E. Глюкозо-1-фосфат

Задача 5. При болезни Андерсона, вследствие отсутствия одного из ферментов синтеза гликоген имеет линейную структуру, что приводит к нарушению его распада и накоплению в печени. При этом наблюдается гипогликемия, отсутствует ответ на действие адреналина или глюкагона. Какой фермент дефектен при данной патологии?

А. Гликозил-4,6-трансфераза

В. Гликогенсинтаза

С. Глюкозо-6-фосфатаза

D. Фруктокиназа

Е. Глюкокиназа

Правильность решения задач проверьте, сопоставив их с эталонами ответов.

Эталоны ответов к решению целевых обучающих задач.

1 – А; 4 - В.

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.

Инструкция к практическому занятию “Определение активности a-амилазы слюны»

Принцип метода: Метод основан на определении наименьшего количества амилазы (при максимальном разведении слюны), полностью расщепляющего весь добавленный крахмал. Амилазная активность слюны выражается количеством 1,0 % раствора крахмала в миллилитрах, которое расщепляется 1мл неразведенной слюны при температуре 38 С в течение 30 мин. В норме амилазная активность слюны равна 160-320. Амилазная активность обозначается А 38/30`. Этот метод широко используется для определения амилазной активности мочи.

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Материальное обеспечение: 0,1% раствор крахмала; 0,1% раствор йода в 0,2% растворе йодида калия; термостат; пипетки вместимостью от 1 до 10 мл.

Ход работы

1. В мерную пробирку соберите 1 мл слюны и разведите ее дистиллированной водой в соотношении 1:9.

2. В предварительно пронумерованных десять пробирок добавьте по 1 мл воды, в первую пробирку добавьте также и 1 мл разведенной в 10 раз слюны.

3. Содержимое первуй пробирки перемешайте, наберите 1 мл смеси в пипетку и перенесите эту смесь во вторую пробирку.

4. Содержимое второй пробирки перемешайте, наберите 1 мл смеси и перенесите ее в третью пробирку, и так далее до десятой пробирки.

5. Из десятой пробирки отберите 1 мл смеси и вылейте.

6. Во все пробирки добавьте по 1 мл воды и по 2 мл 0,1% раствора крахмала, перемешйте.

7. Пробирки поместите в термостат при 38 С на 30 минут.

8. Через 30 минут охладите пробирки под водопроводной водой, добавьте в каждую по 1 капле 0,1% раствора йода и перемешайте. При реакции с йодом жидкость в пробирках окрашивается в желтый, розовый и фиолетовый цвета.

9. Полученные данные занесите в таблицу.

10. Отметьте последнюю пробирку с желтой окраской, что свидетельствует о том, что гидролиз крахмала прошел в ней полностью и сделайте расчет.

	Разведение слюны
	1:20	1:40	1:80	1:160	1:320	1:640	1:1280	1:2560	1:5120	1:10240
	Пробирки
	1-я	2-я	3-я	4-я	5-я	6-я	7-я	8-я	9-я	10-я
Ок-рас-ка с рас-тво-ром йода

Расчет: Отметив пробирку, где гидролиз крахмала прошел полностью при наименьшем количестве фермента, в данной пробирке рассчитайте амилазную активность слюны по следующей пропорции:

А мл слюны расщепило 2 мл 0,1 % раствора крахмала,

1 мл слюны расщепил х мл раствора крахмала,

где А – количество неразведенной слюны.

Например, желтоватая окраска появилась в 4-й пробирке, где слюна была разведена в 160 раз; 1/160 мл слюны расщепила 2 мл 0,1% раствора крахмала; 1 мл неразведенной слюны расщепил х мл 0,1% раствора крахмала:

Х=2х1х160 =320мл 0,1% раствора крахмала. Х= 1

Следовательно, амилазная активность слюны А 38 °/ 30¢ равна 320.

ВЫВОДЫ:

Подпись преподавателя:

Приложение 1

Граф логической структуры

ТЕМА 1.9. АНАЭРОБНОЕ ОКИСЛЕНИЕ УГЛЕВОДОВ. ГЛИКОЛИЗ.

БИОСИНТЕЗ ГЛЮКОЗЫ – ГЛЮКОНЕОГЕНЕЗ

Актуальность темы

Около 50% энергетических потребностей организма обеспечивается углеводами. Работающие мышцы, эритроциты и некоторые другие ткани получают энергию за счет окисления гликогена до молочной кислоты, т. е. гликогенолиза. Значение этого процесса сводится к синтезу АТФ в анаэробных условиях ( не в цепи переноса электронов). Изучение этого процесса позволит понять причины возникновения, симптоматику многочисленных патологических состояний, связанных с нарушением энергетического обмена в различных тканях при гипоксии. Эти знания будут необходимы при изучении разделов биохимии “ “Кровь”, “Нервная ткань”, “Мышечная ткань”, “Печень” и разделов патофизиологии, патанатомии, фармакологии, эндокринологии, терапии, касающихся биоэнергетики.

