2 курс / Биохимия / Обмен белков и липидов

УДК 577.1(076.5)

Химия и обмен липидов. Обмен белков : учебно-методическое пособие к практическим занятиям по биологической химии для студентов лечебного факультета ; изд. 3-е, перераб. и доп. / под ред. проф. В.А. Дадали, доц. Н.Э. Головановой. – СПб. : Изд-во СЗГМУ им. И.И. Мечникова, 2013. – 108 с.

Составители:

сотрудники кафедры биологической и общей химии СЗГМУ им. И.И. Мечникова Ж.В. Антонова, Ч.Р. Бейшебаева, Н.Э. Голованова,

В.А. Дадали, Е.Б. Мирошникова, Р.Н. Павлова, М.Н. Смертина

Учебно-методическое пособие предназначено для студентов лечебного факультета медицинских вузов, выполняющих практические занятия по курсу биологической химии. В пособии сформулированы цель и мотивация каждой темы, представлены вопросы для самоподготовки, основная и дополнительная литература к каждой теме, методика проведения практической работы. После каждой темы приведены обучающие тесты с ответами, часть занятий изложена в виде ситуационных задач, для решения которых студенты пользуются дополнительной литературой, предлагаемой на занятии.

Утверждено в качестве учебного пособия методическим советом ГБОУ ВПО СЗГМУ им. И.И. Мечникова, протокол № 3 от 16 мая 2013 г.

Тема 1. СТРОЕНИЕ И КЛАССИФИКАЦИЯ ЛИПИДОВ. ПЕРЕВАРИВАНИЕ ЛИПИДОВ В ЖЕЛУДОЧНОКИШЕЧНОМ ТРАКТЕ

Место проведения: кафедра биохимии. Продолжительность занятия – 180 мин.

Цель занятия: обобщить знания по классификации, структуре и биологической роли липидов, изучить этапы и особенности переваривания и всасывания липидов в желудочно-кишечном тракте, метод количественного определения триацилглицеридов (ТАГ) в сыворотке крови.

Изучение темы должно способствовать формированию общекультурных (ОК-3, ОК-5) и профессиональных (ПК-3, ПК-5, ПК-8, ПК-9, ПК-15, ПК-16, ПК-17, ПК-18) компетенций.

Конкретные задачи.

Студент должен знать:

–основы классификации и формулы важнейших представителей липидов;

–физико-химические свойства и биологическую роль липидов;

–особенности процесса переваривания и всасывания липидов в же- лудочно-кишечном тракте.

Студент должен уметь:

–количественно определять ТАГ в сыворотке крови;

–проводить клинико-диагностическую оценку нарушений обмена

ТАГ;

–анализировать и интерпретировать полученные результаты. Студент должен владеть навыками самостоятельного выполне-

ния биохимического метода; знаниями, необходимыми для лечебной практики.

Мотивация. Знания и навыки, приобретенные на занятии, необходимы для:

–понимания зависимости между химическим строением, свойствами и биологической ролью важнейших представителей липидов в организме;

–практической деятельности врача при диагностике патологических состояний, сопровождающихся гиперили гипоглицеридемией.

Задание для самоподготовки: изучить рекомендуемую литературу, используя вопросы для самоподготовки.

3

Рекомендуемая литература

Основная

Березов, Т.Т. Биологическая химия / Т.Т. Березов, Б.Ф. Коровкин. – М. :

Медицина, 1998. – С. 188–203, 363–372.

Биохимия : учебник для вузов / под ред. проф. Е.С. Северина. – М. :

ГЭОТАР-МЕД, 2011. – С. 364–383.

Николаев, А.Я. Биологическая химия / А.Я. Николаев. – М. : Высшая шко-

ла, 1989. – С. 270–283.

Скурихин, И.М. Все о пище с точки зрения химика / И.М. Скурихин, А.П. Нечаев. – М. : Высшая школа, 1991. – С. 33–40.

Вопросы для самоподготовки

1.Классификация липидов.

2.Триацилглицериды: строение и биологическая роль. 3.Структура и классификация фосфолипидов.

4.Каковы особенности строения молекул фосфолипидов и как это

связано с биологической ролью?

5.Классификация и номенклатура жирных кислот.

6.Биологическое значение полиеновых жирных кислот.

7.Гидролиз жиров: его этапы, биологическая роль промежуточных продуктов и локализация данного процесса.

8.В чем заключается биологический смысл переваривания липидов?

9.Как происходит переваривание триацилглицеридов в желудочнокишечном тракте?

10.Что такое эмульгирование жиров? Значение этого процесса для переваривания липидов.

