Ограниченное всасывание аминокислот растительной пищи связано с высоким содержанием в ней волокон, наличием специфических ингибиторов пищеварительных ферментов в некоторых продуктах (горох, соя), если эти ингибиторы не инактивированы предварительной термообработкой пищи.
3. 1. Решите задачу
С едой в организм человека попало 80 г белка в сутки, с мочой выделилось 17 г азота. Рассчитайте азотистый баланс. О чем он свидетельствует?
Содержание азота в белках в среднем составляет 16%.
3.2.Что подразумевают под азотистым балансом? В каких случаях он бывает положительным, отрицательным? Когда наблюдается азотистое равновесие?
На сегодняшний день белковая недостаточность продолжает оставаться важнейшей проблемой питания, особенно в странах со слаборазвитой экономикой. В результате белкового голодания развивается синдром квашиоркора.
Объясните, с уменьшением синтеза каких белков связаны клинические признаки синдрома квашиоркора. Дополните схему «порочного круга», развивающегося при синдроме квашиоркора, поставив вместо знаков «?» названия необходимых белков.↓ потребление белков → ↓ синтез клеточных белков:
↑
а) ↓ синтез? → отеки;
↑ б) ↓ синтез? → жировая инфильтрация печени;
в) ↓ синтез? → анемия;
← ← ← г) ↓ синтез? → ↓ переваривание белков
Этапы переваривания белков
Продумайте ответы на вопросы
Где происходит переваривание белков? В чем заключается роль желудочного сока в переваривании белков? С чем связан бактерицидный состав желудочного сока? Есть ли различия в величинах рН желудочного сока у взрослых и детей?Решите задачу
При определении кислотности желудочного сока найдено: на титрование 5 мл его при наличии индикатора диметиламиноазобензола было израсходовано 0,1 мл 0,1 н. раствора едкого натра, а при использовании индикатора фенолфталеина –
0,5 мл. Сделайте вывод о кислотности желудочного сока и о его способности к
перевариванию белков.
Обратите внимание на то, что в желудочном соке различают несколько видов кислотности (см. Инструкцию к практическому занятию). Составьте таблицу:
|
Виды кислотности желудочного сока |
Нормальные величины |
Обратите внимание на то, что в желудочном соке различают нормальные и патологические компоненты.
Нормальные компоненты: соляная кислота, ферменты, муцин, гастромукопротеин, хлориды натрия, калия, аммония, сульфаты, фосфаты, в небольшом количестве органические соединения.
Патологические компоненты: молочная кислота, кровь, желчные кислоты, летучие жирные кислоты.
Ответьте на вопрос: в каких случаях возможно появление в желудочном соке крови, желчных кислот, молочной кислоты?
Ознакомьтесь со следующей схемой:
|
 |  |
|
Решите задачу
Укажите, какие пептиды получаются при воздействии химотрипсина на полипептид, имеющий следующую первичную структуру:
Аминогруппа – Сер-Тир-Мет-Глу-Гис-Фен-Арг-Три-Гли-Лиз-Про-Вал-Гли-
Лиз-Лиз-Арг-Арг-Про-Вал-Лиз-Вал-Тир-Про-Асп-Гли-Ала-Глу-Асп-Глу-
Лей-Ала - Глу-Ала-Фен-Про-Лей-Глу-Фен – Карбоксильная группа
3. Какие ферменты участвуют в переваривании белков?
При ответе на этот вопрос назовите класс ферментов, место синтеза, вид их специфичности.
4. Где и в какой форме синтезируются ферменты желудочно-кишечного тракта, участвующие в переваривании белков? В чем заключается их активация?
Составьте таблицу:
|
Фермент |
Место синтеза (орган) |
Место действия (орган) |
Активатор |
Участок дейст-вия в поли-пептидной цепи |
5. Какие из ферментов желудочно-кишечного тракта относятся к экзопептидазам и эндопептидазам?
В чем особенности всасывания свободных аминокислот из кишечника в кровь? В каких случаях происходит гниение белков в толстом кишечнике? Какие продукты гниения белков Вам известны?Составьте схемы распада триптофана и тирозина (с формулами) в толстом кишечнике. Какова дальнейшая судьба образующихся продуктов реакций?
Синдром квашиоркора Вам уже известен. Продумайте, в каких еще случаях можетнарушаться переваривание белков и всасывание аминокислот.
Инструкция к практическому занятию «Химический состав желудочного сока»
При определении кислотности желудочного сока различают общую кислотность, общую соляную кислоту, свободную и связанную соляную кислоту.
Под общей кислотностью желудочного сока понимают сумму всех кислореагирующих веществ: свободную соляную кислоту, кислые фосфаты.
Общую кислотность желудочного сока измеряют в миллилитрах 0,1н. раствора едкого натра, затраченного на нейтрализацию 1000 мл желудочного сока в присутствии индикатора фенолфталеина ( зона перехода рН: 8,3 – 10,0; ниже 8,2 – бесцветный, выше 10,0 – красный). В норме общая кислотность желудочного сока, взятого после пробного завтрака, для взрослых колеблется в пределах 40 – 60 ммоль/л, у новорожденных – 2,8 ммоль/л, у детей в возрасте от 1 месяца до года – 4 – 20 ммоль/л.
Содержание свободной соляной кислоты в желудочном соке измеряют в миллилитрах 0,1 н. раствора едкого натра, затраченного на нейтрализацию 1000 мл желудочного сока в присутствии индикатора диметиламиноазобензола ( зона перехода рН: 2,9 – 4,0; ниже 2,9 – розово-красный, выше 4,0 – желтый). Свободная соляная кислота почти вся оттитровывается при рН 3,0; при этом окраска диметиламиноазобензола изменяется от розово-красной до оранжевой. Слабые кислоты, например, молочная, или кислые фосфаты и связанная соляная кислота при рН 2,9 – 4,0 находятся в растворе в недиссоциированном состоянии и в реакцию с щелочью не вступают. Содержание свободной соляной кислоты в норме от 20 до 40 ммоль/л, у новорожденных – 0,5 ммоль/л.
Связанная соляная кислота находится в солеобразном состоянии с белками и продуктами их переваривания. В норме содержание связанной соляной кислоты составляет от 10 до 20 ммоль/л.
Общая соляная кислота представляет собой сумму свободной и связанной соляной кислоты.
Принцип работы. В основе определения различных видов кислотности желудочного сока лежит использование изменения окраски индикаторов фенолфталеина и диметиламиноазобензола при определенных значениях рН.
Материальное обеспечение: желудочный сок; 0,1 н. раствор едкого натра; 0,5% спиртовой раствор диметиламиноазобензола; 0,5% спиртовой раствор фенолфталеина; пипетки, бюретки, пробирки, колбы и химические стаканы объемом до 50 мл.
Ход работы:
1. В химический стаканчик налейте 5 мл желудочного сока и добавьте к нему 1 каплю индикатора диметиламиноазобензола и две капли индикатора фенолфталеина. При наличии в желудочном соке свободной соляной кислоты проба окрасится в красный цвет.
2. Далее титруйте свободную соляную кислоту до оранжевой окраски
0,1 н. раствором едкого натра. Запишите полученный результат. Первая точка
титрования - а (в мл едкого натра).
