Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
PAGE 83
Санкт-Петербургская государственная медицинская
академия им. И.И.Мечникова
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ К
ПРАКТИЧЕСКИМ ЗАНЯТИЯМ ПО БИОЛОГИЧЕСКОЙ
ХИМИИ
Под редакцией проф. В.А.Дадали, доц. Н.Э.Головановой
Часть 3
Химия и обмен липидов
Обмен белков
Санкт-Петербург
2009
УДК 577.1(076.5) Издание 2, переработанное и дополненное.
Учебно-методическое пособие предназначено для студентов лечебного и медико-профилактического факультетов медицинских ВУЗов, выполняющих практические занятия по курсу биологической химии. В пособии сформулирована цель и мотивация каждой темы, вопросы для самоподготовки, основная и дополнительная литература к каждой теме, этапы проведения занятия и методика проведения практической работы. После каждой темы приведены обучающие тесты с ответами, 25% занятий предложены в виде ситуационных задач, для решения которых студенты пользуются дополнительной литературой, предлагаемой на занятии.
Методическое пособие подготовлено коллективом кафедры биохимии СПбГМА им. И.И.Мечникова: Астратенковой И.В., Агафоновой О.А., Антоновой Ж.В., Бейшибаевой Ч.Р., Головановой Н.Э., Джангуловой Н.Э., Зайцевой Н.К., Ивановой Л.В., Кулеба В.А., Макаровой М.Н., Павловой Р.Н., Смертиной М.Н., Соколовой Е.А. под редакцией проф. В.А.Дадали, доц. Н.Э.Головановой.
Методическое пособие утверждено Ученым Советом Санкт-Петербургской государственной медицинской академии им. И.И.Мечникова.
ISBN 5-7243-0283-7 Коллектив авторов, 2009
ХИМИЯ И ОБМЕН ЛИПИДОВ
1. Тема 17. Строение и классификация липидов. Переваривание липидов в желудочно - кишечном тракте
2. Цель занятия: обобщить знания по классификации, структуре и биологической роли липидов. Изучить этапы и особенности переваривания и всасывания липидов в желудочно-кишечном тракте.
Познакомить студентов с методами химического исследования липидов для оценки биологической ценности жира и пригодности его использования в пищу.
3. Конкретные задачи:
3.1. Студент должен знать:
3.1.1. Основы классификации и формулы важнейших представителей липидов.
3.1.2. Физико-химические свойства и биологическую роль липидов.
3.1.3. Особенности процесса переваривания и всасывания липидов в желудочно-кишечном тракте.
3.2. Студент должен уметь:
3.2.1. Проводить титрование биологического материала с целью количественного определения в нем различных веществ.
3.2.2. Анализировать полученные результаты.
4. Мотивация: знания и навыки, приобретенные на занятии необходимы для:
- понимания зависимости между химическим строением, свойствами и биологической ролью важнейших представителей липидов в организме;
- практической деятельности врача по организации рационального питания населения и диетического питания при нарушении переваривания липидов.
5. Задание для самоподготовки: студенты должны изучить рекомендуемую литературу, используя вопросы для самоподготовки
5.1. Рекомендуемая литература:
Основная:
5.1.1. Лекционный курс по биохимии по теме: «Общие свойства липидов, переваривание и всасывание липидов».
5.1.2. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. «Биологическая химия», - М. «Медицина». - 1998. - С.188-203, 363-372.
5.1.3. Северин Е.С. «Биохимия» М., «Гэотар-мед». – 2003. - С.370-392.
Дополнительная:
5.1.4. Марри Р. «Биохимия человека». - М., «Мир». – 1993. - С.151-164.
5.1.5. Николаев А.Я. «Биологическая химия». - М., «Высшая школа». - 1989. – С.270-283.
5.1.6. Климов А.Н., Никульчева Н.Г. «Обмен липидов и липопротеидов и его нарушения». СПб. –1999. - С.9-49.
5.1.7. Скурихин И.М., Нечаев А.П. «Все о пище с точки зрения химика» - М., «Высшая школа». – 1991. - С.33-40.
5.2. Подготовиться к тестовому контролю.
6. Вопросы для самоподготовки:
6.1. Классификация липидов.
6.2. Триацилглицериды: строение и биологическая роль. Жировые константы.
6.3.Структура и классификация фосфолипидов.
6.4. Каковы особенности строения молекул фосфолипидов и как это связано с биологической ролью?
6.5. Классификация и номенклатура жирных кислот.
6.6. Биологическое значение полиеновых жирных кислот.
6.7. Гидролиз жиров: его этапы, биологическая роль промежуточных продуктов и локализация данного процесса.
6.8. В чем заключается биологический смысл переваривания липидов?
6.9. Как происходит переваривание триацилглицеридов в желудочно-кишечном тракте?
6.10. Что такое эмульгирование жиров? Значение этого процесса для переваривания липидов.
6.11. Желчные кислоты: их классификация и функции.
6.12. Как происходит переваривание глицерофосфолипидов в желудочно-кишечном тракте?
6.13. Каковы особенности всасывания липидов?
6.14. Строение мицелл. Что такое мицеллообразующие, мицелло- составляющие вещества и критическая мицеллярная концентрация?
6.15. Как происходит ресинтез липидов в кишечной стенке?
6.16. Как осуществляется транспорт липидов из стенки кишечника к органам? Хиломикроны, строение и функция.
6.17. Как оценивается пригодность жира в пищу?
6.18. Как определяют кислотное и перекисное числа? Практическое значение этих показателей.
7. Этапы занятия и контроль их усвоения.
|
№ |
Этапы проведения занятия |
Форма проведения |
Время/ мин |
|
7.1. |
Постановка задачи |
Излагает преподаватель |
5 |
|
7.2. |
Контроль исходного уровня знаний |
Тестовый контроль |
10 |
|
7.3. |
Разбор теоретического материала |
Опрос студентов |
90 |
|
7.4. |
Приобретение практических навыков |
Выполнение студентами лабораторной работы |
65 |
|
7.5. |
Подведение итогов занятия |
Излагает преподаватель |
10 |
Пример билета проверочного контроля:
Билет №2
Данная номенклатура основана на введении символа , которым принято обозначать СН3 – радикал в цепочке жирной кислоты (независимо от числа углеродных атомов в цепи).
ω1 2-8 9-10
Олеиновая: СН3 – (СН2)7 – СН═СН ─ (СН2)7 – СООН
В обозначение вносится порядковый номер углеродного атома, где появляется двойная связь, т.е. олеиновая кислота относится к классу 9; далее следует расшифровка длины цепи и число двойных связей в молекуле. Например:
Следует учесть, что в нашем организме идет обмен преимущественно
6 жирных кислот, жирные кислоты класса 3 поступают в наш организм из рыбьего жира (а затем включаются в общий метаболизм). 3 жирные кислоты используются в качестве лекарственных препаратов.
Критерии пригодности жира в пищу
Триацилглицериды (ТАГ) - сложные эфиры трехатомного спирта глицерина и жирных кислот, являющихся ценными пищевыми продуктами. Эти липиды с учетом особенностей своего строения вступают в разнообразные превращения. Для глицеридов, составляющих основную массу масел и жиров, характерны следующие превращения: гидролиз, окисление, гидрирование ацилглицеролов.
Растительные масла и животные жиры под влиянием кислорода
воздуха, температуры, света, ферментов и др. факторов постепенно меняют присущие им свойства, в первую очередь – органолептические. Одновременно в них накапливаются вредные для организма человека продукты окисления липидов. В результате снижается их пищевая и физиологическая ценность и они могут оказаться непригодными для употребления, т.е. происходит пищевая порча жиров, их прогоркание.
В зависимости от характера основного процесса различают гидролитическое и окислительное прогоркание. При гидролитическом прогоркании происходит спонтанный гидролиз жира (ТАГ) с образованием свободных жирных кислот. Такой гидролиз иногда называют кислотным прогорканием. Эти изменения легли в основу определения критерия пригодности жира в пищу - кислотного числа.
R1 - COOH
H2O
+ R2 – COOH
катализатор
R3 – COOH
Жиры и масла, особенно содержащие остатки ненасыщенных жирных кислот, окисляются кислородом воздуха. Начальные продукты окисления – это разнообразные по строению пероксиды и гидропероксиды (первичные продукты окисления). В результате их сложных превращений образуются вторичные продукты окисления: спирты, альдегиды и кетоны, кислоты с короткой углеродной цепочкой, их производные. Все эти вещества способствуют появлению неприятного привкуса (прогоркание), а входящие в их состав летучие соединения обуславливают ухудшение запаха.
При неправильном хранении жиры могут оказаться источниками пищевых отравлений, поэтому большое практическое значение имеют химические исследования, позволяющие оценить пригодность жира в пищу. Эти изменения учтены при определении критерия пригодности жира в пищу – перекисного числа.
Лабораторная работа № 11
Определение кислотного числа солевым методом
Принцип метода: кислотное число определяется как количество миллиграмм гидроксида калия, необходимого для нейтрализации свободных жирных кислот, входящих в состав 1 г жира. В составе природных жиров находится небольшое количество свободных жирных кислот, которые могут быть оттитрованы щелочью без предварительного гидролиза сложно-эфирных связей глицеридов.
Реактивы:
1) насыщенный раствор хлористого натрия; 2) спиртовой раствор фенолфталеина; 3) 0,1н раствор гидроксида калия; 4) растительное масло.
Ход работы:
1. В широкую пробирку, содержащую 3 мл растительного масла, добавляют 10 мл насыщенного раствора хлористого натрия и точно 10 капель спиртового раствора фенолфталеина.
2. Титруют пробу 0,1н раствором КОН, добавляя по 5 капель и перемешивая 30 секунд. Титрование продолжают до появления не исчезающей розовой окраски.
3. Расчет проводят по формуле: Х= (5,6 · А) / (В · 0,93), где
5,6 – это количество мг КОН, содержащееся в 1 мл 0,1н раствора;
А – количество мл КОН, пошедшее на титрование;
В – количество мл растительного масла, взятое на титрование;
0,93 – удельный вес масла.
Примечание: в случае твердого жира в знаменатель вместо объема и удельного веса подставляется величина навески жира, взятого на
исследование.
4. Полученные результаты сравнивают с нормой. Нормальные
величины кислотного числа колеблются от 0,3-1,2 (растительное масло)
до 3,0 (сливочное масло, маргарин).
Практическое значение имеет увеличение показателей кислотного числа.
Результаты: А1= А2=
Х1= Х2=
Выводы:
Определение перекисных соединений в составе жира
Принцип метода: в основе определения перекисных соединений в составе жира лежит их способность окислять в кислой среде йодид калия с образованием свободного йода, который обнаруживается по реакции с крахмалом. Реакция протекает по следующему уравнению:
+ 2KJ + 2CH3COOH R=O + J2 + CH3COOK + H2O
Реактивы:
соотношении 2:1), 2) йодид калия, 2% раствор, 3) 0,5% раствор крахмала, 4) тиосульфат натрия, 0,1% раствор, 5) свежее масло, 6) прогорклое масло.
Ход работы:
В одну пробирку вносят 2 капли свежего масла, во вторую – 2 капли прогорклого масла. В обе пробирки добавляют по 20 капель смеси уксусной кислоты и хлороформа и по 15 капель раствора KJ и 2-3 капли крахмала. Обе пробирки встряхивают. Через 20 минут титруют 0,1% раствором тиосульфата натрия, считая количество капель, необходимое для связывания выделившегося йода. Количество свободного йода, эквивалентное содержанию перекисей в исследуемом масле, может быть ориентировочно определено по количеству капель раствора тиосульфата натрия.
Результаты: проба 1 - проба 2 -
Выводы:
Существуют разные методы определения перекисного числа, которое можно выражать в процентах йода, в миллиэквивалентах активного кислорода, в миллилитрах тиосульфата той или иной нормальности, израсходованных на образование гидроперекисей, выделившихся из 1 г жира.
Лучше всего перекисные числа выражать в процентах йода:
|
№ |
Наименование жиров и масел |
Перекисные числа жиров, не более |
||
|
Свежие/норма |
Подозритель-ные |
Прогорклые |
||
|
1. 2. 3. 4. 5. 6. |
Бараний Свиной Говяжий Сливочное Топленое Подсолнечное: -нерафинированное -рафинированное |
0,08 0,08 0,02 0,02 0,02 0,10 0,15 |
0,15 0,15 0,08 0,06 0,08 0,40 0,50 |
3,00 3,00 0,15 0,10 0,50 3,30 6,0 |
Акролеиновая проба
Принцип метода: Глицерин, входящий в состав молекулы нейтрального жира, способен при нагревании с водоотнимающими средствами образовывать ненасыщенный альдегид – акролеин, обладающий резким раздражающим запахом.
Химизм реакции:
-Н2О
KHSO4
нагревание
глицерин акролеин
Реактивы:
1) пищевой жир; 2) вазелиновое масло; 3) глицерин; 4) KHSO4 (кристал.)
Ход работы:
Небольшой кусочек жира помещают в фарфоровую чашку, добавляют несколько кристаллов сернокислого калия (водоотнимающее средство) и нагревают. Выделяется акролеин, обладающий резким запахом (проба выполняется в вытяжном шкафу!!!).
Эту же реакцию проводят с вазелиновым маслом и глицерином
Определение концентрации триацилглицеридов (ТАГ) в сыворотке крови энзиматическим колориметрическим методом
Принцип метода:
ТАГ липаза→ глицерин + жирные кислоты
Глицерин + АТФ глицеролкиназа→ глицерол-3-фосфат + АДФ
Глицерол-3-фосфат + О2 ГФО→ диоксиацетонфосфат + 2Н2О2
Н2О2 + 4-аминоантипирин + 4-хлорфенол пероксидаза→ хинонимин + 4Н2О
Концентрация хинонимина, определяемая фотометрически, пропорциональна концентрации триацилглицеридов в пробе.
Реактивы: 1) TRIS буфер, АТФ, липаза, глицеролкиназа, пероксидаза, Мg2+, глицерофосфатоксидаза, 4-хлорфенол, 4-аминоантипирин; 2) ТАГ – калибратор с концентрацией ТАГ 2,29 ммоль/л.
Ход работы: внести в пробирки:
|
Опытная проба |
Калибровочная проба |
Контрольная проба |
|
|
Сыворотка крови |
0,02 мл |
- |
- |
|
Н2О дистил. |
- |
- |
0,02 мл |
|
Калибратор |
- |
0,02 мл |
- |
|
Рабочий реагент |
1,0 мл |
1,0 мл |
1,0 мл |
Пробы перемешать, инкубировать 10 мин при 18-250 С. Определить оптические плотности опытных (Доп) и калибровочной (Дк) проб против контрольной пробы при длине волны 546 нм (490 – 550 нм). Окраска стабильна в течение 1 часа.
Результаты: Д1 =
Д2 = Дк =
Содержание триацилглицеридов (ммоль/л) рассчитать по формуле:
С = Д1/Дк х 2,29
С1 =
С2 =
Норма: 0,15–1,71 ммоль/л. Группа риска: 1,71–2,28 ммоль/л. Патология > 2,28 ммоль/л.
Выводы:
Клинико-диагностическое значение определения ТГ
в сыворотке крови
Физиологическая гипертриглицеридемия может развиться: а) после приема пищи и может продолжаться 12-14 часов (ее степень зависит от характера и количества пищи); б) во 2-м и 3-м триместре беременности.
Патологическая гипертриглицеридемия по своим патогенетическим характеристикам может быть дифференцирована на первичную и вторичную. Первичная обусловлена генетическими нарушениями метаболизма липопротеинов или усиленной субстратной индукцией (переедание). Нарушения обмена ТАГ, возникающие как осложнение основного патологического процесса, относят ко вторичной гипертриглицеридемии. Повышение концентрации ТАГ отмечается при атеросклерозе, инфаркте миокарда, стенокардии, метаболическом синдроме, сахарном диабете, алкоголизме, гипотиреозе, гипертонической болезни, желчекаменной болезни, панкреатите и др.
Гипотриглицеридемия отмечается при недостаточном питании, синдроме мальабсорбции, нарушении функции щитовидной железы, острых кишечных инфекциях, приеме некоторых лекарственных препаратов (ниацин, фибраты и др.).
Тестовый контроль по теме «Строение, классификация липидов. Переваривание липидов в желудочно-кишечном тракте».
Тест 1
ВЫБЕРИТЕ ВСЕ ПРАВИЛЬНЫЕ ОТВЕТЫ
Желчные кислоты участвуют в:
а) эмульгированиии жиров
б) активации панкреатической липазы
в) мицеллообразовании
г) активации тканевых липаз
д) снижении поверхностного натяжения на границе "вода - жир"
Тест 2
ВЫБЕРИТЕ ВСЕ ПРАВИЛЬНЫЕ ОТВЕТЫ
Глицерофосфолипиды построены из:
а) глицерола
б) моносахарида
в) жирных кислот
г) азотистых спиртов
д) фосфорной кислоты
Тест 3
ВЫБЕРИТЕ ВСЕ ПРАВИЛЬНЫЕ ОТВЕТЫ
Триглицериды построены из:
а) глицерола
б) сфингозина
в) жирных кислот
г) азотистых спиртов
д) моносахарида
Тест 4
ВЫБЕРИТЕ ПРАВИЛЬНЫЙ ОТВЕТ
Глицерофосфолипидам характерны свойства молекул:
а) гидрофобных
б) гидрофильных
в) амфифильных
г) нейтральных
д) инертных
Тест 5
ВЫБЕРИТЕ ВСЕ ПРАВИЛЬНЫЕ ОТВЕТЫ
Критериями пригодности жира в пищу являются :
а) кислотное число
б) перекисное число
в) акролеиновая проба
г) температура плавления
д) число омыления
Тест 6
УСТАНОВИТЕ СООТВЕТСТВИЕ
(для каждого вопроса - несколько правильных ответов, каждый ответ может использован один раз)
Транспортная форма: Характеристика:
1)мицеллы а) образуются в просвете кишечника
2)хиломикроны б) образуются в энтероцитах
в) необходимы для всасывания липидов
г) переносят экзогенные липиды из
энтероцитов в печень и жировую ткань
Тест 7
ВЫБЕРИТЕ ВСЕ ПРАВИЛЬНЫЕ ОТВЕТЫ
Парные желчные кислоты - это:
а) гликохолевая
б) дезоксихолевая
в) таурохолевая
г) литохолевая
д) хенодезоксихолевая
Тест 8
ДОПОЛНИТЕ ОТВЕТ.
Холестерин располагается в __________________ слое мицеллы.
Тест 9
УСТАНОВИТЕ СТРОГОЕ СООТВЕТСТВИЕ
Фермент поджелудочной железы: Субстрат:
1) липаза а) лизофосфолипиды
2) фосфолипаза А2 б) триацилглицериды
3) холестеролэстераза в) фосфолипиды
4) лизофосфолипаза г) эфиры холестерина
д) глицерофосфохолин
Тест 10
ДОПОЛНИТЕ ОТВЕТ.
Первичные желчные кислоты образуются в_________ из ___________.
Тест 11
ДОПОЛНИТЕ ОТВЕТ.
Вторичные желчные кислоты образуются из _________ в ___________.
Тест 12
ДОПОЛНИТЕ ОТВЕТ.
Вещества, построенные из сфингозина, жирной кислоты и углеводов
называются_______________.
Тест 13
ДОПОЛНИТЕ ОТВЕТ.
Вещества, построенные из сфингозина, жирной кислоты, фосфорной
кислоты и азотистого основания называются _________________.
Тест 14
ДОПОЛНИТЕ ОТВЕТ.
Биороль вторичных желчных кислот заключается в выведении
из организма__________________.
Тест 15
УСТАНОВИТЕ ПРАВИЛЬНУЮ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ
Порядок биохимических процессов, происходящих с экзогенными
липидами в желудочно-кишечном тракте:
а) включение в состав мицелл
б) ферментативный гидролиз
в) всасывание из полости кишечника в энтероцит
г) включение в состав хиломикронов
д) ресинтез липидов
Тест 16
УСТАНОВИТЕ СООТВЕТСТВИЕ
(для каждого вопроса - один или несколько правильных ответов, каждый ответ может использован один или несколько раз)
|
Липид |
Выполняемая функция |
|
1) ТАГ 2) сфингомиелин 3) фосфатидилхолин 4) холестерин |
а) источник для синтеза желчных кислот б) резервный источник энергии в) структурный компонент биомембран г) компонент максимально представлен в миелине и мембранах клеток мозга д) источник эндогенной воды |
Тест 17
ВЫБЕРИТЕ ВСЕ ПРАВИЛЬНЫЕ ОТВЕТЫ.
Холестерин необходим для синтеза:
а) стероидных гормонов
б) желчных кислот
в) эссенциальных жирных кислот
г) холекальциферола
д )токоферола
Тест 18
ВЫБЕРИТЕ ПРАВИЛЬНЫЙ ОТВЕТ.
Переваривание жиров требует участия:
а) ЛП-липазы, желчи, НСО3 , холестеролэстеразы
б) панкреатической липазы, фосфолипаз, холестеролэстеразы, желчи
в) панкреатической липазы, амилазы, желчи, холестеролэстеразы
г) желчи, фосфолипаз, липооксигеназы, холестероэстеразы
д) панкреатической липазы, пепсина, желчи, амилазы
Тест 19
ВЫБЕРИТЕ ВСЕ ПРАВИЛЬНЫЕ ОТВЕТЫ.
Незаменимые факторы питания - это:
а) пальмитиновая кислота
б) линолевая кислота
в) сфингомиелин
г) холестерин
д) линоленовая кислота
Тест 20
УСТАНОВИТЕ СТРОГОЕ СООТВЕТСТВИЕ.
Класс жирных кислот Жирная кислота
1)моноеновые а) арахидоновая
2)диеновые б) линоленовая
3)триеновые в) линолевая
4)тетраеновые г) олеиновая
д)пальмитиновая
Тест 21
ДОПОЛНИТЕ ОТВЕТ.
Продуктами переваривания ТАГ являются:
__________________ и _______________________ .
Тест 22
ДОПОЛНИТЕ ОТВЕТ.
Переваривание фосфатидилхолина завершается образованием:
_________________ и _____________________ .
Тест 23
ДОПОЛНИТЕ ОТВЕТ.
Переваривание эфиров холестерина завершается образованием:
_______________ и _________________ .
Тест 24
ВЫБЕРИТЕ ПРАВИЛЬНЫЙ ОТВЕТ.
Эстерификация ХС в энтероцитах происходит при участии фермента:
а) ЛХАТ - лецитинхолестеролацилтрансферазы
б) ХЭ - холинэстеразы
в) АХАТ - ацилКоАхолестеролацилтрансферазы
г) АХЭ – ацетилхолинэстеразы
д) холестеролэстеразы
Тест 25
ВЫБЕРИТЕ ВСЕ ПРАВИЛЬНЫЕ ОТВЕТЫ.
Апопротеины в составе хиломикронов:
а) апо В-100
б) апо В -48
в) апо А1
г) апо С 2
д) апо Е
Тест 26
ДОПОЛНИТЕ ОТВЕТ.
Процесс образования липидов в энтероцитах называется __________.
Тест 27
ДОПОЛНИТЕ ОТВЕТ.
Транспорт липидов из стенки кишечника к органам осуществляется
_________________ .
Тест 28
ДОПОЛНИТЕ ОТВЕТ.
Транспорт экзогенных липидов из просвета кишечника в энтероциты осуществляется _______________ .
