Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

бх методическое указание

.pdf
Скачиваний:
70
Добавлен:
16.05.2015
Размер:
1.17 Mб
Скачать

2.Витамины: Учебное пособие / Под ред. А.А. Никонорова.- Оренбург: ООО

«Принт-сервис».- 2005.

3.Зайчик А.Ш., Чурилов А.П. Патохимия (эндокринно-метаболические нарушения) Учебник для студентов медицинских вузов) - СПб.: ЭЛБИ-СПб,

2007. - 768 с.

4.Камилов Ф.Х., Галимов Ш.Н. Экзаменационные тесты по биологической химии. – Уфа, 2001.

5.Кольман Я., Рем К.-Г. Наглядная биохимия. Пер. с немец. М.: Мир, 2004. -

469с.

6.Клиническая биохимия: Учебник для мед. вузов / под ред. В.А.Ткачука. - М.: ГЭОТАР-МЕД, 2004.

7.Марри Р., Гренер Д., Мейес П., Родуэлл В. Биохимия человека: В 2-х т. -

М.: Мир, 2004.

8.Маршалл В.Дж., Бангерт С.К. Клиническая биохимия / Пер.с англ.- М.- СПб.: «Изд-во Бином» – «Диалект», 2011 – 408 c.

9.Нельсон Д. Основы биохимии Ленинджера: в 3 т. / Д.Нельсон, М.Кокс; пер. 4-го англ. изд. – 2008.

Интернет сайты:

1.Электронный ресурс: http://en.wikipedia.org/.

2.Электронный ресурс: http://revjlution.allbest.ru/

3.Электронный ресурс: http://www.eridition.ru/

4.Электронный ресурс: http://fk.kture.kharkov.ua/

5.Электронный ресурс: http:// revjlution.allbest.ru/

6.Электронный ресурс: http://www.5ballov.ru/

7.Электронный ресурс: http:// www.eridition.ru/

8.Электронный ресурс: http://www.bulanoff.ru/

9.Электронный ресурс: http://www.ruzcircus.ru/

10.Электронный ресурс: http://www.ncbi.nlm.nih.gov 11.Электронный ресурс: http:// pubs.rsc.org/ 12.Электронный ресурс: http:// www.medscape.com 13.Электронный ресурс:

http://www.btec.cmu.edu/reFramed/main/mainPage.html 14.Электронный ресурс: http:// www.la-press.com

15.Электронный ресурс: http://www.chem.qmul.ac.uk/iubmb/enzyme 16.Электронный ресурс: http://www.nanometer.ru

17.Lippincott Proprietary Title Collection [Electronic resource]: data base of electronic journals.- Electronic text data. Lippincott Williams & Wilkins. New York: Ovid Technologies, Inc., [2012]. – URL: http://ovidsp.ovid.com. (На сайте)

18.LWW Medical Book Collection 2011 [Electronic resource]: data base of electronic books in medicine and nursing. – Electronic text data. Lippincott Williams & Wilkins. New York: Ovid Technologies, Inc., [2011]. – URL: http://ovidsp.ovid.com. (На сайте)

Лабораторное занятие № 15 1. Тема и ее актуальность. Химия углеводов. Сахар крови.

Углеводы – основной энергетический субстрат клеток. Нарушение углеводного обмена лежит в основе патохимии сахарного диабета. Изменениями углеводного обмена и основного его показателя - уровня сахара в крови – сопровождаются и другие виды эндокринной патологии (акромегалия, тиреотоксикоз, гиперкортицизм), заболевания печени.

2. Учебные цели: Восстановить представления о структуре и свойствах углеводов, закрепить знания по перевариванию и всасыванию углеводов; усвоить основные пути тканевых превращений глюкозы, молекулярные механизмы депонирования и мобилизации гликогена, механизмы регуляции уровня сахара в крови; научиться определять и интерпретировать уровень глюкозы в крови и активность альфа-амилазы в крови и моче.

