бх методическое указание

Ответ: Препараты витамина К используются как средства, предупреждающие кровотечения, поскольку витамин К относится к непрямым коагулянтам, участвующим в образовании в печени факторов свертывания II, VII,IX X. Участие заключается в -карбоксилировании остатков глутаминовой кислоты в ходе постсинтетического «дозревания» белков свертывания крови. Дополнительная карбоксильная группа необходима для взаимодействия с ионами Са++ (факторы II, VII, IX, X являются Са++-зависимыми).

Задача 1. Одним из главных проявлений недостаточности фолиевой кислоты является развитие макроцитарной анемии. Объясните механизм возникновения анемии при дефиците фолацина. Какое применение в медицине нашли антагонисты фолиевой кислоты?

Ответ: Коферментная форма фолиевой кислоты – тетрагидрофолиевая кислота (ТГФК) играет роль переносчика одноуглеродных групп (метильного, формильного радикалов) при биосинтезе тимидиловых и пуриновых нуклеотидов, поэтому при недостатке фолиевой кислоты нарушается процесс синтеза ДНК. Нарушение биосинтеза ДНК в клетках костного мозга, осуществляющих эритропоэз, приводит к анемии, сопровождающейся выбросом в периферическую кровь молодых клеток – макроцитов (мегалобластов) с низким содержанием ДНК.

Антагонисты фолиевой кислоты – аминоптерин, метотрексат, являющиеся ее структурными аналогами, напротив, тормозят синтез ДНК и используются в онкологии при лечении опухолевых заболеваний (лейкозов, рака).

7.6.Подведение итогов занятия. Обобщение, заключение занятия.

7.7.Задание на дом. Тема "Энергетический обмен. Общие пути катаболизма".

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

Учебно-исследовательская работа студентов по данной теме (проводится в учебное время):

1.Определение содержания аскорбиновой кислоты в моче и слюне у добровольцев.

2.Примерные темы реферативных сообщений по УИРС:

1)Витамины D. Структура, метаболизм, биохимические функции, применение в медицине.

2)Витамин В12-история открытия, участие в обмене веществ, нарушения баланса.

3)Биофлавиноиды (витамин Р) – растительные антиоксиданты.

4)Витаминоподобные вещества - представители, биологическая роль.

5)Витамин F. Особенности структуры полиненасыщенных жирных кислот, источники, участие в обмене веществ.

6)Антивитамины. Литература:

Основная

1.Биохимия: Учебник / Под ред. Е.С.Северина. - М.:ГЭОТАР-МЕД, 2006,

2008.-768 с.

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

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

Медицина, 2004. - 704 с.

4.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.

Дополнительная

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

2004. – 640 с.

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

«Принт-сервис».- 2005.

3.Камышников В.С. Клинико-биохимическая лабораторная диагностика: Справочник: В 2 т. – Минск: Интерпресссервис, 2003.

4.Кольман Я., Рем К.-Г. Наглядная биохимия.- М.: Мир, 2004. - 469 с.

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

6.Лабораторное обеспечение практических занятий по химии: рук-во / Под ред. Ф.Н. Гильмияровой. - Самара: ГОУВПО СамГМУ, 2004.

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

Мир, 2004.

8.Маршалл В. Дж. Клиническая биохимия.- М.-Спб: Изд. «БИНОМ»- «Невский диалект», 2011

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 № 12 1. Тема и ее актуальность. Энергетический обмен. Общие пути

катаболизма.

Энергетический обмен является одним из важнейших факторов, определяющих функциональную активность тканей животного организма. Интенсивность его во многом обусловливает интенсивность самых разнообразных биосинтетических процессов, процессов роста и развития клеток и органов, репарации и транспорта, механической, электрической, осмотической работы и многих других сторон жизнедеятельности. Ферменты биологического окисления выполняют особую задачу по обеспечению организма энергией, осуществляя реакции дегидрирования энергетических субстратов.

2. Учебные цели: проверить и закрепить знания студентов о основных этапах обмена веществ, эндергонических и экзергонических реакциях; о путях превращения солнечной энергии в живых организмах Земли; характере унификации превращений энергетических субстратов; о структуре и биологической роли макроэргических соединений, структуре, свойствах и локализации ферментов биологического окисления, овладеть лабораторными методами оценки состояния процессов биологического окисления.

