Upload
others
View
25
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Biochemia z elementami Chemii _______________________________________________________________________________________________
Zakład Biochemii………………………… str. 1 II Wydział Lekarski z Oddziałem Nauczania w J ęzyku Angielskim i Oddziałem Fizjoterapii WUM
___________________________________ Imię i nazwisko _____________ Nr albumu
_____________ data
Uzyskane punkty /3
podpis asystenta
ĆWICZENIE 9
LIPIDY O ZNACZENIU BIOLOGICZNYM
Wstęp merytoryczny
Pojęciem lipidów określa się zespół heterogennych związków organicznych wykazujących duŜe podobieństwo pod względem rozpuszczalności - są one nierozpuszczalne w wodzie, ale rozpuszczalne w niepolarnych rozpuszczalnikach organicznych, takich jak eter, chloroform i aceton.
Do lipidów zalicza się:
1. lipidy proste: estry kwasów tłuszczowych z alkoholami (tłuszcze właściwe, woski)
2. lipidy złoŜone: estry kwasów tłuszczowych z alkoholem zawierające dodatkowe grupy (fosfolipidy, glikolipidy, sulfolipidy, aminolipidy itp.)
3. Prekursory i pochodne lipidów: kwasy tłuszczowe, glicerol, steroidy, aldehydy tłuszczowe, ciała ketonowe, witaminy rozpuszczalne w tłuszczach itp.
Lipidy o znaczeniu biologicznym:
1. Triacyloglicerole (triglicerydy) – estry glicerolu z kwasami tłuszczowymi, główna forma zapasowa kwasów tłuszczowych
Rycina 1. Schemat biosyntezy triacyloglicerolu
W przypadku lipidów naturalnie występujących w przyrodzie R’≠R”≠R’’’ (zwykle R’ – nasycony kwas tłuszczowy, R’’ – nienasycony kwas tłuszczowy, R’’’ – nasycony lub nienasycony kwas tłuszczowy).
Biochemia z elementami Chemii _______________________________________________________________________________________________
Zakład Biochemii………………………… str. 2 II Wydział Lekarski z Oddziałem Nauczania w J ęzyku Angielskim i Oddziałem Fizjoterapii WUM
Triacyloglicerole podlegają hydrolizie:
Rycina 2. Schemat hydrolizy triacyloglicerolu
2. Kwasy tłuszczowe:
Materiał energetyczny magazynowany w postaci triglicerydów, substrat do biosyntezy innych lipidów (glikolipidów, fosfolipidów, ikozanoidów, estrów cholesterolu).
Wśród kwasów tłuszczowych wyróŜnia się kwasy:
1. nasycone: brak wiązań podwójnych pomiędzy atomami węgla 2. nienasycone: występuje co najmniej jedno wiązanie podwójne pomiędzy atomami węgla, mogą występować
w połoŜeniu cis i trans - jednonienasycone - wielonienasycone - ikozanoidy (eikozanoidy)
Rycina 3. Schemat struktury nasyconych i nienasyconych kwasów tłuszczowych
Struktura chemiczna przykładowych kwasów tłuszczowych:
Rycina 4. Budowa chemiczna wybranych nasyconych i n ienasyconych kwasów tłuszczowych
Wybrane nasycone i nienasycone kwasy tłuszczowe występujące w tłuszczach roślinnych, zwierzęcych oraz błonach biologicznych:
Biochemia z elementami Chemii _______________________________________________________________________________________________
Zakład Biochemii………………………… str. 3 II Wydział Lekarski z Oddziałem Nauczania w J ęzyku Angielskim i Oddziałem Fizjoterapii WUM