Врезультате освоения темы занятия студенты должны уметь:

-определять уровень глюкозы в крови ферментативным методом и интерпретировать полученные данные;

-определять наличие глюкозы в крови и моче экспресс-методом с использованием диагностических тест-полосок «Глюкотест»;

-охарактеризовать клиническое значение определения содержания глюкозы в крови и моче;

-охарактеризовать клинического значения определения активности амилазы в крови и моче;

-проводить тест с сахарной нагрузкой и анализировать сахарные кривые. Для формирования умений студенты должны знать:

-переваривание и всасывание углеводов;

-гормональную регуляцию уровня глюкозы в крови, гипер- и гипогликемические гормоны;

-методы определения глюкозы в крови.

3.Материалы для самоподготовки к освоению данной темы:

Вопросы для самоподготовки:

1)Механизм переваривания и всасывания углеводов.

2)Транспорт глюкозы в клетки.

3)Основные пути тканевых превращений глюкозы.

4)Регуляция уровня глюкозы в крови. Гормональная регуляция процессов распада и синтеза гликогена. Гипер- и гипогликемические гормоны.

5)Пробы с сахарной нагрузкой. Типы гликемических кривых.

12.Вид занятия: лабораторное занятие

13.Продолжительность занятия: 2 часа

(в академических часах)

6. Оснащение: автоматические пипетки, лабораторная посуда,

штативы, термостат, фотоэлектроколориметр, центрифуга, химические реактивы.

Дидактический материал: таблицы, плакаты, руководство к самостоятельной работе студентов, мультимедийные атласы и ситуационные задачи, деловые игры и др.

ТСО: ноутбук, мультимедийные проекторы и др.

11.Содержание занятия:

7.1. Контроль исходного уровня знаний и умений. Задания для самоконтроля:

Задание (тест) 1. Концентрационный почечный порог для глюкозы составляет:

а) 2,2-4,4 ммоль/л б) 3,3-5,5 ммоль/л в) 5,5-6,0 ммоль/л г) 6,0-8,0 ммоль/л

д) 9,0-10 ммоль/л Ответ: д

Задание (тест) 2. Для каждого заболевания определите специфический фермент, с недостаточностью которого оно связано:

1.

болезнь Форбса-Кори

А. фосфорилаза мышц

2.

болезнь МакАрдля

Б. гликогенсинтетаза

3.

агликогеноз

В. амило-1,6-глюкозидаза

4.

болезнь Гирке

Г. глюкозо-6-фосфатаза

Ответ: 1- в, 2-а, 3-б, 4-г.

Задание (тест) 3. Инсулинзависимый белок-транспортер глюкозы ГЛЮТ-4 обнаруживается в клетках …

1)скелетных мышц

2)печени

3)жировой ткани

4)слизистой оболочки кишечника

5)центральной нервной системы

6)сердечной мышцы

7)паренхимы почек

Ответ: 1,3 Задание (тест) 4. Определение правильности утверждений в

предложении и установление наличия причинно-следственной связи между ними.

Гексокиназа активна при низкой концентрации глюкозы в крови в постабсорбтивном периоде, потому что она отличается более высоким сродством к глюкозе (Кm 0,1 ммоль/л) по сравнению с глюкокиназой (Кm >

10,0 ммоль/л). Ответ: А (+,+,+)

7.2. Разбор с преподавателем узловых вопросов, необходимых для освоения темы занятия.

7.3.Разбор с преподавателем вопросов по лабораторной работе:

1.Принцип глюкозооксидазного метода определения концентрации глюкозы в сыворотке крови.

2.Клинико-диагностическое значение определения концентрации глюкозы в сыворотке крови.

3.Клинико-диагностическое значение обнаружение глюкозы в моче.

4.Принцип и клинико-диагностическое значение определения активности альфа-амилазы в сыворотке крови и моче.

