Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Біоорганічна хімія. Методичні вказівки. Медичний факультет. Модуль 2-3 (рос).pdf
Скачиваний:
423
Добавлен:
06.03.2016
Размер:
944.17 Кб
Скачать

и моче.

4.2. Объясните изменения показателей

 

обмена белков при уремии, печеночной и

 

почечной

недостаточности,

лучевой

 

болезни.

 

 

 

4.3.

Приведите цифровые

значения

 

содержания в норме в крови аммиака,

 

мочевины, суточное выделения их с мочой.

 

При заболевании, каких органов и систем

 

врачу необходимо назначать анализ на

 

содержание мочевины в крови и моче?

Задание для индивидуальной самостоятельной работы студентов.

1.Оценивать по биохимическим показателям нарушение процессов

обезвреживания аммиака при врожденных и приобретенных пороках метаболизма.

2.Подготовить схемы в электроном варианте:

а) орнитиновый цикл обезвреживания аммиака;

б) взаимосвязь процесса образования мочевины с дезаминированием, переаминированием аминокислот и энергетическим обменом.

3. Взаимосвязь двух циклов Кребса (орнитинового и трикарбоновых кислот).

Алгоритм лабораторной работы.

Количественное определение содержания мочевины в крови с диацетилмонооксимом.

Принцип метода: мочевина образует с диацетилмонооксимом комплекс розово-

красного цвета. Интенсивность окраски пропорциональна концентрации мочевины в

крови.

Ход работы.

1

пробирка – опыт

2

пробирка – стандарт

3

пробирка – контроль

0,1 мл опыта

0,1 мл стандарта

0,1 мл воды

2

мл рабочего раствора

2

мл рабочего раствора

2

мл рабочего раствора

Кипятить 10 минут на водяной бане все пробирки, после охлаждения

колориметрировать против контроля при λ=540 нм (зеленый светофильтр), кювета 5 мм Расчет:

Еоп.

Мочевина = --------- * 16,65 = ммоль/л, где Еоп. – экстинкция опытной пробы,

Ест.

Ест. – экстинкция стандартной пробы (в 1 мл 16,65 ммоль/л мочевины)

Концентрация мочевины в сыворотке крови 3,3-8,3 ммоль/л Экскреция с мочой 20-30 г/сут

Тема 27. Биосинтез порфиринов. Наследственные нарушения обмена порфиринов.

Актуальность темы.

В результате обмена в организме гемоглобина, миоглобина, цитохромов и других гемопротеидов, в состав которых входят тетрапир рольные простетические группы,

происходит образование пигментов – порфиринов. Существуют наследственные

нарушения синтеза порфиринов – порфирии. В зависимости от места проявления специфического ферментного дефекта, различают эритропоэтические и печеночные порфирии. Основными клиническими проявлениями порфирий являются повышение чувствительности к свету, неврологические нарушения.

52

Цель и начальный уровень знаний-умений.

Общая цель.

Изучить процесс синтеза порфиринов. Уметь использовать знание о наследственных нарушениях обмена порфиринов.

Конкретные цели: объяснять биохимические принципы регуляции обмена порфиринов, возникновения и развития наследственных нарушений синтеза

порфиринов – порфирий.

Исходный уровень знаний-умений: уметь писать строение предшественников

пиррольных колец порфиринов (глицина, сукцинил-КоА). Знать строение порфиринов.

Ориентировочная карта для самостоятельного изучения студентами учебной литературы при подготовке к занятию.

Содержание

и

Указания к учебным действиям

 

последовательность действий

 

 

 

1. Практическое изучение

1.1.

Исследование промежуточных

продуктов

исследования

промежуточных

биосинтеза порфиринов.

 

продуктов

биосинтеза

 

 

 

порфиринов.

 

 

 

 

2. Метаболизм порфиринов.

2.1. Порфирины: структура, биологическая роль.

 

 

2.2. Реакции биосинтеза протопорфирина IX;

 

 

образование гема.

 

 

 

2.3. Регуляция синтеза порфиринов.

 

 

 

2.4.

Наследственные нарушения

обмена

 

 

порфиринов (энзимопатии): эритропоэтическая

 

 

порфирия, печеночные порфирии, неврологические

 

 

нарушения, фотодерматиты.

 

Задание для самостоятельной работы студентов.

Ситуационные задачи.

1. Составить схему синтеза гема и указать на ней ферменты, нарушение синтеза

которых приводит к развитию порфирий.

2.Составить сравнительную схему эритропоэтических и печеночных порфирий (вид порфирии, дефект фермента, плазма крови, моча, кал, доминирующий синдром).