Nazwa systematyczna Nazwa zwyczajowa Wzór sumaryczny liczba atomów C:liczba wiązań podwójnych kwas butanowy masłowy C3H7COOH 4 : 0 kwas heksanowy kapronowy C5H11COOH 6 : 0 kwas oktanowy kaprynowy C7H15COOH 8 :0 kwas dodekanowy laurynowy C11H23COOH 12 : 0 kwas tetradekanowy mirystynowy C13H27COOH 16 : 0 kwas heksadekanowy palmitynowy C15H31COOH 16 : 0 kwas heksadeka-9-enowy palmitoleinowy C15H29COOH 16 : 1 kwas oktadekanowy stearynowy C17H35COOH 18 : 0 kwas oktadeka-9-enowy oleinowy C17H33COOH 18 : 1 kwas oktadeka-9,12-dienowy linolowy C17H31COOH 18 : 2 kwas oktadeka-9,12,15-trienowy α-linolenowy C17H29COOH 18 : 3 kwas oktadeka-6,9,12-trienowy γ-linolenowy C17H29COOH 18 : 3 kwas ejkoza-5,8,11,14-tetraenowy arachidonowy C19H31COOH 20 : 4
3. Ikozanoidy (eikozanoidy): pochodne wielonienasyconych 20-węglowych kwasów tłuszczowych o znaczeniu regulacyjnym
- prostanoidy (prostaglandyny, prostacykliny, tromboksany) - leukotrieny - lipoksyny
Rycina 5. Struktura chemiczna wybranych ikozanoidów
4. Fosfolipidy: główne składniki błon komórkowych.
Fosfolipidy to pochodne kwasu fosfatydowego (1,2-diacylo-3-fosfoglicerolu), w których fosforan ulega estryfikacji odpowiednim alkoholem.
Rycina 6. Schemat ogólny budowy fosfolipidów
Fosfatydylocholiny (lecytyny): składniki błon biologicznych, źródło choliny.
Biochemia z elementami Chemii _______________________________________________________________________________________________
Zakład Biochemii………………………… str. 4 II Wydział Lekarski z Oddziałem Nauczania w J ęzyku Angielskim i Oddziałem Fizjoterapii WUM
Rycina 7. Schemat budowy przykładowej fosfatydyloch oliny
Kefaliny: składniki substancji mózgowej i osłonek mielinowych zakończeń nerwowych.
Rycina 8. Schemat budowy przykładowych kefalin
Sfingomieliny: pochodne sfingozyny (amioalkohol), składniki mózgu i tkanki nerwowej.
Rycina 9. Schemat budowy sfingomieliny
5. Glikolipidy : składniki błon komórkowych (głównie warstwy zewnętrznej)
Rycina 10. Schemat budowy przykładowego glikolipidu
Biochemia z elementami Chemii _______________________________________________________________________________________________
Zakład Biochemii………………………… str. 5 II Wydział Lekarski z Oddziałem Nauczania w J ęzyku Angielskim i Oddziałem Fizjoterapii WUM
Cholesterol i jego pochodne:
Cholesterol: pochodna steranu występująca we wszystkich tkankach w postaci wolnej lub estrów z kwasami tłuszczowymi. Prekursor kwasów Ŝółciowych, hormonów steroidowych (androgeny, estrogeny, glikokortykoidy, mineralokortykoidy) oraz witaminy D. Z racji na właściwości hydrofobowe, w osoczu krwi transportowany jest w postaci rozpuszczalnych w wodzie kompleksów – lipoprotein. Chylomikrony – lipoproteiny transportujące triglicerydy i cholesterol pokarmowy z jelit do wątroby, LDL – lipoproteiny transportujące cholesterol endogenny z wątroby do tkanek (aterogenne), HDL – lipoproteiny transportujące cholesterol endogenny z tkanek do wątroby (antyaterogenne). Kwasy Ŝółciowe: metabolity cholesterolu. Wśród kwasów Ŝółciowych wyróŜnia się kwasy pierwotne (kwas cholowy i kwas chenodeoksycholowy) syntetyzowane de novo w hepatocytach (komórki wątroby) w ilości około 500 mg/dobę oraz kwasy wtórne (kwas deoksycholowy i kwas litocholowy) powstające z pierwotnych kwasów Ŝółciowych pod wpływem enzymów flory bakteryjnej jelit. Sole kwasów Ŝółciowych jako detergenty i aktywatory lipaz trzustkowych uczestniczą w procesie trawienia i wchłaniania lipidów egzogennych w jelicie cienkim. Związki te są takŜe ligandami receptorów wewnątrzkomórkowych uczestniczących w regulacji ekspresji genów zaangaŜowanych m.in. w ich własny metabolizm, a takŜe regulację przemian węglowodanów