- •Часть 1
- •Модуль 2 общие закономерности обмена веществ занятие 1
- •Общие правила
- •Работа с кислотами, щелочами и прочими сильнодействующими реактивами
- •Работа с открытым пламенем
- •Работа с электронагревательными приборами
- •Литература
- •Занятие 2
- •11. Классификация и номенклатура ферментов. Характеристика типов химических реакций, лежащих в основе классификации ферментов.
- •Определение ферментов в биологических объектах. Изучение влияния температуры и рН среды на активность ферментов.
- •Литература
- •Занятие 3
- •Литература
- •Занятие 4
- •Занятие 5
- •Литература
- •Занятие 6
- •Количество аскорбиновой кислоты в мкмоль/сутки
- •Литература
- •Занятие 7
- •12. Что усиливается у пациента после лечения фенобарбиталом, который является индуктором синтеза цитохрома р-450?
- •Расщепление гидроген пероксида каталазой крови. Определение каталазного числа крови.
- •Литература
- •Занятие 8
- •4. Назовите фермент цикла Кребса, активность которого лимитирует скорость протекания всего процесса в целом:
- •Литература
- •Занятие 9
- •Перечень вопросов к итоговому модульному контролю № 2
- •Литература
- •Занятие 2
- •Литература
- •Занятие 3
- •15. Аспирин оказывает противовоспалительное действие, так как подавляет активность циклооксигеназы. Уровень каких биологически активных веществ снижается при этом?
- •Литература
- •Занятие 4
- •Задания для самостоятельной работы
- •А. Окисление. В. Восстанавление. С. Аминирование.
- •Литература
- •Занятие 5
- •Литература
- •Занятие 6
- •Литература
- •Занятие 7
- •Качественные реакции на желчные кислоты
- •Литература
- •Занятие 8
- •Количественное определение лпнп и лпонп, общих липидов в сыворотке крови
- •Литература
- •Занятие 9
- •Качественные реакции на кетоновые тела в моче
- •Литература
- •Занятие 10
- •Определение концентрации холестерола в сыворотке крови ферментативно по набору реактивов
- •Литература
- •Занятие 11
- •Перечень вопросов к итоговому модульному контролю № 3
- •Методические указания для самостоятельной подготовки студентов медицинских факультетов к практическим занятиям по биологической химии
- •Часть 1
Литература
1. Губський Ю.І. Біологічна хімія. – Київ-Тернопіль: Укрмедкнига, 2000. – С. 57-71, 176-184, 387-389, 395-396.
2. Губський Ю.І. Біологічна хімія. Підручник. – Київ-Вінниця: Нова книга, 2007. – С. 78-93, 467-468, 477-478, 222-231.
3. Гонський Я.І., Максимчук Т.П., Калинський М.І. Біохімія людини: Підручник. – Тернопіль: Укрмедкнига, 2002. – С. 287-300.
4. Вороніна Л.М. та ін. Біологічна хімія. – Харків: Основа, 2000. – С. 229-245, 274-277.
5. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. – М.: Медицина, 1998. – С. 169-187, 319-327.
6. Биохимия: Учебник / Под ред. Е.С. Северина. – М.: ГЭОТАР-МЕД, 2003. – С. 297-333.
7. Николаев А.Я. Биологическая химия. – М.: ООО Медицинское информационное агентство, 1998. – С. 232-237, 246-254.
8. Практикум з біологічної хімії / Бойків Д.П., Іванків О.Л., Кобилянська Л.І./ За ред. О.Я. Склярова. – К.: Здоров’я, 2002. – С. 89-118.
9. Лабораторні та семінарські заняття з біологічної хімії: Навч. посібник для студентів вищих навч. закл. / Л.М. Вороніна, В.Ф. Десенко, А.Л. Загайко та ін. – Х.: Вид-во НФаУ; Оригінал, 2004. – С. 124-147.
Занятие 5
Тема: Гликолиз: реакции, энергетика, регуляция. Глюконеоге-нез. Количественное определение лактата в крови и пирувата в моче.
Актуальность. Знание особенностей метаболизма углеводов в организме человека позволяет понять его специфику как в условиях нормы (физиологическое состояние), так и при патологиях (сахарный диабет, заболевания печени и др.). Так как подавляющее большинство животных и растительных клеток в норме находится в аэробных условиях, углеводы окисляются полностью до СО2 и Н2О с помощью цикла Кребса, при этом из глюкозы высвобождается вся биологически доступная энергия. Знание путей окисления глюкозы является важным для будущих врачей в связи с их возможной коррекцией, а также для понимания их роли в энергообмене и пластических процессах в клетке.
Цель. Ознакомиться с аэробным и анаэробным окислением глюкозы и глюконеогенезом, их ролью в организме. Ознакомиться с методами количественного определения лактата и пирувата в биологических жидкостях и их клинико-диагностическим значением.
ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ
1. Пути внутриклеточного катаболизма моносахаридов. Аэробное и анаэробное окисление глюкозы, общая характеристика процессов.