7.4.Самостоятельная работа студентов под контролем преподавателя. Выполнение лабораторных работ:

1)определение концентрации глюкозы в сыворотке крови глюкозооксидазным методом;

2)качественное обнаружение глюкозы в моче при помощи индикаторной бумаги «Глюкотест»;

3)определение активности альфа-амилазы в сыворотке крови и моче.

Самостоятельная работа студентов

Для количественного определения глюкозы в крови используются следующие методы:

I. Редуктометрические – они основаны на свойстве сахаров восстанавливать в щелочной среде соли тяжёлых металлов (титрометрический метод Хагедорна-Йенсена). Недостаток этих методов состоит в том, что они неспецифичны, так как присутствующие в крови рецидивирующие вещества, не являющиеся углеводами, также обладают восстанавливающими свойствами (мочевая кислота, глютатион, креатинин),

иполученные результаты включают всю сумму восстанавливающих соединений в крови.

II. Колориметрические – базируются на методологии определения в конечной точке. В зависимости от химической природы аналитической реакции эти методы подразделяются на неферментные и ферментные (энзиматические):

1.Неферментные - основаны на определении степени интенсивности окраски соединений, образующихся при взаимодействии глюкозы с определенным веществом (ортотолуидиновый метод; специфичен и точен).

2.Энзиматические методы основаны на каталитическом действии ферментов (глюкозооксидазы и гексокиназы). Применение энзимных реагентов значительно увеличивает специфичность метода. Процедуры, связанные с использованием глюкозооксидазной и гексокиназной реакций, могут быть автоматизированы, что значительно повышает чувствительность

иточность способа определения глюкозы.

Клинико-диагностическое значение определения содержания глюкозы в крови. В норме содержание глюкозы в крови у взрослых составляет 3,9 -5,8 ммоль/л или 0,7-1,0 г/л. Увеличение концентрации

глюкозы в кровигипергликемия - наблюдается после приема пищи, содержащей большое количество сахара (алиментарная гипергликемия), при клинически выраженной форме сахарного диабета, остром панкреатите, травмах и опухолях мозга, повышении гормональной деятельности щитовидной железы, коры и мозгового слоя надпочечников, гипофиза, сильном эмоциональном и психическом возбуждении. Уменьшение уровня глюкозы в крови - гипогликемия наблюдается при передозировке или неоправданном назначении инсулина, некоторых формах гликогенозов, нарушении всасывания углеводов, заболеваниях поджелудочной железы, сопровождающихся гиперсекрецией инсулина (инсулиноме и др.), при недостаточной выработке контринсулярных гормонов, длительном голодании и др.

Работа № 1. Определение концентрации глюкозы в сыворотке крови глюкозооксидазным методом.

Принцип метода. Глюкоза в присутствии фермента глюкозооксидазы окисляется кислородом воздуха с образованием пероксида водорода, при разрушении которого под влиянием пероксидазы происходит конденсация фенола и p-аминоантипирина в окрашенное соединение. Реакция протекает по схеме:

Глюкоза + О2 + Н2О глюконат + Н2О2;

глюкозооксидаза

2О2 + фенол + 4-аминоантипирин - 4(n-бензохинонмоно- + 4Н2О. (п-аминофеназон) пероксидаза имино)-феназон

(цветной хиноимин) Интенсивность окраски раствора пропорциональна концентрации

глюкозы в крови.

Ход работы: 1. В пробирки внести реактивы в соответствии с указанными объемами:

Отмерить, мл

 

Опытная

Стандартная

Контрольная

 

 

 

проба

проба

проба

 

Сыворотка крови

0,02

-

-

 

Стандартный

раствор

-

0,02

-

 

глюкозы

 

 

 

 

 

Дистиллированная

-

-

0,02

 

вода

 

 

 

 

 

Реактив

для

3,0

3,0

3,0

 

определения глюкозы

 

 

 

 

Пробы перемешивают и инкубируют 30 мин. в термостате при 370С.

Измеряют оптическую плотность опытной (Е1) и стандартной пробы (Е2) против контрольной в кювете 0,5 см, при длине волны 480-520 нм. Измерение должно быть проведено до истечения 5 минут.

