|
|
Кафедра биологической химии
Тема 4.2. ОБМЕН ХОЛЕСТЕРИНА, ФОСФОЛИПИДОВ,
КЕТОНОВЫХ ТЕЛ. ПРОСТАГЛАНДИНЫ.
Вопросы для самоподготовки
Биологическое значение холестерина. Назовите метаболит, служащий источником для синтеза холестерина.
В каком органе происходит интенсивный синтез холестерина и холестеридов?
Назовите четыре этапа в процессе синтеза холестерина.
Составьте схему образования холестерина.
Напишите процесс синтеза холестерина до мевалоновой кислоты (в формулах).
Как регулируется интенсивность синтеза холестерина?
Назовите условия, необходимые для переваривания и всасывания холестерина.
Назовите фермент, обусловливающий перенос ацильного радикала на ОН группу холестерина.
В какой форме транспортируется холестерин кровью?
Нарисуйте схему транспорта холестерина из печени к тканям.
Назовите физиологически активные вещества, синтезирующиеся в организме из холестерина.
Назовите соединения, в виде которых холестерин выводится из организма.
Дайте определение фосфолипидам.
Особенности строения сложных липидов. Чем сложные липиды отличаются от простых?
Какие группы соединений относятся к сложным липидам?
Значение фосфолипидов для организма.
Назовите основные группы фосфолипидов.
В каком органе происходит интенсивный синтез фосфолипидов?
Назовите два основных пути синтеза фосфолипидов.
Напишите схему синтеза лецитина по цитидиловому пути.
Напишите процесс синтеза лецитина (в формулах).
Напишите схему синтеза кефалина по цитидиловому пути.
Напишите процесс синтеза кефалина (в формулах).
Напишите схему синтеза серилфосфатидов по цитидиловому пути.
Напишите процесс синтеза серилфосфатидов (в формулах).
Составьте схему возможных взаимопревращений фосфолипидов.
Что представляют собой кетоновые тела?
Напишите процесс образования кетоновых тел.
Назовите орган, в котором интенсивно идет синтез кетоновых тел. Какова концентрация кетоновых тел в крови здорового человека?
Назовите органы, где кетоновые тела используются в качестве энергетического материала.
Нарисуйте схему окисления кетоновых тел в мышцах.
Составьте схему метаболизма ацетил-КоА.
При голодании резко увеличивается процесс образования кетоновых тел. Объясните механизм этого явления. Какие оно имеет последствия для организма?
Перечислите незаменимые жирные кислоты.
Биологическое значение эйкозаноидов.
Назовите основные группы эйкозаноидов.
Напишите схему циклооксигеназного и липоксигеназного путей превращения арахидоновой кислоты.
Характеристика группы простагландинов.
Характеристика группы простациклинов.
Характеристика группы лейкотриенов.
Вопросы, задачи и упражнения для самоконтроля
Почему у человека основным кетоновым телом является -гидроксибу-тират?
Почему кетоновые тела не могут сгорать в печени?
Назовите два пути активации ацетоацетата. Какие ферменты участвуют в этих процессах?
Рассчитайте выход АТФ при полном сгорании 1 моля ацетоацетата.
Рассчитайте выход АТФ при полном окислении 1 моля -гидроксибути-
рата.
Назовите этап, который не может осуществляться в печени:
 1) ацетил-КоА + ацетил-КоА ацетоацетил-КоА;
 2) ацетоацетил-КоА + ацетил-КоА -окси--метилглутарил-КоА;
 3) -окси--метилглутарил-КоА ацетоацетат;
 4) ацетоацетат + сукцинил-КоА ацетоацетил-КоА + сукцинат;
 5) ацетоацетил-КоА 2 ацетил-КоА.
Укажите соответствие.
жирные кислоты, являющиеся предшественниками:
-
простагландинов;
лейкотриенов.
|
а) арахидоновая;
б) линолевая;
в) линоленовая;
г) олеиновая;
д) стеариновая.
|
Ферменты, катализирующие начальный этап метаболического пути образования:
-
простагландинов;
простациклинов;
лейкотриенов;
тромбоксана.
|
а) липоксигеназа;
б) циклооксигеназа.
|
Литература
Николаев А.Я. Биологическая химия. – М.: Высшая школа, 1989. –
С. 289-295, 299-303, 396-397.
Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. – М.: Медицина, 1990. – С. 280-286, 290-291, 298-300, 307-312, 199-202.
Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. – М.: Медицина, 1998. – С. 368-370, 379-381, 388-391, 395-403.
Задания на самоподготовку по биологической химии.