i lipidów. Odpowiedni stosunek stęŜeń cholesterolu i kwasów Ŝółciowych w Ŝółci zapobiega wytrącaniu się cholesterolu w pęcherzyku Ŝółciowym, a w konsekwencji rozwojowi kamicy pęcherzyka Ŝółciowego. Witamina D 3: syntetyzowana z 7-dehydrocholesterolu (prowitamina D) gromadzącego się w keratynocytach warstwy kolczystej i podstawnej naskórka. Pod wpływem promieni UVB(λ = 290-315 nm) ulega przekształceniu w cholekalcyferol, który transportowany jest do wątroby, gdzie zostaje przekształcony do kalcydiolu (25-hydroksycholekalcyferol). Ostatni etap syntezy aktywnej postaci witaminy D zachodzi głównie w nerkach, gdzie kalcydiol jest przekształcany do kalcytriolu (1,25-hydroksycholekalcyferol). Kalcytriol działa poprzez receptor jądrowy VDR wpływając regulacyjnie m.in. na gospodarkę wapniowo-fosforanową, węglowodanową, układ renina-angiotensyna-aldosteron, śródbłonek naczyń krwionośnych oraz układ immunologiczny. Hormony sterydowe : syntetyzowane w korze nadnerczy, gonadach,
ciałku Ŝółtym oraz łoŜysku pochodne cholesterolu, wśród których wyróŜnia się mineralokortykoidy (regulacja gospodarki wodno-mineralnej, np. aldosteron), glikokortykoidy (regulacja gospodarki węglowodanowej, np. kortyzol) oraz hormony płciowe (męskie – androgeny, np. testosteron oraz Ŝeńskie – estrogeny i gestageny, np. estradiol i progesteron), działające przez receptory wewnątrzkomórkowe.
Rycina 11. Przykłady hormonów sterydowych Doświadczenie 1
Cel: Badanie rozpuszczalności lipidów
Biochemia z elementami Chemii _______________________________________________________________________________________________
Zakład Biochemii………………………… str. 6 II Wydział Lekarski z Oddziałem Nauczania w J ęzyku Angielskim i Oddziałem Fizjoterapii WUM
Zasada metody: Tłuszcze nie rozpuszczają się w wodzie, natomiast rozpuszczają się w niepolarnych rozpuszczalnikach organicznych. Postępowanie: Przygotuj 4 długie szklane probówki i dodaj do kaŜdej z nich odpowiednie substancje zgodnie ze schematem zamieszczonym w poniŜszej tabeli: Numer probówki
składnik 1 2 3 4
woda 1.0 cm3 - - -
etanol - 1.0 cm3 - -
chloroform - - 1.0 cm3 -
aceton - - - 1.0 cm3
olej roślinny 4 krople 4 krople 4 krople 4 krople
wytrz ąsnąć zawarto ść próbówek za pomoc ą vorteksu przez 20 sekund
Obserwacje:
Wnioski:
Biochemia z elementami Chemii _______________________________________________________________________________________________
Zakład Biochemii………………………… str. 7 II Wydział Lekarski z Oddziałem Nauczania w J ęzyku Angielskim i Oddziałem Fizjoterapii WUM
Doświadczenie 2
Cel: Badanie właściwości kwasów Ŝółciowych jako emulgatorów
Zasada metody: Emulsja to układ koloidalny, w którym ośrodek rozpraszający i substancja rozproszona są nie mieszającymi się wzajemnie cieczami. Układ taki powstaje w warunkach intensywnego wytrząsania np. w układzie tłuszcz – woda. Emulsja jest układem termodynamicznie nietrwałym, co prowadzi do szybkiego jego rozwarstwienia z powierzchniowym usytuowaniem tego składnika, który cechuje niŜsza gęstość. W celu utrwalenia emulsji stosuje się substancje powierzchniowo czynne (surfaktanty) zwane teŜ emulgatorami. Cząsteczki tych substancji są amfifilowe, co oznacza, iŜ posiadają wyraźnie zróŜnicowane pod względem powinowactwa do wody lub innych cieczy polarnych bieguny: hydrofilowy i hydrofobowy. Emulgator to substancja zmniejszająca napięcie powierzchniowe na granicy faz, tj. siłę, która przeciwstawia się zwiększeniu powierzchni granicznej między wodą i np. tłuszczem. Powstała w ten sposób utrwalona emulsja charakteryzuje się istotnie wyŜszą stabilnością. Do emulgatorów zalicza się m.in. lecytynę (fosfatydylocholinę), sole estrów kwasu siarkowego i wyŜszych alkoholi, mydła (sole sodowe lub potasowe kwasów tłuszczowych), kwasy Ŝółciowe.
