|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
|
|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
РАБОЧАЯ ТЕТРАДЬ ПО БИОЛОГИЧЕСКОЙ ХИМИИСтр 1 из 15Следующая ⇒
РАБОЧАЯ ТЕТРАДЬ ПО БИОЛОГИЧЕСКОЙ ХИМИИ методическое пососбие для студентов лечебного, педиатрического, медико-проФИЛАКТИЧЕСКОГО И СТОМАТОЛОГИЧЕСКОГО ФАКУЛЬТЕТОВ Iv СЕМЕСТР ФАКУЛЬТЕТ_____________________________ сТУДЕНТ_____________________________ ГРУППА_____________________________ ПРЕПОДАВАТЕЛЬ_____________________________ 2007-2008 нАСТОЯЩЕЕ УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ СОЗДАНО КОЛЛЕКТИВОМ КАФЕДРЫ БИОХИМИИ ЧЕЛЯБИНСКОЙ МЕДИЦИНСКОЙ АКАДЕМИИ. сОЗДАНИЕ НАСТОЯЩЕГО ПОСОБИЯ БЫЛО ВЫЗВАНО НЕОБХОДИМОСТЬЮ - ПОМОЧЬ СТУДЕНТАМ В ОСВОЕНИИ СЛОЖНОГО ТЕОРЕТИЧЕСКОГО ПРЕДМЕТА - БИОЛОГИЧЕСКОЙ ХИМИИ. в РАБОЧУЮ ТЕТРАДЬ ВНЕСЕНЫ ТЕМЫ ВСЕХ ЗАНЯТИЙ iv СЕМЕСТРА, ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ, ЧТО ЗНаЧИТЕЛЬНО ДОЛЖНО ОБЛЕГЧИТЬ ПОДГОТОВКУ СТУДЕНТА К ЗАНЯТИЮ. сТУДЕНТ СМОЖЕТ ПОЗНАКОМИТЬСЯ ЗАРАНЕЕ С ТОЙ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТОЙ, КОТОРУЮ ЕМУ ПРЕДСТОИТ ВЫПОЛНИТЬ. в НЕЙ СФОРМУЛИРОВАН ПРИНЦИП МЕТОДА, ЧТО ПОМОЖЕТ СТУДЕНТУ НЕ ПРОСТО ВЫПОЛНИТЬ РАБОТУ, НО И ОСМЫСЛИТЬ ее. кАЖДОЕ ЗАНЯТИЕ ИМЕЕТ ПРИЛОЖЕНИЕ ЛИБО ОБЩЕЕ ДЛЯ ВСЕХ ФАКУЛЬТЕТОВ, ЛИБО ДЛЯ каждого факультета, ЧТО ЗНАЧИТЕЛЬНО ЭКОНОМИТ ВРЕМЯ ПРЕПОДАВАТЕЛЯ НА ЗАНЯТИИ, ДАВАЯ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ РАССМОТРЕНИЯ И ЗАКРЕПЛЕНИЯ МАТЕРИАЛА. сТУДЕНТ МОЖЕТ САМОСТОЯТЕЛЬНО ПРОВЕРИТЬ КАЧЕСТВО СВОЕй ПОДГОТОВКИ К ЗАНЯТИЮ, РЕШИВ СИТУАЦИОННЫЕ ИЛИ ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ. жЕЛАЕМ УСПЕХА В ИЗУЧЕНИИ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ХИМИИ!
Занятие 1 Углеводы Глюкоза крови. Нарушения углеводного обмена. Цель занятия: Студент должен знать физиологическую роль, источники углеводов, этапы обмена, процессы синтеза и распада гликогена, методы определения содержания глюкозы в крови и моче; уметь интерпретировать результаты определения глюкозы в крови; дать клиническую оценку гипо- и гипергликемии, глюкозурии. Вопросы для самоподготовки 1. Физиологическая роль углеводов в организме. 2. Пищевые источники и потребность организма в углеводах. Переваривание углеводов в желудочно-кишечном тракте. Судьба всосавшихся моносахаридов. Наследственные нарушения обмена полисахаридов и дисахаридов: галактоземия, непереносимость фруктозы, непереносимость дисахаридов. Гликогенозы и агликогенозы. 3. Глюкоза как важнейший метаболит углеводного обмена: общая схема источников и путей использования глюкозы в организме 4. Гликоген как резервный полисахарид. Глюкостатическая функция печени: а) Синтез гликогена из глюкозы (гликогеногенез); б) Амилолитический и фосфолитический пути распада гликогена. 5. Глюкоза крови. Регуляция уровня глюкозы крови. Роль адреналина, глюкагона, инсулина, тиреоидных гормонов. 6. Гипо- и гипергликемия. Гипергликемия здоровых людей (алиментарная, эмоциональная). Гипогликемия новорожденных. Патологическая гипергликемия. 7. Глюкозурия. Понятие о почечном пороге для глюкозы крови 8. Клиническое значение качественного и количественного определения глюкозы в моче. Качественные реакции на глюкозу, основанные на ее восстанавливающей способности (Фелинга, Ниландера) 9. Изучение углеводного обмена методом однократной сахарной нагрузки: А) Нормальная сахарная кривая. Биохимические механизмы, определяющие изменения концентрации глюкозы после сахарной нагрузки. Б) Изменения сахарной кривой, характерные для заболеваний печени, щитовидной и поджелудочной желез.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ Выберите правильный ответ Физиологическая концентрация глюкозы составляет: 1- 6,66-8,88 ммоль/л. 2- 3,33-5,55.ммоль/л 3- 4,44-7,77ммоль/л Выберите правильный ответ Основное переваривание крахмала происходит в: 1- ротовой полости 2- 12-перстной кишке 3- кишечнике Выберите правильные ответы a-амилаза слюны действует на следующие субстраты: 1- крахмал 2- гликоген 3- сахароза 4- лактоза 5- мальтоза
Выберите правильные ответы a-амилаза панкреатическая действует на следующие субстраты: 1- крахмал 2- гликоген 3- сахароза 4- лактоза 5- мальтоза Выберите правильный ответ Повышают уровень глюкозы в крови: 1- инсулин 2- глюкагон 3- адреналин Выберите правильный ответ Резервной формой углеводов в организме является: 1 -крахмал 2 –гликоген 3 –глюкоза 4 – фруктоза 5 -сахароза Выберите правильные ответы Фосфоролиз гликогена активируется в печени: 1- адреналином 2- инсулином 3- глюкагоном Выберите правильные ответы Инсулинзависимые переносчики глюкозы имеются в клетках: 1- жировой ткани 2- мозга 3- кишечника 4- скелетных мышц 5- поджелудочной железы Выберите правильные ответы Транспорт глюкозы из крови в клетки мышечной и жировой ткани происходит: 1- против градиента концентрации 2- по градиенту концентрации 3- во время пищеварения 4- при участии инсулина 5- без участия инсулина 6- при участии К+ -Nа+- АТФ-азы 7- при участии ГЛЮТ -4 Выберите правильные ответы Транспорт глюкозы в клетки мозга происходит: 1- против градиента концентрации 2- по градиенту концентрации 3- при участии инсулина 4- без участия инсулина 5- по механизму симпорта 6- при участии К+ -Nа+- АТФ-азы 7- с затратой АТФ Выберите правильные ответы Транспорт глюкозы в клетки слизистой оболочки кишечника происходит: 1- во время пищеварения 2- после завершения пищеварения ( 3-5 часов после приема пищи) 3- путем активного транспорта, когда ее концентрация в просвете кишечника меньше, чем в клетках 4- при участии инсулина 5- без участия инсулина 6- при участии К+ -Nа+- АТФ-азы 7- с участием белков-переносчиков
ПРИЛОЖЕНИЕ ДЛЯ ПЕДИАТРИЧЕСКОГО ФАКУЛЬТЕТА
Занятие 2 Внутриклеточное окисление глюкозы в аэробных и анаэробных условиях (семинар) ЦЕЛЬ ЗАНЯТИЯ: Обсудить пути использования глюкозы в тканях; изучить этапы анаэробного и аэробного окисления глюкозы, уметь оценить энергетическую ценность окисления углеводов в этих условиях.