Задания для самостоятельной работы студентов лечебного и медико-профилактического факультетов.
Тестовые задания по биохимии.
Лекционный материал.
Лабораторная работа. Алейникова Т.В., Рубцова Г.В. Руководство к практическим занятиям по биологической химии. – М.: Высшая школа, 1988. – Лабораторная работа № 85.
Северин Е.С., Николаев А.Я. Биохимия. Краткий курс с упражнениями и задачами. – М.: ГЭОТАР-МЕД, 2001. – С. 205-210, 212-217, 220-222,
396-397, 399-403.
Тема 4.3. РЕГУЛЯЦИЯ И ПАТОЛОГИЯ
ЛИПИДНОГО ОБМЕНА.
Вопросы для самоподготовки
Значение для организма жирных кислот.
Концентрация жирных кислот в крови.
В каком компартменте клетки происходит β-окисление жирных кислот?
В каком компартменте клетки протекает синтез жирных кислот?
Назовите метаболит, в виде которого жирная кислота проникает из цитоплазмы в митохондрию.
Назовите фермент, катализирующий образование ацил-карнитина.
Назовите метаболиты, регулирующие активность ацилкарнитинтрансферазы.
Назовите продукт β-окисления жирных кислот.
Назовите метаболит, служащий источником для синтеза жирных кислот.
Назовите фермент, катализирующий превращение ацетил-КоА в малонил-КоА.
Назовите метаболиты, регулирующие активность ацетил-КоА-карбокси-
лазы.
Роль АТФ, АМФ, НАДФНН+ в регуляции обмена жирных кислот.
Нарисуйте схему субстратной регуляции окисления и синтеза жирных кислот на уровне гепатоцита.
Какое значение в обмене липидов имеет жировая ткань?
Назовите метаболические процессы обмена липидов, протекающие в адипоцитах.
Дайте определение процессу липогенеза.
Назовите органы, где наиболее интенсивно идет липогенез.
Дайте определение липолизу. Назовите органы, где наиболее интенсивно протекает липолиз.
Назовите метаболиты и коферменты, от концентрации которых зависит липогенез в жировой ткани.
Почему жировая ткань мало использует глицерина для синтеза триглицеридов?
Назовите соединения, являющиеся источниками α-глицерофосфата в жировой ткани.
Нарисуйте схему, иллюстрирующую взаимосвязь между обменом липидов и метаболизмом глюкозы в жировой ткани.
Назовите органы, участвующие в регуляции обмена липидов.
Назовите гормон, регулирующий процесс анаболизма триглицеридов в жировых депо.
Назовите гормоны, являющиеся активаторами липазы жировой ткани.
Приведите схему синтеза триглицеридов.
Назовите регуляторный фермент синтеза холестерина.
Назовите метаболит, регулирующий активность -гидрокси--метилглутарил-КоА-редуктазы.
Приведите схему субстратной регуляции синтеза холестерина.
Перечислите причины, приводящие к ожирению.
Нарушения липидного обмена при ожирении.
При недостатке каких гормонов возникает ожирение?
Биохимические принципы лечения больных с ожирением.
Перечислите причины жировой дегенерации печени. Механизмы развития жировой дегенерации печени.
Механизм действия липотропных веществ.
Как лечить больных с жировой дегенерацией печени?
Назовите основные формы гиперлипопротеинемий.
Концентрация каких форм липопротеидов повышается при смешанной форме гиперлипопротеинемии?
При каких формах гиперлипопротеинемий следует ограничить в рационе углеводы?
При каких формах гиперлипопротеинемий следует ограничить в рационе холестерин?
При каком значении коэффициента атерогенности следует начинать лечение (или профилактику) атеросклероза?
В чем заключается генетический дефект при семейной гиперхолестеринемии?
Изменения обмена триглицеридов и жирных кислот в печени при сахарном диабете.
Механизм возникновения кетонемии и кетонурии при сахарном диабете.
Изменения обмена холестерина при сахарном диабете. Объясните причину этих изменений.
Какие из возможных путей превращения ацетил-КоА тормозятся и какие ускоряются при сахарном диабете? Объясните причину этих изменений в организме.
Составьте схему взаимосвязи углеводного и жирового обменов.
Вопросы, задачи и упражнения для самоконтроля
Напишите процесс окисления глицерина до воды и углекислого газа.
Какое влияние оказывает окисление углеводов на синтез высших жирных кислот?
Какие нарушения в липидном обмене будут наблюдаться при недостатке в пище углеводов?
Почему при голодании в течение первой недели наблюдается гиперлипемия и кетонемия? Объясните механизм их возникновения.
