Тема № 6. β-Окиснення та біосинтез жирних кислот. Дослідження обміну жирних кислот та кетонових тіл.

Мета заняття:Вивчити процеси біосинтезу та окиснення жирних кислот. Знати метаболізм кетонових тіл в нормі та при патології і вміти визначати їх вміст у сечі.

Актуальність теми:Окиснення ліпідів та метаболізм кетонових тіл є важливою складовою метаболізму, що забезпечує організм людини резервами метаболічного палива у вигляді енергії АТФ. Визначення вмісту кетонових тіл в крові та сечі має важливе значення для діагностики ряду патологічних процесів.

Конкретні завдання:

Ø Трактувати β-окиснення вищих жирних кислот.

Ø Трактувати біосинтез вищих жирних кислот та регуляцію процесу біосинтезу на рівні ацетил-КоА-карбоксилази та на рівні синтетази жирних кислот.

Ø Аналізувати метаболізм кетонових тіл.

Ø Пояснювати механізми надмірного зростання вмісту кетонових тіл при цукровому діабеті та голодуванні.

Теоретичні питання

1. β-Окиснення вищих жирних кислот:

· локалізація процесу β-окиснення жирних кислот;

· активація жирних кислот. Роль карнітину в транспорті жирних кислот в мітохондрії;

· послідовність ферментативних реакцій β-окиснення жирних кислот;

· енергетика β-окиснення жирних кислот.

2. Механізм окиснення гліцеролу, енергетика цього процесу.

3. Біосинтез вищих жирних кислот:

· локалізація біосинтезу вищих жирних кислот;

· метаболічні джерела синтезу жирних кислот;

· стадії синтезу насичених жирних кислот;

· характеристика синтетази ВЖК, значення ацилтранспортуючого білка, біотину;

· джерела НАДФН, необхідного для біосинтезу жирних кислот;

· послідовність ферментативних реакцій біосинтезу вищих жирних кислот;

· регуляція процесу біосинтезу на рівні ацетил-КоА-карбоксилази та на рівні синтетази жирних кислот;

· елонгація насичених жирних кислот;

· утворення ненасичених жирних кислот.

4. Метаболізм кетонових тіл:

· ферментативні реакції біосинтезу кетонових тіл;

· реакції утилізації кетонових тіл, енергетичне значення;

· метаболізм кетонових тіл в умовах патології. Механізми надмірного зростання вмісту кетонових тіл при цукровому діабеті та голодуванні;

· поняття – кетоацидоз, кетонемія, кетонурія.

Практична робота

Дослід 1. Якісна реакція на ацетон та ацетоацетатну кислоту (проба Ланге).

Принцип методу.Ацетон та ацетоацетатна кислота з натрію нітропрусидом в лужному середовищі утворюють продукти реакції, забарвлені в червоний колір:

CH₃ – CO – CH₃ + Na₂ [Fe (CN)₅ NO] + 2 NaOH →

→ Na₄ [Fe (CN)₅ NO = CHCOCH₃] + 2 H₂O.

Під дією концентрованої ацетатної кислоти утворюється продукт вишнево-червоного кольору:

Na₄ [Fe (CN)₅ NO =CHCOCH₃] +CH₃COOH →

Na₃ [Fe (CN)₅ NOCH₃COCH₃] + CH₃COONa.

Ацетоацетатна кислота (в енольній формі) здатна також утворювати з ферумом хлориду (III) комплексну сполуку вишнево-червоного кольору.

Матеріальне забезпечення: сеча хворого на цукровий діабет та сеча здорової людини, 10 % розчин натрію нітропрусиду (свіжоприготований), крижана ацетатна кислота, 10 % розчин NaOH, 50 % розчин амонію сульфату, концентрований розчин аміаку, 10 % розчин феруму хлориду (ІІІ), піпетки, пробірки, лійка, фільтрувальний папір.

Хід роботи. 1. Реакція з натрію нітропрусидом (проба Ланге).В4 пробірки наливають по 0,5 мл досліджуваної сечі, додають по 0,5 мл розчину натрію гідроксиду і 5-7 крапель натрію нітропрусиду. Спостерігають за появою червоного забарвлення, що приймає вишневий відтінок після додавання декількох крапель концентрованої ацетатної кислоти.

Реакція з феруму хлоридом (III) (проба Герхарда).

В 4 пробірки наливають по 2,0 мл досліджуваної сечі і додають по краплям 10 % розчин феруму хлориду (III) до припинення утворення осаду фосфатів. Осад відфільтровують, до фільтрату додають ще декілька крапель FeCl₃ та спостерігають за появою вишневого забарвлення.

Зробити висновок.