Вопросы для самоподготовки 1. Глюкоза как важнейший метаболит углеводного обмена: общая схема источников и путей расходования глюкозы в клетке.
2. Механизм внутриклеточного окисления глюкозы и гликогена. Дихотомическое анаэробное окисление углеводов (гликолиз, гликогенолиз). 3. Общая характеристика гликолиза. Стадии гликолиза: А) подготовительная стадия, сущность и значение. Б) гликолитическая оксидоредукция. 4. 5. Судьба лактата в организме. 6. Энергетический эффект гликолиза. Механизм образования АТФ (реакции гликолиза, сопряженные с синтезом АТФ). 7. Ключевые ферменты гликолиза (гексокиназа, фосфофруктокиназа, пируваткиназа). Аллостерическая регуляция гликолиза. 8. Гликогенолиз. Общая характеристика. Химизм, энергетический эффект. 9. Аэробный распад глюкозы - основной путь катаболизма глюкозы у человека и других аэробных организмов. Последовательность реакций образований пирувата (аэробный гликолиз) как специфический для глюкозы путь катаболизма.
10. Окислительное декарбоксилирование пировиноградной кислоты: последовательность реакций, строение пируватдегидрогеназного комплекса. 11. Распространение, энергетическая эффективность и физиологическое значение аэробного распада глюкозы. Использование глюкозы для синтеза жиров в печени и жировой ткани.
ПРИЛОЖЕНИЕ ДЛЯ ПЕДИАТРИЧЕСКОГО ФАКУЛЬТЕТА
Особенности внутриклеточного использования глюкозы в детском возрасте. Внутриклеточное окисление глюкозы в детском организме протекает в зависимости от условий аэробно или анаэробно. Однако, в эмбриональном периоде работают преимущественно ферменты анаэробного распада углеводов. В связи сэтим у плода образуется избыток молочной кислоты. Интенсивность гликолиза остается высокой у новорожденных и детей первого месяца жизни, и примерно на 30-35% выше, чем у взрослых. Содержание лактата в крови новорожденных впервые часы жизни достигает 0,32 г/л, значителен его уровень в мышцах и др тканях. Все это является причиной метаболического ацидоза у детей, так как лактат не может полностью окисляться и превращатьс я в гликоген. С возрастом идет перестройка процессов внутриклеточного окисления углеводов: активируются процессы аэробного окисления. Постепенно, примерно к 4-5 месяцам начинают активироваться процессы аэробного дихотомическго окисления глюкозы. Совершенствуются ферменты цикла трикарбоновых кислот. В большинстве тканей и органов, за исключением мышц, углеводы окисляются аэробно. С возрастом нарастает активность ферментов ЦТК - изоцитратдегидрогеназы, сукцинатдегидрогеназы, малатдегирогеназы. Преобладание гликолитических процессов в ранние периоды жизни ребенка катализируется высокой активностью ферментов гликолиза, а именно- лактатдегирогеназы, гексокиназы, альдолазы.
Домашнее задание Решите тестовые задания Выберите правильный ответ Гликолиз это: 1- ферментативное окисление глюкозы в аэробных условиях до углекислого газа и воды с выделением энергии 2- ферментативное окисление глюкозы в анаэробных условиях до лактата с выделением энергии 3- ферментативное дихотомическое окисление глюкозы до двух молекул ПВК Выберите правильный ответ Энергетический выход полного окисления глюкозы в аэробных условиях составляет: 1- 21 АТФ 2- 38 АТФ 3- 2 АТФ 4- 32 АТФ Выберите правильный ответ Энергетический выход полного окисления глюкозы в анаэробных условиях составляет: 1- 2 АТФ 2- 3 АТФ 3- 8 АТФ 4- 36 АТФ Выберите правильный ответ Гликогенолиз – это: 1- окисление глюкозы в мышцах в анаэробных условиях до лактата 2- окисление гликогена в мышцах в анаэробных условиях до лактата 3- синтез гликогена из глюкозы в печени Выберите правильный ответ Конечным продуктом анаэробного гликолиза является: I. ПВК 2- углекислый газ 3- вода 4- лактат 5- ацетил-коА Выберите правильные ответы Гликолиз и гликогенолиз различаются главным образом: 1- энергетическим эффектом 2- субстратами окисления 3- локализацией в органах 4- конечными продуктами Выберите правильные ответы Ферменты аэробного гликолиза: 1 – фосфофруктокиназа 2 – пируваткиназа 2 - гексокиназа 3 – лактатдегидрогеназа Выберите правильные ответы. Ферменты анаэробного гликолиза: 1 – фосфофруктокиназа 2 – пируваткиназа 3 - гексокиназа 4 – лактатдегидрогеназа
ОСНОВНАЯЛитература:
2. Северин Е.С. Биохимия. М. 2003
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА 1. Тепперман Дж., Тепперман Х. Физиология обмена веществ и эндокринной системы, 1989. 2. Некоторые вопросы биохимии детского организма, под ред.В.П.Твердохлиба.
Занятие 3 Обмен углеводов. Внутриклеточные пути обмена глюкозы и моносахаридов Цель занятия: знать особенности пентозофосфатного пути окисления глюкозы и биологическое значение этого процесса, механизмы регуляции в обмене углеводов и важнейшие нарушения углеводного обмена. Изучить процесс глюконеогенеза и его связь с гликолизом. Вопросы для самоподготовки 1. Понятие о пентозофосфатном пути превращения глюкозы (общая характеристика) 2. Окислительная стадия пентозофосфатного окисления глюкозы (до образования рибулозо-5-фосфата). 3. Суммарное уравнение пентозофосфатного пути окисления глюкозы. 4. Биологическое значение пентозофосфатного окисления глюкозы. Особенности апотомического процесса у детей. 5. Глюконеогенез. Локализация, субстраты процесса, и его биологическая роль. 6. Обходные пути глюконеогенеза (пируваткарбоксилазная и ФЭП-карбоксикиназная реакции, роль витамина Н в процессе глюконеогенеза; фруктозо-1,6-дифосфатазная реакция, глюкозо-6-фосфатазная реакция). 7. Взаимосвязь гликолиза в мышцах и глюконеогенеза в печени: цикл Кори. 8. Аллостерические механизмы регуляции глюконеогенеза. 9. Внутриклеточный обмен других моносахаридов: фруктозы и галактозы. 10. Наследственные нарушения обмена углеводов: галактоземия, фруктоземия.
