Занятие 8 Химия углеводов. Переваривание и всасывание. Метаболизм гликогена
|
|
Скачать 203.18 Kb.
|
Занятие 8 Химия углеводов. Переваривание и всасывание. Метаболизм гликогена Цель занятия: сформировать представления о биологической роли, молекулярных механизмах переваривания и всасывания углеводов, путях метаболизма углеводов в живых организмах. Исходный уровень знаний и навыков Студент должен знать:
Студент должен уметь:
Структура занятия
Задачи 1 Рассчитайте концентрацию глюкозы в крови человека, если известно, что через 2 часа после разовой инъекции инсулина уровень глюкозы снизился до 60 мг% и составил 40 % от исходного уровня. Каково клинико-диагностическое значение этого показателя (при выражении концентрации используйте единицы СИ)? 2 Какой будет концентрация глюкозы в крови взрослого человека при распаде 1,62 г гликогена в печени? Исходный уровень глюкозы в крови равен 5,56 ммоль/л. Объем крови равен 5 л. Каков механизм мобилизации гликогена? 3 Больному внутривенно ввели 22,5 мл 20 %-го раствора глюкозы. Какой станет концентрация глюкозы в крови, если до введения она составляла 2,8 ммоль/л? 4 Чем можно объяснить алкогольные гипо- и авитаминозы, не поддающиеся лечению даже при интенсивной терапии? 5 Рассчитайте концентрацию фруктозы в крови взрослого человека, если она составляет 0,4 % от среднего уровня глюкозы, содержание которой в крови равно 5 ммоль/л. Каково клинико-диагностическое значение этого показателя? 6 Правильно расставьте последовательность включения каскада реакций гликогенолиза в скелетной мышце: а) аденилатциклаза; б) киназа фосфорилазы; в) протеинкиназа (киназа киназы фосфорилазы); г) адреналин; д) G белок; е) фосфорилаза; ж) рецептор. ^ Лабораторная работа. Определение активности α-амилазы в моче энзимати-ческим кинетическим методом Принцип метода. Под действием α-амилазы защищённый синтетический субстрат ЕРS (4,6-этилиден (G7)-п-нитрофенил(G1)- α,D-мальтогептаозид) гидролизуется с образованием бесцветных нитрофенилмальтоозидов. Под действием α-глюкозидазы нитрофенилмальтоозиды гидролизуются до глюкозы и окращенного п-нитрофенола. Скорость нарастания концентрации п-нитрофенола пропорциональна активности фермента. ^ В пробирку налить 8 мл рабочего реагента и 0,16 мл свежей мочи, тщательно перемешать и инкубировать в термостате при температуре 370С в течение 2 минут. Не доставая пробирку из термостата, отобрать 2 мл исследуемого раствора в кювету с толщиной слоя 0,5 см и измерить начальную экстинкцию на ФЭКе (λ = 405 нм) протв дистиллированной воды. Далее определять изменения экстинкции за 1 минуту (∆Е/мин) в течение последующих 3 минут. Расчет. Расчет активности (А) α-амилазы проводят по формуле:
или
А1 = ∆Е1 / ∆t1 = Е1 – Е0/ t1 – t0 А2 = ∆Е2 / ∆t2 = Е2 – Е0/ t2 – t0 А3 = ∆Е3 / ∆t3 = Е3 – Е0/ t3 – t0 Аср. = А1 + А2 + А3 / 3 ^
^ Определение активности амилазы мочи и сыворотки крови широко используется в клинической практике для диагностики заболеваний поджелудочной железы. При острых панкреатитах амилазная активность мочи и сыворотки крови увеличивается в десятки раз, особенно в первые сутки заболевания, а затем постепенно возвращается к норме. При почечной недостаточности амилаза в моче отсутствует. В детском возрасте увеличение активности амилазы наблюдается при эндемическом паротите, что указывает на одновременное поражение поджелудочной железы вирусом паротита. Выводы. Записать полученные результаты, построить график зависимости активности фермента от времени и дать его клинико-диагностическую оценку. _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ Рекомендуемая литература Основная
