Рабочая программа. Дисциплина: Биологическая химия (стр. 10 )

Печень является одним из наиболее сложных железистых образований, самым крупным паренхиматозным органом.

Основные функции печени:

ü регуляция промежуточного обмена всех веществ (белков, углеводов, липидов, нуклеотидов, солей воды);

ü депонирование углеводов, белков, витаминов и минеральных веществ;

ü участие в регуляции гомеостаза;

ü обезвреживание различных токсических соединений, инактивация биоактивных соединений;

ü продуцирование желчи.

По разным причинам липиды, главным образом триглицериды, могут накапливаться в печени, что приводит к ее патологии (цирроз). Диагностика нарушений функции печени осуществляется такими исследованиями, как определение: глюкозы, билирубина, мочевины, мочевой кислоты, индикана, АЛТ, АСТ, ЛАП и др.

Сложные белки, имеющие окраску называются хромопротеидами. В основе структуры гемпротеидов, хлорофилл протеидов лежит макроцикл - порфирин. Небелковая часть гемпротеидов представлена гемом, который является металлопорфирином, содержащим железо.

Соединительная ткань составляет примерно 50% от массы тела. Все разновидности соединительной ткани, несмотря на их морфологические различия, построены по общим, единым принципам:

ü Соединительная ткань содержит клетки, однако межклеточное вещество занимает больше места, чем клеточные элементы;

ü Для соединительной ткани характерно наличие своеобразных волокнистых (фибриллярных) структур? Коллагеновых, эластических и ретикулиновых волокон, расположенных в окружении межуточной субстанции;

ü Межклеточное вещество соединительной ткани имеет очень сложный химический состав.

Характерным компонентом соединительной ткани являются коллагеновые волокна. Они построены в основном из своеобразного белка –коллагена. В зависимости от аминокислотного состава и последовательности чередования аминокислот существуют 2 вида цепей последовательности 1 и 2, а также четыре разновидности 1.

Костная ткань – особый вид сеточными элементами костной ткани являются остеобласты, остеоциты и остеокласты. Межклеточный органический матрикс компактной кости составляет около 20%, неорганические вещества – 70% и вода – 10%. В губчатой кости преобладают органические компоненты, которые составляют более 50 %, на долю неорганических соединений приходится 33-40%. Кристаллы кости относятся к гидроксиапатитам и составляют лишь часть минеральной фазы костной ткани, другая часть представлена аморфным фосфатом кальция Са3(РО4)2.

Зубы являются частью жевательного аппарата и состоят, главным образом, из минерализованных тканей. Они принимают также участие в произношении звуков речи человека.

Зуб состоит из эмали, дентина и цемента, которые составляют его твердую часть. Полость зуба выполнена рыхлой соединительной тканью - пульпой. В лунках челюстных костей зубы укрепляются плотной соединительной тканью - периодонтом.

Пульпа - находится в коронковой полости зуба и в корневых каналах. Она состоит из рыхлой волокнистой соединительной ткани. Пульпа зуба имеет определяющее значение в питании и обмене веществ зуба, благодаря обильной васкуляризации и иннервации.

Основное вещество включает гликопротеиды; ГАГи (хондроитинсульфаты, гексозамины, гиалуронаты). По сравнению с другими тканями пульпа отличается высокой степенью активности окислительно-восстановительных реакций и, следовательно, высоким уровнем потребления кислорода. В качестве источника энергии использует больше углеводы, чем липиды и аминокислоты. В ней повышен синтез РНК и белков.

Дентин - составляет основную массу зуба. В дентине содержится до 72% неорганических веществ и около 28% органических веществ и воды. Дентин построен из основного вещества и проходящих в нем трубочек, в которых расположены отростки одонтобластов и окончания нервных волокон, проникающих из пульпы. Основное вещество содержит склеивающее вещество и коллагеновые фибриллы, собранные в пучки. В склеивающем веществе имеется большое количество минеральных солей. Процесс образования дентина происходит в течение всего периода функционирования зуба при наличии жизнеспособной пульпы.

Минеральная фракция дентина представлена кристаллическим апатитоподобным веществом (кальций - 32%, неорганический фосфор -16-17%), кристаллы которого прочны и имеют гексогональную форму.

Обменные процессы в тканях зуба связаны с проницаемостью. К проницаемости непосредственное отношение имеет зубная лимфа, к которой относится дентинная и эмалевая жидкости.

