19.10.2014 Views

ГОСУДАРСТВЕННОЕ МЕДИЦИНСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ МЕДИЦИНСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ МЕДИЦИНСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ

SHOW MORE
SHOW LESS

Create successful ePaper yourself

Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.

МИНИСТЕРСТВО ОХРАНЫ ЗДОРОВЬЯ УКРАИНЫ<br />

ЦЕНТРАЛЬНЫЙ МЕТОДИЧЕСКИЙ КАБИНЕТ<br />

ПО ВИСЩЕМУ МЕДИЦИНСКОМУ ОБРАЗОВАНИЮ<br />

<strong>ГОСУДАРСТВЕННОЕ</strong> <strong>МЕДИЦИНСКОЕ</strong> <strong>УЧЕБНОЕ</strong> <strong>ЗАВЕДЕНИЕ</strong><br />

МЗ УКРАИНЫ<br />

“УКРАИНСКАЯ МЕДИЦИHСКАЯ СТОМАТОЛОГИЧЕСКАЯ<br />

АКАДЕМИЯ”<br />

БИОЛОГИЧЕСКАЯ И БИООРГАНИЧЕСКАЯ<br />

ХИМИЯ<br />

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ<br />

ДЛЯ СТУДЕHТОВ ІІ КУРСА СТОМАТОЛОГІЧЕСКОГО ФАКУЛЬТЕТА<br />

(МОДУЛИ II-ІІІ)<br />

Полтава – 2011


УДК 54:616.31(07)<br />

Авторы: д.м.н., профессор К.С. Непорада, д.м.н., профессор Л.М. Тарасенко,<br />

к.б.н., доцент В.К. Григоренко, к.м.н., доцент Л.Г. Нетюхайло, к.б.н. М.В. Білець,<br />

к.м.н.О.Є. Омельченко., Н.М. Слободяник,<br />

Методические разработки по биологической и биоорганической химии<br />

(ІІ-V модули) для самостоятельной работы студентов медицинского факультета. –<br />

Полтава, 2011. – 113 с. Русским языком.<br />

Методические разработки для самостоятельной работы студентов по<br />

биологической и биоорганической химии (І-V модули) высших медицинских заведений<br />

образования ІV уровня аккредитации подготовлены в соответствии с программой<br />

“Биологическая и биоорганическая химия”, которая составлена сотрудниками опорной<br />

кафедры биоорганической, биологической и фармакологической химии<br />

Национального медицинского университета имени О.О. Богомольца (заведующий<br />

кафедры – член-корреспондент АМН Украины, заслуженный деятель науки и техники<br />

Украины, профессор Ю.И. Губский). Учебный материал структурирован на 3<br />

модуля, что отвечает стандартам учебы, согласно основ Болонского процесса, и<br />

способствует повышению качества подготовки студентов. Учебное пособие<br />

рассчитано на 2-х часовые занятия, содержит последовательность и указания к<br />

учебным действиям, перечень практических навыков и видов индивидуальных,<br />

самостоятельных работ, а также список обязательной и дополнительной литературы.<br />

Рецензенты: заведующая кафедрой медицинской и биоорганической химии<br />

Харьковского Национального медицинского университета, кандидат<br />

фармацевтических наук, профессор Сырова Г.О.<br />

заведующая кафедрой химии и методики преподавания химии<br />

Полтавского Национального педагогического университета имени<br />

В.Г. Короленка, доктор педагогических наук, профессор Шиян Н.І.<br />

2


ПАМЯТКА СТУДЕНТУ!<br />

Дисциплина “БИОЛОГИЧЕСКАЯ И БИООРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ”<br />

структурирована на 3 модуля:<br />

Модуль 1. Биологически важные классы биоорганических<br />

соединений. Биополимеры и их структурные компоненты.<br />

Модуль 2. Общие закономерности метаболизма.<br />

Метаболизм углеводов, липидов, аминокислот и его регуляция.<br />

Модуль 3. Молекулярная биология. Биохимия межклеточных<br />

коммуникаций. Биохимия тканей и физиологических функций.<br />

Учебный план по дисциплине “Биологическая и биоорганическая химия”<br />

для студентов стоматологического факультета<br />

Структур<br />

а навчальної<br />

дисципліни<br />

Кредит<br />

и ECTS<br />

Модуль 1<br />

Модуль 2<br />

Модуль 3<br />

Кількість годин, з них<br />

Всього, Аудиторних<br />

годин/кредиті<br />

Практ. СРС<br />

Лекц.<br />

в<br />

занять<br />

270 20 130 120<br />

9,0<br />

Рік<br />

навча<br />

ння<br />

75/2,5 10 40 25 1<br />

105/3,5 10 40 55 2<br />

90/3,0 50 40 2<br />

Вид<br />

контролю<br />

Текущий и<br />

итоговый<br />

(стандартизиров<br />

анный)<br />

Текущий и<br />

итоговый<br />

(стандартизиров<br />

анный)<br />

Текущий и<br />

итоговый<br />

(стандартизиров<br />

анный)<br />

Примітка:<br />

1 кредит ECTS – 30 годин<br />

Аудиторна робота – 55%<br />

СРС – 45%<br />

3


МОДУЛЬ 2<br />

ОБЩИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ МЕТАБОЛИЗМА<br />

МЕТАБОЛИЗМ УГЛЕВОДОВ, ЛИПИДОВ, АМИНОКИСЛОТ<br />

И ЕГО РЕГУЛЯЦИЯ.<br />

Тема 1. Предмет и задачи биохимии. Цель и методы проведения<br />

биохимических исследований, их клинико-диагностическое<br />

значение. Исследование строения и физико-химических свойств<br />

белков-ферментов.<br />

Актуальность темы.<br />

Биохимия – фундаментальная наука и учебная дисциплина, которая изучает<br />

химический состав живых организмов и химические превращения биомолекул. Только<br />

знание молекулярных механизмов функционирования организма обеспечивает<br />

глубокое понимание механизмов патогенеза, биохимической диагностики,<br />

профилактики и лечения важнейших заболеваний человечества. Знания биохимии<br />

необходимы для изучения физиологии, микробиологии, фармакологии, общей<br />

патологии и клинических дисциплин. Без крепкого фундамента теоретических<br />

дисциплин невозможное формирование высококвалифицированного врача.<br />

Ферменты это биологические катализаторы реакций обмена веществ. Белковая<br />

природа ферментов обусловливает их высокую лабильность в зависимости от многих<br />

факторов. Так, в зависимости от температуры тела человека, а также от рН<br />

внутренней среды организма активность ферментов может изменяться, что приводит<br />

к развитию патологических процессов.<br />

Цель и исходный уровень знаний.<br />

Общая цель.<br />

Изучение химического состава живых организмов и химических реакций<br />

биомолекул, которые входят в состав этих организмов. Изучить физико-химические<br />

свойства белков-ферментов.<br />

Конкретные цели:<br />

1. Анализировать этапы и закономерности становления биохимии как медикобиологической<br />

науки и учебной дисциплины.<br />

2. Объяснять принципы и основы методов биохимических исследований<br />

функционального состояния организма человека в норме и при патологии.<br />

3. Анализировать механизмы регуляции основных метаболических процессов;<br />

4. Трактовать биохимические закономерности строения и функционирования<br />

разных классов ферментов;<br />

5. Анализировать физико-химические свойства белков-ферментов.<br />

Исходный уровень знаний-умений. Знать строение белков, классификацию и<br />

структуру протеиногенных аминокислот.<br />

4


Ориентировочная карта для самостоятельного изучения студентами<br />

учебной литературы при подготовке к занятию.<br />

Содержание<br />

и Указания к учебным действиям<br />

последовательность действий<br />

Контроль исходного уровня<br />

знаний.<br />

1. Определение биохимии как<br />

биологической науки. Задачи<br />

биохимии.<br />

1.1. Биохимия как наука.<br />

1.2. Задачи биохимии.<br />

1.3. Основные этапы развития биохимии.<br />

1.4. Значение биохимии для диагностики и<br />

лечения основных заболеваний человека.<br />

2. Разделы биохимии. 2.1. Статическая биохимия.<br />

2.2. Динамическая биохимия.<br />

2.3. Функциональная биохимия.<br />

2.4. Клиническая биохимия как раздел<br />

биохимии.<br />

3. Практическое изучение<br />

физико-химических свойств<br />

белков-ферментов.<br />

4. Ферменты как<br />

биологические катализаторы<br />

реакций обмена веществ.<br />

3.1. Доказать белковую природу ферментов<br />

биуретовой реакцией, реакцией Фоля.<br />

Объяснить принципы метода.<br />

3.2. Объяснить термолабильность<br />

ферментов на примере определения<br />

активности амилазы слюны, которая<br />

предварительно нагрета или охлаждена и<br />

предварительно не обработана.<br />

3.3. Изучить зависимость активности<br />

амилазы слюны от рН среды.<br />

4.1. Физико-химические свойства белковферментов.<br />

4.2. Электрохимические свойства,<br />

растворимость.<br />

4.3. Термодинамическая стабильность<br />

белковых молекул ферментов; денатурация.<br />

5. Строение ферментных 5.1. Апофермент, кофермент<br />

белков. Простые и сложные (простетическая группа). Олигомерные белки-<br />

ферменты.<br />

ферменты, мультиэнзимные комплексы.<br />

5.2. Мембранно-ассоциируемые ферменты.<br />

Индивидуальная самостоятельная работа студентов.<br />

Подготовить реферат из истории развития биохимии:<br />

а) направления развития биохимии;<br />

б) основополагающие открытия в отрасли структуры и функциональной роли<br />

белков.<br />

Правила работы в биохимической лаборатории.<br />

1. Лабораторные исследования начинать после инструктажа преподавателя, строго<br />

придерживаясь методики (алгоритма) исследований.<br />

2. При проведении лабораторных исследований быть внимательным, аккуратным и<br />

точным.<br />

3. Работу с опасными реактивами проводить под вытяжкой.<br />

4. Придерживаться инструкций к работе на приборах и оборудовании.<br />

Порядок работы на ФЭК:<br />

5


1. Колориметр включить в сеть за 15 мин. до начала измерений. Во время<br />

прогревания кюветное отделение должно быть открыто.<br />

2. Выставить необходимый для измерения цветной светофильтр.<br />

3. Установить минимальную чувствительность колориметра.<br />

4. Перед измерением проверить установку стрелки колориметра на “0” при закрытом<br />

кюветном отделении.<br />

5. По ходу светового луча поместить кювету с раствором.<br />

6. Закрыть крышку кюветного отделения.<br />

7. Снять показатели по шкале колориметра.<br />

8. Выключить прибор из сети.<br />

Порядок работы с использованием водяной бани:<br />

1. Установить баню на подставку или стол.<br />

2. Уровень воды в бане должен быть не более 2/3 объема посуды.<br />

3. Окунуть в баню штатив для пробирок.<br />

4. На сложной вилке бани установить переключение мощности в положение<br />

“700 В.А.”, что отвечает ускоренному нагреванию. Вилку вставить в электрическую<br />

сеть.<br />

5. После закипания води переключатель перевести в положение “350 В.А.”, что<br />

отвечает рабочему режиму.<br />

6. Во время работы поддерживать нужный уровень воды в бане.<br />

Алгоритм лабораторной работы.<br />

1. Изучение термолабильности ферментов.<br />

Слюну развести в 5 раз (1 мл слюны + 4 мл воды). 2 мл разведенной слюны<br />

кипятить 5 минут. В 3 пробирки налить по 10 кап. 1% раствора крахмала. В первую<br />

пробирку прибавить 10 кап. воды (контроль), во вторую – 10 кап. охлажденной<br />

прокипяченной слюны, в третью – 10 кап. разведенной слюны.<br />

Все пробирки поместить в водяную баню или термостат при температуре 38 0 С на<br />

10 минут. После этого выполнить качественные реакции на крахмал и продукты его<br />

гидролиза (глюкозу и мальтозу).<br />

Реакция на крахмал: к 5 кап. исследуемого раствора добавить 1 кап. раствора<br />

Люголя (КІ 3 ). В присутствии крахмала появляется синяя окраска<br />

Реакция Фелинга: к 5 кап. исследуемого раствора добавить 3 кап. раствора<br />

Фелинга (CuSO 4 + NaOH), подогреть. В присутствии глюкозы или мальтозы выпадает<br />

желтый осадок гидрата закиси меди или красный осадок закиси меди.<br />

2. Изучение зависимости активности ферментов от рН среды.<br />

Слюну развести в 10 раз (1 мл слюны + 9 мл воды). В 3 пробирки налить по 1 мл<br />

буферных растворов с рН 3; 7,4; 14. В каждую пробирку отмерять по 1 мл разведенной<br />

слюны, по 1 мл 1% раствора крахмала, перемешать и инкубировать 10 мин. при<br />

температуре 38 0 С. После этого под контролем индикаторной бумаги нейтрализовать<br />

содержание пробирки с рН 3 - раствором щелочи, а содержание пробирки с рН 14 –<br />

раствором 0,1н HCl.<br />

Результат опыта выявить с помощью раствора Люголя, добавляя его по 1-2 кап. в<br />

каждую пробирку, размешать, отметить окраску и сделать выводы.<br />

6


Тема 2. Определение активности ферментов. Единицы измерения<br />

каталитической активности ферментов. Исследование<br />

ферментативных процессов по типу реакций основных классов<br />

ферментов. Исследование механизма действия ферментов и<br />

кинетики ферментативного катализа.<br />

Актуальность темы.<br />

Количественное определение активности ферментов в биологическом материале<br />

используется для диагностики разных болезней. Так при остром панкреатите<br />

повышается активность амилазы в крови и моче.<br />

Цель и исходный уровень знаний.<br />

Общая цель.<br />

Анализировать изменение активности фермента амилазы в биологических<br />

жидкостях. Изучение международной классификации ферментов по типу реакций.<br />

Изучение механизмов действия ферментов и кинетики ферментативного катализа.<br />

Знать методы определения активности ферментов, а также уметь интерпретировать<br />

эти методы.<br />

Конкретные цели:<br />

1. Количественно определять активность амилазы в моче за Вольгемутом, трактовать<br />

полученные результаты.<br />

2. Трактовать международную классификацию и номенклатуру ферментов по типу<br />

реакций.<br />

3. Анализировать механизмы действия ферментов.<br />

4. Объяснить методы определения активности ферментов<br />

5. Объяснить кинетику ферментативного катализа.<br />

Исходный уровень знаний-умений: знать постепенный гидролиз молекулы<br />

крахмала к мальтозе через стадию декстринов. Знать типы химических реакций. Знать<br />

биологическую роль и структуру ферментов, физико-химические свойства белков.<br />

Ориентировочная карта для самостоятельного изучения студентами<br />

учебной литературы при подготовке к занятию.<br />

Содержание<br />

и Указания к учебным действиям<br />

последовательность действий<br />

1. Практическое изучение 1.1. Определение активности амилазы<br />

определения амилазы слюны. слюны.<br />

2. Методы определения 2.1. На конкретных примерах объясните<br />

активности ферментов.<br />

принципы методов определения активности<br />

ферментов:<br />

а) по количеству продукта, который<br />

образуется под действием фермента за<br />

единицу времени;<br />

б) по количеству потраченного субстрата<br />

за единицу времени;<br />

в) спектрофотометрические методы<br />

определения активности ферментов и<br />

визуализация результатов ферментативной<br />

реакции.<br />

7


3. Международная<br />

классификация и номенклатура<br />

ферментов по типу реакций.<br />

2.2. Единицы измерения активности и<br />

количества ферментов:<br />

а) международные единицы;<br />

б) катал;<br />

в) удельная активность фермента.<br />

3.1. Объяснить принцип международной<br />

классификации и номенклатуры ферментов.<br />

3.2. Назвать шесть классов ферментов и<br />

объяснить типы катализированных реакций.<br />

4. Механизмы действия 4.1. Термодинамические закономерности<br />

ферментов.<br />

ферментативного катализа.<br />

4.2. Активные центры ферментов. Отличия<br />

строения активных центров у простых и<br />

сложных ферментов.<br />

4.3 Ферментативное превращение<br />

субстратов при каталитическом действии<br />

фермента на примере действия<br />

химотрипсина и ацетилхолинестеразы.<br />

Последовательность этапов каталитического<br />

5. Кинетика ферментативных<br />

реакций.<br />

процесса.<br />

5.1. Зависимость скорости реакций от<br />

концентрации фермента, субстрата, рН и<br />

температуры.<br />

5.2. Константа Михаелиса-Ментен, ее<br />

смысловое значение.<br />

Индивидуальная самостоятельная работа студентов.<br />

Сделать реферативный доклад по теме: ”Роль поджелудочной железы в<br />

возникновении гиперамилаземии и гиперамилазурии”, «Механизм действия<br />

ферментов»:<br />

Алгоритм лабораторной работы.<br />

Количественное определение активности амилазы.<br />

Принцип определения активности амилазы по Вольгемуту:<br />

Метод основан на способности амилазы расщеплять (гидролизовать) крахмал.<br />

Находят такое разведение слюны, которое расщепляет 2 мг крахмала (в 2 мл 0,1%<br />