ПРИЛОЖЕНИЕ ДЛЯ ВСЕХ ФАКУЛЬТЕТОВ Регуляция гиколиза и глюконеогенеза Фруктозо-2,6-фосфат – аллостерический активатор фосфофруктокиназы, уменьшает ингибирующее действие АТФ на этот фермент в абсорбтивном периоде и повышает его сродство к фруктозо-6-фосфату (гликолиз). Фруктозо-2,6-дифосфат ингибирует фруктозо-1,6 дифосфатазу (глюконеогенез). Фруктозо-2,6 дифосфоа образуется путем фосфорилирования фруктозо-6-фосфата при участии бифункционального фермента (БИФ), который катализирует и обратную реакцию. Киназная активность проявляется когда БИФ находится в дефосфорилированной форме (БИФ-ОН). Это характерно для абсорбтивного периода, когда инсулин-глюкагоновый индекс высокий. При низком инсулин-глюкагоновом индексе (период длительного голодания) БИФ фосфорилируется и проявляет фосфатазную активность, т.е. дефосфорилирует фруктозо-2,6-дифосфат. Снижает его количество, что приводит к замедлению гликолиза и активации глюконеогенеза. Киназная и фосфатазная реакции катализируются разными активными центрами БИФ. В момент активации киназного активного центра фосфатный центр ингибируется.
ПРИЛОЖЕНИЕ ДЛЯ ПЕДИАТРИЧЕСКОГО ФАКУЛЬТЕТА Нарушения обмена углеводов Наследственная непереносимость фруктозы клинически проявляется при переводе на пищу содержащую фруктозу. Признаки: приступы рвоты, болей в животе, гипотрофия, прогрессирующее нарушение функции печени. Нередко процесс развивается остро после приема с пищей фруктозы. В основе синдрома недостаточность фруктозо-1-фосфат альдолазы, катализирующей распад фруктозо-1-фосфата и его дальнейшие превращения. Галактоземия может быть вызвана отсутствием одного из трех ферментов, обеспечивающих ее вхождение в общий путь метаболизма углеводов. Дефицит галактокиназы ведет к том, что глюкоза не подвергаясь фосфорилированию не вовлекается в обменные процессы, накапливается в избытке и появляется в моче. Заболевание проявляется ухудшением зрения в результате образования катаракт. Их возникновение связано с усиленным образованием галактитола, накапливаясь в стекловидном теле, галактитол связывает большие количества воды, что приводит к разрыву зонулярных волокон. Дефицит галактозо-1-фосфат-уридил-трансферазы ведет к накоплению галактозо-1-фосфата и галактозы. Недостаточность проявляется непереносимость глюкозы и возникает уже через несколько дней после начала кормления. Дефицит уридинфосфингалактозо-4-эпимеразы описан к середине 80-х годов лишь у больных одной семьи: наблюдали гипергалактоземию и галактозурию при отсутствии клинических проявлений.
Домашнее задание Решите задачи тестовые задания. 1. У спортсмена (лыжника) после тренировки в крови обнаружили повышенную концентрацию лактата. Объясните механизм повышения лактата в крови, укажите органы, в которых происходит его образование и какова судьба лактата в организме? 2. При исследовании активности ферментов углеводного обмена высокая активность отмечалась фосфоенолпируваткарбоксикиназы, фруктозо-1,6-дифосфатазы и глюкозо-6-фосфатазы в печени и почках. Как вы можете охарактеризовать эти ферменты и почему именно в этих тканях? 3. Этанол угнетает глюконеогенез и активность ферментов цикла трикарбоновых кислот. Какие изменения в обмене углеводов и функциональном состоянии органов (головного мозга, скелетной мускулатуры) вызывает этанол? 4. Одним из наиболее частых признаков токсического или инфекционного поражения печени является мышечная слабость, быстрая утомляемость. В крови таких больных обычно обнаруживается слегка повышенная концентрация лактата. Связаны ли указанные признаки с нарушением обмена углеводов и, если да, то с какими конкретно? 5. Оттекающий с кровью от скелетной мускулатуры лактат окисляется в сердечной мышце до СО2 и Н2О. Почему лактат не окисляется в скелетной мышце? 6. Известно, что напряженная и длительная работа сопровождается накоплением в мышечной ткани лактата, что сопровождается развитием чувства усталости, утомления. После окончания мышечной нагрузки все “излишки” лактата ликвидируются. Каким образом? Решить тестовые задания Выберите правильные ответы: Глюкозо-6-фосфат используется в процессе 1. гликолиза 2. аэробном распада глюкозы 3. гликогенолиза 4. глюконеогенеза 5. апотомического окисления глюкозы 6. фосфоролиза
Выберите правильные ответы Источником атомов углерода в глюкозе может быть: 1- аспартат 2- углекислый газ 3- глицерин 4- малат 5- ацетил-КоА
Выберите правильный ответ Глюконеогенез - это: 1. синтез гликогена из глюкозы 2. окисление гликогена 3. синтез глюкозы из неуглеводных метаболитов Выберите правильные ответы Субстратами глюконеогенеза могут быть: 1. глицерол 2. пируват 3. аланин 4. оксалоацетат 5. малат 6. пальмитат Выберите правильный ответ Основное назначение пентозофосфатного пути в организме взрослого человека: 1- энергетическое 2- пластическое 3- механическое Выберите правильные ответы Пентозный цикл поставляет в клетку 1 – пентозофосфаты 2 – НАДНН+ 3- НАДФНН+ 4 – АТФ Выберите правильные ответы Превращение глицерина в глюкозу включает: 1- образование 1,3- дифосфоглицерата 2- не требует затрат АТФ 3- протекает в корковом веществе почек, жировой ткани 4- включает образование диоксиацетонфосфата Выберите правильный ответ НАДН участвует в реакции превращения пирувата в 1- ЩУК 2- ацетил-КоА 3- фосфоенолпируват 4- лактат 5- аланин Выберите правильные ответы В гликолизе участвуют: 1- глюкокиназа 2- фосфофруктокиназа 3- пируваткиназа 4 –альдолаза 5- гексокиназа Выберите правильные ответы В глюконеогенезе участвуют: 1- глюкокиназа 2- фосфофруктокиназа 3- пируваткиназа 4 –альдолаза 5- гексокиназа
Выберите правильные ответы В гликолизе и глюконеогенезе участвуют: 1- глюкокиназа 2- фосфофруктокиназа 3- триозофосфатизомераза 4 –альдолаза 5- гексокиназа 6 -3 ФГА-дегидрогеназа
Литература:
2. Северин Е.С. Биохимия. М. 2003
СПИСОК ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ ЛИТЕРАТУРЫ: 1. Страйер Л. Биохимия М. Мир. 1984 2. Уайт А., Хенглер Ф. Смит Э. и др. Основы биохимии, М. 1981 3. Марри Р. Греннер Д. Биохимия человека, 1993
Занятие 4 Выберите правильный ответ Резервными энергоносителями являются: 1- гликоген 2- ТАГ 3- белки Выберите правильный ответ Источниками энергии в организме становятся: 1 – ТАГ 2 – фосфатидилхолин 3 - гликоген Выберите правильные ответы В ТАГах человека в наибольшем количестве содержится 1- пальмитиновая кислота 2- олеиновая кислота 3- арахидоновая кислота 4- стеариновая кислота 5- линолевая кислота Установите соответствие: Из каких жирных кислот синтезируются перечисленные ниже простагландины А) 20:3 Б) 20:4 В) 20:5 1. РGE 1 2. РGE2 3. РGF3a 4. TXA2 Выберите правильные ответы: Какие утверждения неверно характеризуют РGH2 1 – содержат эндопероксидную группу 2 – содержат гидропероксидную группу 3- предшественник TXA2 4 –предшественник РGE2 5 – образуется при действии циклооксигеназы
Для лейкотриенов характерны следующие утверждения, кроме: 1 – синтезируются из арахидоновой кислоты под действием липоксигеназы 2 – содержат 4 двойные связи 3- синтезируются клетками белой крови 4 – избыточная секреция может вызвать приступ бронхиальной астмы 5- синтез ингибируется аспирином Установите соответствие: 1. TXA2 2. PGI2 3. Оба 4. Ни один a) РGH2 является предшественником б) вызывает сужение сосудов в) стимулирует агрегацию тромбоцитов г) продуцируется эритроцитами д) содержит пятичленное кольцо
Написать формулы 1-стеарил-2-линолеил-3-пальмитоилглицерина, эфира холестерина и олеиновой кислоты, лецитина, лизолецитина. 1. Ответить на вопросы: - Какая жирная кислота преобладает в жире человека? - Какой из двух липидов – тристеарин или триолеин - можно отнести к маслам? - Чем отличаются процессы эмульгирования и мицеллообразования?