В зубном налете повышается содержание минеральных веществ, что влияет на процессы минерализации и образования зубного камня. В зубном камне значительно повышена концентрация фтора. При воспалении пародонта в десневой жидкости повышается активность ферментов: КФ, ЩФ, коллагеназы, гиалуронидазы. При пародонтозе нарушается липидный обмен, нейрогуморальная регуляция. При кариесе изменяется органический матрикс эмали зуба, наступает ее кислотное растворение, появляются очаги деминерализации, изменяется содержание фосфора и фтора. При флюорозе повышаются процессы минерализации, увеличивается уровень фосфора и фтора в эмали, преобладают процессы реминерализации, увеличивается скорость "растворения" эмали по фосфору, но снижается по кальцию.

Мышечная ткань морфологически делится на три типа:

- поперечно-полосатая;

- гладкая;

- Сердечная.

По объему она занимает первое место среди других тканей человека:

у детей около 25%, у людей среднего возраста более 40%, у пожилых людей чуть меньше 30% массы тела. По химическому составу все три типа мышц мало отличаются, тем не менее, имеются некоторые особенности строения и функций.

Нервная система, подобно эндокринной системе, обеспечивает быструю связь между отдаленными друг от друга частями тела. Эндокринная система очень сложна. Еще многократно сложнее иммунная система, но и она по сложности несопоставима с нервной системой.

Мозг человека содержит 1011 нейронов. Каждый нейрон связан с большим числом других нейронов с помощью дендритов и аксонов; число межнейрональных контактов (синапсов) в головном мозге человека оценивают величиной 10Больше половины всей поверхности нейрона, включая дендриты и аксоны, занято синапсами. Аксон соединяет нервную клетку также и с эффекторными клетками. Дендриты и аксоны служат для проведения нервного импульса. В мозг поступает поток афферентных импульсов от органов чувств, а также от мышц, сухожилий, сердца, кровеносных сосудов, желез, где есть чувствительные нервные окончания, реагирующие на изменения химического состава, механического давления, растяжения, температуры. В мозге формируется поток эфферентных импульсов, которые регулируют функции органов и поведение. Таким образом работа мозга в значительной мере сводится к расшифровке информирующих афферентных импульсов и созданию управляющих эфферентных импульсов. Эти процессы управляют произвольными движениями ( соматическая двигательная система), регулируют функции непроизвольных гладких мышц, сердца, желез (автономная нервная система). Они же лежат в основе высших функций нервной системы - сознания и мышления, а также эмоций, инстинктов, памяти.

В настоящее время достаточно много известно о молекулярных механизмах возникновения и проведения нервного импульса и механизмах синаптической передачи импульса.

Химический состав и биологические функции спино - мозговой жидкости.

Изменения свойств и химического состава ликвора. Спинномозговая жидкость (ликвор) представляет в нормальных условиях прозрачную, как вода жидкость слабо-щелочной реакции (рН 7,35-7,4), с относительной плотностью 1,003-1,008.

По данным Lups, Haap (19540 в младенчестве и в раннем детском возрасте количество ликвора колеблется между 40 и 60мл, у детей младшего возраста - от 60- до 80, у детей старшего возраста – от 80 до 100мл. У взрослого человека количество ликвора составляет 1мл и распределяется ликвор следующим образом: каждый боковой желудочек по 15 мл., цереброспинальное субарахноидальное пространство – 25 мл., спинальное пространство – 75 мл.

Ликвор продуцируется хориоидным аппаратом мозга ( glandula chorioidea) в количестве 0,3- 0,33 мл в минуту, т. е. приблизительно 430-500 мл в сутки. Под glandula chorioidea ( ) понимают plexus chorioideus и tela chorioidea (, 1971).

Благодаря своему химическому составу и анатомической локализации ликвор выполняет своеобразные, к настоящему времени полностью нерасшифрованные, физиологические функции:

- выполняет < покровительствующую>, регулирующую роль (Magendie F.), являясь важнейшей гуморальной средой нейро - прводниковой системы организма,

- обеспечивает <функцию связи> в пределах нервной системы

- регулируют кровообращение в нервных центрах ( К. Бернар),

- ликвор обеспечивает гидростатическую защиту головного и спинного мозга,

- обеспечивает осмотическое равновесие в пределах нервной системы и создает оптимальные условия для обмена веществ

- ликвор выполняет дыхательную и трофические функции, является питательной средой мозга только на определенных, ранних стадиях онто - и филогинеза. При этом основным поставщиком питательных веществ к мозгу является кровь.

- обеспечивает детоксикацию ядов и иммунологическую защиту клетками ретикулоэндотелиальной ткани ликворной системы.

Иллюстративный материал:

1. Презентация по теме: «Гормоны. Классификация, механизмы действия»

2. Схемы механизмов действия гормонов;

3. Таблица «Макро - и микроэлементы»

4. Презентация в среде MS Power Point по теме: «Биохимия гормонов.

Механизмы действия гормонов. Гормоны периферических желез».