3. Не добавляя щелочи в бюретку, продолжайте титрование исследуемого желудочного сока до лимонно-желтого цвета. Это будет вторая точка титрования, которая также отсчитывается от исходного нуля и записывается как точка в (в мл едкого натра).
4. Продолжайте титровать исследуемый желудочный сок до появления розового окрашивания. Это будет третья точка титрования от исходного нуля - с (в мл едкого натра).
Расчет: 1-я точка соответствует свободной НСІ: а ּх 1000ּх 0,1
5
в+с х 1000 х 0,1
Общая соляная кислота : __ 2______________ .
5
Связанная соляная кислота определяется как разница между общей и свободной соляной кислотой.
Общая кислотность желудочного сока: с х 1000 х 0,1 .
5
Примечание:
В формулах расчетов буквы «а, в, с» обозначают количество щелочи, израсходованной на титрование (мл);
5 – количество желудочного сока (мл), взятого для титрования;
1000 – пересчет на 1 л;
0,1 – количество мг-экв щелочи в 1 мл 0,1 н. раствора (ммоль).
Результаты титрования и расчетов( в мл 0,1 н. NаОН) занесите в таблицу:
|
Виды кислотности |
Результаты титрования а в с |
Сво-бод-ная НС1 |
Связан- ная НС1 |
Общая НС1 |
Общая кислот-ность |
Патолог. компо-ненты |
|
Норма | ||||||
|
Пониженная | ||||||
|
Повышенная | ||||||
|
Нулевая |
Обнаружение молочной кислоты в желудочном соке по реакции Уффельмана
Принцип работы. Молочная кислота в присутствии фенолята железа (реактив Уффельмана), окрашеного в фиолетовый цвет, образует лактат железа желто-зеленого цвета.
Материальное обеспечение: патологический желудочный сок; 1% раствор фенола; 3% раствор хлорида железа (III), пипетки, пробирки, штативы.
Ход работы
Приготовление реактива Уффельмана: в пробирку необходимо налить 2 мл 1% раст-вора фенола и добавить к нему 2 капли 1% раствора хлорного железа до появления фиолетового цвета. К этому реактиву добавьте 5 капель желудочного сока с нулевой кислотностью. Приналичии молочной кислоты окраска изменится на желто-зеленую в результате
образования лактата железа.
ВІВОДЫ
Подпись преподавателя:
Приложение 1
Граф логической структуры
ПОСТУПЛЕНИЕ БЕЛКОВ В СОСТАВЕ ПРОДУКТОВ ПИТАНИЯ
ПЕРЕВАРИВАНИЕ БЕЛКОВ В ЖЕЛУДОЧНО-КИШЕЧНОМ ТРАКТЕ
ГИДРОЛИЗ БЕЛКОВ В ЖЕЛУДКЕ
ПЕПТИДЫ ОЛИГОПЕПТИДЫ
МЕХАНИЗМ АКТИВАЦИИ ПРОТЕОЛИТИЧЕСКИХ ФЕРМЕНТОВ
ПОСЛЕДУЮЩЕЕ РАСЩЕПЛЕНИЕ ПЕПТИДОВ В ТОНКОМ КИШЕЧНИКЕ
ТРИПЕПТИДЫ ДИПЕПТИДЫ
ПАТОЛОГИЧЕСКИЕ СОСТОЯНИЯ, СВЯЗАННЫЕ С НАРУШЕНИЕМ ПЕРЕВАРИВАНИЯ БЕЛКОВ
КВАШИОРКОР
ТЕМА 2.16. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЙ АМИНОКИСЛОТ (ДЕЗАМИНИРОВАНИЕ, ТРАНСАМИНИРОВАНИЕ, ДЕКАРБОКСИЛИРОВАНИЕ). СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫЕ ПУТИ ОБМЕНА ОТДЕЛЬНЫХ АМИНОКИСЛОТ И ИХ НАРУШЕНИЯ
Актуальность темы
Биологическое значение аминокислот определяется не только их участием в синтезе белка. Свободные аминокислоты используются в образовании многих веществ, например, углеводов, кетоновых тел, коферментов, нуклеотидов, гормонов, нейромедиаторов и других регуляторных и структурных молекул.
В связи с этим возникает значительный интерес в изучении аминокислот как источников физиологически активных соединений, имеющих медико-биологическое значение.
Для аминокислот характерны реакции трех типов: реакции дезаминирования, реакции трансаминирования и реакции декарбоксилирования.
Большое значение в клинической практике имеет определение активности аминотрансфераз и, в частности, аспартатаминотрансферазы (АсАТ) и аланинаминотрансферазы (АлАТ). Эти ферменты являются индикаторными. Так, АсАТ преобладает в сердечной мышще, а АлАТ – в печени. При нарушении целостности клеточных мембран индикаторные ферменты в больших количествах попадают в кровь, что проявляется в их повышенной активности в крови. Поэтому при инфаркте миокарда используется, среди прочих методов диагностики, определение активности АсАТ, а при остром гепатите – преимущественно АлАТ. При хронических поражениях печени повышена активность обоих ферментов.
Теперь ознакомьтесь с целями занятия.
Общая цель
Уметь интерпретировать биологичскую роль и особенности общих и специфических путей обмена аминокислот, а также их возможные нарушения с целью дальнейшего использования полученной информации на клинических кафедрах для диагностики патологии внутренних органов.
Конкретные цели: Цели исходного уровня:
Уметь:
|
1. Интерпретировать биологическую роль реакций дезаминирования, трансами-нирования и декарбоксилирования в обмене аминокислот | |
|
2. Интерпретировать изменения актив-ности АсАТ |
Интерпретировать качественные реакции на a-кетокислоты с 2,4 - ДНФГ (кафедра медицинской и фармацевтической химии) |
|
3. Интерпретировать изменения актив-ности АлАТ |
Интерпретировать определение концент-рации вещества в растворе по его оптиче-ской плотности (кафедра медицинской и фармацевтической химии) |
|
4.Интерпретировать биологическую роль реакций окислительного дезаминирования и альфа-декарбоксилирования в обмене аминокислот | |
|
5. Интерпретировать особенности метаболизма циклических аминокислот и его возможные нарушения |
Интерпретировать структуру и свойства аминокислот (кафедра медицинской и фармацевтической химии) |
|
6.Интерпретировать особенности метаболизма глицина и серина | |
|
7. Интерпретировать роль креатина в энергообеспечивающей функции мышечной ткани | |
|
8. Интерпретировать особенности метаболизма серусодержащих аминокислот и его возможные нарушения |
Для проверки исходного уровня предлагается выполнить ряд заданий.
Задания для самопроверки и самокоррекции исходного уровня
Задание 1. В биохимической лаборатории лаборант строила калибровочную кривую зависимости концентрации вещества от оптической плотности. Были получены приводимые ниже результаты.
Концентрация 15 мг/л - экстинкция 0,015;
Концентрация 25 мг/л – экстинкция 0,025;
Концентрация 50 мг/л – экстинкция 0,05;
Концентрация 75 мг/л – экстинкция 0,075;
Концентрация 100 мг/л - экстинкция 0,1 (оптических единиц).
Как выглядит данная калибровочная кривая?