Тест 29
УСТАНОВИТЕ СТРОГОЕ СООТВЕТСТВИЕ.
|
Реакция глицеролфосфатного пути ресинтеза ТАГ |
Фермент |
|
1) образование глицерол-3-фосфата 2) образование фосфатидата 3) образование 1,2-диацилглицерола |
а) ацилКоАтрансфераза б) ацилКоАсинтетаза в) фосфатидатфосфатаза г) глицеролкиназа |
Тест 30
ДОПОЛНИТЕ ОТВЕТ.
Первой реакцией ресинтеза жиров является реакция активации жирной кислоты с образованием _____________, катализируемая ферментом _______________ .
ОТВЕТЫ:
|
1 - а,б,в,д 2 - а,в,г,д 3 - а,в 4 - в 5 - а,б,в 6 - 1ав 2бг 7 - а,в 8 – наружном 9 - 1б 2в 3г 4а 10 - печени, холестерина 11 - первичных, кишечнике 12 - гликолипидами 13 – сфингомиелины 14 - холестерина 15 - бавдг |
16 - 1бд, 2вг, 3в, 4ав 17 - а,б,г 18 - б 19 - б,д 20 - 1г,2в, 3б, 4а 21 – жирная кислота и 2-моноглицерид 22 – жирная к-та и глицерофосфохолин 23 – жирная кислота и холестерин 24 - в 25 - б,г,д 26 - ресинтезом 27 - хиломикронами 28 - мицеллами 29 - 1г, 2а, 3в 30 - ацилКоА , ацилКоАсинтетазой |
1. Тема 18. Тканевой обмен липидов
Место проведения - кафедра биохимии
Продолжительность занятия - 180 минут
2. Цель занятия: ▪ закрепление и систематизация знаний по тканевому обмену липидов, полученных в ходе лекционного курса;
• формирование четких представлений о значении отдельных процессов промежуточного обмена липидов для обеспечения функциональной активности клетки, условий их протекания и регуляции;
• формирование биохимически обоснованных представлений о механизмах возможных нарушений тканевого обмена липидов с целью выбора более эффективных путей их коррекции.
3. Конкретные задачи:
3.1. Студент должен знать:
3.1.1. Основные метаболические пути тканевого обмена липидов.
3.1.2. Условия протекания и биологическую роль процессов.
3.1.3. Регуляцию процессов тканевого обмена липидов.
3.2. Студент должен уметь:
3.2.1. Писать реакции процесса липолиза, -окисления жирных кислот, биосинтеза жирных кислот, биосинтеза триацилглицеролов (ТАГ) и фосфолипидов (ФЛ).
3.2.2. Рассчитывать энергетический выход -окисления жирных кислот.
4. Мотивация: нейтральные липиды пищи или жировых отложений являются высокоэффективными энергетическими субстратами. Амфипатические липиды выполняют роль структурных компонентов мембран, а процесс биосинтеза высших жирных кислот (ВЖК) имеет первостепенное значение для трансформации избытка углеводов и аккумулировании их энергии. Знание процессов энергетического и пластического использования липидов в норме необходимо для понимания многих заболеваний и выбора путей их коррекции.
5. Задание для самоподготовки: студенты должны изучить рекомендуемую литературу, используя вопросы для самоподготовки:
5.1. Рекомендуемая литература:
Основная:
5.1.1. Конспект лекций по теме «Тканевой обмен липидов».
5.1.2. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. «Биологическая химия», М.: Медицина. – 1998. - С.370-378, 381-388, 392 – 398.
5.1.3. Биохимия: Учебник / Под редакцией Е.С.Северина. М., ГЭОТАР. – Мед., 2003. – С.392-405, 409-417, 432-439.
Дополнительная:
5.1.4. Марри Р. «Биохимия человека». М.: Мир. - 1993. - т.1. - гл.23 С.225-237; гл.25 .- С.247-255.
5.1.5. Кольман Я., Рем К. «Наглядная биохимия». М., Мир. –2000. – С.164-173.
5.2. Подготовиться к тестовому контролю по теме.
6. Вопросы для самоподготовки:
6.1. Основные пути использования липидов в организме.
6.2. Как осуществляется мобилизация липидов из жировых депо и гормональная регуляция этого процесса?
6.3. Образование активной формы глицерола из липидов и его энергетическое использование.
6.4. Какие метаболические процессы связаны с энергетическим использованием жирных кислот?
6.5. Как происходит активация жирных кислот при -окислении, каково ее значение?
6.6. Как осуществляется транспорт длинноцепочечных ацилов жирных кислот через митохондриальную мембрану?
6.7. Как в митохондриях осуществляется процесс -окисления с четным числом углеродных атомов? Написать соответствующие реакции с указанием ферментов, коферментов и условий реакции.
6.8. Объяснить механизм протекания тиолазной реакции. Ее значение.
6.9. Привести примеры энергопоставляющих реакций -окисления.
Охарактеризовать связь метаболитов этих реакций с работой ЦТК и дыхательной цепи (ДЦ).
6.10. Какие условия необходимы для нормального протекания -окисления ВЖК ? Как осуществляется регуляция этого процесса?
6.11. Рассчитать суммарный энергетический выход -окисления одной молекулы пальмитиновой кислоты.
6.12. Как осуществляется окисление жирных кислот с нечетным числом углеродных атомов и окисление ненасыщенных ВЖК?
6.13. В чем причина необходимости трансмембранного переноса ацетил-КоА из митохондрий в цитоплазму? Как осуществляется цитрат-малатный челночный механизм такого переноса?
6.14. Какое значение имеет образование малонил-КоА? Какие условия необходимы для протекания этой реакции?
6.15. Какие ферменты входят в состав полиферментного комплекса «синтаза жирных кислот», какой метаболический процесс осуществляется в ходе его работы?
6.16. Написать один цикл реакции синтеза пальмитиновой кислоты, который завершается образованием бутирила (ацила из четырех атомов углерода).
6.17. Каким образом связан синтез жирных кислот с углеводным обменом? Какие метаболиты углеводного обмена используются в ходе синтеза жирных кислот?
6.18. Перечислить общие этапы в биосинтезе ТАГ и ФЛ.
6.19. Написать реакции образования активной формы глицерола и жирных кислот. Обосновать особенности протекания реакций образования активной формы глицерола в различных органах и тканях.
6.20. Что такое фосфатидная кислота? В процессе синтеза каких соединений она образуется?
6.21. На каком этапе расходятся пути синтеза ТАГ и ФЛ? Привести формулы азотистых спиртов, входящих в состав ФЛ.
6.22. Какие компоненты, необходимые для биосинтеза липидов, обязательно должны поступать с пищей, а какие могут синтезироваться в организме?
|
№ |
Этапы проведения занятия |
Форма проведения |
Время/ мин |
|
7.1. |
Постановка задачи |
Излагает преподаватель |
5 |
|
7.2. |
Контроль исходного уровня знаний |
Тестовый контроль |
20 |
|
7.3. |
Разбор теоретического материала |
Опрос студентов |
145 |
|
7.4. |
Подведение итогов занятия |
Излагает преподаватель |
10 |
Пример билета проверочного контроля.
Билет № 5.
биологическую роль этого процесса.
Синтаза жирных кислот
Полиферментный комплекс, катализирующий синтез жирных кислот (цитозоль).
одновременно синтезируются две молекулы жирной кислоты.
8. Весь комплекс функционирует только в виде димера.
Роль: объединение всех ферментов синтеза ЖК в единый полиферментный комплекс обеспечивает высокую эффективность его работы и устраняет конкуренцию других метаболических процессов, в результате чего достигается эффект компартментализации.
УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ:
HS – Фп ЦИС - SH
АПБ Е
HS - ЦИС Е АПБ Фп - SH
ЦИС - SH
Е
АПБ Фп – SH
Е – фермент 3-кетоацилсинтаза;
АПБ – ацилпереносящий белок, содержащий HS- группу 4`` - фосфопантетеина (Фп-SH)
Схема синтеза высших жирных кислот (липогенез)
трансацилаза
Е
ЦИС-SH HS - KoA ацетил - КоА
трансацилаза
Фп – SH малонил – КоА
НS - KoA
1
О
Фп – S ~ C – CH2 - COOH
Ацетил (ацил)малонил - фермент
3-кетоацилсинтетаза
CO2
2
Е ЦИС - SH
АПБ
3-кетоацил-фермент
НАДФН + Н+ 3-кетоацилредуктаза
НАДФ+
3
Е ЦИС - SH
OH
Фп-
D(-)-3-гидроксиацил-фермент
Н2О дегидратаза
4
АПБ Фп-
2,3 – ненасыщенный ацил - фермент
НАДФН + Н+ еноилредуктаза
НАДФ+
5
Е ЦИС-SH
АПБ Фп -
Ацил-фермент
Первый цикл синтеза ВЖК завершается образованием ацила, состоящего из четырех углеродных атомов. Далее трансацилаза переносит вновь образованный ацил от АПБ на HS-группу цистеина 3-кетоацилсинтетазы, а новую молекулу малонил-КоА – на HS-группу фосфопантетеина АПБ, затем последовательно осуществляются реакции 2,3,4,5 и образуется следующий ацил, который длиннее предыдущего на два углеродных атома. В результате семикратного повторения цикла от реакции 1 до реакции 5 образуется молекула пальмитоила (С=16), которая высвобождается из синтазного комплекса шестым ферментом – тиоэстеразой (деацилазой).
Источники, генерирующие НАДФН + Н+:
2. Изоцитратдегидрогеназа;
3. Малатдегидрогеназа («яблочный фермент»).
Тестовый контроль по теме «Тканевой обмен липидов».
Тест 1.
ВЫБЕРИТЕ ПРАВИЛЬНЫЙ ОТВЕТ.
а) 2-моноацилглицерол и высшие жирные кислоты
б) 1-моноацилглицерол и высшие жирные кислоты
в) глицерол и высшие жирные кислоты
г) 2, 3 - диацилглицерол и высшие жирные кислоты
д) 1, 3 - диацилглицерол и высшие жирные кислоты
Тест 2.
ВЫБЕРИТЕ ПРАВИЛЬНЫЙ ОТВЕТ.
Основной метаболический процесс, поставляющий НАДФН+Н+ для липогенеза:
а) цикл трикарбоновых кислот
б) гликолиз
в) пентозофосфатный цикл
г) - окисление жирных кислот
д) орнитиновый цикл
Тест 3.
ВЫБЕРИТЕ ПРАВИЛЬНЫЙ ОТВЕТ.
а) гидроксилирование
б) изомеризация 3,4 цис-еноил КоА в 2,3 транс-форму
в) декарбоксилирование
г) эпимеризация D-метилмалонил КоА в L - метилмалонил – КоА
д) изомеризация L-метилмалонил – КоА в сукцинил-КоА
Тест 4.
ВЫБЕРИТЕ ВСЕ ПРАВИЛЬНЫЕ ОТВЕТЫ.
а) тиолазная
б) гидратации
в) дегидрирования
г) активации
д) дегидратации
Тест 5.
ВЫБЕРИТЕ ВСЕ ПРАВИЛЬНЫЕ ОТВЕТЫ.
а) наличие карнитина
б) работа дыхательной цепи
в) биосинтез таурина
г) аэробные условия
д) работа ЦТК
Тест 6.
ВЫБЕРИТЕ ПРАВИЛЬНЫЙ ОТВЕТ.
а) малат-аспартатный
б) цитрат-малатный
в) глицерол-фосфатный
г) карнитин-ацилкарнитин транслоказный
д) глутамат- - кетоглутаратный
Тест 7.
УСТАНОВИТЕ СООТВЕТСТВИЕ
(для каждого вопроса – несколько правильных ответов, каждый ответ может быть использован один раз).
|
Действие |
Гормон |
|
а) АКТГ б) инсулин в) адреналин г) тироксин д) глюкагон е) простагландины
|
Тест 8.
|
Гормон |
Механизм действия |
|
а) индукция биосинтеза б) инактивация путем фосфорилирования в) активация путем дефос-форилирования г) репрессия биосинтеза д) инактивация путем дефосфорилирования |
Тест 9.
УСТАНОВИТЕ СООТВЕТСТВИЕ
|
Действие |
Эффектор |
|
1) Активация 2) Инактивация |
а) цитрат б) сукцинил – КоА в) малат г) пальмитоил –КоА д) бутирил - КоА |
Тест 10.
|
Реакции |
Компоненты |
|
а) НАДН+Н+ б) ФАД2Н в) ацетилфосфат г) НАДФН+Н+ д) ацетил-КоА |
Тест 11.
Ферменты комплекса «синтаза жирных кислот» действуют на субстраты:
|
Фермент |
Субстрат |
|
а) 3-кетоацилфермент б) ацетил(ацил)малонил- фермент в) 3-гидроксиацил – фермент г) 2,3еноил – фермент д) пальмитоил-фермент е) малонил-КоА |
Тест 12.
а) глицерол-3-фосфата
б) фосфатидной кислоты
в) лизофосфатидной кислоты
г) триацилглицерола
д) 1,2 диацилглицерола
Тест 13.
УСТАНОВИТЕ СТРОГОЕ СООТВЕТСТВИЕ.
Продукты реакций биосинтеза глицерофосфолипидов:
|
Реакции |
Продукты |
|
1) этаноламин + АТФ 2) фосфоэтаноламин + ЦТФ 3)ЦДФ – этаноламин +1,2 ДАГ 4)Фосфатидилэтаноламин + S-аденозил – метионин 5) фосфатидилэтаноламин + серин |
а) ЦДФ – этаноламин б) фосфатидилэтаноламин в) фосфоэтаноламин г) фосфатидилсерин д) фосфотидилхолин е) лизофосфолипид |
Тест 14.
УСТАНОВИТЕ ПРАВИЛЬНУЮ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ.
а) тиолитическое расщепление
б) дегидрирование с образованием 3-оксо-ацилКоА
в) гидратация
г) активация жирных кислот и перенос их из цитоплазмы в
митохондрию
д) дегидрирование с образованием еноил-КоА
Тест 15.
ДОПОЛНИТЕ ОТВЕТ.
Скорость -окисления жирных кислот регулируется потребностью клетки в энергии, т.е. соотношением _____/______ и ______/_______ .
Тест 16.
ДОПОЛНИТЕ ОТВЕТ.
Транспорт жирных кислот из цитоплазмы в митохондрию осуществляется в виде _____________ с помощью ________ .
Тест 17.
ДОПОЛНИТЕ ОТВЕТ.
Энергетический выход - окисления одной молекулы пальмитиновой кислоты ( С16) составляет __________ __________ молекул АТФ .
Тест 18.
ДОПОЛНИТЕ ОТВЕТ.
Регуляторным ферментом липолитического расщепления жиров является ___________ .
Тест 19.
ВЫБЕРИТЕ ПРАВИЛЬНЫЙ ОТВЕТ.
Ацетил – КоА, получившийся в ходе катаболизма жирных кислот поступает для дальнейшего окисления в цикл:
а) пентозофосфатный
б) цитратный (ЦТК)
в) орнитиновый
г) - глутамильный
д) глюкозо-аланиновый
Тест 20.
ДОПОЛНИТЕ ОТВЕТ.
Образование малонил-КоА из ацетил – КоА в ходе синтеза жирных
кислот осуществляется с затратой ___________ биотинзависимым ферментом _________ .
Тест 21.
ДОПОЛНИТЕ ОТВЕТ.
Скорость - окисления жирных кислот снижается за счет ингибирования малонил-коферментом А цитозольного фермента ___________ .
Тест 22.
ДОПОЛНИТЕ ОТВЕТ.
Начальные этапы синтеза триацилглицеролов и глицерофосфолипидов осуществляются одинаково до образования ______________ .
Тест 23.
ДОПОЛНИТЕ ОТВЕТ.
Образование активной формы глицерола в печени и кишечнике может осуществляться с затратой АТФ ферментом ______________ .
Тест 24.
ДОПОЛНИТЕ ОТВЕТ.
Образование активной формы глицерола в мышцах и жировой ткани осущестляется при восстановлении _______ ферментом _________________ .
Тест 25.
ВЫБЕРИТЕ ВСЕ ПРАВИЛЬНЫЕ ОТВЕТЫ.
Процесс липолитического расщепления жиров осуществляют ферменты:
а) липопротеинлипаза
б) ТАГ – липаза
в) панкреатическая липаза
г) ДАГ-липаза
д) МАГ – липаза
Тест 26.
ВЫБЕРИТЕ ВСЕ ПРАВИЛЬНЫЕ ОТВЕТЫ.
Биосинтез кетоновых тел в митохондриях гепатоцитов осуществляют ферменты:
а) Ацетил-КоА-ацетилтрансфераза (тиолаза)
б) ГМГ – КоА редуктаза
в) ГМГ-КоА синтаза
г) ГМГ – КоА – лиаза
д) -гидроксибутират дегидрогеназа
Тест 27.
ВЫБЕРИТЕ ВСЕ ПРАВИЛЬНЫЕ ОТВЕТЫ.
Реакции использования кетоновых тел в периферических тканях:
а) окисление ß-гидроксибутирата
б) активация ацетоацетата
в) образование ГМГ-КоА
г) тиолитическое расщепление ацето-ацетилКоА
д) окисление ацетил КоА в ЦТК
Тест 28.
ДОПОЛНИТЕ ОТВЕТ.
Регуляторный фермент синтеза кетоновых тел ________ ингибируется высокими концентрациями свободного ___________.
Тест 29.
ВЫБЕРИТЕ ВСЕ ПРАВИЛЬНЫЕ ОТВЕТЫ.
Ферменты, превращающие пропионил – КоА в сукцинил – КоА при окислении жирных кислот с нечетным числом атомов углерода:
а) метилмалонилэпимераза
б) метилмалонил – КоА – мутаза
в) пропионил – КоА – карбоксилаза
г) ацетил – КоА – карбоксилаза
д) сукцинил – КоА – синтетаза
Тест 30
УСТАНОВИТЕ ПРАВИЛЬНУЮ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ.
Действие ферментов комплекса «синтаза жирных кислот»:
а) 3-кетоацилредуктаза
б) трансацилаза
в) еноилредуктаза
г) дегидратаза
д) 3 - кетоацилсинтаза
10.-1д, 2б, 3а
11-1а, 2в, 3б, 4д, 5г
12– авбдг
13–1в, 2а, 3б, 4д, 5г
14–гдвба
15– АТФ/АДФ, НАДН/НАД+
16.- ацилкарнитина, транслоказы
17.- сто, тридцать
18. – ТАГ-липаза
19.- б
20.- АТФ, ацетил-КоА –карбоксилазой
21.- карнитинацилтрансферазы–I
22- фосфатидной кислоты
23. – глицеролкиназой
24.- диоксиацетонфосфата, глицерол-3-фосфатдегидрогеназой
25. – б,г,д
26. – а,в,г,д
27. – а,б,г,д
28. – ГМГ–КоА–синтаза; кофермента А (КоА)
29.- а,б,в
30.- бдагв
1. Тема 19. Холестерин. Строение, свойства, биологическая роль. Липопротеины крови.
Определение холестерина в сыворотке крови.
Место проведения – кафедра биохимии
Продолжительность занятия – 180 минут
2. Цель занятия: изучить процесс синтеза холестерина в организме, биологическое значение и условия протекания этих реакций; рассмотреть биологическую роль производных холестерина; изучить строение, метаболизм и клинико-диагностическое значение липопротеинов крови; ознакомиться с методами определения холестерина в сыворотке крови, проводимыми в клинических и эпидемиологических исследованиях по проблеме сердечно-сосудистых заболеваний, таких как коронарный атеросклероз, ишемическая болезнь сердца, инфаркт миокарда, гипертоническая болезнь; обучить студентов одному из данных методов определения холестерина в сыворотке крови.
3. Конкретные задачи:
3.1. Студент должен знать:
3.1.1. Синтез и биологическую роль холестерина в организме.
3.1.2. Локализацию и ключевые реакции синтеза стероидных гормонов, желчных кислот, витамина Д3, эфиров холестерина.
3.1.3. Строение и метаболизм основных классов липопротеинов крови.
3.2. Студент должен уметь:
3.2.1. Количественно определять холестерин в сыворотке крови.
3.2.2. Классифицировать по строению и физико-химическим свойствам липопротеины крови.
3.2.3. Проводить клинико-диагностическую оценку нарушений обмена холестерина и липопротеинов.
4. Мотивация: знания и навыки, приобретенные на занятии, необходимы для понимания развития патологических состояний, связанных с процессами нарушения липидного обмена, понимания вопросов диагностики и терапии атеросклероза.
5. 3адание для самоподготовки: студенты должны изучить рекомендуемую литературу, используя вопросы для самоподготовки.
5.1. Рекомендуемая литература.
Основная:
5.1.1. Материал лекций по темам: Промежуточный обмен липидов-2,3.
5.1.2. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. М., Медицина.- 1998. - С.398-408.
5.1.3. Биохимия: Учебник / Под ред. Е.С.Северина. – М.: ГЭОТАР. – Мед. – 2003. – С.439-457, 389, 606-608, 572-574.
Дополнительная:
5.1.4. Марри Р. и др. Биохимия человека. М., Мир. - 1993.- Т.1. - С.256-286.
5.1.5. Климов А.Н., Никульчева Н.Г. Обмен липидов и липопротеинов и его нарушения. Руководство для врачей, СПб. – 1999. – Питер. - 505 с.
5.2. Подготовиться к тестовому контролю.
6. Вопросы для самоподготовки:
6.1. Пути использования ацетил-КоА в клетке.
6.2. Синтез холестерина до мевалоновой кислоты.
6.3. Последующие этапы синтеза холестерина.
6.4. Строение и биологическая роль холестерина.
6.5. Производные холестерина.
6.6. Регуляция синтеза холестерина.
6.7. Эфиры холестерина. Обмен эфиров холестерина.
6.8. Липопротеины. Классификация. Состав, строение.
6.9. Классификация и свойства апобелков.
6.10. Факторы риска при атеросклерозе.
6.11. Индекс атерогенности.
6.12. Клинико-диагностическое значение определения холестерина в крови.
7. Техническое оснащение занятия.
Таблицы: Производные холестерина, метаболическая судьба липопротеинов.
8.Этапы занятия и контроль их усвоения.
|
№ |
Этапы проведения занятия |
Формы проведения |
Время (мин) |
|
8.1. |
Постановка задачи |
Излагает преподаватель |
5 |
|
8.2. |
Контроль исходного уровня знаний |
Тестовый контроль |
10 |
|
8.3. |
Разбор теоретического материала |
Опрос студентов |
95 |
|
8.4. |
Приобретение практических навыков. |
Постановка лабораторной работы и оформление протоколов. |
60 |
|
8.5. |
Подведение итогов занятия. |
Излагает преподаватель. Ответы на вопросы студентов. |
10 |
Пример билета проверочного контроля – см. тестовый контроль по теме.
Методы количественного определения холестерина
в сыворотке крови. Клинико-диагностическое значение*
Холестерин (ХС) является важным липидным компонентом всех тканей и клеток организма. 80% ХС в организме составляет свободный ХС, почти весь он является компонентом биологических мембран. В то же вре мя в сыворотке (плазме) крови 2/3 ХС представле но в форме эфиров холестерина. Больше всего его в надпочечниках, крови, нервной системе, коже, пищеварительном аппарате. Основным местом биосинтеза ХС явля ется печень. В организме человека с массой тела 70 кг содержится в среднем 140 г ХС, т. е. около 0,2% массы тела. Известно, что человек с пищей полу чает в среднем 0,4-0,5 г ХС в день, синтезирует же ежедневно в организме в количестве 1,5-4,2 г, в среднем 2 г. Таким образом, большая часть ХС ор ганизма образуется эндогенно.
