Методические рекомендации по биохимии для самостоятельной работы студентов cтоматологического факультета, обучающихся по кредитно-модульной системе (стр. 2 )

A. Различиями в первичной структуре.

B. Различиями во вторичной структуре.

C. Различиями в третичной структуре.

D. Различиями в четвертичной структуре.

Задача 9. Распределение изоферментов лактатдегидрогеназы (ЛДГ) в различных органах неравномерно: в сердечной мышце преобладает ЛДГ1, в скелетных мышцах - ЛДГ5. В норме активность этих изоферментов в сыворотке крови низкая, при деструкции ткани активность соответствующих изоформ в крови резко возрастает, поэтому такие ферменты называются “индикаторными”. Как изменится активность в крови ЛДГ1 при инфаркте миокарда?

A. Увеличится значительно

B. Уменьшится незначительно

C. Не изменится

D. Увеличится незначительно

Е. Уменьшится значительно

Правильность решения проверьте, сопоставив их с эталонами ответов.

Эталоны ответов к решению целевых обучающих задач:

1 - А, 5 - А, 7 - В, 9 - А.

Этапы практического занятия отражены в технологической карте.

Инструкция к практическому занятию

Работа 1. «Исследование термолабильности ферментов»

Принцип работы:

Каталитическая функция – уникальное свойство белков-ферментов, обусловленная их структурными особенностями. Активный центр фермента формируется на высшем структурном уровне белка, является комбинацией радикалов аминокислот в пространстве. Физические факторы могут изменять пространственную конфигурацию полипептидной цепи, следовательно, влиять на каталитическую функцию белков.

Материальное обеспечение: пробирки, 1% раствор крахмала, реактив Люголя, 10% раствор едкого натра (NaOH), 1% раствор сульфата меди (CuSO4)

Ход работы:

В чистую пробирку отливают небольшое количество неразведенной слюны (2-3 мл) и кипятят ее в течение 5-8 мин, после чего охлаждают. В 3 пробирки наливают по 10 капель 1% раствора крахмала. В 1-ю пробирку добавляют 10 капель некипяченой и разведенной в 10 раз слюны, во 2-ю - 10 капель прокипяченной и разведенной в 10 раз слюны, в 3-ю - 10 капель воды в качестве контроля. Все пробирки помещают в термостат при температуре 38°С на 10 мин. После этого содержимое пробирок делят на две части и проводят качественные реакции на крахмал (субстрат) и глюкозу ( конечный продукт расщепления крахмала).

Реакция на крахмал. К 5 каплям исследуемого раствора приливают 1 каплю р-ра Люголя, содержащего йод. В присутствии крахмала появляется синее окрашивание.

Реакция на глюкозу (реакция Троммера). К 5 каплям иследуемой жидкости приливают 5 капель 10% раствора едкого натра и 3 капли 1% раствора сульфата меди. Осторожно кипятят 1 мин до появления красного окрашивания, которое указывает на наличие глюкозы.

Работа 2. «Исследование влияния рН среды на активность ферментов»

Принцип работы:

Высший структурный уровень белка (чаще третичный, либо четвертичный) формируется за счет водородных связей, ионных и гидрофобных взаимодействий радикалов аминокислот. Способность к таким взаимодействиям зависит от степени диссоциации ионогенных групп аминокислот. На последнюю влияет рН среды.

Материальное обеспечение: пробирки, 1% раствор крахмала, реактив Люголя, набор буферных растворов

Ход работы:

Слюну предварительно разводят в 100 раз. Берут 6 пробирок и в каждую наливают по 2 мл буферного раствора с различным значением рН: 6.0, 6,4, 6.8, 7,2, 7,6, 8,0. Затем приливают по 1 мл 1% раствора крахмала и по 1 мл разведенной слюны. Перемешивают содержимое пробирок и термостатируют при 38°С в течение 10 мин. Затем во все пробирки добавляют по 1 капле р-ва Люголя, перемешивают, наблюдают окраску и отмечают рН, при котором амилаза действует наиболее активно.

Работа 3. «Исследование специфичности ферментов»

Принцип работы:

Способность ферментов избирательно превращать определенные субстраты обусловлена комплементарностью между структурой активного центра и субстрата. Это соответствие друг другу по принципу «ключа и замка» связано с набором радикалов аминокислот в активном центре, несущих определенные функциональные группы (-ОН, -SH, - NH3 + , - COO -), поэтому участвующих в связывании и последующем превращении специфических субстратов. Например, амилаза слюны (фермент 1) способна специфически расщеплять крахмал (субстрат1) до декстринов, которые ращепляются затем до мальтозы и глюкозы (продукт 1). Сахараза (фермент 2) расщепляет дисахарид сахарозу (субстрат 2) на глюкозу и фруктозу (продукт 2).

Материальное обеспечение: пробирки, 1% раствор крахмала, 1% раствора сахарозы (тростниковый сахар), р-в Люголя, 10% раствор едкого натра (NaOH), 1% раствор сульфата меди (CuSO4), амилаза, сахараза

Ход выполнения работы:

Для исследования специфичности амилазы (фермент 1) берут слюну, разведенную в 10 раз. Для изучения действия сахаразы (фермент 2) используют профильтрованную вытяжку из дрожжей.

В четыре пронумерованные пробирки согласно таблице последовательно добавляют:

№ про-бирки	Фермент 1 мл	Субстрат 1 мл	Качественная реакция на крахмал с реактивом Люголя	Качественная реакция на глюкозу - реакция Троммера
1	Амилаза (в разведен - ной слюне)	1% р-р крахмала
2	Амилаза (в разведен - ной слюне)	1% р-р сахарозы (тростниковый сахар)
3	Сахараза (вытяжка из дрожжей)	1% р-р крахмала
4	Сахараза (вытяжка из дрожжей)	1% р-р сахарозы (тростниковый сахар)

Пробирки оставляют на 15-20 мин при 38°С. Затем в 1-й и 3-й проводят качественную реакцию на крахмал, а во 2-й и 4-й - качественную реакцию на глюкозу. Описание качественных реакций см. в работе1. Результаты опытов записывают в таблицу.