Rycina 15 Układ detergentów w mieszaninie woda/olej oraz przykładowe detergenty
Utworzenie emulsji w przewodzie pokarmowym ma istotne znaczenie w procesie trawienia lipidów pokarmowych. Sole kwasów Ŝółciowych, będące produktami przemian cholesterolu, wykazują zdolność obniŜania napięcia powierzchniowego na granicy faz, a dzięki temu – emulgowania tłuszczów, co ułatwia ich trawienie w przewodzie pokarmowym. Kwasy Ŝółciowe zwiększają powierzchnie kontaktu między fazą wodną, w której występuje lipaza trzustkowa i fazą lipidową, w której zawarte są trawione przez ten enzym triacyloglicerole. Kwasy Ŝółciowe tworzą tym samym w środowisku treści jelitowej układy micelarne, które ułatwiają takŜe dalsze wchłanianie lipidów, produktów ich trawienia oraz rozpuszczonych w lipidach substancji, np. witamin A, D, E i K.
Rycina 16 Kwasy Ŝółciowe jako detergenty
Kwasy Ŝółciowe, jako regulatory ekspresji genów, aktywują receptory jądrowe, m.in. receptor farnezoidowy X (FXR), receptor pregnanu X (PXR) oraz receptor witaminy D (VDR), wpływając nie tylko na własny metabolizm, ale takŜe na metabolizm glukozy i lipidów. Silnie hydrofobowy kwas litocholowy, będący główną formą usuwania nadmiaru cholesterolu z organizmu, moŜe działać toksycznie na komórki.
Biochemia z elementami Chemii _______________________________________________________________________________________________
Zakład Biochemii………………………… str. 8 II Wydział Lekarski z Oddziałem Nauczania w J ęzyku Angielskim i Oddziałem Fizjoterapii WUM
Etap 1: Postępowanie: Przygotuj 3 długie szklane probówki i postępuj według schematu zamieszczonego w tabelce:
Obserwacje:
Wnioski:
Numer probówki Odczynniki
1 2 3
olej 1.0 cm3 1.0 cm3 1.0 cm3
woda destylowana 5.5 cm3 5.0 cm3 5.0 cm3
wymieszaj zawartość probówek
roztwór deoksycholanu sodowego - 0.5 cm3 -
detergent - - 0.5 cm3
mocno wytrząśnij probówkę
Biochemia z elementami Chemii _______________________________________________________________________________________________
Zakład Biochemii………………………… str. 9 II Wydział Lekarski z Oddziałem Nauczania w J ęzyku Angielskim i Oddziałem Fizjoterapii WUM
Etap 2: Wykrywanie kwasów Ŝółciowych testem Hay’a Postępowanie: Przygotuj 2 szklane probówki i postępuj według schematu zamieszczonego w tabelce:
Obserwacje:
Wnioski:
Numer probówki Odczynniki
1 2
roztwór Ŝółci 5.0 cm3 -
woda destylowana - 5.0 cm3
siarka sublimowana kilka ziaren kilka ziaren
Biochemia z elementami Chemii _______________________________________________________________________________________________
Zakład Biochemii………………………… str. 10 II Wydział Lekarski z Oddziałem Nauczania w J ęzyku Angielskim i Oddziałem Fizjoterapii WUM
Doświadczenie 3
Cel: Reakcja zmydlania tłuszczów i badanie właściwości mydeł
Zasada metody: Reakcja zmydlania tłuszczu (hydroliza zasadowa) zachodzi w środowisku zasadowym. Produktami reakcji, poza alkoholem, są mydła, czyli sole kwasów tłuszczowych.