2. Показать в виде схемы строение мицеллы. Укажите, из чего она состоит, и ее функцию. 3. Решите ситуационную задачу. У больного при зондировании двенадцатиперстной кишки установлена задержка оттока желчи из желчного пузыря. Влияет ли это на переваривание жира? Ответ поясните. ПРИЛОЖЕНИЕ ДЛЯ ПЕДИАТРИЧЕСКОГО ФАКУЛЬТЕТА Особенности обмена липидов в детском возрасте Роль липидов для детского организма определяется многообразными функциями. Важными из которых являются энергетическая, пластическая, обеспечение структуры и функций биологических мембран. Потребность ребенка в липидах превышает потребность в белках и зависит от возраста. Потребность в липидах в зависимости от возраста
Ребенок, находящийся на естественном вскармливании, должен получать на 1 кг массы тела 5-6,5 г жира ( 6,5-6 г в первом полугодии и 6 – 5 г – во втором). Очень существенным является правильное и оптимальное соотношение белков, жиров и углеводов и при естественном вскармливании оно составляет 1: 3: 6, а с момента получения прикорма 1:2: 4 соответственно и 1:1: 4 в более старшем возрасте. Оптимальное количество жира абсолютно необходимо для полного использования белков пищи для пластических и других функций. Избыток жира в рационе также нежелателен, т.к. это может послужить причиной кетоза, угнетения функций поджелудочной железы. Основным источником энергии для плода являются углеводы, но после рождения- триацилглицерины. Установлено, что у новорожденного потребность в энергии покрывается за счет жиров на 80-90%, у детей в возрасте до года на 50%, в более старшем возрасте на 30-35%. Особое внимание должно уделяться качественному составу жиров, используемых в питании детей, что обеспечивает полноценность жира. С этой целью рекомендуется правильное сочетание в пище жиров растительного и животного происхождения, (первые обеспечивают организм полиненасыщенными жирными кислотами, вторые благоприятствуют всасыванию жирорастворимых витаминов). Показана целесообразность включения в рацион детей от 1 года до 3 лет сливочного масла пополам с нерафинированным подсолнечным. Потребность детей в полиненасыщенных жирных кислотах также изменяется с возрастом и обеспечивается в основном линолевой кислотой (содержится в рыбьем жире, подсолнечном и кукурузном масле). Потребности новорожденного в жирах полностью покрываются молоком матери, в котором содержание жира – 3,5-3,7%; как известно, жир молока находится уже в эмульгированном состоянии и там же содержится липаза, активность которой в 15-25 раз выше желудочно-панкреатической. У детей важную роль в переваривании липидов играет желудочная липаза, кроме того, жир молока находится в эмульгированном состоянии. Важно отметить, что количество соляной кислоты в желудочном соке значительно меньше, чем у взрослого. У детей грудного возраста в желудке гидролизуется от 25 до 50% жира. С возрастом жир в желудке переваривается с меньшей интенсивностью, так как меняется пищевой рацион, увеличивается кислотность желудочного сока. У новорожденных активность панкреатической липазы низкая, мало у них и желчных кислот. У детей количество желчных кислот значительно меньше, чем у взрослых. Это объясняется тем, что активность ферментных систем, способствующих синтезу желчных кислот из холестерина, недостаточная. Холестерин используется для пластических целей. Главной желчной кислотой является таурохолевая, т.к. она обладает еще и бактерицидным действием. Следствием низкой активности липолитических ферментов желудочно-кишечного тракта, малого количества желчных кислот у детей грудного возраста является высокое содержание в испражнениях непереваренного жира. Содержание липидов в организме ребенка с возрастом изменяется: интенсивное накопление его имеет место в последний период внутриутробной жизни и в последующем раннем постнатальном периоде. С возрастом изменяется и качественный состав триацилглицеридов: в ТАГ новорожденного больше пальмитиновой и меньше олеиновой и линолевой кислот.
Состав ТАГ новорожденных и взрослых (в %)
Литература:
2. Северин Е.С. Биохимия. М. 2003
СПИСОК ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ ЛИТЕРАТУРЫ: 1. Страйер Л. Биохимия М. Мир. 1984 2. Уайт А., Хенглер Ф. Смит Э. и др. Основы биохимии. М. 1981 3. Марри Р. Греннер Д. Биохимия человека, 1993
Занятие 5 ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПОДГОТОВКИ 1. Транспорт экзогенных липидов. Хиломикроны: химический состав, структура, биологическая роль, метаболизм. Липопротеинлипаза крови, её биологическая роль. 2. Транспортные формы липидов крови. Липопротеиды. Классификация, состав. (ЛПОНП, ЛПНП, ЛПВП). Общие черты строения липопротеидной частицы. 3. Транспорт ХС по кровеносному руслу, роль ЛПОНП, ЛПНП и ЛПВП. ЛХАТ – реакция и её роль в метаболизме ХС. Роль холестерина в развитии атеросклероза. 4. Превращение ХС в желчные кислоты. Выведение желчных кислот и ХС из организма. 5. Методы разделения липопротеидов на отдельные фракции. Электрофорез на бумаге, в ПААГ, ультрацентрифугирование в плотных средах. 6. Диагностическое значение определения содержания липопротеидов в сыворотке крови. Классификация липопротеинемий по Фридриксону. 7. Структура и функции биологических мембран. 0бщие свойства мембран: жидкостность, поперечная ассиметрия, избирательная проницаемость, разнообразие структур и функций мембран, механизм транспорта веществ через мембрану. 8. Возрастные особенности строения мембран. Практическая часть Количественное определение b -липопротеидов Принцип метода. В основу метода положена способность липопротеидов осаждаться в присутствии хлорида кальция и гепарина. Гепарин образует с b-липопротеидами комплекс, который под действием хлорида кальция выпадает в осадок; при этом происходит помутнение раствора, интенсивность которого фиксируют на ФЭКе. Ход работы. К 5 мл 0,025М СаС12 прибавляют 0,25 мл сыворотки крови, замерить оптическую плотность ( Е0) против воды с красным светофильтром в кюветах 10 мм. Затем прилить в кювету 0,1 мл гепарина, перемешать и через 4 минуты замерить оптическую плотность (Е4).
Сыворотка: норма до 4,5 г/л. Клинико-диагностическое значение определения b-липопротеидов в сыворотке крови. В норме содержание b-липопротеидов составляет 3-4,5 г/ л. Содержание их колеблется в зависимости от возраста и пола. Увеличение их концентрации наблюдается при атеросклерозе, механической желтухе, острых гепатитах, хронических заболеваниях печени, диабете, ксантоматозе, ожирении.
Результат: Е0 = Е4 = Е =Е4-Е0 Вывод:
Домашнее задание Решить ситуационные задачи:
1. Фермент лецитин-холестеринацилтрансфераза (ЛХАТ) катализирует реакцию эстерификации ХС путём переноса на него остатка жирной кислоты с лецитина. Напишите химизм этой реакции. Как называются продукты этой реакции? Какие нарушения будут иметь место при снижении активности этого фермента?