А. Синусоида
В. Гипербола
С. Прямая, отражающая обратнопропорциональную зависимость
D. Парабола
Е. Прямая, отражающая прямопропорциональную зависимость
Задание 2. Во время практической работы студент на ФЭКе определял экстинкцию раствора сульфата меди в пяти пробирках с различными концетрациями данного вещества. В какой пробирке концентрация сульфата меди была самая низкая, если экстинкция растворов составила:
А. 0,01 оптических единиц
В. 0,02 оптических единиц
С. 0,05 оптических единиц
D. 0,07 оптических единиц
Е. 0,1 оптических единиц
Задание 3. Для определения активности АлАТ студент использовал 2,4-ДНФГ (динитрофенилгидразин). По количеству какой образовавшейся кислоты можно судить об активности фермента?
А. Лактата
В. Пирувата
С. Цитрата
D. Малата
Е. Фолиевой кислоты
Задание 4. Для определения активности АсАТ студент использовал 2,4-ДНФГ. По количеству какой образовавшейся кислоты можно судить об активности фермента?
А. Малата
В. Пирувата
С. Оксалоацетата
D. Глутамата
Е. Цитрата
Задание 5
. Аминокислоты по своему химическому строению разделяются на циклические и ациклические. Какая из перечисленных аминокислот относится к циклическим?
А. Аланин
В. Фенилаланин
С. Валин
D. Метионин
Е. Глутамат
Задание 6
Некоторые аминокислоты содержат в своем составе серу. Выберите эту аминокислоту.
А. Серин
В. Валин
С. Цистеин
D. Аргинин
Е. Тирозин
Задание 7
Аминокислота глицин является важнейшим участником многих биохимических процессов. Выберите его формулу из перечисленных:
А. СН2 – СН – СООН
І І
ОН NH2
В. СН3 – СН – СООН
І
NH2
С. СН2 – СН – СООН
І І
SН NH2
D. СН2 – СООН
І
NH2
Е. СООН-СН2 – СН – СООН
І
NH2
Задание 8
Одна из аминокислот является участником внутриклеточного метаболизма и донором метильной группы. Выберите эту аминокислоту.
А. Глутамат
В. Лизин
С. Валин
D. Тирозин
Е. Метионин
Правильность решений проверьте, сопоставив их с эталонами ответов.
Эталоны ответов к решению заданий для самопроверки и самоконтроля исходного уровня:
1 – Е; 3 – В; 4 – В; 5 - В; 6 - С; 8 - Е.
Информацию для восполнения исходного уровня можно найти в следующей литературе:
1.,Бауков химия. - М.: Медицина, 1991. – С.252-256
2.,Зеленкова к лабораторным занятиям по биоорганической химии.- М.: Медицина, 1980. –С.27-29
3. , Бауков химия. - М.: Медицина, 1985. - С. ;
4.Лекции по биоорганической химии
Содержание обучения
Содержание обучения должно обеспечивать достижение целей обучения, чему способствует граф логической структуры изучаемой темы (Приложения 1, 2, 3 ).
Основные теоретические вопросы, позволяющие выполнить целевые виды деятельности:
1. Фонд аминокислот в организме
2. Механизм прямого окислительного дезаминирования аминокислот
3. Непрямое дезаминирование аминокислот
4. Трансаминирование, его роль в обмене аминокислот
5. Глюкозо – аланиновый цикл, его роль
6. Альфа-декарбоксилирование аминокислот. Образование биогенных аминов и их
обезвреживание. Роль ГАМК, серотонина, гистамина, дофамина в организме
7. Пути обмена безазотистых остатков аминокислот (кето - и глюкогенные аминокислоты)
8. Принцип метода и клиническое значение определения активности аминотрансфераз
(АсАТ, АлАТ) в сыворотке крови
9.Специализированные пути обмена ациклических аминокислот:
а) обмен глицина и серина;
б) обмен серусодержащих аминокислот и его наследственные нарушения
(гомоцистинурия)
10.Биологическая роль и синтез креатина
11.Биологическая роль глутатиона
12.Специализированнные пути обмена циклических аминокислот: фенилаланина,
тирозина и его наследственные нарушения (фенилкетонурия, алкаптонурия,
альбинизм);
13.Болезнь кленового сиропа как нарушение обмена аминокислот с разветвленными
цепями.
Найти материал для освоения этих вопросов можно в одном из следующих источников:
Обязательная литература
1. І. Біологічна хімія. – Київ – Вінниця: НОВА КНИГА, 2007. – С. 286 – 295; 217
2.Практикум з біологічної хімії/ За ред. проф. – Київ: Здоров‘я, 2002. –
С.
3.Тестовые задания по биологической химии/ Под ред. Б.Г. Борзенко. - Донецк, 2000.-С.148-202
4.Лекции по биохимии
5.Графы логической структуры (Приложения 1, 2, 3)
6.Инструкция к практическому занятию
Дополнительная литература
1. Біологічна хімія. - Київ - Тернопіль: Укрмедкнига, 2000. - С. 234-242;
2., Коровкин химия. - М.: Медицина, 1998. - С.431 – 446;
3., Коровкин химия. - М.: Медицина, 1990. - С.337-348;
4.Николаев химия. - М.: информационное агентство», 1998.-С. 308 – 315;
5.Биохимия. Краткий курс с упражнениями и задачами/ Под ред. ,
. - М.: ГЭОТАР – МЕД, 2001.- С.243-252; 414-416.
6. , Ивченко к лабораторным 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 решений проверьте, сопоставив их с эталонами ответов.
Целевые обучающие задачи
Задача 1. В реакциях трансаминирования участвуют сложные ферменты аминотрансферазы. Какой витамин входит в состав их коферментов?
А. В2
В. В6
С. В12
D. РР
Е. В1
Задача 2. В эксперименте на животных было выявлено, что в реакции трансаминирования участвуют ферменты аминотрансферазы. Назовите кофермент, входящий в состав этих ферментов.
А. ФАД
В. НАД
С. Тиаминпирофосфат
D. Тетрагидрофолиевая кислота
Е. Пиридоксальфосфат
Задача 3. В инфекционном отделении для постановки диагноза используют определение активности аланинтрансаминазы. Какой кофермент входит в состав этого фермента?
А. ФМН
В. ФАД
С. Пиридоксальфосфат
D. ТГФ К
Е. НАД
Задача 4. При поступлении пациента в инфекционное отделение ему был поставлен предварительный диагноз «вирусный гепатит» и назначено биохимическое обследование. Изменение активности какого фермента подтвердит данный диагноз?
А. Карбамоилфосфатсинтетазы
В. Глутаматдегидрогеназы
С. Ксантиноксидазы
D. Аланинтрансаминазы
Е. Аргиназы
Задача 5. В кардиологическом отделении для подтверждения диагноза «инфаркт миокарда» используется определение активности одного из приведенных ниже ферментов. Какого именно?
А. Карбамоилфосфатсинтетазы
В. Глутаматтрансаминазы
С. Аспартаттрансаминазы
D. Аланинтрансаминазы
Е. Моноаминоксидазы
Тест 6
Экспериментальному животному введен глицин, меченный по углероду, с целью выяснения его участия в метаболических процессах. Назовите аминокислоту, которая может непосредственно образоваться из глицина.
А. Глутамат
В. Треонин
С. Триптофан
D. Цистеин
Е. Метионин
Тест 7
Экспериментальному животному введен глицин, меченный по углероду, с целью выяснения его участия в метаболических процессах. Выберите синтез, в котором непосредственное участие принимает глицин.