Rycina 16 Hydroliza zasadowa triacyloglicerolu (rea kcja zmydlania)
Mydła jako sole słabych kwasów oraz mocnych zasad wykazują odczyn zasadowy. Pod wpływem mocnych kwasów nieorganicznych (np. H2SO4) dochodzi do wyparcia z mydła słabego kwasu, jakim jest nierozpuszczalny w wodzie kwas tłuszczowy. Mydła charakteryzują się róŜną rozpuszczalnością w wodzie w zaleŜności od kationu metalu, jaki wchodzi w jego skład. Mydła sodowe i potasowe dobrze rozpuszczają się w wodzie, natomiast mydła wapniowe i magnezowe są trudno rozpuszczalne w wodzie. Mydła rozpuszczalne w wodzie są substancjami powierzchniowo czynnymi. Micele koloidowe tworzone przez mydła utrzymują się w wodzie dzięki otaczającemu je płaszczowi wodnemu.
Rycina 17 Mydło jako detergent
Dodanie elektrolitu o większym powinowactwie do wody np. NaCl powoduje zobojętnienie ładunków elektrycznych na powierzchni, przez co cząsteczki koloidu są pozbawiane otoczki wodnej i wypadają z roztworu. W przebiegu ostrego zapalenia trzustki, dochodzić moŜe do uwolnienia enzymów lipolitycznych trzustki do okolicznych tkanek i uczynnienia lipazy, czego następstwem jest rozwój tzw. martwicy Balsera czyli martwicy tkanki tłuszczowej spowodowanej hydrolizą triacylogliceroli i powstawaniem nierozpuszczalnych mydeł wapniowych tworzących charakterystyczne ogniska w jamie brzusznej.
Biochemia z elementami Chemii _______________________________________________________________________________________________
Zakład Biochemii………………………… str. 11 II Wydział Lekarski z Oddziałem Nauczania w J ęzyku Angielskim i Oddziałem Fizjoterapii WUM
Postępowanie Etap 1: Otrzymywanie mydła potasowego
Przygotuj suchą długą szklaną probówkę i postępuj według zamieszczonego niŜej schematu.
Odczynnik Probówka
smalec grudka wielkości ziarna fasoli
10% roztwór KOH w metanolu 3.0 cm3
ogrzewanie przez 5 minut we wrzącej łaźni wodnej, a następnie schłodzenie w strumieniu zimnej wody
woda destylowana 10.0 cm3
wytrząsanie w celu rozpuszczenia mydła
Etap 2: Badanie właściwości mydła sodowego
Przygotuj trzy probówki i postępuj zgodnie z poniŜszym schematem.