3.Суточная экскреция с мочой порфиринов у больного П. составила 500 мкг, а порфобилиногена - 800 мкг, содержание эритроцитов в крови значительно снижено. Из анамнеза оказалось, что больной П. использовал для приготовления пищи

глиняную посуду, в которой, как показал анализ, было повышено содержание свинца. Нарушением синтеза какого вещества обусловлена данная патология? Ингибирование какого фермента произошло?

Алгоритм лабораторной работы.

Исследование промежуточных продуктов биосинтеза порфиринов и их накопления при порфириях.

1. Реакция Богомолова.

К 10 мл мочи добавляют 2-3 мл насыщенного раствора сульфата меди. Если

происходит помутнение, к образованной гидроокиси меди добавляют несколько капель соляной кислоты. Через 5 минут добавляют 2-3 мл раствора хлороформа. При наличии уробилина хлороформ оседает на дно пробирки и окрашивается в розово-красный цвет.

53

К1 мл мочи добавляют 5 кап. 5% раствора CuSO4 и 0,5 мл хлороформа. Перемешивают. При позитивной реакции нижний слой окрашивается в розовый цвет.

2. Проба Шварца-Уотсона.

К5 мл мочи добавляют несколько капель реактива Эрлиха (2 части

диметилпараминобензальдегида, 98 частей 20% раствора соляной кислоты), потом добавляют 1 мл хлороформа и несколько раз взбалтывают. Характерный для острой порфирии порфобилиноген, или красный продукт его конденсации, остается при

добавлении хлороформа в водной фазе, тогда как желчные пигменты переходят в хлороформ.

Итоговый контроль усвоения модуля ІІ

ОБЩИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ МЕТАБОЛИЗМА. “Метаболизм углеводов, липидов, аминокислот и его регуляция”.

1. Применять знание общих закономерностей метаболизма в процессе

последующей учебы и профессиональной деятельности для анализа патогенеза и клинической диагностики заболеваний, а также контроля медикаментозной терапии и

обоснования метаболической терапии заболеваний.

2. Использовать теоретические и практические навыки по биохимии и патохимии при изучении клинических дисциплин и в клинической биохимии.

Перечень вопросов для итогового контроля модуля ІІ: І. Теоретическая подготовка.

1.Биохимические компоненты клетки, их биохимические функции. Классы биомолекул. Иерархия биомолекул, их происхождение.

2.Ферменты: определение; свойства ферментов как биологических катализаторов.

3.Классификация и номенклатура ферментов, характеристика отдельных классов

ферментов.

4. Строение и механизмы действия ферментов. Активный и аллостерический (регуляторный) центры.

5.Кофакторы и коферменты. Строение и свойства коферментов; витамины как

предшественники в биосинтезе коферментов.

6.Коферменты: типы реакций, которые катализируют отдельные классы коферментов.

7.Витамин В1 (тиамин): строение, биологические свойства, механизм действия.

8.Витамин В2 (рибофлавин): строение, биологические свойства, механизм действия.

9.Витамин РР (никотиновая кислота, никотинамид): строение, биологические свойства, механизм действия.

10.Витамин В6 (пиридоксин): строение, биологические свойства, механизм действия.

11.Витамин В12 (кобаламин): биологические свойства, механизм действия.

12.Витамин Вс (фолиевая кислота): биологические свойства, механизм действия. 13.Витамин Н (биотин): биологические свойства, механизм действия.

14.Витамин В3 (пантотеновая кислота): биологические свойства, механизм действия.

15.Витамин С (аскорбиновая кислота): строение, биологические свойства, механизм действия.

16.Витамин Р (флавоноиды): строение, биологические свойства, механизм

действия.

54

17.

Изоферменты, особенности строения и функционирования, значения в

 

диагностике заболеваний.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18.

Механизмы действия и кинетика ферментативных реакций: зависимость

 

скорости реакции от концентрации субстрата, рН и температуры.

 

 

 

19.

Активаторы и ингибиторы ферментов: примеры и механизмы действия.

 

 

20.

Типы ингибирования ферментов: обратимое (конкурентное, неконкурентное) и

 

необратимое ингибирование.

 

 

 

 

 

 

 

 

21.

Регуляция ферментативных процессов. Пути и механизмы регуляции:

 

аллостерические ферменты; ковалентная модификация ферментов.

 

 

22.

Циклические нуклеотиды (цАМФ, цГМФ) как регуляторы ферментативных

 

реакций и биологических функций клетки.

 

 

 

 

 

 

23.