А. Синтез кетоновых тел
В. Синтез холестерина
С. Синтез креатина
D. Синтез меланина
Е. Синтез желчных кислот
Тест 8
В экспериментах по изучению обмена аминокислот подопытному животному был введен радиоизотоп углерода в составе аминокислоты тирозина.
Выберите соединение, которое может синтезироваться из тирозина.
А. Гем
В. Метионин
С. Креатин
D. Норадреналин
Е. Глутатион
Тест 9
Экспериментальным животным была введена радиоизотопная метка по углероду фенилаланина с целью изучения участия этой аминокислоты в метаболических процессах. Выберите соединение, которое может синтезироваться из фенилаланина.
А. Гем
В. Пантотеновая кислота
С. Креатин
D. Адреналин
Е. Никотинамид
Тест 10
С целью изучения участия цистеина в биохимических процессах подопытным крысам была введена эта аминокислота с радиоизотопной меткой по углероду. Через некоторое время метка была обнаружена в ряде метаболитов. Выберите соединение, которое может синтезироваться из цистеина.
А. Таурин
В. Рибофлавин
С. Креатин
D. Никотинамид
Е. Гем
Тест 11
У экспериментального животного, находящегося на безбелковом рационе, развилась жировая инфильтрация печени вследствие дефицита метилирующих агентов. Назовите аминокислоту, которая является донором метильных радикалов.
А. Цистеин
В. Метионин
С. Триптофан
D. Глутаминовая кислота
Е. Тирозин
Правильность решений проверьте, сопоставив их с эталонами ответов.
Эталоны ответов к решению целевых обучающих задач:
1 - В, 2 – Е; 6 - В; 9 - D; 10 - А.
Краткие методические рекомендации к проведению занятия
В начале занятия проводятся контроль исходного уровня знаний студентов и его коррекция, выполнение самостоятельной работы. 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.
Задания для самостоятельной аудиторной работы
Задание 1
Завершите уравнение реакции:
Аминокислота → Альфа-кетокислота + ?
Какой процесс оно описывает:
а) окислительное дезаминирование аминокислот;
б) альфа-декарбоксилирование аминокислот;
в) трансаминирование?
Напишите в общем виде уравнение реакции окислительного дезаминирования аминокислот, указав промежуточный продукт, названия ферментов и коферментов. При каких значениях рН наиболее эффективно работают эти ферменты?
В дезаминировании какой аминокислоты участвует НАД-зависимый фермент? Как он называется? Приведите уравнение реакции. В чем заключается ее биологическая роль?
Задание 2
Докажите, что глутамат и аспартат являются заменимыми аминокислотами.
2.1.Напишите в общем виде уравнение реакции трансаминирования (переаминирова-
ния). Как называются ферменты, катализирующие эти реакции? Какой у них
кофермент? Биологическая роль реакций трансаминирования.
2.2. Напишите уравнения реакций, катализируемых аланиновой и аспарагиновой аминотрансферазами. На чем основан метод определения активности этих ферментов? Диагностическое значение определения активности аланиновой и аспарагиновой аминотрансфераз.
Задание 3
Как называется процесс, описываемой приводимой ниже схемой:
Аминокислота + альфа-кетоглутарат → Альфа-кетокислота + глутамат
Глутамат → Альфа-кетоглутарат + аммиак?
Почему?
Задание 4
Напишите уравнение приводимой ниже реакции (с формулами). Какое соединение образуется? Какова его биологическая роль? К какому типу реакций общего пути обмена аминокислот относится данная реакция?
Глутамат → ? + диоксид углерода
5.1. Декарбоксилирование аминокислот. Напишите в общем виде уравнение реакции альфа-декарбоксилирования. Как называются ферменты, катализирующие эти реакции? Какой у них кофермент? Биологическая роль реакций альфа-декарбоксилирования аминокислот.
5.2. Напишите уравнения реакций образования гистамина, серотонина и дофамина. Биологическая роль этих соединений.
5.3. Инактивация биогенных аминов. Напишите в общем виде ее схему, указав название фермента и кофермента.
Задание 5
Напишите в формульном виде уравнение реакции: Серин ® Глицин + Вода
Назовите фермент, катализирующий эту реакцию и его кофермент. Какой витамин необходим для этой реакции?
Напишите формулы одноуглеродных радикалов, в обмене которых участвует данный кофермент.
Задание 6
При жировой инфильтрации печени пациентам назначается молочная диета с обязательным наличием творога.
Какая аминокислота, донор метильной группы, в нем содержится? Напишите формулу этой аминокислоты и ее активной формы. Напишите схему образования гомоцистеина и его превращения в метионин. Укажите на схеме метаболический блок, который образуется при гомоцистинурии.Задание 7
При дефиците фенилаланингидроксилазы развивается фенилкетонурия. Напишите уравнения реакций превращений фенилаланина : а) с участием этого фермента;
б) при его дефиците.
Задание 8
Завершите схему, указав вместо букв А, Б названия соединений:
Фенилаланин ® А ® Б ® ДОФА-хром ® Меланин
Задание 9
Тирозин является предшественником гормонов щитовидной железы и мозгового вещества надпочечников. Каких именно?
Задание 10
Напишите схему распада тирозина до фумаровой и ацетоуксусной кислот, укажите пути их дальнейшего использования.
Задание 11
У новорожденного выявлены черные пятна на пеленках.
Какой промежуточный продукт метаболизма тирозина накапливается в данном случае? Напишите его формулу. Напишите схему превращения тирозина, укажите на ней метаболический блок и дефектный фермент. Назовите это заболевание.Задание 12
Что такое «болезнь кленового сиропа», когда она возникает?
Инструкция к практическому занятию
Определение активности аминотрансфераз (АлАт и АсАТ)
Принцип метода. В результате работы аминотрансфераз образуются альфа-кетокислоты, которые в реакции с 2,4-ДНФГ (динитрофенилгидразином) образуют цветные соединения – гидразоны. Гидразон пировиноградной кислоты в щелочной среде имеет красно-бурое окрашивание, интенсивность которого пропорциональна количеству пировиноградной кислоты. По количеству пировиноградной кислоты судят об активности аминотрансфераз.
Материальное обеспечение: 0,1% раствор 2,4-ДНФГ; 0,4М раствор едкого натра, субстратно-буферные смеси для определения активности АсАТ и АлАТ, сыворотка крови, термостат, ФЭК, термометр, водяная баня, пипетки, пробирки, штативы.
Определение активности АсАТ
1. Внесите в пробирку 0,5 мл субстратно-буферной смеси для определения активности АсАТ и добавьте в пробирку 0,1 мл сыворотки крови.
2. Поместите пробирку в термостат на 15 минут, температура 37 С.
3. Затем добавьте в пробирку 0,5 мл раствора 2,4 –динитрофенилгидразина.
4. Реакционную смесь необходимо выдержать в течение 20 минут при комнатной температуре,
5. Далее добавьте в пробирку 5 мл 0,4М раствора едкого натра и оставьте раствор на 10 минут при комнатной температуре для стабилизации окраски.