2. Фермент липопротеинлипаза гидролизует ТАГ, входящий в состав хиломикронов, ЛПОНП. Напишите реакцию, катализируемую липопротеинлипазой. Какие биохимические нарушения могут наблюдаться при наследственном заболевании, связанном с недостаточностью этого фермента? Решите тестовые задания Выберите правильный ответ Транспортной формой ТАГ эндогенного происхождения являются 1- хиломикроны 2- ЛПНП 3- ЛПВП 4- мицеллы 5- ЛПОНП Выберите правильный ответ У больного с генетическим дефектом липопротеинлипазы: 1- гипертриглицеридемия 2- повышение содержания жирных кислот в крови 3- гиперхиломикронемия 4- нарушено переваривание жиров 5- нарушено всасывание жиров Выберите правильный ответ Местом синтеза ЛПНП является: 1- печень 2- кровеносное русло 3- почки 4- кишечник Выберите правильный ответ Атерогенными липопротеинами являются: 1- хиломикроны 2- ЛПНП 3- ЛПВП 4- ЛПОНП Выберите правильный ответ Транспортной формой ТАГ экзогенного происхождения являются 1- Хиломикроны 2- ЛПНП 3- ЛПВП 4- мицеллы 5- ЛПОНП
ПРИЛОЖЕНИЕ ДЛЯ ПЕДИАТРИЧЕСКОГО ФАКУЛЬТЕТА Особенности состава липопротеинов у детей Для периода новорожденности характерно определенное соотношение фракций липопротеидов (ЛП). Прежде всего, содержание ЛП у детей ниже, чем у взрослых; отсутствуют хиломикроны, значительно меньше липопротеидов очень низкой плотности (ЛПОНП). Основную фракцию ЛП составляют ЛПВП (а - ЛП), которые транспортируют большую часть циркулирующего холестерина. С возрастом уровень ЛПВП снижается, а ЛПНП - повышается и 2-14 годам уже не изменяется. Имеются существенные различия в качественном составе классов ЛП. По данным А.А.Никифоровой с соавт. (1980) ЛПОНП новорожденных характеризуется большим содержанием белка и меньшим - ТАГ, чем ЛПОНП взрослых. В ЛПНП более высокое содержание ТАГ (50% всех ТАГ пуповинной крови), белка и свободного холестерина. Состав ЛПВП новорожденных отличается большим содержанием фосфолипидов, свободного холестерина (количество его в 2 раза выше, чем у взрослых) и меньшим содержанием белка и триацилглицеринов. Наследственная гиперхиломикронеми или гиперлипопротеинемия обусловлена врожденной недостаточностью липопротеинлипазы жировой ткани. При этом заболевании развивается хиломикронемия и высокий уровень триацилглицеринов (выше 2г/100мл плазмы). Наследственная семейная гиперхиломикронемия - врожденное заболевание. В большинстве случаев молекулярное нарушение состоит в отутствии или недостатке активных рецепторов ЛПНП. При этом в плазме имеет место высокий уровень холестерина и ЛПНП, что может быть причиной раннего атеросклероза. Имеются гомо- и гетерозиготные формы заболевания. Большинство гомозиготных больных гиперхолестеринемией погибают в детстве из-за поражения коронарных сосудов. Характерно развитие ксантоматоза - многочисленные доброкачественные жировые опухоли (ксантомы кожи, сухожилий, костной ткани). Абеталипопротеинемия - генетическое заболевание, характеризующееся отсутствием в плазме ЛПНП, демиелинизацией нервных волокон. Липиды накапливаются в клетках слизистой оболочки кишечных ворсинок, наблюдается акантоцитоз - деформация эритроцитов (зубчатые эритроциты). Наследственная недостаточность ЛПВП (болезнь Танжера) - характеризуется отсутствием в плазме ЛПВП. При этом уровень холестерина и фосфолипидов плазмы снижен, во многих тканях - избыток эфиров холестерина. СПИСОК ОСНОВНОЙ ЛИТЕРАТУРЫ:
2. Северин Е.С. Биохимия . М. 2003
СПИСОК ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Марри Р. Греннер Д. Биохимия человека. 1993 2. Бородин Е.А. Биохимический диагноз.
Занятие 6 Катаболизм липидов
Цель занятия: - изучить основные пути катаболизма ТАГ и фосфолипидов; - обратить внимание на общность процессов катаболизма глицерина и глюкозы; - уметь рассчитать энергетические эффекты окисления глицерина и высших жирных кислот.
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПОДГОТОВКИ 1. Внутриклеточный катаболизм триацилглицеринов. Липолиз. Гормончувствительная (тканевая) липаза. Каскадный механизм активирования тканевой липазы. Роль гормонов – адреналина и глюкагона, ц-АМФ в активировании липазы. Физиологическое значение мобилизации жиров. 2. Внутриклеточное окисление глицерина: химизм процесса, энергетический эффект. Общность путей окисления углеводов и липидов. 3. Тканевое окисление высших насыщенных жирных кислот. Локализация процесса в клетке. Роль карнитина в поступлении жирных кислот в митохондриальный матрикс. 4. Сущность b-окисления, химизм реакций, характеристика ферментов. 5. Общий энергетический эффект полного окисления (общая формула подсчета энергии). Взаимосвязь окисления жирных кислот с процессами тканевого дыхания. 6. Особенности окисления ненасыщенных жирных кислот. Энергетический эффект окисления. 7. Регуляция b-окисления и влияние тканевого окисления СЖК на утилизацию тканями глюкозы (цикл Рэндла) 8. Катаболизм фосфолипидов-глицеридов. 9. Роль бурой жировой ткани в энергетическом обмене у детей. Семинар Приложение для всех факультетов Цикл Рэндла Наряду с глюкозой большое значение в обеспечении организма энергией имеют жиры. При голодании энергетические расходы в основном покрываются за счет жиров, тогда как глюкоза сохраняется для снабжения энергией мозга. Жирные кислоты угнетают поглощение глюкозы мышцами. При гипогликемии происходит мобилизация жирных кислот и увеличение окисления их в мышцах при одновременном снижении утилизации глюкозы, а прием углеводов и повышение уровня глюкозы в крови приводят к снижению липолиза и усилению липогенеза. Цикл глюкоза - свободные жирные кислоты – цикл Рэндла – является одним из механизмов, обеспечивающих гомеостаз глюкозы. Повышенное окисление свободных жирных кислот в мышечной ткани приводит к истощению запасов НАД+, что способствует ингибированию цикла Кребса и увеличению внутриклеточного содержания цитрата и ацетил-КоА. Последний в свою очередь угнетает активность пируватдегидрогеназы, вследствие чего пируват конвертируется в лактат или аланин. Повышенное содержание цитрата, которое образуется в цикле Кребса из ацетил-КоА и оксалоацетата, угнетает активность фосфофруктокиназы., способствуя повышению концентрации глюкозо-6-фосфата, ингибируя гексокиназу, снижая утилизацию глюкозы и соответственно – гликолиз. Для новорожденных и детей первого года характерно содержание так называемого «бурого жира», который располагается в области грудины, лопаток. Бурая жировая ткань очень богата митохондриями и предполагают, что именно в ней идет усиленное окисление свободных жирных кислот с освобождением тепловой энергии. Свободные жирные кислоты являются самой мобильной и энергетически очень мощной фракцией липидов, которая может окисляться быстрее других липидов.
