Практическое занятие № 14

Тема: Анаболизм липидов. Биосинтез жирных кислот. Обмен холестерола. Синтез кетоновых тел. Биохимия атеросклероза.

Цели занятия:

Сформировать знания студентов об анаболизме липидов, биосинтезе ТАГов и фосфолипидов, о нарушении синтеза фосфолипидов как причине жирового гепатоза, о кетогенезе и значении его для организма в норме и при патологии, а также добиться усвоения ими вопросов обмена и транспорта холестерола в организме, биохимии атеросклероза, и сформировать навыки по трактовке биохимических анализов при постановке диагноза и проведению дифференциальной диагностики нарушения обмена липидов.

Хронометраж практического занятия:

1. Вводная беседа. Тестирование исходного уровня знаний— 15 мин.

2. Практическая часть

Собеседование по теме занятия – 45 мин

Разбор конкретной ситуации (ситуационных задач) - 45мин

3. Контроль усвоения темы —20 мин.

4. Подведение итогов и задание к следующему занятию —10 мин.

Продолжительность занятия — 3 часа (135 мин)

Методическое и материально-техническое оснащение (таблицы, химическая посуда, биологический материал, видеофрагменты, анимации)

Содержание темы:

Анаболизм липидов. Эндогенный синтез глицерина. Эндогенный синтез высших жирных кислот. Субстраты. Ферменты. Локализация процессов. Синтез нейтральных жиров в гепатоцитах и в адипоцитах. Особенности. Эндогенный синтез фосфолипидов в печени на примере фосфотидилхолина. Механизм активации холина. Нарушение синтеза фосфолипидов в печени из-за дефицита холина – одна из причин жирового гепатоза. Эндогенный синтез холестерола. Химизм начальных стадий до образования мевалоновой кислоты, далее схематично. Регуляция процесса. Особенности транспорта холестерола в ткани и из тканей. Синтез кетоновых тел.

Базисные знания: из курса органической химии структуры нейтральных жиров, холестерина, фосфолипидов

Студент должен уметь: применить свои знания на практике.

Учебная карта занятия:

Обсуждаемый материал по теме занятия поможет студентам в дальнейшем понимать процессы жировой инфильтрации печени и атеросклероза на биохимическом уровне, что будет способствовать правильному подбору лекарственных средств для лечения и профилактики этих заболеваний.

Тесты исходного уровня знаний.

1.РОЛЬ БИОТИНА В СИНТЕЗЕ ВЫСШИХ ЖИРНЫХ КИСЛОТ ЗАКЛЮЧАЕТСЯ В:

1.Синтезе ацетил-СоА

2.Синтезе малонил-СоА

3.Конденсации ацетил-СоА и малонила-СоА

4.Декарбоксилировании малонил-СоА

Ответ: 2

2.РЕГУЛЯТОРНЫМ ФЕРМЕНТОМ В СИНТЕЗЕ ВЫСШИХ ЖИРНЫХ КИСЛОТ ЯВЛЯЕТСЯ:

1.Ацетил-СоА-карбоксилаза

2.Пальмитатсинтаза

3.Ацилтрансферраза

4.Деацилаза

Ответ: 1

3.КАКОЙ ПРОЦЕСС ЯВЛЯЕТСЯ ИСТОЧНИКОМ ВОССТАНОВЛЕННЫХ ДЕГИДРОГЕНАЗ ПРИ БИОСИНТЕЗЕ ВЫСШИХ ЖИРНЫХ КИСЛОТ?

1.Гликолиз

2.Гликонеогенез

3.Липолиз

4.Апотомическое окисление глюкозы (пентозный шунт)

Ответ: 4

4.ВЫБРАТЬ ВЕЩЕСТВА, ЯВЛЯЮЩИЕСЯ ЛИПОТРОПНЫМИ ФАКТОРАМИ (ПРЕДУПРЕЖДАЮТ ЖИРОВУЮ ИНФИЛЬТРАЦИЮ ПЕЧЕНИ)

1.Серин

2.Холин

3.Этаноламин

4.Глицерин

Ответ: 1, 2, 3

5.В КАКОЙ ФОРМЕ ХОЛЕСТЕРИН ПИЩИ ПОСТУПАЕТ В КРОВОТОК? В СОСТАВЕ:

1.Хиломикронов

2.Смешанных мицелл

3.ЛПОНП

4.Комплекса с альбумином

Ответ: 1

6.ВЫБЕРИТЕ ПЕРВЫЙ СПЕЦИФИЧЕСКИЙ ПРОДУКТ, ОБРАЗУЮЩИЙСЯ В ПРОЦЕССЕ СИНТЕЗА ХОЛЕСТЕРИНА

1.Сквален

2.ГМГ-СоА

3.Ацетоацетил-СоА

4.Мевалоновая кислота

Ответ: 3

7.УСТАНОВИТЕ СООТВЕТСТВИЕ:

А.Холестерин

Б.Холевая кислота

В.Оба

Г.Ни один

1.Синтезируется в печени

2.Входит в хиломикроны

3.Является субстратом холестеролэстеразы

4.Субстрат реакции, приводящей к образованию дезоксихолевой кислоты

Ответ: 1-В, 2-А, 3-А, 4-Б

8.ПРИЧИНАМИ ГИПЕРХОЛЕСТЕРИНЕМИИ МОГУТ БЫТЬ:

1.Снижение активности липопротеинлипазы

2.Гликозилирование белков при стойкой гипергликемии

3.Уменьшение числа ЛПНП-рецепторов

4.Снижение активности ЛХАТ

Ответ: 2, 3, 4

Теоретическая часть.

Вопросы для собеседования.

1. Пути использования ацетил-СоА в организме.

2. Липогенез: биосинтез высших жирных кислот, источники, роль биотина. Суммарное уравнение биосинтеза пальмитиновой кислоты, роль малонил-СоА. Регуляция биосинтеза, источники НАДФНН+

3.Биосинтез глицерина.

4. Биосинтез ТАГ в жировой ткани и печени. Регуляция. Жировые депо организма.

5. Синтез фосфолипидов, роль фосфатидной кислоты как общего предшественника при синтезе ТАГ и ФЛ. Эндогенный синтез фосфолипидов в печени на примере фосфотидилхолина. Механизм активации холина. Нарушение синтеза фосфолипидов в печени из-за дефицита холина – одна из причин жирового гепатоза.

6. IIредставление о биосинтезе холестерина, химизм начальных стадий до образования мевалоновой кислоты, далее схематично. Роль оксиметилглутарил-СоАредуктазы в биосинтезе холестерина. Регуляция процесса биосинтеза холестерина.

7.Превращение холестерина в желчные кислоты. Выделение желчных кислот и холестерина из организма.

8.Биохимия атеросклероза.

9. Кетогенез: химизм реакций. Кетоновые тела (ацетоуксусная кислота, β -оксимасленая кислота, ацетон) и их биологическая роль. Кетолиз.

Ситуационные задачи.

1.Животному ввели метионин с меченой (С ) метильной группой. Через некоторое время метка была обнаружена во фракции мембран. В составе какого соединения может быть найдена метка?

2. При рождении у ребенка отмечен ателектаз, т.е. спадение альвеол в конце выдоха, в результате - респираторный дистресс-синдром, который является причиной смертности новорожденных. С чем это связано? Как помочь ребенку?

3. Несколько лет назад рекомендовалось резкое ограничение употребления в пищу продуктов, содержащих Хс, особенно пожилым людям. Почему? В каких продуктах питания содержится много Хс? Каковы рекомендации в настоящее время?

4. Чрезмерное несбалансированное поступление в организм триацилглицеридов с пищей может повлечь за собой развитие атеросклероза. Почему? Ответ поясните схемой.

5.Чрезмерное несбалансированное поступление рафинированных углеводов с пищей может привести к алиментарному ожирению. Почему? Ответ поясните схемой.

6. Животному ввели меченую по углероду глюкозу. Метка была обнаружена в молекуле холестерина. Покажите схематично основные этапы участия глюкозы в синтезе холестерина.

7. У пациента в крови и моче резко повышено содержание бета-оксимасляной и ацетоуксусной кислот. Каков механизм их появления в крови и моче? Какие дополнительные исследования вы предложили бы для уточнения причин их появления?

8. При хроническом алкоголизме, как правило, наблюдается жировое перерождение печени. Каков механизм его развития? Введение каких веществ показано для его предотвращения и почему?

9. Пациенту с избыточным весом в результате алиментарного ожирения врач рекомендовал диету с малым количеством углеводов. Почему? Схематично показать взаимосвязь обмена углеводов и липидов.

Обучающие задачи

1.У 48-летнего мужчины ростом 1, 91 в течение 8 лет после увольнения из армии вес изменился с 95 до 193 кг. В этот же период из-за ухудшения здоровья он бросил курить. Характер питания после увольнения из армии изменился незначительно, но резко уменьшились физические нагрузки. Он стал работать шофером. Подробный анализ показал, что в день он потребляет 3000 - 4000 ккал, из которых 40%- липидов. Ему назначили диету, калорийность которой составляла 35% от прежней и рекомендовали плавать 3-4 раза в неделю. Его вес начал снижаться по 3-4 кг в месяц, пока не достиг 154-150кг. Затем его перевели на богатую белком, низко углеводную, низко жировую диету. В результате через 1 год его вес восстановился до 93кг. Как подтвердить ожирение? Его осложнения?

Обсуждение: ожирение - одна из самых распространенных медицинских проблем во всем мире, оно связано с нарушениями механизмов, регулирующих питание (неумеренным питанием). Клинически ожирение определяется через соотношение роста и массы тела в виде индекса массы тела (ИМТ). ИМТ (кг/М²)= вес(кг)/ Рост(м²)

ИМТ 25-30кг/м² - превышение веса или I степень ожирения, ИМТ > 30 – II степень, ИМТ > 40 – III степень – патологическая. Осложнения ожирения могут быть как хроническими, так и острыми. Наиболее часто ожирение связано со II типом СД: до 80% больных СД Iiстрадают ожирением. Часто ожирение сочетается с НБС, гипертонией, инсультом, аритмиями, заболеваниями мочевого пузыря. Лечение ожирения – профилактика этих заболеваний.

2.У 36-летней женщины при клиническом обследовании было обнаружено, что концентрация ТГ в сыворотке=7, 3 мМ/л, Хс= 13, 0. После расспроса она созналась, что страдает хроническим алкоголизмом. После прекращения потребления алкоголя концентрация ТГ снизилась до 2, 0 мМ/л, Хс – до 5, 0 мМ/л. Однако, через 3 года женщина вновь поступила на лечение, на этот раз у неё, наряду с нарушениями липидных показаний, была резко увеличена печень. Биопсия показала жировое перерождение печени, гепатоциты были инфильтрованы липидами. Какова причина?

Обсуждение: При алкоголизме спирт вызывает накопление в гепатоцитах НАД Н+Н и ионов водорода (Н+), в результате чего подавляется окисление жирных кислот. Жирные кислоты, поступающие в печень из жировой ткани не окисляются, а реэтерифицируются в ТАГ. Происходит повышение ТАГ, которые формируют вместе с апо – белками ЛПОНП. Последние, как правило, повышены на ранней стадии алкоголизма. По мере прогрессирования поражения печени снижается способность синтезировать апо-белки, в результате ТАГ задерживаются в гепатоцитах, приводя к развитию алкогольной жировой дистрофии печени. Кроме того, биосинтез ТАГов до стадии образования фосфатидной кислоты идет одинаково с образованием фосфолипидов. Дальнейший синтез или ТАГов, или фосфолипидов, будет идти в зависимости от присутствия в печени холина. При алкоголизме нарушено образование холина, вследствие чего биосинтез фосфолипидов затруднен, а биосинтез ТАГов, наоборот, усилен.

Задание на следующее занятие.

Вопросы по теме для самостоятельного изучения их студентами ( Биохимия атеросклероза? ).

Практические навыки, которыми должен овладеть студент по теме занятия:

сформировать навыки по трактовке биохимических анализов при постановке диагноза и проведению дифференциальной диагностики нарушения обмена липидов.

Темы для реферативных сообщений:

Ожирение, классификация, этиология и последствия, «польза диет», рекомендации врача-биохимика.