Общих липидов в сыворотке крови
Задание 1.Определить содержание ЛПНП и ЛПОНП в сыворотке крови турбидиметрическим методом по Бурштейну и Самай.
Принцип. Метод базируется на способности гепарина образовывать комплекс с ЛПНП и ЛПОНП сыворотки крови, который под действием кальция хлорида выпадает в осадок. Степень помутнения раствора пропорциональна содержанию этих липопротеинов в сыворотке крови.
Ход работы. В 5 мм кюветы ФЕК наливают по 2 мл раствора 0,025 моль/л кальция хлорида. Устанавливают «нуль» при длине волны 720 нм (красный светофильтр). В одну кювету приливают микропипеткой 0,2 мл сыворотки, несколько раз промывают пипетку. Отмечают начальное значение экстинкции Е1, затем прибавляют микропипеткой 0,04 мл раствора гепарина, который содержит 1 000 единиц в 1 мл, несколько раз промывают пипетку. Перемешивают содержимое кюветы, через 4 мин (по секундомеру) снова измеряют экстинкцию Е2. Содержание ЛПНП и ЛПОНП (Х) в г/л в сыворотке крови рассчитывают по формуле:
Х = (Е2 – Е1) × 11,65,
где 11,65 – эмпирический коэффициент пересчета содержания липопротеинов в г/л.
Клинико-диагностическое значение. При ультрацентрифугирова-нии крови выделяются липопротеины разной плотности: высокой (ЛПВП), низкой (ЛПНП), очень низкой (ЛПОНП) и др. Фракции липопротеинов отличаются количеством белка и содержанием в процентах отдельных липидных компонентов. Так, ЛПВП содержат большое количество белка (50-60%), имеют высокую относительную плотность (1,063-1,210), тогда как ЛПНП и ЛПОНП содержат меньше белка, значительное количество липидов - до 95% массы и имеют низкую относительную плотность (1,010-1,063). В норме содержание липопротеинов сыворотки крови составляет 3,6-6,5 г/л. Повышение уровня липопротеинов тесно связано с увеличением количества холестерола в крови; им богаты ЛПНП. Увеличение содержания ЛПНП и ЛПОНП наблюдают при атеросклерозе, сахарном диабете и других заболеваниях.
Задание 2. Определить содержание общих липидов в сыворотке крови.
Принцип. Метод базируется на способности продуктов распада ненасыщенных липидов образовывать с фосфатнованилиновым реактивом окрашенное соединение; интенсивность окраски пропорциональна содержанию общих липидов в сыворотке крови.
Ход работы. В сухую опытную пробирку вносят 0,1 мл сыворотки крови и осторожно 2,9 мл концентрированной сульфатной кислоты, а в контрольную – 0,2 мл воды и 5,8 мл концентрированной сульфатной кислоты. Содержимое обеих пробирок тщательно перемешивают стеклянной палочкой и помещают на кипящую водяную баню на 10 мин (осторожно!). Затем обе пробирки быстро охлаждают под струей холодной воды до комнатной температуре. Из опытной пробирки отбирают 0,2 мл, а из контрольной – 0,4 мл охлажденной смеси в другие пробирки, в которые заранее наливают фосфатнованилиновый реактив: в опытную – 3 мл, в контрольную – 6 мл. После тщательного перемешивания стеклянной палочкой пробы ставят на 45 мин в темное место при комнатной температуре для развития окраски. Фотометрируют опытную пробу против контрольной на ФЕК при 500-560 нм (зеленый светофильтр) в 5 мм кювете. Содержание общих липидов (Х) в г/л в сыворотке крови рассчитывают по формуле: Х = (m × 10 000 × 3)/(0,2 × 1 000),
где m – масса общих липидов пробы, найденная по калибровочному графику (мг); 10 000 – коэффициент пересчета на 1 л сыворотки крови; 1 000 – коэффициент пересчета мг в г; 3 – общий объем начальной смеси (мл); 0,2 – объем смеси, взятой для проведения цветной реакции (мл).
