрового діабету з порушенням вуглеводного і ліпідного обміну.

3. Запитання до кінцевого рівня знань студентів

1.Напишіть реакції окислення гліцерину до СО₂ і Н₂О. Полічіть кількість молекул АТФ що утворилися.

2.Напишіть реакції окислення стеаринової кислоти - (С18) до СО₂ і Н₂О. Полічіть кількість молекул АТФ що утворилися.

3.Напишіть реакції окислення пальмітинової кислоти - (С16) до СО₂ і Н₂О. Полічіть кількість молекул АТФ що утворилися.

4.Полічіть кількість відновлених форм коферментів ФАДН₂ і НАДН₂ при окисленні стеаринової кислоти до ацетил-КоА.

5.Напишіть хімізм реакцій утворення вільної ацетооцтової кислоти, з наступним утворенням бетагідроксимасляної кислоти і ацетону.

6.Поясніть причини (з біохімічних позицій) ацетонемії і ацетонурії.

7.Наведіть приклади взаємозв’язку між обміном вуглеводів і ліпідів. Назвіть загальні метаболіти процесів окислення вуглеводів і ліпідів.

4.Тестові завдання до теми:

1. У пациєнта, що хворіє на цукровий діабет, спостерігається кетонемія та кетонурія. Укажіть, яка з даних речовин, є попередником кетонових тіл.

А- альфа- кетоглутарат

В - холестерол

С – ненасичені жирні кислоти

D – оксалоацетат

Е – ацетил – КоА

2. Після тривалого голодування спостерігається гіперкетонемія. Де відбувається синтез кетонових тіл?

А - ядро кардіоміоцитів;

В - мітохондрії гепатоцитів;

С - цитоплазма гепатоцитіов;

D - цитоплазма кардіоміоцитів.

Е - мітохондрії кардіоміоцитів.

3. У пацієнта, який голодує з лікувальною метою на протязі 2 тижнів, рН сечі понизився до 4,5. Поява якої речовини в сечі змінило ії реакцію?

А - аміаку.

В - фенілпірувату

С - сечової кислоти;

D - молочної кислоти;

Е - ацетооцтової кислоти.

4. Развиток коми при цукровому діабеті може бути зумовлено:

А - підвищенням осмотичного тиску

В - накопиченням у крові кетонових тіл

С - гіполіпемією, яка виникає при введені інсуліну

D - гіперліпопротеїнемією

Е – низьким рівнем ліпопротеїнів крові

5.Які сполуки входять у поняття «кетонові тіла»?

А – фумарилацетооцтова кислота, піровиноградна кислота,діоксиацетон

В - фенілоцтова кислота, гомогентензинова кислота, бензойна кислота;

С – ацетооцтова кислота, бета-оксимасляна кислота,ацетон

D – оцтова кислота, альфа-кетоглутарова кислота,нікотинова кислота

Е – ліпоєва кислота, арахідонова кислота, лимонна кислота.

6. У пацієнта з цукровим діабетом спостерігається кетонемія и кетонурія. Укажіть, яка речовина є попередником кетонових тіл?

А - оксалоацетат;

В - ацетил-КоА;

С - ненасичені вищі жирні кислоти;

D - альфа-кетоглутарат;

Е - холестерин.

7. Введення яких речовин у організм хворого цукровим діабетом призводить до

зменшення кетогенеза?

А - ліпази

В - аденозинтрифосфата

С - глюкози

D - глюкози з інсуліном;

Е - тіамінпірофосфату.

8. Біохімічною основою збільшення вмісту кетонових тіл в умовах патології є зменшення ступеня утилізації ацетил-КоА в ЦТК .Это зумовлено виходом із ЦТК:

А - сукцинату

В - альфа-кетоглутарату;

С - фумарату;

D - оксалоацетату;

Е – малату.

9. При тривалому голодуванні джерелом енергії для мозку є :

А – гліцерин

В - ацетоацетат, α - оксибутират

С - жирні кислоти

D - амінокислоти

Е – азотисті основи

Наступна тема: «Будова, біологічна роль і обмін холестерину. біосинтез холістерину. Порушення ліпідного обміну. ліпопротеїни, структура та функції».