В настоящее время применяют референсные границы содержания ХС, установленные ВОЗ. Согласно этим данным верхний уровень нормаль ного содержания ХС в возрасте 20-29 лет состав ляет 5,17 ммоль/л, 30-39 лет - 5,69 ммоль/л и бо лее 40 лет - 6,21 ммоль/л. На уровень ХС оказы вает влияние характер пищи и прием алкоголя, ин тенсивные физические тренировки, фармакологи ческие препараты, включая гормональные контра цептивы, стероиды, гиполипидемические препара ты. Сезонные и дневные вариации не оказывают влияния на уровень ХС в сыворотке крови.
Содержание ХС в крови является важным диаг ностическим тестом. Уменьшение концентрации ХС (гипохолестеринемия) обнаружено при гипертиреозе, анемиях, туберкулезе, лихорадочных со стояниях, голодании, паренхиматозной желтухе, поражении центральной нервной системы, онко логических заболеваниях. Количество ХС в крови может увеличиваться при нарушении переноса и поглощения клетками липидов. Длительная гиперхолестеринемия является тестом развития атеро склероза вследствие отложения в стенке артерий преимущественно ЭХС с последующим образова нием атеросклеротических бляшек. Резко повыша ется содержание ХС в органах при жировой ин фильтрации. Увеличение концентрации ХС отме чается также при механической желтухе, гломерулонефрите и нефротическом синдроме, сопровож даемых отеками, сифилисе, гипотиреозе, В-авитаминозе и т. д. Очень высокий уровень ХС в крови наблюдается при сахарном диабете и липоидном гидронефрите - 26,86
ммоль/л и выше.
Определение содержания ХС не дает ди агностической информации о конкретном заболе вании, а характеризует общую патологию обмена липидов. Определение ХС имеет социальное зна чение, так как повышенный уровень ХС в популяции требует организационных мероприятий по первичной профилактике коронарного атеро склероза.
Гиперхолестеринемия является независимым фактором риска ИБС. Связь между уровнем общего ХС плазмы крови и смертностью от ИБС является весьма жесткой и описывается экспоненциальной кривой. Холестерин ЛПВП как "предсказатель" ИБС оказался в 8 раз чувствитель нее, чем холестерин ЛПНП. Предложено в качестве "предсказателя" рассчитывать так называемый холестериновый коэффициент атерогенности (К), представляющий собой отношение холестерина ЛПНП и ЛПОНП к холестерину ЛПВП:
холестерин ЛПНП + холестерин ЛПОНП
холестерин ЛПВП
В клинике очень удобно рассчитывать этот коэффициент на основании определения общего холестерина и холестерина ЛПВП:
общий холестерин - холестерин ЛПВП
холестерин ЛПВП
Чем выше этот коэффициент (у здоровых лиц он не превышает 3), тем выше опасность развития (и наличия) ИБС.
Методы определения ХС можно классифициро вать следующим образом: а) химические; б) ферментные; в) электрохимические; г) хроматографические.
К химическим относятся методы определения продуктов взаимодействия ХС с кислотами Льюиса после его дегидроксилирования. В качестве реагентов наиболее часто применяются либо реактив Либермана-Бурхарда (смесь концентрированной H2SO4, СН3СООН и уксусного ангидрида), ли бо реактив Златкиса-Зака (H2SO4 и соли Fe3+). Известно большое число модификаций этих методов, отличающихся способами пробоподготовки, соотношением реактивов и условиями про ведения реакций. В зависимости от способа подготовки пробы хи мические методы можно разделить на 2 группы: 1) прямые методы, не предусматривающие предварительную подготовку пробы;
2) экстракционные методы, включающие экс тракцию ХС органическими растворителями.
Основным достоинством прямых методов является простота, доступность и низкая стоимость анализа. Важнейшим недостатком является неспецифичность. Это связано с тем, что в жестких условиях, учитывая значительное эндогенное образование тепла, в реакцию вступают многие компоненты сы воротки крови, образуя окрашенные
продукты (ча ще всего в результате дегидратации). На определение ХС сильно влияют билирубин, гемоглобин, каротин, неко торые стеролы, лекарственные препараты, присут ствующие в крови. Причиной ошибки может яв ляться также денатурация белка сыворотки в при сутствии кислоты. Из-за влияния этих факторов результаты определения ХС прямыми методами оказываются завышенными в среднем на 2—12%.
. Включение этапа экстракции повы шает специфичность метода; результаты определе ния ХС в среднем на 7% ниже, чем при прямом ме тоде. Спектр используемых экстрагентов довольно широк. В на стоящее время наиболее часто применяются гексан, изопропанол, петролейный эфир, смесь метанол-хлороформ. Приме няемые растворители достаточно эффективно отде ляют ХС от основных интерферирующих веществ: билирубина, гемоглобина и других белков, многих лекарств, однако холестериноподобные стерины экстрагируются вместе с ХС.
В химических методах обычно используют фотометрическую регист рацию (λmax = 560 нм), однако для повышения чув ствительности применяют и флуориметрический способ. При этом снижается влияние
ряда мешающих компонентов.
Ферментные методы. В настоящее время 95% лабораторий мира использует ферментный способ определения ХС. Ферментное определение протекает в несколько этапов:
I стадия - ферментный гидролиз эфиров ХС (чаще всего используют холестеринэстеразу):
Холестеринэстераза
Эфиры ХС + Н2О -------------------------------► ХС + ЖК (1)
II стадия - окисление ХС растворенным в ре акционной смеси кислородом воздуха в присутст вии оксидазы ХС:
Холестериноксидаза
ХС + О2 --------------------------------► Холест-4-ен-З-он + Н2О2 (2)
III стадия - определение продуктов реакции (Н2О2 или холест-4-ен-З-она) или убыли кислорода в процессе ее протекания. Чаще всего содержание ХС находят, определяя Н2О2, образующийся в ходе реакции (2).
Электрохимическое определение холестерина. Электрохимические варианты ферментного метода определения ХС основаны на регистрации уменьшения парциального давления О2 или на увеличении концентрации Н2О2 в ходе реакции (2).
Хроматографические методы. Методы высокоэффективной жидкостной хроматографии и газожидкостной хроматографии обладают высокой разрешающей способностью при разделении близких по свойствам стеринов, позволяют проводить определение в малых количествах биологического материала (капиллярная кровь).
Лабораторная работа №12
Количественное определение холестерина в сыворотке крови
ферментативным методом
Принцип метода:
холестеринэстераза
1. Эфиры ХС ------------------------→ холестерин + жирные кислоты
холестериноксидаза
2. холестерин + О2 + Н2О -----------------------→ холестенон +Н2О2
пероксидаза
3. 2Н2О2 + 4-аминоантипирин + фенол ---→ окрашенное соединение + 4Н2О
Реактивы: 1) рабочий реагент включает фосфатный буфер, натрий холевокислый, фенол, 4-аминоантипирин, холестериноксидазу, холестеринэстеразу, пероксидазу; 2) калибровочный раствор холестерина концентрацией 4,65 ммоль/л.
Ход работы:
|
Отмерить, мкл |
Опытная проба |
Калибровочная проба |
|
Рабочий реагент |
1000 |
1000 |
|
Сыворотка крови |
100 |
− |
|
Калибратор |
− |
100 |
Пробы перемешать, инкубировать 10 мин при температуре 37оС. Определить оптическую плотность опытных и калибровочной проб против рабочего реагента при λ=500 (490 – 520) нм. Окраска стабильна в течение 60 мин.
Результаты: Д1=
Д2= Дк=
содержание холестерина (ммоль/л) рассчитывают по формуле:
С = Д1/Дк х 4,65
С1 =
С2 =
Норма в сыворотке крови – менее 5,2 ммоль/л.
Выводы:
Количественное определение холестерина в сыворотке крови
по модифицированному методу Златкис-Зака*
Принцип метода: содержащийся в плазме или сыворотке крови свободный и эфирносвязанный холестерин окисляется хлорным железом в присутствии концентрированной серной и ортофосфорной кислот с образованием ненасыщенных продуктов, окрашенных в красно-фиолетовый цвет. Интенсивность окраски пропорциональна концентрации холестерина (присутствие следов воды мешает развитию окраски !).
Реактивы и оборудование: 1) Реактив для цветной реакции:
● основной раствор красителя (2,5 г хлорного железа растворить в 100 мл ортофосфорной кислоты), ● рабочий раствор красителя (8,0 мл основного раствора развести до 100 мл концентрированной серной
кислотой); 2) этанол; 3) калибровочный раствор холестерина в этаноле,
содержащий 1,6 мг/мл (3 ммоль/л); 4) штатив с химическими пробирками (сухими!); 5) микропипетка для взятия сыворотки на 0,1 мл; 6) пипетка на 2 мл; мерная центрифужная пробирка для отмеривания реактива для цветной реакции; 8) фотоэлектроколориметр.
Ход работы: в пробирку прибавляют микропипеткой 0,1 мл сыворотки крови, добавляют 1,4 мл этанола. Осторожно по стенке пробирки добавляют 2,0 мл реактива для цветной реакции, пробу хорошо встряхивают (но осторожно, направляя при этом отверстие пробирки от себя и окружающих), оставляют на 30 минут при комнатной температуре. Развивается красно-фиолетовая окраска. Полученный окрашенный раствор колориметрируют на ФЭКе, против реактивов без добавления сыворотки крови. Светофильтр зеленый (λмакс.= 540 нм). Расчет концентрации холестерина проводится с помощью калибровочной кривой.
Результаты: Д1= С1=
Д2= С2=
содержание холестерина рассчитывают по формуле
0,1 - количество мл сыворотки, взятое на исследование
С - количество холестерина в крови в мг, найденное по калибровочному графику после определения оптической плотности пробы (Д).
Норма содержания холестерина в сыворотке крови 3,6-6,4 ммоль/л.
Тестовый контроль по теме «Обмен холестерина. Липопротеины»
Тест 1
ВыбЕрИтЕ правильнЫЙ ответ:
Лимитирующей стадией биосинтеза холестерина является реакция, в ходе которой образуется:
а) ацетоуксусная кислота (ацетоацетат)
б) β-оксимасляная кислота (β-оксибутират)
в) β-оксибутирил-КоА
г) β-окси-β-метил-глутарил-КоА
д) мевалоновая кислота (мевалонат)
Тест 2
Выберите правильнЫЙ ответ:
Функцией апо А1 является:
а) активация липопротеинлипазы
б) активация лецитинхолестеролацилтрансферазы (ЛХАТ)
в) транспорт эфиров холестерола
г) транспорт триацилглицеролов
д) активация ацилКоАхолестеролацилтрансферазы (АХАТ)
Тест 3
ВыбЕрИтЕ правильнЫЙ ответ:
Транспорт экзогенного холестерина и триацилглицеролов из кишечника в ткани осуществляют:
а) хиломикроны
б) ЛПОНП и ЛПНП
в) ЛПВП
г) хиломикроны, ЛПОНП, ЛПНП
д) ЛПНП, ЛПОНП, ЛПВП
Тест 4
Выберите правильнЫЙ ответ:
Функцией апо С2 является:
а) активация липопротеинлипазы
б) активация лецитинхолестеролацилтрансферазы (ЛХАТ)
в) транспорт эфиров холестерола
г) транспорт триацилглицеролов
д) активация ацилКоАхолестеролацилтрансферазы (АХАТ)
ВыбЕрИтЕ правильнЫЙ ответ:
Транспорт эндогенного холестерина и триацилглицеролов из печени в ткани осуществляют:
а) хиломикроны
б) ЛПОНП и ЛПНП
в) ЛПВП
г) хиломикроны, ЛПОНП, ЛПНП
д) ЛПНП, ЛПОНП, ЛПВП
Тест 6
ВыбЕрИтЕ правильнЫЙ ответ:
Транспорт холестерина из внепеченочных тканей в печень осуществляют:
а) хиломикроны
б) ЛПОНП и ЛПНП
в) ЛПВП
г) хиломикроны, ЛПОНП, ЛПНП
д) ЛПНП, ЛПОНП, ЛПВП.
Тест 7
ВыбЕрИтЕ правильнЫЙ ответ:
Образование ЛПНП происходит:
а) в печени
б) в печени и кишечнике
в) в кишечнике
г) в крови из ЛПОНП
д) в крови из хиломикронов и ЛПОНП
Тест 8
ВыбЕрИтЕ правильнЫЙ ответ:
Наиболее эффективно для оценки степени риска развития атеросклероза является определение содержания в крови:
а) общего уровня холестерина
б) холестерина в ЛПНП
в) холестерина в ЛПВП
г) холестерина в ЛПОНП и ЛПНП
д) соотношение холестерина ЛПОНЛ, ЛПНП к холестерину ЛПВП
Тест 9
ВыбЕрИтЕ правильнЫЙ ответ:
Атерогенными липопротеинами являются:
а) ЛПВП
б) ЛПНП, ЛПОНП
в) ЛПНП, ЛПВП
г) ЛПОНП, ЛПВП
д) хиломикроны
Тест 10
ВыбЕрИтЕ правильнЫЙ ответ:
Основные этапы синтеза холестерина в клетке имеют общие реакции с:
а) синтезом жирных кислот
б) распадом жирных кислот
в) синтезом фосфолипидов
г) синтезом кетоновых тел
д) синтезом триацилглицеридов
Тест 11
ВыбЕрИтЕ все правильныЕ ответЫ:
Катаболизм холестерина связан с синтезом :
а) тиреоидных гормонов
б) желчных кислот
в) гормонов коры надпочечников
г) гормонов мозгового слоя надпочечников
д) эргокальциферола
Тест 12
Выберите все правильныЕ ответЫ:
Коррекция дислипидемии при атеросклерозе проводится лекарственными веществами, которые :
а) ингибируют активность гидроксиметилглутарил-КоА-редуктазы
б) активируют метаболизм ЛПНП
в) угнетают образование ЛПВП
г) угнетают образование ЛПНП
д) обладают антиоксидантным и мембранопротекторным действием
Тест 13
Выберите все правильныЕ ответЫ:
Причинами повышения уровня холестерина в крови являются:
а) нарушение оттока желчи из желчного пузыря
б) нарушение синтеза желчных кислот
в) ингибирование гидроксиметилглутарил-КоА-редуктазы
г) снижение активности лецитинхолестеролацилтрансферазы
д) уменьшение количества или нарушение структуры рецепторов ЛПНП
Тест 14
УСТАНОВИТЕ СТРОГОЕ СООТВЕТСТВИЕ.
Апобелки липопротеинов: Функция апобелка:
1) апо А1 а) кофактор внепеченочной липопротеинлипазы
2) апо С2 б) лиганды рецепторов хиломикрона
3) апо Д в) кофактор лецитинхолестеролацилтрансферазы
4) апо В48 г) транспорт эфиров холестерина
д) кофактор панкреатической липазы
ДОПОЛНИТЕ ОТВЕТ.
Лимитирующей реакцией синтеза холестерина является образование ___________, регуляторный фермент - ___________.
Тест 16.
УСТАНОВИТЕ СООТВЕТСТВИЕ
(для каждого вопроса – один или несколько правильных ответов, каждый ответ может быть использован один раз).
Изменение активности Регуляторные молекулы
ГМГ-КоА-редуктазы:
1) увеличение а) инсулин
2) снижение б) глюкагон
в) глюкокортикоиды
г) мевалонат
д) холестерин
Тест 17.
ВЫБЕРИТЕ ПРАВИЛЬНЫЙ ОТВЕТ.
Механизм регуляции ГМГ КоА – редуктазы холестерином:
а) аллостерическая активация
б) ковалентная модификация
в) индукция синтеза
г) репрессия синтеза
д) активация протектором
ВЫБЕРИТЕ ПРАВИЛЬНЫЙ ОТВЕТ.
Коферментом ГМГ КоА-редуктазы (синтез холестерина) является:
а) ФАД2Н
б) НАДФН +Н+
в) НАДН +Н+
г) ТПФ
д) биотин
ВЫБЕРИТЕ ПРАВИЛЬНЫЙ ОТВЕТ.
Механизм регуляции синтеза В100, Е- рецепторов к ЛПНП холестерином:
а) аллостерическая активация регуляторного фермента
б) ковалентная модификация
в) индукция синтеза
г) репрессия синтеза
д) ингибирование регуляторного фермента по аллостерическому механизму
ВЫБЕРИТЕ ПРАВИЛЬНЫЙ ОТВЕТ.
Промежуточный продукт синтеза холестерина используется организмом для синтеза:
а) пуринов
б) пиримидинов
в) коэнзима Q
г) орнитина
д) тиамина
ДОПОЛНИТЕ ОТВЕТ.
Регуляторным ферментом превращения холестерина в желчные кислоты является ________________ .
ВЫБЕРИТЕ ВСЕ ПРАВИЛЬНЫЕ ОТВЕТЫ.
Синтез холестерина в печени увеличивается при диете богатой:
а) белками
б) углеводами
в) животными жирами
г) растительными маслами
д) витаминами
Тест 23.
УСТАНОВИТЕ СТРОГОЕ СООТВЕТСТВИЕ.
Фермент: Процесс:
1) 7 холестеролгидроксилаза а) синтез эфиров холестерина в клетке
2) АХАТ б) синтез эфиров холестерина в крови
на поверхности ЛПВП
3) 1холестеролгидроксилаза в) синтез желчных кислот в печени
4) ЛХАТ г) синтез стероидных гормонов
д) образование активной формы
витамина Д3 в почках
Тест 24.
ВЫБЕРИТЕ ПРАВИЛЬНЫЙ ОТВЕТ.
Триглицериды хиломикронов и ЛПОНП гидролизуются:
а) панкреатической липазой
б) триацилглицеридлипазой
в) липопротеинлипазой
г) ЛХАТ
д) АХАТ
Тест 25.
ДОПОЛНИТЕ ОТВЕТ.
Содержание холестерина в крови с возрастом __________________.
Тест 26.
ДОПОЛНИТЕ ОТВЕТ.
Статины снижают активность ГМГ-КоА-редуктазы по механизму ______________ ____________ ингибирования.
Тест 27.
УСТАНОВИТЕ СООТВЕТСТВИЕ
(для каждого вопроса – несколько правильных ответов, каждый ответ может быть использован один раз)
|
Локализация апобелков: |
Апобелки липопротеинов: |
|
1) интегральные 2) периферические |
а) апо А б) апо Е в) апо С г) апо Д д) апо В |
Тест 28.
УСТАНОВИТЕ ПРАВИЛЬНУЮ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ.
Поступление холестерина из печени в периферические ткани:
а) образование ЛПНП
б) присоединение в крови Апо С к ЛПОНП
в) образование ЛПОНП
г) действие ЛП-липазы
д) захват липопротеинов специфическими рецепторами тканей
Тест 29.
ВЫБЕРИТЕ ВСЕ ПРАВИЛЬНЫЕ ОТВЕТЫ.
Функции ЛПВП в крови:
а) транспорт холестерина из внепеченочных тканей в печень
б) снабжение апобелками других ЛП в крови
в) антиоксидантные функции по отношению к модифицированным ЛПНП
г) забирают свободный холестерин и передают эфиры холестерина
ЛП в крови
д) транспорт холестерина из печени в периферические ткани
Тест 30.
ВЫБЕРИТЕ ВСЕ ПРАВИЛЬНЫЕ ОТВЕТЫ.
Факторами риска развития атеросклероза являются:
а) гиперхолестеринемия
б) курение
в) высокое давление
г) снижение массы тела
д) гиподинамия
Ответы по теме: «ОБМЕН ХОЛЕСТЕРИНА. Липопротеины»
1. д 2. б 3. а 4. а
5. б 6. в 7. г 8. д
9. б 10.г 11. б,в,д 12. а,б,г,д
13. а,б,г,д 14. 1в,2а,3г,4б
15. мевалонат, ГМГКоА-редуктаза
16. 1а 2бвгд
17. г
19. г
20. в
21. 7α-холестеролгидроксилаза
22. б,в
23. 1в, 2а, 3д, 4б
24. в
25. увеличивается
26. конкурентное обратимое
27. 1ад 2бвг
28. вбгад
29. а,б,в,г
30. а,б,в,д
1. Тема 20. Нарушения липидного обмена
Самостоятельная работа студентов в аудиторное время
Место проведения – кафедра биохимии
Продолжительность занятия – 180 мин.
2. Цель занятия: научить студентов самостоятельной работе со специальной и справочной литературой по предложенной теме посредством решения ситуационных задач, аргументировано выступать по конкретным вопросам, дискутировать в кругу своих коллег и отвечать на их вопросы; закрепить знания по теме «Химия и обмен липидов».
3. Конкретные задачи:
3.1. Студент должен знать:
3.1.1. Строение и свойства липидов.
3.1.2. Переваривание липидов в ЖКТ.
3.1.3. Тканевой обмен жирных кислот (окисление и синтез).
3.1.4. Обмен кетоновых тел.
3.1.5. Синтез триглицеридов и фосфолипидов.
3.1.6. Взаимопревращение азотистых спиртов.
3.1.7. Обмен холестерина. Обмен эфиров холестерина.
3.1.8. ЦТК, как единый путь обмена липидов, углеводов и белков.
3.2. Студент должен уметь:
3.2.1. Анализировать, обобщать и излагать материалы литературы.
3.2.2. Обосновывать терапевтические рекомендации на базе знаний о метаболизме веществ в организме.
4. Мотивация: умение правильно адаптировать материалы справочников и журнальных статей необходимо для работы будущего специалиста; знания липидного обмена, обмена кетоновых тел, холестерина в норме и при патологии обязательны для практической работы врача.
5. Задание для самоподготовки: студенты должны изучить рекомендуемую литературу, используя вопросы для самоподготовки.
5.1. Рекомендуемая литература.
Основная:
5.1.1. Лекционный материал и материалы практических работ по теме "Липиды ".
5.1.2. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. "Биологическая химия". – М., Медицина. – 1998. - С.194-203, 283-287, 363-406.
5.1.3. Биохимия: Учебник / Под ред. Е.С.Северина. – М.: ГЭОТАР-Мед., 2003. – С.405-409, 417-431, 437-439, 491.
Дополнительная:
5.1.4. Климов А.Н., Никульчева Н.Г. Обмен липидов и липопротеинов и его нарушения. Руководство для врачей, СПб. – 1999. – Питер. - 505 с.
5.2. Подготовиться к тестовому контролю.
6. Вопросы для самоподготовки:
6.1. Синтез кетоновых тел, их использование организмом в норме.
6.2. Понятие кетоацидоза. Причины формирования кетоза, защитные
механизмы, предотвращающие гибельные для организма последствия.
6.3. Что такое -окисление жирных кислот. Необходимые условия для
процесса.
6.4. Синтез фосфолипидов. Возможности синтеза в организме.
6.5. Взаимопревращение азотистых спиртов.
6.6. Сфинголипидозы, ганглиозидозы. Причины, приводящие к их
возникновению.
6.7. Переваривание липидов в ЖКТ.
6.8. Желчные кислоты. Строение и функции в организме.
6.9. Холестерин. Причины повышения уровня холестерина крови. Синтез, распад и транспорт холестерина.