ВЫВОДЫ:

Подпись преподавателя:

Приложение 1

Граф логической структуры

ТЕМА 1.3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ АКТИВНОСТИ ФЕРМЕНТОВ. ИССЛЕДОВАНИЕ КИНЕТИКИ ФЕРМЕНТАТИВНОГО КАТАЛИЗА И ВЛИЯНИЯ АКТИВАТОРОВ И ИНГИБИТОРОВ

Актуальность темы

Знания механизмов, посредством которых клетки и целые организмы координируют и регулируют весь набор метаболических процессов, важны при исследованиях в разных областях биомедицинских наук. Сюда можно отнести проблемы карцерогенеза, сердечно – сосудистых заболеваний, старения, действия гормонов и лекарственных препаратов. Во всех этих областях наблюдаются примеры нарушения регуляции работы ферментов, имеющие важное медицинское значение. Из всех факторов, от которых зависит активность фермента - концентрация фермента и субстрата, температура, рН и присутствие ингибиторов, - наибольший клинический интерес представляют два последних.

Активаторы и ингибиторы влияют на активный центр фермента, способствуют формированию его или блокированию. Они могут взаимодействовать с аллостерическим центром и тем самым менять ферментативную активность. Ингибиторами нередко являются продукты промежуточных или конечных реакций какого-либо биохимического процесса. Некоторые природные или синтетические вещества оказывают избирательное ингибирующее действие на ферменты и используются в качестве лекарственных веществ. В больших дозах подобные вещества могут оказаться ядами.

Большинство лекарственных препаратов оказывает свое действие, влияя на соответствующие ферментативные реакции. Многие такие препараты сходны с природными субстратами и потому могут действовать как конкурентные ингибиторы ферментов. Чтобы понять многие процессы, которые существенны для фармакологии и токсикологии, необходимо иметь четкое представление о механизмах ингибирования ферментов.

Теперь ознакомьтесь с целями занятия.

Общая цель

Уметь использовать знания о механизмах регуляции активности ферментов при изучении состояния обмена веществ, а также для обоснования использования препаратов, действующих по принципу ферментативных ингибиторов или активаторов.

Конкретные цели: Цели исходного уровня:

Уметь:

1. Интерпретировать основные этапы ферментативного катализа.	1.Интерпретировать данные о катализе и катализаторах (каф. медицинской и фарм. химии).
2. Дать характеристику основным типам ингибиторов.
3. Объяснить основные механизмы регуля- ции каталитической активности ферментов.
4. Определить класс ферментов, основы- ваясь на типе катализируемой реакции.	2.Интерпретировать и приводить примеры различных типов химических реакций (каф. медицинской и фарм. химии).

Задания для самопроверки и самокоррекции исходного уровня знаний

Задание 1. Известно, что скорость взаимодействия веществ А и В увеличилась в три раза после добавления вещества К. В качестве конечных продуктов обнаруживается вещество АВК. Является ли вещество К катализатором?

А. Да

В. Нет

Задание 2. В эксперименте установили, что окисление SО2 в SО3 с участием катализатора NО происходит в 100 раз быстрее, чем не катализируемая реакция. Укажите причину изменения скорости реакции:

А. Понижение свободной энергии реакции

В. Понижение энергии активации реакции присутствии катализатора

С. Повышение энергии активации реакции в присутствии катализатора

D. Изменение степени ионизации реагирующих веществ

Е. Изменение кинетической энергии исходных и конечных продуктов

Задание 3.При интенсивной мышечной работе в скелетной мускулатуре накапливается молочная кислота, по следующей реакции:

СН3- С - СООН ↔ СН3-СН-СООН

|| |

О ОН

К какому типу относится приведенная реакция?

А. Окислительно-восстановительная реакция

В. Реакция гидролиза

С. Реакция обмена

D. Реакция электролиза

Е. Реакция синтеза

Задание 4. Вещество А и В взаимодействует по схеме А + В « АВ. При заданной концентрации А и В через 30 минут устанавливается подвижное равновесие, т. е. скорость пямой и обратной реакции уравниваются. Какую из приведенных характеристик реакции изменит внесение катализатора?

А. Скорость прямой реакции

В. Константу равновесия

С. Скорость обратной реакции

D. Время наступления равновесия

Е. Концентрацию продуктов реакции

Правильность решения проверьте, сопоставив их с эталонами ответов.

Эталоны ответов к решению заданий для самопроверки и самоконтроля исходного уровня

2. – В, 4. – D.

Информацию для восполнения исходных знаний можно найти в следующей литературе:

1.,Бауков химия. –М.: Медицина, 1991. – С.88 -

95.

2.Лекции по биоорганической химии.

Содержание обучения

Содержание обучения должно обеспечивать достижение целей обучения, чему способствует граф логической структуры изучаемой темы (Приложение 1).

Основные теоретические вопросы, позволяющие выполнить целевые виды деятельности:

1.Основные положения теории ферментативного катализа.

2.Активаторы и ингибиторы ферментов и их использование в качестве лекарственных препараторов.

3.Регуляция активности ферментов. Примеры аллостерических ингибиторов и активаторов.

4.Классификация ферментов.

Найти материал для освоения этих вопросов можно в одном из следующих источников:

Обязательная литература

1. Біологічна хімія.- Київ-Тернопіль:Укрмедкнига, 2000.-С.88-89, 98-112

2.Тестовые задания по биологической химии/ Под ред. Б.Г. Борзенко.-Донецк,2000.-С.5-24

3. Лекции по биохимии.

4. Граф логической структуры (Приложение 1).

5. Инструкция к практическому занятию

Дополнительная литература

1. , Коровкин химия.-М.: Медицина, 1998.-С.129-165

2. , Коровкин химия.-М.: “Медицина”,1990.-С.105-112,

115-124, 126-128.