2. Анаэробное окисление глюкозы – гликолиз: последовательность ферментативных реакций, биологическая роль, локализация в организме и клетке.
3. Гликолитическая оксидоредукция, субстратное фосфорилирование в гликолизе. Энергетический баланс анаэробного окисления глюкозы.
4. Регуляция гликолиза. Ключевые ферменты процесса.
5. Спиртовое и другие виды брожения.
6. Стадии аэробного окисления глюкозы.
7. Окислительное декарбоксилирование пировиноградной кислоты: ферменты, коферменты, последовательность реакций, регуляция функционирования пируватдегидрогеназного комплекса.
8. Взаимоотношения анаэробного и аэробного путей окисления глюкозы в клетке. Эффект Пастера.
9. Окисление цитозольного НАДН в митохондриях (глицеролфосфатный и малат-аспартатный челночные механизмы).
10. Сравнительная характеристика биоэнергетики аэробного и анаэробного окисления глюкозы.
11. Биосинтез глюкозы – глюконеогенез: субстраты, ключевые ферменты, реакции, внутримолекулярная локализация, физиологическое значение процесса. Энергетическое обеспечение глюконеогенеза.
12. Метаболическая и гормональная регуляция глюконеогенеза.
13. Взаимосвязь и реципрокная регуляция гликолиза и глюконеогенеза в организме. Глюкозо-лактатный и глюкозо-аланиновый циклы.
ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ
1. Какое соединение включается в реакцию субстратного фосфорилирова-ния в процессе гликолиза?
А. Глюкозо-6-фосфат. |
D. Глицеральдегид-3-фосфат. |
В. Фосфоенолпируват. |
Е. 2-Фосфоглицериновая кислота. |
С. Фруктозо-1,6-дифосфат. |
|
2. Выберите соединение, которое является субстратом глюконеогенеза.
А. Гликоген. В. Глюкоза. С. Пируват. D. Фруктоза. Е. Галактоза.
3. После интенсивной тренировки у спортсмена активируется глюконеогенез в печени. Назовите основной субстрат этого процесса.
А. Серин. |
D. Аспарагиновая кислота. |
В. Лактат. |
Е. Глютаминовая кислота. |
С. α-Кетоглутарат. |
|
4. Назовите фермент, который катализирует реакцию образования глюкозо-6-фосфата из глюкозы в печени.
А. Гексозофосфатизомераза. |
D. Глюкозо-6-фосфатаза. |
В. Глюкокиназа. |
Е. Фосфоглюкомутаза. |
С. Пируваткиназа. |
|
5. Укажите конечные продукты анаэробного гликолиза.
А. СО2 и Н2О. В. Оксалоацетат. С. Малат. D. Пируват. Е. Лактат.
6. У ребенка с признаками анемии установлен дефицит пируваткиназы в эритроцитах. Какой процесс в эритроцитах при этом нарушен?
А. Окислительное фосфорилирование. |
D. Распад пероксидов. |
В. Тканевое дыхание. С. Анаэробный гликолиз. |
Е. Дезаминирование аино-кислот. |
7. Выберите главный регуляторный фермент гликолиза.
А. Фосфофруктокиназа. |
D. Сукцинатдегидрогеназа. |
В. Фосфорилаза. |
Е. Пируваткиназа. |
С. Лактатдегидрогеназа. |
|
8. Выберите фермент необратимой реакции гликолиза.
А. Пируваткиназа. |
D. Глицеральдегидфосфатдегидрогеназа. |
В. Альдолаза. |
Е. Триозофосфатизомераза. |
С. Фосфоглицераткиназа. |
|
9. Назовите фермент, который катализирует преобразование пирувата в аэробных условиях.
А. Пируватдегидрогеназа. |
D. Гексокиназа. |
В. Лактатдегидрогеназа. |
Е. Триозофосфатизомераза. |
С. Альдолаза. |
|
10. Выберите соединение, которое не образуется в процессе окислительного декарбоксилирования пирувата:
А. Ацетил-КоА. В. СО2. С. НАДН. D. Глицерол-3-фосфат. Е. ФАДН2.
11. Укажите конечные продукты аэробного превращения глюкозы в тканях человека.
А. Лактат. В. Пируват. С. СО2 и Н2О. D. Малат. Е. Ацетон.
12. Вторым этапом аэробного окисления глюкозы является окислительное декарбоксилирование ПВК. Назовите основной продукт этого процесса.
А. Сукцинил-КоА. |
С. Цитрат. |
Е. Ацетил-КоА. |
В. Пируват. |
D. Оксалоацетат. |
|
13. Для жизнедеятельности эритроцитов необходима энергия в виде АТФ. Какой процесс обеспечивает эти клетки необходимым количеством АТФ?
А. Анаэробный гликолиз. |
D. Цикл трикарбоновых кислот. |
В. Аэробное окисление глюкозы. |
Е. β-Окисление жирных кислот. |
С. Пентозофосфатный цикл. |
|
14. Ферменты гликолиза локализованы в:
А. Митохондриях. В.Ядре. С.Цитоплазме. D.Микросомах. Е.Полисомах.