6.10. Понятие о липопротеинах.
6.11. Причины развития атеросклероза
6.12. Перекисное окисление липидов и биоантиоксиданты.
6.13. Превращения арахидоновой кислоты в организме.
7. Этапы занятия и контроль их усвоения.
|
№ |
Этапы проведения занятия |
Форма проведения |
Время/ мин |
|
7.1. |
Постановка задачи |
Излагает преподаватель |
10 |
|
7.2. |
Приобретение навыка самостоятельной работы с дополнительной литературой |
Подготовка студентами ответов на ситуационные задачи |
75 |
|
7.3. |
Обсуждение ситуационных задач, приобретение навыков изложения и обоснования материала |
Опрос студентов, дискуссия |
80 |
|
7.4. |
Контроль приобретенных знаний |
Тестовый контроль |
10 |
|
7.5. |
Подведение итогов занятия |
Излагает преподаватель |
5 |
Пример билета проверочного контроля – см. билеты тестового контроля.
Задача 1.
Напишите реакции синтеза и использования кетоновых тел в организме. Накопление кетоновых тел имеет место чаще всего при недостаточном окислении углеводов и возникающем при этих условиях энергетическом голодании организма. Какие конкретно механизмы могут вести к нарушению окисления углеводов. Какие изменения содержания глюкозы будут наблюдаться при этом в крови и моче?
Литература:
Задача 2.
Накопление кетоновых тел является одним из серьезных нарушений обмена жирных кислот, кетоз может привести к тяжелому отравлению организма и даже к его гибели в результате кетоацидотической комы. Какие метаболические нарушения могут привести к формированию кетоза и какие защитные механизмы включаются для предотвращения его гибельных для организма последствий?
Литература:
1. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф., «Биохимия», М., Медицина. - 1998.- С.405,380.
2. Лекции.
3. Биохимия: Учебник / Под ред. Е.С.Северина. – М.: ГЭОТАР-Мед., 2003. – С.593.
Задача 3.
Составьте и опишите метаболическую схему взаимосвязи энергетического использования углеводов, липидов и белков в живой клетке.
Литература:
Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. «Биохимия», М. Медицина.-1998.- С.545-550. Лекции.
Задача 4.
Пользуясь схемой взаимосвязи углеводного, липидного и белкового обменов объясните основные механизмы регуляции липидного обмена в организме.
Литература:
Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. «Биохимия», М., Медицина. - 1998.- С.547, 403-404. Лекции.
Задача 5.
У больного имеется нарушение функции печени, снижено образование и поступление желчных кислот в кишечник. Какие пищевые жиры из перечисленных ниже целесообразно использовать в его питании:
А - рафинированные растительные масла,
Б - гидрогенизированные растительные жиры,
В - жиры животного происхождения, содержащие повышенное количество низших жирных кислот и жирорастворимых витаминов,
Г - жиры, содержащие повышенное количество природных фосфолипидов с полиненасыщенными жирными кислотами?
Охарактеризуйте и обоснуйте ответ теоретически. Охарактеризуйте биологическую ценность каждого жира и условия его переваривания в кишечнике.
Литература:
Задача 6.
На основании лекционного материала и данных учебника рассмотрите химический состав и строение глицерофосфолипидов. Проанализируйте возможности их синтеза в организме человека. Какие компоненты данных молекул могут образоваться заново, а какие должны обязательно поступать с пищей? Составьте метаболическую карту взаимных превращений глицерофосфолипидов и триацилглицеридов. Какие нарушения развиваются в организме при нарушениях синтеза и распада глицерофосфолипидов?
Литература:
Задача 7.
Расскажите о строении и функциях сфинголипидов в организме. Какие нарушения метаболизма данных молекул Вам известны? Что такое сфинголипидозы?
Литература:
Задача 8.
Общепринятой является точка зрения о высокой калорийности липидов и целесообразности обогащения рациона жирами при необходимости обеспечения высокого уровня калоража за счет относительно малого объема и веса пищи. Из этого правила существует исключение: организация питания населения в условиях недостаточного снабжения организма кислородом. Обоснуйте это
положение с учетом сведений, приводившихся в лекционном курсе.
Повышенное количество жиров в рационе характерно для питания жителей холодных районов. Нередко и в условиях жаркого континентального климата также характерно повышенное потребление с пищей жировых продуктов. Обоснуйте с позиций биохимии эти особенности питания.
Задача 9.
Какие причины могут приводить к повышению содержания холестерина в крови? Какие регуляторные механизмы могут при этом нарушаться. Возможные пути воздействия на эти процессы. При ответе необходимо использовать материал лекционного курса и практического занятия (синтез, распад, транспорт и регуляция холестерина).
Литература:
Биохимия: Учебник / Под ред. Е.С.Северина. – М.: ГЭОТАР-Мед., 2003. – С.440-448, 456-457.
Задача 10.
Одна из причин развития инфаркта миокарда в юношеском возрасте связана с нарушением структуры рецепторов печени к ЛПНП. Какова биологическая роль ЛПНП, какие нарушения обмена липидов развились в данном случае? К развитию какого заболевания, предшествующего инфаркту миокарда привели эти нарушения?
Литература:
2. Биохимия: Учебник / Под ред. Е.С.Северина. – М.: ГЭОТАР-Мед., 2003. – С.451-453.
Задача 11.
Одним из распространенных биологических процессов сопровождающих жизнедеятельность клеток является перекисное окисление мембранных липидов (ПОЛ). Объясните механизм развития перекисного окисления липидов. Под действием каких факторов происходит этот процесс. Значение перекисного окисления липидов в норме. Как отразится на состоянии мембран увеличение перекисного окисления липидов, наблюдаемое в патологии.
Литература:
Биохимия: Учебник / Под ред. Е.С.Северина. – М.: ГЭОТАР-Мед., 2003. – С.429-432.
Задача 12.
Расскажите о механизме образования и биологической роли эйкозаноидов. Какие лекарственные препараты оказывают эффект на образование различных классов эйкозаноидов. Сравните эффективность действия эйкозаноидов, образующихся из жирных кислот 3 и 6 ряда.
Литература:
3. Биохимия: Учебник / Под ред. Е.С.Северина. – М.: ГЭОТАР-Мед.,
2003. – С.417-428.
Тестовый контроль по теме: «Нарушение обмена липидов»
Тест 1
Выберите все правильные ответы.
“Кетоновыми телами” являются:
а) CH3-СО-СН2-СООН
б) СН3-СО-(СН2)2-СООН
в) СН3-СО-СН3
г) NH2-СО- NH2
д) СН3-СН(ОН)-СН2-СООН
Тест 2
Выберите все правильные ответы.
Причинами кетонемии являются:
а) повышение процесса окисления глюкозы
б) нарушение процессов окисления глюкозы
в) снижение скорости ЦТК за счет понижения концентрации
окcалоацетата в клетке
г) понижение концентрации ПВК в клетке
д) превращение ацетоацетата в ацетон
Тест 3
Выберите все правильные ответы.
Механизмами снижения ацидоза в организме при сахарном диабете являются:
а) глюкозурия
б) кетонурия
в) повышенное выведение с мочой аммонийных солей
г) превращение ацетоацетата (восстановление) в -гидрокси-
масляную кислоту
д) превращение ацетоацетата (декарбоксилирование) в ацетон
Тест 4
Выберите все правильные ответы.
Восполнение дефицита восстановленных коферментов (НАДН, ФАД2Н) при сахарном диабете происходит за счет:
а) активации реакций ЦТК
б) понижения уровня оксалоацетата в клетке
в) активации -окисления жирных кислот
г) активации синтеза кетоновых тел
д) усиленного окисления аминокислот
Тест 5
ДОПОЛНИТЕ ОТВЕТ.
Кетоновые тела синтезируются в __________ из _____________ .
Тест 6
ВыбЕрИтЕ все правильные ответы.
Арахидоновая кислота является предшественником:
а) простагландинов
б) биогенных аминов
в) лейкотриенов
г) тромбоксанов
д) азотистых оснований
Тест 7
Выберите правильный ответ.
Пациентам с нарушением функции печени, снижением образования и поступления желчных кислот в кишечник целесообразно рекомендовать в пищу:
а) рафинированные растительные масла
б) гидрогенизированные растительные жиры
в) жиры животного происхождения содержащие высокое количество
низших жирных кислот и жирорастворимых витаминов
г) жиры, содержащие повышенное количество природных
фосфолипидов с полиненасыщенными кислотами
д) жиры, являющиеся моноацилглицеридами
Тест 8
ВыбЕрИтЕ ВСЕ правильные ответЫ.
Факторами риска развития атеросклероза являются:
а) накопление ЛПНП и ЛПОНП в крови
б) снижение ЛПНП и ЛПОНП в крови
в) снижение ЛПВП в крови
г) модификация апобелков липопротеинов
д) модификация рецепторов к ЛПНП
Тест 9
ВыбЕрИтЕ ВСЕ правильныЕ ответЫ.
Нарушения метаболизма глицерофосфолипидов в организме приводят к:
а) нарушениям обмена и транспорта триацилглицеридов
б) нарушениям образования стероидных гормонов
в) нарушениям образования сигнальных молекул
г) изменениям структуры и функции клеточных мембран
д) жировому перерождению печени
Тест 10
Установите соответствие
(для каждого вопроса – несколько правильных ответов, каждый ответ может быть использован один раз, несколько раз или не использован совсем)
Метаболит Характер использования
1) ацетил-КоА а) используется для энергообеспечения
2) глицерин б) в норме не используются
3) жирная кислота в) используются для синтеза
жирных кислот
г) используются для синтеза триацил-
глицеридов и фосфолипидов
Тест 11
Выберите все правильные ответы.
Ацетил-КоА является промежуточным продуктом в превращениях:
а) глюкозаглицерин
б) жирные кислоты кетоновые тела
в) глюкоза жирные кислоты
г) глюкогенные аминокислоты холестерин
д) Арг, Гис, Гли, Про α-кетоглутаровая кислота
Тест 12
Установите соответствие
(для каждого вопроса – несколько правильных ответов, каждый ответ может быть использован один раз)
|
Изменение направленности процесса |
Фактор |
|
1) снижение липолиза 2) активация липолиза |
а) высокая концентрация жирных кислот б) катехоламины в) инсулин г) глюкагон д) тироксин е) гормон роста |
Тест 13
Установите строгое соответствие
|
Структурные составляющие фосфолипидов |
Пути образования в организме |
|
1) полиненасыщенные жирные кислоты 2) инозитол 3) серин 4) насыщенные жирные кислоты |
а) поступает с пищей, возможно частичное превращение друг в друга б) синтезируются из ацетил-КоА в) обязательное поступление с пищей г) образуется из ала, ПВК д) образуется из этаноламина |
Тест 14
Установите соответствие
(для каждого вопроса – несколько правильных ответов, каждый ответ может быть использован один раз, несколько раз или не использован совсем)
|
Эйкозаноиды |
Спектр действия |
|
1) простагландины 2) лейкотриены 3) тромбоксаны 4) простациклины |
а) образуются из арахидоновой кислоты б) образуются из стеариновой кислоты в) являются гормонами местного действия г) повышают агрегацию тромбоцитов крови д) основные биоэффекты связаны с воспалительными, аллергическими и иммунными реакциями е) снижают агрегацию тромбоцитов |
Тест 15.
ВЫБЕРИТЕ ВСЕ ПРАВИЛЬНЫЕ ОТВЕТЫ.
Простагландины образуются из кислот:
а) пальмитиновой
б) арахидоновой
в) стеариновой
г) олеиновой
д) эйкозопентаеновой
Тест 16.
УСТАНОВИТЕ СООТВЕТСТВИЕ
(для каждого вопроса – один или несколько ответов, каждый ответ может быть использован один раз)
Классификация |
Жирные кислоты |
|
1)ω6 2)ω3 3)ω9 |
а) арахидоновая б) α-линоленовая в) гомо-γ-линоленовая г) эйкозапентаеновая д) докозагексаеновая е) олеиновая |
Тест 17.
Превращение жирных кислот эйкозанового ряда в лейкотриены осуществляет фермент _______________________.
Тест 18.
ДОПОЛНИТЕ ОТВЕТ.
Образование простагландинов происходит по ___________________ пути.
Тест 19.
«Медленно реагирующая субстанция» включает лейкотриены классов _______, ______, ______ и является фактором патогенеза ______________.
Тест 20.
УСТАНОВИТЬ СООТВЕТСТВИЕ
(для каждого вопроса - один или несколько правильных ответов, каждый ответ может быть использован один раз)
|
Ингибируемый фермент |
Лекарственные препараты |
|
а) аспирин б) индометацин в) диклофенак г) кортизол |
Тест 21.
Изменение содержания липопротеинов в сыворотке крови называется _____.
Тест 22.
Содержание ЛПВП в сывороткекрови |
Факторы, влияющие на содержание ЛПВП |
|
1) повышается
|
а) эстрогены б) ожирение в) курение г) высокая физическая активность д) умеренное употребление алкоголя е) снижение массы тела |
Тест 23.
УСТАНОВИТЕ СТРОГОЕ СООТВЕТСТВИЕ.
|
Лекарственные препараты |
Механизм действия |
|
1) холестирамин (секвестрант) 2) мевакор (статины) 3) лецитин
|
а) ингибирование ГМГКоА-редуктазы б) снижение реабсорбции желчных кислот и холестерина в кишечнике в) ингибирование 7α – холестерол – гидроксилазы г) оптимизация состояния мембраны |
Тест 24.
ВЫБЕРИТЕ ПРАВИЛЬНЫЙ ОТВЕТ.
Индекс атерогенности в норме не должен превышать:
а) 2,5
б) 3,0
в) 5,0
г) 8,0
д) 6,0
Тест 25.
ДОПОЛНИТЕ ОТВЕТ.
Эйкозаноиды, которые ингибируют агрегацию тромбоцитов, расширяют сосуды и образуются преимущественно в эндотелии сосудов называются ____________.
Тест 26.
ВЫБЕРИТЕ ВСЕ ПРАВИЛЬНЫЕ ОТВЕТЫ.
3-фосфоглицериновый альдегид (3-ФГА) является промежуточным продуктом в превращениях:
а) глицерин → глюкоза
б) глюкоза → жирные кислоты
в) жирные кислоты → кетоновые тела
г) глюкоза → глицерофосфат
д) кетоновые тела → ацетил-КоА
Тест 27.
ВЫБЕРИТЕ ПРАВИЛЬНЫЙ ОТВЕТ.
Сфинголипидозы характеризуются дефицитом ферментов катаболизма сфинголипидов, локализованных в :
а) цитоплазме
б) митохондриях
в) комплексе Гольджи
г) лизосомах
д) эндоплазматическом ретикулуме
Тест 28.
ВЫБЕРИТЕ ВСЕ ПРАВИЛЬНЫЕ ОТВЕТЫ.
Заболевания со снижением синтеза или поступления желчных кислот в кишечник приводят к нарушениям:
а) переваривания триацилглицеридов
б) переваривания эфиров холестерина
в) образования хиломикронов в просвете кишечника
г) мицелоообразования в просвете кишечника
д) снижение активности фосфолипазы А2
Тест 29.
УСТАНОВИТЕ СООТВЕТСТВИЕ
(для каждого вопроса - один или несколько правильных ответов, каждый ответ может быть использован один раз)
Изменение скорости β-окисления жирных кислот: |
Факторы: |
|
1) увеличивается 2) уменьшается |
а) высокая концентрация ацетил- КоА в клетке б) избыток малонил-КоА в клетке в) высокая концентрация АМФ г) высокая концентрация глюкозы в клетке д) гипоксия |
Тест 30.
ДОПОЛНИТЕ ОТВЕТ.
Перекисному окислению (неферментативно) подвергаются ____________ жирные кислоты.
1. а,в,д 2. б,в,г 3. б,в,д 4. в,д
5. печени, ацетилКоА 6. а,в,г 7. в 8. а,в,г,д
9. а,в,г,д
10. 1ав, 2аг, 3аг 11. б,в,г
12. 1ав, 2бгде
13. 1а,2в,3г,4б
14. 1ав,2ад,3аг,4ае 15. б,д
16.- 1ав, 2бгд, 3е 17. липоксигеназа
18. -циклооксигеназному
19 -С4, Д4, Е4 … анафилаксии
20. -1абв, 2г
21. -дислипидемией (дислипопротеинемией)
22. -1агде, 2бв
23. -1б 2а 3г
24.- б
25.-простациклины
26.-а,б,г
27.- г
28.-а,г
29.-1в, 2абгд
30. -полиненасыщенные (ненасыщенные)
Тестовый контроль по теме «Биологические мембраны»
Тест 1
Выберите правильный ответ:
Активный транспорт — это перенос молекул:
а) по градиенту концентраций за счет энергии гидролиза АТФ
б) против градиента концентрации за счет энергии гидролиза АТФ
в) против градиента концентраций с помощью транслоказ
г) по градиенту концентрации с помощью транслоказ
д) эндоцитозом
Тест 2
Выберите правильный ответ:
Nа+/ К+-АТФазы обеспечивают сопряжение гидролиза АТФ:
а) с транспортом Nа+ и К+ в клетку
б) с транспортом 2 ионов К+ в клетку и одновременным выведением 3
ионов Nа+ из клетки
в) с выведением Nа+ и К+ из клетки
г) с транспортом в клетку Nа+ и одновременным выведением К+ из
клетки
д) с транспортом 3 ионов К+ в клетку и выведением 3 ионов Nа+ из
клетки
Тест 3
Выберите все правильные ответы:
Внешняя плазматическая мембрана выполняет следующие функции:
а) ограничение внутриклеточного содержимого от внешней среды и
разделение клеточного отдела на компартменты
б) регуляторную функцию
в) участвует в синтезе ряда соединений
г) обеспечение межклеточных контактов, включая иммунные контакты
д) транспортную функцию
Тест 4
Выберите все правильные ответы:
Липидный слой мембран:
а) образован одним слоем фосфолипидов
б) образован двойным слоем фосфолипидов с включением холестерина
в) белки прочно связаны с липидами
г) белки непрочно связаны с липидами и могут перемещаться
д) липиды влияют на активность мембранных ферментов
Тест 5
Выберите все правильные ответы:
Гликолипиды мембраны:
а) участвуют в создании межклеточных контактов
б) обладают каталитическими свойствами
в) участвуют в образовании антигенных детерминант клеток
г) обеспечивают эластичные свойства мембраны
д) участвуют в транспорте ионов
Тест 6
Выберите все правильные ответы:
Мембранные белки :
а) участвуют в транспорте ионов и других заряженных молекул через
мембрану
б) используются как энергетический материал
в) входят в состав клеточных рецепторов
г) обладают каталитическими свойствами
д) выполняют формообразующую и опорную функцию
Тест 7
УСТАНОВИТЕ СТРОГОЕ СООТВЕТСТВИЕ
|
Тип транспорта через мембрану: |
Механизм: |
|
а) транспорт двух веществ по градиенту концентрации в одном направлении б) транспорт двух веществ через мембрану в противоположных направлениях в) транспорт веществ через мембрану против градиента концентрации с затратой АТФ г) транспорт одного гидрофильного вещества транслоказой с одной стороны мембраны на другую |
Тест 8
Выберите все правильные ответы:
Пассивный транспорт:
а) требует затраты энергии для переноса вещества по градиенту
концентрации
б) не требует затраты энергии для диффузии вещества против градиента
концентрации
в) не требует затраты энергии для диффузии вещества по градиенту
концентрации
г) транспортируемое вещество образует комплекс с переносчиком и
транспортируется без затраты энергии по градиенту концентрации
д) транспортируемое вещество образует комплекс с переносчиком и без
затраты энергии переносится против градиента концентрации
Тест 9
Выберите все правильные ответы:
Активный транспорт:
а) требует затраты энергии для переноса вещества по градиенту
концентрации
б) требует затраты энергии для переноса вещества против градиента
концентрации
в) осуществляется с помощью лиаз
г) осуществляется с помощью трансфераз
д) осуществляется с помощью транспортных АТФ-аз
Тест 10
Установите соответствие
(для каждого вопроса - один или несколько правильных ответов, каждый ответ может быть использован один раз)
Вид транспорта Механизм
1) активный а) простая диффузия
2) пассивный б) облегченная диффузия
в) транспорт против градиента
концентрации с участием АТФ-аз
г) эндо- и экзоцитоз
Тест 11
Выберите все правильные ответы:
Полиненасыщенные жирные кислоты в составе липидов мембраны:
а) увеличивают жидкостность мембраны
б) увеличивают вязкость мембраны
в) являются предшественниками эйкозаноидов
г) взаимодействуют с гидрофобными радикалами белков
д) взаимодействуют с гидрофильными фрагментами белков
Тест 12
Выберите все правильные ответы:
Липидными компонентами мембраны являются :
а) глицерофосфолипиды
б) сфингофосфолипиды
в) гликофорины
г) холестерин
д) триацилглицериды
Тест 13
установите строгое соответствие:
|
Название мембранных белков: |
Функции мембранных белков: |
|
1) гликофорин 2) спектрин 3) интегральный белок полосы 3 4) порин |
а) интегральный белок мембран эритроцитов, обеспечивает антигенные детерминанты групп крови б) обеспечивает транспорт Сl- и НСО3 через мембрану эритроцитов в) основной белок цитоскелета эритроцита, обеспечивает его пластичность г) белок мембран, участвует в образовании каналов д) участвует в транспорте О2 |
Тест 14
Выберите все правильные ответы:
Регуляторные функции мембраны сигнальными молекулами реализуются за счет:
а) образования вторичных посредников
б) индукции синтеза белков
в) изменения проницаемости мембран
г) изменения активности мембранных ферментов
д) репрессии синтеза белков
Тест 15
Установите соответствие
(для каждого вопроса - один или несколько правильных ответов, каждый ответ может быть использован один раз)
|
Локализация в клетке |
Биохимические процессы или ферменты |
|
а) тиолаза (β-окисление ВЖК) б) ЛДГ (гликолиз ) в) еноилредуктаза (синтез жирных кислот) г) цитратсинтаза (Ц Т К) д) глю-6-ФДГ (пентозный цикл) е) аденилатциклаза |
ОТВЕТЫ по теме: «БИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕМБРАНЫ»
|
1. б 2. б 3. а,б,г,д 4. б,г,д 5. а,в 6. а,в,г,д 7. 1г 2а 3б 8. в,г |
9. б,д 10. 1в 2 абг 11. а,в,г 12. а,б,г 13. 1а 2в 3б 4г 14. а,в,г 15. 1бвд 2аг 3е |
ТЕМА 21. ПРОГРАММА КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ ПО РАЗДЕЛУ «ХИМИЯ И ОБМЕН ЛИПИДОВ»
1.Общая характеристика и классификация липидов. Нейтральные жиры, фосфолипиды, гликолипиды, стерины. Омыляемые и неомыляемые липиды.
2.Химия триацилглицеридов. Простые и смешанные триацилглицериды. Свойства моно- и диглицеридов как детергентов.
3.ГидролизТАГ. Ступенчатый характер гидролиза и его значение. Виды гидролиза. Продукты кислотного, ферментативного и щелочного гидролиза.
4. Классификация жирных кислот. Высшие и низшие жирные кислоты. Их свойства.
5. Полиненасыщенные жирные кислоты, их строение и биологическая роль. Классификация по - атому.
6. Распад (каскад) арахидоновой кислоты, образование простагландинов, простациклинов, тромбоксанов, лейкотриенов, их роль в организме.