3. Николаев химия. - М.: информационное агентство»,

1998.-С.70-81, 84-89

4. , Ивченко к лабораторным занятиям по биохимии.-

М.: Медицина, 1983. - С.69-70

После изучения вышеперечисленных вопросов для самопроверки усвоения материала по изучаемой теме Вам предлагается решить целевые обучающие задачи.

Целевые обучающие задачи

Задача 1. Ферментативный гидролиз жиров протекает в сто раз быстрее неферментативного процесса за счет образования промежуточного фермент-субстратного комплекса. Какие связи стабилизирует этот комплекс?

А. Прочные ковалентные

В. Ионные

С. Пептидные

D. N - гликозидные

Е. Сложноэфирные

Задача 2.Методом ИК-спектроскопии изучали природу связей между субстратом и связывающим участком активного центра фермента. В чем заключается взаимодействие фермента и субстрата по Кошленду?

А. Изменяется только конфигурация активного центра фермента

В. Изменяется только конфигурация молекулы субстрата

С. В молекуле фермента изменяется конфигурация аллостерического

центра под действием субстрата

D. При образовании фермент-субстратного комплекса в ферменте и

субстрате одинаково изменяется напряжение химических связей

Е. Активный центр подходит к субстрату, как ключ к замку

Задача 3. Лекарственные препараты на основе салицилатов являются обратимыми не конкурентными ингибиторами фермента глутаматдегидрогеназы. Предложите метод, который можно использовать для снижения степени ингибирования:

А. Увеличить концентрацию субстрата

В. Снизить концентрацию ингибитора

С. Изменить значение рН среды

D. Ввести структурный аналог субстрата

Е. Снизить концентрацию субстрата.

Задача 4. 42 лет, после приема внутрь 20 мл метанола доставлен в клинику в тяжелом состоянии. Больному назначено внутривенно этиловый спирт в количестве, которое у здорового человека вызывает интоксикацию. Объясните, почему такое лечение оказывается эффективным, учитывая, что высокая токсичность метанола обусловлена действием продукта его метаболизма формальдегида, образующегося в печени под действием алькогольдегидрогеназы.

А. Этанол – конкурентный ингибитор алькогольдегидрогеназы

В. Этанол вызывает денатурацию фермента

С. Вследствие изменения рН среды

D. Происходит частичный протеолиз молекулы фермента

Е. Этанол связывает формальдегид.

Задача 5. При лечении опухолей мочеполовой системы в клинике применяется препарат метотрексат, обратимый конкурентный ингибитор дегидрофолатредуктазы, катализирующий синтез тетрагидрофолиевой кислоты. На взаимодействии с каким компонентом основан механизм действия этого препарата?

А. Апоферментом

В. Активным центром фермента

С. Аллостерическим центром фермента

D. Простетической группой

Е. Субстратом

Задача 6.Кроме Н+ и углекислого газа связывание кислорода гемоглобином регулируется бисфосфоглицератом, который присоединяется к белку в участках, пространственно удаленных от гема. Как называется такой вид регуляции?

А. Регуляция по принципу обратной связи

В. Частичный протеолиз молекулы фермента

С. Присоединение или отщепление белка-регулятора

D. Присоединение или отщепление низкомолекулярного эффектора (модулятора)

Е. Фосфорилирование молекулы

Задача 7.В клетках Е. соli синтез пиримидиновых нуклеотидов осуществляется по схеме метаболического пути: СО2+ NН3+2АТФ→ Р1→Р2→УТФ→ЦТФ. Конечный продукт является эффектором для фермента, катализирующего первую реакцию. При увеличении в клетке концентрации ЦТФ синтез пиримидиновых нуклеотидов прекращается. Какой вид регуляции описан?

А. Аллостерическая регуляция

В. Частичный протеолиз

С. Фосфорилирование молекулы фермента

D. Присоединение белков ингибиторов

Е. Отщепление белков ингибиторов

Задача 8. При панкреатитах нарушается переваривание жиров в желудочно-кишечном тракте, вследствие снижения активности панкреатической липазы, катализирующей гидролиз жиров. К какому классу относится этот фермент.

А. Оксидоредуктазы

В. Трансферазы

С. Гидролазы

D. Лиазы

Е. Изомеразы.

Задача 9.При обследовании больного установлено повышение в крови активности изоферментов креатинкиназы ММ1 и ММ3. К какому классу относится этот фермент?

А. Оксидоредуктазы

В. Трансферазы

С. Лиазы

D. Гидролазы

Е. Изомеразы

Правильность решения проверьте, сопоставив их с эталонами ответов.

Эталоны ответов к решению целевых обучающих задач:

3 – В, 4 – А, 5 – В, 7 – А.

Инструкция к практическому занятию: “ Определение активности ферментов, исследование кинетики ферментативного катализа и влияния активаторов и ингибиторов“

Принцип работы:

Активаторы действуют на пространственную конфигурацию белковых молекул, помогая формированию активного центра и, тем самым, активируют фермент. В отличие от коферментов они не принимают непосредственного участия в реакции.

Активаторы некоторых ферментов : для амилазы слюны - хлорид натрия (NaCL), для пепсина - ионы водорода хлористоводородной кислоты, для липазы - желчные кислоты, для аденозинтрифосфатазы - ионы магния и марганца.

Ингибиторы также влияют на активный центр фермента, но при этом снижают каталитическую активность фермента. Нередко они являются конечными продуктами реакций какого либо биохимического процесса. Действие ингибиторов специфично для определенных ферментов или групп ферментов.

Материальное обеспечение: пробирки, 1% раствор крахмала, амилаза, 1% раствор NaCL, 1% раствор CuSO 4 , реактив Люголя

Работа 1.