раствора крахмала) за 30 минут при t=38 0 С . Потом рассчитывают количество<br />

крахмала, которое расщепляется 1 мл неразведенной слюны.<br />

В норме активность амилазы слюны – 160-320 ус.ед.<br />

Ход работы.<br />

В 10 пробирок наливают по 1 мл воды. В 1-ю пробирку добавляют 1 мл слюны,<br />

разведенной в 10 раз, перемешивают. Набирают в пипетку 1 мл смеси и переносят ее<br />

в 2-ю пробирку, из нее – таким же образом в 3-м и т.д до 10-и пробирке. Из 10-и<br />

пробирки 1 мл смеси выливают. Во все пробирки доливают по 1 мл воды и по 2 мл<br />

крахмала, перемешивают и оставляют в термостате на 30 минут при t=38 0 С. Через<br />

30 минут пробирки вынимают и добавляют по 1 капли раствора Люголя,<br />

перемешивают. Жидкость в пробирках окрашивается в желтоватый, розовый и<br />

фиолетовый цвета. Отмечают последнюю пробирку с желтым цветом, где гидролиз<br />

крахмала прошел полностью и проводят расчет.<br />

Расчет:<br />

8


Отмечают пробирку, где гидролиз крахмала прошел полностью. Например,<br />

желтый цвет появился в 4-й пробирке, где слюна разведена в 160 раз.<br />

Соответственно, 1/160 мл слюны расщепляет 2 мл 0,1% раствора крахмала, а 1 мл<br />

неразведенной слюны будет расщеплять Х мл 0,1% раствора крахмала:<br />

1/160 мл - 2 мл<br />

1мл - Х мл<br />

21<br />

160<br />

Х=<br />

= 320 мл 0,1% раствора крахмалю.<br />

1<br />

Таким образом, амилазная активность слюны равняется 320 у.е.<br />

Тема 3. Исследование регуляции ферментативных процессов.<br />

Актуальность темы. Протекание биохимических реакций в организме возможно<br />

только при условии присутствия каталитически активных форм ферментов.<br />

Существует несколько путей регуляции активности ферментов: изменение<br />

каталитической активности фермента, изменение количества фермента. Благодаря<br />

активации или торможению активности ферментов увеличивается или уменьшается<br />

скорость биохимических реакций, которые лежат в основе процессов<br />

жизнедеятельности. Нарушение регуляции активности ферментов приводит к<br />

развитию патологических процессов в организме человека.<br />

Цель и начальный уровень знаний-умений.<br />

Общая цель: изучить регуляцию ферментативных процессов.<br />

Конкретные цели:<br />

1. Анализировать механизмы регуляции основных метаболических процессов.<br />

2. Анализировать пути и механизмы регуляции ферментативных процессов как<br />

основы обмена веществ в организме в норме и при патологиях.<br />

Исходный уровень знаний-умений: знать<br />

активные центры.<br />

свойства ферментов, их строение,<br />

Ориентировочная карта для самостоятельного изучения студентами<br />

учебной литературы при подготовке к занятию.<br />

Содержание и<br />

Указания к учебным действиям<br />

последовательность действий<br />

1. Практическое изучение 1.1. В тетрадь протоколов опытов выписать<br />

специфичности, торможения и алгоритм лабораторной работы.<br />

активации ферментов.<br />

2. Специфичность действия<br />

ферментов.<br />

3. Регуляция<br />

ферментативных процессов.<br />

2.1. Объясните биологическую значимость<br />

специфичности действия ферментов, чем она<br />

обусловлена? Какие виды специфичности<br />

ферментов известны Вам? Приведите примеры.<br />

3.1. Регуляция активности ферментов путем<br />

изменения каталитической активности<br />

фермента:<br />

а) алостерическая регуляция активности<br />

ферментов;<br />

б) ковалентная модификация ферментов;<br />

в) активация ферментов путем<br />

9


4. Ингибиторы, активаторы<br />

ферментов.<br />

ограниченного протеолиза;<br />

г) действие регуляторных белковэффекторов<br />

(кальмодулина, протеиназ,<br />

протеиназных ингибиторов, циклических<br />

нуклеотидов).<br />

3.2. Регуляция активности ферментов путем<br />

изменения количества фермента.<br />

4.1. Обратимое и необратимое<br />

ингибирование ферментов.<br />

4.2. Физиологически активные соединения и<br />

ксенобиотики как обратимые (конкурентные и<br />

неконкурентные) и необратимые ингибиторы<br />

ферментов.<br />

5.1. На примере изоферментов<br />

5. Изоферменты –<br />

множественные молекулярные лактатдегидрогеназы (ЛДГ), креатинфосфокиназы<br />

формы белков, результат<br />

экспрессии разных генов.<br />

объясните значение их определения в клинике.<br />

5.2. Проферменты, их биологическая роль и<br />

значение.<br />

Индивидуальная самостоятельная работа студентов.<br />

Подготовить реферативное сообщение на тему: “Протеиназы. Протеиназные<br />

ингибиторы”.<br />

Алгоритм лабораторной работы.<br />

1. Специфичность ферментов.<br />

Слюну развести в 5 раз ( 1 мл слюны + 4 мл воды). В 2 пробирки налить по 5 кап.<br />

разведенной слюны. В первую пробирку добавить 10 кап. 1% раствора крахмала, во<br />

вторую – 10 кап. 1% раствора сахарозы. Обе пробирки поместить на 10 мин. в<br />

термостат при температуре 38 0 С, после чего выполнить реакцию Фелинга на<br />

углеводы.<br />

Реакция Фелинга: к 5 кап. исследуемой смеси прибавить 3 кап. раствора<br />

Фелинга (CuSO 4 + NaOH), подогреть. В присутствии глюкозы или мальтозы выпадает<br />

желтый осадок гидрата закиси меди или красный осадок закиси меди.<br />

2. Влияние активаторов и ингибиторов на активность амилазы слюны.<br />

В 3 пробирки налить по 1 мл слюны, разведенной в 10 раз (1 мл слюны + 9 мл<br />

воды). В первую пробирку добавить 1 кап. 1% раствора хлорида натрия, во вторую –<br />

1 кап. 1% раствора сернокислой меди, в третью – 1 кап. воды, потом в каждую<br />

пробирку добавить по 5 кап. 1% раствора крахмала, перемешать и оставить при<br />

комнатной температуре на 4-5 минут. Провести реакцию на крахмал с реактивом<br />

Люголя (КІ 3 ).<br />

Реакция на крахмал: к 5 кап. исследуемой смеси добавить 1 кап. раствора<br />

Люголя. В присутствии крахмала появляется синяя окраска.<br />

3. Исследовать влияние фосфакола и ионов кальция на активность<br />

холинестеразы.<br />

Принцип метода. Холинестераза катализирует реакцию гидролиза<br />

нейромедиатора – ацетилхолина с образованием холина и уксусной кислоты. В крови<br />

человека содержится два вида холинестеразы. В сыворотке содержится<br />

неспецифическая псевдохолинестераза, которая расщепляет не только ацетилхолин,<br />

но и другие эфиры холина. В эритроцитах содержится специфическая, истинная<br />

ацетилхолинестераза, которая расщепляет лишь ацетилхолин.<br />

10


Фосфорорганические соединения (ФОС, фосфакол) являются необратимыми<br />

ингибиторами холинестеразы и ацетилхолинестеразы, поскольку ковалентно<br />

связываются с активным центром фермента и тормозят его активность. Препараты<br />

ФОС являются высокотоксичными ядами для насекомых (пестициды) и теплокровных<br />

животных. Механизм тормозного действия заключается в связывании с ОН-группой<br />

серина в активном центре фермента.<br />

Рост концентрации ионов Са 2+ в нервном окончание является непосредственным<br />

биохимическим сигналом, что активирует выход ацетилхолина через<br />

пресинаптическую мембрану, его взаимодействие с холинорецепторами<br />

постсинаптической мембраны и расщепления медиатора в синаптической щели<br />

ацетилхолинестеразой. Поэтому ионы кальция являются мощным активатором<br />

холинестеразы.<br />

Метод количественного определения холинестеразы основан на титровании<br />

щелочью уксусной кислоты, что высвободилась в процессе гидролиза ацетилхолина.<br />

Количество щелочи, которое израсходовано на титрование является мерой<br />

активности фермента.<br />

Ход работы. Три пробирки заполняют реактивами по таблице.<br />

Содержание пробирок<br />

№ пробирки<br />

1 2 3<br />

Сыворотка крови, мл 0,5 0,5 0,5<br />

Раствор CaCl 2 , капель --- 5 ---<br />

Раствор фосфакола, капель --- --- 5<br />

Инкубация при комнатной температуре, 5 минут<br />

2%-ной раствор ацетилхолина 1,5 1,5 1,5<br />

Инкубация 10 минут<br />

Фенолфталеин, капель 2 2 2<br />

Количество 0,1 М NaOH,<br />

которое израсходовано на<br />

титрование<br />

По результатам проведенного эксперимента сделать выводы.<br />

Тема 4. Медицинская энзимология.<br />

Актуальность темы.<br />

Уменьшение концентрации или полное отсутствие какого-нибудь фермента в<br />

живой системе является результатом генетической неспособности к его биосинтезу и<br />

проявляется специфической патологией. В настоящее время известно около 150<br />

таких энзимопатий (в обмене простых и сложных белков, в обмене углеводов, липидов<br />

и азотистых оснований).<br />

Изменение активности ферментов в тканях может служить критерием<br />

биохимической диагностики, а изучение динамики этих изменений указывает на<br />

эффективность лечения.<br />

Чистые ферменты и их смеси широко используются как лекарственные препараты<br />

в терапии, хирургии, офтальмологии и других областях медицины.<br />

Цель и исходный уровень знаний.<br />

Общая цель.<br />

Объяснить изменения хода ферментативных процессов и накопления<br />

промежуточных продуктов метаболизма при врожденных (наследственных) и<br />

приобретенных пороках метаболизма – энзимопатиях.<br />

11


Конкретные цели:<br />

1. Анализировать изменения активности индикаторных ферментов плазмы крови при<br />

патологии определенных органов и тканей.<br />

2. Объяснить применение ферментных препаратов и ингибиторов ферментов как<br />

фармакологических препаратов при определенных патологических состояниях.<br />

Исходный уровень знаний-умений:<br />

1. Знать строение глутарата, пирувата и α-аминокислот.<br />

2. Знать принцип колориметрии и порядок работы на ФЕК.<br />

Ориентировочная карта для самостоятельного изучения студентами<br />

учебной литературы при подготовке.<br />

Содержание и<br />

Указания к учебным действиям<br />

последовательность действий<br />

1. Практическое изучение 1.1. В тетрадь протоколов записать<br />

определения активности АсАТ и АлАТ в алгоритм лабораторной работы.<br />

сыворотке крови.<br />

2. Медицинская энзимодиагностика. 2.1. Современные аспекты<br />

энзимодиагностики: клеточные,<br />

секреторные та экскреторные<br />

ферменты.<br />

2.2. Изоферменты в<br />

энзимодиагностике,<br />

тканевая<br />

специфичность распределения<br />

ферментов.<br />

2.3. Изменение активности<br />

ферментов плазмы и сыворотки крови<br />

как диагностические показатели<br />

развития патологических процессов в<br />

организме.<br />

2.4. Применение энзимодиагностики<br />

в кардиологии, гепатологии,<br />

нефрологии, урологии, онкологии,<br />

пульмонологии, ортопедии, и тому<br />

подобное (примеры).<br />

3. Энзимопатология. 3.1. Нарушение протекания<br />

ферментативных<br />

процессов:<br />

наследственные и приобретенные<br />

энзимопатии.<br />

3.2. Врожденные пороки<br />

метаболизма и их клинико-лабораторное<br />

исследование.<br />

4. Энзимотерапия в медицинской<br />

практике.<br />

4.1. Использование ферментов в<br />

качестве лекарственных средств.<br />

4.2. Фармакологическое<br />

применение ферментов желудочнокишечного<br />

тракта; свертываемой и<br />

фибринолитической системы крови,<br />

каликреин-кининовой и ренинангиотензиновой<br />

систем.<br />

5. Применение ингибиторов 5.1. Ингибиторы ферментов как<br />

ферментов в медицине.<br />

лекарственные средства.<br />

12


Индивидуальная самостоятельная работа студентов.<br />

Подготовить реферативное сообщение по теме:<br />

1. Энзимопатология.<br />

2. Энзимодиагностика заболеваний миокарда, печени.<br />

3. Энзимотерапия.<br />

Алгоритм лабораторной работы.<br />

Количественное определение активности АсАТ и АлАТ в сыворотке крови.<br />

Принцип метода: определяется оптическая плотность раствора гидразона<br />

кетоглутарата и пирувата, которые образуются при взаимодействии аланина (или<br />

аспартата) с кетоглутаратом. Определение проводят в 1 см кювете при длине волны λ<br />

– 500-530 нм. При определении АсАТ – пируват образуется путем<br />

декарбоксилирования оксалоацетата.<br />

Реактивы:<br />

1. Эталонные 2 мМ раствора пирувата.<br />

2. 1 мМ раствор 2,4-динитрофенилгидразина в 1 М НCl.<br />

3. Раствор NаОН (16 ч. в 1000 мл Н 2 О).<br />

4. Субстрат АсАТ: а) 0,1 мМ раствор аспартата;<br />

б) 0,2 мМ раствор кетоглутарата;<br />

в) фосфатный буфер рН-7,4.<br />

5. Субстрат АлАТ: а) 0,2 мМ раствор аланина;<br />

б) 0,2 мМ раствор кетоглутарата;<br />

в) фосфатный буфер рН-7,4.<br />

Реактивы,<br />

последовательность<br />

действия<br />

Определение активности АсАТ.<br />

Опытная проба<br />

Контроль<br />

Реактив 4 0,25 мл 0,25 мл<br />

Физраствор --- 0,05 мл<br />

Сыворотка крови 0,05 мл ---<br />

Инкубация до 60 мин.<br />

При t = 23 о С + +<br />

Реактив 2 0,25 мл 0,25 мл<br />

Перемешиваем и<br />

оставляем на 20 мин.<br />

+ +<br />

при t = 23 о С<br />

Раствор щелочи 2,5 мл 2,5 мл<br />

Перемешиваем и через 10 мин. определяем оптическую плотность опытной<br />

пробы против контроля в кювете 1см при длине волны λ – 500-530 нм.<br />

Определение активности АлАТ проводят по той же схеме, но вместо реактива 4,<br />

берут реактив 5.<br />

Для расчета активности строят калибровачный график с растворами 1 и 2.<br />

В сыворотке крови здорового человека активность:<br />

АсАТ = 0,1 – 0,45 мМ / г / л<br />

АлАТ = 0,1 – 0,68 мМ / г / л<br />

13


Тема 5. Исследование роли кофакторов и коферментных<br />

витаминов в каталитической активности ферментов.<br />

Актуальность темы.<br />

Ферменты как катализаторы принимают участие во всех без исключения<br />

биохимических процессах, которые лежат в основе жизнедеятельности живой<br />

материи. Коферменты входят в состав большинства ферментов и практически<br />

определяют активность последних.<br />

Коферментные (активные) формы водорастворимых витаминов принимают<br />

участие в регуляции жизненно важных биологических процессов, а также находят<br />