7. Лекарственный препарат «ω3», происхождение, биологическая роль.
8. Жировые константы (температура плавления, число омыления, йодное число) и их зависимость от состава жира.
9. Критерии пригодности жира в пищу (акролеиновая проба, кислотное число, перекисное число) и их применение для санитарно – гигиенической оценки пищевого жира.
10. Характеристика кислотного и альдегидного прогоркания жиров. Зависимость типа прогоркания от состава жира.
11. Механизмы и значение образования перекисных соединений липидов в биологии и медицине.
12. Химия фосфолипидов. Глицерофосфолипиды. Сфингофосфолипиды. Общие свойства молекул фосфолипидов. Детергентные свойства, амфотерность молекул.
13. Строение и свойства бимолекулярных фосфолипидных слоев, как важнейших компонентов клеточных мембран.
14. Отдельные представители глицерофосфолипидов (фосфатидилхолины, фосфатидилэтаноламины, фосфатидилсерины, фосфатидилинозитолы). Схемы строения и биологическая роль.
15. Фосфатидные кислоты и лизоформы фосфолипидов.
16. Гликолипиды (ганглиозиды, цереброзиды). Строение и
биологическая роль.
17. Строение и свойства свободного холестерина.
18. Биологическая роль холестерина как компонента клеточных
мембран.
19. Характеристика и биологическая роль ненасыщенных (мононенасыщенных и полиненасыщенных) эфиров холестерина. Их распределение в тканях организма.
20. Процесс переваривания липидов в желудочно-кишечном тракте.
Механизмы их эмульгирования в двенадцатиперстной кишке.
кислоты. Участие желчных кислот в переваривании липидов.
29. β – окисление как процесс энергетического использования
жирных кислот. Связь между этим процессом и циклом трикарбоновых кислот и тканевым дыханием.
30. Энергетический баланс распада молекулы высшей жирной
кислоты (на примере пальмитиновой).
31. Механизм образования кетоновых тел. Биологический смысл этого процесса.
32. Зависимость между окислением кетоновых тел, синтезом
холестерина в тканях и состоянием углеводного обмена.
33. Синтез высших жирных кислот. Значение образования малонил-КоА как промежуточного продукта при синтезе. Регуляция данного процесса. Возможности синтеза жирных кислот в организме.
34. Зависимость между синтезом высших жирных кислот и состоянием углеводного обмена.
35. Основные этапы биосинтеза холестерина. Регуляция процесса.
36. Катаболизм холестерина.
37. Факторы, влияющие на распад холестерина (гормоны щитовидной железы, аскорбиновая кислота, полиненасыщенные жирные кислоты) и возможные механизмы их действия.
38. Лецитин–холестерин–ацил–трансфераза (ЛХАТ) плазмы крови, ее значение в обмене эфиров холестерина.
39. Холестеринэстеразы тканей и их роль в обмене эфиров
холестерина.
40. Обмен фосфолипидов в тканях. Возможность взаимного
превращения глицерофосфолипидов, превращения азотистых спиртов.
41. Характеристика липопротеинов плазмы крови. Основные типы
липопротеинов – хиломикроны, липопротеины очень низкой плотности, низкой и высокой плотности. Их физико-химические параметры и особенности состава, биологическая роль.
42. Сравнительная характеристика свойств липопротеинов низкой и высокой плотности. Индекс атерогенности.
43. Модификация липопротеинов. Механизм развития атеросклероза. Дислипопротеинемии.
45. Жирорастворимые витамины: А, Д, Е, К. Строение (знать формулы вит. А и Д), суточная потребность, содержание в продуктах, биологическая роль, клиника авитаминозов.
46. Биологические мембраны. Строение, характеристика основных структурных компонентов. Основные функции мембран. Перенос веществ через мембраны.
ОБМЕН БЕЛКОВ
1. Тема 22. Переваривание белков в желудочно-кишечном тракте.
Качественный и количественный анализ желудочного сока.
Промежуточный обмен аминокислот
Место проведения – кафедра биохимии
Продолжительность занятия – 180 мин.
2. Цель занятия: изучить этапы и особенности переваривания белков в желудочно-кишечном тракте, основные реакции тканевого метаболизма аминокислот, обучить студентов качественному и количественному анализу желудочного сока и оценке полученных результатов.
3. Конкретные задачи
3.1. Студент должен знать:
3.1.1. Строение белковой молекулы
3.1.2. Виды гидролиза.
3.1.3. Особенности строения и действие ферментов.
3.1.4. Специфичность ферментов.
3.1.5. Состав желудочного, панкреатического и кишечного соков.
3.1.6. Процессы дезаминирования, переаминирования,
декарбоксилирования аминокислот.
3.1.7. Формулы важнейших коферментов и витаминов, входящих в их состав.
3.1.8. Нормы и принципы методов количественного анализа желудочного сока: 1) рН-метрического, 2) титрометрического, 3) неэлектрометрического определения кислотности и протеолитической активности (КПА).
3.2. Студент должен уметь:
3.2.1. Составлять фрагменты первичной структуры белков из конкретных аминокислот.
3.2.2. Писать реакции ферментативного гидролиза при действии различных протеолитических ферментов.
3.2.3.Проводить метод титрометрии: знать принцип метода, этапы работы.
3.2.4.Уметь анализировать результаты титрометрии желудочного сока и грамотно составлять выводы.
4. Мотивация: знания и навыки, приобретенные на занятии необходимы для выявления заболеваний, связанных с нарушением переваривания белков в желудочно-кишечном тракте у больных
гастроэнтерологического профиля (при гастритах с понижением и повышением кислотности, язвенной болезни, злокачественных новообразованиях).
5. 3адание для самоподготовки: студенты должны изучить рекомендуемую литературу, используя вопросы для самоподготовки.
5.1. Рекомендуемая литература.
Основная:
5.1.1. Лекционный материал по темам "Строение белковой молекулы", "Строение и механизм действия ферментов, "Промежуточный обмен аминокислот".
5.1.2. Березов Т.Т. Коровкин Б.Ф. "Биологическая химия" – М., Медицина. – 1998. - С.409- 428,428-446.
5.1.3. Биохимия: Учебник/ Под ред.Е.А.Северина. –М.: ГЭОТАР-МЕД, 2003. – С.458-476, 512-520, 623-625.
Дополнительная:
5.1.4. Николаев А.Я. Биологическая химия М., Высшая школа. - 1989.-С.303 -314.
5.1.5. Марри Р. и др. "Биохимия человека" - М., "Мир". – 1993. - т.2-С.267-273,274-277, 282-291,196-198.
5.1.6. Медведев В.В., Волчек Ю.З. Клиническая лабораторная
диагностика. Справочник для врачей 1995. - С.91-102, 106-107.
5.2. Подготовиться к тестовому контролю.
6. Вопросы для самоподготовки
6.1. Какова роль белков в питании? Какие нормы белков рекомендованы для полноценного питания? Что такое "физиологический минимум", "коэффициент изнашивания", мобилизируемые белки. Виды азотистого баланса.
6.2. Какие белки называются полноценными? Что такое заменимые и незаменимые аминокислоты?
6.3. Каков биологический смысл переваривания белков? Общая характеристика протеолитических ферментов: класс, подкласс, специфичность действия.
6.4. В каких отделах желудочно-кишечного тракта происходит переваривание белков?
6.5. Как осуществляется регуляция секреции пищеварительных соков?
6.6. Как происходит переваривание белков в желудке? Назовите количество, состав (включая ферменты) желудочного сока.
6.7. Какую роль в переваривании играет соляная кислота?
6.8. Каковы особенности действия пепсина? Где вырабатывается фермент, в какой форме?
6.9. Каков биологический смысл выработки протеолитических ферментов верхних отделов желудочно-кишечного тракта в неактивной форме? По какому механизму происходит превращение профермента в активный фермент?
6.10. Как происходит переваривание белков в 12-перстной кишке? Количество и состав панкреатического сока?
6.11. Каковы особенности действия трипсина?
6.12. Каковы особенности действия химотрипсина?
6.13. Каковы особенности действия карбоксипептидаз?
6.14. Как происходит переваривание белков в тонком кишечнике, при участии каких ферментов?
6.15. Каковы особенности действия аминопепидаз?
6.16. Какова дальнейшая судьба аминокислот?
6.17. Как происходит всасывание аминокислот?
6.18. Как происходит гниение не всосавшихся аминокислот под действием микрофлоры кишечника?
6.19. Какие токсичные вещества и из каких аминокислот образуются в кишечнике? Какова их дальнейшая судьба?
6.20. Как происходит в печени обезвреживание токсичных продуктов гниения аминокислот? Составьте уравнения соответствующих реакций.
6.21. Что такое аминокислотный фонд клетки?
6.22. Перечислите основные реакции распада аминокислот.
6.23. Каковы особенности прямого и непрямого окислительного дезаминирования (субстраты, ферменты, коферменты, продукты реакций)?
6.24. Каковы особенности реакций переаминирования (трансаминирования), декарбоксилирования и восстановительного аминирования.
6.25. Какие Вы знаете важнейшие биогенные амины, какова их биологическая роль, пути распада?
7. Этапы занятия и контроль их усвоения
|
N п\п |
Этапы проведения занятия |
Формы проведения |
Время (мин.) |
|
7.1. |
Постановка задачи. |
Излагает преподаватель |
5 |
|
7.2. |
Контроль исходного уровня знаний. |
Тестовый контроль |
10 |
|
7.3. |
Разбор теоретического материала |
Опрос студентов, дискуссия. Обсуждение методов диагностики заболеваний ЖКТ |
160 |
|
|
|
|
|
|
7.4. |
Подведение итогов занятия. |
Излагает преподаватель |
5 |
Пример билета проверочного контроля.
Билет №1.
Ответить на вопросы по характеристике процесса:
ПРЯМОЕ ОКИСЛИТЕЛЬНОЕ ДЕЗАМИНИРОВАНИЕ
Методы исследования секреторной функции желудка
Основными компонентами желудочного сока являются пепсин (неактивная форма - пепсиноген), гастриксин, HCL, Са2+, К+, фактор Касла, гастрин. Стимулятором секреции является гастрин. Секреторную функцию желудка оценивают, исследуя показатели кислотности, протеолитической активности и интенсивности сокоотделения.
Для оценки секреции НCl используют метод интрагастральной
рН-метрии (рН-зонд представляет собой поливинилхлоридную трубку с сурьмяными электродами). Метод позволяет регистрировать рН в различных отделах желудка и пищеводе. Если зонд проведен через биопсийный канал эндоскопа можно осуществлять пристеночную рН-метрию. Степень кислотности выражается показателем рН. рН - это отрицательный логарифм активности ионов водорода. Как нормоацидность у здорового человека рассматривается уровень базальной секреции (без использования стимуляторов) от 1,7 до 2,2. Использование рН-метрии позволяет выявить наличие рефлюксов (дуоденогастральный, гастроэзофагальный).
Другой метод - фракционное зондирование с использованием тонкого зонда и извлечением содержимого желудка. При этом исследуется базальная секреция (без использования стимуляторов) и гистаминовая (стимулятор секреции НС1). Гистамин вводится подкожно из расчета 0,008 мг/кг веса пациента. В полученных секретах определяют объем желудочного сока взятого за 1 час исследования, общую кислотность, свободную соляную кислоту, кислотную продукцию. Показатели оценивают используя титрометрический метод. Принцип метода: различные формы НС1 и общая кислотность желудочного сока оттитровываются 0,1н NаОН при различных значениях рН (свободная НС1- 3,0; общая НС1 – 6,0; общая кислотность – 8,0). Применяя смеси индикаторов (фенолфталеин и
парадиметиламидоазобензол) можно в одной пробе определить все виды
НС1 и общую кислотность. Титрование включает три этапа: 1. – оранжевое окрашивание, 2. – лимонно-желтое окрашивание, 3. – малиновое. Первый этап соответствует свободной НС1, среднее арифметическое между вторым и третьим этапами – общей НС1, третий этап – общей кислотности.
|
Общая кислотность. N=40-60 ммоль/л рН=8, индикатор фенолфталеин, 3 этап |
|
Кислореагирующие соединения |
|
Общая НСL. N=28-56 ммоль/л рН=6, среднее арифметическое 2 и 3 этапов титрования |
|
Связанная НСL |
|
Свободная НСL. N=20-40 ммоль/л рН=3, индикатор п-диметиламидо- азобензол, 1 этап |
Важным показателем является кислотная продукция - это количество соляной кислоты, выделяемое желудком в единицу времени, что зависит от работы железистого аппарата и нейрогуморальной стимуляции. За норму при базальной секреции принимается от 1,5 до 5,5 ммоль/ч, при субмаксимальной стимуляции гистамином 8-14 ммоль/ч. Полученные результаты позволяют дифференцировать анацидные состояния, развивающиеся при пернициозной анемии; ахлоргидрию, связанную с атрофией слизистой желудка и гипохлоргидрию.
Секреторную функцию желудка позволяет оценить метод неэлектрометрического определения кислотности и протеолитической активности (КПА) в верхних отделах пищеварительного тракта. Он основан на использовании субстратной цепочки - серии сегментов поливинилхлоридной трубки, заполненной субстратом, чувствительным к HCl и протеиназам. Принцип метода: интегральная протеолитическая активность желудочного сока оценивается по объему интрагастрального гидролиза субстрата; общая кислотность оценивается по величине диффузии Н+ в субстрате. Цепочка вводится пациенту интраназально. По окончании исследования (6ч, 12ч, 24 ч) цепочка извлекается и в каждом ее сегменте определяется расстояние (в мм) переваренного участка субстрата и величина диффузии протонов. По полученным результатам регистрируют усредненную величину кислотности и протеолитической активности. Кислотность выражают в концентрации Н+ в ммоль/л, протеолитическую активность желудка (ПАЖ) – в г/м2 . Норма (24 час): кислотность 17,0±1,0 ммоль/л, ПАЖ 450±9,4 г/м2 . О пепсинообразующей функции желудка можно судить по определению уропепсина. Но необходимо помнить, что строгой корреляции между содержанием пепсина в желудочном соке и уропепсином нет. Поэтому результаты необходимо строго сопоставлять с другими исследованиями.
Для оценки тяжести воспалительных и атрофических изменений слизистой желудка разработаны методы иммуноферментного анализа образцов сыворотки крови. Диагностическими маркерами являются пепсиногены желудка и гастрин-17. Предшественники пепсина выделяют в 2 группы: пепсиноген-1 (ПГ1) - синтезируются исключительно в главных клетках слизистой оболочки тела желудка, пепсиноген 2 (ПГ2) - равномерно секретируются железами всего желудка и частично железами дистального отдела 12-перстной кишки. Концентрация ПГ1 в среднем в 6 раз выше в крови, чем ПГ2. Существует корреляция между степенью атрофии главных клеток и содержанием ПГ1 в крови. Снижение менее 25 мкг/л, указывает на наличие умеренного или тяжелого атрофического гастрита тела желудка. По мере увеличения тяжести атрофического поражения тела желудка - уменьшается соотношение ПГ1/ПГ2. Гастрин –17 вырабатывается G-
клетками антрального отдела желудка. Физиологически активным гормоном является амидированная форма (G-17). Секрецию гастрина-17 исследуют при помощи теста белковой стимуляции. Первоначально, анализ крови берут натощак, после чего пациент принимает обогащенную белком пищу. Увеличение гастрина-17 наблюдается в течение 20 мин. Отсутствие увеличения гастрина-17 свидетельствует об атрофии клеток антрального отдела желудка.
Атрофический гастрит с поражением тела желудка сопровождается ростом в крови гомоцистеина. Это объясняется снижением выработки париетальными клетками внутреннего фактора Касла и гаптокоррина - веществ, необходимых для всасывания витамина В12 , развивается мегалобластная анемия. В12 является коферментом метионинсинтетазы в реакции превращения гомоцистеина в метионин. Данный процесс нарушается, в результате чего происходит рост гомоцистеина в крови. Для нервной ткани и клеток мозга такой путь превращения гомоцистеина - единственный. Поэтому атрофический гастрит может сопровождаться нарушениями периферической и центральной нервной системы. Учитывая, что высокий уровень гомоцистеина является фактором риска атеросклероза и тромбоэмболических заболеваний, исследования показателей содержания гомоцистеина в крови и витамина В12 являются необходимыми.
Функции НС1:
Гиперхлоргидрия – повышение количества свободной НС1 в желудочном соке.
Гипохлоргидрия – снижение количества свободной НС1 в желудочном соке.
Ахлоргидрия – отсутствие НС1.
Ахилия – отсутствие НС1 и пепсина.
Патологические компоненты желудочного сока – молочная кислота, кровь.
Тестовый контроль по теме «Переваривание белков в желудочно-кишечном тракте. Качественный и количественный анализ желудочного сока. Промежуточный обмен аминокислот»
Тест 1
Выберите правильнЫЙ ответ:
Аланинаминотрасфераза содержит в качестве кофермента
а) тиаминпирофосфат (ТПФ)
б) флавинадениндинуклеотид (ФАД)
в) никотинамидадениндинуклеотид (НАД+)
г) фосфопиридоксаль (ФП)
д) ) никотинамидадениндинуклеотид фосфат (НАДФ+)
Тест 2
Выберите Все правильныЕ ответЫ:
Глутаматдегидрогеназа содержит в качестве кофермента:
а) ТДФ (тиаминдифосфат)
б) ФАД (флавинадениндинуклеотид)
в) ФМН (флавинмононуклеотид)
г) НАД+ (никтинамидадениндинуклеотид)
д) НАДФ+ (никотинамидадениндинуклеотидфосфат)
Тест 3
Выберите все правильныЕ ответЫ:
Фосфопиридоксаль является коферментом ферментов:
а) глутаматдегидрогеназа
б) аланинаминотрансфераза
в) аспартатаминотрансфераза
г) гистидиндекарбоксилаза
д) лактатдегидрогеназа
Тест 4
Выберите ВСе правильныЕ ответЫ:
Реакциями синтеза аминокислот являются:
а) трансаминирование (переаминирование)
б) окислительное дезаминирование
в) восстановительное аминирование
г) декарбоксилирование
д) неокислительное дезаминирование
Тест 5
Выберите все правильныЕ ответЫ:
Глутаматдегидрогеназа катализирует реакции:
а) прямое окислительное дезаминирование
б) непрямое окислительное дезаминирование
в) переаминирование (трансаминирование)
г) восстановительное аминирование
д) декарбоксилирование
Тест 6
Выберите все правильныЕ ответЫ:
Реакциями распада аминокислот являются:
а) окислительное дезаминирование
б) трансаминирование (переаминирование)
в) декарбоксилирование
г) восстановительное аминирование
д )неокислительное дезаминирование
Тест 7
Выберите все правильныЕ ответЫ:
При гниении тирозина в кишечнике образуются токсичные продукты
а) индол
б) фенол
в) скатол
г) крезол
д) путресцин
Тест 8
Выберите все правильныЕ ответЫ:
При гниении триптофана в кишечнике образуются токсичные вещества
а) скатол
б) крезол
в) индол
г) фенол
д) кадаверин
Тест 9
Выберите все правильныЕ ответЫ:
При гниении лизина и орнитина в кишечнике образуются вещества “трупные яды”
а) скатол
б) индол
в) путресцин
г) фенол
д) кадаверин
Тест 10
Выберите правильнЫЙ ответ:
Индикан образуется в печени при обезвреживании токсичных продуктов гниения аминокислот
а) тирозин
б) триптофан
в) лизин
г) орнитин
д) фенилаланин
Тест 11
Выберите все правильныЕ ответЫ:
Методом титрования желудочного сока гидроксидом натрия в присутствии парадиметиламидоазобензола и фенолфталеина (количественный анализ) можно определить:
а) общую кислотность
б) общую соляную кислоту
в) молочную кислоту
г) свободную соляную кислоту
д) связанную соляную кислоту
Тест 12
Установите СТРОГОЕ соответствие:
|
Название симптома |
Характеристика |
|
1. гипохлоргидрия 2. гиперхлоргидрия 3. ахлоргидрия 4. ахилия |
а) увеличение содержания соляной кислоты в желудочном соке б) снижение содержания соляной кислоты в желудочном соке в) нормальное содержание соляной кислоты в желудочном соке г) отсутствие в желудочном соке соляной кислоты д) отсутствие в желудочном соке соляной кислоты и пепсина |
Тест 13
Установите соответствие:
(для каждого вопроса – один или несколько ответов, каждый ответ используется один раз)
Качественный анализ желудочного сока позволяет определить:
Характеристика Компонент
1. Нормальный компонент а) кровь
2. Патологический компонент б) слизь
в) соляная кислота
г) желчь
д) молочная кислота
Тест 14
Установите соответствие:
(для каждого вопроса – один или несколько ответов, каждый ответ используется один раз)
|
Отдел желудочно-кишечного тракта |
Фермент |
|
а) пепсин б) трипсин в) гастриксин г) химотрипсин д) аминопептидаза е) карбоксипептидаза |
Тест 15
Установите соответствие:
(для каждого вопроса – несколько ответов, каждый ответ используется один раз)
Форма фермента Фермент
1. профермент (зимоген) а) пепсиноген
2. активная форма б) трипсин
в) пепсин
г) гастриксин
д) химотрипсиноген
е) аминопептидаза
ж) прокарбоксипептидаза
Тест 16.
ДОПОЛНИТЕ .
Состояние, при котором количество поступившего белкового азота больше, чем количество азота, выделяемого называется ______ азотистый баланс
Тест 17.
ДОПОЛНИТЕ ОТВЕТ.
Состояние, при котором количество выделяемого белкового азота больше, чем количество азота, поступившего с пищей, называется ______ азотистый баланс
Тест 18.
Выберите все правильныЕ ответЫ:
Выберите, чем определяется пищевая ценность белков
а) аминокислотным составом
б) наличием заряда белковых молекул
в) возможностью расщепления в желудочно-кишечном тракте
г) порядком чередования аминокислот в молекуле белка
д) молекулярной массой белков
Тест 19.
УСТАНОВИТЕ СООТВЕТСТВИЕ.
(для каждого вопроса – один или несколько ответов, каждый ответ используется один раз)
Возможности синтеза в организме Аминокислота
1. незаменимая аминокислота а) гис
2. заменимая аминокислота б) лей
3. условно заменимая в) арг
г) три
д) ала
е) лиз
ж) фен
Тест 20.
Выберите правильнЫЙ ответ
Механизм активации трипсиногена:
а) действие протектора
б) действие желчных кислот
в) ограниченный протеолиз
г) аллостерический эффект
д) трансаминирование
Тест 21.
УСТАНОВИТЕ СООТВЕТСТВИЕ.
(для каждого вопроса – один ответ, каждый ответ может использоваться один раз, несколько раз или не использоваться вообще)
Фермент Активатор
1) пепсиноген а) фактор Кастла
2) трипсиноген б) HCl
3) химотрипсиноген в) трипсин
4) прокарбоксипептидаза г) энтерокиназа
д) гистамин
Тест 22.
УСТАНОВИТЕ СТРОГОЕ СООТВЕТСТВИЕ.
Фермент Расщепляемые связи
1. трипсин а) – ала – ала –
2. пепсин б) – цис - мет
3. карбоксипептидаза в) – арг – мет-
4. аминопептидаза г) NH2 сер – ала -
д) - ала - фенСООН
Тест 23 .
