Методические указания к самоподготовке
Материал, изучаемый на данном практическом занятии чрезвычайно важен и имеет большое значение как для исследователей, так и для практических врачей; его освоение необходимо для понимания последующих тем биохимии, а также других фундаментальных и клинических дисциплин. Знание о структуре и свойствах углеводов необходимы для понимания их функции в организме человека. Кроме основной энергетической функции углеводы участвуют во многих метаболических процессах. Для диагностики целого ряда заболеваний (сахарный диабет, патологические состояния, связанные с недостаточностью функции печени и почек, некоторые эндокринные заболевания, новообразования мозга, поджелудочной железы и надпочечников, гиповитаминоз В1, а также ряд наследственных ферментопатий) важно иметь объективное представление о состоянии углеводного обмена у больных, одним из показателей которого является уровень глюкозы в крови.
При подготовке к занятию необходимо вспомнить материал, пройденный в курсе биоорганической химии - раздел «Химия углеводов», проработать соответствующий раздел учебника по биологической химии, а также лекционный материал и выполнить следующие задания:
|
№№ |
Задание |
Указания к выполнению задания | |||||||||
|
1 |
2 |
3 | |||||||||
|
1. |
Вспомните структуру основных пищевых углеводов: моносахаридов, дисахаридов и полисахаридов. |
Указания к выполнению задания. 1. Напишите формулы: -D-глюкозы,-D-глюкозы, D- галактозы и D-фруктозы. 2. Напишите формулы сахарозы, лактозы и мальтозы. Укажите характер и тип гликозидной связи в этих дисахаридах. 3. Напишите фрагмент структуры амилозы, амилопектина и гликогена. Укажите типы связей между остатками моносахаридов. | |||||||||
|
2. |
Изучите процессы переваривания и всасывания углеводов |
1. Выпишите в таблицу ферменты, расщепляющие углеводы в пищеварительных соках желудочно-кишечного тракта:
| |||||||||
|
|
|
Слюна |
Желудочный сок |
Панкреати-ческий сок |
Кишечный сок | ||||||
|
|
|
2. Схематически изобразите расщепление крахмала в желудочно-кишечном тракте до глюкозы с указанием соответствующих ферментов. 3. Напишите реакции гидролиза сахарозы, лактозы и мальтозы. Укажите ферменты, катализирующие эти реакции. 4. Подумайте, какие пищевые углеводы употребляет человек в наибольших количествах. Расставьте их в порядке убывания: 1), 2), 3), 4), 5). 5. Почему клетчатка не расщепляется в пищеварительном тракте? Представьте аргументы в пользу необходимости употребления клетчатки с пищей. 6. Охарактеризуйте причины и проявления нарушений переваривания дисахаридов. 7. Какие моносахариды всасываются с наибольшей скоростью? Почему всасывание моносахаридов в кишечнике может происходить против градиента концентрации? 8. Охарактеризуйте белки-транспортеры глюкозы (ГЛЮТ). | |||||||||
|
3. |
Изучите основные пути тканевых превращений глюкозы. |
1. Напишите реакцию фосфорилирования глюкозы в клетке, укажите ферменты и их особенности. Каково биологическое значение этого процесса. Может ли фосфорилированная глюкоза поступать из клетки кровь? 2. Схематически представьте основные пути превращений глюкозо-6-фосфата в тканях. | |||||||||
|
4. |
Изучите биосинтез гликогена. |
1. Выпишите, каково примерное процентное содержание гликогена в различных тканях: печени, мышцах, почках, сердечной мышце и др. 2. Схематически представьте путь биосинтеза гликогена. Укажите при этом соответствующие ферменты. 3. Напишите химизм основных этапов синтеза гликогена. 4. Объясните, почему в клетках как запасный углевод депонируется гликоген, а не свободная глюкоза. 5. Подумайте, почему в организме человека и животных резервным полисахаридом является гликоген, а не крахмал или целлюлоза? | |||||||||
|
5. |
Изучите пути распада гликогена в тканях. |
1. Схематически представьте с указанием соответствующих ферментов фосфоролитический путь расщепления гликогена. 2. Схематически представьте амилолитические (гидролитические) пути расщепления гликогена. 3. Охарактеризуйте принципиальное отличие значения мобилизации гликогена в печени и в других тканях. 4. Дайте определение группе заболеваний, получившие название гликогеновые болезни. Впишите в таблицу названия ферментов, дефект которых вызывает определенный тип гликогеноза, и основные проявления гликогенозов:
| |||||||||
|
6. |
Изучите гормональную регуляцию обмена гликогена в печени. |
1. Укажите ключевые ферменты синтеза и распада гликогена. 2. Выпишите основные гормоны: а) стимулирующие синтез гликогена; б) стимулирующие распад гликогена. 3. Схематически представьте каскадный молекулярный механизм мобилизации гликогена под влиянием адреналина и глюкагона. 4. Схематически представьте механизм стимуляции инсулином биосинтеза гликогена (гликогенеза). 5. Как изменяется инсулин-глюкагоновый индекс при переходе из абсорбтивного состояния в постабсобтивное? | |||||||||
|
7. |
Изучите содержание сахара в крови и механизмы поддержания уровня сахара крови. |
1. Напишите, что понимают под терминами “сахар крови”, гипогликемия, гипергликемия. 2. Выпишите нормальные содержания сахара крови и глюкозы в крови. 3. Напишите основные гормоны, вызывающие гипергликемию:___________________. и гипогликемию:_______________ 4. Схематически представьте механизм саморегуляции уровня глюкозы в крови. 5. Охарактеризуйте понятия “почечный порог для глюкозы”, “глюкозурия”. Дайте его количественную характеристику. Напишите, каков почечный порог для глюкозы и при каких состояниях может наблюдаться глюкозурия. 6. Рассмотрите тест с сахарной нагрузкой (толерантность к глюкозе). Впишите возможные варианты сахарных кривых при некоторых патологических состояниях (рис. 5). | |||||||||
Рисунок 5. Сахарные кривые (при сахарной нагрузке) в норме и при некоторых заболеваниях.
А – сахарный диабет;
В – гипертиреоз;
С – норма;
D – болезнь Аддисона, или гипотиреоз, или гиперинсулинемия.