широкое применение в клинической практике для коррекции нарушений процессов<br />

метаболизма.<br />

Цель и исходный уровень знаний-умений.<br />

Общая цель: уметь трактовать биохимические закономерности<br />

функционирования витаминов (по их коферментным формам) как компонентов<br />

питания человека и регуляторов ферментативных реакций и обменных процессов.<br />

Уметь четко исследовать взаимосвязь патогенеза расстройств при разных<br />

гиповитаминозах с функционированием определенных звеньев обмена веществ.<br />

Конкретная цель: иметь четкое понятие о биологических функциях<br />

водорастворимых коферментных витаминов В 2 , РР, В 6 . Уметь писать формулы<br />

наиболее важных коферментов, и понимать принципы и цель определения в<br />

биологических жидкостях их предшественников.<br />

Исходный уровень знаний-умений. Интерпретировать механизмы участия<br />

витаминов в построении коферментов, которые катализируют биохимические реакции<br />

в организме (на примере НАД+).<br />

Ориентировочная карта для самостоятельного изучения студентами<br />

учебной литературы при подготовке к занятию.<br />

Содержание<br />

и Указания к учебным действиям<br />

последовательность действий<br />

1. Практическое изучение 1.1. В тетрадь протоколов практических<br />

качественных реакций на занятий выписать алгоритм лабораторной<br />

витамины В 2 , РР, В 6 .<br />

работы.<br />

2. Небелковая часть сложных<br />

ферментов.<br />

2.1. Определение понятия<br />

“коферменты”. Водорастворимые витамины<br />

как предшественники в биосинтезе<br />

коферментов.<br />

2.2. Определение понятия “кофакторы”,<br />

их влияние на структуру и каталитическую<br />

активность ферментов.<br />

3. Коферменты. 3.1. Строение и свойства коферментов.<br />

3.2. Классификация коферментов по<br />

химической природе.<br />

3.3. Классификация коферментов по<br />

типу реакции, которая катализуеться:<br />

а) коферменты, которые являются<br />

переносчиками протонов и электронов<br />

водорода;<br />

б) коферменты, которые являются<br />

переносчиками химических групп;<br />

в) коферменты синтеза, изомеризации и<br />

14


4. Характеристика и свойства<br />

коферментных форм витаминов<br />

В 2 , РР, В 6 .<br />

расщепления углерод-углеродных связей.<br />

4.1. Участие коферментных форм<br />

витаминов В 2 и РР в окислительновосстановительных<br />

реакциях.<br />

4.2. Влияние коферментных<br />

производных витаминов В 6 на отдельные<br />

звенья метаболизма.<br />

Индивидуальная самостоятельная работа студентов.<br />

1. Создания схемы в электронном варианте по теме “Коферментные витамины”.<br />

2. Написание структурных формул коферментных витаминов и объяснения<br />

механизма образования их биологически активных (коферментных) форм.<br />

Алгоритм лабораторной работы.<br />

1) Качественная реакция на витамин B 2 .<br />

Принцип метода: реакция на витамин B 2 базируется на его способности легко<br />

восстанавливаться, при этом раствор B 2 желтого цвета, приобретает сначала розовый<br />

цвет, а затем обесцвечивается, так как образуется восстановленная форма B 2 .<br />

Ход работы: к 10 кап. витамина B 2 добавляют 5 кап. HCl и железную стружку.<br />

Наблюдают выделение пузырей водорода. Раствор постепенно окрашивается в<br />

розовый цвет, а затем обесцвечивается.<br />

2) Качественная реакция на витамин B 6 .<br />

Принцип метода: витамин B 6 при взаимодействии с раствором хлорного железа<br />

образует комплексную соль типа фенолята железа красного цвета.<br />

Ход работы: к 5 кап. витамина B 6 добавляют 5 кап. 1% раствора хлорного железа.<br />

Образуется комплекс красного цвета.<br />

Тема 6. Исследование роли кофакторов и коферментных<br />

витаминов в каталитической активности ферментов.<br />

Актуальность темы.<br />

Витамины принимают участие в регуляции жизненноважных процессов, в<br />

частности, они необходимы для функционирования цикла тpикаpбоновых кислот,<br />

биоэнеpгетических процессов и другое. Витамины находят широкое применение в<br />

клинической практике для коррекции разных нарушений обмена веществ.<br />

Принцип качественных реакций на витамины лежит в основе многих методов<br />

определения последних в биологических жидкостях и продуктах питания.<br />

Цель и исходный уровень знаний-умений.<br />

Общая цель.<br />

Уметь применять знание по биохимии для объяснения патогенеза расстройств при<br />

витаминной недостаточности, а также их профилактика и обоснования терапии<br />

заболеваний, в симптомокомплексе которых имеет место абсолютная или<br />

относительная недостаточность витаминов.<br />

Конкретные цели: трактовать роль витаминов и их биологически активных<br />

производных в механизмах катализа при участии основных классов ферментов.<br />

15


Анализировать пути и механизмы регуляции ферментативных процессов, как основы<br />

обмена веществ в организме в норме и при патологиях.<br />

Исходный уровень знаний-умений. Знать структуру биоорганических<br />

соединений, которые входят в состав витаминов.<br />

Ориентировочная карта для самостоятельного изучения студентами<br />

учебной литературы при подготовке к занятию.<br />

Содержание<br />

и Указания к учебным действиям<br />

последовательность действий<br />

1. Практическое изучение 1.1. В тетрадь протоколов практических<br />

качественных реакций на занятий выписать алгоритм лабораторной<br />

витамины.<br />

работы.<br />

2. Теоретическое изучение<br />

коферментных витаминов.<br />

2.1. В тетрадь самоподготовки записать<br />

формулы витаминов, их биологическую роль<br />

и механизм действия.<br />

2.2. Дать определение понятий:<br />

"витамины", "антивитамины", "провитамины"<br />

(условия их превращения в витамины).<br />

Объясните клиническое применение<br />

витаминов и антивитаминов на конкретных<br />

примерах.<br />

2.3. Кофермент ацетилирования<br />

(Коэнзим-А) – производный пантотеновой<br />

кислоты. Биологические свойства витамина<br />

В 3 , механизм действия.<br />

2.4. Коферменты – производные<br />

фолиевой кислоты. Витамин Вс (фоллиевая<br />

кислота): биологические свойства, механизм<br />

действия.<br />

2.5. Липоевая кислота: кофермент в<br />

реакциях<br />

окислительного<br />

декарбоксилирования кетокислот и<br />

аэробного окисления глюкозы.<br />

2.6. Кофермент тиаминдифосфат.<br />

Витамин В 1 (тиамин): строение,<br />

биологические свойства, механизм действия.<br />

2.7. Кофермент карбоксибиотин. Витамин<br />

Н (биотин): биологические свойства,<br />

механизм действия.<br />

2.8. Коферменты – производные<br />

витамина В 12. Витамин В 12 (кобаламин):<br />

биологические свойства, механизм действия.<br />

Индивидуальная самостоятельная работа студентов.<br />

Подготовка обзора научной литературы по выбранным темам:<br />

1. Роль витамина С в метаболизме соединительной ткани.<br />

2. Лечебное применение витамина С.<br />

3. Лечебное применение витамина В 12 .<br />

Алгоритм лабораторной работы.<br />

1) Качественная реакция на витамин B 1 .<br />

16


Принцип метода: в щелочной среде тиамин окисляется в тиохpом феppицианид<br />

калия. Тиохpом способный флуоресцировать синим цветом при ультрафиолетовом<br />

облучении раствора на флуоpоскопе.<br />

Ход работы: к 0,5 мл витаминов добавляют 5 кап. 5% раствора K 3 Fe(CN) 6 , 5 кап.<br />

30% раствора NaOH и 15 кап. бутанола (тщательным образом смешать!). Наблюдают<br />

синюю флуоресценцию на флуоpоскопе.<br />

2) Количественное определение витамина C в моче.<br />

Принцип метода: метод базируется на способности витамина C восстановливать<br />

2,6-дихлоpфенолиндофенол, который в кислой среде имеет красный цвет, а при<br />

восстановлении обесцвечивается.<br />

Ход определения: в колбочку отмеряют 10 мл мочи и 10 мл H 2 O, добавляют 20<br />

кап. 10% HCl и титруют 0,001н раствором 2,6-дихлоpфенолиндофенолом (ДНФ) до<br />

розового цвета.<br />

Расчет:<br />

0,088 А В<br />

X =<br />

, где X - содержание витамина C в мг/сут<br />

Б<br />

0,088 - количество витамина C, мг (эмпирическая величина)<br />

А - результат титрования, 0,001 н раствором ДНФ, мл<br />

Б- объем мочи, взятый для титрования (10 мл)<br />

B - суточный диурез (1500-2000 мл)<br />

Hоpма: 20 - 30 мг/сут.<br />

113,55 - 170,33 мкмоль/сут.<br />

Тема 7. Обмен веществ и энергии. Исследование<br />

функционирования цикла трикарбоновых кислот.<br />

Актуальность темы.<br />

Цикл трикарбоновых кислот является общим путем катаболизма органических<br />

веществ и важным этапом биологического окисления. Нарушение функционирования<br />

цикла трикарбоновых кислот приводит, прежде всего, к гипоэнергетическим<br />

состояниям и увеличению альтернативных путей использования ацетил-КоА, в<br />

частности кетогенеза.<br />

Цель и исходный уровень знаний.<br />

Общая цель.<br />

Изучить биохимические закономерности функционирования цикла трикарбоновых<br />

кислот и его регуляцию.<br />

Конкретные цели:<br />

1. Трактовать биохимические закономерности протекания обмена веществ.<br />

2. Трактовать биохимические закономерности функционирования цикла<br />

трикарбоновых кислот, его анаплеротических реакций и амфиболитическую роль.<br />

3. Объяснять биохимические механизмы регуляции процессов анаболизма и<br />

катаболизма. Объяснять биохимические механизмы регуляции цикла<br />

трикарбоновых кислот и его ключевую роль в обмене веществ и энергии.<br />

Исходный уровень знаний-умений: знать строение органических (ди- и<br />

трикарбоновых)<br />

кислот.<br />

17


Ориентировочная карта для самостоятельного изучения студентами<br />

учебной литературы при подготовке к занятию.<br />

Содержание<br />

и Указания к учебным действиям<br />

последовательность действий<br />

1. Практическое изучение 1.1. Записать в тетрадь протоколовопытов<br />

метода алгоритм лабораторной работы.<br />

количественного<br />

определения лимонной кислоты.<br />

2. Метаболические пути. 2.1. Катаболизм как совокупность<br />

Определить<br />

понятия процессов расщепления биомолекул<br />

катаболические, анаболические и (глюкоза, аминокислоты, жирные кислоты до<br />

амфиболические<br />

пути конечных продуктов).<br />

метаболизма.<br />

2.2. Анаболизм как синтез биомолекул,<br />

необходимых для построения клеточных<br />

структур.<br />

3. Три общие стадии 3.1. Стадия 1 - распад сложных<br />

катаболизма биомолекул. макромолекул до простых компонентов.<br />

3.2. Стадия 2 - внутриклеточный<br />

катаболизм углеводов, липидов и<br />

аминокислот.<br />

3.3. Ацетил-КоА – общий конечный<br />

продукт второй стадии внутриклеточного<br />

метаболизма углеводов, липидов и<br />

аминокислот.<br />

3.4. Стадия 3 – окисление ацетил-КоА до<br />

конечных продуктов – СО 2 и Н 2 О.<br />

3.5. Общая характеристика ЦТК и<br />

система транспорта электронов в<br />

мембранах митохондрий (тканевое<br />

дыхание) и сопряжения с окислительным<br />

4. Общая характеристика<br />

цикла трикарбоновых кислот.<br />

5. Регуляция цикла<br />

трикарбоновых кислот<br />

фосфорилированием.<br />

4.1.Биохимическое значение цикла<br />

трикарбоновых кислот.<br />

4.2. Схема функционирования,<br />

последовательность реакций.<br />

4.3.Ферментативные реакции цикла<br />

трикарбонових кислот: характеристика<br />

ферментов.<br />

4.4.Особенности функционирования<br />

α-кетоглутаратдегидрогеназного<br />

мультиэнзимного комплекса .<br />

4.5.Реакции<br />

субстратного<br />

фосфорилирования в цикле трикарбоновых<br />

кислот.<br />

4.6.Суммарный баланс молекул АТФ,<br />

которые образуются при функционировании<br />

цикла.<br />

4.7.Анаплеротические и амфиболические<br />

реакции цикла трикарбоновых кислот.<br />

5.1. Объясните биохимические механизмы<br />

регуляции цикла трикарбоновых кислот и его<br />

ключевую роль в обмене веществ и энергии.<br />

18


Алгоритм лабораторной работы.<br />

Количественное определение лимонной кислоты.<br />

Принцип метода: метод основывается на реакции взаимодействия лимонной<br />

кислоты с солями меди и железа при их одновременном присутствии. Продукты,<br />

которые образуются в реакции, имеют желто-зеленый цвет; интенсивность окраски<br />

пропорциональна количеству лимонной кислоты.<br />

Ход определения: В пробирку отмеряют 1 мл исследуемой сыворотки, добавляют<br />

7,5 мл воды, а затем 1мл 10% раствора сульфата меди и 0,5 мл 15% раствора<br />

железо-амонийнных квасцов в 5% азотной кислоте. Параллельно ставят стандарт: те<br />

же реактивы и в той же последовательности, но вместо сыворотки берем 1 мл<br />

раствора лимонной кислоты известной концентрации. Содержание пробирок<br />

(отдельно) перемешивают и через 5 минут определяют оптическую плотность<br />

растворов на ФЭК при синем светофильтре в 5 мм кювете.<br />

По найденным величинами оптической плотности стандарта и сыворотки<br />

составляем пропорцию и рассчитываем содержание лимонной кислоты в сыворотке.<br />

В норме концентрация лимонной кислоты в крови 88 - 156 мкмоль/л (1,7 - 3.0 мг%).<br />

Тема 8. Биоэнергетические процессы: биологическое окисление,<br />

окислительное фосфорилирование. Хемиосмотическая теория<br />

окислительного фосфорилирования. Ингибиторы и разобщители<br />

окислительного фосфорилирования.<br />

Актуальность темы.<br />

Биологическое окисление является конечным этапом распада углеводов, липидов<br />

и белков в живых организмах. Оно реализуется мультиэнзимными комплексами<br />

внутренних мембран митохондрий, сопровождается поглощением кислорода и<br />

выделением СО 2 , воды и энергии, которая частично аккумулируется в связях АТФ, что<br />

синтезируется.<br />

Гипоксии, и некоторые естественные и синтетические соединения нарушают<br />

биологическое окисление или окислительное фосфорилирование, что приводит к<br />

энергетическому кризису и необратимым изменениям в организме.<br />

Цель и исходный уровень знаний.<br />

Общая цель.<br />

Знать основы биоэнергетики тканей, механизмы развития энергодефицита и<br />

необратимых изменений в организме при гипоэнергетических состояниях.<br />

Конкретные цели:<br />

1. Трактовать роль биологического окисления, тканевого дыхания и<br />

окислительного фосфорилирования в генерации АТФ при аэробных условиях.<br />

2. Анализировать нарушение синтеза АТФ при условиях действия на организм<br />

человека патогенетических факторов химического, физического и<br />

биологического происхождения.<br />

Исходный уровень знаний-умений: знать особенности окислительновосстановительных<br />