Ход работы:

Разводят 1 мл слюны в 10 раз. В три пробирки наливают по 1 мл предварительно разведенной слюны. По предложенной ниже схеме ставят опыт:

№№ Фермент Субстрат Исследуемое Количество

(амилаза), слюна (р-р крахмала) соединение разв. 1:10

 

1. 1мл 1мл дист. вода 0,5мл

2. 1мл 1мл 1% NaCL 0,5мл

3. 1мл 1мл 1% CuSO 4 0,5мл

1.  Все пробирки инкубируют 10 минут при температуре 25 градусов.

2.  Определяют влияние исследуемых соединений на каталитическую функцию амилазы. Для этого проводят качественную реакцию на крахмал (субстрат). Во все пробирки добавляют по 1 капле реактива Люголя, содержащего йод, перемешивают, наблюдают окраску и определяют, в какой пробирке действует активатор или ингибитор. Целесообразно в каждую пробирку добавить до 2 мл дист. воды и перемешать. Окраска будет более наглядной.

ВЫВОДЫ:

Работа 2. Выполните лабораторную работу по индивидуальному заданию, полученному у преподавателя.

ВЫВОДЫ:

Подпись преподавателя:

Приложение 1

Граф логической структуры

 

ТЕМА 1.4. ИССЛЕДОВАНИЕ РОЛИ КОФАКТОРОВ И КОФЕРМЕНТНЫХ ФОРМ ВИТАМИНОВ В КАТАЛИТИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ ФЕРМЕНТОВ

Актуальность темы

Значение витаминов для нормальной жизнедеятельности организма не вызывает сомнений. Витамины являются составным компонентом сложных ферментов, образуя небелковую часть фермента – кофермент. Без кофермента сложный фермент не может функционировать, т. к кофермент, как правило, непосредственно контактирует с субстратом и является переносчиком электронов, атомов или групп атомов (аминогрупп, метильных групп и др.), тем самым участвуя в катализе определенных типов метаболических реакций. Знание коферментной функции витаминов необходимо для последующего изучения метаболизма органов и тканей в курсе биохимии, а также при изучении фармакологии, клинических и гигиенических дисциплин. Теперь ознакомьтесь с целями занятия.

Общая цель

Уметь обосновать биологическую функцию витаминов как структурных компонентов ферментов для использования на последующих кафедрах при объяснении нарушений метаболизма и их клинических проявлений при недостатке (избытке) витаминов в организме, а также для понимания принципов применения антивитаминов в лечебной практике.

. Конкретные цели: Цели исходного уровня:

Уметь:

1.Интерпретировать структуру витаминов и их коферментных форм.	1.Интерпретировать структуру мононуклеотидов, сложных эфиров (каф. медицинской и фармацевтической химии).
2.Анализировать причины нарушения синтеза коферментов.	2. Интерпретировать принцип метода определения пирувата в биологических жидкостях (каф. медицинской и фармацевтической химии).
3.Анализировать роль витаминов в обменных реакциях.	3. Интерпретировать принцип метода определения лактата в биологических жидкостях(кафедра медицинской и фармацевтической химии).
4.Интерпретировать метаболические нару- шения при отсутствии витаминов.
5.Интерпретировать конкурентное действие антивитаминов.

Для проверки исходного уровня Вам предлагается выполнить ряд заданий.

Задания для самопроверки и самокоррекции исходного уровня.

Задание 1. Студенту предложили синтезировать сложный эфир, предоставив следующие вещества: спирт, кислоту, альдегид, амин. Что он использовал, выполнив задание?

А. Кислоту и амин

В. Только кислоту

С. Только спирт

D. Спирт и альдегид

Е. Спирт и кислоту

Задание 2. Лабораторный анализ после гидролиза вещества выявил в гидролизате аденин, рибозу и фосфорную кислоту. Какой структуры исходное вещество?

А. Пептид

В. Нуклеозид

С. Мононуклеотид

D. Пентозофосфат

Е. Гликозаминогликан

Задание 3. Для определение пирувата его нужно превратить в гидразон по реакции:

СН3 NH-NH 2

I I NO2

С=О + O2 N

I → гидразон

СООН

Какими функциональными группами реагируют вещества?

А. - СООН группой пирувата и -NO2 группой гидразина

В. О

II

- С - группой пирувата и - NO2 группой гидразина

C. - СООН группой пирувата и - NН2 группой гидразина

D. О группой пирувата и - NН2 группой гидразина

II

- C -

Е. О группой пирувата и - группой гидразина

II

-С -

Задание 4. Образуемая при работе в мышцах молочная кислота в покое частично превращается в пировиноградную, отдавая водород, в реакции называемой:

А. Дегидратацией

В. Дегидрированием

С. Гидрированием

D. Гидратацией

Е. Гидролизом

Задание 5. Изобразите структуру аденозинмонофосфата, тристеарата и уксусно-этилового эфира. Укажите, какой тип связи есть только у одного из этих соединений.

А. a-Гликозидо-гликозидная

В. Сложноэфирная

С. b-N-гликозидная

D. Пептидная

Е. Дисульфидная

Правильность решений проверьте, сопоставив их с эталонами ответов.

Эталоны ответов к решению заданий для самопроверки и самоконтроля исходного уровня:

1 - Е, 2 - С, 3 - D, 4 - В.

Информацию для восполнения исходного уровня можно найти в следующей литературе:

1., Бауков химия. - М.: Медицина, 1991. – С.55-71.

2.Тюкавкина к лабораторным занятиям по биоорганической химии. - М.: Медицина, 1985. - С.27.

3..Лекции по биоорганической химии.

Содержание обучения

Содержание обучения должно обеспечивать достижение целей обучения, чему способствует граф логической структуры изучаемой темы (Приложение 1).

Основные теоретические вопросы, позволяющие выполнить целевые виды деятельности:

1.Понятие и классификация витаминов.

2.Причины гипо-, авитаминозов, понятие об антивитаминах и провитаминах.

3.Структура, свойства, биологическая роль, признаки авитаминозов витаминов В1 , В2 , В6 и РР.

4. Методы определения коферментной функции витаминов В1 и РР.

