Praktikum-BH-1

-общие понятия о гормонах, их биологическом значении;

-характеристика инкретов и секретов;

-симптомы некоторых эндокринных заболеваний. Содержание занятия.

I.1. Контрольная работа.

СВОДНЫЕ ВОПРОСЫ К КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЕ ПО РАЗДЕЛУ "ГОРМОНЫ"

1.Понятие о "гормонах", "эндокринных железах", "эндокринологии". Отличие эндокринных желез от экзокринных. Инкреты и секреты. Сходство и различие между гормонами, витаминами и ферментами. Возможные механизмы действия гормонов. Примеры.

2.Классификация и номенклатура гормонов. Примеры.

3.Гормоны, влияющие на обмен: белков; липидов; углеводов; водно-солевой; натриево-калиевый; фосфорно-кальциевый (перечислить).

4.Роль гипоталамуса в регуляции эндокринных функций. Структура и функция либеринов (рилизинг-факторов) и статинов.

5.Гормоны передней доли гипофиза (СТГ, ЛТГ, ФСГ, ЛТ, ТТГ, АКТГ, пролактин): химическая природа, биологическая роль. Принцип обратной связи на примере регуляции секреции ТТГ и АКТГ. Синдромы гипо- и гиперфункции передней доли гипофиза у взрослых

идетей.

6.Гормоны задней доли гипофиза. Место их синтеза, строение, физиологические эффекты, синдромы недостаточности.

7.Гормоны, контролирующие пигментацию кожи человека. Структура и биологическая роль меланоцитстимулирующего гормона. Химическая природа и биологическая роль гормонов эпифиза. Регуляция суточных биоритмов организма.

8.Основные этапы синтеза йодированных гормонов щитовид-

ной железы: тироксина (Т4), трийодтиронина (Т3), дийодтиронина (Т2). Физиологические и биохимические эффекты тиреоидных гормонов. Механизм влияния тироксина на скорость биологического окисления. Заболевания, обусловленные нарушением функции щитовидной железы (у взрослых и детей).

9.Гормоны, регулирующие обмен кальция и фосфора в организме. Место синтеза, химическая природа и биологическая роль тире-

111

окальцитонина. Строение и биологическое действие паратгормона. Основные симптомы гипо- и гиперпаратиреоза. Лечение паратиреоидной тетании.

10.Гормоны поджелудочной железы. Место синтеза, схема строения молекулы инсулина. Основные биохимические эффекты инсулина в процессе метаболизма. Химическая природа и биологическое действие глюкагона. Механизм действия гормонов на углеводный обмен. Сахарный диабет.

11.Биосинтез катехоламинов. Основные биохимические эффекты адреналина. Механизм действия катехоламинов на углеводный обмен. Образование парных соединений конечных продуктов распада катехоламинов с ФАФС.

12.Структура и биологическая роль глюкокортикоидов. Механизм действия на органический обмен. Инактивация гормонов.

13.Структура, механизм действия минералокортикоидов на водно-солевой обмен. Образование парного соединения 17кетостероида с УДФГК.

14.Структура, место синтеза и физиологическое действие анд-

рогенов.

15.Структура, место синтеза и физиологическое действие эстрогенов и прогестинов. Влияние их на метаболизм и изменение соотношения между ними в различные фазы менструального цикла.

16.Структура и биологическая роль важнейших тканевых гормонов (гормоноидов): ацетилхолина, серотонина, гистамина, ГАМК, простагландинов, 3',5'ц-АМФ.

II.1.Работа № 1. ЦВЕТНЫЕ РЕАКЦИИ НА ИНСУЛИН. а) Биуретовая реакция (Пиотровского).

Принцип и порядок выполнения работы см. стр.10 РЕЗУЛЬТАТ:

б) Нингидриновая реакция.

Характерна для аминогрупп, находящихся в -положении. Белки при кипячении с водным раствором нингидрина дают окрашенную форму, получившую название "сине-фиолетовый комплекс Руэмана".

Порядок выполнения работы.

К5 кап. инсулина добавить 5 кап. 0,5% водного р-ра нингидрина

икипятить 1-2 мин.

РЕЗУЛЬТАТ:

112

в) Ксантопротеиновая реакция (Мульдера).

Доказывает присутствие в белке ароматических аминокислот (три, фен, тир). При обработке белка концентрированной азотной кислотой появляется желтое окрашивание (нитрование), которое при добавлении щелочи переходит в оранжевое.

Порядок выполнения работы.