Теперь ознакомьтесь с целями занятия.

Общая цель

Уметь интерпретировать механизм анаэробного окисления углеводов в организме человека по конечным продуктам этого процесса для оценки энергетического обеспечения организма в норме и патологии.

Конкретные цели: Цели исходного уровня:

Уметь:

1. Анализировать результаты определения молочной кислоты - конечного продукта гликогенолиза.	1.Анализировать результаты определения молочной кислоты с помощью реакции Уффельмана (кафедра медицинской и фармацевтической химии).
2. Анализировать убыль фосфата в мышечной ткани как следствие образования АТФ в процессе гликогенолиза.	2. Анализировать результаты определения неорганического фосфата с помощью молибденового реактива (кафедра медицинской и фармацевтической химии).
3.Анализировать информацию о функционировании гликогенолиза в мышечной ткани для оценки энергетического обеспечения организма.	3.Анализировать структуру АТФ и структуру гликогена (кафедра медицинской и фармацевтической химии ).

Для проверки исходного уровня Вам предлагается выполнить ряд заданий.

Задания для самопроверки и самокоррекции исходного уровня

Задание 1. С пищей животного происхождения в желудочно-кишечный тракт человека поступил гликоген, где произошел его ферментативный гидролиз. Какой конечный продукт образовался в результате этого процесса?

А. Глюкоза

В. Лактат

С. Лактоза

D. Галактоза

Е. Фруктоза

Задание 2. В пробирку с раствором фенола добавили раствор хлорного железа. Образовался фенолят железа. Наличие какого вещества в исследуемом растворе можно определить с помощью фенолята железа?

А. Лактата

В. Гликогена

С. Глюкозы

D. Фосфата

Е. Фруктозы

Задание 3. В растворе с помощью специфических реакций определены следующие продукты гидролиза химического вещества: аденин, рибоза, неорганический фосфат. Какое вещество было подвергнуто гидролизу?

А. Аденозинтрифосфат

В. Аденозин

С. Гуанозинмонофосфат

D. Инозинмонофосфат

Е. Гуанозин

Задание 4. Из тканей горячей щелочью извлекли гликоген, а затем подвергли гидролизу в кислой среде. Какое вещество образовалось в результате гидролиза гликогена?

А. Амилопектин

В. Мальтоза

С. Сахароза

D. Фруктоза

Е. Глюкоза

Задание 5. После добавления к исследуемому раствору молибденового реактива с последующим кипячением и охлаждением раствора образовался кристаллический лимонно-желтый осадок. Какое вещество было обнаружено в растворе?

А. Крахмал

В. Гликоген

С. Лактат

D. Глюкоза

Е. Фосфат

Задание 6. В растворе с помощью серебряной пробы было открыто пуриновое основание. Какое вещество предположительно может содержаться в исследуемом растворе?

А. Дигидроуридин

В. Уридинмонофосфат

С. Аденозинтрифосфат

D. Цитидинтрифосфат

Е. Тимидинтрифосфат

Правильность решений проверьте, сопоставив их с эталонами ответов.

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

1 – А; 2 – А; 3 – А

Информацию для восполнения исходного уровня можно найти в следующей литературе:

1.,Бауков химия. М.: Медицина, 1985. – С.163, 243-244.

2 Лекции по биоорганической химии.

Содержание обучения

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

Основные теоретические вопросы, позволяющие выполнить целевые виды деятельности:

1.Механизм реакции гликолиза и гликогенолиза.

2. Ферменты, катализирующие реакции гликолиза и гликогенолиза.

3.Биологическая роль гликолиза и гликогенолиза.

4. Методики оценки функционирования гликогенолиза по определению конечных продуктов.

5. Спиртовое брожение.

6. Глюконеогенез. Биологическое значение и механизм этого процесса.

7. Судьба лактата. Цикл Кори.

8. Гипоэнергетические состояния, связанные с гипоксией.

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

Обязательная литература:

1. І. Біологічна хімія. – Київ.: Укрмедкнига, 2000. – С. 146 – 155, 166-172.

2. Тестовые задания по биологической химии/ под ред. – Донецк, 2000.-

С.

3.Лекции по биохимии.

4.Граф логической структуры (Приложение 1).

5.Инструкция к практическому занятию.

Дополнительная литература:

1. , Коровкин химия.-М.: Медицина,1998.-С.327-335, 338-343, 361-362

2 ., Коровкин химия.-М.: Медицина,1990.-С. 244-252,255-259

3. Николаев химия. - М.:Высшая школа, 1989.-С. 230-231, 237-246, 248-252,255-256.

4 .Николаев химия. - М.: информационное агентство», 1998. – С. 241-246

После изучения вышеперечисленных вопросов для самопроверки усвоения матери-

ала по изучаемой теме предлагается решить следующие целевые обучающие задачи.

Правильность решения задач можно проверить, сопоставив с эталонами ответов.