реакций, уметь объяснить биологическую роль витаминов РР и В 2<br />

и ферментов І-го класса в этих реакциях.<br />

19


Ориентировочная карта для самостоятельного изучения студентами<br />

учебной литературы при подготовке к занятию.<br />

Содержание<br />

и Указания к учебным действиям<br />

последовательность действий<br />

1. Практическое изучение 1.1. К какому классу и подклассу<br />

определения активности ферментов принадлежат эти ферменты?<br />

цитохромоксидазы митохондрий. 1.2. Записать в тетрадь протоколовопытов<br />

алгоритм лабораторной работы и<br />

объяснит принцип метода определения<br />

активности цитохромоксидазы митохондрий.<br />

2. Реакции биологического 2.1. Типы реакций (дегидрогеназная,<br />

окисления.<br />

оксидазная, оксигеназная) их биологическое<br />

значение.<br />

3. Молекулярная организация 3.1. Компоненты дыхательной цепи как<br />

митохондриальной<br />

биологического окисления.<br />

цепи<br />

4. Окислительное<br />

фосфорилирование.<br />

5. Хемиосмотическая теория<br />

окислительного<br />

фосфорилирования –<br />

молекулярный механизм<br />

генерации АТФ в процессе<br />

биологического окисления.<br />

6. Ингибиторы и разобщители<br />

тканевого дыхания.<br />

окислительно-восстановительные пары<br />

кофакторов.<br />

3.2. Молекулярные комплексы<br />

внутренних мембран митохондрий.<br />

4.1. Освобождение энергии в<br />

дыхательной цепи и участки образования<br />

АТФ.<br />

4.2. Коэффициент окислительного<br />

фосфорилирования, пункты сопряжения.<br />

5.1. Электрохимический градиент<br />

протонов (Δμ Н+ ). Физико-химические<br />

составляющие электрохимического<br />

градиента протонов.<br />

6.1. Ингибиторы транспорта электронов<br />

(ротинон, амитал, цианиды, СО).<br />

6.2. Разобщители окислительного<br />

фосфорилирования (2,4-динитрофенол,<br />

гормоны щитовидной железы, свободные<br />

жирные кислоты).<br />

6.3. Нарушение синтеза АТФ в условиях<br />

действия на организм человека патогенных<br />

факторов химического, физического и<br />

биологического происхождения.<br />

Алгоритм лабораторной работы.<br />

Определение активности цитохромоксидазы – компонента дыхательной цепи<br />

митохондрий.<br />

Принцип метода. Цитохромы – сложные белки гемпротеины, относятся к классу<br />

ферментов – оксидо-редуктаз, собравшиеся во всех животных и растительных<br />

клетках. Благодаря тому, что атомы железа в цитохромах легко изменяют свою<br />

валентность, цитохромы является компонентами дыхательной цепи митохондрий и<br />

переносчиками электронов от восстановленного убихинона на кислород. В<br />

цитохромной системе передавать электроны на кислород может лишь цитохром а-а 3 –<br />

цитохромоксидазы в состав которой входит медь.<br />

20


Метод определения активности цитохромоксидазы основан на способности<br />

диметилпарафенилендиаминхлорида (ДПФД) быть донором электронов для<br />

цитохрома с. ДПФД неферментативно восстанавливает цитохром с, а сам окисляясь,<br />

превращается в красный пигмент, количественное образование которого является<br />

пропорциональным активности цитохромоксидазы митохондрий.<br />

Ход работы. Две пробирки: контрольную и опытную заполняют реактивами по<br />

таблице:<br />

Содержание пробирок<br />

Пробирка<br />

Контрольн<br />

ая<br />

Опытна<br />

я<br />

Фосфатный буфер, рН = 7,4 1,0 мл 1,0 мл<br />

Раствор цитохрома с 2 капли 2 капли<br />

Суспензия митохондрий 0,5 мл 0,5 мл<br />

Раствор ДПФД 0,5 мл 0,5 мл<br />

Этиловый спирт 1,0 мл ---<br />

Физраствор --- 1,0 мл<br />

Инкубация в термостате 5 мин. при 37 о С<br />

Результаты: появление красной окраски<br />

Добавление этилового спирта инактивирует цитохромоксидазу и ферментативное<br />

превращение цитохрома с. Пробирки помещают в термостат на 5 минут при 37 о С и<br />

наблюдают за появлением красной окраски.<br />

По результатам проведенного эксперимента сделать выводы.<br />

Тема 9. Исследование гликолиза – анаэробного окисления<br />

глюкозы. Глюконеогенез.<br />

Актуальность темы.<br />

Освобождение энергии солнца, аккумулированной в химических связях глюкозы,<br />

начинается при гликолизе в реакции субстpатного окислительного<br />

фосфоpилирования. В этом процессе часть энергии глюкозы трансформируется в<br />

энергию макроэргических фосфатных связей, которые используются на ресинтез АТФ,<br />

то есть форму энергии, доступную для использования всеми тканями при выполнении<br />

разных видов работы (синтеза, механической, транспорта веществ через мембраны).<br />

При напряженной работе мышц временно возникают анаэробные условия, и тогда<br />

основным процессом, что обеспечивает энергией мышцы, становится гликолиз –<br />

анаэробное окисление глюкозы. В норме конечный продукт гликолиза – молочная<br />

кислота, - быстро ресинтезируется в печени в глюкозу и гликоген и частично<br />

окисляется.<br />

Многие заболевания сопровождаются гипоксией тканей (сердечно-сосудистые<br />

заболевания, заболевания легких и др.), что приводит к накоплению в тканях<br />

молочной кислоты, развитию ацидоза, и, соответственно, расстройству обмена<br />

веществ и функций органов. Определение молочной кислоты в крови является тестом<br />

для оценки интенсивности гликолиза. Гиперлактатемия – маркер блока аэробных<br />

путей окисления глюкозы.<br />

Цель и исходный уровень знаний.<br />

21


Общая цель.<br />

Уметь использовать знания о анаэробном обмене углеводов для объяснения<br />

состояния организма в норме и при патологии, что сопровождаются гипоксией.<br />

Конкретные цели:<br />

1. Трактовать биохимические закономерности внутриклеточного метаболизма<br />

углеводов: анаэробный гликолиз.<br />

2. Уметь писать химизм реакций гликолиза.<br />

Исходный уровень знаний-умений: уметь писать строение углеводов<br />

(биоорганическая химия): глюкозы, фруктозы. Уметь писать строение спиртов,<br />

альдегидов, карбоновых кислот.<br />

Ориентировочная карта для самостоятельного изучения студентами<br />

учебной литературы при подготовке к занятию.<br />

Содержание<br />

и Указания к учебным действиям<br />

последовательность действий<br />

1. Практическое изучение 1.1. Определение молочной кислоты<br />

метода определения молочной методом Уффельмана.<br />

кислоты.<br />

2. Анаэробный гликолиз.<br />

Биологическая роль, химизм,<br />

механизм регуляции.<br />

3. Теоретическое изучение<br />

процесса глюконеогенеза.<br />

2.1. Общая характеристика анаэробного<br />

окисления глюкозы.<br />

2.2. Последовательность реакций и<br />

ферменты гликолиза.<br />

2.3. Гликолитическая оксидоредукция:<br />

субстратное фосфорилирование и<br />

челночные механизмы окисления<br />

гликолитического НАДН. Эффект Пастера.<br />

2.4. Регуляция гликолиза.<br />

2.5. Спиртовое и другие виды брожения.<br />

2.6. Пути утилизации молочной кислоты.<br />

2.7. Причины и последствия<br />

гиперлактатемии.<br />

3.1. Какой процесс называется<br />

„глюконеогенез”? В каких тканях он активно<br />

проходит?<br />

3.2. Физиологичное значение<br />

глюконеогенеза.<br />

3.3. Метаболический путь<br />

глюконеогенеза; необратимые реакции<br />

гликолиза, реакции и ферменты, что<br />

позволяют их обойти.<br />

3.4. Компартментализация превращение<br />

пирувата в фосфоэнолпируват.<br />

3.5. Субстраты глюконеогенеза. Лактат и<br />

аланин как субстраты глюконеогенеза.<br />

3.6. Глюкозо-лактатный цикл (цикл Кори).<br />

3.7. Глюкозо-аланиновый цикл.<br />

3.8. Метаболическая и гормональная<br />

регуляция глюконеогенеза. Регуляторные<br />

ферменты. Болезнь Иценко-Кушинга<br />

(стероидный диабет).<br />

22


Задание для индивидуальной самостоятельной работы студентов.<br />

1. Написать ферментативные реакции превращения интермедиатов в гликолизе.<br />

2. Построить схему гликолиза.<br />

3. Создать схему регуляции обмена глюкозы.<br />

Алгоритм лабораторной работы.<br />

Определение конечного продукта анаэробного гликолиза – молочной кислоты<br />

методом Уффельмана.<br />

Принцип реакции. При взаимодействии комплексного соединения фенолята<br />

железа фиолетового цвета с молочной кислотой образуется лактат железа желтозеленого<br />

цвета.<br />

Ход работы: помещаем в пробирку 1 мл сыворотки крови, добавляем 5 капель 1%<br />

раствора FeCL 3 и 1,0 мл раствора фенола. Наблюдаем за появлением желтозеленого<br />

цвета.<br />

Тема 10. Исследование аеробного окисления глюкозы.<br />

Актуальность темы.<br />

Аэpобное окисление глюкозы играет важную роль в процессах жизнедеятельности<br />

как главный процесс энергообразования (особенно для нервной ткани, сердечной<br />

мышцы). При патологии которая сопpовождается гипоксией тканей (инсульт, инфаркт<br />

миокарда, облитерирующие заболевания сосудов, заболевания органов дыхания)<br />

нарушается аэробный обмен углеводов, это приводит к расстройству других видов<br />

обмена веществ и нарушению функций органов и тканей.<br />

Цель и исходный уровень знаний.<br />

Общая цель.<br />

Уметь использовать знание об аэpобном окислении глюкозы для объяснения<br />

энергетических процессов организма в норме и нарушении их в анаэробных условиях.<br />

Уметь использовать в клинике определения ПВК для оценки энергетического обмена<br />

человека.<br />

Конкретные цели:<br />

1. Трактовать биохимические закономерности внутриклеточного метаболизма<br />

углеводов: аэробное окисление глюкозы.<br />

2. Анализировать изменения уровня ПВК в клинике для оценки энергетического<br />

обмена человека и обеспечения витамином В 1 .<br />

Исходный уровень знаний-умений: уметь писать структуры глюкозы, кетокислот.<br />

Знать строение холоферментов и роль коферментов. Знать энергетический обмен.<br />

23


Ориентировочная карта для самостоятельного изучения студентами<br />

учебной литературы при подготовке к занятию.<br />

Содержание<br />

и<br />

последовательность действий<br />

1. Практическое изучение<br />

определения пировиноградной<br />

кислоты в биологических<br />

жидкостях.<br />

2. Изучение аэробного<br />

окисления глюкозы.<br />

3. Клиническое значение<br />

определения пировиноградной<br />

кислоты в биообъектах.<br />

Указания к учебным действиям<br />

1.1. Определение пировиноградной<br />

кислоты в моче.<br />

2.1. Этапы аэробного окисления<br />

глюкозы.<br />

2.2 Окислительное<br />

декарбоксилирование пирувата.<br />

2.2.1. Мультиферментный<br />

пируватдегидрогеназный комплекс –<br />

особенности функционирования при<br />

участии трех ферментов и пяти<br />

коферментов. Суммарное уравнение<br />

процесса.<br />

2.3. Сравнительная характеристика<br />

биоэнергетики аэробного и анаэробного<br />

окисления глюкозы.<br />

2.4. Эффект Пастера – переключение из<br />

анаэробного на аэробное окисление<br />

глюкозы, особенности регуляции.<br />

2.5. Челночные механизмы окисления<br />

гликолитического НАДН. Малатаспартатный<br />

шунт транспорта<br />

восстановительных<br />

эквивалентов<br />

гликолитического НАДН в митохондрии в<br />

аэробных условиях.<br />

3.1. Причины и последствия<br />

пируватэмии.<br />

Задание для индивидуальной самостоятельной работы студентов.<br />

Подготовить реферат на тему: ”Участие водорастворимых витаминов в<br />

углеводном обмене и их клиническое применение”.<br />

Алгоритм лабораторной работы.<br />

Количественное определение пировиноградной кислоты в моче.<br />

Принцип метода: пировиноградная кислота (ПВК) при взаимодействии с 2,4-<br />

динитрофенилгидразином (2,4-ДФГ) в щелочной среде образует окрашенный<br />

комплекс жѐлто-оранжевого цвета. Интенсивность окраски прямо пропорциональная<br />

количеству ПВК.<br />

Ход работы.<br />

(Использовать сухую посуду). В первую пробирку наливают 0,5 мл мочи; во<br />

вторую – 0,5 мл стандарта. Потом в обе пробирки добавляют по 1 мл раствора 2,4-<br />

ДФГ; и через 5 минут – по 4 мл концентрированного раствора KOH.<br />

Перемешивают и через 5 минут определяют оптическую плотность (экстинкцию)<br />

растворов на ФЕК, в кювете на 5 мм с синим светофильтром. По величинам<br />

24


экстинкций стандарта и опыта рассчитывают содержание ПВК в суточном объеме<br />

мочи.<br />

В норме за сутки с мочой выделяется:<br />

10 – 25 мг (114 – 284 мкмоль) ПВК.<br />

Повышение экскреции отмечают при недостатке витамина B 1 и гипоксиях разного<br />

происхождения.<br />

Тема 11. Альтернативные пути обмена моносахаридов.<br />

Метаболизм фруктозы и галактозы.<br />

Актуальность темы.<br />

К альтернативным путям обмена моносахаридов относят пентозофосфатный и<br />

глюкуронатный пути обмена глюкозы, обмен фруктозы и галактозы.<br />

Пентозофосфатный путь обмена глюкозы – источник пентоз для синтеза<br />

нуклеотидов, нуклеиновых кислот, коферментов, кроме этого является источником<br />

восстановленного НАДФН, который используется при синтезе жирных кислот,<br />

холестерола, стероидных гормонов и других соединений.<br />

Фруктоза и галактоза включаются в путь обмена глюкозы. При нарушении<br />

превращения фруктозы и галактозы развивается фруктоземия и галактоземия.<br />

Цель и начальный уровень знаний-умений.<br />

Общая цель: изучить альтернативные пути обмена моносахаридов.<br />

Конкретные цели: трактовать биохимические закономерности путей обмена<br />

моносахаридов, пентозофосфатный путь окисления глюкозы, путь уроновых кислот.<br />

Исходный уровень знаний-умений: уметь писать строение моносахаридов,<br />

гексуроновых кислот.<br />

Ориентировочная карта для самостоятельного изучения студентами<br />

учебной литературы при подготовке к занятию.<br />

Содержание и<br />

Указания к учебным действиям<br />

последовательность действий<br />

1. Практическое изучение 1.1. Количественное определение пентоз в<br />

метода определения пентоз в сыворотке в крови.<br />

крови.<br />

2. Пентозофосфатный путь 2.1. Биологическое значение и особенности<br />

(ПФП) обмена глюкозы.<br />

функционирования пентозофосфатного пути в<br />

разных тканях.<br />

2.2. Последовательность ферментативых<br />

реакций ПФП:<br />

а) окислительная стадия;<br />

б) стадия изомерных превращений.<br />

2.3. Нарушение пентозофосфатного пути<br />

обмена глюкозы в эритроцитах: энзимопатия<br />

глюкозо-6-фосфат-дегидрогеназы.<br />

3. Метаболизм фруктозы. 3.1. Метаболический путь и ферментативные<br />

реакции превращения фруктозы в организме<br />

человека.<br />

3.2. Наследственные энзимопатии, связанные с<br />

25


генетическими дефектами синтеза ферментов<br />

метаболизма фруктозы – непереносимость<br />

фруктозы (фруктоземия).<br />

4. Метаболизм галактозы. 4.1. Метаболический путь и ферментативные<br />

реакции превращения галактозы в организме<br />

человека.<br />

4.2. Наследственные энзимопатии, связанные с<br />

генетическими дефектами синтеза ферментов<br />

метаболизма галактозы – галактоземия.<br />

Задание для индивидуальной самостоятельной работы студентов:<br />

1. Построить схемы метаболических путей обмена углеводов.<br />

2. Оценивать состояние углеводного обмена по биохимическим показателям при<br />

патологических процессах.<br />

3. Клиническое значение галактозной пробы.<br />

Алгоритм лабораторной работы.<br />

1. Количественное определение пентоз в крови.<br />

Принцип метода: метод базируется на цветной реакции между пентозой<br />

(рибозой или дезоксирибозой) и орцином в кислой среде в присутствии Fe 3+ . При их<br />