Содержание глюкозы определяют путем расчета по формуле: С глюкозы (ммоль/л) = Е12 ×10

Сопоставить с нормой содержания у здоровых людей и сделать вывод.

Работа № 2. Качественное обнаружение глюкозы в моче при помощи индикаторной бумаги «Глюкотест».

Принцип метода. “Глюкотест” приготавливается путем пропитки полосок фильтровальной бумаги 0,5х5 см смесью, содержащей глюкозооксидазу, пероксидазу и краситель. При смачивании бумаги раствором, содержащим глюкозу, происходит окисление глюкозы под действием фермента глюкозооксидазы. Образующаяся при этом перекись водорода разлагается ферментом пероксидазой с окислением содержащего в тесте красителя. Интенсивность изменения окраски в определенной степени пропорциональна содержанию глюкозы в растворе, поэтому “Глюкотест” используется и для полуколичественного определения содержания глюкозы в моче (от 1,0 до 20 г/л и выше).

Ход работы. Бумажку “Глюкотест” погрузить в исследуемую мочу так, чтобы нанесенная на бумажку желтая полоса была смочена. Немедленно извлечь бумажку, положить смоченным концом на пластмассовую пластинку и через 2 мин сравнить изменившуюся окраску цветной полосы со шкалой, имеющейся в комплекте. Содержание глюкозы в моче определяют по наиболее совпадающему со шкалой цвету полоски.

Клинико-диагностическое значение определения содержания глюкозы в моче. В моче здорового человека глюкоза практически не обнаруживается. В суточном количестве мочи может содержаться до 125-130 мг глюкозы. Почечный порог глюкозы зависит от величины гипергликемии, продолжительности ее, состояния почек и многих других причин. Различают гипергликемическую глюкозурию и нормогликемическую. Концентрационный почечный порог – предельно низкая концентрация вещества, при которой оно появляется в моче - для глюкозы – 9-10 ммоль/л. Нормогликемическая глюкозурия связана, главным образом, с нарушением реабсорбции глюкозы в почечных канальцах.

Работа № 3. Определение активности альфа-амилазы в сыворотке крови и моче.

Принцип метода. Альфа-амилаза катализирует гидролиз нерастворимого цветного крахмального субстрата с образованием синего растворимого в воде красителя. Количество освобожденного красителя пропорционально активности фермента.

Ход определения. Для определения активности альфа-амилазы в сыворотке крови или моче готовят параллельно опытную и контрольную пробы и анализируют в следующей последовательности:

Компоненты

Пробы крови, мл

Пробы мочи, мл

 

опытная

контрольн

опытная

контрольн

 

 

ая

 

ая

Суспензия субстрата

1

1

1

1

 

Инкубация в течение 5 мин. при + 37С

Сыворотка крови

0,10

-

-

-

Моча

-

-

0,05

-

Дистиллированная вода

-

0,10

-

0,05

 

Инкубация в течение 15 мин. при 37С

Осаждающий раствор

2

2

2

2

Активность амилазы

 

Норма:

 

Норма:

 

 

130-150

 

1,00-2,00

 

 

Е/л

 

Е/мл

Пробы перемешивают, оставляют стоять на 15 мин, центрифугируют при 3000 об/мин в течение 5 мин. Затем измеряют оптическую плотность опытной пробы против контрольной на ФЭКе при длине волны 590 нм в кюветах с толщиной слоя 5,0 мм.

Активность фермента находят по калибровочному графику.

Клинико-диагностическое значение определения активности альфа-амилазы в сыворотке крови и моче: у человека альфа-амилаза секретируется поджелудочной и слюнными железами, небольшая ее активность обнаруживается в ткани печени и скелетной мускулатуры. Молекулярная масса фермента относительно низка ( 48000), поэтому он фильтруется в клубочках почек и содержится в моче.