Целевые обучающие задачи

Задача 1.В эксперименте по изучению гликогенолиза в контрольную пробирку внесли

мышечный экстракт и гликоген. В опытной пробирке гликоген был заменен физиоло-

гическим раствором. Как изменилась окраска раствора в опытной пробирке после прове-

дения реакции Уффельмана на наличие молочной кислоты?

А. Появилась фиолетовая окраска.

В. Появилась желто-зеленая окраска.

С. Появилась синяя окраска.

D. Появилась розовая окраска.

Е. Появилась зеленая окраска.

Задача 2 Эритроциты не имеют митохондрий. Какой конечный продукт окисления глюко-

зы в них образуется?

А. Лактат.

В. Пируват

С. СО2

D. Н2О

Е. Ацетил-КoА

Задача 3 К мышечному экстракту добавили гликоген. С помощью молибденового реактива определи убыль фосфата в процессе гликогенолиза. На синтез какого соединения был использован неорганический фосфат?

А. Аденизинтрифосфата.

В.. Аденизиндифосфата

С.. Аденизинмонофосфата

D. Лактата.

Е. Пирувата

Задача 4 Бегун преодолел дистанцию 100м за 12 секунд. Какой биохимический процесс обеспечил работающие мышцы энергией?

А. Гликогенолиз.

В. Окисление жирных кислот

С. Аэробное окисление глюкозы

D. Окисление кетоновых тел

Е. Окислительное дезаминирование аминокислот

Задача 5 При проведении исследования на сердце, перфузируемом в анаэробных условиях,

выявлено снижение сократимости миокарда, уменьшение в нем гликогена и повышение

лактата за счет резкого повышения активности фермента фосфофруктокиназы. Увеличе-

ние содержания какого вещества в сердечной мышце привело к активации этого фермента?

А. Аденозинтрифосфата

В. Лактата

С. Пирувата

D. Аденозиндифосфата

Е. Глюкозы

Задача 6 У мутантных мышей в мышечной ткани отсутствует фермент, превращающий

неактивную гликогенфосфорилазу в активную. При попытке убежать от опасности у них

возникают судороги. Нарушение какого процесса делает невозможным бег у этих мышей?

А. Гликогенолиза

В. Аэробного окисления глюкозы.

С. Гликолиза.

D. Глюконеогенеза

Е. Глюкогенеза

Правильность решения проверьте, сопоставив их с эталонами ответов.

Эталоны ответов к решению целевых обучающих задач:

1 – В; 3 – А; 6 - А

Краткие методические рекомендации к проведению занятия

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

Инструкция к практическому занятию

Работа I. Моделирование реакций гликогенолиза

Принцип работы: О протекании реакции гликогенолиза судят по образованию молочной кислоты и по убыли неорганического фосфата после инкубации гомогената ткани с гликогеном.

Материальное обеспечение:

1.Гомогенат мышц

2.Фосфатный буферный раствор, рН 7,4

3.Раствор гликогена 1%

4.Физиологическтй раствор

5.Раствор фенола 1%

6.Раствор хлорного железа 1%

7.Раствор молибденовокислого аммония

8.Раствор аскорбиновой кислоты, пипетки, химические стаканы объемом до 50 мл, пробирки.

Ход работы: В два химических стаканчика внести по 5 мл мышечного гомогената, добавить 5 мл фосфатного буферного раствора, рН 7,4. В первый стаканчик добавить 5 мл 1% раствора гликогена, во второй - 5 мл физиологического раствора. Стаканчики поставить на инкубацию в термостат на 15 мин при 37 С. После инкубации содержимое отфильтровать и определить качественно наличие молочной кислоты и неорганического фосфата в контрольной и опытной пробирках.

А. Определение молочной кислоты.

Ход работы: В 2-х пробирках готовят реактив Уффельмана: к 1 мл 1% раствора фенола добавить 0,2 мл 1% раствора хлорного железа. Образуется фенолят железа фиолетового цвета. К полученному раствору добавляют по каплям исследуемый раствор(в 1-ю –контроль, во 2-ю - опыт). При наличии молочной кислоты окраска переходит в желто-зеленую вследствие образования молочнокислого железа.

Б. Определение неорганического фосфата.

Ход работы: К 2 мл исследуемого раствора добавить 1 мл молибденовокислого аммония и 1 мл аскорбиновой кислоты. В результате образования фосфорномолибденовой сини появляется окраска, интенсивность которой зависит от количества неорганического фосфата в исследуемом растворе.

Результаты работы занести в таблицу.

№

Ферментативный

препарат

Субстрат

Реакция на молочную

кислоту

Реакция на неорганический

фосфат

Мышечный экстракт

Гликоген

Физиологичес-

кий раствор

ВЫВОДЫ:

Подпись преподавателя:

Приложение 1

Граф логической структуры

ТЕМА 1.10. ИССЛЕДОВАНИЕ АЭРОБНОГО ОКИСЛЕНИЯ ГЛЮКОЗЫ. ПЕНТОЗОФОСФАТНЫЙ ПУТЬ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ГЛЮКОЗЫ

Актуальность темы

В условиях нормального клеточного дыхания аэробное окисление глюкозы является основным источником энергии для большинства тканей организма человека с точки зрения энергетической ценности.