Найти материал для освоения этих вопросов можно в одном из следующих источников:

Обязательная литература

1. Біологічна хімія. - Київ-Тернопіль.: Укрмедкнига, 2000.- С. 89-92, 209-210, 399-404.

2.Тестовые задания по биологической химии/ Под ред. . - Донецк, 2000. - С. 3-44.

3.Лекции по биохимии.

4.Граф логической структуры (Приложение 1).

5.Инструкция к практическому занятию.

Дополнительная литература

1., Коровкин химия.-М.: Медицина, 1998. - С. 204-210, 220-228.

2., Коровкин химия.-М.: Медицина, 1990. - С. 133-137, 147-153.

3.Николаев химия. - М.: мнформационное агентство», 1998. - С. 169-172.

4. Биохимия человека. - М.: Мир, 1993. – С. 63-66

5. Основы биохимии.- М.: Мир, 1985, т. 1. - С. 273-281 После изучения вышеперечисленных вопросов для самопроверки усвоения материала по изучаемой теме Вам предлагается решить следующие целевые обучающие задачи. Правильность решения задач можно проверить, сопоставив их с эталонами ответов.

Целевые обучающие задачи

Задача 1. Больному нейродермитом врач заменил пиридоксин на пиридоксальфосфат, объясняя это лучшим терапевтическим эффектом. Напишите структуру этих соединений и объясните, что учитывал врач.

А. Лучшее всасывание в ЖКТ

В. Особенности химической структуры

С. Биологически активную (коферментную) форму

D. Лучший транспорт кровью

Е. Более медленное разрушение в организме.

Задача 2. Подтверждением диагноза бери-бери, поставленного врачом, послужил результат анализа мочи, показавший :

А. Повышенное показание оксалата

В. Повышенное количество лактата

С. Повышенное количество ацетоацетата

D. Повышенное количество пирувата

Е. Повышенное количество глутамата

Задача 3. На ферме, разводящей чернобурых лис, у вполне здоровых животных, которые находятся на полноценном и достаточном рационе, стали появляться симптомы полиневрита. Анализ показал наличие тиаминазы в рыбе, которой кормили животных. В чем причина авитаминоза?

А. Поступление в организм антивитамина

В. Угнетение микрофлоры кишечника

С. Дефект ферментов синтеза кофермента

D. Повышенное разрушение витамина

Е. Нарушение всасывания витамина в ЖКТ

Задача 4. У подопытных крыс, находящихся на особом рационе питания, развился паралич конечностей. При вскрытии тушек крыс в крови, мозгу и других органах обнаружили повышенное содержание пировиноградной кислоты. Нарушение какой реакции к этому привело?

А. Трансаминирования

В. Гидролиза

С. Окислительного декарбоксилирования

D. Карбоксилирования

Е. Гидрирования

Задача 5. В эксперименте изучали механизм действия аминотрансферазы. Фермент готовили из апофермента и кофермента. Какой кофермент использовался?

А. ТПФ

В. ФМН

С. ФАД

D. НАД

Е. ФП

Задача 6. Как было установлено, синдром Вернике-Корсакова, проявляющийся нарушением тонуса мышц конечностей, снижением умственной способности и дезориентацией, связан с нарушением прочной связи апофермента и кофермента в ферменте транскетолазе. Симптомы этого синдрома могут проявиться у алкоголиков вследствии снижения поступления в организм одного из витаминов. Какого именно?

А. Рибофлавин

В. Тиамин

С. Пиридоксин

D. Никотинамид

Е. Пиридоксаль

Задача 7. У больного туберкулезом после курса лечения изониазидом, антагонистом пиридоксина, лабораторно подтверждена аминоацидурия. Нарушение каких метаболических реакций является побочным эффектом препарата?

А. Трансаминирование аминокислот

В. Окислительное дезаминирование аминокислот

С. Трансметилирование аминокислот

D. b-окисление высших жирных кислот

Е. Обезвреживание биогенных аминов

Правильность решения проверьте, сопоставив их с эталонами ответов.

Эталоны ответов к решению целевых обучающих задач:

1 – С; 3 – D; 4 – С.

Инструкция к практическому занятию «Изучение коферментной функции витаминов».

Работа І. Изучение коферментной функции витамина В1

Принцип метода: активность фермента пируватдекарбоксилазы устанавливается по убыли сустрата, количество которого определяется качественной реакцией.

Материальное обеспечение:

Апофермент декарбоксилаза

ТДФ

Буферный раствор рН 6,8

Динитрофенилгидразин

Штативы, пробирки, пипетки, термостат

Ход работы: в контрольную и опытную пробирки вносят следующие реагенты:

Содержание пробирок Контроль Опыт

1.Апофермент пируватдекарбоксилазы 0,5мл 0,5 мл

2.Тиаминдифосфат - 1,0

3.Буферный раствор рН 6,8 1,0 1,0

4.Пируват 1,0 1,0

Содержимое обеих пробирок инкубируют 15 минут при +37 град. С.

После инкубации выполняют качественную реакцию на пируват, добавляя:

5.Динитрофенилгидразин 1,0 1,0

Окраска растворов:

В присутствии пировиноградной кислоты появляется розовое окрашивание.

ВЫВОДЫ:

Работа ІІ «Изучение коферментной функции витамина РР»

Принцип метода: активность ферментов ЛДГ и пируватдекарбоксилазы определяется по убыли субстрата, об активности которого судят по качественной реакции.

Материальное обеспечение:

апофермент пируватдекарбоксилаза

ТДД, ПВК, буферный раствор рН 7,4

Динитрофенилгидразин

Пробирки, пипетки, штативы, термостат

Ход работы :

Содержание пробирок Контроль Опыт

1.Апофермент лактатдегидрогеназы 0,5 0,5

2.НАД - 1,0

3.Буферный раствор рН 7,4 1,0 1,0

4.Лактат 1,0 1,0

5.Бидистиллированная вода 1,0

Содержимое обеих пробирок инкубируют 15 минут при + 37 град С.