Клинико-диагностическое значение. Содержание липидов крови (в частности триглицеридов, фосфолипидов, холестерола) в комплексе с белками (альбуминами) и в форме липопротеинов является важным диагностическим показателем. Нормальное содержание общих липидов в сыворотке крови составляет 4-8 г/л. Повышение содержания липидов в крови (гиперлипидемия) как физиологическое явление происходит через 1-4 ч после употребления богатой липидами пищи. Натощак уровень общих липидов снижается (гиполипидемия). Увеличение концентрации липидов в крови наблюдается при диабете (до 10-20 г/л), циррозе печени, атеросклерозе, ожирении, ишемической болезни сердца, липоидном нефрозе (заболевание почек), остром гепатите, панкреатите у лиц, которые злоупотребляют алкоголем.
ЛИТЕРАТУРА
1. Губський Ю.І. Біологічна хімія. – Київ-Тернопіль: Укрмедкнига, 2000. – С. 190-194, 209-216, 224-230.
2. Губський Ю.І. Біологічна хімія. Підручник. – Київ-Вінниця: Нова книга, 2007. – С. 237-241, 259-266, 274-281.
3. Гонський Я.І., Максимчук Т.П., Калинський М.І. Біохімія людини: Підручник.–Тернопіль:Укрмедкнига, 2002. – С. 363-366, 378-384.
4. Вороніна Л.М. та ін. Біологічна хімія. – Харків: Основа, 2000. – С. 301-306, 311-315.
5. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. – М.: Медицина, 1998. – С. 370-372, 392-398.
6. Биохимия: Учебник / Под ред. Е.С. Северина. – М.: ГЭОТАР-МЕД, 2003. – С. 386-399, 432-439.
7. Николаев А.Я. Биологическая химия. – М.: ООО Медицинское информационное агентство, 1998. – С. 281-289, 296-297, 299-303.
8. Практикум з біологічної хімії / Бойків Д.П., Іванків О.Л., Кобилянська Л.І./За ред. О.Я. Склярова. – К.: Здоров’я, 2002. – С. 119-145.
ЗАНЯТИЕ 9
Тема: Обмен высших жирных кислот и кетоновых тел. Обмен глицерола. Качественные реакции на кетоновые тела.
Актуальность. Высшие жирные кислоты выполняют, прежде всего, энергетическую роль. При интенсивном окислении жирных кислот в печени образуется значительное количество кетоновых тел (ацетоацетата и β-гидроксибутирата), которые поступают в кровь и ткани, где полностью окисляются в цикле Кребса. При патологических состояниях (тяжелых формах сахарного диабета, голодании) имеет место интенсивное образование и накопление кетоновых тел. Преобразование глицерола в клетках организма выполняет энергетическую роль, кроме того, глицерол может превращаться в углеводы.
Цель.Выучить теоретические положения обмена высших жирных кислот (синтеза и β-окисления) и пути его регуляции. Ознакомиться с кетогенезом и кетолизом, нарушениями обмена кетоновых тел. Усвоить основные метаболические пути преобразования глицерола. Ознакомиться с качественными реакциями на кетоновые тела в моче и их клинико-диагностическим значением.
ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ
1. b-Окисление насыщенных и ненасыщенных высших жирных кислот. Локализация и механизм процесса, его связь с циклом Кребса и тканевым дыханием. Роль карнитина в транспорте жирных кислот из цитоплазмы в митохондрии.
2. Активация жирных кислот. Показать на примере стеариновой кислоты и определить энергетическое значение ее полного окисления.
3. Энергетическая ценность β-окисления высших жирных кислот в клетках.
4. Процесс β-окисления масляной кислоты. Витамины, которые принимают участие в образовании коферментов этого процесса.
5. Процесс β-окисления капроновой кислоты, энергетическое значение ее полного окисления.
6. Биосинтез высших жирных кислот. Особенности состава и функции ацетил-КоА-карбоксилазы, пальмитатсинтазного комплекса. Регуляция процесса.
7. Биосинтез мононенасыщенных высших жирных кислот в организме человека.