Вместе с этим существует альтернативный механизм метаболизма глюкозы - пентозофосфатный, в результате функционирования которого образуется другой тип метаболической энергии - восстановленный НАДФ+ (НАДФН), который используется в разных реакциях восстановительного биосинтеза.

Основным промежуточным продуктом углеводного обмена является пируват, который в анаэробных условиях (гипоксия )восстанавливается в лактат, в аэробных условиях- превращается в ацетил-КоА, окисляемый в ЦТК до углекислого газа и воды. Он также может быть использован для синтеза глюкозы путем глюконеогенеза, что обеспечивает нормальную концентрацию глюкозы в крови. Изучение этих процессов позволит понять причины возникновения, симптоматику многочисленных патологических состояний, связанных с указанными превращениями углеводов. Эти знания будут необходимы при изучении разделов биохимии «Кровь», «Нервная ткань», «Мышечная ткань», «Соединительная ткань», «Печень» и разделов патологической физиологии, патологической анатомии, фармакологии, эндокринологии, терапии.

Теперь ознакомьтесь с целями занятия.

Общая цель

Уметь интерпретировать механизм аэробного окисления углеводов в организме человека по промежуточному продукту этого процесса для оценки энергетического обеспечения организма в норме и патологии.

Конкретные цели : Цели исходного уровня:

Уметь:

1.Интерпретировать наличие в моче пировиноградной кислоты как промежуточного продукта окисления глюкозы в тканях.	1.Интерпретировать количество пировиноградной кислоты в биологических жидкостях фотоколориметрическим методом с использованием калибровочного графика (кафедра медицинской и фармацевтической химии).
2.Анализировать содержание пирувата в моче для оценки аэробного окисления углеводов в норме и патологии.	2.Анализировать структуру кетокислот и проводить качественные реакции на кетокислоты (кафедра медицинской и фармацевтической химии)
3.Анализировать информацию о протекании аэробного окисления глюкозы в тканях для оценки энергетического обеспечения организма в норме и патологии.	3.Анализировать структуру АТФ (кафедра медицинской и фармацевтической химии).

Для проверки исходного уровня Вам предлагается выполнить ряд заданий.

Задания для самопроверки и самокоррекции исходного уровня

Задание 1. При взаимодействии пировиноградной кислоты (ПВК) с 2,4-динитрофенилгидразином в щелочной среде появилось желто-оранжевое окрашивание. Какое вещество, образовавшееся в результате реакции, придало раствору такую окраску?

А. Ацетил КоА

В. Гидразон пирувата

С. Фенилпируват

D. Фенилуксусная кислота

Е. Фенилаланин

Задание 2. В гидролизате с помощью специфических реакций определены следующие продукты гидролиза : аденин, рибоза, неорганический фосфат. Какое вещество было подвергнуто гидролизу?

А. Аденозинтрифосфат

В. Аденозин

С. Цитидинмонофосфат

D. Уридин

Е. Гуанозиндифосфат

Задание 3. Врач-лаборант для определения количества ПВК в моче использовал калибровочный график. Какие растворы пирувата использовал лаборант для построения калибровочного графика? А. С низким содержанием пирувата

В. С высоким содержанием пирувата

С. Лишенные пирувата

D. Стандартные растворы пирувата

Е. Растворы пирувата с добавлением кислоты

Задание 4. В исследуемом растворе содержатся окси - и кетокислоты. С помощью какой реакции можно определить их наличие?

А. Добавлением нитрата серебра и едкого натра

В. Добавлением крахмала

С. Добавлением хлорного железа и раствора брома

D. Добавлением фенолфталеина

Е. Добавлением хромовой смеси.

Задание 5. К раствору кислоты добавили хлорид железа, образовалось фиолетовое окрашивание. При добавлении раствора брома окраска исчезла. Выберите кислоту, бромпроизводное которой представляет собой бесцветное соединение.

А. Молочная кислота

В. Пировиноградная кислота

С. Яблочная кислота

D. Лимонная кислота

Е. Гликолевая кислота.

Правильность решения проверьте, сопоставив их с эталонами ответов.

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

1 - В, 2 - А, 3 - D.

Информацию для восполнения исходного уровня можно найти в следующей литературе:

1.,Бауков химия. - М.: Медицина, 1991. – С.263-267

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.Превращения пирувата как основного промежуточного продукта обмена углеводов в аэробных и анаэробных условиях.

2.Эффекты Пастера и Кребтри.

3.Аэробное окисление углеводов. Биологическое значение и механизм это процесса.

4.Подсчет энергетического баланса аэробного окисления одной молекулы глюкозы.

5.Гипоэнергетические состояния, связанные с гипоксией, гиповитаминозами.

6.Пентозофосфатный путь окисления глюкозы. Биологическое значение и механизм этого процесса. Заболевания, связанные с недостатком Глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы.