Домашнее задание Решите тестовые задания Выберите правильный ответ Энергетический эффект окисления пальмитата составляет: 1- 38 АТФ 2- 36 АТФ 3- 129 АТФ 4- 96 АТФ Выберите правильный ответ При мобилизации жиров происходит: 1 – увеличивается содержание жирных кислот в крови 2- увеличивается содержание ЛПОНП в крови 3 –гормончувствительная липаза находится в фосфорилированном состоянии 4 – липопротеинлипаза находится в фосфорилированном состоянии 5 – активность липопротеинлипазы снижена
Установите соответствие 1. синтезируется в адипоцитах 2. активируется путем фосфорилирования 3. активируется путем дефосфорилирования 4. активируется инсулином 5. активируется глюкагоном а) - гормончувствительная липаза б - липопртеинлипаза в) - обе г) – ни одна
Установите соответствие 1. Синтез происходит в постабсорбтивном периоде 2. синтез происходит в абсортивном периоде 3. содержание в организме 300-400 г 4. обеспечивает организм энергией при длительном голодании 5. обеспечивает организм энергией в течение суток а) жиры б) гликоген в) оба г) ни один
Решите ситуационные задачи: 1- При интенсивном окислении жирных кислот изменяется скорость глюконеогенеза. Какова направленность и механизм этого изменения? Нарисуйте схему, иллюстрирующую взаимопревращаемость образующихся при этом субстратов. 2- Рассчитайте количество АТФ при окислении фруктозы и олеиновой кислоты при полном окислении до углекислого газа и воды в аэробных условиях. Какие выводы можно сделать, основываясь на роли этих соединений как энергетических субстратов. 3- У спортсмена перед ответственным стартом в крови повышается содержание глюкозы до 6,5 ммоль/л и уровень СЖК до 1,2 ммоль/л (норма 0,4-0,9 ммоль/л). Объясните механизм наблюдаемых изменений.
Литература:
2. Северин Е.С. Биохимия . М. 2003
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА: 1. Климов. А.Н., Никульчева Н.Г. Обмен липидов и липопротеидов и его нарушения. Питер. 1999 2. Уайт А., Хенглер Ф. Смит Э. и др. Основы биохимии. М. 1981 3. Марри Р. Греннер Д. Биохимия человека, 1993
Занятие 7 Анаболизм липидов
Цель занятия: изучить вопросы, касающиеся использования ацетил-КоА в организме с позиций его участия в анаболических процессах: синтеза высших жирных кислот, кетоновых тел, холестерина, а также синтеза триацилглцеридов и фосфолипидов.
Вопросы для самоподготовки
Семинар Приложение для всех факультетов
Занятие 8 Обмен углеводов и липидов Цель занятия: · Закрепить теоретический материал по обмену углеводов и липидов; методы их оценки в лабораторных условиях; нарушение обменов и методы возможных коррекций. · Проконтролировать усвоение вопросов, касающихся метаболизма углеводов и липидов путем решения ситуационных задач. Практическая часть Коллоквиум Домашнее задание Повторить вопросы, задачи, тестовые задания к занятиям 1-7. Занятие 9 Практическая часть занятия Семинар Домашнее задание
Ответьте на вопросы
Выберите правильные ответы: Цитозольный механизм действия характерен для следующих гормонов: 1- передней доли гипофиза 2- задней доли гипофиза 3- паращитовидных желез 4- коры надпочечников
Выберите правильные ответы: Мембранно-внутриклеточный механизм действия характерен для: 1 – соматотропный гормон 2.- АКТГ 3 – тироксин 4 – глюкагон 5 – адреналин 6 – кортизол 7 - вазопрессин
Выберите правильные ответы: Стероидные гормоны 1 – проникают в клетки-мишени самостоятельно 2 –транспортируются кровью в комплексе со специфическими белками 3- инициируют транскрипцию 4 – взаимодействуют с хроматином и изменяют скорость транскрипции 5 – участвуют в процессе трансляции
Установите соответствие 1. цАМФ 2. Киназа фосфорилазы 3. гликогенсинтаза 4. фосфорилаза гликогена а) мессенджер б) катализирует активацию гликогенфосфорилазы в) активируется путем фосфорилирования при фосфорилировании инактивируется
ПРИЛОЖЕНИЕ ДЛЯ ПЕДИАТРИЧЕСКОГО ФАКУЛЬТЕТА
Роль кальцитириола в регуляции уровня кальция и фосфора у детей Еще в XVII столетии было известно детское заболевание рахит, которое излечивалось некоторыми продуктами питания, в том числе - рыбьим жиром. Позже ученые обнаружили влияние солнечного света на это заболевание. В 1924 году было установлено, что в пище под действием ультрафиолетового облучения происходит активация каких-то антирахитических факторов. Смеси этих веществ идентифицировали как стерины. В 1932 году А. Виндаус после облучения эргостерина из дрожжей получил индивидуальное вещество, обладающее антирахитическим действием и названное эргокальциферолом или витамином Д2. В 1936 году из рыбьего жира был выделен препарат, названный витамином Д3, причем предшественником его является не эргостерин, а холестерол. Антирахитический витамин Д представлен двумя витамерами -
Провитамин группы Д широко распространенны в природе особенно много их в печени рыб и животных, сливочном масле, яйцах, молоке. Суточная потребность детей в этом витамине у взрослых 2,5 мкг (100 МЕ), у новорожденных – 10мкг (400 МЕ), у детей и подростков -12,5 мкг (500 МЕ). Следует отметить, что ни эрго- , ни холекальциферол биологически не активны и не могут выполнять свои регуляторные функции. Биологически активные формы их образуются в ходе метаболизма. Поступившие с пищей кальциферолы всасываются в тонком В печени эргокальциферол и холекальциферол превращаются в 25-оксивитамин Д2 (25-оксиэргокальциферол, 25-ОН-Д2) и 25-оксивитамин Д3, 25-оксихолекальциферол 25-ОН-Д3), которые кровью доставляются в почки, где оксикальциферолы еще раз гидроксилируются с образованием 1,25-диоксикальциферолов (1,25-диоксиэргокальциферола и 1,25 диоксихолекальциферола). Специфическая гидроксилаза, которая катализирует эти реакции, активизируется паратгормоном и ингибируется ионами фосфора. Эти метаболиты и являются активными формами витамина Д2 и Д3. Реакция синтеза кальцитриола в почках является скорость лимитирующей. Она ускоряется при понижении концентрации кальция в крови.