Как изменяется обмен жира и жирных кислот в печени и в жировой ткани при сахарном диабете?
Составьте схему взаимосвязи обмена углеводов и липидов в организме человека.
Какие изменения будут у больного при недостатке карнитина?
Какой метаболит является аллостерическим регулятором для -гидрокси--метилглутарил-КоА-редуктазы?
Какой метаболит является основным энергетическим материалом при длительной физической нагрузке?
Как изменяются процессы синтеза кетоновых тел и холестерина при сахарном диабете?
Охарактеризуйте изменения обмена ацетил-КоА при недостатке биотина и оксалоацетата.
Какие соединения необходимо вводить в виде лекарственных препаратов при жировой инфильтрации печени?
Описано заболевание, при котором активность фосфофруктокиназы не регулируется цитратом. Как может измениться обмен липидов в жировой ткани при таком генетическом дефекте?
Какие нарушения липидного обмена приводят к возникновению метаболического ацидоза?
Литература
Николаев А.Я. Биологическая химия. – М.: Высшая школа, 1989. –
С. 295-299.
Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. – М.: Медицина, 1990. – С. 313-317.
Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. – М.: Медицина, 1998. – С. 403-408.
Задания на самоподготовку по биологической химии.
Задания для самостоятельной работы студентов лечебного и медико-профилактического факультетов.
Тестовые задания по биохимии.
Лекционный материал.
Лабораторная работа. Алейникова Т.В., Рубцова Г.В. Руководство к практическим занятиям по биологической химии. – М.: Высшая школа, 1988. – Лабораторная работа № 87.
Северин Е.С., Николаев А.Я. Биохимия. Краткий курс с упражнениями и задачами. – М.: ГЭОТАР-МЕД, 2001. – С. 398-402, 426-428.
Тема 4.4. ВЗАИМОСВЯЗЬ
ОБМЕНА УГЛЕВОДОВ И ЛИПИДОВ.
Вопросы для самоподготовки.
Назовите регуляторные ферменты гликолиза.
Назовите метаболиты (субстраты), регулирующие активность ферментов гликолиза.
Назовите ключевые ферменты пентозофосфатного пути.
Назовите ключевые ферменты обмена гликогена и цикла трикарбоновых кислот.
Назовите регуляторные ферменты окисления и синтеза жирных кислот.
Назовите метаболиты (субстраты), регулирующие активность ферментов окисления и синтеза жирных кислот.
Составьте схему взаимосвязи обмена глюкозы с окислением и синтезом жирных кислот в гепатоцитах.
Какое влияние оказывает высокая концентрация глюкозы на синтез жирных кислот в гепатоцитах?
Какое влияние оказывает высокая концентрация глюкозы на окисление жирных кислот в гепатоцитах?
Какие ферменты участвуют в транспорте ацетил-КоА из митохондрий в цитоплазму?
Какой фермент участвует в механизме транспорта ацил-КоА из цитоплазмы в митохондрии?
Сколько молекул АТФ необходимо для синтеза глюкозы из лактата?
Назовите основной процесс, который поставляет АТФ для глюконеогенеза в печени.
Возможен ли синтез глюкозы в условиях гипоксии? Обоснуйте свой ответ.
Какое влияние окажет дефект фермента карнитин-ацилКоА-трансферазы на глюконеогенез в печени?
Какие составляющие триглицеридов (жирные кислоты и глицерин) используются для синтеза глюкозы, а какие нет? Обоснуйте свой ответ.
Какие жирные кислоты имеют гликогенный компонент?
Почему для окисления жирных кислот требуются углеводы?
Какое влияние оказывает алиментарная гипергликемия на липолиз в жировой ткани?
Какое влияние оказывает алиментарная гипергликемия на кетогенез?
Составьте схему взаимосвязи обмена липидов и углеводов на уровне жировой ткани.
Как влияет повышение уровня глюкозы в крови на концентрацию жирных кислот? Обоснуйте свой ответ.
Объясните, почему при ожирении необходимо ограничить углеводы в питании?
Какое влияние оказывает окисление жирных кислот на окисление глюкозы? Составьте схему, иллюстрирующую Ваш ответ.
Какое влияние оказывает окисление кетоновых тел на окисление глюкозы в клетках? Составьте схему, иллюстрирующую Ваш ответ.
Какое влияние на концентрацию жирных кислот и кетоновых тел в крови окажет уменьшение запасов гликогена в печени?
Изменится ли концентрация жирных кислот и кетоновых тел в крови при уменьшении количества гликогена в мышцах?
Перечислите эффекты инсулина в метаболизме углеводов и липидов.
Какое влияние оказывает инсулин на синтез триглицеридов в жировой ткани? Объясните механизм реализации этого эффекта.
Как повышение уровня инсулина влияет на кетогенез? Обоснуйте свой ответ.
Перечислите эффекты глюкагона в метаболизме углеводов и липидов.
Как алиментарная гипергликемия влияет на секрецию инсулина и глюкагона?
Как изменится концентрация инсулина и глюкагона в крови при голодании?
Как изменится концентрация гликогена, жирных кислот и кетоновых тел в крови при переходе организма из абсорбтивного в постабсорбтивный период? Обоснуйте свой ответ.
Как влияет дефицит углеводов в клетках на синтез кетоновых тел печенью?
Назовите регуляторный фермент синтеза холестерина.
Укажите метаболиты, которые регулируют его активность.
Какое влияние на синтез холестерина оказывает употребление большого количества углеводов?
Используются ли кетоновые тела для синтеза глюкозы? Обоснуйте свой ответ.
Как изменится концентрация жирных кислот в крови при гипогликемии?
Как изменится концентрация кетоновых тел в крови при гипогликемии?
Объясните нарушения липидного обмена, возникающие при дефекте глюкозо-6-фосфатазы.
Вопросы, задачи и упражнения для самоконтроля
Какие пути использования ацетил-КоА преобладают в печени в период пищеварения?
Решите задачу. Человек получил с пищей 300 г углеводов.
Действие какого гормона определяет состояние обмена жиров через 2 часа после приема пищи?
Проследите основные этапы превращения глюкозы в жиры по данной схеме. Вместо номера в схеме поставьте букву, обозначающую соответствующее вещество из перечисленных ниже:
а) фосфатитная кислота;
б) ацетил-КоА;
в) ацил-КоА;
г) пируват;
д) ТАГ;
е) диоксиацетонфосфат;
ж) ДАГ.
 CO2
г люкоза 1___ 2___ + nCO2
  + nНАДФН + Н+
+ nАТФ
4 ___ 3___
 НАДН
 НАД+ 5___ 2HSКоА
 
α-глицерофосфат Н3РО4
6___
Ацил-КоА
HSКоА
7___ ЛОНП в кровь
При активации биосинтеза жиров из глюкозы в жировой ткани не увеличивается активность:
глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы;
фруктозо-1,6-дифосфатазы;
глицеролкиназы;
диоксиацетонфосфатредуктазы;
ацетил-КоА-карбоксилазы.
Напишите реакцию восстановления диоксиацетонфосфата. Как используется продукт этой реакции в печени и жировой ткани?
Сравните свойства жиров и гликогена как формы депонирования энергетических субстратов:
1) ТАГ;
2) гликоген;
3) оба;
4) ни один.
|
а) запас обеспечивает организм энергией в течение суток;
б) запас обеспечивает организм энергией в течение нескольких недель;
в) синтез активируется под действием инсулина;
г) синтез активируется при концентрации глюкозы в крови 90 мг/дл.
|
Решите задачу. Пациент А в течение нескольких дней получал гиперкалорийную диету, пациент В – гипокалорийную.
У какого пациента соотношение инсулин/глюкагон будет выше в течение суток?
У какого пациента количество фермента ацетил-КоА-карбоксилазы будет выше?
При гиперкалорийном питании в течение нескольких дней избыточное количество глюкозы быстрее перерабатывается в жиры, так как инсулин индуцирует синтез следующих ферментов, кроме:
липопротеинлипазы;
гормончувствительной липазы;
цитратлиазы;
глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы;
фосфофруктокиназы.
ВОПРОСЫ К ИТОГОВОМУ ЗАНЯТИЮ.
ОБМЕН ЛИПИДОВ.
Напишите в формулах 1-й и 2-й этапы окисления пальмитиновой жирной кислоты. Приведите расчет АТФ, выделяющегося при окислении пальмитата до СО2 и Н2О (органы, локализация процесса в клетке, ферменты).
Напишите в формулах 1-й и 2-й этапы окисления стеариновой жирной кислоты. Приведите расчет АТФ, выделяющегося при окислении стеариновой кислоты до СО2 и Н2О (органы, локализация процесса в клетке, ферменты).
Напишите в формулах 1-й и 2-й этапы окисления жирной кислоты с 5 углеродными атомами. Напишите процесс включения в метаболизм пропионил-СоА (локализация процесса в клетке, органы, ферменты).
Напишите в формулах 1-й и 2-й этапы окисления масляной жирной кислоты (С4). Приведите расчет АТФ, выделяющихся при окислении до СО2 и Н2О (локализация процесса в клетке, ферменты).
Напишите в формулах 1-й и 2-й этапы окисления линоленовой жирной кислоты (СН3-СН2-СН=СН-СН2-СН=СН-СН2-СН=СН-(СН2)7-СООН) при непосредственном разрыве двойных связей. Напишите процесс включения в метаболизм пропионил-СоА (органы, локализация процесса в клетке, ферменты).
Биосинтез тристеарина в слизистой кишечника (формулы, локализация в клетке, ферменты).
Биосинтез трипальмитата в печени (формулы, локализация в клетке).
Биосинтез пальмитиновой, стеариновой и олеиновой жирных кислот (суммарное уравнение и в формулах до бутирил-АСР) (органы, локализация в клетке, ферменты).
Биосинтез кефалина (формулы, органы, локализация в клетке).
Биосинтез серинфосфатида (формулы, органы, локализация в клетке).
Биосинтез лецитина (формулы, вспомогательный, «аварийный» путь) (органы, локализация в клетке).
Биосинтез лецитина (формулы, основной путь).
Биосинтез кетоновых тел (формулы, ферменты, локализация в клетке, органы).
Биосинтез холестерина (до мевалоновой кислоты в формулах) (органы, локализация в клетке, ферменты).
Липолиз пальмитоолеостеарина в жировых депо (формулы, фермент, транспорт в крови продуктов липолиза).
Регуляция обмена липидов (метаболическая, гормональная).
Особенности обмена липидов в жировой ткани.
Особенности обмена липидов в печени.
Особенности обмена липидов в мышцах.
Особенности обмена липидов в мозге.
Нарушения обмена липидов при сахарном диабете.
Нарушения обмена липидов при атеросклерозе (причины, последствия, биохимическая профилактика).
Нарушения обмена липидов при ожирении.
Нарушения обмена липидов при жировой инфильтрации печени.
Нарушения обмена липидов при патологии переваривания и всасывания липидов.
Биологическое значение эйкозаноидов.
Синтез эйкозанов. Основные классы эйкозаноидов.
Взаимосвязь обмена углеводов и липидов.
Раздел V. ОБМЕН АЗОТСОДЕРЖАЩИХ СОЕДИНЕНИЙ.
Полимерные азотистые соединения – белки и нуклеиновые кислоты – определяют основные свойства живых систем. Все многообразие живых объектов определяется наследственной (генетической) программой, заложенной в нуклеиновых кислотах. Вся генетическая информация, заложенная в ДНК, реализуется через РНК в структуре соответствующего белка. Процесс передачи информации не может происходить без белков. В основе важнейших механизмов регуляции процессов обмена веществ лежат разнообразные белки.
Главным предназначением аминокислот у человека и животных является участие в биосинтезе белка. Различные аминокислоты служат исходным материалом, поставляющим атом азота и фрагменты углеродной цепи для образования большого числа биологически активных азотсодержащих соединений. Способность клеток осуществлять эти биохимические процессы зависит от наличия в них сбалансированного пула аминокислот. Клетки не имеют запасных форм аминокислот, они не могут осуществлять синтез белковых молекул, если отсутствует хотя бы одна из входящих в их состав аминокислот. Каждая из аминокислот, входящая в состав белков, вносит свой вклад в синтез углеводов путем глюконеогенеза или в образование важных биологически активных соединений – пуриновых и пиримидиновых азотистых оснований, порфиринов, гормонов, медиаторов.
Определение промежуточных продуктов азотистого обмена в крови и моче дает ценную информацию о функции печени, состоянии азотистого обмена в различных органах, помогает выявить врожденные нарушения обмена веществ.
ЦЕЛЬ ИЗУЧЕНИЯ РАЗДЕЛА: уметь применять знания о путях метаболизма аминокислот, строении и функционировании нуклеиновых кислот, биосинтезе белков при последующем изучении медицинской генетики, наследственных болезней и иммунной системы организма.
ЗАДАЧИ ИЗУЧЕНИЯ РАЗДЕЛА – усвоить:
общие и индивидуальные пути превращения важнейших аминокислот;
механизмы обезвреживания аммиака;
взаимосвязь обмена аминокислот, глюкозы и жирных кислот;
пути обмена нуклеиновых кислот и порфиринов;
механизм биосинтеза и регуляцию обмена информационных молекул;
молекулярные механизмы генетической изменчивости.
|
|
|
Скачать 1.43 Mb.