15. Углеводы не являются незаменимыми факторами питания, так как они синтезируются в организме путем глюконеогенеза из:
А. Глицерина, жирных кислот, лейцина.
В. Лактата, холестерина, карнитина.
С. Аланина, глицерина, лактата.
D. Холина, пирувата, ацетил-КоА.
Е. Глутамата, лейцина, масляной кислоты.
16. Какой из перечисленных ферментов катализирует реакцию, которая приводит к образованию макроэргического соединения?
А. Гексокиназа. |
D. Глицеральдегидфосфатдегидрогеназа. |
В. Фосфофруктокиназа. |
Е. Фосфоглицеромутаза. |
С. Пируваткиназа. |
|
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА
Определение промежуточных продуктов обмена углеводов -
молочной и пировиноградной кислот в биологических субстратах
Задание 1. Определить содержание молочной кислоты в крови по методу Баркера и Саммерсона.
Принцип. Метод базируется на способности молочной кислоты при нагревании с концентрированной сульфатной кислотой переходить в ацетальдегид, который дает с п-гидроксидифенилом характерную фиолетовую окраску,интенсивность которой пропорциональна её концентрации.
Ход работы. В центрифужную пробирку отмеривают 0,5 мл дистиллированной воды и вносят в нее 0,1 мл крови, взятой микропипеткой из пальца больного. Микропипетку промывают той же водой. К содержимому пробирки прибавляют 1 мл 20% раствора трихлоруксусной кислоты и помещают ее на 10 мин на лед (для лучшего осаждения белков), после чего центрифугируют 5 мин при скорости 3000 об/мин.
Надосадочную жидкость сливают в чистую центрифужную пробирку, приливают 1 каплю 4% раствора купрум сульфата и осторожно наслаивают 3 мл концентрированной сульфатной кислоты, при этом пробирку погружают в лёд и беспрерывно помешивают содержимое стеклянной палочкой. Потом пробирку кипятят на водяной бане и охлаждают ее на ней же до 20°С. К охлажденной смеси приливают 1 каплю свежеприготовленного щелочного раствора п-гидроксидифенила и ставят пробирку на водяную баню при 30°С на 30 мин, взбалтывая содержимое. В пробирке за это время развивается окраска, её помещают на 90 с на бурно кипящую водяную баню, за это время голубая окраска переходит в фиолетовую. Затем смесь охлаждают и фотометруют на ФЕК (зеленый светофильтр) в 10 мм кювете против воды.
Содержание молочной кислоты (Х) в ммоль/л рассчитывают по формуле:
Х = ,
где С - количество молочной кислоты в пробе, найденное по калибровочному графику (ммоль); 0,1 - объем крови, взятой на исследование (мл); 1000 в числителе - коэффициент пересчета на 1 л крови; 1000 в знаменателе - коэффициент перевода мкмоль в ммоль.
Клинико-диагностическое значение. В норме содержание молочной кислоты в крови 0,50-2,50 ммоль/л. Увеличение ее концентрации может наблюдаться при усиленной мышечной работе, а также заболеваниях, которые сопровождаются развитием гипоксии (недостаточность сердечной деятельности, хронические бронхиты, анемии и др.).
Задание 2. Определить содержание пировиноградной кислоты (ПВК) в моче.
Принцип. Метод базируется на способности ПВК при взаимодействии с 2,4-динитрофенилгидразином в щелочной среде образовывать гидразоны желто-оранжевого цвета, интенсивность окраски которых пропорциональна её концентрации .
Ход работы. Контрольную и опытную пробы ставят одновременно (работают с сухими пробирками, пипетками и кюветами). Берут 2 пробирки, в контрольную наливают 1 мл дистиллированной воды, а в опытную - 1 мл мочи. Затем в обе пробирки доливают по 1 мл 2,5% спиртового раствора КОН, перемешивают 1 мин и прибавляют по 0,5 мл 0,1% раствора 2,4-динитрофенилгидразина, снова перемешивают и оставляют на 15 мин при комнатной температуре. Далее фотоколориметричным методом определяют оптическую плотность опытной пробы против контрольной в 5мм кюветах при светло-зеленом светофильтре. Полученное значение оптической плотности используют для нахождения по графику содержания ПВК (мкг) в 1 мл мочи. Содержание ПВК (Х) в мг/сут рассчитывают по формуле: Х = а ×1,5 (или 1,2), где а - показатель ПВК по калибровочному графику; 1,5 (или 1,2) - коэффициент, который учитывает суточный диурез и переведение мкг в мг.
Клинико-диагностическое значение. В норме содержание ПВК в моче составляет 10-25 мг/сут (113,7-283,9 мкмоль/сут). Повышение характерно для гипо- или авитаминоза тиамина в организме, сахарного диабета, сердечной недостаточности, гиперфункции гипофизарно-адреналовой системы, значительных физических нагрузок, введения некоторых лекарственных препаратов - камфоры, стрихнина, адреналина. Снижение уровня ПВК наблюдается при наркозе.