Уздоровых людей в сыворотке активность фермента от 140 до 350 Е/л,

вмоче - от 1000 до 2000 Е/л. Активность амилазы увеличивается, главным образом, при заболеваниях поджелудочной железы (при остром панкреатите). К повышению активности альфа-амилазы сыворотки крови приводят заболевания слюнных желез, хронические заболевания почек.

Анализ и оформление результатов проведенных лабораторных работ. 7.5. Контроль освоения темы занятия:

Материалы для контроля уровня освоения темы:

Решение ситуационных задач

Задача 1. У новорожденного ребенка после кормления молоком наблюдались беспокойство, срыгивания, рвота, метеоризм, диарея. После перевода на искусственное кормление смесью, содержащей из углеводов только глюкозу, было отмечено быстрое купирование диспепсических расстройств. Подумайте, недостаточность какого фермента, участвующего в переваривании углеводов, может вызвать подобную картину заболевания. Напишите схему реакции, катализируемую этим ферментом. Какую пробу необходимо провести для диагностики данной энзимопатии? Опишите методику проведения этой пробы и ее возможные результаты.

Задача 1. Подобную картину заболевания вызывает недостаточность лактазы ( -1,4-гликозидазы), которая катализирует гидролиз дисахарида лактозы, содержащегося в молоке, на глюкозу и галактозу.

Лактоза (галактоза ( -1,4)-глюкоза) галактоза + глюкоза

лактаза ( -1,4-гликозидаза)

Одним из основных методов диагностики лактазного дефицита является проба с нагрузкой лактозой – тест на толерантность к лактозе – низкий подъем уровня глюкозы в крови свидетельствует о наличии дефицита лактазы. Больному натощак дают 50 г лактозы, растворенной в воде. Через 30, 60 и 90 мин в крови определяют концентрацию глюкозы. Уровень гликемии, регистрируемый до и после нагрузки лактозой, отражает суммарный результат расщепления и всасывания лактозы в тонкой кишке.

Задача 2. Фосфорилаза – фермент, лимитирующий скорость гликогенолиза. В печени и мышцах этот фермент кодируется разными генами. Известно 2 типа гликогеноза, характеризующихся дефектом этого фермента различной локализации: тип V (болезнь МакАрдля) – недостаточность фосфорилазы мышц, и тип VI (болезнь Эра (Херса)) – недостаточность фосфорилазы печени. Назовите признаки этих заболеваний. Какое из заболеваний не сопровождается гипогликемией? Какова реакция больных на введение глюкагона? Как изменяется концентрация лактата в крови после физической нагрузки?

Ответ. Для недостаточности фосфорилазы в мышцах (болезни МакАрдля) характерны: быстрая утомляемость, боли в мышцах после физических нагрузок; отсутствие увеличение уровня лактата в крови в ответ на физическую нагрузку (энергетические потребности мышц обеспечиваются окислением жирных кислот); нормальная реакция на введение глюкагона; отсутствие гипогликемии. Недостаточность фосфорилазы в печени (болезнь Эра (Херса)) характеризуется гепатомегалией, обусловленной накоплением в ней гликогена; непостоянной гипогликемией; отсутствием реакции на введение глюкагона и нарастанием содержания лактата в крови после физической нагрузки.

7.6.Подведение итогов занятия. Обобщение, заключение занятия.

7.7.Задание на дом. Тема «Обмен гликогена. Дихотомическое окисление глюкозы. Глюконеогенез».

Место проведения самоподготовки: читальный зал, учебная комната для самостоятельной работы студентов, и др.

Учебно-исследовательская работа студентов по данной теме:

1. Определение активность амилазы мочи у одного из студентов и занесение результатов анализа в специальную анкету обследования по УИРС.

2. Примерные темы реферативных сообщений по УИРС:

1)Нарушения переваривания и всасывания углеводов.

2)Неперевариваемые углеводы и их роль в питании (основной компонент пищевых волокон).

3)Механизмы трансмембранного переноса моносахаридов в клетки. Белкитранспортеры глюкозы (ГЛЮТ).