5. Презентация в среде MS Power Point по теме: «Биохимия соединительной,

мышечной, нервной ткани и ликвора. Биохимия почек и мочи».

6. Схема строения миозина;

7. Схема строения саркомера;

8. Таблица «Химические компоненты ткани зуба»

Литература:

1., Коровкин . 2004. Москва.

2., Плешкова основы питания с курсом общей биохимии. 1998. Алматы. 460с.

3. Медицинская биохимия. 2001. Астана. 284с.

4.Николаев . 1989. Москва. 390с.

5.Строев химия. 1986. Москва. 420с.

6.Николаев химия. Учебник.2007. Москва. 568с

Вопросы обратной связи:

1. Что представляют собой гормоны?

2. Назовите механизмы действия гормонов.

3. Какие гормоны продуцируют периферические гормоны?

4. Назовите биологические функции печени.

5. Что такое хромпротеиды?

6. Химический состав и строение соединительной ткани.

7. Химический состав и строение костной ткани.

8. Назовите механизмы мышечного сокращения.

9. Какова биологическая роль нервной ткани и ликвора?

Лекция 10.

Тема: Введение в клиническую биохимию. Фармацевтическая биохимия.

Цель лекции: Ознакомить студентов с задачами клинической и фармацевтической биохимии. Обсудить последовательность проведения биохимических исследований.

Введение в клиническую биохимии. Клиническая биохимия – это прикладной раздел биохимии, изучающий состояние биохимических процессов в организме человека для выяснения механизма развития болезни и оценки состояния его здоровья. Клиническая биохимия является составной частью практической медицины. Однако, возможности изучения причины, т. е. этиологии заболевания и механизма его развития, т. е. патогенеза, с помощью биохимических методов в клетках, тканях и органах человека весьма ограничены и составляют малую часть клинико-биохимических исследовний, так как эти исследования необходимо проводить не в ущерб человеку. Поэтому в клинике биохимические лабораторные исследования используются в основном для оценки состояния здоровья человека; этиологию и патогенез обменных нарушений изучают на моделях заболеваний в эксперименте. Эту задачу выполняет патологическая биохимия, или патобиохимия, на данных которой основываются знания клинической биохимии.

Назначение клинико-биохимических исследований:

1) ранная диагностика и постановка дифференциального диагноза

заболевания;

2) характеристика течения и прогноза заболевания;

3) контроль эффективности лечебных и профилактических мероприятий;

4) изучение молекулярных механизмов развития заболевания.

Материалом для клинико-биохимических исследований служат:

1) биологические жидкости внутренных сред организма: кровь, спинно-мозговая жидкость, лимфа, внутрисуставная жидкость;

2) экскреты: моча, желчь, слюна, желудочный и кишечный соки, кал, пот, слезная жидкость, женское молоко и молозиво, семенная жидкость, слизистые выделения;

3) кусочки ткани или биоптаты, т. е. взятые прижизненно с помощью специальных инструментов или во время хирургических вмешательства.

Наиболее частным объектом биохимических исследований в клинике являются кровь и моча; реже анализируются другие жидкости и экскреты, а также ткани человека.

Основные группы биохимических показателей, определяемых в клинике:

1) содержание макромолекул, мономеров и некоторых продуктов их обмена;

2) активность ферментов и изоферментов;

3) содержание витаминов коферментов и продуктов их обмена;

4) содержание воды и минеральных веществ;

5) содержание внеклеточных регуляторов-гормонов, гормоноидов, нейромедиаторов, гуморальных регуляторов и продуктов их обмена.

Фармацевтическая биохимия. Фармацевтическая биохимия

представляет собой совокупность биохимических знаний, испльзуемых в решении задач фармации. Биохимические исследования необходимы при разработке рациональных лекарственных форм, стандартизацияи и контроле качества лекарств, анализе и производводстве лекарственных средств, поиске новых лекарственных средств и оценке эффективности на основе изучения их метаболизма. В решении этих задач биохимия тесно сотрудничает с фармацевтическими науками: с технологей лекарств –в области биологического обоснования конкретных лекарственных форм для данного лекарственного средства или их комбинацияи; с фармацевтической химией –в вопросах обоснования биохимических методов стандартизации и контроля качества лекарств, анализа и синтеза лекарственных веществ; с фармакологией и токсикологией –в вопросах метаболизма лекарств и ядов. Каждое новое лекарственное вещество, облеченное в определенную лекарственную форму, требует всесторонных исследований, расматривающих поведение его в организме. Создание общей теории метаболизма лекарства в организме фактически основывается на деятельности ферментных систем на различных этапах контакта лекарства с организмом и специфического взаймодействия с природными процессами регуляции. Роль биохимии в этих вопросах неоценима. Знание особенностией ферментативных превращений лекарств в организме позволит обосновать целосообразность использования определенной леарственной формы для эффективного влияния препарата на определенный орган или ткань, вскрыть причины неадекватного эффекта его и помочь оцнеить действующее начало лекарств.

