Кількісне визначення ЛПНЩ та лпднщ і загальних ліпідів у сироватці крові

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