7. Количественное определение пировиноградной кислоты в моче и клинико-диагностическое значение результатов исследования.

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

Обязательная литература

1. Біологічна хімія.- Київ-Тернопіль.:Укрмедкнига, 2000.-С.144-145, 153, 156-162, 154-155.

2. Практикум з біологічної хімії / за ред. .- Київ: Здоров′я, 2002 - С.

3.Тестовые задания по биологической химии/ Под ред. Б.Г. Борзенко.-Донецк,2000.-С. 73-104

4. Лекции по биохимии

5.Граф логической структуры (Приложение 1)

6.Инструкция к практическому занятию

Дополнительная литература

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

2., Коровкин химия.-М.: Медицина, 1990. - С. 259 – 261,265-273.

3.Николаев химия. - М.:Высшая школа, 1989.- С. ,

4.Николаев химия. - М.: информационное агентство», 1998.-С.237-241,256-260

5., Ивченко к лабораторным занятиям по биохимии. - М.:Медицина, 1983. - С.

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

Правильность решения задач можно проверить, сопоставив их с эталонами ответов.

Целевые обучающие задачи

Задача 1. У пациента, страдающего гиповитаминозом В1 , в моче резко повысилось содержание пирувата. Какой процесс углеводного обмена нарушен у пациента?

А. Синтез гликогена

В. Гликогенолиз

С. Аэробное окисление глюкозы

D. Глюконеогенез

Е. Превращение галактозы в глюкозу

Задача 2. У пациента, страдающего сердечной недостаточностью, содержание пирувата в моче составило 380 мкмоль/ сут. С угнетением какого процесса связано такое изменение концентрации пирувата?

А. Распада гликогена

В. Гликолиза

С. Тканевого діхания

D. Глюконеогенеза

Е. Превращение фруктозы в глюкозу

Задача 3.К гомогенату мышц, где протекал гликолиз, добавили кислород. Образование молочной кислоты прекратилось. Образованием какого конечного продукта закончится процесс в этом случае?

А. Углекислого газа

В. Фруктозы

С. Ацетил-КоА

D. Пирувата

Е. Молочной кислоты.

Задача 4. В пробу, где протекает аэробный гликолиз, добавили растворы едкого калия и 2,4-динитрофенилгидразина. Появилось желто-оранжевое окрашивание. Наличие какого промежуточного продукта аэробного окислени углеводов было открыто в пробе?

А. Лактата

В. Глюкозы

С. Пирувата

D. Трифосфоглицерата

Е. Фруктозo-6-фосфата

Задача 5.У пациента, страдающего ишемической болезнью сердца, после проведенного лечения энергетическое обеспечение сердечной мышцы значительно улучшилось. Сколько молекул АТФ обеспечивает сердечной мышце окисление одной молекулы глюкозы после лечения?

А. 12 АТФ

В. 15 АТФ

С. 2 АТФ

D. 3 АТФ

Е. 38 АТФ

Правильность решений проверьте, сопоставив их с эталонами ответов.

Эталоны ответов к решению целевых обучающих задач:

1 - С, 2 - С.

Краткие методические рекомендации к проведению занятия

Инструкция к практическому занятию «Количественное определение пировиноградной кислоты в моче»

Принцип метода: Пировиноградная кислота, взаимодействуя с 2,4-динитрофенилгидразином в щелочной среде, образует 2,4-динитрофенилгидразоны пировиноградной кислоты желто-оранжевого цвета, интенсивность окрашивания которых пропорциональна концентрации пировиноградной кислоты.

Материальное обеспечение:

1. Раствор едкого калия 2,5 %

2. Раствор 2,4-динитрофенилгидразина 0,1%

3. Исследуемая моча, пробирки, пипетки, ФЭК.

Ход работы: Наливают в пробирку 1мл мочи, добавляют 1мл 2,5% спиртового раствора КОН, перемешивают 1 минуту, затем приливают 0,5 мл 0,1% раствора 2,4-динитрофенилгидразина, вновь перемешивают и оставляют стоять на 15 минут при комнатной температуре. Фотометрируют на ФЭКе.

Расчет: содержание пировиноградной кислоты в моче (в мкмолях) проводят по готовому калибровочному графику. Найденную величину умножают на суточный диурез (1500 мл для мужчин и 1200 мл для женщин и на коэффициент 11,2 для перевода в систему «СИ») и получают содержание ПВК в суточной моче. За сутки в норме с мочой выделяется 113,7-283,9 мкмолей пировиноградной кислоты.

ВЫВОДЫ:

Подпись преподавателя:

Приложение 1

Граф логической структуры

ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ И САМОКОРРЕКЦИИ СОДЕРЖАТЕЛЬНОГО МОДУЛЯ «МЕТАБОЛИЗМ УГЛЕВОДОВ И ЕГО РЕГУЛЯЦИЯ»

Задача 1. Экспериментальным путем выявлено, что превращение пирувата в фосфоенолпируват происходит в присутствии витамина. Какого именно?