6. Через 10 минут необходимо измерить оптическую плотность раствора на ФЭКе при зеленом светофильтре (длина волны 500 – 560 нм) в кювете толщиной 1 см.
Определение активности АлАТ
1. Внесите в пробирку 0,5 мл субстратно-буферной смеси для определения активности АлАТ и добавьте в пробирку 0,1 мл сыворотки крови.
2. Поместите пробирку в термостат на 30 минут, температура 37 С.
3. Затем добавьте в пробирку 0,5 мл раствора 2,4 –динитрофенилгидразина.
4. Реакционную смесь необходимо выдержать в течение 20 минут при комнатной температуре,
5. Далее добавьте в пробирку 5 мл 0,4М раствора едкого натра и оставьте раствор на 10 минут при комнатной температуре для стабилизации окраски.
6. Через 10 минут необходимо измерить оптическую плотность раствора на ФЭКе при зеленом светофильтре (длина волны 500 – 560 нм) в кювете толщиной 1 см.
Для определения активности обоих ферментов Вам необходимо построить калибровочные графики. При построении калибровочного графика на оси ординат необходимо отложить значения оптической плотности, а на оси абсцисс - содержание пировиноградной кислоты (ПВК) в калибровочных пробах (в мкмолях). Активность ферментов в данных условиях исследования (в мкмолях ПВК, образовавшейся при инкубации 1 мл сыворотки за 1 час), рассчитывается по формулам:
Х=10 х С (для АсАТ) и Х=10 х 2 х С (для АлАТ), где:
С - количество ПВК по калибровочному графику (в мкмолях);
10-коэффициент перерасчета на 1 мл сыворотки;
2- коэффициент перерасчета на 1 час инкубации.
Лабораторные нормы: для АсАТ: 0,1- 0,5 мкмолей ПВК на 1 мл сыворотки крови за 1 час инкубации, для АлАТ: 0,1-0,7 мкмолей ПВК на 1 мл сыворотки крови за 1 час инкубации.
Калибровочные графики зависимости оптической плотности растворов ПВК от содержания ПВК:
а) для определения активности АсАТ:
б) для определения активности АлАТ:
ВЫВОДЫ:
Подпись преподавателя
Приложение 1
Граф логической структуры
Приложение 2
Граф логической структуры
Приложение 3
Граф логической структуры
ТЕМА 2.17. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ДЕТОКСИКАЦИИ АММИАКА И БИОСИНТЕЗА МОЧЕВИНЫ
Актуальность темы
Аммиак образуется главным образом при катаболизме аминокислот, биогенных аминов и нуклеотидов. Кроме того, большое количество аммиака образуется в кишечнике при гниении белков, а также в скелетных мышцах при усиленной физической нагрузке.
Аммиак является токсическим соединением, и для его обезвреживания в тканях и органах существуют специальные механизмы.
Наибольшую роль в процессе обезвреживания аммиака играет печень, в которой аммиак превращается в нетоксичную мочевину. Образование мочевины (орнитиновый цикл) имеет большое значение для сохранения здоровья. Однако при серьезных расстройствах в работе печени, например, при циррозе, тяжелом гепатите, отравлении ядами, жировом перерождении печени, а также при желудочно-кишечных кровотечениях, развитии коллатералей между системой воротной вены и общей системой кровообращения, аммиак накапливается в крови, приводя к гипераммониемии. Клинические проявления гипераммониемии усиливаются после приема белковой пищи, при этом количество мочевины в крови и моче снижается.
Лечение таких больных, а также детей, страдающих врожденной недостаточностью одного из ферментов цикла мочевины, должно быть основано на понимании процесса ее образования в печени.
Теперь ознакомьтесь с целями занятия.
Общая цель
Уметь оценивать состояние азотистого обмена и функциональное состояние печени и почек по результатам определения содержания мочевины в крови и моче для последующего использования в клинической диагностике.
Конкретные цели: Цели исходного уровня:
Уметь:
|
1. Интерпретировать воздействие аммиака на организм, его токсичность для ЦНС, симптомы | |
|
2. Интерпретировать пути обезвреживания аммиака в различных тканях, его транспорт по крови |
Интерпретировать структуру и свойства аминокислот, амидов кислот (кафедра медицинской и фармацевтической химии) |
|
3. Обосновать роль и место синтеза моче-вины в обмене веществ как главного пути обезвреживания аммиака, его взаимосвязь с другими метаболическими путями |
Интерпретировать структуру и свойства мочевины, методы ее определения в растворах (кафедра медицинской и фармацевтической химии) |
|
4. Интерпретировать данные о содержании мочевины в сыворотке крови и моче для оценки состояния азотистого обмена в норме и при патологии |
Для проверки исходного уровня Вам предлагается выполнить ряд заданий.
Задания для самопроверки и самокоррекции исходного уровня.
Задание 1. При гидролизе пептида образовались амфотерные соединения, образующие соли при добавлении как соляной кислоты, так и гидроксида натрия. Какие это соединения?
А. Оксикислоты
В. Жирные кислоты
С. Амиды кислот
D. a-аминокислоты
Е. Амины
Задание 2. К неизвестному веществу добавили раствор гидроксида натрия и нагрели. Наблюдалось посинение лакмусовой бумаги и резкий запах аммиака. Какое вещество было открыто этим опытом?
А. Аминокислота
В. Сложный эфир
С. Пептид
D. Амид кислоты
Е. Первичный амин
Задание 3. При нагревании мочевины с баритовой водой наблюдается выделение аммиака, посинение лакмусовой бумаги и образование белой мути карбоната бария. К какому классу соединений относится мочевина в соответствии с полученными данными?
А. К аминокислотам
В. К амидам кислот
С. К нитрилам
D. К первичным аминам
Е. К вторичным аминам
Задание 4. К кристаллам вещества добавили несколько капель азотной кислоты и нитрита натрия. При встряхивании выделяются пузырьки газа (азот и углекислый газ). Какое вещество разложилось при действии азотной кислоты?
А. Первичный амин
В. Вторичный амин
С. Мочевина
D. Аминокислота
Е. Мочевая кислота
Правильность решений заданий проверьте, сопоставив их с эталонами ответов.
Эталоны ответов к решению заданий для самопроверки и самоконтроля исходного уровня:
1 – D, 3 – В.
Информацию для восполнения исходного уровня можно найти в следующей литературе:
1. , Бауков химия. - М.: Медицина, 1991. – С. 182, 208-210, 314-318,
2. , Зеленкова к лабораторным занятиям по биоорганической химии. - М.: Медицина, 1980. –С. 92-100
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. Основные пути и источники образования аммиака в организме, причины и проявления
его токсичности
2. Важнейшие механизмы обезвреживания аммиака:
2.1. Восстановительное аминирование a-кетоглутарата
2.2. Образование амидов дикарбоновых кислот
2.3. Образование аммонийных солей в почках
2.4. Образование мочевины в печени
3. Роль аланина в транспорте азота аминокислот для синтеза мочевины
4. Орнитиновый цикл мочевинообразования. Механизм и ферменты процесса, его регуляция, взаимосвязь с ЦТК и трансаминированием
5. Особенности обезвреживания аммиака в нервной ткани
6. Принцип метода и ход работы по определению мочевины уреазным методом
Найти материал для освоения этих вопросов можно в одном из следующих источников:
Обязательная литература
1. І. Біологічна хімія. – Київ – Вінниця: НОВА КНИГА, 2007. – С.