ВЫБЕРИТЕ ВСЕ ПРАВИЛЬНЫЕ ОТВЕТЫ.
Продукты реакции декарбоксилирования аминокислот:
а) ГАМК
б) аммиак
в) биогенный амин
г) кетокислота
д) СО2
Тест 24.
ВЫБЕРИТЕ ВСЕ ПРАВИЛЬНЫЕ ОТВЕТЫ.
Субстратами в реакции восстановительного аминирования аминокислот являются:
а) глутамат
б) аммиак
в) биогенный амин
г) - кетоглутарат
д) глутамин
Тест 25.
ВЫБЕРИТЕ ПРАВИЛЬНЫЙ ОТВЕТ.
Субстратом в реакции прямого окислительного дезаминирования аминокислот является:
а) глутамат
б) биогенный амин
в) - кетоглутарат
г) глутамин
д) ГАМК
Тест 26.
УСТАНОВИТЕ СООТВЕТСТВИЕ.
(для каждого вопроса – один или несколько ответов, каждый ответ может использоваться один раз, несколько раз или не использоваться вообще)
дезаминирование б) декарбоксилаза
дезаминирование г) глутаминсинтетаза
аминирование
Тест 27.
ДОПОЛНИТЕ.
глутамат + НАД+ + Н2О _____ + НАДН + Н+ + NH3
Тест 28.
ДОПОЛНИТЕ
глутамат + ПВК _________ + - кетоглутарат
Тест 29.
ВЫБРАТЬ ВСЕ ПРАВИЛЬНЫЕ ОТВЕТЫ.
Процессы, сопровождающиеся образованием аммиака в организме это:
а) дезаминирование аминокислот
б) обезвреживание биогенных аминов окислительным путем
в) распад мочевины
г) дезаминирование АМФ
д) аминирование - кетоглутарата
УСТАНОВИТЕ СТРОГОЕ СООТВЕТСТВИЕ.
Аминокислота Биогенный амин
1. тир а) гистамин
2. три б) -аминомасляная кислота
3. гис в) ацетилхолин
4. глу г) серотонин
д) дофамин
|
1. г 2. г,д 3. б,в,г 4. а,в 5. а,б,г 6. а,б, в д 7. б,г 8. а,в 9. в,д 10. б 11. а,б,г,д 12. 1б, 2а, 3г, 4д 13. 1в, 2абгд 14. 1ав, 2бге, 3д 15. 1адж 2бвге |
16. положительный 17. отрицательный 18. а,в 19. 1бгеж 2д 3ав 20. в 21. 1б, 2г, 3в, 4в 22. 1в, 2а,3д, 4г 23. а,в,д 24. б,г25. а 26. 1в, 2ав, 3б, 4в 27. - кетоглутарат 28. аланин 29. а,б,г 30. 1д, 2г, 3а, 4б |
1. Тема 23. Обезвреживание аммиака в организме.
Остаточный азот крови. Диагностическое значение определения мочевины в крови и в моче
Место проведения – кафедра биохимии
Продолжительность занятия –180 мин.
2. Цель занятия: изучить процессы обезвреживания аммиака в организме, разобрать понятие остаточного азота крови, компоненты его
составляющие, диагностическое значение. Освоить метод количественного определения мочевины в крови и моче.
3. Конкретные задачи:
3.1. Студент должен знать:
3.1.1. Реакции первичного обезвреживания аммиака.
3.1.2. Процессы окончательного обезвреживания аммиака.
3.1.3. Компоненты остаточного азота крови, их происхождение.
3.2. Студент должен уметь:
3.2.1. Связывать изменение содержания азотсодержащих компонентов мочи и крови с различными механизмами нарушений белкового обмена.
3.2.2. Проводить определение мочевины в моче.
3.2.3. Использовать, полученные показатели мочевины в крови и моче для диагностики состояния почек и печени.
4. Мотивация: знания и навыки, приобретенные на занятии необходимы для понимания механизмов развития патологических состояний, связанных с нарушениями процесса обезвреживания аммиака в организме и заболеваний различных органов.
5. Задание для самоподготовки: студенты должны изучить рекомендуемую литературу, используя вопросы для самоподготовки.
5.1. Рекомендуемая литература.
Основная:
5.1.1. Лекционный материал по теме занятия.
5.1.2. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. "Биохимия" - М.:"Медицина". -1998.- С.444-451, 580-582.
5.1.3. Биохимия: Учебник / Под ред. Е.С.Северина. – М.: ГЭОТАР-МЕД, 2003. – С.477-489.
Дополнительная:
5.1.4. Николаев А.Я. "Биологическая химия".-М.,"Высшая школа"; 1984.- С.315-323.
5.2. Подготовиться к тестовому контролю.
6. Вопросы для самоподготовки:
6.1. Пути образования аммиака в организме.
6.2. Какие реакции первичного обезвреживания аммиака Вы знаете?
6.3. Назовите основные транспортные формы аммиака в крови?
6.4. Процессы окончательного обезвреживания аммиака.
6.5. Орнитиновый цикл (формулы). Локализация ферментов. Необходимые условия.
6.6. Какова взаимосвязь орнитинового цикла и ЦТК?
6.7. Мочевина, как конечный продукт обезвреживания аммиака.
Нормы мочевины в крови и моче. Диагностическое значение показателя.
6.8. Аммонийные соли. Место образования. Причины изменения
содержания в моче.
6.9. Глюкозо-аланиновый цикл. Биологическое значение. Схема цикла.
6.10. Что такое остаточный азот крови? Какие соединения объединены под этим названием? Их происхождение. Диагностическое значение.
6.11. Виды азотемий.
7. Этапы занятия и контроль их усвоения.
|
№ |
Этапы проведения занятия |
Форма проведения |
Время/ мин |
|
7.1. |
Постановка задачи |
Излагает преподаватель |
5 |
|
7.2. |
Контроль исходного уровня знаний |
Тестовый контроль |
10 |
|
7.3. |
Разбор теоретического материала |
Опрос студентов |
90 |
|
7.4. |
Приобретение практических навыков |
Выполнение студентами лабораторной работы |
65 |
|
7.5. |
Подведение итогов занятия |
Излагает преподаватель |
10 |
Пример билета проверочного контроля.
Билет №10.
Количественное определение мочевины в крови и моче, клинико-диагностическое значение
Мочевина является конечным продуктом обмена белков. Она
синтезируется в клетках печени в орнитиновом цикле из аммиака при участии СО2. Данный процесс требует затраты энергии, поэтому важным условием синтеза мочевины является достаточное снабжение печеночных клеток кислородом. Далее мочевина поступает в кровь и выводится с мочой через почки. Повышенное содержание мочевины в крови прежде всего связано с поражением почек (нарушением почечной фильтрации). При этом ее содержание в моче будет снижаться. При повреждении клеток печени происходит снижение синтеза мочевины, поэтому наблюдается понижение ее содержания и в крови и в моче. Рост мочевины и в крови и в моче наблюдается при усилении распада тканевых белков (например, при сахарном диабете или опухолевом росте). Для определения концентрации мочевины в биологических средах используют различные методы количественного анализа. Наиболее точными и удобными являются методы с участием фермента – уреазы, который обладает абсолютной специфичностью к мочевине. Нормы мочевины (уреазным методом): в сыворотке крови - 1,7-8,3 ммоль/л, в моче – 333-583 ммоль/сутки. Кроме того используют диацетилмонооксимовый метод. Нормы мочевины (диацетилмонооксимовым методом): в сыворотке крови – 2,5-8,3 ммоль/л, в моче – 333-583 ммоль/сут.
Лабораторная работа №13
Количественное определение мочевины в
сыворотке крови уреазным методом
Принцип метода: мочевина под действием фермента уреазы разлагается на СО2 и NН3, последний в реакции с салицилатом натрия и гипохлоридом натрия в присутствии нитропруссида натрия образует окрашенный продукт, интенсивность окраски которого пропорциональна концентрации мочевины в пробе.
Реактивы и оборудование: 1) реагент 1 – раствор уреазы в фосфатном буфере; раствор салицилата натрия и нитропруссида натрия; 2) реагент 2 – раствор гипохлорита натрия и гидроокиси натрия; 3) образцы сыворотки крови; 4) калибровочный раствор мочевины с концентрацией 5,0 ммоль/л; 5) пробирки, пипетки; 6) термостат; 7) ФЭК.
Ход работы:
|
Опытная проба |
Калибровочная проба |
Контрольная проба |
|
|
Реагент 1 |
1,0 мл |
1,0 мл |
1,0 мл |
|
Сыворотка |
0,02 мл |
- |
- |
|
Калибратор |
- |
0,02 мл |
- |
|
Дистиллированная вода |
- |
- |
0,02 мл |
Пробы перемешать и инкубировать 5 мин при температуре 370С, затем добавить:
|
Реагент 2 |
1,0 мл |
1,0 мл |
1,0 мл |
После добавления реагента 2 пробы перемешать и инкубировать 5 мин при температуре 370С.
Измерить оптическую плотность опытной (Д) и калибровочной (Дк) проб против контрольной пробы при λ = 610 нм. Окраска стабильна в течение 2 час.
Результаты: Д1=
Д2= Дк=
Для расчета концентрации мочевины использовать формулу:
С=Д1/Дк х 5,0 (ммоль/л)
С1=
С2= Норма : 2,5 – 8,3 ммоль/л
Выводы:
Количественное определение мочевины в моче
цветной реакцией с парадиметиламинобензальдегидом
Принцип метода: мочевина, взаимодействуя с парадиметиламинобензальдегидом в кислой среде, образует окрашенное в желто-зеленый цвет соединение. Интенсивность окраски пропорциональна концентрации мочевины в пробе. Оптическую плотность раствора определяют методом фотоэлектроколориметрии.
Реактивы и оборудование:1) 2%-водный раствор парадиметиламино-бензальдегида (пДАБ), 2) образцы мочи, 3) пробирки, 4) пипетки, 5) ФЭК.
Ход работы: к 0,5 мл мочи (предварительно разведенной в 100 раз) добавить 2,5 мл 2% водного раствора пДАБ и тщательно перемешать. Через 15 мин определить оптическую плотность раствора на ФЭК, используя синий светофильтр (=400 нм) и кюветы с рабочим расстоянием 10 мм. В качестве раствора сравнения использовать контроль, содержащий 0,5 мл воды и 2,5 мл 2% водного раствора пДАБ. Определить содержание мочевины в пробе (мг/мл) с использованием калибровочного графика. Рассчитать содержание мочевины в моче в
ммоль/сутки.
Результаты: D1= С1= мг/мл
D2= С2= мг/мл
Формула: С . В . 1,5 . 16,6 = (ммоль/сут)
где С – концентрация мочевины мг/мл
(по калибровочному графику)
В – разведение мочи (100 раз)
1,5 - среднесуточный диурез (л)
16,6 – коэффициент пересчета в единицах СИ
Количественное определение креатинина в крови и моче
Креатинин является компонентом остаточного азота крови. Это конечный продукт превращения креатинфосфата в мышцах, мозге. Креатинфосфат в свою очередь участвует в энергообеспечении данных тканей. При участии фермента креатинкиназы происходит расщепление креатинфосфата с образованием энергии и креатинина, который экскретируется из организма с мочой. Основное диагностическое использование креатинина – это оценка почечной фильтрации. При нарушении фильтрации в почках происходит нарастание креатинина в крови и снижение его в моче. По содержанию креатинина в крови и моче можно рассчитать клиренс креатинина, данный показатель позволяет оценить скорость почечной фильтрации. При нарушении
функции почек клиренс креатинина снижается. Повышение экскрекции креатинина с мочой может наблюдаться при лихорадочных состояниях, недостаточности печени, инфекционных заболеваниях, а также при высоких физических нагрузках. По количеству выделяемого креатинина можно судить об интенсивности физической нагрузки у спортсменов и тренированности мышц. Уменьшение креатинина в моче связано с мышечной атрофией, параличами, хроническими заболеваниями почек (амилоидоз). Определение содержания креатинина в сыворотке (плазме) крови и моче основано на реакции Яффе.
Принцип метода: креатинин в щелочной среде реагирует с пикриновой кислотой с образованием комплекса желто-красного цвета. Скорость
образования комплекса пропорциональна содержанию креатинина в исследуемом материале. Нормы: в сыворотке крови женщины – 44-88 мкмоль/л, мужчины – 44-100 мкмоль/л (нормы могут варьировать в зависимости от конкретного метода); в моче – 4,4-17,7 ммоль/сутки.
Тест 1
ВыбЕрИтЕ правильнЫЙ ответ.
Ферменты орнитинового цикла локализованы:
а) на мембране митохондрий
б) в цитозоле клетки
в) на мембранах комплекса Гольджи
г) и на мембранах митохондрий и в цитозоле клетки
д) и на мембранах комплекса Гольджи и в цитозоле
Тест 2
ВыбЕрИтЕ правильнЫЙ ответ.
Орнитиновый цикл в митохондриях протекает до образования:
а) аргининосукцината
б) карбамоилфосфата
в) фумарата
г) цитруллина
д) аргинина
Тест 3
ВыбЕрИтЕ правильнЫЙ ответ.
Транспортными формами аммиака в организме принято считать:
а) ГЛУ, ГЛН
б) ГЛН, АСН
в) аммонийные соли
г) ГЛУ, АСП
д) мочевину
Тест 4
ВыбЕрИтЕ ВСЕ правильныЕ ответЫ.
Глюкозо-аланиновый цикл включает реакции:
а) декарбоксилирования ГЛУ
б) декарбоксилирование ПВК
в) восстановительное аминирование -кетоглутаровой
г) восстановительное аминирование ПВК
д) переаминирование ГЛУ и ПВК
Тест 5
Установите соответствие
(для каждого вопроса – один или несколько правильных ответов, каждый ответ может быть использован один раз или не использован совсем)
|
Процессы, в ходе которых образуются метаболиты: |
Метаболиты: |
|
1) обезвреживание NН3 2) обезвреживание бензойной кислоты 3) обезвреживание продуктов гниения триптофана |
б) гиппуровая кислота в)индикан г) аммонийные соли д) креатинин |
Тест 6
ВыбЕрИтЕ правильнЫЙ ответ.
Общим метаболитом ЦТК и орнитинового цикла является:
а) оксалоацетат
б) глутамат
в) сукцинат
г) аспартат
д) фумарат
Тест 7
Установите соответствие
(для каждого вопроса – один или несколько правильных ответов, каждый ответ может быть использован один раз)
|
Органы синтеза данных метаболитов: |
Метаболиты: |
|
а) мочевина б) аммонийные соли в) гиппуровая кислота г) индикан д) креатинин |
Тест 8
ВыбЕрИтЕ правильный ответ.
Патология почек сопровождается:
а) снижением содержания мочевины в крови и моче
б) снижением содержания мочевины в крови и повышением в моче
в) повышением показателей мочевины в крови и моче
г) увеличением содержания мочевины в крови; снижением мочевины и ростом аммонийных солей в моче
д) увеличением содержания мочевины в крови; снижением мочевины и аммонийных солей в моче
Тест 9
ВыбЕрИтЕ правильнЫЙ ответ.
Патология печени сопровождается:
а) повышением содержания мочевины в крови и понижением в моче
б) снижением содержания мочевины в крови и нарастанием в моче
в) снижением мочевины в крови, снижением мочевины и аммонийных солей в моче
г) снижением содержания мочевины в крови и моче, ростом аммонийных солей в моче
д) ростом мочевины в крови и моче
Тест 10
ВыбЕрИтЕ ВСЕ правильныЕ ответЫ.
Содержание аммонийных солей в моче может нарастать при:
а) заболевании почек
б) заболевании печени
в) сахарном диабете
г) ацидозе
д) алкалозе
Тест 11
Выберите ВСЕ правильнЫе ОТВЕТы.
Глюкозо-аланиновый цикл включает процессы :
а) переаминирования глутаминовой кислоты с ПВК
б) превращения глутаминовой кислоты в глутамин
в) транспорта аммиака в печень в виде аланина
г) транспорта ПВК в печень в виде аланина
д) переаминирования аланина в печени с -кетоглутаровой кислотой
Тест 12
Дополните ОТвет.
Значение глюкозо-аланинового цикла заключается в том, что в виде аланина из мышц одновременно выводятся два токсических продукта обмена: ____________ и __________, также поддерживается безопасный уровень __________ в крови.
Тест 13
ВыбЕрите все правильные ответы.
Реакциями первичного обезвреживания аммиака являются:
а) синтез аммонийных солей
б) синтез глутамина
в) восстановительное аминирование -кетоглутаровой кислоты
г) декарбоксилирование глутамина
д) синтез креатинина
Тест 14
Дополните ответ.
Первой реакцией орнитинового цикла является синтез ____________. Фермент, катализирующий реакцию - ______________.
Тест 15
Дополните ответ.
Последней реакцией орнитинового цикла является гидролиз ________ с образованием ___________ и ______________.
Тест 16
Установите соответствие
(для каждого вопроса – один правильный ответ, каждый ответ может быть использован один раз или не использован совсем)
|
Метаболиты: |
Процессы, в ходе которых дан ные метаболиты образуются: |
|
а) обезвреживание продуктов гниения б) обмен пуриновых оснований в) обмен пиримидиновых оснований г) орнитиновый цикл д) процессы первичного обезвреживания аммиака |
ОТВЕТЫ по теме: “ОБЕЗВРЕЖИВАНИЕ АММИАКА. ОСТАТОЧНЫЙ АЗОТ КРОВИ”
1. г
2. г
3. б
4. в, д
5. 1аг 2б 3в
6. д
7. 1авг 2б 3д
8. д
9. г
10. б,в,г
11. а,в,г,д
12. ПВК аммиак глюкозы
13. б,в
14. карбамоилфосфата, карбамоилфосфатсинтаза
15. аргинина, мочевины, орнитина
16. 1г, 2б, 3д, 4а
1. Тема 24. Возможные нарушения белкового обмена при действии факторов внешней среды и различных патологических состояниях
Самостоятельная работа студентов в аудиторное время
Место проведения - кафедра биохимии
Продолжительность занятия - 180 минут
2. Цель занятия: Научить студентов оценивать нарушения обмена белков путем решения ситуационных задач, используя литературу по предложенной теме.
3. Конкретные задачи:
3.1. Студент должен знать:
3.1.1. Этапы обмена белков.
3.1.2. Витамины и их биологическая роль.
3.1.3. Ферменты и механизм их ингибирования.
3.2. Студент должен уметь:
3.2.1. Анализировать, обобщать, излагать литературный материал для решения ситуационной задачи.
3.2.2. Интерпретировать данные биохимических и других лабораторных исследований для оценки нарушений белкового обмена.
4. Мотивация: знания и навыки, полученные на занятии, развивают аналитическое мышление и могут быть использованы в практической работе для контроля состояния здоровья людей при воздействии факторов внешней среды и нарушении обмена белков.
5. Задание для самоподготовки: студенты должны проработать рекомендуемую литературу, используя вопросы для самоподготовки.
Рекомендуемая литература.
Основная:
5.1.1. Лекционный материал по теме: "Обмен простых белков".
5.1.2. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. "Биологическая химия" М., Медицина. - 1998. – С.220-228, 409-468, 568-572, 580-582, 619-624, 658-659.
5.1.3. Биохимия: Учебник / Под ред. Е.С.Северина. – М.; ГЭОТАР-МЕД, 2003. – С.468, 502-504, 509-512, 529-531.
5.2. Подготовиться к тестовому контролю
6. Вопросы для самоподготовки:
6.1. Источники и пути использования аминокислот в организме.
6.2. Суточная потребность белков, виды азотистого баланса.
6.3. Какие витамины участвуют в промежуточном обмене аминокислот?
6.4. Каким образом и в каких органах происходит конечное обезвреживание аммиака в организме?
6.5. Каким путем удаляются из организма конечные продукты
белкового обмена?
6.6. Какие азотсодержащие компоненты присутствуют в крови и в моче?
6.7. Как изменяется количество азотсодержащих компонентов в крови и в моче при заболеваниях печени, почек и мышц?
6.8. Какие нарушения обмена индивидуальных аминокислот вам
известны? Какова причина нарушения обмена аминокислот?
6.9. Какие нарушения белкового обмена наблюдаются при действии солей тяжелых металлов?
6.10. Какие нарушения белкового обмена наблюдаются при действии гидразина?
6.11. Какие нарушения белкового обмена наблюдаются при действии этиленгликоля, дихлорэтана и др. химических агентов?
7. Этапы занятия и контроль их усвоения.
|
№ |
Этапы проведения занятия |
Форма проведения |
Время/ Мин |
|
7.1. |
Постановка задачи |
Излагает преподаватель |
10 |
|
7.2. |
Приобретение навыка самостоятельной работы с дополнительной литературой |
Подготовка студентами ответов на ситуационные задачи |
75 |
|
7.3. |
Обсуждение ситуационных задач, приобретение навыков изложения и обоснования материала |
Опрос студентов, дискуссия |
80 |
|
7.4. |
Контроль приобретенных знаний |
Тестовый контроль |
10 |
|
7.5. |
Подведение итогов занятия |
Излагает преподаватель |
5 |
Пример билета проверочного контроля – см. билеты тестового контроля.
ЗАДАЧА 1
При обследовании пациента 57 лет отмечено: мышечная слабость, понижение работоспособности, похудание, чувство зябкости, сухость и шелушение кожи, запоры, иногда возникают отеки. В желудочном соке обнаружены гипохлоргидрия, снижение активности пепсина, в дуоденальном содержимом низкая активность трипсина, амилазы, липазы. В крови обнаружена гипохромная анемия, содержание белка 39 г/л, из них альбуминов 45%, 1глобулинов 10 %, 2 глобулинов 14 %, -глобулинов 16 %, глобулинов 15%. Содержание мочевины - 2 ммоль/л, большое количество отдельных аминокислот. Содержание мочевины в суточном количестве мочи 300 ммоль/сутки. Экскреция свободных аминокислот повышена.
1. Какие нарушения белкового обмена можно предположить?
2. Что может быть причиной этих нарушений?
3. Объясните клинические симптомы данного заболевания и причины изменения биохимических показателей в крови и моче.
4. Какое лечение необходимо назначить?
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА.
1.Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия.- М., 1998. - С. 409-412, 464-468 .
2. Смолянский Б.Л. Алиментарные заболевания – 1979.- С. 52-69.
ЗАДАЧА 2.
У рабочего авторемонтной мастерской, имеющего длительный контакт с этиленгликолем, который входит в состав антифризов (незамерзающих жидкостей в радиаторах двигателей внутреннего сгорания) появилась тошнота, плохой сон и аппетит, ноющие боли
в пояснице, моча красного цвета "цвета мясных помоев".
При исследовании в стационаре было обнаружено:
Сыворотка крови: Моча:
мочевина 15 ммоль/л мочевина 180 ммоль/сут.
креатинин 440 мкмоль/л креатинин 0,8 ммоль/сут.
мочевая кислота 0,95 ммоль/л мочевая кислота 1,2 ммоль/сут.
общий белок 60 г/л
альбумины 49 %
глобулины 51%
Активности -глюкуронидазы, лейцинаминопептидазы, лактатдегидрогеназы в крови и в моче повышены. В моче появилась
активность трансамидиназы. В моче обнаружены эритроциты и белок. Потребление белков с пищей соответствовало физиологической норме.
1. Какие нарушения белкового обмена можно предположить?
2. Объясните причины изменения биохимических показателей в крови и моче.
3. При поражении функций какого органа они возникают?