В результате освоения темы занятия студенты должны уметь:

написать структуру основных макроэргов; изобразите пути и этапы унификации окислительных субстратов животном организме; анализировать этапы унификации энергетических субстратов; обнаруживать активность цитохромоксидазы в тканях, определять активность сукцинатдегидрогеназы и определять уровень одного из важнейших метаболитов энергетического обмена-пировиноградной кислоты в моче.

Для формирования умения студенты должны знать:

классификацию организмов по способам питания, накопления энергии, потребления кислорода; пути превращения солнечной энергии в живых организмах; структуру, функцию и биологическую роль макроэргических соединений, ферментов биологического окисления; этапы унификации энергетических субстратов в клетках; общий путь катаболизма в клетках живого организма; химизм окисления пирувата и последовательность реакций цикла трикарбоновых кислот Кребса.

3. Материалы для самоподготовки к освоению данной темы: Вопросы для самоподготовки:

1)Общая характеристика обмена веществ и энергии.

2)Общие пути катаболизма пищевых веществ и унификации энергетических субстратов.

3)Структура и функции макроэргических соединений.

Задание (тест) 4. Определение правильности утверждений в предложении и установление наличия причинно-следственной связи между ними.

В ходе цикла лимонной кислоты происходит окислительное декарбоксилирование пирувата, потому что ЦТК протекает в матриксе митохондрий.

Ответ: Д (-, +, -).

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

7.3.Разбор с преподавателем вопросов по лабораторной работе:

3)Принципы методов качественного определения активности сукцинатдегидрогеназы мышц, цитохромоксидазы, цитохрома С.

2)Принцип и клинико-диагностическое значение количественного определения пировиноградной кислоты в моче.

3)Принцип определения активности пероксидазы в растительном материале по методу А. Н. Бояркина.

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

1)Количественное определение пировиноградной кислоты в моче.

2)Качественное определение активности сукцинатдегидрогеназы мышц.

3)Определение активности пероксидазы в растительном материале по методу А. Н. Бояркина.

4)Восстановление цитохрома С.

5)Обнаружение активности цитохромоксидазы.

Анализ и оформление результатов проведенных лабораторных работ.

Самостоятельная работа

Кратко выпишите принцип метода, химизм реакции и порядок проведения работ, выполняемых на лабораторном занятии, не забывая оставлять места для расчетов и выводов.

Работа № 1. Количественное определение пировиноградной кислоты в моче.

Принцип метода. Пировиноградная кислота является одним из промежуточных продуктов углеводного обмена. Пировиноградная кислота взаимодействует с 2,4-динитрофенилгидразином в щелочной среде, образуя 2,4-динитрофенилгидразоны пировиноградной кислоты желто-оранжевого цвета, интенсивность окрашивания которых пропорциональна концентрации пировиноградной кислоты.

Гидразоны α-кетоглутаровой, щавелевоуксусной, дегидроаскорбиновой кислот в щелочной среде нестойки и быстро разлагаются.

Ход работы. Контрольная и опытная пробы ставятся одновременно, пользуются сухой химической посудой. Берут 2 пробирки: в контрольную наливают 1мл воды в опытную 1 мл мочи. Зачем в обе пробирки приливают по 1 мл 2,5% спиртового раствора КОН, перемешивают в течение 1 минуты, а

нейтрализации 5 капель 0.1нраствора едкого калия, в другую прилить 10 капель дистиллированной воды. В обе добавить по 1мл 0,001н раствора 2,6- дихлорфенолиндофенола и по 50 мг хорошо измельченной ткани поперечнополосатой мышечной ткани только что убитого животного. Обе пробирки поместить в термостат на 20 минут при 37С. Затем сравнить интенсивность окраски в контрольной и опытной пробирках. Сделать выводы.

Работа № 3. Определение активности пероксидазы в растительном материале по методу А. Н. Бояркина.

Принцип метода. Метод основан на непрерывном измерении светопоглощения бензидиновой сини, образующейся при окислении бензидина под действием пероксидазы.

Реакция описывается уравнением:

Ход определения. Навеску 100 мг растительного материала (свежие листья растений) помещают в ступку и растирают, прибавляя порциями 10 мл дистиллированной воды. Растертую массу переносят в мерную колбу вместимостью 25 мл и доводят водой до метки. Содержимое колбы настаивают 10 мин, а затем сливают в центрифужные пробирки и центрифугируют 10 мин при 3000 об/мин.