К 5 кап. инсулина добавить 3 кап. концентрированной HNO3 и осторожно прокипятить. После охлаждения добавить 10-15 кап. 10% р-ра NaOH.

РЕЗУЛЬТАТ:

Работа № 2. КАЧЕСТВЕННАЯ РЕАКЦИЯ НА АДРЕНАЛИН. Принцип метода.

Адреналин обладает слабощелочной реакцией, легко окисляется на воздухе с образованием адренохрома, вследствие чего раствор окрашивается в красный цвет. При взаимодействии с хлорным железом наблюдается зеленое окрашивание, которое в щелочной среде переходит в вишнево-красное. Реакция с хлорным железом характерна для пирокатехинового кольца, входящего в молекулу адреналина и норадреналина.

Порядок выполнения работы.

К10 кап. р-ра адреналина прилить 1 кап. р-ра FeCl3, отметить окраску. Затем добавить 3 кап. 10% р-ра NaOH.

РЕЗУЛЬТАТ:

Работа № 3. КАЧЕСТВЕННАЯ РЕАКЦИЯ НА ТИРОКСИН. Принцип метода.

При разрушении тиреоидина образуется йодид калия, из которого йод легко вытесняется йодатом калия. Вытеснение йода из соли йодистоводородной кислоты является окислительновосстановительной реакцией. Выделившийся йод обнаруживают с помощью крахмала в кислой среде (синее окрашивание).

5KI + KIO3 + 3H2SO4 -----> 3I2 + 3K2SO4 + 3H2O

Порядок выполнения работы.

К24 кап. гидролизата тиреоидина прибавить 3 кап. 1% р-ра крахмала, 1 кап. фенолфталеина, затем 4 кап. йодата калия и 10-15

кап. 10% р-ра H2SO4. РЕЗУЛЬТАТ:

Работа № 4. КАЧЕСТВЕННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ 17-КЕТО- СТЕРОИДОВ В МОЧЕ (реакция ЦИММЕР-

113

МАНА). Принцип метода.

Основан на реакции 17-кетостероидов с m-динитробензолом в щелочной среде с образованием продуктов конденсации фиолетоворозового цвета. Интенсивность окраски пропорциональна количеству 17-кетостероидов в моче.

Порядок выполнения работы.

В сухую (!) пробирку отмерить 20 кап. мочи, прилить 30 кап. р-ра m-динитробензола, взболтать и добавить 6 кап. 10 % р-ра NaOH.

Развитие окраски наблюдать в течение 2 мин. РЕЗУЛЬТАТ:

Работа № 5. КАЧЕСТВЕННАЯ РЕАКЦИЯ НА ФОЛЛИКУЛИН.

Качественная реакция на фолликулин (эстрон) обусловлена образованием эфирного соединения с серной кислотой соломенножелтого цвета с зеленой флюоресценцией.

Порядок выполнения работы.

К 2 кап. масляного р-ра фолликулина прилить 30 кап. концен-

трированной H2SО4. РЕЗУЛЬТАТ:

III.2. Контрольные вопросы.

Какова химическая природа инсулина?

На чем основана качественная реакция на адреналин?

На каких особенностях строения молекулы тироксина основана качественная реакция?

Что представляют собой 17-кетостероиды?

Каково клиническое значение определения 17-кетостероидов в моче?

Материал для самоподготовки. а)1 с.2480-297. II, III

Занятие № 34

КОЛЛОКВИУМ ПО РАЗДЕЛАМ "ОБМЕН СЛОЖНЫХ БЕЛКОВ" , "ВЗАИМОСВЯЗЬ И РЕГУЛЯЦИЯ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ"

Вопросы к коллоквиуму

114

1.Распад нуклеиновых кислот. Нуклеазы пищеварительного тракта и тканей.

2.Катаболизм пуриновых нуклеотидов: последовательность реакций, конечные продукты. Концентрация мочевой кислоты в крови. Подагра.

3.Расщепление пиримидиновых оснований: последовательность реакций. Оротацидурия.

4.Биосинтез пуриновых нуклеотидов (происхождение частей пуринового ядра). Регуляция биосинтеза пуриновых нуклеотидов.

5.Биосинтез пиримидиновых нуклеотидов. Регуляция биосинтеза пиримидиновых нуклеотидов.

6.Распад гема. Желчные пигменты, их образование, превращения и пути выведения из организма.

7.Нарушения обмена билирубина при желтухах: гемолитической, обтурационной, паренхиматозной.

