Руководство к практическим занятиям по биохимии (стр. 10 )

«Кетозы»- патология крупного рогатого скота, проявляется повышением количества

кетоновых тел (ацетона, в-оксибутирата, ауетоацетата) в моче и в крови (кетонемия и кетонурия).Причины « кетозов» связаны с голоданием, неправильным или недоброкачественным  питанием  животных. Смертность от « кетозов» приносит значительные убытки фермерскому хозяйству.

Вопросы для внеаудиторной теоретической работы по разделу:

Классификация, химическое строение, некоторые свойства и биологическая роль липидов. Строение биологических мембран.  Переваривание, всасывание и транспорт липидов в пищеварительном  тракте животных. Липопротеины  сыворотки крови.  Промежуточный обмен липидов.  Окисление высших жирных кислот. Превращение глицерина. Окисление жирных кислот с нечётным числом углеродных атомов. Энергетический эффект окисления  жирных кислот.  Биосинтез жирных кислот, триацилглицеролов, фосфолипидов,  холестерина. Ацетоновые тела и их биологическая роль. Молекулярные механизмы возникновения кетозов у сельскохозяйственных  животных. Нарушение и регуляция липидного обмена.

Занятие 13.

13.1. Семинар по теме «Химия и обмен липидов. Роль холестерина в обмене. Регуляция липидного обмена»

Тестовые задания по теме по теме: «Разнообразие и свойства липидов»

1. Вопросы, требующие однозначного ответа «да» (+) или «нет» (-).

Пальмитиновая и олеиновая жирные кислоты содержат одинаковое число атомов углерода. Холестериды - это сложные эфиры холестерина и высших жирных кислот. В состав цереброзидов входит гексоза. Кардиолипин относится к глицеролипидам. Липиды в комплексе с белками выполняют транспортную функцию в организме. Содержит ли арахидоновая кислота четыре двойные связи? Содержат ли фосфатидилхолины атом азота? Могут ли липиды выполнять каталитические функции? Являются ли глицерофосфолипиды основными компонентами клеточных мембран? Регулируют ли сфингенины и церамиды рост и дифференцировку клеток?

2. Вопросы с выборочным ответом

К глицерофосфолипидам не относятся: лецитины плазмалогены кардиолипины ганглиозиды все вышеперечисленные соединения

Незаменимая жирная кислота: олеопальмитиновая стеариновая олеиновая линолевая пальмитиновая

Тестовые задания по теме: «Расщепление жиров, глицерина и высших жирных кислот»

1. Вопросы, требующие однозначного ответа «да» (+) или «нет» (-).

Жиры расщепляются с образованием свободных жирных кислот. Пальмитиновая и олеиновая жирные кислоты являются ненасыщенными соединениями. Транспортной формой триацилглицеролов являются хиломикроны. Наличие желчи ускоряет действие липазы. Активирование жирных кислот требует затраты энергии. Участвует ли карнитин в окислении жирных кислот? Может ли глицерин в живой клетке превращаться в 3-фосфоглицериновый альдегид? Необходимо ли предварительное активирование жирной кислоты для синтеза нейтральных жиров? Являются ли желчные кислоты производными циклопентанпергидрофенантрена? Содержит ли фосфатидная кислота атом азота?

2. Вопросы с выборочным ответом

Гормон, активирующий липазу в адипоцитах: инсулин адреналин кальцитонин окситоцин альдостерон

Биологической активностью обладают: моноациглицеролы диацилглицеролы триацилглицеролы глицерин все вышеперечисленные соединения

Тестовые задания по теме: «в-Окисление высших жирных кислот и их биосинтез»

1. Вопросы, требующие однозначного ответа «да» (+) или «нет» (-).

В в-окислении жирных кислот участвуют ФАД - и НАД-зависимые дегидрогеназы. Полное окисление одной молекулы пальмитиновой кислоты до СО2 и Н2О сопровождается образованием 130 молекул АТФ. Линоленовая кислота является незаменимой для человека и животных. Для образования мевалоновой кислоты необходим НАДФН(H+). Простагландины образуются из полиненасыщенных жирных кислот. Холестерин в сыворотке крови находится только в свободном состоянии. Можно ли заменить НАДФН(H+)на НАДН(H+)в биосинтезе высших жирных кислот? Участвует ли биотин в биосинтезе жирных кислот? Возможно ли полное превращение нейтральных жиров в углеводы в животном организме? Нужны ли витамины В2 и РР для нормального протекания - окисления жирных кислот?

2. Вопросы с выборочным ответом

Кофермент, участвующий в биосинтезе жирных кислот, но не участвующий в их окислении: ФАД НАД НАДФН(H+) КоА ТПФ

НАДФН(H+) для биосинтеза жирных кислот и холестерина поставляется за счет: гликолиза цикла Кребса в-окисления жирных кислот биологического окисления пентозфосфатного цикла

Тестовые задания по теме: «Обмен липидов»

1. Вопросы, требующие однозначного ответа «да» (+) или «нет» (-).