Схематически метаболизм витамина Д может быть представлен следующим образом:
Кожа (облучение ультрафиолетом) Холекальциферол (Д3)
25-гидроксихолекальциферол
1,25 дигидроксихолекальциферол (кальцитриол)
Биохимические функции
Основной функцией витамина Д является его участие в регуляции фосфорно-кальциевого обмена. Выделяют три процесса, участие в которых витамина Д считается достаточно обоснованным: 1- перенос кальция через эпителиальные клетки слизистой тонкого кишечника в процессе их всасывания; 2 - мобилизация Са2+ из костной ткани 3 - увеличение реабсорбции кальция и неорганического фосфата в почечных канальцах. Витамин Д в форме производного кальцитриола влияет на процессы всасывания Са2+ из кишечника. Этот эффект обусловлен активацией процессов синтеза и-РНК и последующей стимуляцией синтеза специфического Са2+-связывающего белка. Са2+-связывающий белок соединяется с Са2+ в просвете тонкого кишечника и доставляет его на поверхность слизистой, где создается высокая концентрация кальция. Активный транспорт Са2+ через клеточную мембрану энтероцитов осуществляется при помощи Са2+-АТФ-азы, то есть является энергозависимым процессом. Работа Са2+-АТФ-азы сопровождается расщеплением АТФ при участии кальций- стимулируемой транспортной АТФ-азы и щелочной фосфатазы. Витамин Д активирует специфический фермент – фитазу, расщепляющую трудно диссоциирующие комплексы Са2+ с фитиновой и щавелевой кислотами, преобладающими в растительной пище. Тем самым также облегчается всасывание Са2+ из просвета кишечника в кровь. Согласно гипотезе Ньюмана (1961), основным звеном в механизме действия витамина Д на внутриклеточный обмен Са2+ в костной ткани является накопление под его влиянием лимонной кислоты, что обуславливается следующими механизмами: - активацией пируватдегидрогеназы и, тем самым, интенсификацией процессов окисления ПВК с образованием больших количеств ацетил-КоА; - активацией цитратсинтазы; - стимуляцией реабсорбции лимонной кислоты в почечных канальцах. Было доказано, что сама лимонная кислота обладает выраженным антирахитическим действием, обусловленным участием этого метаболита в распределении кальция между тканью и кровью. Влияние лимонной кислоты, содержание которой в костях в 230 раз превышает ее концентрацию в крови и печени, обусловлено тем, что при ее взаимодействии с кальцием наблюдается переход кальция в форму неионизированных комплексов и, таким образом, резко повышается растворимость кальциевых солей. Хорошо растворимый в воде цитрат кальция обладает способностью частично выводиться из костной ткани в кровь. С другой стороны, лимонная кислота способствует обратному всасыванию кальция в почечных канальцах. Проходя через почки лимоннокислый кальций подвергается легкой фильтрации и задерживается в кровяном русле. Кальцитриол в остеобластах и одонтобластах повышает активность цистронов ДНК, тем самым стимулирует синтез белков, образующих органический остов кости, в частности коллагена. При недостатке витамина Д, так же как и витамина С, снижается гидроксилирование пролина и его включение в состав коллагена. Однако, влияние на кальциевый обмен является не единственной функцией кальцитриола. Сопряженный с обменом Са2+, метаболизм фосфатов также является зависимым от витамина Д. Кальцитриол способен понижать выделение фосфатов с мочой, стимулируя реабсорбцию неорганического фосфата в почечных канальцах, что приводит к увеличению его содержания в крови. Активные формы витамина Д оказывают определенное воздействие и на другие стороны обмена веществ, в частности на углеводный и белковый обмен в организме. Так, они активируют процессы фосфорилирования моносахаридов и стимулируют отложение гликогена в печени, усиливают обратную реабсорбцию аминокислот в почках, задерживают, таким образом, их в кровяном русле и сберегает для биосинтеза белка. Кальцитриол, подобно другим стероидным гормонам, стимулирует рост и дифференцировку клеток, усиливает иммунный ответ, воздействует на иммунокомпетентные клетки тимуса, селезенки. 1,25-(ОН)2-Д3 локализованный в ядре, принимает участие в регуляции генной активности. Гидроксилированные формы витамина Д3 способствуют минерализации тканей, а также нормальному функционированию паращитовидных желез. Помимо геномного действия, кальцитриол обладает и негеномным воздействием на мембранные рецепторы. Негеномные эффекты кальцитриола активируются в течение секунд или минут и опосредованы синтезом вторых мессенджеров: циклических нуклеотидов; ДАГ, инозитолтрифосфата и арахидоновой кислоты. Долгое время витамину Д3 отводилась роль только гормона – регулятора гомеостаза Са2+ и Рн в организме. Однако за последнее время накоплены данные о его роли во многих других биохимических процессах, в том числе и в нервной системе. Физиологические концентрации кальцитриола в мозге порядка 10 пмоль. Он способен проникать в мозг через гематоэнцефалический барьер и связываться с ядерными рецепторами витамина Д3. Ядерные рецепторы витамина Д3 обнаружены в нейронах мозга, глиальных клетках, а также в спинном мозге и периферической нервной системе. В мозге идентифицированы мембранные рецепторы витамина Д3, а также ферменты биосинтеза и метаболизма активных форм витамина Д3. Это позволяет рассматривать витамин Д3 как пара- и аутокринный гормон-нейростероид, играющий важную роль в нервной системе. Нейропротекторное действие витамина Д3 связывают с подавлением кальцитриолом уровня Са2+ в мозге. Высокий уровень ионов Са2+ усиливает нейротоксичность, которая подавляется при введении кальцитриола. Снижение уровня Са2+ в мозге достигается двумя путями: 1) Кальцитриол стимулирует в мозге экспрессию Са2+ - связывающих белков - парвалбумина и колбиндинов, ингибирует экспрессию Са+2 – каналов α-типа в гиппокампе. 2) Второй механизм нейропротекторного действия витамина Д3 связан с ингибированием в мозге γ-глутамилтранспептидазы – ключевого фермента метаболизма глутатиона. Усиливая антиоксидантную защиту мозга за счет повышения уровня глутатиона, кальцитриол в концентрациях 1-10 пмоль вызывает снижение содержания Н2О2 и оказывает выраженное нейропротекторное действие при повреждении мозга ионами Fe2+ и Zn+. С точки зрения нейропротекции большое значение имеет взаимодействие витамина Д3 с активными радикалами кислорода и азота, защищающее от действия супероксида и пероксида водорода. Кальцитриол способен снижать уровень NO, ингибируя в спинном и головном мозге экспрессию синтазы NO, тем самым продукции радикала – оксиданта NO. Оба процесса эффективно защищают нейроны от токсического повреждения на фоне снижения уровня кальция в клетке. За последнее время получены данные об участии витамина Д3 в иммунологических процессах, защищающих нервную систему. В нервной системе кальцитриол играет роль иммуносупрессора, являясь индуктором противовоспалительных цитокинов - ИЛ-4 и транформирующего ростового фактора, а также подавляет экспрессию астроцитами противовоспалительных цитокинов - ИЛ-6, фактора некроза опухоли (ФНО) и макрофагколониестимулирующего фактора (МКСФ). Таким образом, нейростероидный гормон - витамин Д3 и его аналоги могут служить перспективной основой для создания новых терапевтических средств – нейропротекторов. Д – Гипервитаминоз у детей Развитие симптомов гипервитаминоза обусловлено избыточным потреблением витамина и его способностью кумулироваться в организме. У детей до 6 мес. гипервитаминоз возникал после приема 4 млн. МЕ витамина Д3; а от 6 до 8 мес. - 600 тыс. МЕ. Среди факторов, способствующих развитию гипервитаминоза, следует отметить белковое голодание, А- и С-гиповитаминозы и повышенную чувствительность детского организма к высоким дозам витамина Д3. Наряду с этим, следует отметить, что гипервитаминоз Д может развиваться в результате генетически обусловленной повышенной чувствительности некоторых лиц к витамину Д, который в этом случае может вызвать токсикоз даже при введении в обычных дозировках. Особенно высокой чувствительностью к токсическому действию витамина Д обладают дети, больные рахитом. В литературе описаны случаи тяжелого Д-гипервитаминоза на фоне цветущего рахита. У беременных женщин с Д-гипервитаминозом симптомы этого заболевания у плода не наблюдаются, что связано с наличием мощного барьера, каковым является плацента. Избыточное поступление витамина Д приводит к увеличению всасывания кальция и фосфора из кишечника (примерно в 10 раз) и повышению их мобилизации из костей с активацией процесса отложения кальция в мягких тканях, в том числе почках, сердечно-сосудистой системе, слизистой желудка, связках, хрящах и т.