2.Кухта В.К.,Морозкина Т.С. Олецкий Э.И., Таганович А.Д. Биологическая химия . Бином –Асар 2008. –с. 155-166. 3.Биохимия: под ред. чл.-корр. РАН, проф Е.С. Северина: М. Геотар-Медицина. 2006г. –с.297-312, 315-332. 4.Березов Т. Т., Коровкин Б. Ф. Биологическая химия. М.: Медицина, 1998. С. 319–326, 335-338, 665-670. 5.Николаев А. Я. Биологическая химия. М.: Медицинское информационное агентство, 2004. с.248-254. 6.Марри Р. и др. Биохимия человека. М.: Мир, 2004г. Т. 1.- с.140-150, 189-194. 7.Филиппович Ю. Б. Основы биохимии. М.: Флинта, 1999. с.306-328. Занятие 9 Тканевой обмен углеводов. Количественное определение глюкозы в крови Цель занятия: сформировать у студентов знания о путях и механизмах обмена глюкозы в организме. Научиться определять концентрацию глюкозы в крови. ^ Студент должен знать:
Студент должен уметь:
Структура занятия
Задачи 1 В процессе гликолиза за 1 час образуется 10 мкмоль лактата на 1 г ткани. Каким будет энергетический выход (число мкмоль АТФ), если в системе субстратом является только глюкоза? 2 Больной алкоголизмом очень мало потребляет пищи, однако при этом энергетический баланс клеток нарушен мало. Почему? 3 Спортсмен пробежал 2 км из 10 км дистанции. а) Какие из перечисленных ниже веществ явились основным источником энергии на двух километрах пути спортсмена? б) Составьте метаболический путь, обеспечивающий энергией работу мышц в этих условиях, выбрав из предложенных ниже метаболитов необходимые:
4 Грибник заблудился и целый день бродил по лесу, не имея еды. Вечером местный житель сообщил ему, что в двух километрах находится железнодорожная станция и нужно поторопиться на поезд, который будет через полчаса. Грибник успел на поезд. а) Какие из перечисленных ниже веществ явились основным источником энергии на двух километрах пути грибника? б) Составьте метаболический путь, обеспечивающий энергией работу мышц в этих условиях, выбрав из предложенных ниже метаболитов необходимые:
5 Какие из последующих кофакторов или их производных необходимы для перехода пирувата в CH3-CO~S-КоА:
6 Развитие ацидоза при сильной физической нагрузке можно объяснить увеличением содержания:
7 Какой будет концентрация этилового спирта в крови взрослого человека, если в толстом кишечнике распалось 8,8 г крахмала? Дайте характеристику этанолокисляющим системам организма человека. 8 УДФ-глюкоза необходима для:
Лабораторная работа. ^ Принцип метода. Глюкоза окисляется в присутствии глюкозооксидазы согласно реакции: Глюкоза +02 = глюконолактон + Н2О2 Образующаяся перекись водорода под действием пероксидазы окисляет субстрат с образованием окрашенного продукта определяемого фотометрически. ^ Компоненты в реакционной смеси отбираются в количествах согласно таблице:
Реакционную смесь перемешивают и инкубируют 10 минут при 37 градусах Цельсия в термостате при предварительно прогретом рабочем реагенте. Измеряют оптическую плотность опытной пробы (Епр.) на КФК против дистиллированной воды при длине волны 510 нм (зелёный светофильтр) в кювете с толщиной слоя 0,5 см. Стабильность окраски опытной пробы 15 мин. Расчет. Концентрацию глюкозы в исследуемой жидкости (Спр) в ммоль/л определяют по формуле:
где Сст. – концентрация глюкозы в калибровочном растворе (Сст.= 10 моль/л) Соп – концентрация глюкозы в исследуемой слюне; Еоп – экстинкция опытной пробы; Ест – экстинкция калибровочного раствора (Ест = 0,216). ^ Увеличение содержания глюкозы в крови (гипергликемия) наблюдается при сахарном диабете, остром панкреатите, панкреатических циррозах, эмоциональных стрессах, после эфирного наркоза, обильного приема углеводов с пищей, а также при повышении гормональной активности ряда желез (щитовидной, гипофиза, коркового и мозгового слоя надпочечников). Снижение уровня глюкозы в крови (гипогликемия) отмечается при поражении паренхимы печени, нарушении ферментативной активности при распаде гликогена; гипофункции щитовидной железы, надпочечников, гипофиза, передозировке инсулина при лечении сахарного диабета, нарушении всасывания углеводов, отравлениях фосфором, бензолом, хлороформом, при недостатке приема с пищей углеводов, после больших потерь крови. Выводы. Записать полученный результат и дать его клинико-диагностическую оценку. _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ Рекомендуемая литература Основная 1. Материал лекций. 2.Кухта В.К.,Морозкина Т.С. Олецкий Э.И., Таганович А.Д. Биологическая химия . Бином –Асар 2008. –с.167-172, 92-96. 3.Биохимия: под ред. чл.-корр. РАН, проф Е.С. Северина: М. Геотар-Медицина. 2006г. –с.333-343, 124-139. 4.Березов Т. Т., Коровкин Б. Ф. Биологическая химия. М.: Медицина; 1998. С. 327-335, 343-353. 5.Николаев А. Я. Биологическая химия. М.: Медицинское информационное агентство, 2004. с.252-260, 267-268. 6.Марри Р. и др. Биохимия человека. М.: Мир, 2004г. Т. 1.- с.181-188. 7.Филиппович Ю. Б. Основы биохимии. М.: Флинта, 1999. с.328-357. Занятие 10 Тканевой обмен углеводов. Регуляция уровня глюкозы в крови Цель занятия: сформировать представления о путях метаболизма глюкозы, молекулярных и физиологических механизмах регуляции уровня глюкозы. Исходный уровень знаний и навыков Студент должен знать:
Студент должен уметь:
Структура занятия
Задачи 1 Что из перечисленных субстратов может быть предшественником глюкозы: а) пируват; б) лактат; в) глицерин; в) жирные кислоты; г) аминокислоты; д) ацетил-КоА? 2 Сколько граммов глюкозы может синтезироваться в организме человека из 4,55 г аланина (Мв = 89)? Покажите схематично механизм этого процесса. 3 Дополните схему катаболизма глюкозы недостающими субстратами, назовите процесс и участвующие ферменты: глюкоза Г-6-Ф ... Фр-1,6-Ф … 3-ФГК … ФЕП … ацетил-КоА. 4 Покажите схему включения аланина в глюкозу. Этот процесс: а) связан с использованием АТФ; б) является окислительно-восстановительным процессом; в) образует продукт, который может превращаться в гликоген или окисляться по ПФ-пути; г) обеспечивает регенерацию NAD+ в анаэробных условиях; д) образует интермедиаты, которые могут использоваться для синтеза жирных кислот; е) ингибируется высокими концентрациями АТФ и цитрата; ж) сопряжен с синтезом АТФ? 5 Укажите условия и механизмы активации ГНГ: а) высоким уровнем CH3-CO~SКоА; б) высоким уровнем жирных кислот; в) низким уровнем жирных кислот; г) низким уровнем АТФ; д) высоким уровнем АТФ. 6 Лактат, циркулирующий в крови, может превращаться в глюкозу: а) в печени; б) в сердечной мышце; в) в эритроцитах; г) в жировой ткани; д) в головном мозге; е) в кишечнике? 7 В каком из метаболических путей образуются углеводы, используемые для биосинтеза нуклеиновых кислот: а) гликолиз; б) глюконеогенез; в) цикл Кори; г) цикл лимонной кислоты; д) пентозофосфатный путь; е) цикл Фелига? 