После инкубации выполняют качественную реакцию на лактат с реактивом Уффельмана.

Окраска растворов:

В обеих пробирках проводят реакцию Уффельмана на молочную кислоту.

Для этого вначале готовится реактив Уффельмана: к 20 кап. 1% раствора фенола необходимо добавить 1-2 капли раствора хлорного железа. Получается раствор, окрашенный в фиолетовый

цвет, - фенолят железа.

Раствор фенолята железа делят на две части. К одной из них приливают содержимое контрольной пробы, к другой – содержимое опытной пробы. В присутствии молочной кислоты фиолетовая окраска переходит в желто-зеленую благодаря образованию молочнокислого железа.

ВЫВОДЫ:

Подрись преподавателя:

Приложение 1

Граф логической структуры

 

В1 ТПФ

Вит В2 ФМН

ФАД

 

В6 Ф П

РР НАД

НАДФ

ТЕМА 1.5. ИССЛЕДОВАНИЕ УЧАСТИЯ ВИТАМИНОВ И КОФЕРМЕНТНЫХ ФОРМ ВИТАМИНОВ В РАЗЛИЧНЫХ БИОХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССАХ

Актуальность темы

Витамины - это необходимые для нормальной жизнедеятельности низкомолекулярные соединения. Витамины поступают в организм человека с пищей. Однако ряд витаминов синтезируется бактериями кишечника.

Витамины участвуют в образовании коферментов. Витамины обеспечивают нормальное протекание биохимических и физиологических процессов. Нарушение нормального процесса обмена веществ часто связано с недостаточным поступлением витаминов в организм. В результате развиваются гиповитаминозы или авитаминозы, характеризующиеся определенной клинической картиной.

Теперь ознакомьтесь с целями занятия.

Общая цель.

Уметь анализировать функции и свойства витаминов в физиологических и биохимических процессах, а также механизм нарушения обмена веществ при гипо - и гипервитаминозах.

Конкретные цели: Цели исходного уровня:

Уметь:

1.Анализировать количественное содержание витаминов С и Р в продуктах для оценки их пищевой ценности.	1.Интерпретировать действие индикатора 2,6-дихлорфенолиндофенола (ДХФИ) при различных значениях рН (кафедра медицинской и фармацевтической химии).
2.Интерпретировать значение витаминов С, Р, Вс, В12 для обменных реакций.	2. Интерпретировать строение птеридина (кафедра медицинской и фармацевти - ческой химии).

Для проверки исходного уровня Вам предлагается выполнить ряд заданий.

Задания для самопроверки и самокоррекции исходного уровня.

Задание 1. Птеридин относится к бициклическим гетероциклам. Какой гетероцикл с двумя гетероатомами входит в его состав?

А. Пиррол

В. Пиразол

С. Пиридин

D. Пиримидин

Е. Имидазол

Задание 2. Для проведения качественной реакции студент применил индикатор 2,6-дихлорфенолиндофенол. При каком значении исследуемый раствор будет иметь синюю окраску?

А. 0

В. 1,5

С. 3,5

D. 2,0

Е. 6,0

Задание 3. Для проведения качественной реакции студент применил индикатор 2,6- дихлорфенолиндофенол. При каком значении рН исследуемый раствор будет иметь красную окраску?

А. 1,5

В. 6,0

С. 7,0

D. 0

Е. 11

Правильность решения проверьте, сопоставив их с эталонами ответов.

Эталоны ответов к решению заданий для самопроверки и самоконтроля исходного уровня:

1 - D, 2 - Е.

Информацию для восполнения исходного уровня можно найти в следующей литературе:

1., Бауков химия. - М.: Медицина, 1991. – С.235, 270, 276, 277, 279

2.Лекции по биоорганической химии.

Содержание обучения

Содержание обучения должно обеспечивать достижение целей обучения, чему способствует граф логической структуры изучаемой темы (Приложение 1).

Основные теоретические вопросы, позволяющие выполнить целевые виды деятельности:

1.  Структура витамина С. Его биологическая роль. Проявления авитаминоза.

2.  Его биологическая роль. Проявления авитаминоза.

3.  Витамин биотин. Его биологическая роль, проявление витаминоза.

4.  Пантотеновая кислота. Ее биологическая роль, проявление витаминоза.

5.  Фолиевая кислота. Ее биологическая роль, проявления авитаминоза.

6.  Витамин В12. Его биологическая роль, проявления авитаминоза.

7.  Принципы количественного определения витаминов С и Р в пищевых продуктах.

Найти материал для освоения этих вопросов можно в одном из следующих источников:

Обязательная литература

1. Біологічна хімія. - Київ-Тернопіль. :Укрмедкнига, 2000. - С.

2.Тестовые задания по биологической химии/ Под ред. Б.Г. Борзенко. - Донецк, 2000. - С. 24-44

3.Лекции по биохимии.

4.Граф логической структуры (Приложение 1).

5.Инструкция к практическому занятию.

Дополнительная литература

1., Коровкин химия. - М.: Медицина, 1998. - С. 228-240.

2., Коровкин химия. - М.: Медицина, 1990. - С. 154-164.

3.. Биологическая химия.- М.: Высшая школа, 1989.- с. 167-169; 328-330.

4., Ивченко к практическим занятиям по биологической химии. – М.: Медицина, 1983. – С.

После изучения вышеперечисленных вопросов для самопроверки усвоения материала по изучаемой теме Вам предлагается решить следующие целевые обучающие задачи. Правильность решения задач можно проверить, сопоставив их с эталонами ответов.

Целевые обучающие задачи

Задача 1.Основным белком соединительной ткани является коллаген. Какой витамин участвует в его синтезе?

А. С

В. В2

С. Е

D. К

Е. В6

Задача 2.Реакции трансметилирования связаны с коферментом ТГФК. Какой витамин входит в его состав?