A. Рибофлавина

B. Тиамина

C. Пиридоксина

D. Биотина

E. Убихинона

Задача 2. В клинику госпитализирована студентка 20 лет, которая в течение длительного времени питалась в основном очищенным рисом. Врач поставил предварительный диагноз: полиневрит (бери-бери). Какой биохимический критерий диагностики можно выбрать для подтверждения диагноза?

А. Определение глюкозы в крови

В. Определение пировиноградной кислоты в крови

С. Определение альфа-липопротеинов в крови

D. Определение кетоновых тел в крови

Е. Определение мочевины в крови

Задача 3. В процессе синтеза глюкозы из пирувата используется энергия. Сколько молекул АТФ будет затрачено?

А. 2 АТФ

В. 6 АТФ

С. 5 АТФ

D. 12 АТФ

E. 4 АТФ

Задача 4 . У пациента увеличена печень, отмечается выраженная гипогликемия между приемами пищи. Биопсия печени показала избыточное содержание гликогена измененной структуры (короткие внешние ветви). Какова причина заболевания?

А. Недостаток инсулина

B. Дефект амило-1,6- глюкозидазы

C. Дефект гликогенсинтазы

D. Дефект лактазы

E. Нарушение глюконеогенеза

Задача 5. У пациента, длительно страдающего хроническим энтероколитом, после приема молока стали появляться метеоризм, диарея, колики. С недостаточностью какого фермента кишечника это связано?

А. Амилазы

В. Сахаразы

С. Лактазы

D. Мальтазы

Е. Гликогенсинтазы

Задача 6. У ребенка после приема молока наблюдаются рвота и понос. При обследовании выявлено замедленное умственное развитие, наличие катаракты. Предположительный диагноз - галактоземия. Какое соединение, накапливаясь в тканях при этой патологии, оказывает токсический эффект на организм?

А. Галактоза

В. Глюкозо-1-фосфат

С. Фруктоза

Д. Галактозо-6-фосфат

Е. УДФ-галактоза

Задача 7. При лечении малярии препаратами хинина возникает гемолиз эритроцитов, так как снижается активность глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы. Торможением какого метаболического процесса сопровождается данная терапия?

А. Гликолиза

В. Гликогенолиза

С. Глюконеогенеза

D. Пентозофосфатного пути окисления глюкозы

Е. Синтеза гликогена

Задача 8. При умеренных физических нагрузках распад гликогена в мышцах обеспечивается активированной фосфорилазой «в». Какое вещество является ее аллостерическим активатором?

А. АМФ

B. АТФ

C. Пирофосфат

D. ЦТФ

E. ГТФ

Задача 9. В ходе экспериментального исследования выявлено, что в образовании сукцинил-КоА в цикле трикарбоновых кислот принимает участие мультиферментный комплекс. Выберете его коферменты.

А. ТПФ, ЛК, НАД, ФМН, КоАSH

B. ТПФ, НАД, ТГФК, ФАД, ФМН

C. ТПФ, ЛК, КоАSH, ФАД, НАД

D. ТПФ, ФАД, ФМН, ЛК, НАД

E. КоАSH, НАДФ, ЛК, ФАД, ФМН

Задача 10. В ходе эксперимента выявлено, что фосфофруктокиназа является ключевым ферментом гликолиза. Какое соединение является ее аллостерическим ингибитором?

А. Пируват

B. Цитрат

C. Фумарат

D. Глицеральдегид-3-фосфат

E. Фруктозо-6-фосфат

Эталоны ответов: 2 –В, 3 – В, 10 – B.

СОДЕРЖАТЕЛЬНЫЙ МОДУЛЬ 4 «МЕТАБОЛИЗМ ЛИПИДОВ И ЕГО РЕГУЛЯЦИЯ»

Актуальность темы. Липиды организма значительно различаются по структуре и функциям в живой клетке. Одни из них являются компонентами биологических мембран, влияя на их проницаемость, участвуя в передаче нервных импульсов и в создании межклеточных контактов. Другие образуют энергетический резерв, создают термоизоляционные покровы, защищают органы и ткани от механических воздействий. Липиды, как и все молекулы организма, постоянно включаются в метаболические превращения. Нарушения липидного обмена лежат в основе ожирения и таких распространенных заболеваний как гипертоническая болезнь и атеросклероз, а также является причиной ряда наследственных болезней. В этой связи перед врачами стоит серьезная задача профилактики нарушений липидного обмена.

Общая цель содержательного модуля «Обмен липидов и его регуляция»: уметь интерпретировать процессы метаболизма липидов в норме и при патологии для последующего использования этих данных в клинике внутренних болезней.