8 Какие из реакций являются общими для гликолиза и ГНГ: а) Ф-6-Ф Г-6-Ф; б) пируват оксалоацетат; в) Г-6-Ф глюкоза; г) Ф 1,6-диФ Ф-6-Ф; д) оксалоацетат фосфоенолпируват; е) сукцинат фумарат; ж) 3-ФГК 2-ФГК? 9 Какие из метаболитов являются общими для гликолиза и ГНГ: а) Ф-6-Ф; б) пируват; в) Г-6-Ф; г) Ф-1,6-диФ; д) оксалоацетат; е) 3-ФГК; ж) глюкоза; з) ацетил КоА; и) фосфоенолпируват; к) фумарат; л) 2-ФГК; м) сукцинат? 10 Главными продуктами пентозофосфатного цикла являются: а) NADPH; б) гексозы; в) пентозы; г) АТФ; д ) NADH; е) -КГ; ж) лактат; з) цитрат? Лабораторная работа. ^ а) Проба Легаля на ацетон. П  ринцип метода. Ацетон и ацетоуксусная кислота в щелочной среде образуют с нитропруссидом натрия оранжево-красное окрашивание (см. уравнение): После подкисления ледяной уксусной кислотой образуется соединение вишневого цвета. ^ Ход работы. В пробирку наливают 1 каплю мочи, 1 каплю 10 %-го раствора NaOH и 1 каплю свежеприготовленного нитропруссида натрия. Появляется оранжево-красное окрашивание. б) Реакция Герхардта на ацетоуксусную кислоту. ^ Основан на образовании ацетоацетата железа вишнево-красного цвета. Ход работы. К 5 каплям мочи прибавляют по каплям 5 %-й раствор хлорного железа, при этом выпадает осадок фосфатов в форме FePO4. П  ри наличии ацетоуксусной кислоты от дальнейшего прибавления хлорного железа появляется вишнево-красное окрашивание. При стоянии окраска бледнеет вследствие самопроизвольного декарбоксилирования ацетоуксусной кислоты (см. уравнение). При кипячении процесс протекает очень быстро. ^ Образование кетоновых тел происходит в печени, откуда они доставляются другим тканям в качестве энергетического материала. В норме их содержание в крови очень невелико – 13,4–185,2 мкмоль/л (0,14–1,9 мг%). В моче они содержатся в следовых количествах и не выявляются обычными реакциями. Повышенное содержание кетоновых тел в крови (кетонемия) и в моче (кетонурия) наблюдается при нарушении жирового или углеводного обмена – сахарном диабете, голодании (дефицит углеводов), гиперпродукции гормонов (антагонистов инсулина), кортикостероидов, болезней Гирке. Гипокетонемия не имеет клинического значения. Выводы. Записать полученный результат и дать его клинико-диагностическую оценку. _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ Рекомендуемая литература Основная 1. Материал лекций. 2.Кухта В.К.,Морозкина Т.С. Олецкий Э.И., Таганович А.Д. Биологическая химия . Бином –Асар 2008. –с.172-176, 182-185, 189-192, . 3.Биохимия: под ред. чл.-корр. РАН, проф Е.С. Северина: М. Геотар-Медицина. 2006г. –с.343-350, 355-364. 4.Березов Т. Т., Коровкин Б. Ф. Биологическая химия. М.: Медицина; 1998. С. 338-343, 353-357, 357-362. 5.Николаев А. Я. Биологическая химия. М.: Медицинское информационное агентство, 2004. с.264-267, 278-283, 399-409. 6.Марри Р. и др. Биохимия человека. М.: Мир, 2004г. Т. 1.- с.196-204, 221-224. 7.Филиппович Ю. Б. Основы биохимии. М.: Флинта, 1999. с.357-368. Занятие 11 Патология углеводного обмена Цель занятия: сформировать представления о молекулярных механизмах основных нарушений углеводного обмена, методах их лабораторной диагностики. Исходный уровень знаний и навыков Студент должен знать:
Студент должен уметь:
Структура занятия
а) активация гликогенолиза и ГНГ, гипергликемия, глюкозурия; б) активация липолиза – гиперлипемия, кетонемия, кетонурия, кетоацидоз, гиперхолестеринемия, дислипопротеидемия; в) активация протеолиза гипераминоацидемия, гипераммонемия; г) гиперосмолярность – нарушение водно-электролитного и кислотно-основного состояния.