взаимодействии образуется комплекс зеленого цвета. Интенсивность окраски зависит<br />

от количества пентоз.<br />

Ход работы:<br />

В пробирку к 0,5 мл исследуемых растворов добавить 0,5 мл 1% оpцина<br />

(приготовленного на 0,1% растворе FeCl 3 в концентрированной HCl). Одновременно<br />

поставить стандарт: взять 0,5 мл раствора пентозы известной концентрации и<br />

добавить 0,5 мл орцинового реактива.<br />

Пробирки поместить в кипящую водяную баню на 40 минут. Потом вытянуть,<br />

прибавить по 5 мл воды; перемешать содержание пробирок и определить оптическую<br />

плотность растворов на ФЭК в кювете на 5 мм при красном светофильтре (λ = 665 нм).<br />

По величинами оптической плотности стандарта и исследуемого раствора<br />

составить пропорцию и рассчитать содержание пентоз.<br />

В норме концентрация пентоз: в крови – меньше 133 мкмоль/л (2мг%),<br />

в моче – в среднем около 250 мг/сут.<br />

Тема 12. Исследование катаболизма и биосинтеза гликогена.<br />

Регуляция обмена гликогена.<br />

Актуальность темы.<br />

Знание врачом биохимических механизмов синтеза и распада гликогена, как<br />

процессов регулирующих концентрацию глюкозы в крови, имеет важное значение для<br />

оценки состояния углеводного обмена, понимания патогенеза отдельных<br />

наследственных и ненаследственных заболеваний и их диагностики.<br />

Цель и исходный уровень знаний.<br />

Общая цель.<br />

Выучить и написать схемы биохимических процессов синтеза и распада гликогена,<br />

их регуляция и значение в патогенезе гликогенозов и агликогенозов.<br />

Конкретные цели:<br />

26


1. Трактовать функциональные особенности и биологическое значение синтеза и<br />

распада гликогена в тканях.<br />

2. Объяснять молекулярно-биологические основы наследственных энзимопатий<br />

связанных с обменом гликогена.<br />

Исходный уровень знаний-умений: уметь писать структуру мономеров и<br />

определять типы связей в молекулах наиболее распространенных гомо- и<br />

гетерополисахаридов.<br />

Ориентировочная карта для самостоятельного изучения студентами<br />

учебной литературы при подготовке к занятию.<br />

Содержание<br />

и Указания к учебным действиям<br />

последовательность действий<br />

1. Практическое изучение 1.1. Выявление гликогена в печени.<br />

выявления гликогена в печени.<br />

2. Синтез гликогена и его 2.1. Структура гликогена и его<br />

нарушения.<br />

биологическая роль.<br />

2.2. Объясните механизмы биосинтеза<br />

гликогена (реакции, ферменты).<br />

2.3. Генетические нарушения<br />

ферментных систем синтеза гликогена,<br />

характеристика<br />

наиболее<br />

3. Катаболизм гликогена.<br />

Регуляция обмена гликогена.<br />

4. Метаболизм углеводных<br />

компонентов гликоконъюгатов.<br />

распространенных агликогенозов.<br />

3.1. Объясните биохимические<br />

механизмы распада гликогена в печени и<br />

мышцах: реакции, ферменты,<br />

биологическая роль. Чем отличается распад<br />

гликогена в печени и мышцах?<br />

3.2. Гормональная регуляция обмена<br />

гликогена: каскадный механизм ц-АМФзависимой<br />

регуляции активности<br />

гликогенфосфорилазы и гликогенсинтетазы.<br />

3.3. Генетические нарушения процесса<br />

распада гликогена (гликогенозы).<br />

4.1. Биосинтез О- и N- связанных<br />

гликопротеинов;<br />

значение<br />

гликозилтрансфераз и долихолфосфата.<br />

4.2. Биосинтез гликолипидов на примере<br />

образования олигосахаридных фрагментов<br />

детерминант групп крови человека системы<br />

АВ0. Ферменты катаболизма<br />

гликоконъюгатов. Генетические нарушения<br />

метаболизма гликоконъюгатов (ревматизм,<br />

гликозидозы,<br />

гликолипидозы).<br />

мукополисахаридозы,<br />

Задание для индивидуальной самостоятельной работы студентов.<br />

Создание схемы в электронном варианте: “Регуляция процессов синтеза и<br />

распада гликогена”.<br />

27


Алгоритм лабораторной работы.<br />

Количественное определение глюкозы в крови натощак.<br />

Принцип метода: глюкоза при взаимодействии с ортотолуидином образует продукт<br />

сине-зеленого цвета. Интенсивность окраски прямопропорциональна количеству<br />

глюкозы.<br />

В норме концетрация глюкозы крови:<br />

3,3 – 5,5 ммоль/л.<br />

Ход работы.<br />

В сухую пробирку вносят 2,0 мл ортотолуидинового реактива (отмеряют<br />

центрифужной мерной пробиркой) и добавляют к нему микропипеткой фильтрат крови<br />

– 0,2 мл (фильтрат получают путем смешивания 0,2 мл крови с 1,8 мл 3% раствора<br />

трихлоруксусной кислоты со следующим фильтрованием).<br />

В другую сухую пробирку вносят 2,0 мл ортотолуидинового реактива и 0,2 мл<br />

стандартного раствора глюкозы (4,5 ммоль/л).<br />

Пробирки помещают на 8 минут в кипящую водяную баню; потом охлаждают и<br />

содержание пробирок фотометрируют на ФЭК в 5 мм кювете при красном<br />

светофильтре (длина волны = 620 нм).<br />

По величинам экстинкций рассчитывают концентрацию глюкозы в крови.<br />

Пример расчета:<br />

экстинкция фильтрата - 0,28<br />

экстинкция стандарта - 0,25<br />

концентрация глюкозы в фильтрате - Х<br />

концентрация глюкозы в стандарте – 4,5 ммоль/л<br />

4,5 ммоль/л - 0,25<br />

Х - 0,28<br />

Х =<br />

4,5<br />

0,28<br />

0,25<br />

= 5,0 ммоль/л<br />

Тема 13. Исследование механизмов метаболической и<br />

гормональной регуляции обмена углеводов. Сахарный диабет.<br />

Актуальность темы.<br />

Регуляция обмена углеводов, на всех этапах их синтеза и распада,<br />

обеспечивается нейрогуморальным путем. Инсулин, модифицируя разные пути<br />

метаболизма углеводов, уменьшает уровень глюкозы в крови. Соматотропный,<br />

адренокортикотропный, тиреотропный гормоны, тироксин, адреналин,<br />

глюкокортикоиды и глюкагон вызывают гипергликемию.<br />

В то же время, углеводный обмен регулируется разными факторами, которые<br />

влияют на активность ферментов концентрацией: субстратов, метаболитов,<br />

коферментов, наличием или отсутствием кислорода.<br />

Цель и исходный уровень знаний.<br />

Общая цель.<br />

Знать интеграцию всех этапов обмена углеводов и контроль содержания глюкозы<br />

в крови, что достигается путем тесного взаимодействия нейрогенных и гуморальных<br />

28


факторов, главными среди которых являются гормоны, которые осуществляют гипо- и<br />

гипергликемическое влияние.<br />

Наиболее распространенным заболеванием основу которого составляет<br />

абсолютная или относительная инсулиновая недостаточность, является сахарный<br />

диабет. Каждый будущий врач должен хорошо усвоить механизмы гормональной<br />

регуляции обмена углеводов, так как данные знания объясняют биохимическую и<br />

клиническую диагностику, а также подходы к лечению патологических изменений<br />

обмена углеводов.<br />

Конкретные цели:<br />

1. Анализировать изменения уровня глюкозы крови, механизм ее гормональной<br />

регуляции (инсулин, глюкагон, адреналин), патологические проявления<br />

нарушений обмена глюкозы, сахарный диабет, голодание.<br />

Исходный уровень знаний-умений.<br />

Уметь писать формулы моно- и дисахаридов (биоорганическая химия). Знать<br />

эндокринные железы, которые принимают участие в регуляции обмена углеводов<br />

(биология, гистология).<br />

Ориентировочная карта для самостоятельного изучения студентами<br />

учебной литературы при подготовке к занятию.<br />

Содержание<br />

и Указания к учебным действиям<br />

последовательность действий<br />

1. Практическое изучение 1.1. Принцип метода глюкозотолерантного<br />

глюкозотолерантного теста. теста.<br />

2. Гормоны-регуляторы 2.1. Механизмы гипогликемического<br />

обмена глюкозы, эффекты и эффекта инсулина.<br />

механизмы влияния на уровень 2.2. Механизм влияния на углеводный<br />

глюкозы.<br />

обмен глюкагона, адреналина,<br />

глюкокортикоидов.<br />

3. Глюкоземия: нормальное 3.1. Нормогликемия: механизмы ее<br />

состояние и его нарушение. поддержки.<br />

3.2. Гипогликемия: причины<br />

возникновения и последствия для организма.<br />

3.3. Гипергликемия – причины и<br />

осложнения.<br />

4. Сахарный диабет: 4.1. Клинико-биохимическая<br />

инсулинзависимый тип I и характеристика.<br />

инсулиннезависимый тип ІІ.<br />

4.2. Диагностические критерии сахарного<br />

диабета:<br />

а) глюкозотолерантный тест;<br />

б) двойная сахарная нагрузка.<br />

в) гликозилированный Нb А 1С .<br />

Индивидуальная самостоятельная работа студента:<br />

Подготовить реферативный доклад: “Метаболические изменения и осложнения<br />

при сахарном диабете”.<br />

Алгоритм лабораторной работы.<br />

Оральный глюкозотолерантный тест.<br />

Принцип метода: утром натощак определяют концентрацию глюкозы в крови,<br />

взятой из пальца. После этого пациенту дают выпить раствор глюкозы из расчета 1 г<br />

29


глюкозы на 1 кг веса тела. А затем, на протяжении 3-х часов, у него через каждый час<br />

берут кровь и определяют в ней концентрцию глюкозы ортотолуидиновым методом<br />

(см. предыдущее занятие).<br />

По найденным величинам строят сахарную кривую: по горизонтали откладывают<br />

время в часах, а по вертикали – концентрацию глюкозы в крови.<br />

В норме в крови здорового человека:<br />

1) Максимальное повышение уровня глюкозы наблюдается через 1 час после<br />

сахарной нагрузки; но не превышает “почечный порог”.<br />

2) ко второму часу уровень глюкозы в крови снижается ниже начального уровня.<br />

3) к третьему часу концентрация глюкозы в крови возвращается к норме.<br />

С, ммоль/л<br />

12,0<br />

10,0<br />

8,0<br />

6,0<br />

2<br />

4,0 1<br />

2,0<br />

1 2 3 час<br />

1 - сахарная кривая в норме;<br />

2 - сахарная кривая при скрытом сахарном диабете.<br />

Тема 14. Исследование катаболизма и биосинтеза<br />

триацилглицеролов и фосфолипидов. Установление молекулярных<br />

механизмов регуляции липолиза.<br />

Актуальность темы.<br />

Липиды в организме человека выполняют энергетическую, депонирующую,<br />

регуляторную и структурную функции, принимают участие в построении и<br />

функционировании биологических мембран клеток. Знания патохимии липидного<br />

обмена необходимы для понимания патогенеза наиболее распространенных<br />

заболеваний человека (атеросклероз, ожирение, стеатогепатит и др.)<br />

30


Цель и исходный уровень знаний.<br />

Общая цель.<br />

Уметь использовать знания о мобилизации жира из жировых депо, окислении<br />

липидов в тканях в клинике с целью объяснения патогенеза ряда заболеваний<br />

(отдельных эндокринных заболеваний, ожирения, наследственных болезней).<br />

Конкретные цели:<br />

1. Трактовать биохимические функции простых и сложных липидов в организме:<br />

участие в построении и функционировании биологических мембран клеток,<br />

запасная энергетическая функции, использование в качестве предшественников в<br />

биосинтезе биологически активных соединений липидной природы.<br />

2. Трактовать биохимические закономерности внутриклеточного метаболизма<br />

липидов: катаболизм и биосинтез триацилглицеролов, фосфолипидов,<br />

гормональная регуляция липолиза.<br />

Исходный уровень знаний-умений.<br />

1. Знать классификацию липидов.<br />

2. Писать формулы глицерола, жирных кислот, триацилглицеролов, фосфолипидов.<br />

Ориентировочная карта для самостоятельного изучения студентами<br />

учебной литературы при подготовке к занятию.<br />

Содержание и<br />

Указания к учебным действиям<br />

последовательность действий<br />

1. Практическое значение 1.1. Определение содержания общих<br />

определения общих липидов в липидов в сыворотке крови за методом<br />

сыворотке крови.<br />

Кункеля.<br />

2. Пути метаболизма простых<br />

липидов (триацилглицеролов).<br />

Механизмы регуляции.<br />

2.1. Биологические функции главных<br />

классов липидов: энергетическая,<br />

структурная, регуляторная.<br />

2.2. Катаболизм триацилглицеролов в<br />

адипоцитах жировой ткани:<br />

последовательность реакции, механизмы<br />

регуляции активности триглицеридлипазы.<br />

2.3. Нейрогуморальная регуляция липолиза<br />

с участием адреналина, норадреналина,<br />

глюкагона и инсулина.<br />

2.4. Окисление глицерола: ферментативные<br />

реакции, биоэнергетика.<br />

2.5. Биосинтез триацилглицеролов.<br />

2.6. Адипоциты жировой ткани и их роль в<br />

обмене липидов и биоэнергетических<br />

процессах в организме.<br />

2.7. Патохимия ожирения.<br />

3. Обмен сложных липидов. 3.1. Биологическая роль сложных<br />

липидов.<br />

3.2. Биосинтез фосфатидилхолина.<br />

3.3. Какие липотропные факторы<br />

(незаменимые компоненты еды)<br />

необходимы для синтеза<br />

фосфатидилхолина?<br />

3.4. Нарушение обмена сложных<br />

липидов – стеатоз печени.<br />

31


Индивидуальная самостоятельная работа студента:<br />

1.Подготовить реферат на тему «Ожирения».<br />

2.Подготовить реферативный доклад: „Биохимические механизмы развития<br />

стеатогепатита”.<br />

3. Создать схему гормональной регуляции липолиза.<br />

4.Построить схему и написать химические реакции катаболизма<br />

триацилглицеролов.<br />

5. Построить схему и написать химические реакции окисления глицерола.<br />

6. Построить схему и написать химические реакции биосинтеза<br />

триацилглицеролов.<br />

7. Объяснить молекулярные механизмы регуляции обмена липидов.<br />

Алгоритм лабораторной работы<br />

Количественное определение липидов по методу Кункеля.<br />

Принцип метода: водорастворимые комплексы липидов сыворотки крови при<br />

взаимодействии с водонасыщенным фенолом разрушаются с образованием<br />

свободных липидов. Вследствие этого сыворотка мутнеет; интенсивность помутнения<br />

зависит от количества липидов в сыворотке.<br />

Ход работы.<br />

К 1,6 мл реактиву Кункеля (водонасыщенного фенола) добавляют 0,2 мл<br />

исследуемой сыворотки, перемешивают, через 30 мин колориметрируют на ФЭК в<br />

кювете 3 мм с бесцветным светофильтром. (При очень большой мутности смесь<br />

разводят реактивом Кункеля в 2 раза и колориметрируют. Результат умножают на 2).<br />

Расчет: величину экстинкции умножают на 100.<br />

Hоpма составляет 35 - 45 единиц оптической плотности.<br />

Норма концентрации общих липидов в сыворотке крови 4 – 8 г/л.<br />

Кровь для анализа всех показателей обмена липидов берут через 12 часов после<br />

приема пищи (натощак).<br />

Клиническое значение анализа: у больных сахарным диабетом, липоидным<br />

нефрозом, острым или хроническим нефритом, атеросклерозом и некоторыми<br />

другими заболеваниями наблюдается выраженная гипеpлипидэмия. Часто она<br />

наблюдается при гиповитаминозах, ИБС, панкреатите, злоупотреблении алкоголем.<br />