А. Липоевая кислота

В. Пантотеновая кислота

С. Фолиевая кислота

D. Аскорбиновая кислота

Е. Никотиновая кислота

Задача 3. При превращении проколлагена в коллаген происходит гидроксилирование аминокислот лизина и пролина. Какой витамин участвует в этом процессе?

А. А

В. В6

С. Вс

D. С

Е. РР

Задача 4. После длительного приема сульфаниламидов у больной развилась анемия. Выберите причину её развития.

А. Нарушение синтеза кобаламина

В. Нарушение синтеза фолиевой кислоты

С. Гиповитаминоз К

D. Гиповитаминоз А

Е. Гиповитаминоз В1

Задача 5. При обследовании женщины 50 лет был поставлен диагноз макроцитарной анемии, сопровождающейся появлением мегалобластов с уменьшенным количеством ДНК. При отсутствии какого витамина развилась эта патология?

А. Рибофлавина

В. Фолиевой кислоты

С. Аскорбиновой кислоты

D. Липоевой кислоты

Е. Пантотеновой кислоты

Задача 6. Больной 65 лет обратился к врачу с жалобами на частые носовые кровотечения и слабость. Недостаток какого витамина вызывает этот симптом?

А. С

В. К

С. РР

D. В6

Е. Н

Задача 7. Для лечения лейкозов используется 4-аминоптерин, угнетающий синтез нуклеиновых кислот. Для какого витамина 4-аминоптерин является антивитамином?

А. Никотиновой кислоты

В. Липоевой кислоты

С. Пантотеновой кислоты

D. Аскорбиновой кислоты

Е. Фолиевой кислоты

Правильность решения проверьте, сопоставив их с эталонами ответов.

Эталоны ответов к решению целевых обучающих задач:

1 - А, 3 - D, 5 - В, 7 - С.

Краткие методические рекомендации к проведению занятия

В начале занятия проводятся тестовый контроль исходного уровня знаний студентов и его коррекция. Затем студенты приступают к выполнению лабораторной работы, используя при этом инструкцию.

После выполнения лабораторной работы необходимо оформить протокол, сделать выводы к работе, которые проверяет и контролирует преподаватель. Проводится анализ самостоятельной работы студентов и коррекция.

В конце занятия проходит итоговый контроль, подводятся итоги занятия.

Инструкция к практическому занятию «Определение витаминов С и Р в пищевых продуктах»

Работа 1: Изучение количественного содержания витамина С в сырой капусте

Принцип метода: метод основан на способности витамина С восстанавливать 2,6-дихлорфенолиндофенол (2,6-ДХФИ), который в кислой среде имеет красную окраску, при восстановлении обесцвечивается, a в щелочной среде приобретает синюю окраску.

Материальное обеспечение:

2,6-ДХФИ, 10% НСІ, Н2О, капуста,

пипетки, бюретки, стаканы химические, колбы на 50 мл

Ход работы: 1гр капусты растереть с 2мл 10% раствора хлористоводородной кислоты, добавить 8мл воды и отфильтровать. Для титрования отмеривают 2мл фильтрата, добавляют 10 капель 10% раствора хлористоводородной кислоты и титруют раствором 2,6-ДХФИ до розовой окраски. Содержание витамина С в капусте составляет 40-50 мг%.

Расчет содержания витамина С производится по формуле:

0,088 х VДХФИ х V1 х 100

Х= ---, где:

V2 х В

0,088 - содержание витамина С в мг%,

V1 – общее количество экстракта, мл

V2 - объём экстракта, взятого для титрования, мл

В - навеска( количество продукта, взятого для анализа), г

VДХФИ - объём 0,001 н. раствора 2,6-ДХФИ, мл

100- перерасчет на 100 г продукта.

Работа ІІ. Определение количественного содержания витамина С в картофеле (сыром и отварном).

Принцип метода: метод основан на способности витамина С восстанавливать 2,6-ДХФИ, который в кислой среде имеет красную окраску, при восстановлении обесцвечивается, а в щелочной среде приобретает синюю окраску.

Материальное обеспечение:

2,6-ДХФИ, 10% НСІ, Н2О, картофель (сырой и отварной),

пипетки, бюретки, стаканы химические, колбы на 50 мл

Ход работы: 5г картофеля растереть с 20 каплями 10% хлористоводородной кислоты, добавить 20мл воды. Полученную массу отфильтровать, взять 5 мл фильтрата для титрования и титровать до розового окрашивания раствором 2,6-ДХФИ. Содержание витамина С в картофеле составляет 20 мг%.

Расчет содержания витамина С производится по формуле:

0,088 х VДХФИ х V1 х 100

Х = --, где :

V2 х В

0,088 - содержание витамина С в мг%,

V1 – общее количество экстракта, мл

V2 - объём экстракта, взятого для титрования, мл

В - навеска( количество продукта, взятого для анализа), г

VДХФИ - объём 0,001 н. р-ра ДХФИ, мл

100- перерасчет на 100 г продукта.

Результаты опыта записать в таблицу:

Исслед. вещество	Количество вещества, взятого для анализа	Разведе-ние	Количество вытяжки для титрования	Количество индикатора для титрования	Расчет	Ответ, мг%
Капуста
Карто-фель сырой
Карто-фель отварной

Работа III. Количественное определение витамина Р в чае

Принцип метода: количественное определение рутина основано на его способности окисляться перманганатом калия (КМnО4). Индикатором является индигокармин. Установлено, что 1 мл 0,1 N раствора КМnО4 окисляет 6,4 мкг рутина.

Материальное обеспечение:

0,05 N раствор КMnО4, индигокармин, чай

колбочки, пипетки на 10 мл, бюретки

Ход работы: к 100мг чая добавить 50мл горячей дистиллированной воды. Экстракцию провести в течение 5мин. К 10мл экстракта добавить 10мл дистиллированной воды и 5капель индигокармина. Появляется сине-зеленое окрашивание. Титруют 0,05 N раствором КМnO4 до появления желтой окраски.

