Завдання 1. Визначити вміст ЛПНЩ та ЛПДНЩ у сироватці крові турбідиметричним методом за Бурштейном і Самай.
Принцип. Метод базується на здатності гепарину утворювати комплекс з ЛПНЩ та ЛПДНЩ сироватки крові, який під дією кальцію хлориду випадає в осад. Ступінь помутніння розчину пропорційний вмісту цих ліпопротеїнів у сироватці крові.
Хід роботи. У кювети ФЕК з товщиною шару 5 мм наливають по 2 мл розчину 0,025 моль/л кальцію хлориду. Встановлюють «нуль» при довжині хвилі 720 нм (червоний світлофільтр). В одну кювету приливають мікропіпеткою 0,2 мл сироватки, декілька раз промивають піпетку. Відзначають початкове значення екстинкції Е1, потім додають мікропіпеткою 0,04 мл розчину гепарину, що містить 1 000 одиниць у 1 мл, декілька раз промивають піпетку. Перемішують вміст кювети, через 4 хв (за секундомером) знову вимірюють екстинкцію Е2. Вміст ЛПНЩ та ЛПДНЩ (Х) у г/л у сироватці крові розраховують за формулою:
Х = (Е2 – Е1) × 11,65,
де 11,65 – емпіричний коефіцієнт перерахування вмісту ліпопротеїнів на г/л.
Клініко-діагностичне значення. При ультрацентрифугуванні крові виділяються ліпопротеїни різної щільності: високої (ЛПВЩ), низької (ЛПНЩ), дуже низької (ЛПДНЩ) та інші. Фракції ліпопротеїнів відрізняються за кількістю білка і вмістом у відсотках окремих ліпідних компонентів. Так, ЛПВЩ містять велику кількість білка (50–60%), мають і більш високу відносту щільність (1,063–1,210), тоді як ЛПНЩ і ЛПДНЩ містять менше білка, значну кількість ліпідів – до 95% маси і мають низьку відносну щільність (1,010–1,063). У нормі вміст ліпопротеїнів сироватки крові складає 3,6–6,5 г/л. Підвищення рівня ліпопротеїнів тісно пов’язане зі збільшенням кількості холестеролу в крові; ним найбагатші β-ліпопротеїни. Збільшення вмісту β- і пре-β-ліпопротеїнів спостерігають при атеросклерозі, цукровому діабеті та інших захворюваннях.
Завдання 2. Визначити вміст загальних ліпідів у сироватці крові.
Принцип. Метод базується на здатності продуктів розпаду ненасичених ліпідів утворювати з фосфатнованіліновим реактивом забарвлену сполуку; інтенсивність забарвлення пропорційна вмісту загальних ліпідів у сироватці крові.
Хід роботи. У суху дослідну пробірку вносять 0,1 мл сироватки крові й обережно додають 2,9 мл концентрованої сульфатної кислоти, а в контрольну – 0,2 мл води і 5,8 мл концентрованої сульфатної кислоти. Вміст обох пробірок ретельно перемішують скляною паличкою і поміщають на киплячу водяну баню на 10 хв (обережно!). Потім обидві пробірки швидко охолоджують під струменем холодної води до кімнатної температури. З дослідної пробірки відбирають 0,2, а з контрольної – 0,4 мл охолодженої суміші в інші пробірки, в які заздалегідь наливають фосфатнованіліновий реактив: у дослідну – 3 мл, у контрольну – 6 мл. Після ретельного перемішування скляною паличкою проби ставлять на 45 хв у темне місце при кімнатній температурі для розвитку забарвлення.
Фотометрують дослідну пробу проти контрольної на ФЕК при 500–560 нм (зелений світлофільтр) у кюветі з товщиною шару 5 мм. Вміст загальних ліпідів Х у г/л у сироватці крові розраховують за формулою:
Х = m × 10 000 × 3/ 0,2 × 1 000,
де m – маса загальних ліпідів проби, знайдена за калібрувальним графіком (мг); 10 000 – коефіцієнт перерахунку на 1 л сироватки крові; 1 000 – коефіцієнт перерахунку мг в г; 3 – загальний об’єм початкової суміші (мл)–0,1 мл сироватки крові + 2,9 мл концентрованої сульфатної кислоти; 0,2 мл – об’єм суміші, узятої для проведення кольоровох реакції (мл).