4. Какие меры профилактики можно предположить?
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
1. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. М. -1998. - С. 580-581, 619-624.
2. Руководство по токсикологии отравляющих веществ. Под ред. проф. С.Н. Голикова. - 1972. - С. 378-384.
ЗАДАЧА 3
У рабочего химического производства, имеющего длительный контакт с дихлорэтаном, появилось раздражение слизистых оболочек глаза и верхних дыхательных путей, слабость, головная боль, сонливость, горечь во рту, тошнота. Несколько раз была рвота с примесью желчи. Дихлорэтан бесцветная, прозрачная жидкость с запахом, напоминающим хлороформ. Дихлорэтан растворяется в спирте, эфире, хлороформе и сам является растворителем для смол, жиров, восков.
При обследовании рабочего обнаружено:
Сыворотка крови: Моча:
мочевина 2 ммоль/л мочевина 200 ммоль/сут
креатинин 30 мкмоль/л креатинин 0,08 ммоль/сут
мочевая кислота 0,1 ммоль/л мочевая кислота 0,8 ммоль/сут
индикан 0,5 мкмоль/л индикан следы
АЛТ 0,95 ммоль/ч мл
АСТ 0,75 ммоль/ч мл
общий белок 52 г/л
альбумины 49%
глобулины: 1- 6%, 2- 13%,
- 15%, - 17%
Повышено содержание свободных аминокислот в сыворотке крови и в моче. Потребление белков с пищей соответствовало физиологической норме.
1. Какие нарушения белкового обмена можно предположить?
2. Объясните причины изменения биохимических показателей в крови и моче.
3. При поражении функций какого органа они возникают?
4. Может ли рабочий продолжать работу на данном предприятии?
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
1. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф, Биологическая химия.- М., 1998.- С. 559-560, 579-581, 619-624.
ЗАДАЧА 4.
Во время проведения ежегодного медицинского осмотра двух сельскохозяйственных рабочих имеющих контакт с фосфорорганическими инсектицидами, было выявлено:
Сыворотка крови 1 рабочий 2 рабочий
мочевина 2,0 ммоль/л 5 ммоль/л
креатинин 0,040 ммоль/л 0,1 ммоль/л
мочевая кислота 0,1 ммоль/л 0,5 ммоль/л
индикан 0,4 мкмоль/л 1,2 мкмоль/л
Аланинаминотрансфераза 0,96 ммоль/ч мл 0,55 ммоль/ч мл
Аспартатаминотрансфераза 0,85 ммоль/ч мл 0,40 ммоль/ч мл
Общий белок 60 г/л 71 г/л
Моча
мочевина 300 ммоль/сут 390 ммоль/сут
креатинин 0,3 ммоль/сут 12,0 ммоль/сут
мочевая кислота 0,5 ммоль/сут 2,6 ммоль/сут
Пищевой рацион рабочих сбалансирован согласно физиологическим нормам белков, жиров, углеводов.
Оцените перечисленные показатели и ответьте на вопрос: могут ли эти рабочие продолжать работу с фосфорорганическими инсектицидами или нет и почему?
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА:
1. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия – М., 1998. - С. 446-451, 559-560, 580-581, 619-624.
2.Учебно-методическое пособие к практическим занятиям по биологической химии, часть 1, СПб, 2006. – тема №6 «Активаторы и ингибиторы ферментов».
3.Руководство по токсикологии отравляющих веществ под ред. проф. С.Н. Голикова. - 1972.- С. 169, 173.
ЗАДАЧА 5.
При обследовании больного хроническим алкоголизмом в стационаре было выявлено:
Сыворотка крови Моча
небелковый азот 13 ммоль/л мочевина 200 ммоль/сут
мочевина 1,5 ммоль/л креатинин 0,04 ммоль/сут
креатинин 0,035 ммоль/л мочевая кислота 1,4 ммоль/сут
мочевая кислота 0,04 ммоль/л гиппуровая кислота 0,04г/сут
АЛТ 0,75 ммоль/ч мл индикан-следы
АСТ 0,61 ммоль/ч мл общий азот 0,3 моль/сут
холинэстераза 9,0 мкмоль/ч л
общий белок 50 г/л
альбумины 50%
глобулины: 1- 8 %, 2- 12 %, - 10 %, - 20 %
Проба Квика показала снижение выведения с мочой принятого бензоата натрия. Пищевой рацион больного сбалансирован согласно физиологическим нормам белков, жиров и углеводов.
1. Какие нарушения белкового обмена при этом происходят?
2. Объясните причины изменения биохимических показателей в крови и
моче. Поражение какого органа наблюдается при данной интоксикации?
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
1. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия.- М., 1998. - С. 446-451, 559-560, 580-581, 619-620.
ЗАДАЧА 6
При аварии на химическом производстве рабочий получил отравление двухлористой ртутью. У него появилась слабость, головная боль, тошнота, горечь во рту, колющие боли в пояснице.
При обследовании в стационаре обнаружено:
Сыворотка крови Моча
небелковый азот 60 ммоль/л мочевина 200 ммоль/сут
мочевина 20 ммоль/л креатинин 1,5 ммоль/сут
креатинин 0,2 ммоль/л мочевая кислота 1,0 ммоль/сут
мочевая кислота 1,2 ммоль/л аммонийные соли 20 ммоль/сут
АЛТ 0,82 мкмоль/ч мл гиппуровая кислота - следы
АСТ 0,64 мкмоль/ч мл индикан - следы
холинэстераза 7,0 мкмоль/ч мл общий азот мочи 0,3моль/сут
общий белок 48 г/л
альбумины 50 %
глобулины: 1 - 5 %, 2 - 10 %,
- 15 %, - 20%
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
2. Учебно-методическое пособие к практическим занятиям по биологической химии, часть 1, СПб, 2006. – тема №6 «Активаторы и ингибиторы ферментов».
ЗАДАЧА 7
При профосмотре рабочих химического производства, имеющих контакт с гидразином было выявлено наличие сухих дерматитов в области носогубной складки, над бровями, вокруг глаз, на шее и волосистой части головы. У рабочих появились вертикальные трещины на губах, язвочки в углах рта, конъюнктивиты. Рабочие жаловались на боли по ходу нервов в руках и ногах, раздражительность или заторможенность и сонливость. У многих рабочих наблюдалось изменение языка, потеря аппетита, тошнота, желудочно-кишечные расстройства.
Введение витамина РР не устраняло картины заболевания.
Вопросы:
1. Какой авитаминоз развился у рабочих?
2. Какой механизм взаимодействия гидразина с витамином?
3. Какие нарушения белкового обмена могут возникнуть при данном авитаминозе?
4. Какие меры профилактики можно предложить?
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
1. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия.- М. 1998. - С. 209, 226-228.
3. Лекции.
ЗАДАЧА 8.
В моче новорожденного ребенка с помощью трихлорного железа была обнаружена фенилпировиноградная кислота. При исследовании крови оказалось, что содержание фенилаланина 150 мг/л. О какой патологии можно подумать? Чем она обусловлена? Напишите химические реакции превращения в организме фенилаланина в норме и при данной патологии и укажите место метаболического блока. Какая клиническая картина характерна для этого заболевания, каково лечение ребенка?
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
1.Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. М. "Медицина" 1998. - С. 456-457, 467-468, 619-620.
2. Биохимия: Учебник / Под ред. Е.С.Северина. – М.; ГЭОТАР-МЕД, 2003. – С.509-511.
ЗАДАЧА 9.
У больного, 20 лет, постепенно развилось потемнение склер, ушной раковины, ушной серы, крыльев носа. При исследовании мочи в ней было обнаружено большое количество гомогентизиновой кислоты (0,46 г/сут). Моча имела темный цвет.
О какой патологии идет речь? Какова ее причина? Напишите метаболический блок реакции, приводящий к данной патологии.
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
1. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. М. Медицина. - 1998. - С. 456-457, 467-468, 619-620.
2. Биохимия: Учебник / Под ред. Е.С.Северина. – М.; ГЭОТАР-МЕД, 2003. – С.506, 511.
ЗАДАЧА 10.
Мужчину беспокоят ночные приступы острой боли в суставах большого пальца стопы; образуется припухлость, сопровождающаяся краснотой и резкой болезненностью при малейшем движении, наблюдается озноб и повышение температуры тела. Через несколько дней приступы проходят, но становятся более частыми и длительными. При обследовании больного в сыворотке крови обнаружено увеличение СОЭ, содержание мочевой кислоты составило 1,5 ммоль/л, в моче обнаружены кетоновые тела.
Вопросы:
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА.
2) Цыганенко А.Я. и др. Клинич. биохимия. Москва, 2002. - С.406-411.
3) Биохимия: Учебник / Под ред. Е.С.Северина. – М.; ГЭОТАР-МЕД, 2003. – С.530-531, 533.
ЗАДАЧА 11.
При обследовании больного с помощью эндорадиозонда были получены следующие данные:
рН желудочного сока - 6,6
рН желудочного сока после введения гистамина - 6,0
В полости желудка обнаружена кровь, понижена скорость расщепления белка.
О каком состоянии желудочной секреции говорят результаты исследования? Какой может быть патология? Дайте характеристику эндорадиозондирования как метода изучения функционального состояния желудка. С какой целью применялся гистамин?
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА:
1. Дополнительный материал на кафедре.
2. Кушманова О.Д., Ивченко Г.М. Руководство к практическим занятиям по биологической химии. 1974. - С. 239.
ЗАДАЧА 12.
У больного туберкулезом после длительного приема изоникотингидразида (изониазида) появились потеря аппетита, заторможенность, сонливость, повышенная раздражимость. Кожа стала сухой, неровной. Вокруг глаз, в области носогубной складки, над бровями, на шее и волосистой части головы появились участки воспаления кожи. На губах появились вертикальные трещины (хейлозы), в углах рта появились трещины и язвочки (ангулярный стоматит), воспалился язык (глоссит), появился конъюнктивит. Полиневриты, боль по ходу нервных стволов верхних и нижних конечностей.
В крови больного обнаружена гипохромная анемия, спонтанно возникали желудочно-кишечные расстройства. В суточном количестве мочи найдено повышенное количество ксантуреновой кислоты и снижение количества кинуреновой кислоты.
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
ЗАДАЧА 13.
Больной 41 г. поступил в отделение кишечных инфекций с жалобами на: стул без примеси крови и слизи 5 раз в день, температуру 380С, боли в животе. За последний месяц похудел на 6 кг.
Объективно: кожа на лице, шее, кистях рук стала отечной, болит и зудит, местами появлялись красные пятна, пузыри, шелушение. Печень на 3 см выступает из-под реберной дуги. Возникают покраснения лица, ушей и шеи - длятся несколько минут и сопровождаются гипертонией и тахикардией.
Исследования: Анализы на основные кишечные инфекции отрицательные. С мочой выделяется большое количество
индолилуксусной кислоты. При рентгенографии с контрастным веществом обнаружена средних размеров опухоль в тонком кишечнике с зоной центрального некроза.
1. О каком заболевании идет речь?
2. Нарушение обмена какой аминокислоты наблюдается при этом заболевании?
3. Какой авитаминоз может возникнуть при нарушении обмена этой аминокислоты?
4. Чем отличается обмен этой аминокислоты в норме и при данном заболевании?
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
1. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия.- 1998. - С. 226-228, 458-459.
2. Смолянский Б.Л. Алиментарные заболевания.- 1979. - С. 146-148.
В моче ребенка обнаружен гомоцистеин, в крови содержание метионина повышено, а цистеина снижено.
1) Нарушение обмена какой аминокислоты наблюдается при данном заболевании?
2) Напишите реакции обмена этой аминокислоты.
3) Укажите причины данного заболевания.
4) Какие важные метаболиты образуются в обмене этой аминокислоты?
5) Какие пути коррекции используются при лечении?
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
1) Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. - 1998. - С. 454-456.
2) Руководство по клинической лабораторной диагностике. - С. 46- 47.
3) Марри Р. Биохимия человека. - т. 1, 1993. - С.325, 335-336.
4) Мэри Ден Идз Витамины и минеральные вещества. 1995. - С.164-165.
5) Биохимия: Учебник / Под ред. Е.С.Северина. – М.; ГЭОТАР-МЕД, 2003. – С.502-503.
ЗАДАЧА 15.
Больной жалуется на слабость, потерю веса, снижение мышечной силы из-за атрофии скелетных мышц.
При обследовании обнаружено:
Сыворотка крови Моча
мочевина 9 ммоль/л мочевина 600 ммоль/сут
креатинин 40 мкмоль/л креатинин 0,01 ммоль/сут.
креатин 0,12 г
Потребление белков с пищей соответствует физиологической норме.
1. О каком заболевании идет речь?
2. Какие нарушения белкового обмена наблюдаются у данного больного?
3.Объясните причины изменения биохимических показателей в крови и моче.
4. В каком органе и каким путем синтезируется креатин? Чему равен показатель мочи и чем он отличается от нормы?
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА:
1. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. М. Медицина, 1998. – С. 580-581, 619, 658-659.
2. Биохимия: Учебник / Под ред. Е.С.Северина. – М.; ГЭОТАР-МЕД, 2003. – С.500-502.
Нормальные величины азотсодержащих компонентов
крови и мочи
Кровь
мочевина 2,5-8,3 ммоль/л
мочевая кислота м.0,24-0,50 ммоль/л
ж.0,16-0,40 ммоль/л
креатинин м. 0,044-0,1 ммоль/л
ж. 0,044-0,088 ммоль/л
индикан 1,19-3,18 мкмоль/л (0,00119-0,00318 ммоль/л)
остаточный азот крови 14-28 ммоль/л
общий белок крови 65-85 г/л
альбумины 55-65%
1-глобулины 2-5%
2-глобулины 6-11%
-глобулины 11-15%
-глобулины 15-25%
Аланинаминотрансфераза (АЛТ) 0,1-0,68 ммоль/ч.мл
Аспартатаминотрансфераза (АСТ) 0,1-0,45 ммоль/ч.мл
холинэстераза (ХЭ) 45-95 мкмоль/ч.л
Моча
мочевина 330-583 ммоль/сут
мочевая кислота 1,6-4,8 ммоль/сут
креатинин 4,4-17,7 ммоль/сут
общий азот мочи 428,4-1213,7 ммоль/сут (0,4-1,2 моль/сут)
гиппуровая кислота 0,1-2,0 г/сут
аммонийные соли 29,9-49,9 ммоль/сут
Тестовый контроль по теме «Нарушения белкового обмена»
Тест 1
Выберите правильнЫЙ ответ:
Гистаминовая проба при анализе желудочного сока проводится для определения:
а) моторики желудка
б) содержания пепсина
в) содержания трипсина
г) функциональной способности обкладочных клеток желудка
д) скорости эвакуации пищи из желудка
Тест 2
Выберите правильныЙ ответ:
Резервы белков в организме:
а) белки мозговой ткани
б) альбумины крови, мышечная ткань, белки печени
в) белки селезенки, соединительная ткань
г) истинных резервов нет
д) белки соединительной ткани
Тест 3
ВыберИТЕ правильнЫЙ ответ:
Снижение иммунитета при недостаточном белковом питании связано:
а) с недоразвитием органов иммунной системы
б) с врожденным отсутствием класса иммуноглобулинов
в) с недостатком аминокислот для синтеза иммуноглобулинов
г) с изменением структуры иммуноглобулинов
д) нарушением регуляции клеточного иммунитета
Тест 4
ВыберитЕ правильнЫЙ ответ:
Дерматиты при приеме противотуберкулезного препарата изониазида вызваны:
а) аллергическими реакциями организма
б) авитаминозом РР
в) авитаминозом В1
г) авитаминозом В2
д) авитаминозом В6
Тест 5
ВЫБЕРИТЕ ПРАВИЛЬНЫЙ ОТВЕТ.
Регуляторный фермент синтеза пиримидиновых оснований:
а) ксантиноксидаза
б) карбамоилфосфатсинтетаза II
в) декарбоксилаза
г) аспартаткарбамоилтрансфераза
д) дегидрогеназа
Тест 6.
ВЫБЕРИТЕ ПРАВИЛЬНЫЙ ОТВЕТ.
Механизм действия аллопуринола, используемого при лечении подагры:
а) конкурентный ингибитор ксантиноксидазы
б) неконкурентный ингибитор ксантиноксидазы
в) обратимый ингибитор пуриндезаминазы
г) аллостерический эффектор ксантиноксидазы
д) конкурентный ингибитор пуриндезаминазы
Тест 7.
ВЫБЕРИТЕ ПРАВИЛЬНЫЙ ОТВЕТ.
Конечный продукт распада пуриновых нуклеотидов:
а) ксантин
б) креатинин
в) мочевая кислота
г) гипоксантин
д) мочевина
Тест 8.
ВЫБЕРИТЕ ПРАВИЛЬНЫЙ ОТВЕТ.
Реакция образования фенилпировиноградной кислоты это:
а) дезаминирование фенилаланина
б) декарбоксилирование фенилаланина
в) трансаминирование тирозина
г) трансаминирование фенилаланина
д) декарбоксилирование пирувата
Тест 9.
ВЫБЕРИТЕ ПРАВИЛЬНЫЙ ОТВЕТ.
а) обмена тирозина
б) реакций окислительного дезаминирования
в) обмена триптофана, реакций трансаминирования и декарбоксилирования аминокислот
г) обмена фенилаланина
д) обмена метионина
Тест 10.
ВЫБЕРИТЕ ПРАВИЛЬНЫЙ ОТВЕТ.
а) нарушения экскреции азотсодержащих компонентов с мочой
б) усиленного распада тканевых белков
в) белкового голодания
г) нарушения орнитинового цикла
д) тяжелой недостаточности кровообращения
Тест 11.
ВЫБЕРИТЕ ПРАВИЛЬНЫЙ ОТВЕТ.
Продукт метаболизма аминокислоты триптофан:
а) цистеин
б) никотинамид
в) норадреналин
г) фумаровая кислота
д) фенилпируват
Тест 12.
ВЫБЕРИТЕ ВСЕ ПРАВИЛЬНЫЕ ОТВЕТЫ.
а) нарушения орнитинового цикла
б) усиленного распада тканевых белков
в) нарушения экскреции азотсодержащих компонентов с мочой
г) тяжелой недостаточности кровообращения
д) белкового голодания
Тест 13
Выберите ВСЕ правильнЫЕ ответЫ:
Поражения, вызванные инсектицидами (ФОВ), характеризуются:
а) поражением печени
б) сопровождаются снижением синтеза белков, мочевины, креатина
в) поражением почек
г) сопровождаются продукционной азотемией
д) сопровождаются ретенционной азотемией
Тест 14
Выберите ВСЕ правильнЫЕ ответЫ:
Поступление в организм ртути (Нg) или других тяжелых металлов характеризуется:
а) поражением почек
б) сопровождается продукционной азотемией
в) сопровождается ретенционной азотемией
г) сопровождается снижением синтеза белков, мочевины, креатина
д) поражением мыщц
Тест 15
Выберите все правильныЕ ответЫ:
Поступление в организм этиленгликоля характеризуется:
а) сопровождается продукционной азотемией
б) сопровождается снижением синтеза белков, мочевины, креатина
в) поражением печени
г) поражением почек
д) сопровождается ретенционной азотемией
Тест 16
Выберите все правильныЕ ответЫ:
Патологические компоненты мочи :
а) мочевина
б) аммонийные соли
в) креатин
г) креатинин
д) билирубин
Тест 17
Выберите все правильныЕ ответЫ:
Гипераминоацидурия возникает вследствие:
а) увеличения гниения аминокислот в толстом кишечнике
б) нарушения всасывания аминокислот в ЖКТ
в) приобретенных или врожденных дефектов реабсорбции в почках
г) усиленного распада тканевых белков
д) увеличения синтеза аминокислот в печени
Тест 18
Выберите все правильныЕ ответЫ:
Увеличение количества мочевины в крови связано с:
а) заболевание поджелудочной железы (диабет)
б) заболевание печени
в) заболевание почек
г) белковое голодание
д) избыточное белковое питание
Тест 19
Выберите все правильныЕ ответЫ:
Авитаминоз витамина В6 возникает при:
а) кишечном дисбактериозе
б) контакте с гидразином
в) заболевании почек
г) приеме противотуберкулезного препарата изониазида
д) лечении антибиотиками
Тест 20
Выберите ВСЕ правильныЕ ответЫ:
Авитаминоз витамина РР возникает при:
а) недостатке питания
б) нарушении обмена тирозина
в) нарушении обмена триптофана
г) контакте с гидразином
д) заболевании почек
Тест 21.
ВЫБЕРИТЕ ВСЕ ПРАВИЛЬНЫЕ ОТВЕТЫ.
Причины гомоцистинурии:
а) дефицит витаминов В6, В12, фолиевой кислоты в организме
б) нарушение экскреции гомоцистеина
в) наследственный дефект фермента – цистатионинсинтетаза
г) наследственный дефект фермента гомогентизиноксидазы
д) снижение активности кинурениназы
Тест 22.
ВЫБЕРИТЕ ВСЕ ПРАВИЛЬНЫЕ ОТВЕТЫ.
Важные метаболиты образующиеся в реакциях обмена аминокислоты метионина:
а) цистеин
б) фенилпируват
в) S- аденозилметионин
г) никотинамид
д) фумаровая кислота
Тест 23.
ВЫБЕРИТЕ ВСЕ ПРАВИЛЬНЫЕ ОТВЕТЫ.
Конечные продукты метаболизма аминокислоты тирозин:
а) фумаровая кислота
б) ацетоуксусная кислота
в) фенилпируват
г) цистеин
д) S- аденозилметионин
Тест 24.
ВЫБЕРИТЕ ВСЕ ПРАВИЛЬНЫЕ ОТВЕТЫ.
Аминокислоты, используемые для синтеза креатина:
а) аргинин
б) серин
в) глицин
г) метионин
д) цистеин
Тест 25.
УСТАНОВИТЕ СООТВЕТСТВИЕ:
(для каждого вопроса – один или несколько правильных ответов, каждый ответ может быть использован один раз или несколько раз)
Алиментарная белковая недостаточность характеризуется:
|
Характер изменений: |
Биохимические показатели: |
|
а) содержание HCI б) общий белок крови в) γ-глобулины г) содержание мочевины в крови д) содержание аминокислот в моче |
Тест 26.
УСТАНОВИТЕ СООТВЕТСТВИЕ.
(для каждого вопроса – несколько правильных ответов, каждый ответ может быть использован один раз, несколько раз или не использован совсем)
Соединения, являющиеся донорами азота в синтезе пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов:
|
Нуклеотиды: |
Аминокислоты: |
|
1) синтез пуринов 2) синтез пиримидинов |
а) глицин б) глутамин в) аланин г) аспартат |
Тест 27.
УСТАНОВИТЕ СТРОГОЕ СООТВЕТСТВИЕ.
|
Аминокислоты: |
Промежуточный продукт, накапливающийся в крови и моче при нарушении метаболизма аминокислот: |
|
1) фенилаланин 2) триптофан 3) метионин 4) тирозин |
а) гомогентизиновая кислота б) гипоксантин в) фенилпируват г) ксантуреновая кислота д) гомоцистеин |
Тест 28.