Содержание витамина Р в чае составляет 30-50 мг%

Расчет содержания витамина Р: 3,2 х V(КМпО4) х V1 х 100

Х= , где:

V2 х Р

3,2- коэффициент пересчета,

V(КМnО4) - результат титрования 0.05 N раствором КМnО4,

100- перерасчет на 100 г продукта.

Р – навеска, мг

V1- объем раствора с навеской, мл

V2- объем для титрования, мл.

Результаты опыта записать в таблицу:

Исслед. вещество	Количество вещества, взятого для анализа	Разве-дение	Количество вытяжки, взятой для титрования	Количество индикатора, затраченного на титрование	Расчет	Ответ(мг%)
Чай

Подпись преподавателя:

Приложение 1

Граф логической структуры

 

ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ И САМОКОРРЕКЦИИ СОДЕРЖАТЕЛЬНОГО МОДУЛЯ «РОЛЬ ФЕРМЕНТОВ И ВИТАМИНОВ В ОБМЕНЕ ВЕЩЕСТВ»

Задача 1. При изучении активности основного фермента синтеза гликогена - гликогенсинтазы было выяснено, что этот фермент активируется путем отщепления неорганического фосфата от белковой молекулы.

1. Как называется такой вид активации?

А. Частичный протеолиз

В. Фосфорилирование

С. Дефосфорилирование

D. Ассоциация субъединиц

Е. Диссоциация субъединиц

2. К какому классу относится этот фермент?

А. Оксидо-редуктазы

В. Трансферазы

С. Гидролазы

D. Лиазы

Е. Изомеразы

Задача 2. У гастроэнтерологического больного с пониженной кислотностью желудочного сока нарушено переваривание белков в желудке вследствие сниженной активности протеолитического фермента пепсина.

1. Какие свойства пепсина проявляется в данном случае?

А. Специфичность

В. Зависимость от рН

С. Термолабильность

2. Каким видом специфичности обладает этот фермент?

А. Относительной

В. Абсолютной

С. Стереоспецифичностью

3. К какому классу ферментов относится этот фермент?

А. Оксидо-редуктазы

В. Трансферазы

С. Гидролазы

D. Лиазы

Е. Изомеразы

Задача 3. Урологическому больному в связи с подозрением на рак простаты была исследована активность в крови индикаторного фермента для данной патологии - кислой фосфатазы.

1. Какие ферменты называют индикаторными?

А. Ферменты, активность которых высока в тканях и в крови

В. Ферменты, активность которых высока только в крови

С. Ферменты, активность которых высока в тканях и повышается в крови при деструкции ткани

2. К какому классу ферментов относится данный индикаторный фермент?

А. Оксидо-редуктазы

В. Трансферазы

С. Гидролазы

D. Лиазы

Е. Изомеразы

Задача 4. В норме поджелудочная железа защищена от протеолитического действия синтезируемых в ней ферментов, в частности, трипсина. Это обеспечивается, прежде всего, тем, что трипсин синтезируется в виде неактивного предшественника - трипсиногена. При остром панкреатите происходит внутриклеточная активация трипсина, химотрипсина и в результате их действия расщепляются структурные белки, что ведет к разрушению тканей. Применяемые в данном случае лекарственные препараты - трасилол, контрикал - являются структурными аналогами субстратов трипсина.

1. Каков механизм активации этих протеолитических ферментов?

А. Частичный протеолиз

В. Фосфорилирование

С. Дефосфорилирование

D. Ассоциация субъединиц

Е. Диссоциация субъединиц

2. К какому классу ферментов они относится?

А. Оксидо-редуктазы

В. Трансферазы

С. Гидролазы

D. Лиазы

Е. Изомеразы

3. Каким видом специфичности обладают эти ферменты?

А. Относительной

В. Абсолютной

С. Стереоспецифичностью

4. На чем основано лечебное действие применяемого лекарственного препарата?

А. Является активатором трипсина

В. Является конкурентным ингибитором трипсина

С. Является неконкурентным ингибитором трипсина

Задача 5. В клетках E. coli cинтез пиримидиновых нуклеотидов происходит по следующему метаболическому пути:

СО2 Е1 карбамоил - Е2 карбамоил Е3

NН3 -> фосфат -> аспартат -> дигидро

2 АТФ оротат

Е Е n Еn+1

-> Р...........> УТФ -> ЦТФ

При увеличении в клетке концентрации ЦТФ синтез пиримидиновых нуклеотидов (УТФ, ЦТФ) прекращается. При этом наблюдается снижение концентрации и других продуктов этого метаболического пути.

1. Какое соединение является ингибитором в этом случае?

А. Карбамоилфосфат

В. ЦТФ

С. УТФ

D. NН3

E. СО2

Задача 6. У больного желчекаменной болезнью нарушена темновая адаптация, наблюдаются частые конъюнктивиты и сухость слизистых оболочек.

1. Недостаток какого витамина может наблюдаться у данного больного?

А. Аскорбиновой кислоты

В. Никотинамида

С. Витамина К

D. Витамина А

E. Витамин В12

2. Как называется это состояние?

А. Гиповитаминоз

В. Авитаминоз

С. Гипервитаминоз

Задача 7. Зная, что витамин К участвует в свертывающей системе крови, медсестра обработала кровоточащую рану раствором этого витамина. Окажет ли витамин К противосвертывающий эффект в данном случае?

А. Да

В. Нет

Задача 8. Шахтеру, извлеченному из-под завала, назначена комплексная терапия, включающая, помимо других средств, антиоксиданты. Какие витамины обладают таким действием?

А. Витамин Е

В. Витамин А

С. Витамин С

D. Витамин К

Е. Витамин РР

Задача 9. Больной лейкозом проходил курс химиотерапии, получая 4-аминоптерин, тормозящий биосинтез нуклеиновых кислот. Антагонистом какого витамина является данный препарат?

А. Тиамина

В. Витамина А

С. Витамина С

D. Фолиевой кислоты

Е. Пантотеновой кислоты