Стандартизация и контроль качества лекарств являются важной стороной дятельности фармацевтической службы. Для стандартизации препаратов природного присхождения, относящихся по своему действию к группе биорегуляторов (гормоны, гормоноиды, витамины), используются химические и биологические способы стандартизации. Обычно биологическая стандартизация заменяется химической, если разработаны точные физико-химические методы определения данных препаратов. Однако для ряда препаратов, например, белковых гормонов, приемлема только биологическая стандартизация, поскольку, определяя химическими методами содержание этих гормонов в образцах препаратов, нельзя дать оценку их биологической активности.

В фармацевтической промышленности, аналитической химии и медицине широко применяются в качестве аналитических реагентов иммобилизованные ферменты. Для ферментного анализа веществ характерны безвредность и высокая специфичность.

Иммобилизованные ферменты нашли применение в химико – фармацевтической промышленности для синтеза лекарственных средств. Ферменты позволяют быстро, специфично и без побочных продуктов осуществлять синтез веществ.

Оптимальное действие лекарственного вещества на организм зависит от лекарственной формы, в которой оно применяется. Одним из условий выбора лекарственных форм при использовании любого лекарственного вещества является знание условий биологической среды, с которой контактирует вводимое лекарство, т. е. ферментного состава и физико – химических свойств биологических жидкостей ротовой полости, желудка и кишечника (для энтеральных лекарственных форм) и внутренних сред организма (для парентеральных лекарственных форм).

Иллюстративный материал:

1. Презентация в среде MS Power Point по теме: « Лекарственные препараты и их метаболизм в организме».

Литература:

1., Коровкин . 2004. Москва.

2., Плешкова основы питания с курсом общей биохимии. 1998. Алматы. 460с.

3. Медицинская биохимия. 2001. Астана. 284с.

4.Николаев . 1989. Москва. 390с.

5.Строев химия. 1986. Москва. 420с.

6.Николаев химия. Учебник 2007. Москва. 568с.

Вопросы обратной связи:

1. Что изучает клиническая биохимия?

2. В каких целях используются лабораторные биохимические исследования?

3. Перечислите материалы для клинико-биохимических исследований.

4. Какие группы биохимических показателей определяются в клинике?

5. Что изучает фармацевтические биохимия?

6. Для чего необходимо изучать особенности ферментативные превращения лекарств в организме?

Южно-Казахстанская государственная фармацевтическая академия

Кафедра биохимии, биологии и микробиологии

Методические рекомендации для практических

и лабораторных занятий

Дисциплина: биологическая химия

Специальность: «Фармация»

Курс: 3

Шымкент – 2013 г.

Рассмотрены и утверждены на заседании кафедры

протокол № 2013 г.

Зав. кафедрой, к. м.н.:

Кредит№1

Занятие 1

1. Тема: Строение и функции белков. Физико-химические свойства.

2. Цель:

1. Обрести знания о роли биохимии для диагностики и лечения заболеваний;

2. Ознакомиться с различными методами биохимических исследований;

3. Обрести знания о строении и свойствах аминокислот, и их классификации;

4. Иметь представления о структурной организации белков и их физико-химических свойствах.

3. Задачи обучения:

1. Сформировать знания у студентов о строении, классификации и физико-химических свойствах протеиногенных аминокислот;

2. Ознакомить с уровнями структурной организации белков.

3. Объяснить принципы методов очистки и выделения белков, основываясь на их

физико-химических свойствах;

4. Объяснять действие кислот, щелочей, солей тяжелых металлов, температуры на

физико-химические свойства белков.

4. Основные вопросы темы:

1. Введение в биохимию. Предмет и задачи биохимии.

2. Методы биохимических исследований.

3. Аминокислоты: строение, классификация, кислотно-основные свойства,

изоэлектрическая точка аминокислот.

4. Структурная организация белков. Первичная структура.

5. Вторичная структура белков: a-спираль и b-слоисто-складчатая структура.

6. Третичная структура белков: глобулярные и фибриллярные белки.

7. Четвертичная структура белков. Доменные белки.

8. Денатурация и ренатурация белков. Свойства денатурированных белков.

9. Белки как амфотерные макромолекулы. Изоэлектрическая точка белка.

10. Буферные, коллоидные и осмотические свойства белков. Гидратация белков. Высаливание.

5. Методы обучения и преподавания

Входной контроль, семинар, тестирование по рассматриваемой теме.

6. Литература:

На русском языке

Основная:

1. Тапбергенов биохимия.- Астана, 2001.