8.Диагностическое значение определения желчных пигментов в крови и моче.

9.Синтез гема и гемоглобина. Регуляция этих процессов.

10.Обмен железа: особенности транспорта через кишечную стенку, депонирование, суточная потребность. Участие в этих процессах ферритина, трансферрина, гаптоглобина.

11.Единая схема взаимосвязи обмена основных веществ: белков, липидов и углеводов.

12.Ключевая роль ацетил-КоА. Изменение обмена веществ при голодании и ожирении. (Последствия голодания в раннем детском возрасте).

13.Сахарный диабет - пример взаимосвязи обменов.

14.Биосинтез заменимых аминокислот из углеводов.

15.Синтез глюкозы из аминокислот и глицерина. Гликогенные и кетогенные аминокислоты. Физиологическое значение регуляции глюконеогенеза из аминокислот и глицерина.

16.Взаимосвязь обмена жиров и углеводов: схема превращений и зависимость скорости превращения от ритма питания и состава пищи.

17.Основные механизмы регуляции обмена. Иерархия регуляторных систем. Гормональная регуляция как механизм межклеточной межорганной координации обмена веществ. Клетки-мишени и клеточные рецепторы гормонов. Механизм передачи сигнала в клетку.

18.Классификация гормонов по химическому строению и по биологическим функциям. Центральная регуляция эндокринной сис-

115

темы: роль тропных гормонов, либеринов, статинов. Заместительная терапия при гипофункции гормонов.

19.Регуляция обмена углеводов, химическая природа гормонов. Изменения гормонального статуса и метаболизма при голодании.

20.Регуляция обмена липидов, химическая природа этих гормонов. Изменение гормонального статуса и метаболизма при голодании.

21.Регуляция обмена аминокислот, химическая природа этих гормонов. Изменение гормонального статуса и метаболизма при голодании.

22.Регуляция концентрации глюкозы в крови. Причины возникновения гипо- и гипергликемии. Важнейшие изменения гормонального статуса и обмена веществ при сахарном диабете. Биохимические механизмы развития диабетической комы.

23.Регуляция обмена кальция и фосфатов. Роль паратгормона

икальцитонина. Витамин Д3: строение и метаболизм. Гипо- и гиперкальциемии: причины возникновения и последствия.

24.Строение, синтез и метаболизм йодтиронинов. Влияние на обмен веществ. Гипо- и гипертиреозы: механизм возникновения и последствия. Заместительная терапия при гипопродукции гормонов.

25.Роль печени в обмене белков, липидов и углеводов.

26.Важнейшие механизмы обезвреживания веществ в печени: микросомальное окисление, реакции конъюгации. Обезвреживание чужеродных (фенол), лекарственных веществ, инактивация гормонов.

Занятие № 35

ТЕМА. БИОХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ КРОВИ И МОЧИ ПО УРГЕНТНЫМ ПОКАЗАТЕЛЯМ. РАБОТА В ПЛАНЕ УИРС.

Цель занятия: 1.Ознакомиться с методами экспресс-диагностики отдельных компонентов сыворотки крови и мочи.

2.Приобрести навык комплексного исследования биопроб. Исходный уровень знаний:

-химический состав крови;

-химический состав мочи. Содержание занятия.

I.2. Небелковые азотистые компоненты крови. Безазотистые органические компоненты крови. Органические и минеральные компоненты мочи.

116

Патологические компоненты мочи.

II.1.Работа № 1. ИССЛЕДОВАНИЕ МОЧИ С ПОМОЩЬЮ

"pentaPHAN".

Диагностические полоски "pentaPHAN"("пентаФАН") имеют пять зон индикации, наклеенных на полимерную подложку. Реакции зон основаны на следующих принципах:

-кетоны (белый, с кремовым оттенком квадратик) - зона содержит щелочной нитропруссид, дающий с ацетоуксусной кислотой и ацетоном розовое, до темно-фиолетового окрашивание;

-восстанавливающие вещества (светло-желтый квадратик) - зона содержит кислотный буфер в смеси с фосфорномолибденовой кислотой, которая под действием сильных восстановителей (главным образом, аскорбиновой и гентизиновой кислот) превращается в молибденовый синий;

-глюкоза (ярко-желтый квадратик) - зона содержит ферменты глюкозооксидазу и пероксидазу, а также хромогенную систему, которая в присутствии глюкозы окисляется с образованием зеленых и даже синих продуктов;

-белок (светлый серо-зеленый квадратик) - зона содержит кислотный буфер в смеси со специальным индикатором, изменяющим свою окраску в присутствии белков от желтой через зеленую до синей;

-рН (оранжево-красный квадратик) - зона содержит смешанный кислотно-основной индикатор с переходом красной окраски через желтую и зеленую в синюю в интервале рН 5-9.