Конкретные цели: Цели исходного уровня:

Уметь:

1. Интерпретировать особенности пере-варивания липидов в норме и его возможные нарушения	Интерпретировать строение тканей че-ловека (кафедра гистологии)
2. Интерпретировать обмен жирных кислот и его возможные нарушения	Интерпретировать данные о строении, свойствах и методах исследования простых и сложных липидов (кафедра медицинской и фармацевтической химии)
3. Интерпретировать обмен холестерина и его возможные нарушения
4. Интерпретировать обмен триацил-глицеролов и его возможные нарушения
5. Интерпретировать обмен фосфо-глицеридов и его возможные нарушения
6. Интерпретировать особенности тран-спорта экзогенных и эндогенных липидов и его возможные нарушения

ТЕМА 1.11. СТРУКТУРА И ФУНКЦИИ КЛЕТОЧНЫХ МЕМБРАН

Актуальность темы

Изучение биологических мембран необходимо для понимания таких процессов как взаимодействие клеток при образовании тканей, трофика тканей, фагоцитоз, секреция, трансформация энергии в клетке. Структура и функция мембран нарушаются при ряде заболеваний и нередко составляют существенный этап патогенеза болезни.

Мембраны являются наиболее распространенными клеточными органеллами. Основными мембранными структурами клетки являются плазматическая мембраны, эндоплазматический ретикулум, аппарат Гольджи, митохондриальная и ядерная мембраны. Каждая из них имеет свои структурные особенности и выполняет специфические функции, но все они построены по единому типу.

Теперь ознакомьтесь с целями занятия.

Общая цель

На основании анализа химического состава липидов клеточных мембран интерпретировать их физико-химические свойства, функции и мембранные патологии.

Конкретные цели: Цели исходного уровня:

Уметь:

1. Анализировать по качественным реакциям составные компоненты глицерофосфолипидов клеточных мембран.	1. Анализировать процесс гидролиза липидов (кафедра медицинской и фармацевтической химии)
2.Интерпретировать амфифильность липидов клеточных мембран как основу их избирательной проницаемости.	2.Интерпретировать гидрофобность и гидрофильность компонентов сложных липидов(кафедра медицинской и фармацевтической химии).
3.Интерпретировать физико-химические свойства сложных липидов мембран, определяющих их взаимодействие с белковыми компонентами.	3.Интерпретировать степень гидрофильности радикалов аминокислот (кафедра медицинской и фармацевтической химии)
4. Интерпретировать роль процессов перекисного окисления мембранных липидов в поддержании структурной целостности мембран клеток и регуляции клеточного ответа.

Для проверки исходного уровня Вам предлагается выполнить ряд заданий.

Задания для самопроверки и самокоррекции исходного уровня знаний

Задание 1. Из мозга экспериментального животного экстрагировали органическими растворителями составной компонент и провели его гидролиз. В результате качественных реакций в гидролизате обнаружили фосфорную кислоту, глицерин, жирные кислоты, холин. Какое вещество было выделено и подверглось гидролизу?

А. Холестерин

В. Триглицерид

С. Фосфатидилсерин

D. Лецитин

Е. Фосфатидная кислота

Задание 2.Из печени крысы органическими растворителями экстрагировали вещество клеточных мембран и гидролизовали его. В гидролизате обнаружили сфингозин, фосфорную кислоту, холин, пальмитиновую кислоту. Какое вещество экстрагировали из мембран клеток печени?

А. Холестерид

В. Тристеарат

С. Сфингомиелин

D. Фосфaтидилхолин

Е. Кефалин

Задание 3. В эксперименте из селезенки крыс выделили белок, гидролизовали его на аминокислоты и исследовали аминокислотный состав гидролизата методом хроматографии на бумаге. Какая из аминокислот гидролизата мигрирует дальше от линии старта на хроматограмме?

А. Глицин

В. Глутамин

С. Аспарагин

D. Валин

Е. Аргинин

Задание 4. В эксперименте подвергли кислотному гидролизу липиды, выделенные из печени крысы:

СН2 – СН2 - NН+3

Какие компоненты были обнаружены в гидролизате?

А. Глицерин

В. Холестерин

С. Этанол

D. Холин

Е. Бутанол

Задание 5. В эксперименте подвергли кислотному гидролизу липиды жировой ткани крысы, имеющие следующую структуру:

СН2 – О – СО – С17 Н35

CН – О – СО – С 15Н29

СН2 – О – СО – С17 Н29

Какие компоненты были обнаружены в гидролизате?

А. Пальмитоолеиновая кислота

В. Сфингозин

С. Линолевая кислота

D. Масляная кислота

Е. Арахидоновая кислота

Правильность решения проверьте, сопоставив их с эталонами ответов.

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

1 – D, 2 – С.

Информацию для восполнения исходного уровня можно найти в следующей литературе:

1.,Бауков химия. М.: Медицина, 1991. – С. 314-321, 462 – 466.

2.Лекции по биоорганической химии.

Содержание обучения

Основные теоретические вопросы, позволяющие выполнить целевые виды деятельности:

1. Биологические мембраны: строение, биологическая роль.

2. Структура и свойства липидов клеточных мембран:

а) глицерофосфолипиды;

б) сфинголипиды;

в) гликолипиды;

г) холестерин.

3. Мембранные белки. Вклад мембран в регуляцию рецепторного ответа.