Энзимопатии – врожденные (наследственные) дефекты метаболизма

 

углеводов, аминокислот, порфиринов, пуринов.

 

 

 

 

 

 

24.

Энзимодиагностика патологических процессов и заболеваний.

 

 

 

 

25.

Энзимотерапия – применение ферментов, их активаторов и ингибиторов в

 

медицине.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

26.

Принципы и методы выявления ферментов в биообъектах. Единицы измерения

 

активности и количества ферментов.

 

 

 

 

 

 

 

27.

Обмен веществ (метаболизм) - общие закономерности протекания

 

катаболических та анаболических процессов.

 

 

 

 

 

 

28.

Общие стадии внутриклеточного катаболизма биомолекул: белков, углеводов,

 

липидов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

29.

Цикл

трикарбоновых

 

кислот.

Локализация,

последовательность

 

ферментативных реакций, значения в обмене веществ.

 

 

 

 

 

30.

Энергетический баланс цикла трикарбоновых кислот. Физиологичное значение

 

реакций ЦТК.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

31.

Реакции

биологического

окисления;

типы

реакций

(дегидрогеназная,

 

оксидазная, оксигеназная) и их биологическое значение. Тканевое дыхание.

32.

Ферменты биологического окисления

в митохондриях:

пиридин-,

флавин-

 

зависимые дегидрогеназы, цитохромы.

 

 

 

 

 

 

 

33.

Последовательность

компонентов

дыхательной

цепи

митохондрий.

 

Молекулярные комплексы внутренних мембран митохондрий.

 

 

 

 

34.

Окислительное фосфорилирование: пункты сопряжения транспорта электронов

 

и фосфорилирования, коэффициент окислительного фосфорилирования.

 

35.

Хемиосмотическая

теория

окислительного

фосфорилирования,

АТФ-

 

синтетаза

митохондрий.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

36.

Ингибиторы транспорта электронов и разобщители окислительного

 

фосфорилирования.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

37.

Микросомальное окисление: цитохром Р-450; молекулярная организация цепи

 

переноса электронов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

38.

Анаэробное окисление глюкозы, общая характеристика процесса.

 

 

 

39.

Аэробное окисление глюкозы. Этапы превращения глюкозы до СО2 и Н2О.

 

40.

Окислительное декароксилирование пирувата. Ферменты, коферменты и

 

последовательность реакций в мультиферментном комплексе.

 

 

 

41.

Сравнительная характеристика биоэнергетики

аэробного

и

анаэробного

 

окисления глюкозы,

эффект Пастера.

 

 

 

 

 

 

 

42.

Фосфоролитический

путь

расщепления гликогена в печени

и

мышцах.

 

Регуляция активности гликогенфосфорилазы.

 

 

 

 

 

 

43.

Биосинтез гликогена: ферментативные реакции, физиологичное значение.

 

Регуляция активности гликогенсинтазы.

 

 

 

 

 

 

 

44.

Механизмы

реципрокной

регуляции гликогенолиза и

гликогенеза

за

счет

каскадного цАМФ-зависимого фосфорилирования ферментных белков.

55

45.

Роль адреналина, глюкагона и инсулина в гормональной регуляции обмена

 

гликогена в мышцах и печени.

 

 

46.

Генетические нарушения метаболизма гликогена (гликогенозы, агликогенозы).

47.

Глюконеогенез: субстраты, ферменты и физиологичное значение процесса.

48.

Глюкозо-лактатный (цикл Кори) и глюкозо-аланиновый циклы.

 

49.

Глюкоза крови (глюкоземия): нормогликемия, гипо- и гипергликемии,

 

глюкозурия. Сахарный диабет – патология обмена глюкозы.

 

50.

Гормональная регуляция концентрации и обмена глюкозы крови.

 

51.

Пентозофосфатный путь окисления глюкозы: схема процесса и биологическое

 

значение.

 

 

 

 

52.

Метаболические пути превращения фруктозы и галактозы; наследственные

 

энзимопатии их обмена.

 

 

53.

Катаболизм

триацилглицеролов в адипоцитах жировой ткани:

 

последовательность

реакций,

механизмы регуляции

активности

 

триглицеридлипазы.

 

 

 

54.

Нейрогуморальная

регуляция

липолиза при участии

адреналина,

норадреналина, глюкагона и инсулина.

55.Реакции окисления жирных кислот (β-окисление); роль карнитина в

транспорте жирных кислот в митохондрии.

56.Окисление глицерола: ферментативные реакции, биоэнергетика.

57.Кетоновые тела. Реакции биосинтеза и утилизации кетоновых тел, физиологическое значение.