В организме животных встречаются в основном жирные кислоты с четным числом углеродных атомов. Карнитин осуществляет транспорт активированных жирных кислот в митохондрии. Желчные кислоты синтезируются в печени. В состав парных желчных кислот может входить глицин. Синтезируются ли в организме гормоны липидной природы? Велико ли содержание холестерина в хиломикронах? Может ли глицерин превращаться в диоксиацетонфосфат? Нужен ли восстановленный НАДФН(H+)для биосинтеза холестерина? Может ли ацетон образоваться из ацетоуксусной кислоты? Ацетил-КоА - единственный источник образования ацетоновых тел в организме. Ацетоацетат является дополнительным источником энергии в клетках печени.  Ненасыщенные жирные кислоты синтезируются значительно быстрее, чем насыщенные. НАДФН(H+) является коферментом в-гидрокси-в-метилглутарил-КоА - редуктазы. Энергетический выход полного окисления глюкозы меньше по сравнению с окислением капроновой кислоты. Является ли фосфатидовая кислота общим метаболитом в синтезе триацилглицеролов и фосфатидилхолина? Активируется ли липаза жировой ткани цАМФ? Активирует ли адреналин липолиз в жировой ткани? Может ли ацетил-КоА превращаться в глюкозу в организме человека? Ингибирует ли малонил-КоА карнитиновый транспорт высших жирных кислот в митохондрии?

2. Вопросы с выборочным ответом

Факторы, тормозящие липолиз в жировой ткани: катехоламины и соматотропин глюкокортикоиды стресс, физическая нагрузка, голодание глюкагон и кортикотропин инсулин и простагландины

Участник биосинтеза жирных кислот: карнитин биотин сфингозин церулоплазмин ФАД•Н2

13.2. Лабораторная работа: «Кинетика действия липазы».

Липаза – фермент поджелудочной железы, катализирующий гидролиз сложноэфирных связей в молекуле триацилглицеролов (ТАГ) в тонком кишечнике. Наиболее активно панкреатическая липаза катализирует гидролиз первой и третьей сложноэфирных связей ТАГ с образованием ди - и моноацилглицеролов (ДАГ и МАГ), затем осуществляется гидролиз 2-моноацилглицеролов. В кишечнике могут всасываться только продукты гидролиза ТАГ: глицерин, высшие жирные кислоты, ДАГ и МАГ.

Существенно облегчают процесс переваривания и всасывания липидов желчные кислоты: холевая и хенодезоксихолевая, а также их конъюгаты с глицином и таурином. Сочетание в химической структуре гидрофобной (стероидная часть) и гидрофильной частей придает парным желчным кислотам свойства поверхностно активных веществ (детергентов), которые активируют субстрат липазы и диффузию продуктов липолиза в эпителиальные  клетки ворсинок кишечника. При этом фермент и субстрат находятся в разных фазах (несмешивающиеся жидкости) и взаимодействуют только на границе раздела фаз.

Величина поверхности контакта фермента и субстрата определяет скорость катализа: чем больше поверхность, тем выше скорость ферментативной реакции. Действие желчных кислот приводит к уменьшению силы поверхностного натяжения на границе раздела фаз и крупная капля жира распадается на множество мелких капель, доступных действию фермента.

Дефицит липазы чаще всего связан с заболеваниями поджелудочной железы  и сопровождается панкреатической стеатореей (высокое содержание ТАГ в кале без изменения  его окраски)

Нарушение экскреторной функции поджелудочной железы при перекрытии её протока (закупорка камнем, воспалительный процесс) при панкреатитах или непосредственном повреждении ткани железы (опухоль, атеросклероз сосудов, кровоизлияние и др.) существенно сказывается на жировом обмене. При стеаторее организм теряет воду и электролиты, затрудняется всасывание жирорастворимых витаминов.

                                                 

Цель работы

Оценить кинетику действия липазы, определить характер влияния желчи на активность панкреатической липазы.

Принцип метода

В качестве источника нейтрального жира (триацилглицеролов - ТАГ) используют молоко. Действие фермента оценивают по скорости образования кислых продуктов расщепления (свободных высших жирных кислот - ВЖК). Для этого от общего объема смеси жира с липазой через определенные промежутки времени отбирают для титрования равные части. Титрование кислых продуктов гидролиза осуществляют раствором гидроксида натрия (индикатор – фенолфталеин):

R-COOH + NaOH → R-COONa  + H2O

Результаты выражают в миллилитрах пошедшего на титрование раствора щелочи и представляют в виде графика зависимости содержания ВЖК в пробе от времени инкубации пробы.

Выполнение работы

В два стаканчика наливают по 10 мл разбавленного водой (1:1) молока. В один из стаканчиков вносят 1 мл желчи (проба 1), в другой – 1 мл Н2О (проба 2). Из каждой пробы отбирают в колбу для титрования по 2 мл образовавшейся смеси и титруют 0,01 М раствором NaOH в присутствии фенолфталеина до появления розового окрашивания. Затем в каждую пробу добавляют по 1 мл раствора липазы (вытяжка из поджелудочной железы). Быстро перемешивают струей из пипетки и отмечают время начала реакции. Повторные титрования проводят через каждые 5 минут.