УСТАНОВИТЕ ПРАВИЛЬНУЮ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ:
Образование катехоламинов:
а) тирозин
б) норадреналин
в) дофамин
г) адреналин
д) диоксифенилаланин (ДОФА)
Тест 29
ДОПОЛНИТЕ:
Наследственное заболевание, характеризующееся дефектом синтеза фенилаланин-4-монооксигеназы называется ______________
Тест 30
ДОПОЛНИТЕ:
Врожденное заболевание, характеризующееся появлением в моче гомогентизиновой кислоты называется ______________
|
1. г 2. г 3. в 4. д 5. б 6. а 7. в 8. г 9. в 10. б 11. б 12. в,г 13. а,б 14. а,в 15. г,д |
16. в,д 17. в,г 18. а,в,д 19. а,б,г,д 20. а,в,г21. а,в 22. а,в 23. а,б 24. а,в,г 25. 1д 2абвг 26. 1абг, 2бг 27. 1в, 2г, 3д, 4а 28. адвбг 29. фенилкетонурия 30. алкаптонурия |
1. Тема 25: Строение нуклеиновых кислот. Биосинтез белка.
Обмен нуклеопротеинов.
Место проведения кафедра биохимии
Продолжительность занятия 180 минут
2. Цель занятия: систематизировать знания о структуре и биологической роли нуклеиновых кислот и нуклеопротеинов, изучить молекулярные механизмы передачи наследственности, обсудить основные этапы биосинтеза белка и механизмы его регуляции.
3. Конкретные задачи:
3.1. Студент должен знать:
3.1.1. Первичную, вторичную, третичную структуры, виды и биологическую роль нуклеиновых кислот.
3.1.2. Репликацию ДНК, мутагенные факторы, антимутагенные способы клеточной защиты.
3.1.3. Этапы биосинтеза белка и способы его регуляции.
3.1.4. Биохимические подходы для диагностики наследственных
заболеваний.
3.2. Студент должен уметь:
3.2.1. Написать фрагмент первичной структуры нуклеиновой кислоты, содержащий азотистые основания аденин, гуанин, цитозин, тимин, урацил.
3.2.2. Объяснить механизм мутагенеза и антимутационные механизмы клеточной защиты.
3.2.3. Объяснить смысл биосинтеза белка и механизм его регуляции.
3.2.4. Использовать методы исследования для оценки обмена
нуклеопротеинов.
4. Мотивация: изучаемая тема обусловливает понимание механизма патогенеза наследственных заболеваний и необходима для разработки методов диагностики и лечения таких заболеваний.
5. Задание для самоподготовки: студенты должны изучить рекомендуемую литературу, используя вопросы для самоподготовки.
5.1. Рекомендуемая литература.
Основная:
5.1.1. Лекционный материал по теме: " Строение нуклеиновых кислот. Биосинтез белка ".
5.1.2. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. "Биологическая химия". - М. Медицина, 1998. - С. 96-113, 509-544.
5.1.3. Биохимия: Учебник / Под ред.Е.С.Северина. – М.: ГЭОТАР-МЕД, 2003. – С.140 – 226.
Дополнительная:
5.1.4. Николаев А.Я. "Биологическая химия". – М.: Высш.школа, 1989. - С.92-125.
5.2. Подготовиться к тестовому контролю.
6. Вопросы для самоподготовки:
6.1. Что такое нуклеопротеины и их состав?
6.2. Первичная, вторичная, третичная структуры нуклеиновых кислот. Чем отличаются по химическому строению ДНК и РНК? Виды РНК. Биологическая роль нуклеиновых кислот?
6.3. О чем говорит правило Чаргаффа?
6.4. Что такое матричный синтез и на чем основан принцип комплементарности?
6.5. Что такое ген, его локализация в клетке и биологическая роль?
6.6. Что представляет собой генетический код?
6.7. Какими ферментами и как осуществляется репликация ДНК?
6.8. Что представляет собой процесс транскрипции?
6.9. В чем заключается созревание молекул м-РНК
6.10. Значение активации аминокислот в процессе трансляции.
6.11. Основные этапы трансляции: инициация, элонгация, терминация и их значение. Ингибиторы трансляции.
6.12. Что такое кодон и антикодон? Какие кодоны определяют начало и конец синтеза белка?
6.13. Что такое процессинг белка и его значение?
6.14. Уровни регуляции биосинтеза белка.
6.15. Интеркаляция и ее роль в ингибировании процесса транскрипции?
6.16. На какие группы делятся химические мутагены?
6.17. Механизмы мутаций и механизмы антимутагенной клеточной защиты.
6.18. Метод полимеразной цепной реакции (ПЦР), его использование в биологии и медицине.
7. Этапы занятия и контроль их усвоения.
|
№ |
Этапы проведения занятия |
Форма проведения |
Время/ мин |
|
7.1. |
Постановка задачи |
Излагает преподаватель |
10 |
|
7.2. |
Контроль знаний по теме |
Студенты отвечают на вопросы проверочного билета |
40 |
|
7.3. |
Обсуждение теоретических вопросов по теме занятия |
Опрос студентов, дискуссия |
120 |
|
7.4. |
Подведение итогов занятия |
Излагает преподаватель |
10 |
Пример билета проверочного контроля.
Билет №6.
|
Ключевой фермент |
Этап репликации |
|
1) эндонуклеаза
|
а) синтез дочерней ДНК б) разрыв одной из цепей двойной спирали ДНК в) сшивание фрагментов Оказаки и отдельных репликонов |
Молекулярные механизмы мутаций
Мутации – это изменения в нуклеотидной последовательности ДНК, передающиеся по наследству. Мутации могут возникать в результате воздействия физических (различные виды облучения) и химических факторов либо ошибок в процессе репликации и рекомбинации ДНК.
Под действием УФ излучения между соседними пиримидиновыми основаниями (между соседними тиминами) возникает ковалентная связь, в результате чего образуются тиминовые димеры. Образование димеров является непреодолимым препятствием для процесса репликации и трансляции. Рентгеновские и - лучи помимо прямого влияния на ДНК вызывают образование в тканях свободных радикалов.
Супероксидный, ОН и другие радикалы могут взаимодействовать с ДНК и другими макромолекулами, повреждать их и таким образом способствовать возникновению опухоли. Результатом облучения могут быть разрывы одной или двух цепей ДНК, поперечные сшивки.
Все это лежит в основе мутагенного и канцерогенного эффекта облучения.
Химические факторы мутаций
1) Дезаминирующие агенты (азотистая кислота и вещества которые могут приводить к ее образованию - нитраты, нитриты, нитрозамин).
Они вызывают дезаминирование азотистых оснований. Например,
цитозин превращается в урацил, который в ходе репликации образует пару с аденином (вместо гуанина), после чего изменение принимает
необратимый характер. Дезаминирование аденина и гуанина приводит к образованию гипоксантина и ксантина, которые отсутствуют в структуре ДНК.
NH2 NH3 О
N H N
O N O N
R R
цитозин урацил
аденин гипоксантин
-NН3
→
гуанин ксантин
2) Алкилирующие агенты (диметилсульфат, диметилнитрозамин, азотистый иприт, циклофосфамид) вызывают метилирование азотистых оснований.
→
гуанин 6-о-метилгуанин
3) Аналоги азотистых оснований по своей структуре похожи на азотистые основания и способны их заменять в структуре ДНК.
5-бромурацил 2-аминопурин
4) Интеркалирующие агенты (гидрофобные планарные соединения – акридин, диоксины, бензпирен) встраиваются между соседними азотистыми основаниями.
Акридин бензпирен
Все химические агенты вызывают нарушение комплементарности между азотистыми основаниями в молекуле ДНК.
Точечные мутации или мутации замены оснований приводят к изменению состава аминокислот, а не количества аминокислот в белке.
А Г Ц Т
А Т Т А
Г Ц Ц Г
В результате точечных мутаций имеет место миссенс-эффект, когда одна аминокислота вследствие замены нуклеотида замещается другой аминокислотой. Такая аминокислотная замена может быть приемлемой, частично приемлемой и неприемлемой в отношении функции данного белка. Если замена приходится на третий нуклеотид кодона, то вследствие вырожденности генетического кода, аминокислотная последовательность остается неизменной либо замененная аминокислота находится в участке белка, не имеющем функционального значения и мутация никак не проявляется. Такая мутация называется молчащая или приемлемая, так как функция белка не изменяется. Например, в молекуле гемоглобина Хикари, кодон ААА или ААГ изменен однонуклеотидной трансверсией на ААУ или ААЦ, что вызывает замену лизина в 61 положении –цепи на аспарагин. Подобная замена не сказывается на нормальной функции гемоглобина.
Частично приемлемые миссенс-мутации можно рассмотреть на примере серповидноклеточной анемии. Миссенс-мутация в 6-м кодоне - цепи гемоглобина приводит к замене глутаминовой кислоты на валин (вместо кодонов ГАА или ГАГ образуются кодоны ГУА или ГУГ). Измененный гемоглобин связывает и высвобождает кислород, но после отдачи кислорода в тканях гемоглобин превращается в плохо растворимую форму и выкристализовывается в эритроцитах, вызывая их деформацию – образование серповидных форм.
Неприемлемые миссенс-мутации приводят к образованию полностью нефункционального белка. Например замена первого нуклеотида кодона ЦАУ на УАУ или ЦАЦ на УАЦ в гене гемоглобина приводит к тому, что ион Fe2+ входящий в состав гема окисляется до Fe3+ и гемоглобин переходит в мет –форму. Метгемоглобин не способен переносить кислород.
Некоторые точечные мутации могут приводить к нонсенс-эффекту, в результате которого возникает стоп-кодон, что приводит к преждевременной терминации или к удлинению трансляции. Замена триплета в терминирующем кодоне УАА на ЦАА приводит к продолжению трансляции и синтезируется - цепь гемоглобина, который в своем составе имеет дополнительную 31 аминокислоту.
Мутации сдвига рамки считывания. Вызываются делециями (исчезновение нуклеотидов) или вставками нуклеотидов (инсерция) в последовательность гена. Интеркаляторы встраиваются между соседними парами оснований, в результате в ДНК появляется лишнее основание. В ходе репликации такой измененной цепи ДНК в дочернюю цепь встраивается дополнительный нуклеотид. В результате однонуклеотидной делеции или вставки считываемая информация
полностью искажается и это приводит к синтезу измененного белка.
Если дилетированы три или кратное трем число нуклеотидов, то в молекуле белка будет отсутствовать определенное количество аминокислот, а вся остальная аминокислотная последовательность будет соответствовать исходной молекуле белка.
генетической информации»
Тест 1
Выберите правильный ответ:
Процесс репликации представляет собой:
а) синтез РНК
б) удвоение ДНК, т. е. синтез дочерней ДНК
в) модификация РНК
г) разделение цепей ДНК
д) вырезание интронов и сшивание экзонов
Тест 2
Выберите правильный ответ:
Процесс транскрипции представляет собой:
а) биосинтез белка в рибосоме
б) созревание м-РНК
в) синтез предшественников м-РНК, т-РНК, р-РНК на матрице ДНК
г) удвоение ДНК
д) созревание белка
Тест 3
Выберите правильный ответ:
Процессы репарации включаются при:
а) инициации синтеза фрагментов Оказаки
б) повреждении ДНК
в) повреждении м-РНК
г) повреждении первичной структуры белка
д) терминации биосинтеза белка
Тест 4
Выберите правильный ответ:
Процесс трансляции представляет собой:
а) синтез РНК на матрице ДНК
б) синтез полипептидной цепи в рибосоме
в) модификацию первичной структуры белка
г) синтез ДНК
д) образование аминоацил-т-РНК
Тест 5
Выберите все правильные ответы
Комплементарность обуславливает:
а) специфичность взаимодействия азотистых оснований
б) специфичность взаимодействия РНК и ДНК
в) образование первичной структуры нуклеиновой кислоты
г) специфическое взаимодействие тРНК и аминокислоты
д) специфическое взаимодействие между кодоном и антикодоном
Тест 6
Установите соответствие:
(для каждого вопроса – несколько правильных ответов, каждый ответ может быть использован один раз или несколько раз)
|
Тин нуклеиновой кислоты: 1) ДНК 2) РНК |
Азотистое основание: а) аденин б) цитозин в) гуанин г) урацил д) тимин |
Тест 7
Установите соответствие:
(для каждого вопроса – один правильный ответ, каждый ответ может быть использован один раз или не использован совсем)
|
Участки ДНК: 1) интроны 2) экзоны |
Характеристики: а) ингибируют транскрипцию б) не транслируются в) активируют транскрипцию г) транслируются д) регулируют трансляцию |
Тест 8
УСТАНОВИТЕ СООТВЕТСТВИЕ:
(для каждого вопроса – один правильный ответ, каждый ответ может быть использован один раз или не использован совсем)
|
Этап трансляции: 1) элонгация 2) терминация 3) инициация |
Сущность этапа: а) сборка аппарата для биосинтеза белка, встраивание в Р-участок метионил-т-РНК б) присоединенте нуклеотидов с помощью ДНК-полимеразы в) завершение биосинтеза и освобождение полипептидной цепи г) образование репликативной вилки на цепи ДНК д) встраивание в А-участок аминоацил-т-РНК, пептидилтрансферазные и транслоказные реакции |
Тест 9
Установите СТРОГОЕ соответствие:
|
Фермент: 1) ДНК-зависимая--ДНК- полимераза 2) ДНК-лигаза 3) УФ-эндонуклеаза 4) ДНК-зависимая РНК- полимераза |
Участие фермента в процессе: а) сшивание отдельных репликонов фрагментов Оказаки б) синтез дочерней ДНК по лидирующей цепи, синтез фрагментов Оказаки в) заполнение бреши, оставшейся от праймера (РНК-затравки) г) транскрипция д) репарация |
Тест 10
Установите СТРОГОЕ соответствие:
|
Процесс: 1) репликация 2) экспрессия гена 3) транскрипция 4) трансляция |
Сущность процесса: а) проявление генетической информации в форме фенотипического признака б) переписывание информации с матрицы ДНК на матрицу РНК в) инициация синтеза фрагментов Оказаки г) удвоение двойной цепочки ДНК д) биосинтез белка на рибосомах |
Тест 11
Установите соответствие:
(для каждого вопроса – один или несколько правильных ответов, каждый ответ может быть использован один раз или не использован совсем)
|
Тип РНК: 1) рРНК 2) тРНК 3) мРНК |
Функция РНК: а) передача информации с гена ДНК на полисому б) репликация в) активация и доставка аминокислот на рибосомы г) считывание информации с м-РНК д) формирование малой и большой субъединиц рибосом |
Тест 12
Установите СТРОГОЕ соответствие:
|
Этап биосинтеза |
Ключевой фермент |
|
1) транскрипция 2) активирование аминокислот 3) трансляция |
а) аминоацил-т-РНК-синтетаза б) ДНК-зависимая-РНК-полимераза в) праймаза г) пептидилтрансфераза |
Тест 13
Установите СТРОГОЕ соответствие:
|
Этап репликации: |
Ключевой фермент: |
|
1) синтез дочерней ДНК 2) разрыв одной из цепей двойной спирали ДНК 3) сшивание фрагментов Оказаки и отдельных репликонов |
а) эндонуклеаза б) ДНК-зависимая-РНК-полимераза в) ДНК-полимераза г) ДНК-лигаза |
Тест 14
Установите СТРОГОЕ соответствие:
|
Механизм: |
Мутагенный фактор: |
|
1) образование тиминовых димеров 2) метилирование (алкилирование) гуанина 3) дезаминирование азотистых оснований 4) интеркаляция |
а) диметилсульфат б) азотистая кислота в) УФ, ионизирующее излучение г) акридин д) 5-бромурацил |
Тест 15
Установите правильную последовательность
Процессинг м-РНК:
а) присоединение к 3' концу полиаденилового фрагмента
б) вырезание участков транскрибированных с интронов в ходе сплайсинга
в) присоединение к 5' концу “кэпа”
г) отрезание “лишних” концевых последовательностей
д) химическая модификация отдельных азотистых оснований
|
1. б 2. в 3. б 4. б 5. а,б,д 6. 1абвд 2абвг 7. 1б 2г 8. 1д 2в 3 а |
9. 1б 2а 3д 4г 10. 1г 2 а 3б 4 д 11. 1д 2вг 3а 12. 1б 2а 3г 13. 1в 2а 3г 14. 1в 2а 3б 4г 15. гбавд |
ТЕМА 26. ПРОГРАММА КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ ПО РАЗДЕЛУ
"ОБМЕН БЕЛКОВ"
1. Знать формулы всех аминокислот, уметь писать пептиды.
2. Роль белков в организме.
3. Значение процесса переваривания белков .
4. Понятие об азотистом балансе, его виды и значение
5. Нормы белка в питании. Коэффициент изнашивания. Физиологический минимум белка.
6. Биологическая ценность белка. Заменимые и незаменимые аминокислоты. Полноценные и неполноценные белки.
7. Белковые резервы.
8. Переваривание белков в желудке. Роль НСL. Общая кислотность. Ахлоргидрия, гипер- и гипохлоргидрия, ахилия. Пепсин и его роль в
переваривании белков. Анализ желудочного сока.
9. Сок поджелудочной железы. Ферменты: трипсин, химотрипсин,
карбоксипептидазы, эластаза. Их роль в переваривании белков. Роль бикарбонатов сока поджелудочной железы.
10. Кишечный сок. Ферменты: аминопептидазы и дипептидазы. Их роль в переваривании белков. Энтерокиназа кишечного сока. Ее роль. Механизмы активации протеолитических ферментов.
11. Гниение белков в толстом кишечнике под действием микрофлоры. Написать формулы продуктов гниения.
12. Обезвреживание продуктов гниения в печени. Механизмы обезвреживания токсических веществ в печени.
13. Аминокислотный фонд клетки. Источники аминокислот клетки. Пути их использования (привести примеры использования аминокислот при синтезе азотистых оснований).
14. Возможные пути синтеза заменимых аминокислот в организме.
Схемы реакций.
15. Виды дезаминирования аминокислот.
16. Прямое окислительное дезаминирование аминокислот, фермент, кофермент, витамин, участвующие в этой реакции. Продукты реакции и пути их использования.
17. Непрямое окислительное дезаминирование. Его этапы, значение. Ферменты, коферменты, витамины, участвующие в этом процессе.
18. Трансаминирование аминокислот. Фермент, кофермент, витамин, участвующий в этой реакции. Биологическое значение реакции
трансаминирования.
19. Декарбоксилирование аминокислот. Фермент, кофермент, витамин, участвующий в этой реакции. Биогенные амины, их образование, биологическая роль, пути обезвреживания.
20. Образование аммиака в организме и первичный механизм его
обезвреживания.
21. Синтез мочевины в печени как основной путь обезвреживания аммиака. Нормальное содержание мочевины в крови и моче. Причины повышения и понижения мочевины в крови и моче. Принцип метода определения мочевины в моче.
22. Глюкозо-аланиновый цикл. Биологическая роль процесса.
23. Выделение аммиака в виде аммонийных солей с мочой. Причины повышения их содержания в моче. Общий азот мочи.
24. Роль витаминов В6, В2, РР и их коферментов в обмене белков.
25. Распад нуклеопротеидов. Механизм образования мочевой кислоты.
26. Азотистые основания: пуриновые и пиримидиновые, минорные основания. Возможные причины и механизмы мутаций.
27. Мононуклеотиды. Их строение и роль в организме. Нуклеиновые
кислоты. Строение и роль в биосинтезе белка.
28. ДНК. Строение, свойства, биологическая роль. Вторичная структура ДНК. Правило Чаргаффа.
29. Виды РНК. Их строение и биологическая роль.
30. Биологический (матричный) синтез белка. Основные этапы биосинтеза белка. Нуклеотидно-аминокислотный код. Регуляция биосинтеза белка. Молекулярные мутации, зависимость их от условий среды.
Практические вопросы и задачи
1. Как изменится содержание мочевины в крови и моче и аммонийных
солей в моче при заболеваниях печени, заболеваниях почек, распаде тканевых белков, при белковом голодании.
2. Какие нарушения белкового обмена наблюдаются при квашиоркоре? Пути коррекции белкового обмена при этом заболевании?
3. Методы оценки переваривания белков в желудочно-кишечном тракте.
Нормы кислотности и протеолитической активности при определении
каждым из методов (титрометрическим, рН-метрическим, методом
субстратных цепочек - метод неэлектрометрического определения
кислотности и протеолитической активности).
4. Какие нарушения белкового обмена наблюдаются при пониженной
секреции желез желудка? Диагностическая роль гистаминовой пробы.
5. Какие нарушения белкового обмена наблюдаются после резекции
тонкого кишечника. Как организовать питание больного в первые дни после операции.
6. Какие причины могут вызвать авитаминоз В6 , какие нарушения
белкового обмена наблюдаются при авитаминозе В6, какова коррекция.
7. Какие нарушения белкового обмена и почему наблюдаются при
фенилкетонурии? Пути коррекции.
8. Какие нарушения белкового обмена и почему возникают при алкаптонурии?
9. Какие нарушения белкового обмена возникают при хроническом
панкреатите?
10. Какие нарушения белкового обмена возникают при миопатии и
прогрессирующей мышечной дистрофии?
ОГЛАВЛЕНИЕ
Химия и обмен липидов
Тема 17. Строение и классификация липидов. Переваривание липидов
в желудочно-кишечном тракте. (Бейшибаева Ч.Р.) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
Тема 18. Тканевой обмен липидов. (Антонова Ж.В.) . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Тема 19. Холестерин. Строение, свойства, биологическая роль. Липопротеины. Определение холестерина в сыворотке крови.
(Астратенкова И.В., Голованова Н.Э.) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Тема 20. Нарушения липидного обмена. Решение ситуационных
задач. (Голованова Н.Э.) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
Тестовый контроль по теме «Биологические мембраны» (Павлова Р.Н.) .53
Тема 21. Программа контрольной работы по разделу «Химия и обмен
липидов». (Павлова Р.Н., Голованова Н.Э.) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
Обмен белков
Тема 22. Переваривание белков в желудочно-кишечном тракте.
Промежуточный обмен аминокислот. Качественный и количественный
анализ желудочного сока. (Голованова Н.Э., Виноградова В.Е.) . . . . . . .60
Тема 23. Обезвреживание аммиака в организме. Остаточный азот крови.
Диагностическое определение мочевины в крови и моче.
(Голованова Н.Э.) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .73
Тема 24. Возможные нарушения белкового обмена при действии факторов
внешней среды и различных патологических состояниях. Ситуационные
задачи. (Смертина М.Н.) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
Тема 25. Строение нуклеиновых кислот. Биосинтез белка. Обмен
нуклеопротеинов. (Смертина М.Н.) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
Тема 26. Программа контрольной работы по разделу «Обмен белков».
(Павлова Р.Н.) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
EMBED ISISServer
EMBED ISISServer
EMBED ISISServer
EMBED ISISServer
EMBED ISISServer
EMBED ISISServer
EMBED ISISServer
EMBED ISISServer
EMBED ISISServer
EMBED ISISServer
EMBED ISISServer
EMBED ISISServer
EMBED ISISServer
EMBED ISISServer
EMBED ISISServer
EMBED ISISServer
EMBED ISISServer
EMBED ISISServer
EMBED ISISServer
EMBED ISISServer
EMBED ISISServer
EMBED ISISServer
EMBED ISISServer
EMBED ISISServer
EMBED ISISServer
EMBED ISISServer
EMBED ISISServer
EMBED ISISServer
EMBED ISISServer
EMBED ISISServer
EMBED ISISServer
EMBED ISISServer
EMBED ISISServer