2. Практикум з біохімії/ За ред. проф. – Київ: Здоров’ я, 2002. – С.
3. Тестовые задания по биологической химии/ Под ред. Б.Г. Борзенко. - Донецк, 2000.-С.148 – 202
4. Лекции по биохимии
5. Граф логической структуры (Приложение 1)
6. Инструкция к практическому занятию
Дополнительная литература
1. Біологічна хімія. - Київ-Тернопіль: Укрмедкнига, 2000. - С. 242-247
2. , Коровкин химия. - М.: Медицина, 1998.-С. 446-451
3. , Коровкин химия.- М.: Медицина, 1990.-С. 350-354
4. Николаев химия. - М.: информационное агентство», 1998. - С. 315-323
5. Биохимия человека.- М.: Мир, 1993. -
С. 309-316, 353
6. Основы биохимии. – М: Мир, 1985. –С. 585-598
После изучения вышеперечисленных вопросов для самопроверки усвоения материала по данной теме Вам предлагается решить следующие целевые обучающие задачи.
Целевые обучающие задачи
Задача 1. В клинику поступил пациент с повторяющимися рвотой, судорогами, припадками и потерей сознания, вызванными отравлением аммиаком. Что лежит в основе его токсического воздействия на нервную систему?
A. Ингибирование пентозофосфатного пути
B. Торможение анаэробного окисления глюкозы
C. Ингибирование ЦТК
D. Угнетение гликолиза
E. Торможение окисления свободных жирных кислот
Задача 2. У пациента, конечности которого длительное время были сдавлены, после удаления тяжести развились признаки печеночной комы, в крови выявлена гипераммониемия. Какой процесс привел к возрастанию содержания аммиака в крови пациента?
A. Восстановительное аминирование α-кетокислот
B. Синтез мочевины
C. Дезаминирование аминокислот
D. Декарбоксилирование аминокислот
Е. Распад билирубина
Задача 3. Аммиак - чрезвычайно токсичное вещество, особо опасное для мозга. Каким образом он переносится из периферических тканей в те органы, которые его обезвреживают или выводят из организма, но при этом мозг не подвергается опасности?
A. В свободном виде
B. В виде аммонийных солей
C. В виде мочевины
D. В виде креатина
E. В виде глутамина
Задача 4. В крови спортсмена после интенсивной нагрузки обнаружено возрастание содержания аланина и мочевины. В результате активации какого метаболического пути произошли эти сдвиги?
A. Цикла трикарбоновых кислот
B. Глюкозо-аланинового цикла
C. Цикла Кори
D. Пентозофосфатного цикла
E. Синтеза глутамина
Задача 5. Спустя 36 часов после рождения у ребенка началась рвота, «всхлипывающее дыхание», развилось помутнение сознания, и исчезла реакция на внешние раздражители. Биохимический скрининг выявил очень высокие концентрации аммиака и аминокислот в плазме крови, а также снижение концентрации мочевины. Предположен диагноз – наследственное нарушение цикла мочевинообразования. Какой фермент может быть дефектным у данного ребенка?
A. Фосфорибозилпирофосфатамидотрансфераза
B. Аланинаминотрансфераза
C. Аденозиндезаминаза
D. Моноаминооксидаза
E. Карбамоилфосфатсинтетаза
Задача 6. В классических работах Г. Кребса с помощью метода меченых атомов установлено, что ЦТК и орнитиновый цикл мочевинообразования являются тесно связанными метаболическими процессами. Назовите общий метаболит обоих циклов.
А. Оксалоацетат
В. Цитруллин
С. Фумаровая кислота
D. Цитрат
Е. Орнитин
Правильность решений задач проверьте, сопоставив их с эталонами ответов.
Эталоны ответов к решению целевых обучающих задач:
1 – С, 3 - Е, 5 – Е.
Краткие методические рекомендации к проведению занятия
В начале занятия проводятся тестовый контроль исходного уровня знаний студентов и его коррекция, выполняют самостоятельную работу. 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.
Задания для самостоятельной аудиторной работы
Выполните следующие задания:
Задание № 1
Какие из нижеприведенных соединений являются конечными продуктами азотистого обмена?
А. Глутамин
Б. Карнитин
В. Мочевина
Г. Аланин
Д. Соли аммония
Приведите формулы выбранных Вами конечных продуктов азотистого обмена, укажите места их образования. В результате каких метаболических процессов образуются выбранные Вами соединения?
Что такое гипераммониемия?
Задание № 2
Дополните уравнения реакций:
а) Глутамат → ГАМК + ?
б) ГАМК + ? + ? → Полуальдегид + перекись водорода + ?
Напишите формулы всех соединений, участвующих в данных реакциях, приведите названия ферментов и коферментов.
Продумайте ответы на следующие вопросы:
В результате каких реакций в организме человека может образоваться аммиак? Почему аммиак является токсическим соединением? Каковы признаки интоксикации аммиаком? Какие пути обезвреживания аммиака в организме человека Вам известны?Решите задачи
Задача № 1
В каком органе этот процесс является главным способом обезвреживания аммиака? Приведите формулы всех соединений, напишите уравнения реакций с названиями ферментов и коферментов:
А + аммиак → Б
Б + аммиак → Глутамин
Задача № 2
Проследите путь азота аланина в мочевину, составив схему:
Аланин →….. → Мочевина
Где происходит синтез мочевины? Как по-другому называется этот процесс?
Задача № 3
У животных с низкой активностью аргининосукцинатсинтетазы отмечались признаки интоксикации аммиаком. Какой метаболический процесс будет у них нарушен? Какое вещество будет накапливаться в крови и моче при нарушении аргининосукцинат-синтетазной реакции? Приведите уравнение этой реакции. Почему малобелковая диета и введение аргинина с пищей снимает симптомы отравления аммиаком?
Задача № 4
В рацион крысы введен аланин с меченым атомом азота аминогруппы. В каком метаболите будет метка?А. Глутамат
Б. Аспартат
В. Орнитин
Приведите уравнения реакций, доказывающие Вашу точку зрения.
Задача № 5
Какие из нижеперечисленных ферментов катализируют реакции, требующие энергетических затрат?
А. Орнитинкарбамоилтрансфераза
Б. Карбамоилфосфатсинтетаза I типа
В. Аргининосукцинатсинтетаза
Г. Аргиназа
Д. Аргининосукцинатлиаза
Напишите уравнения реакций, которые катализируют выбранные Вами ферменты. Сколько молей АТФ расходуется на синтез мочевины?
Задача № 6
Какие из нижеперечисленных ферментов локализованы в митохондриях?
Приведите уравнения катализируемых ими реакций.
А. Карбамоилфосфатсинтетаза I типа
Б. Аргиназа
В. Орнитинкарбамоилтрансфераза
Г. Аргининосукцинатлиаза
Д. Аргининосукцинатсинтетаза
Задача № 7
Экспериментальному животному вводили смесь аминокислот, содержащую орнитин с меченым азотом:
а) альфа-аминогруппы;
б) дельта-аминогруппы.
В каких метаболитах реакций образования мочевины появится этот атом в ситуациях а) и б)? Объясните Ваши ответы.