11.Желчные кислоты: их классификация и функции.

12.Как происходит переваривание глицерофосфолипидов в желу- дочно-кишечном тракте?

13.Каковы особенности всасывания липидов?

14.Строение мицелл. Что такое мицеллообразующие, мицеллосоставляющие вещества и критическая мицеллярная концентрация?

15.Как происходит ресинтез липидов в кишечной стенке?

16.Как осуществляется транспорт липидов из стенки кишечника к

органам? Хиломикроны, строение и функция.

4

17. Диагностическое значение определения триацилглицеридов сыворотки крови.

Пример входного контроля

1.Жирные кислоты и их роль в организме.

2.Напишите формулу фосфатидилхолина, укажите гидрофобные и гидрофильные участки.

Номенклатура жирных кислот

Данная номенклатура основана на введении символа , которым принято обозначать СН3-радикал в цепочке жирной кислоты (независимо от числа углеродных атомов в цепи).

ω1 2–8 9–10

Олеиновая: СН3 – (СН2)7 – СН = СН – (СН2)7 – СООН

В обозначение вносится порядковый номер углеродного атома, где появляется двойная связь, то есть олеиновая кислота относится к классу9; далее следует расшифровка длины цепи и число двойных связей в молекуле. Например:

–моноеновые: олеиновая ( 9, С 18:1);

–диеновые: линолевая ( 6, С 18:2);

–триеновые: α-линоленовая ( 3, С 18:3);

–тетраеновые: арахидоновая ( 6, С 20:4);

–пентаеновые: эйкозапентаеновая ( 3, С 20:5);

–гексаеновые: докозагексаеновая ( 3, С 22:6).

Следует учесть, что в нашем организме идет обмен преимущественно 6 жирных кислот, жирные кислоты класса 3 поступают в наш организм с пищей (преимущественно с рыбьим жиром), а затем включаются в общий метаболизм. 3 жирные кислоты используются в качестве лекарственных препаратов.

Клинико-диагностическое значение определения ТАГ в сыворотке крови

Физиологическая гипертриглицеридемия развивается после приема пищи и продолжается 12–14 ч (степень зависит от характера и количества пищи); возможна во 2-м и 3-м триместре беременности.

Патологическая гипертриглицеридемия по своим патогенетическим характеристикам может быть дифференцирована на первичную и вто-

5

ричную. Первичная обусловлена генетическими нарушениями метаболизма липопротеинов или усиленной субстратной индукцией (переедание). Нарушения обмена ТАГ, возникающие как осложнение основного патологического процесса, относят ко вторичной гипертриглицеридемии. Повышение концентрации ТАГ отмечается при атеросклерозе, инфаркте миокарда, стенокардии, метаболическом синдроме, сахарном диабете, алкоголизме, гипотиреозе, гипертонической болезни, желчекаменной болезни, панкреатите и др.

Гипотриглицеридемия отмечается при недостаточном питании, синдроме мальабсорбции, нарушении функции щитовидной железы, острых кишечных инфекциях, приеме некоторых лекарственных препаратов (ниацин, фибраты и др.).

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА

Определение концентрации триацилглицеридов (ТАГ) в сыворотке крови энзиматическим колориметрическим методом

Принцип метода:

ТАГ липаза глицерин жирныекислоты.

глицеролкиназа

Глицерин АТФ глицерол-3-фосфат АДФ .

ГФО

Глицерол-3-фосфат О2 диоксиацетонфосфат 2Н2О2 .

пероксидаза

Н2О2 4-аминоантипирин 4-хлорфенол хинонимин 4Н2О .

Концентрация хинонимина, определяемая фотометрически, пропорциональна концентрации триацилглицеридов в пробе.

Реактивы: 1) TRIS-буфер, АТФ, липаза, глицеролкиназа, пероксидаза, Мg2+, глицерофосфатоксидаза, 4-хлорфенол, 4-аминоантипирин; 2) ТАГ – калибратор с концентрацией ТАГ 2,29 ммоль/л.

Ход работы (табл. 1).

6

Пробы перемешать, инкубировать 10 мин при 18–25° С. Определить оптические плотности опытных (Dоп) и калибровочной (Dк) проб против контрольной пробы при длине волны 546 нм (490–550 нм). Окраска стабильна в течение 1 ч.

Результаты: D1 =

D2 =

Dк =

Содержание триацилглицеридов (ммоль/л) рассчитать по формуле:

С = D1 / Dк ∙ 2,29.

С1 = С2 =

Норма: 0,15–1,71 ммоль/л. Группа риска: 1,71–2,28 ммоль/л. Патология > 2,28 ммоль/л.