8. Кетоновые тела. Реакции биосинтеза и утилизации кетоновых тел: локализация в организме, биологическое значение. Кетонемия и кетонурия при сахарном диабете, голодании и других заболеваниях.
9. Преобразование глицерола: окисление до СО2 и Н2О; превращение в углеводы. Реакции процессов. Энергетическая ценность.
ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ
1. Укажите конечный продукт β-окисления жирных кислот с непарным числом углеродных атомов.
| А. Сукцинил-КоА. | С. Ацетоацетил-КоА. | Е. Оксиметилглутарил-КоА. |
| В. Ацетил-КоА. | D. Пропионил-КоА. |
2. Укажите представителя кетоновых тел в организме.
| А. Уксусная кислота. | D. Олеиновая кислота. |
| В. Масляная кислота. | Е. Ацетоуксусная кислота. |
| С. Пальмитиновая кислота. |
3. Назовите белки крови, которые транспортируют жирные кислоты.
| А. Глобулины. | С. Альбумины. | Е. β-Липопротеины. |
| В. Гемоглобин. | D. α-Липопротеины. |
4. Назовите продукт, который образуется при конденсации двух молекул ацетил-КоА в процессе биосинтеза кетоновых тел.
| А. Оксибутират. | С. Ацетон. | Е. Ацетоацетил-КоА. |
| В. Ацетоацетат. | D. Сукцинил-КоА. |
5. Укажите место синтеза кетоновых тел в организме.
| А. Печень. | С. Мышцы. | Е. Лёгкие. |
| В. Почки. | D. Поджелудочная железа. |
6. Назовите витаминоподобное вещество, которое принимает участие в транспорте жирных кислот из цитоплазмы в митохондрии.
| А. Коэнзим А. В. Карнитин. | С. Биотин. D. Пантотеновая кислота. | Е. Фолиевая кисло- та. |
7. Укажите, на сколько атомов углерода укорачивается углеродная цепь высших жирных кислот за один цикл β-окисления.
| А. 3. | В. 4. | С. 2. | D. 1. | Е. 0. |
8. В эндокринном отделении с диагнозом «сахарный диабет» находится женщина, 40 лет, с жалобами на жажду, повышенный аппетит. Какие патологические компоненты выявлены при лабораторном исследовании мочи пациентки?
| А. Белок, кетоновые тела. В. Белок, креатин. | D. Билирубин, уробилин. Е. Кровь. |
| С. Глюкоза, кетоновые тела. |
9. Для сердечной мышцы характерным является аэробный характер окисления субстратов. Назовите основной из них.
| А. Жирные кислоты. | С. Глицерол. | Е. Аминокислоты. |
| В. Триацилглицеролы. | D. Глюкоза. |
10. Кетоновые тела в печени синтезируются из:
| А. Бутирил-КоА. | С. Ацетил-КоА. | Е. Сукцинил-КоА. |
| В. Ацил-КоА. | D. Пропионил-КоА. |
11. Гиперкетонемия наблюдается во всех ниже перечисленных случаях, кроме:
| А. Голодания. | D. Длительного стресса. |
| В. Сахарного диабета. | Е. Тиреотоксикоза. |
| С. Избыточного употребления углеводов. |
12.В каком из перечисленных метаболических путей происходит окисление ацетоуксусной кислоты?
А. В гликолизе.
В. В окислительном декарбоксилировании кетокислот.
С. В цикле трикарбоновых кислот.
D. В пентозофосфатном цикле. Е. В дыхательной цепи.
13. Следствиями гиперкетонемии являются следующие состояния:
| А. Жировое перерождение печени . | D. Истощение. |
| В. Ацидоз. | Е. Атеросклероз. |
| С. Общее ожирение. |
14. Для повышения результатов спортсмену рекомендовано принимать препарат, который содержит карнитин. Какой процесс наиболее активируется карнитином?
А. Синтез кетоновых тел.
В. Тканевое дыхание.
С. Синтез липидов.
D. Транспорт жирных кислот в митохондрии.
Е. Синтез стероидных гормонов.
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА