Тема 4.7. Метаболизм жиров. Обмен холестерола
Вопросы и упражнения для самоподготовки и контроля усвоения темы
1. Сколько молекул АТФ затрачивается на синтез одной молекулы нейтрального жира из глицерола и трех молекул жирных кислот?
Назовите два основных субстрата для синтеза жиров в организме.
1) α-глицеролфосфат (α-ГФ)
2) ацилКоА (активированная ЖК).
3. Назовите четыре основные разновидности липопротеинов, содержащихся в сыворотке крови. Охарактеризуйте их белково-липидный состав и укажите выполняемые ими функции. Известны 4 группы липопротеинов:
1) альфа-липопротеины, с удельным весом выше 1063 (липопротеины высокой плотности);
2) бета-липопротеины, с удельным весом 1006—1063 (липопротеины низкой плотности);
3) пребета-липопротеины, с удельным весом ниже 1006 (липопротеины с очень низкой плотностью);
4) хиломикроны, которые не перемещаются.
Альфа-липопротеины состоят, главным образом, из жирных кислот, фосфолипидов, небольшого количества этерифицированного и еще меньшего количества свободного холестерина и триглицерида. Бета-липопротеины в основном содержат этерифицированный холестерин и в меньшей степени — триглицерид и фосфолипиды. Пребета-липопротеины состоят из триглицеридов и небольшого количества этерифицированного холестерина и фосфолипидов, а хиломикроны в основном содержат триглицериды.
Основной функцией липопротеинов является транспорт липидных компонентов к тканям. Липопротеины очень низкой плотности доставляют триглицериды, синтезируемые печенью, главным образом к жировой ткани. Другие липопротеины особенно важны на разных этапах транспорта фосфолипидов и холестерола из печени к периферическим тканям или, наоборот, с периферии в печень.
Роль апобелков.
Роль апобелков в составе липопротеинов: 1) выполняют функцию эмульгаторов, потому что являются амфифильными веществами; 2) некоторые аполипопротеины — регуляторы активности ферментов липидного обмена; 3) могут обладать собственной ферментативной активностью; 4) могут выступать в качестве лигандов клеточных рецепторов для липопротеинов; 5) осуществляют транспорт липидов из одного липопротеина в другой.
Как регулируется липогенез в клетках и какие три гормона на него влияют?
Основным гормоном, регулирующим липогенез, является инсулин. Инсулин стимулирует синтез жира. На генетическом уровне инсулин стимулирует биосинтез ферментов, катализирующих образование ацил-КоА и триацилглицеринов. Инсулин также стимулирует биосинтез ферментов, обслуживающих обмен липидов - ферментов ГМФ-пути распада углеводов и яблочного фермента. Поэтому истощенным больным вводят глюкозу одновременно с инсулином с целью увеличения жировых запасов.
Все гормоны, влияющие на мобилизацию жира, можно разделить на 2 группы.
1. Гормоны прямого действия (адреналин, соматотропный гормон гипофиза, инсулин).
2. Гормоны косвенного действия (глюкокортикостероиды, половые гормоны, лептин).
Где в организме особенно интенсивно протекают процессы синтеза жиров?
5. Для ситуации, когда происходит депонирование жиров характерно:
А. Повышение секреции инсулина.
Б. Увеличение в крови свободных жирных кислот.
В. Увеличение в крови ЛОНП и хиломикронов.
Г. Повышенная активность ТАГ-липазы.
Д. Повышенная активность ЛП-липазы.
6. Описано заболевание, при котором активность фосфофруктокиназы жировой ткани не регулируется цитратом. Как может измениться обмен липидов в жировой ткани при таком генетическом дефекте?
7. При сахарном диабете резко нарушается процесс биосинтеза жирных кислот в печени и триглицеридов в жировой ткани. Каков механизм этих нарушений?
8. Какие из перечисленных ферментов участвуют в метаболизме жиров в гепатоцитах: ЛП-липаза; глицеролкиназа; ацил-КоА-трансфераза; глицерофосфатдегидрогеназа; Ацил-КоА-синтетаза.
9. Сколько молекул глюкозы необходимо для образования 1 моль дипальмитоолеилглицерина.
10. Сколько экзогенногохолестерола поступает с пищевыми продуктами? Где в организме синтезируется холестерол и какова судьба его избытка в организме?
11. В чем заключается биологическая роль холестерола? На образование, каких соединений расходуется в организме большая часть холестерола?
12. Напишите химическую формулу холестерола и укажите пределы нормальной концентрации его в крови взрослого человека.
13. К перечисленным ниже процессам, которые характеризуют поступление и экскрецию холестерола и его производных у человека, подберите обозначенные буквами среднесуточные количественные характеристики.
1. Синтез эндогенногохолестерола. А. 1,0-1,3 г/сут.
2. Поступление холестерола с пищей В. 0,8-1,0 г/сут.
при рациональном питании. С. 0,5-0,6 г/сут.
3. Синтез желчных кислот. Д. 0,3-0,5 г/сут.
4. Экскреция холестерола и желчных кислот с калом.
14. Напишите химическими формулами этап синтеза холестерола до мевалоновой кислоты. Укажите действующие ферменты и классы, к которым они относятся. Назовите фермент, который катализирует ключевую регуляторную реакцию. Перечислите метаболиты, ингибирующие активность этого фермента.
15. Назовите органы, в которых у человека идет синтез холестерола. В какой форме основное количество холестерола, синтезированного в печени, поступает из печени в кровь?
16. Укажите соответствие: из холестерола образуются
1. В коже. А. стероидные гормоны.
2. В печени. Б. холекальциферол (витамин Д3).
3. В коре надпочечников. В. желчные кислоты.
17. Как измениться липидный обмен при ожирении? При голодании? При сахарном диабете?
18. Назовите и охарактеризуйте типы гиперлипопротеинемий.
19. Перечислите важнейшие биохимические изменения (3) в крови при атеросклерозе. Какие наблюдаются изменения в сосудах (в каких?) при атеросклерозе?
20. Напишите формулу расчета коэффициента атерогенности и укажите пределы его значений.
21. Обнаружилось, что у больного липопротеины содержат малоактивный фермент ЛХАТ.
1. Напишите реакцию, которую катализирует ЛХАТ.
2. Какие фракции липопротеинов богаты ЛХАТ?
3. Почему недостаточность ЛХАТ может привести к развитию атеросклероза?
21. Подготовтесь к выполнению на лабораторном занятии работ «Определение содержания β-липопротеинов в плазме крови» и «Определение концентрации холестерола в крови».
Литература для самоподготовки. Лекционный материал; (1) - С. 299-300, 304-317, 320-326; (2) - С. 392-408; (3) - С. 198-204, 212-225; (4) - 1т. С. 264-284.