numer probówki odczynnik
1 2 3
roztwór mydła 2.0 cm3 2.0 cm3 2.0 cm3
1% roztwór CaCl2 0.5 cm3 - -
woda destylowana 3.0 cm3 - -
stały NaCl - do wytrącenia osadu -
1 M H2SO4 - - 0.5 cm3
zlać płyn znad osadu i dodać 2 cm3 wody destylowanej, mocno wytrząsnąć
ogrzewać w gorącej łaźni wodnej do rozpuszczenia osadu; ochłodzić w strumieniu zimnej wody
Obserwacje:
Wnioski:
Biochemia z elementami Chemii _______________________________________________________________________________________________
Zakład Biochemii………………………… str. 12 II Wydział Lekarski z Oddziałem Nauczania w J ęzyku Angielskim i Oddziałem Fizjoterapii WUM
Doświadczenie 4
Cel: Wykrywanie glicerolu
Zasada metody: Tłuszcze właściwe (triacyloglicerole) to estry alkoholu trihydroksylowego – glicerolu oraz jednokarboksylowych kwasów tłuszczowych. Glicerol, podobnie jak inne alkohole wielowodorotlenowe mające grupy hydroksylowe przy sąsiednich atomach węgla, reaguje z wodorotlenkiem miedzi(II), tworząc charakterystyczny kompleks miedzi(II) o szafirowej barwie.
2NaOH + CuSO4 → Cu(OH)2↓ + Na2SO4
Rycina 18 Reakcja wykrywania glicerolu
Postępowanie: Przygotuj dwie probówki i postępuj zgodnie z zamieszczonym poniŜej schematem.
Numer probówki odczynnik
1 2
7% wodny roztwór CuSO4 1.0 cm3 1.0 cm3
10% roztwór wodny NaOH 1.0 cm3 1.0 cm3
wymieszaj zawartość probówek
glicerol 1.0 cm3 -
woda destylowana - 1.0 cm3
wymieszaj zawartość probówek
Obserwacje:
Wnioski:
Doświadczenie 5
Biochemia z elementami Chemii _______________________________________________________________________________________________
Zakład Biochemii………………………… str. 13 II Wydział Lekarski z Oddziałem Nauczania w J ęzyku Angielskim i Oddziałem Fizjoterapii WUM
Cel: Wykrywanie nienasyconych kwasów tłuszczowych w tłuszczach
Zasada metody: Fluorowce podlegają reakcji addycji elektrofilowej do występujących w nienasyconych kwasach tłuszczowych wiązań podwójnych między atomami węgla.
W wyniku reakcji jodu z nienasyconymi kwasami tłuszczowymi, odczynnik Hübla (alkoholowy roztwór I2 w HgCl2) odbarwia się. Postępowanie:
Przygotuj 4 probówki postępuj zgodnie z poniŜszym schematem.
Numer probówki odczynnik
1 2 3 4
tłuszcz olej smalec margaryna masło
chloroform 2.0 cm3 2.0 cm3 2.0 cm3
2.0 cm3
odczynnik Hübla 0.2 cm3 0.2 cm3
0.2 cm3 0.2 cm3
zamieszaj i obserwuj probówki przez 60 sekund
Obserwacje:
Wnioski:
Biochemia z elementami Chemii _______________________________________________________________________________________________
Zakład Biochemii………………………… str. 14 II Wydział Lekarski z Oddziałem Nauczania w J ęzyku Angielskim i Oddziałem Fizjoterapii WUM
Doświadczenie 6
Cel: Utlenianie nienasyconych kwasów tłuszczowych
Zasada metody: Wiązania podwójne w nienasyconych kwasach tłuszczowych łatwo ulegają utlenieniu pod wpływem utleniaczy, np. KMnO4. Dochodzi wówczas do rozerwania łańcucha węglowego w miejscu podwójnych wiązań z jednoczesnym utlenieniem końcowych atomów węgla do grup karbonylowych.