Выводы: ________________________________________________.

ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ

ВЫБЕРИТЕ ПРАВИЛЬНЫЙ ОТВЕТ

1. ГЛИЦЕРОФОСФОЛИПИДАМ ХАРАКТЕРНЫ СВОЙСТВА МОЛЕКУЛ

2. ПЕРЕВАРИВАНИЕ ЖИРОВ ТРЕБУЕТ УЧАСТИЯ

а) ЛП-липазы, желчи, НСО3, холестеролэстеразы б) панкреатической липазы, фосфолипаз, холестеролэстеразы, желчи

в) панкреатической липазы, амилазы, желчи, холестеролэстеразы г) желчи, фосфолипаз, липооксигеназы, холестеролэстеразы д) панкреатической липазы, пепсина, желчи, амилазы

3.ЭСТЕРИФИКАЦИЯ ХС В ЭНТЕРОЦИТАХ ПРОИСХОДИТ ПРИ УЧАСТИИ ФЕРМЕНТА

а) ЛХАТ – лецитинхолестеролацилтрансферазы б) ХЭ – холинэстеразы в) АХАТ – ацил-КоА-холестеролацилтрансферазы

г) АХЭ – ацетилхолинэстеразы д) холестеролэстеразы

ВЫБЕРИТЕ ВСЕ ПРАВИЛЬНЫЕ ОТВЕТЫ

4. ЖЕЛЧНЫЕ КИСЛОТЫ УЧАСТВУЮТ В

а) эмульгировании жиров

7

б) активации панкреатической липазы в) мицеллообразовании г) активации тканевых липаз

д) снижении поверхностного натяжения на границе «вода–жир»

5. ГЛИЦЕРОФОСФОЛИПИДЫ ПОСТРОЕНЫ ИЗ

а) глицерола б) моносахарида

в) жирных кислот г) азотистых спиртов

д) фосфорной кислоты

6. ТРИГЛИЦЕРИДЫ ПОСТРОЕНЫ ИЗ

а) глицерола б) сфингозина

в) жирных кислот г) азотистых спиртов д) моносахарида

7. КРИТЕРИЯМИ ПРИГОДНОСТИ ЖИРА В ПИЩУ ЯВЛЯЮТСЯ

а) кислотное число б) перекисное число

в) количество глицерина г) температура плавления д) число омыления

8. ПАРНЫЕ ЖЕЛЧНЫЕ КИСЛОТЫ – ЭТО

а) гликохолевая б) дезоксихолевая в) таурохолевая г) литохолевая

д) хенодезоксихолевая

9. ХОЛЕСТЕРИН НЕОБХОДИМ ДЛЯ СИНТЕЗА

а) стероидных гормонов б) желчных кислот

в) эссенциальных жирных кислот г) холекальциферола

д)токоферола

10.НЕЗАМЕНИМЫЕ ФАКТОРЫ ПИТАНИЯ – ЭТО

11. АПОПРОТЕИНЫ В СОСТАВЕ ХИЛОМИКРОНОВ

1)образование глицерол- А) ацил-КоА-трансфераза 3-фосфата Б) ацил-КоА-синтетаза

9

УСТАНОВИТЕ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ

17.ПОРЯДОК БИОХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ, ПРОИСХОДЯЩИХ С ЭКЗОГЕННЫМИ ЛИПИДАМИ В ЖЕЛУДОЧНО-КИШЕЧНОМ ТРАКТЕ

(1)включение в состав мицелл

(2)ферментативный гидролиз

(3)всасывание из полости кишечника в энтероцит

(4)включение в состав хиломикронов

(5)ресинтез липидов

ДОПОЛНИТЕ

18.Холестерин располагается в __________________ слое мицеллы.

19.Первичные желчные кислоты образуются в _______________ из

________________.

20.Вторичные желчные кислоты образуются из ______________ в

___________.

21.Вещества, построенные из сфингозина, жирной кислоты и углеводов называются _______________.

22.Вещества, построенные из сфингозина, жирной кислоты, фосфорной кислоты и азотистого основания называются _________________.

23.Биороль вторичных желчных кислот заключается в выведении из организма __________________.

24.Продуктами переваривания ТАГ являются: ________ __________ и

__________________.

25.Переваривание фосфатидилхолина завершается образованием:

_________________ и _____________________.

26.Переваривание эфиров холестерина завершается образованием:

_________ ____________ и _________________.

27.Процесс образования липидов в энтероцитах называется

__________.

28.Транспорт липидов из стенки кишечника к органам осуществляется

_________________.

29.Транспорт экзогенных липидов из просвета кишечника в энтероциты осуществляется _______________.

10