4)Поддержание и нарушения гомеостаза глюкозы в организме.

5)Сравнительная характеристика методов определения глюкозы крови.

6)Пробы с сахарной нагрузкой: методика проведения, типы гликемических кривых, диагностическое значение.

7)Регуляция метаболизма гликогена.

8)Гликогеновые болезни.

Литература: Основная

1.Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия: Учебник. – М.:

Медицина, 2004, 2005.

2.Биохимия: Учебник / Под ред. Е.С.Северина. - М.:ГЭОТАР-МЕД, 2011

3.Биологическая химия: руководство к самостоятельной работе студентов: в 2-х ч.: Часть 1. / Авторский коллектив: Ф.Х. Камилов, Ш.Н. Галимов, Н.Т. Карягина и др. – Уфа: Изд-во ГОУ ВПО «Башгосмедуниверситет Росздрава»,

2010. – 175 с.

4.Биохимия с упражнениями и задачами / Под ред. Е.С. Северина - М. - 2008. Дополнительная

1.Биохимия: Учебник для вузов / В.П. Комов, В.Н. Шведова.- М.: Дрофа,

2004. – 640 с.

2.Гильманов А.Ж., Камилов Ф.Х. Биохимия: Учебное пособие.- Уфа:

УГАТУ, 2003 – 154 с.

3.Зайчик А.Ш., Чурилов А.П. Патохимия (эндокринно-метаболические нарушения) Учебник для студентов медицинских вузов) - СПб.: ЭЛБИ-СПб,

2007. - 768 с.

4.Кольман Я., Рем К.-Г. Наглядная биохимия. Пер. с немец. М.: Мир, 2004. -

469с.

5.Клиническая биохимия: Учебник для мед. вузов / под ред. В.А.Ткачука. - М.: ГЭОТАР-МЕД, 2004.

6.Марри Р., Гренер Д., Мейес П., Родуэлл В. Биохимия человека: В 2-х т. -

М.: Мир, 2004.

7.Маршалл В.Дж., Бангерт С.К. Клиническая биохимия / Пер.с англ.- М.- СПб.: «Изд-во Бином» – «Диалект», 2011 – 408 c.

8.Нельсон Д. Основы биохимии Ленинджера: в 3 т. / Д.Нельсон, М.Кокс; пер. 4-го англ. изд. – 2008.

Интернет сайты:

1.Электронный ресурс: http://en.wikipedia.org/.

2.Электронный ресурс: http://revjlution.allbest.ru/

3.Электронный ресурс: http://www.eridition.ru/

4.Электронный ресурс: http://fk.kture.kharkov.ua/

5.Электронный ресурс: http:// revjlution.allbest.ru/

6.Электронный ресурс: http://www.5ballov.ru/

7.Электронный ресурс: http:// www.eridition.ru/

8.Электронный ресурс: http://www.bulanoff.ru/

9. Электронный ресурс: http://www.ruzcircus.ru/ 10.Электронный ресурс: http://www.ncbi.nlm.nih.gov 11.Электронный ресурс: http:// pubs.rsc.org/ 12.Электронный ресурс: http:// www.medscape.com 13.Электронный ресурс:

http://www.btec.cmu.edu/reFramed/main/mainPage.html 14.Электронный ресурс: http:// www.la-press.com

15.Электронный ресурс: http://www.chem.qmul.ac.uk/iubmb/enzyme 16.Электронный ресурс: http://www.nanometer.ru

17.Lippincott Proprietary Title Collection [Electronic resource]: data base of electronic journals.- Electronic text data. Lippincott Williams & Wilkins. New York: Ovid Technologies, Inc., [2012]. – URL: http://ovidsp.ovid.com. (На сайте)

18.LWW Medical Book Collection 2011 [Electronic resource]: data base of electronic books in medicine and nursing. – Electronic text data. Lippincott Williams & Wilkins. New York: Ovid Technologies, Inc., [2011]. – URL: http://ovidsp.ovid.com. (На сайте)