Порядок выполнения работы.

Полоску погрузить в исследуемую мочу и немедленно вынуть. Непосредственно после погружения полоски отсчитать величину рН, сравнив зоны индикации для рН с соответствующей цветной шкалой.

Примерно через 30 с после погружения аналогично оценить пробу на восстанавливающие в-ва: если последние содержатся в моче

внезначительном количестве (цвет квадратика как "1" на эталоне), в течение 30-60 с оценить тест на глюкозу; если содержание восстанавливающих в-в в пределах "1"-"2", количество глюкозы определить через 1-2 мин после погружения; при содержании восстанавливающих в-

всвыше "2" нельзя дать надежную оценку пробы на глюкозу, в этом случае надо повторить пробу не ранее чем через 10 час после последнего приема аскорбиновой кислоты.

Пробы на белок и кетоны оценить спустя 1 мин после обмакивания полоски.

Количественная оценка:

117

РЕЗУЛЬТАТЫ: ВЫВОД:

Работа № 2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОЧЕВИНЫ В КРОВИ С ПОМОЩЬЮ "УРЕАТЕСТ".

Реактивная бумага "Уреатест" применяется для экспрессопределения содержания мочевины в сыворотке крови и представляет собой полоски хроматографической бумаги размером 120х10 мм, пропитанные растворами фермента и индикатора. Зоны их нанесения разделены красной парафиновой полосой. При определении полоску следует держать за свободный конец.

Принцип метода.

Метод основан на специфическом действии фермента уреазы расщеплять мочевину с выделением аммиака. Выделившийся аммиак окрашивает индикатор в голубой цвет. Высота окрашенной зоны в мм пропорциональна концентрации мочевины в мг%, что определяется по кривой на графике. Пределы определения - от 20 до 250 мг%.

118

Порядок выполнения работы.

Сыворотку крови развести дистиллированной водой 1:1. На конец бумажки, пропитанный ферментом, на расстоянии 3 мм от красной парафиновой полосы мерной пипеткой нанести 0,03 см3 разведенной сыворотки крови. Быстро внести полоску в чистую сухую пробирку, плотно закрыть пробкой и оставить на 20 мин при 370С в термостате или на 30 мин при 200С.

Измерить высоту индикаторной зоны, окрашенной в голубой

цвет.

По приложенному графику (см. выше) найти содержание мочевины в мг%, соответствующее результатам измерения в мм.

В случае использования крови или неразбавленной сыворотки крови результат надо делить на 2.

РЕЗУЛЬТАТ:

ВЫВОД:

Работа № 3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГЛЮКОЗЫ МОЧИ С ПОМОЩЬЮ "ГЛЮКОТЕСТ".

Порядок выполнения работы.

Полностью смочить в моче желтую полоску реактивной бумаги. Поместить бумажку на пластмассовую пластинку и выдержать около 2 мин. (По истечении 6 месяцев со дня выпуска длительность выдержки увеличить на 5-1О мин). Сравнить изменившуюся окраску желтой полоски с цветной шкалой.

Примечания. Для исследования использовать свеженабранную мочу, взятую до приема пищи.

119

На точность анализа отрицательно влияет присутствие в моче аскорбиновой кислоты.

Не дотрагиваться пальцами до желтой полоски реактивной бу-

маги.

Беречь от солнечных лучей и влаги! РЕЗУЛЬТАТ:

ВЫВОД:

Работа № 4. КОЛИЧЕСТВЕННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГЕ-

Через 3 мин растворы перелить в кюветы 10мм и фотометрировать при красном светофильтре (680 нм).

При наличии гемоглобина (т.е. при гемолизе) интенсивность голубой окраски нарастает в течение 4-5 мин, поэтому величину оптической плотности измеряют 2 раза и регистрируют максимальные показания. Спустя 5-6 мин после фотометрирования окраска приобретает лилово-буроватый оттенок и величина оптической плотности уменьшается.

Количество растворенного гемоглобина (в мг%) определяют по калибровочной кривой, построенной на основании величин оптической плотности, полученных при фотометрировании растворов с точно известным содержанием гемоглобина (калибровочная кривая приготовлена заранее).

РЕЗУЛЬТАТ: ВЫВОД:

120