Ставят кюветы в кюветодержатель прибора: слева контрольную и справа опытную. Шкалу правого отсчетного барабана устанавливают на нулевую отметку и с помощью оптических клиньев приводят стрелку гальванометра в нулевое положение.

Правый отсчетный барабан ставят на деление 0,250 (исходная экстинкция), при этом стрелка гальванометра отклоняется в сторону.

Влевую (контрольную) кювету добавляют 2 мл воды, а в правую (опытную) вносят 2 мл раствора пероксида водорода пипеткой с широким носиком (чтобы сильная струя перемешала жидкость в кювете). Одновременно с первой каплей жидкости включают секундомер.

Вопытной кювете раствор синеет, по мере нарастания интенсивности окраски, стрелка гальванометра приближается к нулевому положению. Отмечают время от начала приливания раствора пероксида водорода до достижения стрелкой гальванометра нулевого положения. Повторяют определения трижды и берут среднее значение времени.

Расчет. Активность фермента рассчитывают по формуле

Х= ∆Е25×1000 t×d×0,1×2 ,

где Х-активность пероксидазы, Е х с -1 х кг -1 (Е-единица экстинкции); ∆Е – изменение экстинкции, равное 0,250; t-время реакции, с; d-толщина слоя кюветы, равная 2; 1000-коэффициент перерасчета граммов в килограммы; 0,1-навеска, г; 2-объем пробы, мл.

15625

X=

t

Оформление работы. Рассчитать и сравнить активность пероксидазы в исследуемом материале; в выходе отметить биологическое значение фермента.

Вывод.

Практическое значение работы. Пероксидаза выполняет две функции: собственно пероксидазную, т.е. окисляет вещества с участием пероксида водорода, и оксидазную, т.е. катализирует окисление субстратов за счет молекулярного кислорода без участия пероксида водорода. Этот фермент проявляет пероксидазную активность в отношении практически всех фенолов (пирокатехин, пирогаллон, галлонавая кислота, гваякол и др.), ароматических аминов (бензидин, п-фенилендиамин и др.), аскорбиновой кислоты, нитритов и т.д. В то же время пероксидаза, обладая оксидазной функцией, способна участвовать в окисление флороглюцина, НАДН, НАДФН, индолилуксусной кислоты, оксалата, фенилпирувата и т.д.

В практике широко используют определение активности пероксидазы для оценки метаболизма ростовых веществ, лигнина и других вторичных продуктов обмена при физиологических и патологических процессах. Пероксидаза, выделенная из хрена, широко используется как аналитический реагент при проведении клинико-биохимических исследований. Поэтому метод измерения активности фермента необходим для контроля качества продажного препарата фермента.

Работа № 4. Восстановление цитохрома С.

Цитохромы участвуют в митохондриальной дыхательной цепи в качестве переносчиков электронов от флавопротеидов к кислороду. Кислород активируется и соединяется с ранее ионизированными атомами водорода, образуя воду. При восстановлении красный раствор цитохрома С бледнеет.

Ход работы. В пробирку прилить 0,001% раствор цитохрома С. В другую пробирку с газоотводнойтрубкой налить немного соляной кислоты и бросить кусочек металлического цинка. Закрыть пробирку пробкой с газоотводной трубкой и пропускать пузырьки выделяющегося водорода через раствор цитохрома С. Через некоторое время отметить изменение интенсивности окраски раствора фермента.

Работа № 5. Обнаружение активности цитохромоксидазы.

При добавлении к срезам тканей α-нафтола и парафенилендиамина происходит окрашивание тканей вследствие образования индофеноловой сини. Эта реакция катализируется цитохромоксидазой.

Химизм реакции:

О

+

цитохромоксидаза

NH2

Ход работы. На часовое стекло взять срез свежей ткани, например печени или мышцы, на него нанести по 1 капле 1% спиртового раствора α- нафтола и 1% водного раствора парафенилендиамина. Появление синего окрашивания на срезе ткани указывает на присутствии в ней активной цитохромоксидазы.

7.5. Контроль освоения темы занятия: Материалы для контроля уровня освоения темы:

Решение ситуационных задач

Задача 1. В ходе окислительного распада пирувата до углекислого газа и воды высвобождается 273 ккал/моль энергии. При “подключении” окисления пирувата к дыхательной цепи образовалось 12,5 молекул АТФ. Подсчитайте эффективность процесса синтеза АТФ.