95

Человек голодает в течение 48 часов. Анализ крови показал снижение уровня глюкозы и повышение уровня кетоновых тел.

А. Объясните причину повышения уровня кетоновых тел в крови и их роль в метаболизме.

Б. Дайте название кетоновых тел и покажите их структуры в метаболической карте.

В. К каким последствиям может привести резкое повышение уровня кетоновых тел в крови.

А. При голодании увеличивается секреция глюкагона, что активирует липолиз (активируется ТГ-липаза жировой ткани). Жирные кислоты из жировой ткани выходят в кровь, поступают в печень и подвергаются β-окислению. Так как уровень глюкозы в крови низкий, активируется ее биосинтез в клетках печени, что вызывает выход ЩУК из митохондрий и скорость ЦТК в печени снижается. Продукт β-окисления – ацетил-КоА не полностью окисляется в ЦТК и используется на биосинтез кетоновых тел. Кетоновые тела из печени поступают в кровь и служат источником энергии для других тканей, в том числе и для нервной.

Б. Кетоновые тела - ацетоацетат, β-гидроксибутират, ацетон.

В. Резкое повышение уровня кетоновых тел в крови (кетонемия) может привести к развитию кетоацидоза (рН крови сдвигается в кислую сторону), что приводит к изменению конформации различных белков и нарушению их функций.

96

Метаболизм жирных кислот (на примере пальмитиновой кислоты) в жировой ткани через 1,5-2 ч после приема пищи, содержащей 250-300 г углеводов, изменяется.

А. Что происходит с жирными кислотами в этой ситуации? Ответ поясните.

Б. Пользуясь метаболической картой, опишите реакцию, катализируемую регуляторным ферментом данного пути обмена жирных кислот. Укажите активатор фермента.

В. Опишите суммарную реакцию синтеза пальмитиновой кислоты.

А. Увеличится синтез жирных кислот, т.к.:

1) увеличивается количество инсулина после приема пищи;

2) увеличивается содержание АТФ, цитрата и ацетил КоА - они активируют ацетил КоА-карбоксилазу - аллостерическая активация;

3) возрастают скорость ПФП окисления глюкозы и содержание НАДФН₂.
ацетил-КоА-карбоксилаза


биотин
Б. Ацетил-КоА + СО₂ + АТФ малонил-КоА + АДФ + Фн
Цитрат является активатором регуляторного фермента ацетил-КоА-карбоксилазы.

---

В. Синтез пальмитиновой кислоты повторяется 7 раз, используется 1 молекула ацетил-КоА, 7 молекул малонил-КоА, 7 молекул АТФ, 14 НАДФН₂.

97

Синтез кетоновых тел у человека, принявшего пищу после трехдневного голодания, изменяется.

А. Что происходит с метаболизмом кетоновых тел в этой ситуации?

Б. Какие из перечисленных веществ являются предшественниками кетоновых тел при голодании:

1) аминокислоты (Ала, Асп, Глу, Гис);

2) глюкоза;

3) жирные кислоты.

В. Опишите процесс окисления β-гидроксибутирата до СО₂ и Н₂О. Рассчитайте и объясните, сколько моль АТФ образуется при окислении 3 моль β-гидроксибутирата.

А. Синтез кетоновых тел у человека, принявшего пищу после трехдневного голодания уменьшится, т.к. содержание глюкозы и аминокислот повысится, Глюконеогенез снизится, что будет способствовать образованию оксалоацетат. В результате ЦТК активируется, скорость утилизации кетоновых тел возрастает, а β-окисление замедляется.

Б. Предшественниками кетоновых тел при голодании являются жирные кислоты.

В. При длительном голодании кетоновые тела становятся основным источником энергии для мозга, мышц, сердца, почек. β-гидроксибутират в результате реакции дегидрирования превращается в ацетоацетат. Ацетоацетат превращается в ацетоацетил-КоА двумя способами: в первом случае он активируется при участии коэнзима А, а во втором взаимодействует с сукцинил-КоА (наиболее распространен). В обоих случаях затрчивается 1 АТФ. Ацетоацетил-КоА далее расщепляется тиолазой при участии НS-КоА с образованием 2 ацетил-КоА, которые окисляются в ЦТК с образованием АТФ. Полное окисление β-гидроксибутирата до СО₂ и Н₂О идет с образованием 26 АТФ. 3 моль β-гидроксибутирата образуют 78 АТФ.

98

У женщин желчнокаменная болезнь зачастую является следствием высокого уровня эстрогенов в организме. Известно, что эстрогены угнетают синтез желчных кислот и увеличивают количество фермента гидроксиметилглутарил-КоА-редуктазы.

А. Почему изменения в обмене, вызванные эстрогенами, могут быть причиной болезни?

Б. Опишите синтез холестерина в организме.

В. Укажите биохимические предпосылки возникновения желчнокаменной болезни.

А. Эстрогены увеличивают количество гидроксиметилглутарил-КоА-редуктазы, которая катализирует синтез холестерина. На фоне снижения образования желчных кислот, мицеллы желчи будут перенасыщены холестерином, что вызывает образование желчных камней.

---

Б. Холестерин синтезируется в цитоплазме клеток печени. Это один из самых длинных метаболических путей в организме человека, включающий около 100 реакций. Он состоит из 3 этапов. 1 этап – из двух молекул ацетил-КоА синтезируется мевалонат (мевалоновая кислота). Ключевой фермент синтеза холестерина - гидроксиметилглутарил-КоА-редуктаза (эстрогены активируют фермент, холестерин и желчные кислоты ингибируют фермент). 2 этап – мевалонат превращается в сквален. 3 этап – сквален превращается сначала в ланостерин, потом в холестерин.

В. Желчнокаменная болезнь – патологический процесс, при котором в желчном пузыре образуются камни, основу которых составляет холестерин. У больных активность гидроксиметилглутарил-КоА-редуктазы повышена, следовательно увеличен синтез холестерина, а активность фермента синтеза желчных кислот снижена. В результате синтез холестерина увеличен, а синтез желчных кислот из него замедлен. Это приводит к диспропорции количества холестерина и желчных кислот и, как следствие, невозможности холестерина удерживаться в желчи мицеллярном состоянии. Холестерин начинает осаждаться в желчном пузыре, образуя вначале вязкий осадок, который постепенно становится более твердым. Камни могут состоять из холестерина или из смеси холестерина, билирубина, белков, кальция. Если камни перемещаются из желчного пузыря в желчные протоки - приводит к приступу сильной боли. Если камень перекрывает желчный проток – к развитию обтурационной желтухи.

99

У человека 20 лет концентрация общего холестерина в крови 15 мМ/л, количество ЛПНП в крови почти в 2 раза превышает норму. При беседе с больным выяснилось, что его отец умер в 45 лет от инфаркта миокарда.

А. Предположите возможную причину гиперхолестеринемии у данного больного.

Б. Какие способы снижения концентрации холестерина в крови Вам известны? Поясните механизм их действия.

В. Если в процессе лечения у пациента увеличилось количество холестерина в составе ЛПВП, как это влияет на риск развития атеросклероза? Опишите строение и функции ЛПВП.

А. Это, очевидно, наследуемая семейная гиперхолестеринемия. В обмене холестерина участвуют много белков: ферменты, аполипопротеины, рецепторы ЛПНП; ЛПВП и др. В основе семейной гиперхолестеринемии – наследственный дефект гена, кодирующего какой-либо из указанных белков.

Б. Важным лечебным фактором, снижающим риск развития гиперхолестеринемии, является физическая нагрузка; гипокалорийная и гипохолестериновая диета: преобладание в рационе растительной пищи, обогащение пищи ненасыщенными жирными кислотами, антиоксидантами - витаминами А, С, Е; использование препаратов – ингибиторов гидроксиметилглутарил-КоА-редуктазы,

---

ингибирующих регуляторный фермент синтеза холестерина, приводящие к снижению синтеза собственного холестерина в организме и увеличивающие захват холестерина из крови.

В. Уменьшится, т.к. ЛПВП – антиатерогенные липопротеины. ЛПВП содержат белков до 50%, ФЛ до 27%, имеют самый маленький диаметр частиц, синтезируются в печени, участвуют в удалении избытка холестерина из других органов и тканей.

100

Холестерин в организме используется для синтеза некоторых веществ.