4. Перекисное окисление липидов (ПОЛ). Поддержание структурно-функциональной целостности мембран.

5. Механизмы трансмембранного транспорта веществ.

6. Методика выделение лецитинов и изучение их состава.

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

Обязательная литература

1. Біологічна хімія.- Київ-Тернопіль.:Укрмедкнига, 2000.-С. 78-85.

2.Тестовые задания по биологической химии/ Под ред. Б.Г. Борзенко.-Донецк,2000.-С.273-275.

3.Лекции по биохимии.

4.Граф логической структуры (Приложение 1).

5.Инструкция к практическому занятию.

Дополнительная литература

1., Коровкин химия.-М.: Медицина,1998.-С. 194-203, 298-312.

2.Николаев химия. - М.: информационное агентство», 1998. - С. 178-199.

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

Целевые обучающие задачи

Задача 1. В эксперименте на крысах изучали механизм всасывания глюкозы в кишечнике. Обнаружили замедление всасывания под действием ингибиторов синтеза АТФ. Какова особенность активного транспорта веществ через биологические мембраны?

А. Перенос веществ по градиенту концентрации

В. Перенос веществ против градиента концентрации

С. Перенос веществ осуществляется без помощи белков-переносчиков

D. Скорость переноса зависит от концентрации переносимых веществ

Е. Зависимость скорости переноса от концентрации переносимых веществ имеет

линейный характер

Задача 2. В процессе эксперимента студенты выделили клеточные мембраны эритроцитов и исследовали их составные компоненты. Какие соединения были выделены из мембран?

А. Хромопротеиды

В. Нуклеопротеиды

С. Фосфолипиды

D. Триацилглицериды

Е. Ураты

Задача 3. Из мембран гепатоцитов печени крыс экспериментально выделили гормональные рецепторы глюкогона и адреналина и идентифицировали их структуру. Какова химическая природа гормональных рецепторов?

А. Нуклеопротеиды

В. Гликопротеиды

С. Фосфолипиды

D. Сфингомиелины

Е. Липопротеиды

Задача 4. Избирательная проницаемость клеточных мембран обусловлена амфифильностью их структурных компонентов. Укажите структурные компоненты, мембранних фосфолипидов, обладающие гидрофобными свойствами.

А. Этаноламин

В. Сфингозин

С. Холин

D. Олеиновая кислота

Е. Фосфорная кислота

Задача 5. Избирательная проницаемость мембраны не позволяет ряду соединений проникать внутрь клетки и выходить из неё. Выберите эти соединения из нижеперечисленных.

А. Гормоны белковой природы

В. Стероидные гормоны

С. Глюкозо-6-фосфат

D. Глюкоза

Е. Пальмитиновая кислота

Правильность решения проверьте, сопоставив их с эталонами ответов.

Эталоны ответов к решению целевых обучающих задач:

1 – В, 2 – С.

Краткие методические рекомендации к проведению занятия

В конце занятия проходит итоговый контроль, подводятся итоги занятия.

Инструкция к лабораторной работе “Структура и функции клеточных мембран ”

Принцип метода: Желток куриного яйца очень богат фосфолипидами, и частности, лецитинами, поэтому является удобным объектом для выделения лецитинов и изучения их химических свойств. Извлечение лецитинов из желтка осуществляют из спиртового раствора, насыщенного хлористым кадмием. При этом выпадает белый осадок кадмиевого лецитина.

Материальное обеспечение::куриный желток, этиловый спирт, 10% раствор NAOH, 10% раствор НСI, K2SO4 кристал., пробирки, стекляная палочка, фильтровальная бумага, воронки, водяная баня.

Ход работы. Извлечение лецитинов из желтка. 0,5-1 г желтка помещают в пробирку, добавляют 3-5 мл горячего спирта, нагревают на водяной бане при 50-60 С в течение 10-15 минут и тщательно перемешивают содержимое стеклянной палочкой. По окончании экстракции жидкость фильтруют в сухую пробирку и с фильтратом проделывают реакции на лецитин.

1. Гидролиз лецитинов и определение продуктов гидролиза.

Большую часть фильтрата лецитинов упаривают в пробирке, добавляют 2-3 мл 10% раствора едкого натра и кипятят в течение 5-10 мин. Происходит гидролитический распад лецитина с отщеплением холина, жирных кислот, глицерина и фосфорной кислоты. В гидролизате устанавливают наличие жирных кислот, глицерина и фосфорной кислоты.

2. Гидролизат разбавляют небольшим количеством воды и подкисляют 10% раствором НСI: выпадает осадок свободных жирных кислот. Осадок отфильтровывают ; фильтрат нейтрализуют 10% раствором щелочи и упаривают на водяной бане досуха.

3. Часть сухого остатка смешивают с несколькими кристаллами сульфата калия и нагревают. При этом ощущается резкий запах акролеина, образовавшегося из глицерина и фосфорной кислоты.

ВЫВОДЫ:

Подпись преподавателя:

Приложение 1

Граф логической структуры