а) клиническая диагностика – изменение водно-электролитного баланса, аппетита, множественный кариес и др. б) лабораторная диагностика:
Задачи 1 Ребенок Т., 9 месяцев. Родители отмечают у ребенка частые судороги, отставание в росте и весе. В крови повышено содержание лактата и пирувата. Уровень гликемии – 3 ммоль/л. Введение адреналина не нормализует уровень глюкозы в крови. Печень и почки увеличены в размерах. Чем объяснить это явление? 2 При различных видах гипоксии – анемии, различные нарушения дыхательной системы, при частых инфекционных заболеваниях, при гипо- и авитаминозах (группы B и PP) у детей, в первую очередь, страдает углеводный обмен. Объяснить причину и биохимические изменения углеводного обмена при гипоксиях. 3 У больного ребенка двух лет нормальное содержание глюкозы в крови, нет глюкозурии, нормальный аппетит. Малейший дефицит углеводов в питании вызывает ацидоз и признаки острой гипогликемии. Анализ пунктата печени указывает на наличие 4–5 % гликогена в печени. Имеющийся в печени гликоген по ряду признаков больше напоминает крахмал. Каков молекулярный механизм данной патологии? 4 Недостаток глюкозы в крови является сигналом: а) к активации липолиза; б) торможению липолиза; в) торможению ГНГ; г) стимуляции ГНГ; д) активации кетогенеза; е) торможению кетогенеза; ж) активации протеолиза; з) торможению протеолиза? 5 При диабете гиперпродукция кетоновых тел связана: а) с повышенным уровнем CH3-CO-SКоА в скелетной мышце; б) повышенной скоростью -окисления СЖК в гепатоцитах; в) повышенной скоростью ЦТК; г) повышенной активностью ГНГ; д) низким уровнем цАМФ в адипоцитах; е) пониженной скоростью ЦТК? 6 Каковы последствия передозировки инсулина у больных диабетом: а) гипергликемия; б) глюкозурия; в) кетонурия; г) гипогликемия; д) кетонемия; е) мышечная слабость? Лабораторная работа. ^ Принцип метода. Основан на том, что уровень глюкозы в слюне обычно характеризует инсулярную функцию. Пероральная нагрузка глюкозой влечет за собой увеличение уровня глюкозы в слюне, которая стимулирует инсулярную активность, что приводит к нормализации уровня гликемии. Анализ графического изображения гликемической кривой позволяет выявить скрытые формы диабета и нарушение гликогенобразующей функции печени. ^ Утром натощак у обследуемого берут слюну и определяют в ней содержание глюкозы глюкозооксидазным методом (см. занятие 9). После чего он принимает (в течение не более 5 мин) 50–100 г глюкозы в 200 мл теплой кипяченой воды (из расчета 1 г глюкозы на 1 кг массы тела). Глюкозу можно заменить сахарозой (из расчета 1,5 г сахара на 1 кг массы тела). Затем повторно исследуют содержание глюкозы в слюне, собирая слюну каждые 30 мин (иногда через 15 мин) в течение 2,5 ч (если было принято 50 г глюкозы) и в течение 3 ч (если было принято 100 г глюкозы). У детей сахарную нагрузку проводят так же, как и у взрослых, изменяя только дозы вводимой глюкозы. На основании полученных данных строят график (см. рисунок), откладывая на оси ординат содержание глюкозы в крови (ммоль/л), а на оси абсцисс – время взятия пробы в минутах или часах. Анализ гликемических кривых: у здорового человека уже через 15 мин после приема глюкозы наблюдается увеличение ее содержания в слюне, которое между 30-й и 60-й минутами достигает максимальной величины. Затем начинается снижение и к 120-й минуте содержание глюкозы достигает исходного уровня, отмечавшегося натощак, или с небольшими отклонениями в сторону как повышения, так и снижения. Через 3 ч содержание глюкозы в слюне достигает исходной величины. П  ри сахарном диабете гликемические кривые имеют чрезвычайно высокую вершину и повышенный уровень глюкозы остается спустя 3 ч после нагрузки. При заболеваниях сопровождающихся гипофункцией “контринсулярных” гормонов (болезнь Аддисона, гипотиреоз), а также при поражении паренхимы печени, тяжелых анемиях, заболеваниях центральной нервной системы, инфекционных болезнях, токсических состояниях, отмечаются уположение кривой в виде небольшого пика и низкой гипогликемической кривой до и после нагрузки. Выводы. Записать полученный результат и дать его клинико-диагностическую оценку __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________  Рекомендуемая литература Основная 1. Материал лекций. 2.Кухта В.К.,Морозкина Т.С. Олецкий Э.И., Таганович А.Д. Биологическая химия . Бином –Асар 2008. –с.189-192. 3.Биохимия: под ред. чл.-корр. РАН, проф Е.С. Северина: М. Геотар-Медицина. 2006г. –с. 355-358, 365-369. 4.Березов Т. Т., Коровкин Б. Ф. Биологическая химия. М.: Медицина, 1998. С. 359-364. 5.Николаев А. Я. Биологическая химия. М.: Медицинское информационное агентство, 2004. с.399-421. 6.Марри Р. и др. Биохимия человека. М.: Мир, 2004г. Т. 1.- с.194-195, 221-224. |
Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка:
Похожие:
База данных защищена авторским правом ©MedZnate 2000-2016
allo, dekanat, ansya, kenam
обратиться к администрации | правообладателям | пользователям
allo, dekanat, ansya, kenam
обратиться к администрации | правообладателям | пользователям