Тема 15. В-окисление жирних и биосинтез жирных кислот.<br />

Кетоновые тела.<br />

Актуальность темы.<br />

Свободные жирные кислоты в плазму крови поступают после гидролиза<br />

триглицеридов жировой ткани и являются главными энергетическими субстратами<br />

для клеток. Определение жирных кислот в сыворотке крови имеет диагностическое<br />

значение. Гиперлипацидэмия наблюдается при сахарном диабете, при гиперсекреции<br />

адреналина и глюкокортикоидов, при нефрозах, голодании. Гиполипацидэмия<br />

отмечается при гипотиреозе, повышенной секреции инсулина.<br />

Кетоновые тела: ацетоуксусная кислота, β-гидроксимасляная кислота<br />

синтезируются в печени и выполняют энергетическую функцию. В норме они<br />

образуются в небольших количествах и окисляются в тканях до оксида углерода и<br />

32


воды. Моча здорового человека дает отрицательную реакцию на кетоновые тела.<br />

При сахарном диабете, базедовой болезни, голодании происходит усиленный распад<br />

жиров (и белков), в связи с чем в крови накапливаются кетоновые тела,<br />

обусловливая смещение pH крови в кислую сторону (ацидоз). Это приводит к<br />

развитию интоксикации организма (кетоз).<br />

Цель и начальный уровень знаний-умений.<br />

Общая цель: изучить процесс β-окисления жирных кислот и пути использования<br />

ацетил-КоА в организме, а также биосинтез кетоновых тел и последствия кетоза.<br />

Конкретные цели:<br />

1. Трактовать биохимические закономерности метаболизма жирных кислот.<br />

2. Объяснять биохимические основы возникновения и развития нарушений обмена<br />

липидов.<br />

Исходный уровень знаний-умений: уметь писать строение жирных кислот,<br />

кетоновых тел.<br />

Ориентировочная карта для самостоятельного изучения студентами<br />

учебной литературы при подготовке к занятию.<br />

Содержание<br />

и Указания к учебным действиям<br />

последовательность действий<br />

1. Практическое значение 1.1. Определение кетоновых тел в моче.<br />

определения кетоновых тел в<br />

моче.<br />

2. Окисление жирных кислот. 2.1. Окисление жирных кислот (β-окисление)<br />

а) активация жирных кислот;<br />

б) роль карнитина в транспорте жирных кислот в<br />

митохондрии;<br />

в) последовательность ферментативних реакций.<br />

2.2. Энергетика β-окисление жирных кислот.<br />

2.3. Окисление глицерола.<br />

3. Биосинтез жирных кислот. 3.1. Биосинтез высших жирных кислот,<br />

метаболические источники.<br />

3.2. Биосинтез насыщенных жирных кислот<br />

(пальмитата).<br />

3.3. Синтез малонил-КоА.<br />

3.4. Особенности строения синтетазы жирных<br />

кислот, ацилтранспортирующего белка. Источники<br />

НАДФН для биосинтеза жирных кислот.<br />

3.5.Регуляция биосинтеза жирных кислот.<br />

3.6.Элонгация насыщенных жирных кислот.<br />

3.7.Образование моно- и полиненасыщенных<br />

жирных кислот. Физиологичное значение.<br />

4. Обмен кетоновых тел. 4.1. Кетоновые тела. Реакции биосинтеза и<br />

утилизации кетоновых тел, их физиологичное<br />

значение.<br />

4.2. Метаболизм кетоновых тел в условиях<br />

патологии. Механизмы избыточного роста<br />

содержания кетоновых тел при сахарном диабете и<br />

голодании.<br />

4.3. Последствия кетоза.<br />

33


Задание для индивидуальной самостоятельной работы студентов.<br />

Создать схемы:<br />

1. Транспорт и депонирование липидов.<br />

2. Подготовить реферативный доклад „Причины и последствия кетоза”,<br />

„Ацетонемический синдром у детей” (для педиатров).<br />

Алгоритм лабораторной работы.<br />

Выявление ацетона (кетоновых тел) в моче (реакциями с нитропрусидом натрия и<br />

хлоридом железа). Выявление кетоновых тел в моче экспресс-методом. Значение<br />

выявления кетоновых тел в крови и моче для медицины.<br />

Определение кетоновых тел в моче.<br />

Принцип метода: ацетон и ацетоуксусная кислота при взаимодействии с<br />

нитpопpуссидом натрия (Na 2 [Fe (CN) 6 NO]) в щелочной среде образуют продукты<br />

реакции оранжевого цвета. При подкислении ледяной ( 100% ) уксусной кислотой<br />

эти продукты приобретают вишневый цвет.<br />

Ход работы.<br />

В центpифужную пробирку наливают 0,5 мл исследуемой мочи, потом 0,5<br />

мл 10% раствора щелочи ( NaOH ) и 0,5 мл раствора нитpопpуссида натрия. При<br />

перемешивании развивается оранжевая расцветка. Добавление 0,5 мл ледяной<br />

уксусной кислоты вызывает вишневую окраску.<br />

В крови концентрация кетоновых тел равняется<br />

0,034-0,43 ммоль/л ( 1-2 мг% ).<br />

В норме в моче кетоновые тела не обнаруживаются. Они появляются при<br />

сахарном и стероидном диабете, при голодании, при недостатке углеводов в<br />

питании.<br />

Тема 16. Биосинтез и биотрансформация холестерола.<br />

Исследование нарушений липидного обмена: стеаторея,<br />

атеросклероз, ожирение, гиперлипопротеинемии.<br />

Актуальность темы.<br />

Наиболее распространенные заболевания человечества – сердечно-сосудистые<br />

болезни и их тяжелые осложнения – ишемическая болезнь сердца (ИБС),<br />

ишемическая болезнь мозга и нижних конечностей связанны с нарушением обмена<br />

холестерола и развитием атеросклероза. Ожирение – эпидемия 21-го века. Его<br />

патогенетическую основу составляет нарушение обмена триацилглицеролов.<br />

Сахарный диабет сопровождается развитием микро- и макроангиопатий,<br />

последние обусловленные расстройством обмена холестерола.<br />

Знания метаболизма липидов необходимы для усвоения этиологии, патогенеза,<br />

факторов риска атеросклероза и его метаболической и фармакологической<br />

коррекции.<br />

Цель и исходный уровень знаний.<br />

Общая цель: изучение метаболизма и биотрансформации холестерола<br />

необходимо для глубокого анализа разных форм патологии липидного обмена,<br />

которые составляют молекулярную основу наиболее распространенных заболеваний<br />

человечества.<br />

34


Конкретные цели:<br />

1. Трактовать биохимические закономерности регуляции биосинтеза холестерола и<br />

его биотрансформации: этерификация, образования желчных кислот,<br />

стероидных гормонов, витамина D 3 .<br />

2. Анализировать изменения в системе циркуляторних транспортных липидов при<br />

патологии обмена липидов (атеросклероз, ожирение, сахарный диабет).<br />

3. Объяснять биохимические основы развития патологии обмена липидов:<br />

генетических и приобретенных (атеросклероз, ожирение, сахарный диабет).<br />

Исходный уровень знаний-умений: знать строение и функции липидов, гормоны<br />

желез внутренней секреции.<br />

Ориентировочная карта для самостоятельного изучения студентами<br />

учебной литературы при подготовке к занятию.<br />

Содержание<br />

и Указания к учебным действиям<br />

последовательность действий<br />

1. Практическое изучение 1.1. Определение содержания<br />

определения холестерола в холестерола в сыворотке крови.<br />

сыворотке крови по Ильку.<br />

2. Биосинтез холестерола. 2.1. Биологическая роль холестерола.<br />

2.2. Циркуляторный транспорт<br />

холестерола. Норма содержания<br />

холестерола в сыворотке крови. Транспорт<br />

холестерола, изменения в системе<br />

липопротеинов при патологии, их<br />

функциональное значение.<br />

2.3. Схема реакций синтеза холестерола.<br />

Ключевая реакция биосинтеза.<br />

2.4. Регуляция синтеза холестерола.<br />

3. Пути биотрансформации 3.1. Механизм этерификации<br />

холестерола.<br />

холестерола.<br />

3.2. Биосинтез желчных кислот из<br />

холестерола.<br />

3.3. Биосинтез стероидных гормонов из<br />

холестерола.<br />

3.4. Образование витамина D 3 из<br />

холестерола.<br />

4. Патология липидного 4.1. Механизмы развития атеросклероза.<br />

обмена.<br />

4.2. Механизмы развития ожирения.<br />

4.3. Нарушение липидного обмена при<br />

сахарном диабете (макроангиопатий, кетоз),<br />

механизмы их развития.<br />

4.4. Стеаторея, механизм развития.<br />

4.5. Клинико-биохимическая<br />

характеристика первичных и вторичных<br />

липопротеинэмий по классификации ВОЗ<br />

Задание для индивидуальной самостоятельной работы студентов.<br />

1. Создание схемы в электронном варианте по теме “Биосинтез холестерола и его<br />

регуляция”, “Транспорт липидов”.<br />

35


2. Оценка по биохимическим показателям нарушений липидного обмена при<br />

патологических состояниях.<br />

Алгоритм лабораторной работы.<br />

Количественное определение холестерола в крови по Ильку.<br />

Принцип метода: Холестерол при взаимодействии с уксусным ангидридом в<br />

присутствии концентрированных серной и уксусной кислот образует продукты реакции<br />

сине-зеленого цвета. Интенсивность окраски прямо пропорциональна количеству<br />

холестерола.<br />

Ход работы.<br />

Пробирки и микропипетки должны быть сухими. В две центpифужные мерные<br />

пробирки наливают по 2 мл реактива Илька (Осторожно, концентрированные<br />

кислоты!!!); потом в одну из них отмеряют 0,1 мл стандартного раствора холестерола,<br />

а во вторую - 0,1 мл исследуемой сыворотки. Содержание пробирок осторожно<br />

стряхивают для перемешивания и оставляют на 20 минут. Потом растворы<br />

фотометриpуют на ФЭК при красном светофильтре (λ = 630-690 нм). По величинам<br />

оптической плотности (экстинкции) стандарта и сыворотки составляют пропорцию и<br />

рассчитывают концентрацию холестерола в исследуемой сыворотке.<br />

В норме концентрация холестерола (общего) в сыворотке взрослого человека<br />

составляет 3,1 – 5,2 ммоль/л (120-250 мг%). Эфиpосвязанный холестерол сыворотки<br />

составляет 2/3 общего холестерола.<br />

Тема 17. Исследование превращений аминокислот<br />

(трансаминирование, дезаминирование, декарбоксилирование).<br />

Актуальность темы.<br />

В процессе декарбоксилирования аминокислот в тканях образуются активные<br />

соединения – биогенные амины (ГАМК, дофамин, гистамин, серотонин, норадреналин,<br />

адреналин), и амины – эндогенные токсины (путресцин, кадаверин) при гниении<br />

белков в кишечнике.<br />

В процессе дезаминирования аминокислот образуются кетокислоты, которые<br />

могут использоваться в процессе трансаминирования для синтеза заменимых<br />

аминокислот.<br />

Аланинаминотрансфераза (АлАТ) является гепатоспецифическим ферментом,<br />

аспартатаминотрансфераза (АсАТ) является кардиоспецифическим ферментом. Эти<br />

ферменты используются для энзимодиагностики заболеваний печени и миокарда.<br />

Цель и исходный уровень знаний.<br />

Общая цель:<br />

1. Усвоить принцип метода и оценку клинического значения определения<br />

активности АлАТ и АсАТ.<br />

2. Воспроизвести в эксперименте процесс переаминирования с использованием<br />

глутаминовой и пировиноградной кислот.<br />

Конкретные цели:<br />

1. Трактовать биохимические закономерности внутриклеточного метаболизма<br />

аминокислот: процессы тpансаминирования, дезаминирования,<br />

36


декаpбоксилирования, объяснять биологическое действие образуемых биогенных<br />

аминов: серотонина, гистамина, гамма-аминомасляной кислоты.<br />

2. Написать уравнение реакции переаминирования глутаминовой и пировиноградной<br />

кислот.<br />

Исходный уровень знаний-умений: уметь писать формулы 20 аминокислот.<br />

Применять метод хроматографии для выявления аминокислот.<br />

Ориентировочная карта для самостоятельного изучения студентами<br />

учебной литературы при подготовке к занятию.<br />

Содержание<br />

и Указания к учебным действиям<br />

последовательность действий<br />

1. Практическое изучение 1.1. Определение активности<br />

определения активности аминотрансфераз в сыворотке крови.<br />

аминотрансфераз в сыворотке<br />

крови.<br />

2. Пул свободных 2.1. Пути поступления свободных<br />

аминокислот в организме. аминокислот в ткани.<br />

2.2. Пути использования свободных<br />

3. Общие пути превращения<br />

аминокислот.<br />

аминокислот в тканях.<br />

3.1. Трансаминирования аминокислот:<br />

реакции и их биохимическое значение.<br />

3.2. Написать уравнение реакций<br />

переаминирования глутаминовой и<br />

пировиноградной кислот.<br />

3.3. Механизм действия<br />

аминотрансфераз.<br />

3.4. Прямое и непрямое<br />

дезаминирование свободных L-<br />

аминокислот в тканях.<br />

3.5. Декарбоксилирование L-<br />

аминокислот в организме человека.<br />

Физиологичное значение образованных<br />

продуктов.<br />

3.6. Окисление биогенных аминов.<br />

Задание для индивидуальной самостоятельной работы студентов.<br />

1. Строить схемы и писать биохимические реакции превращения аминокислот в<br />

метаболических процессах дезаминирования, трансаминирования и<br />

декарбоксилирования.<br />

2. Анализировать и трактовать молекулярные механизмы регуляции обмена<br />

аминокислот и отдельных метаболических путей.<br />

3. Подготовить реферативное сообщение: ”Клиническое значение определения<br />

аминотрансфераз”.<br />

Алгоритм лабораторной работы.<br />

1. Воспроизвести в эксперименте процесс трансаминирования, используя<br />

глутаминовую и пировиноградную кислоты.<br />

Принцип метода: заключается в том, что в процессе ферментативного переноса<br />

аминогруппы с глутаминовой кислоты на кетокислоту (ПВК) образуется аланин. О том,<br />

что проходит переаминирование, заключают по появлению аланина на хромотограме.<br />

37


Ход работы: в две пробирки отмеряют по 0,5 мл раствора глутаминовой кислоты,<br />

0,5 мл раствора ПВК, 1 мл раствора углекислого калия и 0,25 мл раствора<br />

монобромуксусной кислоты.<br />

В 1 пробирку (опыт) добавляют 0,5 мл свежей мышечной кашки, во вторую<br />

пробирку - мышечную кашку, которая предварительно прокипячена на протяжении<br />

1-2 минут. Обе пробирки ставят в термостат при t = 37 о С на 15 минут. Потом в каждую<br />

добавляют по 0,25 мл уксусной кислоты и кипятят 2-3 минуты до полного осаждения<br />

белков. Содержимое пробирок фильтруют.<br />

Фильтраты хроматографируют. С этой целью на линии старта двух полосок<br />

фильтровальной бумаги (опыт и контроль) наносят по капле фильтратов из пробирок,<br />

каждый раз подсушивая на воздухе. Полоски бумаги опускают в пробирки, на дне<br />

которых находится фенол, насыщенный водой. Пробирки в штативе помещают в<br />

термостат на 1 час при 35-40 о С. После этого полоски бумаги вынимают, отмечают<br />

линию фронта (финиш) растворителя, подсушивают 10-15 минут при 100 о С, а затем<br />