Клініко-діагностичне значення. Вміст ліпідів крові (зокрема тригліцеридів, фосфоліпідів, холестеролу) в комплексі з білками (альбумінами) та у формі ліпопротеїнів є важливим діагностичним показником. Нормальний вміст загальних ліпідів у сироватці крові становить 4–8 г/л. Збільшення вмісту ліпідів у крові (гіперліпідемія) як фізіологічне явище відбувається через 1–4 год після споживання багатої на ліпіди їжі. Натще рівень загальних ліпідів дещо знижується (гіполіпідемія). Збільшення концентрації ліпідів у крові спостерігається при діабеті (до 10–20 г/л), цирозі печінки, атеросклерозі, ожирінні, ішемічній хворобі серця, ліпоїдному нефрозі (захворювання нирок), гострому гепатиті, панкреатиті в осіб, що зложивають алкоголем.
ЛІТЕРАТУРА
1. Губський Ю.І. Біологічна хімія / Ю.І. Губський. – Київ-Тернопіль: Укрмедкнига, 2000. – С. 190–194, 209–216, 224–230.
2. Губський Ю.І. Біологічна хімія: підручник / Ю.І. Губський. – Київ-Вінниця: Нова книга, 2007. – С. 237–241, 259–266, 274–281.
3. Гонський Я.І. Біохімія людини: підручник / Я.І. Гонський, Т.П. Максимчук, М.І. Калинський. – Тернопіль: Укрмедкнига, 2002. – С. 363–366, 378–384.
4. Біологічна хімія / Вороніна Л.М. та ін. – Харків: Основа, 2000. – С. 301–306, 311–315.
5. Березов Т.Т. Биологическая химия / Т.Т. Березов, Б.Ф. Коровкин. – 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 / А.Я. Николаев. – М.: ООО Медицинское информационное агентство, 1998. – С. 281–289, 296–297, 299–303.
8. Практикум з біологічної хімії / Д.П. Бойків, О.Л. Іванків, Л.І. Кобилянська; за ред. О.Я. Склярова. – К.: Здоров’я, 2002. – С. 119–145.
ЗМІСТКОВИЙ МОДУЛЬ 10
ЗАНЯТТЯ 9 (2години)
Тема: Обмін вищих жирних кислот та кетонових тіл. Обмін гліцеролу. Якісні реакції на кетонові тіла.
Актуальність. Вищі жирні кислоти виконують перш за все енергетичну роль. Коли відбувається інтенсивне окислення жирних кислот, у печінці утворюється значна кількість кетонових тіл (ацетоацетату та β-гідроксибу-тирату), які надходять до крові та тканин, де повністю окислюються в циклі Кребса. При патологічних станах (тяжких формах цукрового діабету, голодуванні) має місце інтенсивне утворення і накопичення кетонових тіл. Перетворення гліцеролу в клітинах організму відіграє важливу роль при вивільненні енергії, крім того, гліцерол може перетворюватися на вуглеводи.
Мета. Вивчити теоретичні положення обміну вищих жирних кислот (синтезу і β-окислення) та шляхи його регуляції. Ознайомитися з кетогенезом та кетолізом, порушеннями обміну кетонових тіл. Засвоїти основні метаболічні шляхи перетворення гліцеролу. Ознайомитися з якісними реакціями на кетонові тіла у сечі та їх клініко-діагностичним значенням.
ЗАВДАННЯ ДЛЯ САМОСТІЙНОЇ РОБОТИ
ПІД ЧАС ПІДГОТОВКИ ДО ЗАНЯТТЯ
ТЕОРЕТИЧНІ ПИТАННЯ
1. b-Окислення вищих жирних кислот насиченого і ненасиченого ряду. Локалізація і механізм процесу, його зв'язок з циклом Кребса та тканинним диханням. Роль карнітину в транспорті жирних кислот із цитоплазми в мітохондрії.
2. Активація жирних кислот. Показати на прикладі стеаринової кислоти та визначити енергетичне значення її повного окислення.
3. Енергетична цінність β-окислення вищих жирних кислот у клітинах.
4. Процес β-окислення масляної кислоти. Вітаміни, які беруть участь в утворенні коферментів цього процесу.
5. Процес β-окислення капронової кислоти, енергетичне значення її повного окислення.
6. Біосинтез вищих жирних кислот. Особливості складу і функції ацетил-КоА-карбоксилази, пальмітатсинтазного комплексу. Регуляція процесу.