А. Назовите изображенный процесс. Какие производные холестерина будут участвовать в данном процессе?
Кишечник Воротная вена Печень

Желчный пузырь

Б. Опишите данный процесс.

В. Каково его значение?

А. Процесс называется энтерогепатическая циркуляция. В нем будут участвовать желчные кислоты.

Б. Желчные кислоты синтезируются в печени из холестерина и секретируются в желчный пузырь. После приема жирной пищи желчный пузырь сокращается, желчь изливается в кишечник, где участвует в эмульгировании липидов, всасывании продуктов их переваривания (диглицеридов, моноглицеридов, жирных кислот), а также жирорастворимых витаминов - А, D, Е, К в кишечник, с последующим попаданием через воротную вену снова в печень. Энтерогепатическая циркуляция происходит 5-8 раз в сутки.

В. Энтерогепатическая циркуляция обеспечивает многократное использование организмом поверхностно активных веществ, необходимых для эмульгирования жиров при переваривании; способствует усвоению экзогенных липидов путем участия в образовании мицелл при всасывании продуктов переваривания; вызывает нормальное всасывание в кишечнике жирорастворимых витаминов - А, D, Е, К, предупреждая их гиповитаминоз.

101

На схеме, показывающей транспорт холестерина от печени к другим органам и от разных органов в печень.

А. Подберите к каждой цифре соответствующий вид липопротеинов. Концентрация каких липопротеинов увеличена, а каких снижена при атеросклерозе?

---

1 2

Холестерин ……… … … …

(печень)

Холестерин

(др. органов)

3

………

Б. Укажите ферменты, участвующие в превращениях: 1) 1→2; 2) 2→3.

В. Назовите синонимы этих липопротеинов согласно классификации их по электрофоретической подвижности.

А. 1 – ЛПОНП – липопротеины очень низкой плотности. Синтезируются в клетках печени, транспортируют липиды, синтезируемые в печени (эндогенные липиды, в основном ТГ).

2 – ЛПНП – липопротеины низкой плотности. Синтезируются в крови, транспортируют холестерин в ткани.

3 – ЛПВП – липопротеины высокой плотности. Синтезируются в печени, участвуют в удалении избытка холестерина из клеток и других липопротеинов.

При атеросклерозе концентрация ЛОНП, ЛПНП повышена, а концентрация ЛПВП снижена.

Б. 1) липопротеинлипаза (ЛП-липаза). Участвует в превращении ЛПОНП в ЛПНП в крови, расщепляя ТГ в ЛПОНП.

2) лецетинхолестеринацилтрансфераза (ЛХАТ). Этот фермент находится в ЛПВП и катализирует реакцию превращения холестерина и жирной кислоты из лецитина в эфиры холестерина.

В. пре-β-липопротеины, β- липопротеины, α- липопротеины.

102

При анализе смеси, содержащей триглицерид и фосфатидилхолин, методом тонкослойной хроматографии на силикагеле в системе хлороформ-метанол-вода наблюдается полное разделение смеси на отдельные фракции, для триглицерида Rf = 1, а для фосфатидилхолина Rf = 0,4.

А. Опишите данный метод.

Б. Объясните, почему эти соединения имеют разный Rf.

В. Опишите строение триглицерида и фосфатидилхолина.

А. Метод хроматографического разделения основан на том, что через неподвижную фазу (силикагель) движется подвижная фаза (смесь растворителей – полярные (вода и метанол) и неполярные (хлороформ). В процессе движения подвижной фазы липиды, нанесенные на адсорбент, движутся с током растворителя. Скорость движения каждого класса липидов определяется сродством того или иного липида к адсорбенту или растворителю.

---

Смотрите также файлы

• Паспорт программы профессионального модуля 4 результаты освоения профессионального модуля 8.docx

• Международные принципы сотрудничества в борьбе с организованной преступностью.docx

• Акриловые пластмассы, применяемые в ортопедической стоматологии свойства акриловых пластмасс.docx

• Сборник тестовых заданий с эталонами ответов для студентов 1 курса, обучающихся по специальности 31. 05. 03 Стоматология Красноярск 2020.pdf

• Падение с высоты техническое задание.docx