проявляют раствором нингидрина. Снова подсушивают.<br />

Для каждого определенного пятна вычисляют коэффициент Rf по формуле:<br />

Rf = 1/h<br />

где, 1- это расстояние от старта к центру пятна,<br />

h- расстояние от старта к финишу ( расстояние, которое прошел<br />

растворитель).<br />

На основе полученных данных делают вывод, хроматограму подклевывают к<br />

протоколу.<br />

Rf аминокислот (для фенола):<br />

Аспарагиновая к-та – 0,07 Аргинин – 0,41<br />

Глутаминовая к-та – 0,16 Тирозин – 0,52<br />

Цистеин – 0,19 Аланин – 0,55<br />

Глицин (гликокол) – 0,30 Фенилаланин – 0,78<br />

Метионин – 0,39 Лейцин – 0,79<br />

2. Определение активности аминотрансфераз.<br />

Принцип метода. Аминотрансферазы – ферменты которые содержат в качестве<br />

коферментов фосфопиридоксамин, катализируют обратный перенос аминогрупп с<br />

α-аминокислот на α-кетокислоты. Определение концентраци α-кетокислот, которые<br />

образуются при трансаминирование лежит в основе динитрофенилгидразинового<br />

метода определения активности трансаминаз.<br />

Ход работы. Определение аспартатаминотрансферазы (АсАТ).<br />

В пробирку вносят 0,5 мл субстратно-буферной смеси для определения АсАТ,<br />

выдерживают в термостате при t =37 о С в течении 5 минут, добавляют 0,1 мл<br />

сыворотки и инкубируют при t =37 о С 60 минут. Потом добавляют 0,5 мл раствора<br />

динитрофенилгидразина и выдерживают в течении 20 минут при комнатной<br />

температуре. Добавляют 5 мл 0,4 М раствору NaOH, перемешивают и оставляют на<br />

10 минут.<br />

Измеряют оптическую плотность проб, которая исследуются при λ = 560 нм.<br />

Определение активности аланинаминотрансферазы (АлАТ). В пробирку вносят<br />

0,5 мл субстратно-буферной смеси для определения АлАТ, выдерживают в<br />

термостате при t =37 о С в течении 5 минут, добавляют 0,1 мл сыворотки и инкубируют<br />

при t =37 о С 30 минут. Потом добавляют 0,5 мл раствора динитрофенилгидрозина и<br />

выдерживают в течении 20 минут при комнатной температуре. Добавляют 5 мл 0,4 М<br />

раствору NaOH, перемешивают и оставляют на 10 минут. Измеряют оптическую<br />

38


плотность проб, которые исследуются. Контрольные пробы обрабатывают так, как<br />

опытные, но сыворотку добавляют после инкубации проб.<br />

Расчет активности ферментов проводят по калибровочному графику. При<br />

построении калибровочного графика на оси ординат откладывают значения<br />

оптической плотности, а на оси абсцисс содержание ПВК.<br />

Физиологические уровни: для АсАТ – 0,1-0,5, для АлАТ – 0,1-0,7 мкмоль ПВК на<br />

1 мл сыворотки за 1 час инкубации при t =37 о С.<br />

Тема 18. Исследование процессов детоксикации аммиака и<br />

биосинтеза мочевины.<br />

Актуальность темы.<br />

Понимание биохимических процессов, которые лежат в основе обезвреживания<br />

аммиака, а также правильная трактовка изменения концентрации мочевины в крови и<br />

моче, крайне необходимы практикующему врачу для правильной постановки диагноза,<br />

оценки состояния больного и динамического наблюдения за эффективностью<br />

назначенного лечения. Измерение содержания мочевины является важным<br />

показателем конечного этапа белкового обмена. В норме с мочой выделяется в<br />

среднем 25-30 г мочевины в сутки. При печеночной недостаточности синтез<br />

мочевины ослабляется, поэтому ее концентрация в крови уменьшается.<br />

При почечной или сердечно-сосудистой недостаточности выделение мочевины с<br />

мочой уменьшается, а уровень в крови повышается, в результате чего развивается<br />

уремия - отравление организма продуктами азотистого обмена. Количество мочевины<br />

в крови увеличивается также при усилении катаболизма белков (лучевая болезнь,<br />

злокачественные образования, интоксикации, лихорадка и др.). Анализ является<br />

обязательным при обследовании и оценки состояния больных с заболеваниями почек<br />

и печени.<br />

Цель и исходный уровень знаний.<br />

Общая цель.<br />

Уметь анализировать изменения концентрации мочевины в крови и<br />

интерпретировать полученные результаты. Освоить унифицированный метод<br />

количественного определения мочевины в крови. Изучить этапы биосинтеза<br />

мочевины.<br />

Конкретные цели:<br />

1. Трактовать метаболические закономерности образования и обезвреживания<br />

аммиака, циркуляторного транспорта аммиака, биосинтеза мочевины.<br />

2. Анализировать изменения в системах транспорта и обезвреживания аммиака при<br />

генетических аномалиях ферментов метаболизма аммиака.<br />

Исходный уровень знаний-умений: знать химическую структуру мочевины и<br />

веществ, которые принимают участие в процессах обезвреживания аммиака.<br />

39


Ориентировочная карта для самостоятельного изучения студентами<br />

учебной литературы при подготовке к занятию.<br />

Содержание<br />

и Указания к учебным действиям<br />

последовательность действий<br />

1. Практическое изучение 1.1. Определение содержания мочевины<br />

определения содержания в сыворотке крови.<br />

мочевины в сыворотке крови.<br />

2. Образование аммиака и 2.1. Пути образования аммиака.<br />

процессы<br />

срочного 2.2. Объяснить молекулярные<br />

обезвреживания его в организме. механизмы токсического влияния аммиака<br />

на организм.<br />

2.3. Циркуляторный транспорт аммиака.<br />

2.4. Расскажите о 4 молекулярных<br />

механизмах срочного обезвреживания<br />

аммиака. Какие существуют пути<br />

использования организмом образованных<br />

азотистых продуктов?<br />

3. Биосинтез мочевины. 3.1. Какие процессы поставляют<br />

свободный аммиак на первом этапе синтеза<br />

мочевины? Hапишите реакции синтеза<br />

глутамина, каpбомаилфосфата?<br />

3.2. Дать общую характеристику<br />

процесса биосинтеза мочевины, химизм<br />

4. Клиническое значение<br />

исследования мочевины в крови<br />

и моче.<br />

реакций, названия ферментов.<br />

4.1. Первичные и вторичные<br />

гипераммониэмии (причины и последствия).<br />

4.2. Объясните изменения показателей<br />

обмена белков при уремии, печеночной и<br />

почечной недостаточности, лучевой<br />

болезни.<br />

4.3. Приведите цифровые значения<br />

содержания в норме в крови аммиака,<br />

мочевины, суточное выделения их с мочой.<br />

При заболевании, каких органов и систем<br />

врачу необходимо назначать анализ на<br />

содержание мочевины в крови и моче?<br />

Задание для индивидуальной самостоятельной работы студентов.<br />

1. Оценивать по биохимическим показателям нарушение процессов<br />

обезвреживания аммиака при врожденных и приобретенных пороках метаболизма.<br />

2. Подготовить схемы в электроном варианте:<br />

а) орнитиновый цикл обезвреживания аммиака;<br />

б) взаимосвязь процесса образования мочевины с дезаминированием,<br />

переаминированием аминокислот и энергетическим обменом.<br />

3. Взаимосвязь двух циклов Кребса (орнитинового и трикарбоновых кислот).<br />

Алгоритм лабораторной работы.<br />

Количественное определение содержания мочевины в крови с<br />

диацетилмонооксимом.<br />

Принцип метода: мочевина образует с диацетилмонооксимом комплекс розовокрасного<br />

цвета. Интенсивность окраски пропорциональна концентрации мочевины в<br />

крови.<br />

40


Ход работы.<br />

1 пробирка – опыт 2 пробирка – стандарт 3 пробирка – контроль<br />

0,1 мл опыта<br />

0,1 мл стандарта<br />

0,1 мл воды<br />

2 мл рабочего раствора 2 мл рабочего раствора 2 мл рабочего раствора<br />

Кипятить 10 минут на водяной бане все пробирки, после охлаждения<br />

колориметрировать против контроля при λ=540 нм (зеленый светофильтр), кювета 5 мм<br />

Расчет:<br />

Е оп.<br />

Мочевина = --------- * 16,65 = ммоль/л, где Е оп. – экстинкция опытной пробы,<br />

Е ст.<br />

Е ст. – экстинкция стандартной пробы (в 1 мл 16,65 ммоль/л мочевины)<br />

Концентрация мочевины в сыворотке крови 3,3-8,3 ммоль/л<br />

Экскреция с мочой 20-30 г/сут<br />

Тема 19. Исследование путей использования аминокислот в<br />

биосинтетических процессах (биосинтез глутатиона, креатина и<br />

порфиринов).<br />

Актуальность темы.<br />

Креатинин – это конечный продукт обмена креатинфосфата тканей. Повышенная<br />

экскреция с мочой креатинина наблюдается у больных с лихорадкой, острыми<br />

инфекциями, при сахарном диабете. Креатинин – азотистый шлак, но благодаря<br />

азотовыделительной функции почек кровь от него очищается. При патологии почек,<br />

что сопровождается нарушением азотовыделительной функции, а также при острой<br />

сердечной недостаточности, креатинин накапливается в крови, а выделение его с<br />

мочой снижается. Поэтому количественное определение креатинина в крови и моче<br />

является одним из обязательных анализов при заболеваниях почек. Креатинфосфат<br />

применяют в клинике для лечения больных с сердечно-сосудистой недостаточностью.<br />

В результате обмена в организме гемоглобина, миоглобина, цитохромов и других<br />

гемопротеидов, в состав которых входят тетрапиррольные простетические группы,<br />

происходит образование пигментов – порфиринов. Существуют наследственные<br />

нарушения синтеза порфиринов – порфирии. В зависимости от места проявления<br />

специфического ферментного дефекта, различают эритропоэтические и печеночные<br />

порфирии. Основными клиническими проявлениями порфирий являются повышение<br />

чувствительности к свету, неврологические нарушения.<br />

Цель и исходный уровень знаний.<br />

Общая цель.<br />

Усвоить метод количественного определения креатинина в моче, уметь оценить<br />

результаты анализа. Знать цветную реакцию на креатин с пикриновой кислотой, уметь<br />

рассчитывать результаты анализа.<br />

Изучить процесс синтеза порфиринов. Уметь использовать знание о<br />

наследственных нарушениях обмена порфиринов.<br />

Конкретные цели:<br />

1. Объяснять биохимические механизмы образования креатина и креатинина.<br />

2. Анализировать клиническое значение нарушений обмена креатина и креатинина.<br />

3. Трактовать роль глутатиона в обмене органических пероксидов.<br />

41


4. Объяснять биохимические принципы регуляции обмена порфиринов,<br />

возникновения и развития наследственных нарушений синтеза порфиринов –<br />

порфирий.<br />

Исходный уровень знаний-умений: уметь писать строение аминокислот –<br />

предшественников синтеза креатина и глутатиона; уметь писать строение<br />

предшественников пиррольных колец порфиринов (глицина, сукцинил-КоА). Знать<br />

строение порфиринов.<br />

Ориентировочная карта для самостоятельного изучения студентами<br />

учебной литературы при подготовке к занятию.<br />

Содержание<br />

и Указания к учебным действиям<br />

последовательность действий<br />

1. Практическое значение 1.1. Определение креатинина в моче.<br />

определения креатинина в моче.<br />

2. Обмен креатина. 2.1. Биологическая роль<br />

креатинфосфата.<br />

2.2. Биосинтез креатина.<br />

2.2.1. Предшественники биосинтеза<br />

креатина.<br />

2.2.2. Особенности второго этапа<br />

биосинтеза креатина – трансметилирование<br />

гликоциамина (гуанидинацетата). Источники<br />

СН 3 –групп.<br />

2.3. Реакция фосфорилирования<br />

креатина.<br />

3. Клинико-биохимическое 3.1. Клиническое значение определения<br />

значение нарушений обмена содержания креатина и креатинина в крови<br />

креатина.<br />

и моче.<br />

3.2. Клиническое значение определения<br />

креатинфосфокиназы.<br />

Изоформы<br />

креатинфосфокиназы.<br />

4. Глутатион. 4.1. Предшественники биосинтеза<br />

глутатиона.<br />

4.2. Роль глутатиона в обмене<br />

органических пероксидов.<br />

2. Метаболизм порфиринов. 2.1. Порфирины: структура,<br />

биологическая роль.<br />

2.2. Реакции биосинтеза<br />

протопорфирина IX; образование гема.<br />

2.3. Регуляция синтеза порфиринов.<br />

2.4. Наследственные нарушения обмена<br />

порфиринов<br />

(энзимопатии):<br />

эритропоэтическая порфирия, печеночные<br />

порфирии, неврологические нарушения,<br />

фотодерматиты.<br />

Задание для индивидуальной самостоятельной работы студентов.<br />

Подготовить реферат на тему:<br />

1. Современные биохимические методы исследования функции почек.<br />

2. Биологическая роль системы глутатиона в антиоксидантной защите.<br />

Алгоритм лабораторной работы.<br />

42


Количественное определение креатинина в моче.<br />

Принцип метода: креатинин при взаимодействии с пикриновой кислотой в<br />

щелочной среде образует окрашенные соединения, интенсивность окраски которых<br />

пропорциональна концентрации креатинина в моче.<br />

Экскреция креатинина: ♂ - 1,0-2,0 г/сут<br />

♀ - 0,8-1,8 г/сут<br />

Ход работы:<br />

В колбу объемом 100 мл наливают 1 мл мочи, 1 мл NaOH, 1,5 мл раствора<br />

пикриновой кислоты, перемешивают и оставляют на 10 минут. Потом доводят объем<br />

до 100 мл дист. водой. Параллельно выполняют контроль: 1 мл Н 2 О, 1 мл NaOH, 1,5<br />

мл пикриновой кислоты, перемешивают и доводят объем до 100 мл дист. водой.<br />

Фотометрируют против контроля на ФЭК с зеленым светофильтром в кювете на<br />

5 мм. С помощью калибровочного графика определяют количество креатинина в 1 мл<br />

моче и перечисляют его количество в моче за сутки (1500-2000).<br />

Калибровочный график количественного определения креатинина в 1 мл моче.<br />

Е<br />

0,25<br />

0,20<br />

0,15<br />

0,10<br />

0,5 1,0 1,5 2,0 С, мг/мл<br />

43


ИТОГОВЫЙ МОДУЛЬНЫЙ КОНТРОЛЬ.<br />

Модуль 2. ОБЩИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ МЕТАБОЛИЗМА.<br />

“МЕТАБОЛИЗМ УГЛЕВОДОВ, ЛИПИДОВ, АМЫНОКИСЛОТ И ЕГО<br />

РЕГУЛЯЦИЯ”.<br />

Цель. 1. Применять знание общих закономерностей метаболизма в процессе<br />

последующей учебы и профессиональной деятельности для анализа<br />

патогенеза и клинической диагностики заболеваний, а также контроля<br />

медикаментозной терапии и обоснования метаболической терапии<br />

заболеваний.<br />

2. Использовать теоретические и практические навыки по биохимии и<br />

патохимии при изучении клинических дисциплин и в клинической биохимии.<br />

Перечень вопросов для итогового модульного контроля.<br />

І. Теоретическая подготовка.<br />

1. Биохимические компоненты клетки, их биохимические функции. Классы<br />

биомолекул. Иерархия биомолекул, их происхождение.<br />

2. Ферменты: определение; свойства ферментов как биологических катализаторов.<br />

3. Классификация и номенклатура ферментов, характеристика отдельных классов<br />

ферментов.<br />

4. Строение и механизмы действия ферментов. Активный и аллостерический<br />

(регуляторный) центры.<br />

5. Кофакторы и коферменты. Строение и свойства коферментов; витамины как<br />

предшественники в биосинтезе коферментов.<br />

6. Коферменты: типы реакций, которые катализируют отдельные классы<br />

коферментов.<br />

7. Изоферменты, особенности строения и функционирования, значения в<br />

диагностике заболеваний.<br />

8. Механизмы действия и кинетика ферментативных реакций: зависимость скорости<br />

реакции от концентрации субстрата, рН и температуры.<br />

9. Активаторы и ингибиторы ферментов: примеры и механизмы действия.<br />

10. Типы ингибирования ферментов: обратимое (конкурентное, неконкурентное) и<br />