Postępowanie: Dodaj 3-4 krople oleju do suchej probówki, następnie dodaj 3 krople stęŜonego 12 M wodnego roztworu NaOH i 2 cm3 wody destylowanej. Ogrzewaj roztwór lekko przez kilka sekund. Dodaj 2 krople wodnego roztworu KMnO4, dokładnie wymieszaj po dodaniu kaŜdej kropli. Zwróć uwagę na kolor roztworu. Obserwacje:
Wnioski:
Biochemia z elementami Chemii _______________________________________________________________________________________________
Zakład Biochemii………………………… str. 15 II Wydział Lekarski z Oddziałem Nauczania w J ęzyku Angielskim i Oddziałem Fizjoterapii WUM
Doświadczenie 7
Cel: Wykrywanie witamin rozpuszczalnych w tłuszczach na przykładzie witaminy E
Zasada metody: Witamina E to nazwa obejmująca grupę związków organicznych występujących w olejach roślinnych, obejmująca tokoferole i tokotrienole. RóŜnią się one liczbą i połoŜeniem grup metylowych. Właściwości redukcyjne nadaje im grupa hydroksylowa w pozycji 6 w pierścieniu 6-chromanolu. Metody oznaczania tokoferolu są oparte na wykorzystaniu tych właściwości w reakcjach chemicznych. W reakcji Emmerie-Engla tokoferol reaguje w środowisku etanolu z α,α’-bipirydyną. Powstały związek w obecności jonów Ŝelaza(III) tworzy sól o intensywnie czerwonej barwie. Postępowanie: Przygotuj dwie krótkie probówki i postępuj zgodnie z poniŜszym schematem:
Numer probówki odczynnik
1 2 3
witamina E 4 krople - -
olej roślinny - 4 krople -
etanol 0.50 cm3 0.50 cm3 0.50 cm3
0,2% roztwór FeCl3 w etanololu 0.25 cm3 0.25 cm3 0.25 cm3
0,5% roztwór α,α’-bipirydyny w etanolu 0.50 cm3 0.50 cm3 0.50 cm3
woda destylowana - - 4 krople
pozostaw probówki w temperaturze pokojowej na 5 minut
Obserwacje:
Wnioski:
Biochemia z elementami Chemii _______________________________________________________________________________________________
Zakład Biochemii………………………… str. 16 II Wydział Lekarski z Oddziałem Nauczania w J ęzyku Angielskim i Oddziałem Fizjoterapii WUM
Doświadczenie 8
Cel: Wykrywanie steroli na przykładzie cholesterolu
8.1. Oznaczanie st ęŜenia cholesterolu w surowicy krwi metod ą enzymatyczn ą Zasada metody: Metoda enzymatyczna słuŜy do oznaczania całkowitego poziomu cholesterolu w surowicy przy uŜyciu pojedynczego odczynnika wodnego. Estry cholesterolu są hydrolizowane w celu uwolnienia cholesterolu przez hydrolazę estru cholesterolu (EC 3.1.1.13). Uwolniony cholesterol jest utleniany przez oksydazę cholesterolu (EC 1.1.3.6) do cholest-4-en-3-onu z jednoczesną syntezą nadtlenku wodoru, który reaguje z 4-aminoantypiryną i fenolem w obecności peroksydazy, tworząc chinoniminę (czerwony kolor) wykazującą maksimum absorpcji przy 500 nm.