А. Цитруллин
Б. Аргинин
В. Мочевина
Г. Аргининосукцинат
Д. Аспартат
Выполните следующие задания:
Задание № 3
Составьте схему связи орнитинового цикла и цикла трикарбоновых кислот.
Задание № 4
Составьте схему глюкозо-аланинового цикла. В чем заключается роль аланина в обмене аммиака?
Инструкция к практическому занятию “Количественное определение мочевины в крови”
Принцип метода основан на разложении мочевины крови ферментом уреазой с последующим определением аммиака, образующегося в результате реакции, колориметрическим способом с использованием реактива Несслера.
Материальное обеспечение: сыворотка крови; 30% стандартный раствор мочевины, арбузные семечки, 7,5% раствор сульфата цинка; 1,5% раствор едкого натра; 0,2% раствор сегнетовой соли; реактив Несслера; дистиллированная вода; бумажные фильтры; водяная баня, термометр, настольная центрифуга.
Ход работы
1. В начале работы необходимо приготовить препарат уреазы. Для этого надо очистить 3-4 семечка арбуза от кожуры, и извлеченные зерна растереть в ступке, постепенно добавляя дистиллированную воду от 1 мл до 10 мл. Полученную эмульсию профильтруйте.
2. В две пробирки, опытную и стандартную, внесите по 1,5 мл дистиллированной воды.
3. Затем в опытную пробирку добавьте 0,1мл сыворотки крови, а в стандартную –
0,1 мл 30% раствора мочевины.
4. Далее в каждую из пробирок добавьте по 0,5 мл приготовленного Вами препарата уреазы.
5. Содержимое пробирок перемешайте и поместите на 20 минут в водяную баню при температуре 37 С.
6. По окончании инкубации охладите пробирки под проточной водой и добавьте в каждую пробирку по 0,2 мл 7,5% раствора сульфата цинка и по 0,2 мл 1,5% раствора щелочи. Тщательно перемешайте содержимое пробирок.
7. Далее пробирки необходимо центрифугировать в течение 10 минут до получения прозрачной надосадочной жидкости.
8. После центрифугирования из каждой пробы отберите в две чистые пробирки по 1,5 мл надосадочной жидкости.
9. Затем в каждую пробирку добавьте по 2,5 мл 0,2% раствора сегнетовой соли и по
0,5 мл реактива Несслера. Содержимое пробирок тщательно перемешайте.
10. Измерьте оптическую плотность опытного и стандартного растворов на ФЭКе при синем светофильтре в кювете шириной 5 мм против контрольного раствора (контрольный раствор готовят лаборанты).
Расчет содержания мочевины в сыворотке крови проводится путем решения пропорции:
Еопыт ---- Х мг% Еоп. х 30 мг %
Естандарт -мг% , тогда Х = ------,
Ест.
где: Еоп. - экстинкция опытной пробы;
Ест. - экстинкция стандартного раствора мочевины.
Пересчетный коэффициент в систему СИ равен 0,1665.
Содержание мочевины в сыворотке крови в норме составляет 3,33 – 8,32 ммоль/л.
ВЫВОДЫ:
Подпись преподавателя:
Приложение 1
Граф логической структуры
 |
ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ И САМОКОРРЕКЦИИ СОДЕРЖАТЕЛЬНОГО МОДУЛЯ «МЕТАБОЛИЗМ АМИНОКИСЛОТ. ЭНЗИМОПАТИИ АМИНОКИСЛОТНОГО ОБМЕНА»
Задание 1. Простые белки состоят из аминокислот. Выберите из перечисленных ниже химических групп те, за счет которых аминокислоты связываются между собой в белках.
А. Аминогруппа и сульфгидрильная группа
В. Сульфгидрильная и карбоксильная группы
C. Формильная и гидроксильная группы
D. Карбоксильная и аминогруппы
Е. Кетогруппа и метильная группы
Задание 2. Молекула белка имеет определенный заряд за счет аминокислот, входящих в ее состав. Какая из перечисленных аминокислот придает ему отрицательный заряд?
А. Аланин
В. Валин
С. Глутамат
D. Тирозин
Е. Метионин
Задание 3. При лабораторном исследовании желудочного сока в нем была обнаружена молочная кислота. О преобладании какого метаболического процесса свидетельствует этот показатель?
А. Анаэробного гликолиза
B. Аэробного гликолиза
C. Глюконеогенеза
D. Синтеза гликогена
Е. Катаболизма гликогена
Задание 4. У пациентки вследствие кровоизлияния в желудочно-кишечный тракт белки крови оказались доступными для микроорганизмов кишечника. Концентрация какого вещества будет увеличена у этой пациентки?
А. Креатина
B. Тиамина
C. Скатола
D. Гомогентизиновой кислоты
E. Цистеина
Задание 5. Пациенту назначен препарат – ингибитор моноаминооксидазы. На какой процесс он влияет?
А. На синтез мочевины
B. На образование биогенных аминов
C. На инактивацию биогенных аминов
D. На образование амидов дикарбоновых аминокислот
E. На трансаминирование
Задание 6. У пациента, проходящего курс лечебного голодания, нормальный уровень глюкозы в крови поддерживается за счет глюконеогенеза. Из какого из нижеперечисленных веществ может синтезироваться глюкоза?
А. Из мочевой кислоты
B. Из мочевины
C. Из серина
D. Из лейцина
E. Из никотинамида
Задание 7. У ребенка после перенесенной вирусной инфекции наблюдаются признаки гипераммониемии: головокружение, рвота, судороги. Нарушение какой реакции имеет место в данном случае?
А. Тирозин → Диоксифенилаланин
B. Орнитин + Карбамоилфосфат → Цитруллин
C. Фенилаланин → Тирозин
D. Аргинин + Глицин → Гуанидинацетат
E. Гомогентизиновая кислота → Фумарилацетоацетат
Задание 8. Группа подопытных животных находилась на длительной безбелковой диете, вследствие чего у них нарушились многие метаболические процессы, связанные с использованием незаменимых аминокислот. Какая из них используется в качестве метилирующего агента в биосинтезе креатина?
А. Валин
B. Треонин
C. Фенилаланин
D. Метионин
E. Глицин
Задание 9. В работах Г. Кребса было установлено, что цикл трикарбоновых кислот и орнитиновый цикл тесно связаны. Какое вещество участвует в обоих циклах?
А. Оксалоацетат
B. Цитруллин
C. Фумарат
D. Цитрат
E. Аргинин
Задание 10. Новорожденному был сделан анализ мочи с хлорным железом. Тест оказался положительным, что свидетельствует о фенилкетонурии. Какая реакция обмена фенилаланина нарушена в данном случае?
А. Гидроксилирование
B. Гидролиз
C. Гликозилирование
D. Трансаминирование
E. Декарбоксилирование
Эталоны ответов: 4 - С; 7 - В; 10 – А.
ПЕРЕЧЕНЬ ОСНОВНЫХ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ВОПРОСОВ ДЛЯ ИТОГОВОГО КОНТРОЛЯ МОДУЛЯ І I «ОБЩИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ МЕТАБОЛИЗМА. МЕТАБОЛИЗМ УГЛЕВОДОВ, ЛИПИДОВ, БЕЛКОВ И ЕГО РЕГУЛЯЦИЯ»
1. Ферменты. Химическая структура ферментов:
а) доказательства белковой природы ферментов;
б) простые и сложные ферменты, кофакторы и коферменты, примеры;
в) проферменты, примеры, биологическое значение;
г) изоферменты, характеричтика, примеры, применение в медицине;
д) мультиферментные комплексы, примеры.