необратимое ингибирование.<br />

11. Регуляция ферментативных процессов. Пути и механизмы регуляции:<br />

аллостерические ферменты; ковалентная модификация ферментов.<br />

12. Циклические нуклеотиды (цАМФ, цГМФ) как регуляторы ферментативных реакций<br />

и биологических функций клетки.<br />

13. Энзимопатии – врожденные (наследственные) дефекты метаболизма углеводов,<br />

аминокислот, порфиринов, пуринов.<br />

14. Энзимодиагностика патологических процессов и заболеваний.<br />

15. Энзимотерапия – применение ферментов, их активаторов и ингибиторов в<br />

медицине.<br />

16. Принципы и методы выявления ферментов в биообъектах. Единицы измерения<br />

активности и количества ферментов.<br />

17. Обмен веществ (метаболизм) - общие закономерности протекания катаболических<br />

та анаболических процессов.<br />

18. Общие стадии внутриклеточного катаболизма биомолекул: белков, углеводов,<br />

липидов.<br />

44


19. Цикл трикарбоновых кислот. Локализация, последовательность ферментативных<br />

реакций, значения в обмене веществ.<br />

20. Энергетический баланс цикла трикарбоновых кислот. Физиологичное значение<br />

реакций ЦТК.<br />

21. Субстратное фосфорилирование ЦТК.<br />

22. Реакции биологического окисления; типы реакций (дегидрогеназная, оксидазная,<br />

оксигеназная) и их биологическое значение. Тканевое дыхание.<br />

23. Ферменты биологического окисления в митохондриях: пиридин-, флавинзависимые<br />

дегидрогеназы, цитохромы.<br />

24. Последовательность компонентов дыхательной цепи митохондрий. Молекулярные<br />

комплексы внутренних мембран митохондрий.<br />

25. Окислительное фосфорилирование: пункты сопряжения транспорта электронов и<br />

фосфорилирования, коэффициент окислительного фосфорилирования.<br />

26. Хемиосмотическая теория окислительного фосфорилирования, АТФ-синтетаза<br />

митохондрий.<br />

27. Ингибиторы транспорта электронов и разобщители окислительного<br />

фосфорилирования.<br />

28. Микросомальное окисление: цитохром Р-450; молекулярная организация цепи<br />

переноса электронов.<br />

29. Аэробное и анаэробное окисление глюкозы, общая характеристика процессов.<br />

30. Анаэробное окисление глюкозы. Последовательность реакций и ферменты<br />

гликолиза.<br />

31. Аэробное окисление глюкозы. Этапы превращения глюкозы до СО 2 и Н 2 О.<br />

32. Окислительное декароксилирование пирувата. Ферменты, коферменты и<br />

последовательность реакций в мультиферментном комплексе.<br />

33. Гликолитическая оксидоредукция: субстратное фосфорилирование и челночные<br />

механизмы окисления гликолитического НАДН.<br />

34. Сравнительная характеристика биоэнергетики аэробного и анаэробного окисления<br />

глюкозы, эффект Пастера.<br />

35. Фосфоролитический путь расщепления гликогена в печени и мышцах.<br />

Регуляция активности гликогенфосфорилазы.<br />

36. Биосинтез гликогена: ферментативные реакции, физиологичное значение.<br />

Регуляция активности гликогенсинтазы.<br />

37. Механизмы реципрокной регуляции гликогенолиза и гликогенеза за счет<br />

каскадного цАМФ-зависимого фосфорилирования ферментных белков.<br />

38. Роль адреналина, глюкагона и инсулина в гормональной регуляции обмена<br />

гликогена в мышцах и печени.<br />

39. Генетические нарушения метаболизма гликогена (гликогенозы, агликогенозы).<br />

40. Глюконеогенез: субстраты, ферменты и физиологичное значение процесса.<br />

41. Глюкозо-лактатный (цикл Кори) и глюкозо-аланиновый циклы.<br />

42. Глюкоза крови (глюкоземия): нормогликемия, гипо- и гипергликемии, глюкозурия.<br />

Сахарный диабет – патология обмена глюкозы.<br />

43. Гормональная регуляция концентрации и обмена глюкозы крови.<br />

44. Пентозофосфатный путь окисления глюкозы: схема процесса и биологическое<br />

значение.<br />

45. Метаболические пути превращения фруктозы и галактозы; наследственные<br />

энзимопатии их обмена.<br />

46. Катаболизм триацилглицеролов в адипоцитах жировой ткани: последовательность<br />

реакций, механизмы регуляции активности триглицеридлипазы.<br />

47. Нейрогуморальная регуляция липолиза при участии адреналина, норадреналина,<br />

глюкагона и инсулина.<br />

45


48. Реакции окисления жирных кислот (β-окисление); роль карнитина в транспорте<br />

жирных кислот в митохондрии.<br />

49. Энергетическая ценность β-окисления жирных кислот в клетках.<br />

50. Окисление глицерола: ферментативные реакции, биоэнергетика.<br />

51. Кетоновые тела. Реакции биосинтеза и утилизации кетоновых тел,<br />

физиологическое значение.<br />

52. Нарушение обмена кетоновых тел в условиях патологии (сахарный диабет,<br />

голодание).<br />

53. Биосинтез высших жирных кислот: реакции биосинтеза насыщенных жирных<br />

кислот (пальмитата) и регуляция процесса.<br />

54. Биосинтез моно- и полиненасыщенных жирных кислот в организме человека.<br />

55. Биосинтез триацилглицеролов и фосфоглицеридов.<br />

56. Метаболизм сфинголипидов. Генетические аномалии обмена сфинголипидов –<br />

сфинголипидозы.<br />

57. Биосинтез холестерина: схема реакций, регуляция синтеза холестерина.<br />

58. Пути биотрансформации холестерина: этерификация; образования желчных<br />

кислот, стероидных гормонов, витамина D 3 .<br />

59. Циркуляторный транспорт и депонирование липидов в жировой ткани.<br />

Липопротеинлипаза эндотелия.<br />

60. Липопротеины плазмы крови: липидный и белковый (апопротеины) состав. Гиперлипопротеинемии.<br />

61. Патологии липидного обмена: атеросклероз, ожирение, сахарный диабет.<br />

62. Пул свободных аминокислот в организме: пути поступления и использования<br />

свободных аминокислот в тканях.<br />

63. Трансаминирование аминокислот: реакции и их биохимическое значение,<br />

механизмы действия аминотрансфераз.<br />

64. Прямое и непрямое дезаминирование свободных L-аминокислот в тканях.<br />

65. Декарбоксилирование L-аминокислот в организме человека. Физиологичное<br />

значение образованных продуктов. Окисление биогенных аминов.<br />

66. Пути образования и обезвреживания аммиака в организме.<br />

67. Биосинтез мочевины: последовательность ферментных реакций биосинтеза,<br />

генетические аномалии ферментов цикла мочевины.<br />

68. Общие пути метаболизма углеродных скелетов аминокислот в организме<br />

человека. Глюкогенные и кетогенные аминокислоты.<br />

69. Биосинтез и биологическая роль креатина и креатинфосфата.<br />

70. Глутатион: строение, биосинтез и биологические функции глутатиона.<br />

71. Специализированные пути метаболизма циклических аминокислот –<br />

фенилаланина и тирозина.<br />

72. Наследственные энзимопатии обмена циклических аминокислот – фенилаланина<br />

и тирозина.<br />

73. Обмен циклической аминокислоты триптофана и его наследственные<br />

энзимопатии.<br />

74. Метаболизм порфиринов: строение гемма; схема реакций биосинтеза<br />

протопорфирина IX и гемма.<br />

75. Наследственные нарушения биосинтеза порфиринов, типы порфирий.<br />

76. Катаболизм гемоглобина и гемма (схема); образование и строение желчных<br />

пигментов.<br />

77. Патобиохимия и виды желтух; биохимическая диагностика желтух.<br />

46


ІІ. Практическая подготовка.<br />

1. Объяснить основные принципы определения активности ферментов на примере<br />

амилазы слюны (йод-крохмальные реакции Троммера и Фелинга)<br />

2. Доказать белковую природу ферментов биуретовой реакцией, реакцией Фоля,<br />

методом формилтитрования по Серенсену при последовательном гидролизе<br />

белка. Объяснить принципы методов.<br />

3. Объяснить термолабильность ферментов на примере определения активности<br />

амилазы слюны.<br />

4. Нарисовать график зависимости активнсоти фермента от рН среды по результатам<br />

определения активности пепсина и амилазы слюны. Объяснить его.<br />

5. Доказать абсолютную специфичности сахаразы (в реакціях с сахарозой и<br />

крахмалом) и относительную специфичность пепсина (в реакціях с фібрином и<br />

белком яйца). Какой еще существует вид специфичности?<br />

6. Объяснить влияние модуляторов на активность ферментов на примере<br />

определения активности холинэстеразы в присутствии хлорида кальция и<br />

фосфакола, на примере активнсоти амилазы слюны в присутствии хлорида<br />

натрия.<br />

7. Как можно доказать функционирование ЦТК? Принцип определения активности<br />

ферментов ЦТК. Доказать функционирование ЦТК по использованию ацетилКоА,<br />

по образованию СО 2 , по освобождению из промежуточных продуктов атомов<br />

водовода.<br />

8. Ингибирование ферментов ЦТК малоновой кислотой. Назовите типы<br />

ингибирования. Каким путем можно избавиться от негативного влияния малоновой<br />

кислоты? Нарисуйте график зависимости активности ферментов ЦТК от<br />

концентрации субстрата без малоновой кислоты и в ее присутствии. К какому<br />

классу и подклассу ферментов относятся ферменты ЦТК?<br />

9. Определение активности сукцинатдегидрогеназы, цитохромоксидазы митохондрий<br />

– ферментов дыхательной цепи. К какому классу ферментов они принадлежат?<br />

Объяснить принципы методов. Назвать ингибиторы ферментов дыхательной<br />

цепи, ингибиторы окислительного фосфорилирования.<br />

10. Исследовать процесс окислительного фосфорилирования в митохондриях,<br />

объяснить, на чем он основан. Какие фармакологические и физиологические<br />

соединения являються разобщителями дыхания и фосфорилирования? Объяснить<br />

биохимические механизмы их действия.<br />

11. Выявление глюкозы в растворах реакцией Троммера, Фелинга. Написать<br />

уравнение.<br />

12. Определение глюкозы в крови глюкозооксидазным методом (Городецкого).<br />

Написать уравнение реакции которая лежит в основе этого метода. Какова в норме<br />

концентрация глюкозы в крови человека?<br />

13. Определение глюкозы в крови методом Хагедорна-Йенсена. Объясните принцип.<br />

14. Выявление фруктозы реакцией Селиванова. Принцип метода.<br />

15. Выявление гликогена в печени. Как может быть использован гликоген печени? Где<br />

еще накапливается в организме человека гликоген?<br />

16. Определение конечного продукта анаэробного гликолиза – молочной кислоты<br />

методом Уффельмана. Принцип метода.<br />

17. Выявление ацетона (кетоновых тел) в моче (реакциями с нитропруссидом натрия и<br />

хлоридом железа). Выявление кетоновых тел в моче експресс-методом. Принципы<br />

методов. Значение выявления кетоновых тел в крови и моче для медицины.<br />

18. Выявление ацетона йодоформной реакцией. Написать эту реакцию.<br />

47


19. Определение содержания пировиноградной кислоты в биологических жидкостях<br />

колориметрическим методом. Объясните принцип. Как строится калибровочная<br />

кривая?<br />

20. Определение сиаловых кислот реактивом Гесса. Какое клиническое значение<br />

имеет определение концентрации сиаловых кислот в крови?<br />

21. Выявление холестерола методом Сальковского. Принцип метода.<br />

22. Выявление холестерола методом Либермана-Бурхарда. Принцип метода. Какая в<br />

норме концентрация холестерола в крови человека?<br />

23. Изучение кинетики действия липазы поджелудочной железы. Какие соединения в<br />

организме активируют липазу? Проиллюстрируйте ответ результатами<br />

практической работы.<br />

24. Воспроизведите в эксперименте процесс переаминирования с использованием<br />

глутаминовой и пировиноградной кислот. Использование метода хроматографии<br />

для оценки результатов. Напишите уравнение соответствующих реакций.<br />

25. Определение активности аланинаминотрансферразы и<br />

аспартатаминотрансферразы. Принцип метода. Значение определения этих<br />

ферментов для медицины.<br />

26. Определение мочевины в моче цветной реакцией с диацетилмонооксимом.<br />

Написать реакции образования мочевины в организме.<br />

27. Определение аммиака в моче. Принцип метода.<br />

28. Определение креатинина в моче цветной реакцией Яффе. При каких условиях<br />

наблюдается увеличение или уменьшение количества креатинина в моче?<br />

29. Выявление желчных пигментов в моче реакцией Гмелина. Поясните процесс<br />

образования желчных пигментов в организме.<br />

30. Выявление уробилина в моче реакцией Богомолова. Принцип метода. Когда<br />

уробилин присутствует среди желчных пигментов в моче?<br />

31. Качественная реакция на фенилпировиноградную кислоту (проба Фелинга).<br />

Принцип метода. При каком заболевании фенилпировиноградная кислота<br />

появляется в моче?<br />

48


МОДУЛЬ 3<br />

МОЛЕКУЛЯРНАЯ БИОЛОГИЯ. БИОХИМИЯ МЕЖКЛЕТОЧНЫХ<br />

КОММУНИКАЦИЙ. БИОХИМИЯ ТКАНЕЙ И ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ<br />

ФУНКЦИЙ<br />

Тема 1. Исследование биосинтеза и катаболизма пуриновых и<br />

пиримидиновых нуклеотидов. Определение конечных продуктов их<br />

обмена.<br />

Актуальность темы.<br />

Структурными компонентами ДНК и РНК является пуриновые та пиримидиновые<br />

мононуклеотиды. Их биосинтез обеспечивает образование информационных молекул<br />

нуклеиновых кислот, необходимых для реализации генетической информации.<br />

Распад нуклеиновых кислот в тканях сопровождается образованием конечных<br />

продуктов. Характерным продуктом распада пуриновых нуклеотидов является<br />

мочевая кислота, избыточное образование которой способствует развитию подагры.<br />

Подагра может быть следствием недостаточной азотвыделительной функции<br />

почек, заболевания сердца, наследственных нарушений обмена пуринових<br />

нуклеотидов, а также избыточного употребления продуктов, богатых на<br />

нуклеопротеиды.<br />

Цель и исходный уровень знаний.<br />

Общая цель.<br />

Знать биохимическую динамику превращения нуклеотидов, основы их патохимии<br />

и биохимической диагностики.<br />

Конкретные цели:<br />

1. Анализировать последовательность реакций биосинтеза и катаболизма<br />

пиримидиновых нуклеотидов.<br />

2. Анализировать последовательность реакций биосинтеза и катаболизма<br />

пуриновых нуклеотидов, нарушение синтеза мочевой кислоты и биохимические<br />

основы развития подагры.<br />

Исходный уровень знаний-умений.<br />

1. Уметь проводить титрование (общая химия).<br />

2. Уметь писать строение азотистых оснований и мононуклеотидов.<br />

Ориентировочная карта для самостоятельного изучения студентами<br />

учебной литературы при подготовке к занятию.<br />

Содержание<br />

и Указания к учебным действиям<br />

последовательность действий<br />

1. Практическое изучение 1.1. В тетрадь протоколов опытов<br />

количественного определения выписать алгоритм лабораторной работы.<br />

мочевой кислоты.<br />

2. Биосинтез пуринових 2.1. Схема реакций синтеза ИМФ и<br />

нуклеотидов.<br />

последовательность образования АМФ, ГМФ,<br />

АТФ, ГТФ.<br />

2.2. Регуляция биосинтеза пуриновых<br />

нуклеотидов по принципу отрицательной<br />

3. Биосинтез пиримидиновых<br />

нуклеотидов.<br />

обратной связи (ретроингибирование).<br />

3.1. Предшественники синтеза, реакции и<br />

регуляция.<br />

49

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!