7. Біосинтез мононенасичених вищих жирних кислот в організмі людини.
8. Кетонові тіла. Реакції біосинтезу та утилізації кетонових тіл: локалізація в організмі, біологічне значення. Кетонемія і кетонурія при цукровому діабеті, голодуванні та інших захворюваннях.
9. Перетворення гліцеролу: окислення до СО2 і Н2О; перетворення на вуглеводи. Реакції процесів. Енергетична цінність.
ТЕСТОВІ ЗАВДАННЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЮ
1. Укажіть кінцевий продукт β-окислення жирних кислот із непарним числом вуглецевих атомів.
| А. Сукциніл-КоА. | С. Ацетоацетил-КоА. | Е. Оксиметилглутарил-КоА. |
| В. Ацетил-КоА. | D. Пропіоніл-КоА. |
2. Укажіть представника кетонових тіл в організмі.
| А. Оцтова кислота. | D. Олеїнова кислота. |
| В. Масляна кислота. | Е. Ацетооцтова кислота. |
| С. Пальмітинова кислота. |
3. Назвіть білки крові, що транспортують жирні кислоти.
| А. Глобуліни. | С. Альбуміни. | Е. β-Ліпопротеїни. |
| В. Гемоглобін. | D. α-Ліпопротеїни. |
4. Назвіть продукт, що утворюється при конденсації двох молекул ацетил-КоА у процесі біосинтезу кетонових тіл.
| А. Оксибутират. | С. Ацетон. | Е. Ацетоацетил-КоА. |
| В. Ацетоацетат. | D. Сукциніл-КоА. |
5. Укажіть місце синтезу кетонових тіл в організмі.
| А. Печінка. | С. М’язи. | Е. Легені. |
| В. Нирки. | D. Підшлункова залоза. |
6. Назвіть вітаміноподібну речовину, що бере участь у транспорті жирних кислот із цитоплазми у мітохондрії.
| А. Коензим А. | С. Біотин. | Е. Фолієва кислота. |
| В. Карнітин. | D. Пантотенова кислота. |
7. Укажіть, на скільки атомів вуглецю стає коротшим вуглецевий ланцюг вищих жирних кислот за один цикл β-окислення.
| А. 3. | В. 4. | С. 2. | D. 1. | Е. 0. |
8. В ендокринному відділенні з діагнозом "цукровий діабет" перебуває жінка, 40 років, зі скаргами на підвищений апетит і спрагу. Які патологічні компоненти виявлені при лабораторному дослідженні сечі пацієнтки?
| А. Білок, кетонові тіла. | С. Глюкоза, кетонові тіла. | Е. Кров. |
| В. Білок, креатин. | D. Білірубін, уробілін. |
9. Для серцевої м’язи характерний аеробний характер окислення субстратів. Назвіть основний з них.
| А. Жирні кислоти. | С. Гліцерил. | Е. Амінокислоти. |
| В. Тріацилгліцероли. | D. Глюкоза. |
10. Кетонові тіла у печінці синтезуються з:
| А. Бутирил-КоА. | С. Ацетил-КоА. | Е. Сукциніл-КоА. |
| В. Ацил-КоА. | D. Пропіоніл-КоА. |
11. Гіперкетонемія спостерігається в перерахованих нижче випадках, крім:
| А. Голодування. | D. Тривалого стресу. |
| В. Цукрового діабету. | Е. Тиреотоксикозу. |
| С. Надлишкового споживання вуглеводів. |
12. У якому з перерахованих метаболічних шляхів відбувається окислення ацетооцтової кислоти?
А. В гліколізі.
В. В окисному декарбоксилуванні кетокислот.
С. У циклі трикарбонових кислот.
D. У пентозофосфатному циклі.
Е. В дихальному ланцюзі
13. Наслідками гіперкетонемії є наступні стани:
| А. Жирове переродження печінки. | D. Виснаження. |
| В. Ацидоз. | Е. Атеросклероз. |
| С. Загальне ожиріння. |
14. Для підвищення результатів спортсмену рекомендовано приймати препарат, який містить карнітин. Який процес найбільш активується карнітином?
А. Синтез кетонових тіл.
В. Тканинне дихання.
С. Синтез ліпідів.
D. Транспорт жирних кислот у мітохондрії.
Е. Синтез стероїдних гормонів.
ПРАКТИЧНА РОБОТА