Postępowanie Przygotuj trzy kuwety i postępuj zgodnie z poniŜszym schematem:
Numer kuwety odczynnik
1 2 3
surowica 0.01 cm3 - -
wzorzec - 0.01 cm3 -
woda destylowana - - 0.01 cm3
odczynnik roboczy 1.0 cm3 1.0 cm3 1.0 cm3
wymieszaj zawartość kuwet i inkubuj przez 5 minut w temperaturze 37°C
zmierz absorpcję wzorca i badanej surowicy względem próby 3 przy długości fali λ=500nm
Biochemia z elementami Chemii _______________________________________________________________________________________________
Zakład Biochemii………………………… str. 17 II Wydział Lekarski z Oddziałem Nauczania w J ęzyku Angielskim i Oddziałem Fizjoterapii WUM
Wzorzec - roztwór cholesterolu o stęŜeniu 5.17 mmol/L (200 mg/dl) Masa molowa cholesterolu - 386.65 g/mol Dla celów diagnostycznych stęŜenie cholesterolu wyraŜa się w mmol/l i w mg/dl (mg%). Oblicz stęŜenie cholesterolu całkowitego w mmol/l i dokonaj analizy wyniku na podstawie poniŜszego zestawienia:
Obliczenia:
Wnioski:
Biochemia z elementami Chemii _______________________________________________________________________________________________
Zakład Biochemii………………………… str. 18 II Wydział Lekarski z Oddziałem Nauczania w J ęzyku Angielskim i Oddziałem Fizjoterapii WUM
8.2. Wykrywanie cholesterolu metodą Salkowskiego Zasada metody: Cholesterol, zawierający wiązanie podwójne, pod wpływem stęŜonego kwasu siarkowego, ulega odwodnieniu prowadząc do powstania związku o sprzęŜonych wiązaniach podwójnych – kwasu disulfonowego bicholestadienu o barwie czerwonej. Postępowanie: Przygotuj trzy kuwety i postępuj zgodnie z poniŜszym schematem:
Numer probówki odczynnik
1 2
chloroform 1.0 cm3 -
2% roztwór cholesterolu w chloroformie
- 1.0 cm3
zawartość probówek wymieszać
trzymając ukośnie probówkę dodawać kroplami stęŜony roztwór H2SO4 (nie mieszać)
0.5 cm3 0.5 cm3
Obsewacje Wnioski:
Biochemia z elementami Chemii _______________________________________________________________________________________________
Zakład Biochemii………………………… str. 19 II Wydział Lekarski z Oddziałem Nauczania w J ęzyku Angielskim i Oddziałem Fizjoterapii WUM
Doświadczenie 9
Cel: Oznaczanie stęŜenia 17-ketosteroidów w surowicy krwi metodą Zimmermana-Reinchardta
Zasada metody: Reakcja Zimmermana-Reinchardta jest charakterystyczna dla 17-ketosteroidów, które posiadają grupę ketonową w pozycji C-17 i sąsiadującą z nią (w pozycji C-16) grupę metylenową. W środowisku zasadowym m-dinitrobenzen tworzy z 17-ketosteroidem związek kompleksowy o barwie czerwono-fioletowej. Intensywność zabarwienia jest proporcjonalna do stęŜenia 17-ketosteroidów w badanej próbie. Oznaczanie stęŜenia 17-ketosteroidów w moczu dobowym pozwala na przybliŜoną ocenę czynności nadnerczy i gonad. Wydalane z moczem 17 -ketosteroidy są końcowymi produktami przemiany steroidów androgennych i niektórych kortykosteroidów. Ich stęŜenie u męŜczyzn jest wskaźnikiem wydzielania androgenów przez nadnercza i gonady. U kobiet 17- ketosteroidy zawarte w moczu są pochodzenia nadnerczowego, natomiast u męŜczyzn 2/3 jest pochodzenia nadnerczowego, a 1/3 gonadowego. Ilość wydalanych z moczem 17- ketosteroidów jest zaleŜna od wieku i płci. U męŜczyzn wynosi ona w moczu dobowym 10-20 mg, natomiast u kobiet 5-13 mg. Postępowanie: Do dwóch suchych kuwet pomiarowych oznaczonych „P” (próba badana) i „O” (próba ślepa) dodaj kolejno:
Oznaczenie kuwety Odczynnik
P O
roztwór DHA (dihydroizoandrosteron) w etanolu 0.2 cm3 -
etanol - 0.2 cm3
roztwór m-dwunitrobenzenu w etanolu 0.2 cm3 0.2 cm3
5 M roztwór KOH w etanolu 0.2 cm3 0.2 cm3
wymieszać zawartość kuwet i pozostawić w ciemności przez 30 minut
etanol 3.0 cm3 3.0 cm3
Zmierzyć absorpcję próbki P względem próbki O przy długości fali λ=520 nm
Obserwacje:
Wnioski: