|
|
Практикум по бх. Практикум по биологической химии Для студентов лечебного и педиатрического
Актуальность
Липиды – низкомолекулярные органические вещества разнообразные по химической структуре и функциям, нерастворимые в воде, но растворимые в органических растворителях. К липидам относятся триацилглицеролы, сложные липиды (фосфолипиды, гликолипиды, сфинголипиды), холестерол (в том числе, как предшественник желчных кислот, гормонов, витамина D). Многочисленность биологических функций липидов определяет необходимость их изучения.
Цель
Изучение строения и биологической роли липидов, особенностей их переваривания и всасывания.
Приобретение практических навыков по определению состава фосфолипидов, активности липазы в панкреатическом соке и роли желчных кислот в переваривании липидов.
Вопросы для самоподготовки
Классификация липидов. Характеристика основных групп липидов по схеме:
химическая структура,
физико-химические свойства,
биологическая роль.
Характеристика жирных кислот по схеме:
классификация по числу атомов углерода, двойных связей и их положению,
источники насыщенных и полиненасыщенных жирных кислот для организма,
пути использования насыщенных и полиненасыщенных жирных кислот в клетке,
биологическая роль.
Жирные кислоты 6-ряда (линолевая, линоленовая, арахидоновая кислоты) и 3-ряда ( линоленовая, эйкозопентаеновая, докозогексаеновая кислоты). Их длина и положение двойных связей. Биологическая роль полиненасыщенных жирных кислот.
Характеристика производных эйкозотриеновой ( 6), арахидоновой ( 6) и эйкозопентаеновой ( 3) кислот – эйкозаноиды (простагландины, простациклины, лейкотриены, тромбоксаны). Биологическая роль отдельных типов эйкозаноидов. Схема начальных реакций синтеза на примере арахидоновой кислоты. Роль ферментов – фосфолипаза А2, циклооксигеназа, липоксигеназа. Какие гормоны и лекарственные вещества влияют на синтез эйкозаноидов?
Строение триацилглицеролов, жирные кислоты, входящие в их состав. Характеристика класса триацилглицеролов (нейтральные жиры), их биологическая роль и функции.
Химическая формула холестерола, его биологическая роль и функции. Производные холестерола.
Характеристика сложных липидов:
глицерофосфолипиды (фосфатидилсерин, фосфатидилэтаноламин, фосфатидилхолин, фосфатидилинозитол), их химическая формула, биологические функции,
сфингофосфолипиды (сфингомиелины), их строение. Биологические функции сфинголипидов,
гликолипиды (цереброзиды, сульфолипиды и ганглиозиды), их строение. Биологические функции гликолипидов.
Внешний обмен липидов. Пищевые источники липидов, суточная потребность детей и взрослых в жидких и твердых жирах.
Состав желчи и ее роль для организма и в переваривании липидов. Виды желчных кислот, их функции, строение. Реакции синтеза желчных кислот на примере холевой кислоты, участие витаминов в этом процессе. Химическая формула таурохолевой и гликохолевой кислот. Причины и последствия нарушения желчеобразования и секреции желчи.
Что такое эмульсия, в чем состоят характерные особенности эмульсий? Роль желчи и желчных кислот в эмульгировании пищевого жира. Схема эмульгированной капли жира.
Ферменты, осуществляющие переваривание триацилглицеролов, фосфолипидов и эфиров холестерина в тонком кишечнике. Место образования и способ активации этих ферментов.
Мицеллообразование продуктами переваривания жиров. Схема строения мицеллы, образуемой после окончания переваривания липидов. Какова их роль во всасывании липидов?
Особенности переваривания липидов у детей.
Возможные причины нарушения переваривания и всасывания пищевого жира. Причины гиповитаминозов и стеатореи при нарушении переваривания липидов.
Ресинтез липидов в энтероцитах, его роль. Реакции ресинтеза триацилглицеролов, эфиров холестерина и фосфолипидов в стенке кишечника.
Состав хиломикронов, их функции. Апобелки. Схема строения хиломикрона. Утилизация хиломикронов в тканях. Роль липопротеинлипазы. От каких гормонов зависит ее активность?
Характеристика липопротеинов очень низкой плотности: их состав, соотношение липидных фракций, значение. Апобелки, их функция. Схема строения ЛПОНП. Где и когда образуются эти липопротеины? Утилизация ЛПОНП в тканях. Роль липопротеинлипазы.
Характеристика нарушений транспорта триацилглицеролов в ткани – дислипопротеинемии I и V типов. Их причина и клинические последствия.
Изучение влияния желчи на активность липазы поджелудочной железы. Принцип метода.
Качественная реакция на желчные кислоты. Принцип метода.
Исследование состава фосфатидилхолина яичного желтка. Принцип определения составных элементов.
ТЕМЫ ДЛЯ РЕФЕРАТИВНЫХ СООБЩЕНИЙ
Использование липидов в качестве лекарственных препаратов и биологически активных добавок (эссенциале, лецитин, холевая кислота, 3-жирные кислоты и др.).
Ненасыщенные и полиненасыщенные жирные кислоты. Типы, структурная роль, участие в метаболизме и поведенческих реакциях.
Липосомы в медицине. Строение и характеристика липосом. Возможность использования для транспорта лекарственных средств в крови.
Гликолипиды, структура липидных и углеводных компонентов. Функции гликолипидов. Нарушение обмена гликолипидов.
Лабораторная работа 1 Принцип
В присутствии желчи степень эмульгирования жиров возрастает. Под действием фермента липазы эмульгированные триацилглицеролы молока гидролизуются. Количество образовавшихся жирных кислот определяют при помощи титрования раствором щелочи в присутствии фенолфталеина. Сравнивая результаты определения количества жирных кислот в присутствии и в отсутствии желчи, выявляют ее влияние на активность панкреатической липазы.
Материал исследования
Свежее молоко, панкреатин (источник липазы), раствор желчи (источник желчных кислот и фосфолипидов).
Реактивы
1) 0,1 М р-р NaOH, 2) 0,5% спиртовый р-р фенолфталеина.
Проведение анализа
|
Контроль,
мл
|
Опыт 1,
мл
|
Опыт 2,
мл
|
Молоко
Дистил. вода
Панкреатин
Раствор желчи
|
1,0
3,0
––
––
|
1,0
2,0
1,0
––
|
1,0
1,0
1,0
1,0
|
|
Инкубируют 15 минут при 37С
|
0,5% фенолфталеин
|
1-2 капли
|
1-2 капли
|
1-2 капли
|
0,1 М раствор NaOH
|
Титруют до слабо-розовой окраски, не исчезающей в течение 30 секунд
|
Результаты титрования фиксируют следующим образом:
VК – количество мл щелочи, потраченной на титрование контрольной пробы. Показатель отражает исходное количество органических кислот, в том числе и жирных;
V1 – количество мл щелочи, потраченной на титрование опыта 1;
V2 – количество мл щелочи, потраченной на титрование опыта 2.
Расчет
1. Количество жирных кислот, образовавшихся при ферментативном гидролизе жира молока без желчи:
X1 = V1 – VK
2. Количество жирных кислот, образовавшихся при ферментативном гидролизе жира молока в присутствии желчи:
X2 = V2 – VK
3. Рассчитывают степень влияния желчи на активность липазы:
Активация липазы, % = 
Практическое значение
Определение активности липазы применяется в клинике после взятия кишечного сока с помощью зонда для установления причин патологии переваривания липидов. При отсутствии желчи процесс переваривания липидов резко нарушается.
В фармации метод исследования активности липазы необходим для контроля качества лекарственных препаратов (панкреатин, фестал и др.), содержащих этот фермент.
Оформление работы
Записывают принцип метода и ход работы. Расчитывают результаты и делают вывод о влиянии желчи на переваривание жиров молока.
Лабораторная работа 2 Качественная реакция на желчные кислоты
(реакция Петтенкофера) Принцип
При взаимодействии желчных кислот с оксиметилфурфуролом, образующимся из сахарозы под действием концентрированной серной кислоты, появляется красно-фиолетовое окрашивание.
Материал исследования
Раствор желчи (2:1)
Реактивы
1) 20% р-р сахарозы, 2) конц. H2SO4.
Проведение анализа
На сухое предметное стекло, под которое подложен лист белой бумаги, наносят 1 каплю желчи, 1 каплю 20% раствора сахарозы и перемешивают стеклянной палочкой. Не двигая стекло, рядом наносят 3 капли концентрированной H2SO4. Через 2-3 минуты на месте слияния капель наблюдается красная окраска, переходящая в красно-фиолетовую.
Оформление работы
Записывают принцип метода, ход работы и фиксируют результаты. Делают выводы о возможности использования данного метода для обнаружения желчных кислот.
Лабораторная работа 3 Принцип
Метод основан на гидролизе фосфатидилхолина (лецитина) яичного желтка при нагревании в растворе NaOH с последующим определением в гидролизате его структурных компонентов: жирных кислот, глицерола, холина, фосфорной кислоты.
Материал исследования
Сухой желток куриного яйца.
Реактивы
1) 10% р-р NaOH, 2) 10% р-р HCl, 3) конц. HNO3, 4) молибденовый реактив, 5) 1% р-р CuSO4.
Проведение анализа
1. Гидролиз фосфатидилхолина
Кусочек яичного желтка помещают в пробирку, добавляют 1-2 мл 10% раствора NaOH, кипятят в водяной бане 15 минут.
Открытие холина
|
Холин при нагревании в щелочной среде превращается в триметиламин N(CH3)3, который обнаруживается в конце гидролиза по запаху селедочного рассола
|
2. Гидролизат делят на 3 пробирки
Открытие жирных кислот
|
К гидролизату 1-й пробирки прибавляют по каплям 10% раствор HCl до появления хлопьевидной взвеси жирных кислот
|
Открытие
фосфорной
кислоты
|
Ко 2-й части гидролизата осторожно добавляют 5-7 капель концентрированной HNO3 и по каплям молибденовый реактив до появления желтого осадка фосфомолибдата аммония.
При необходимости нагревают в кипящей водяной бане. После охлаждения пробирки в струе воды фосфомолибдат аммония выпадает в осадок
|
Обнаружение
глицерола
|
К 3-й части гидролизата добавляют 5 капель 10% раствора NaOH и 1 каплю 1% раствора CuSO4, перемешивают. Образуется хелатное соединение меди с глицеролом ярко-синего цвета
| Оформление работы
Записывают результат реакций и выводы в виде таблицы:
|
|
|
Скачать 5.3 Mb.