2. Классификация ферментов:
а) принцип классификации;
б) краткая характеристика основных классов ферментов, примеры.
3. Свойства ферментов как биологических катализаторов:
а) отличия ферментов от неорганических катализаторов;
б) термолабильность, примеры, применение в медицине;
в) влияние рН среды на активность ферментов;
г) специфичность, виды специфичности, примеры.
4. Механизм действия ферментов:
а) понятие об энергии активации ферментативных и некаталитических реакций;
б) представление об активном центре ферментов;
в) основные положения современной теории ферментативного катализа;
г) кинетика ферментативных реакций.
5. Регуляция активности ферментов:
а) понятие об аллостерическом центре, его регуляторной роли;
б) активаторы ферментов;
в) виды активации ферментов;
г) ингибиторы ферментов;
д) типы ингибирования ферментов (обратимое и необратимое, конкурентное и неконкурентное);
е) регуляция активности ферментов по принципу прямой и обратной связи;
ж) применение активаторов и ингибиторов ферментов в медицине.
6. Биохимия витаминов:
а) классификация и номенклатура витаминов;
б) причины и проявления гипо-, гипер - и авитаминозом;
в) провитамины, антивитамины: характеристика, примеры;
г) структура, биологическая роль, коферментная форма водорастворимых витаминов группы В, С, Р, пантотеновой кислоты, фолиевой кислоты, биотина.
7. Клинические аспекты ферментологии и витаминологии:
а) энзимодиагностика;
б) энзимотерапия;
в) энзомопатология.
8. Общие и специфические пути катаболизма, взаимосвязь анаболизма и катаболизма.
9. Современные представления о механизме биологического окисления:
а) экзергонические и эндергонические реакции;
б) энергетическое сопряжение в биологических системах.
10. Типы реакций биологического окисления.
11. Активные формы кислорода:
а) механизмы образования в организме, причины токсичности;
б) физиологическая роль.
12. Макроэргические соединения:
а) типы высокоэнергетических связей;
б) АТФ как основная форма сохранения химической энергии в клетке;
в) типы реакций фосфорилирования.
13. Цепь переноса электронов митохондрий:
а) структура и функции компонентов дыхательной цепи;
б) схема и локализация в клетке цепи тканевого дыхания;
в) сопряжение тканевого дыхания и окислительного фосфорилирования.
14. Механизм окислительного фосфорилирования:
а) хемиоосмотическая теория Митчела;
б) коэффициент фосфорилирования, энергетическая ценность субстратов;
в) регуляция окислительного фосфорилирования, дыхательный контроль.
15. Ингибиторы дыхательной цепи, механизм их действия, влияние на организм.
16. Понятие о разобщителях., примеры различных механизмов разобщения. Свободное нефосфорилирующее окисление, его биологическая роль.
17. Окислительное декарбоксилирование пирувата как первое общее звено катаболизма белков, жиров и углеводов.
18. Цикл трикарбоновых кислот как центральный метаболический путь:
а) локализация, химизм реакций;
б) дегидрогеназные реакции ЦТК как источник водорода для системы тканевого
дыхания;
в) декарбоксилирование в цикле Кребса как механизм образования в клетках СО2
как конечного продукта катаболизма углеводородов;
г) биологическая роль ЦТК;
д) регуляция цикла Кребса.
19. Структура и функции моно-, олиго-, гетеро-, гомо - и полисахаридов.
20. Механизмы переваривания и всасывания углеводов.
21. Взаимопревращения моносахаридов.
22. Общие схемы путей использования глюкозы и пирувата в организме.
23. Механизм, регуляция синтеза и мобилизации гликогена. Гликогенная функция печени.
24. Основные этапы, биологическая роль аэробного и анаэробного гликолиза. Подсчет энергии окисления глюкозы в этих условиях.
25. Связь тканевого дыхания и окислительного фосфорилирования с аэробным окислением углеводов.
26. Биосинтез глюкозы (глюконеогенез). Регуляция гликолиза и глюконеогенеза.
27. Сущность и регуляторная функция в окислении углеводов эффектов Пастера и Кребтри.
28. Биологическая роль пентозофосфатного пути окисления глюкозы, его общая характеристика.
29. Реакции окислительной стадии пентозофосфатного пути окисления глюкозы. Его связь с гликолизом.
30. Нарушения углеводного обмена:
а) галактоземия, фруктозурия, наследственная непереносимость фруктозы;
б) гликогенозы и агликогенозы;
в) нарушение толерантности к молоку;
г) синдром смерти младенцев в колыбели
31. Классификация, структура, свойства и биологическая роль липидов.
32. Структура и функции клеточных мембран. Характеристика липидов и белков клеточных мембран. Транспорт веществ через клеточные мембраны.
33. Механизм переваривания и всасывания липидов. Желчные кислоты, их структура и роль.
34. Механизм биосинтеза жирных кислот, триглицеридов и фосфатидов.
35. Механизм мобилизации жира из жировых депо. Бета-окисление жирных кислот. Подсчет энергии бета-окисления жирных кислот. Окисление глицерина.
36. Синтез холестерина, его регуляция и транспорт. Гиперхолестеринемия.
37. Синтез и использование кетоновых тел. Кетонемия. Кетонурия.
38. Липопротеины сыворотки крови, их состав, структура, образование и биологическая роль.
39. Нарушения липидного обмена:
а) нарушение переваривания и всасывания липидов;
б) ожирение;
в) жировое перерождение печени;
г) атеросклероз;
д) желчнокаменная болезнь.
40. Виды азотистого баланса. Полноценность белкового питания. Биологическая ценность
белков. Синдром квашиоркора. Незаменимые аминокислоты.
41. Переваривание белков. Виды кислотности желудочного сока. Ахлоргидрия,
гипохлоргидрия, гиперхлоргидрия, ахилия. Гниение белков в кишечнике.
42. Транспорт аминокислот. Пути использования аминокислот в организме.
43. Прямое и непрямое дезаминирование аминокислот.
44. Трансаминирование, его значение для обмена аминокислот. Глюкозо-аланиновый
цикл.
45. Декарбоксилирование аминокислот. Образование и роль ГАМК, гистамина,
серотонина, дофамина.
46. Пути обмена безазотистых остатков аминокислот. Глюкогенные и кетогенные
аминокислоты.
47. Источники образования аммиака. Причины токсичности аммиака. Понятие
гипераммониемии.
48. Пути обезвреживания аммиака. Их особенности в почках, печени, нервной ткани.
49. Орнитиновый цикл: биологическая роль, уравнения реакций, связь с циклом
трикарбоновых кислот. Нарушения орнитинового цикла.
50. Обмен отдельных аминокислот (глицина, серина, серусодержащих аминокислот,
фенилаланина, тирозина).
51. Биологическая роль креатина.
52. Энзимопатии аминокислотного обмена: гомоцистинурия, фенилкетонурия, алкаптонурия, альбинизм, болезнь кленового сиропа. Метаболические блоки.
|
Из за большого объема эта статья размещена на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 |