58.Нарушение обмена кетоновых тел в условиях патологии (сахарный диабет, голодание).

59.Биосинтез высших жирных кислот: реакции биосинтеза насыщенных жирных

кислот (пальмитата) и регуляция процесса.

60.Биосинтез моно- и полиненасыщенных жирных кислот в организме человека.

61.Биосинтез триацилглицеролов и фосфоглицеридов.

62.Метаболизм сфинголипидов. Генетические аномалии обмена сфинголипидов

сфинголипидозы.

63.Биосинтез холестерина: схема реакций, регуляция синтеза холестерина.

64.Пути биотрансформации холестерина: этерификация; образования желчных

кислот, стероидных гормонов, витамина D3.

65. Циркуляторный транспорт и депонирование липидов в жировой ткани.

Липопротеинлипаза эндотелия.

66. Липопротеины плазмы крови: липидный и белковый (апопротеины) состав. Гипер-липопротеинемии.

67.Патологии липидного обмена: атеросклероз, ожирение, сахарный диабет.

68.Пул свободных аминокислот в организме: пути поступления и использования свободных аминокислот в тканях.

69.Трансаминирование аминокислот: реакции и их биохимическое значение,

механизмы действия аминотрансфераз.

70.Прямое и непрямое дезаминирование свободных L-аминокислот в тканях.

71.Декарбоксилирование L-аминокислот в организме человека. Физиологичное значение образованных продуктов. Окисление биогенных аминов.

72.Пути образования и обезвреживания аммиака в организме.

73.Биосинтез мочевины: последовательность ферментных реакций биосинтеза,

генетические аномалии ферментов цикла мочевины.

74.Общие пути метаболизма углеродных скелетов аминокислот в организме человека. Глюкогенные и кетогенные аминокислоты.

75.Биосинтез и биологическая роль креатина и креатинфосфата. 76.Глутатион: строение, биосинтез и биологические функции глутатиона.

56

77.Специализированные пути метаболизма циклических аминокислот – фенилаланина и тирозина.

78.Наследственные энзимопатии обмена циклических аминокислот –

фенилаланина и тирозина.

79.Метаболизм порфиринов: строение гемма; схема реакций биосинтеза

протопорфирина IX и гема.

Практическая подготовка.

1.1. Подготовка материала (биологические жидкости, клетки, субклеточны

органелы) к проведению биохимических исследований.

2.2. Построение графиков зависимости скорости ферментативной реакции о

концентрации субстрата, изменений рН среды и температуры.

3.3. Объяснять механизм превращения субстрата при каталитическо

действии ферментов.

4.4. Написание структурных формул коферментных витаминов и объяснят

механизм образования их биологически активных (комплексных) форм.

5.5. Объяснять механизм протекания ферментативных реакций при участи

коферментов.

6.6. Воспроизведение последовательных этапов общих путей катаболизм

белков, углеводов и липидов.

7.7. Написание последовательности реакций превращения интермедиатов

цикле е трикарбоновых кислот.

8.Рисовать схему и объяснять строение и механизм действия цепи

транспортаа электронов.

9.9. Объяснять на основе положений хемиоосмотической теории механиз сопряжения, окисления и фосфорилирования, синтеза АТФ в дыхательно

цепи.

10.Выявление глюкозы в растворах реакцией Троммера, Фелинга. Написать

уравнение.

11.Определение глюкозы в крови глюкозооксидазным методом (Городецкого). Написать уравнение реакции которая лежит в основе этого метода. Какова в норме концентрация глюкозы в крови человека?

12.Определение глюкозы в крови методом Хагедорна-Йенсена. Объясните

принцип.

13.Выявление фруктозы реакцией Селиванова. Принцип метода.

14.Выявление гликогена в печени. Как может быть использован гликоген печени? Где еще накапливается в организме человека гликоген?

15.Определение конечного продукта анаэробного гликолиза – молочной кислоты методом Уффельмана. Принцип метода.

16.Выявление ацетона (кетоновых тел) в моче (реакциями с нитропруссидом

натрия и хлоридом железа). Выявление кетоновых тел в моче експрессметодом. Принципы методов. Значение выявления кетоновых тел в крови и

моче для медицины.

17.Выявление ацетона йодоформной реакцией. Написать эту реакцию. 18.Определение содержания пировиноградной кислоты в биологических жидкостях

колориметрическим методом. Объясните принцип. Как строится калибровочная

кривая?

19.Определение сиаловых кислот реактивом Гесса. Какое клиническое значение имеет определение концентрации сиаловых кислот в крови?

20.Выявление холестерола методом Сальковского. Принцип метода.

57