п. В основе развития гипервитаминоза, по-видимому, лежит токсическое действие перекисных соединений, образующихся при превращении витамина Д, или эндогенных ненасыщенных жирных кислот, окисление которых индуцируется кальцитриолом. Именно, накопление перекисей служит причиной окисления тиоловых соединений, цитохрома С, НS - ферментов. Распад перекисных соединений инициирует по свободно-радикальному механизму процессы пероксидации полиеновых высших жирных кислот и других важнейших компонентов липидной части мембран, в которой, кроме того, отмечается повышенное накопление витамина Д. Все это приводит к нарушению структуры и функции клеточных и субклеточных мембран. Кроме того, снижается синтез АТФ за счет разобщения окислительного фосфорилирования, тормозится активность АТФ- азы и блокируется транспорт Са2+ в митохондриях. Избыточное количество витамина Д способствует развитию гиперкальцемии за счет увеличения всасывания кальция из кишечника и деминерализации костей, которая в начале развития заболевания носит компенсированный характер. В качестве защитных механизмов организма выступает ряд систем, среди которых важное значение имеют гормоны. Так, на повышение содержания витамина Д паращитовидные железы отвечают снижением выработки паратгормона, в гипофизе повышается секреция АКТГ, что сопровождается активацией выработки кортикостероидов и, прежде всего, минералкортикоидов, реализующих увеличение экскреции Са2+ с мочой. Гиперкальцемия стимулирует синтез тиреокальцитонина, который ингибирует процессы резорбции кальция из костной ткани. Из других защитных факторов имеют значение цитрат, который образует прочный комплекс с кальцием, в результате чего последний теряет свою физиологическую активность, а также способность плазмы и тканевой жидкости удерживать кальций в растворимом состоянии. По мере развития гипервитаминоза защитные способности организма ослабевают. При этом уменьшается вес паращитовидных желез и соответственно их функциональная деятельность, истощается секретирующая тиреокальцитонин способность гранул щитовидной железы, снижается уровень цитрата и нарушается соотношение Необходимо отметить, что в развитии кальцификации определенная роль принадлежит полимерным макромолекулам, функциональные группы которых представляют собой центры, облегчающие образование первичных кристаллов солей кальция и переход растворимого ионизированного кальция в нерастворимый неионизированный. Среди этих полимеров особое место принадлежит мукополисахаридам, обладающим повышенным сродством к кальцию, и выступающим в роли органической матрицы, на которой и происходит отложение солей кальция в мягких тканях. Так при гипервитаминозе Д происходит обызвествление интимы сосудов. Например, в сердце процесс кальцификации может захватить до 1/3 миокарда с развитием фиброза и кальциноза клапанов. В почках отмечается раннее отложение кальция, приводящее в последующем к минерализации всей ткани (нефрокальциноз). В эксперименте показано, что при длительном гипервитаминозе беременных самок наблюдается избыточное отложение гликозамингликанов и солей кальция в мембранах эмбриональных сосудов, что приводит к нарушению роста и развития плода. Клинически у детей с Д-гипервитаминозом уже на 1-8 день отмечается потеря аппетита, рвота, жажда, боли в животе, слабость, вялость, снижение веса, задержка развития и т.д. При биохимическом анализе крови отмечается повышение содержания кальция, эфиров холестерола, цитрата, ацетоновых тел, остаточного азота, гликозамингликанов, снижение активности щелочной фосфатазы.
Литература: 1. Лекции по курсу биологической химии 2. Северин Е.С. Биохимия. М. 2003 3. Николаев А.Я. Биологическая химия. 2001 4. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. 1998 5. Строев Е.А.Биологическая химия. 1986 6. Северин Е.С., Алейникова Т.Л., Осипов Е.В.. Биохимия. М. 2000 7. Северин Е.С., Николаев А.Я. Биохимия. Краткий курс с упражнениями и задачами. М. 2001 ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА: 1. Теппермен Дж., Теппермен Х. Физиология обмена веществ и эндокринной системы. 1989. 2. Новое о гормонах и механизмах их действия. 1977. 3..Камилов Ф.Х, Давлетов Э. Г. Биохимия гормонов и механизмы гормональной регуляции обмена веществ. Уфа. 1998 4.Эллиот В., Эллиот Д. Биохимия и молекулярная биология. М. 2000
Занятие 10 Семинар Домашнее задание
Решите тестовые задания Установите последовательность: А- йодирование остатков тирозина в тироглобулине Б- синтез тироглобулина В- конденсация иодированных остатков тирозина Г- транспорт иодтиронинов в клетки-мишени Д- образование комплекса с тироксинсвязывающим белком Е- действие тиропероксидазы с целью образования активной формы йода
Выберите правильный ответ Для синтеза гормонов щитовидной железы используется аминокислота: 1- аланин 2- триптофан 3- тирозин 4- гистидин 5- фенилаланин
Выберите правильный ответ Первым этапом биосинтеза тиреоидных гормонов является: 1- дейодинация 2- превращение иодидов в молекулярный иод 3- захват иода тканью щитовидной железы 4- иодирование остатков тирозина 5- протеолиз тиреоглобулина Выберите правильные ответы Выберите типы клеток, не являющиеся мишенями тиреоидных гормонов 1 гепатоциты 2. адипоциты 3. мышечные клетки 4. половые клетки 5. клетки соединительной ткани 6. клетки мозга
Выберите правильный ответ Гипофункция щитовидной железы приводит у детей к развитию
Решите задачу и ответьте на вопросы: К врачу обратилась больная 29 лет с жалобами на общую слабость, быструю утомляемость, раздражительность, потливость, дрожание рук, прогрессирующие похудание, сердцебиение. При осмотре выявлено: движения больной резкие, порывистые, речь сбивчивая, торопливая, наблюдается тремор пальцев вытянутых рук, дрожание век, языка. Экзофтальм. Температура тела в момент осмотра 37,3 С°. Тахикардия, частота пульса 140 уд/мин. Тоны сердца усилены. Артериальное давление 150/50. Щитовидная железа диффузно равномерно увеличена, плотноватой консистенции, подвижна при глотании. Лабораторные исследования: - общий белок крови- 59г/л - остаточный азот – 5,2 ммоль/л (норма 1,9 – 3 ммоль/л) - мочевина 10,4 ммоль/л (норма 2,5 8,3 ммоль/л) - СБИ (Связанный с белком иод плазмы ) 0,8 мкмоль/л ( норма 0,32- 0,67 мкмоль/л ) - гормональносвязанный или бутанолэкстрагируемый иод (БЭИ) 0,68 мкмоль/л (норма 0,28-0,56 мкмоль/л).
1. С гипо- или гиперфункцией щитовидной железы связано состояние больной? 2. Ваше мнение о количестве белка в сыворотке крови? 3. Как влияет состояние щитовидной железы пациентки на обмен белков?
Литература:
2. Северин Е.С. Биохимия. М. 2003
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА: 1. Теппермен Дж., Теппермен Х. Физиология обмена веществ и эндокринной системы. 1989. 2. Новое о гормонах и механизмах их действия. 1977. 3..Камилов Ф.Х, Давлетов Э. Г. Биохимия гормонов и механизмы гормональной регуляции обмена веществ. Уфа. 1998 4.Эллиот В., Эллиот Д. Биохимия и молекулярная биология. М. 2000
Занятие 11 Гормоны надпочечников ЦЕЛЬ ЗАНЯТИЯ: знать химическое строение, метаболические эффекты кортикостероидных гормонов, причины, приводящие к гипофункции и гиперфункции, проявления; химическое строение норадреналина, адреналина, их механизм действия, разновидности рецепторов, метаболические эффекты. -уметь решать ситуационные задачи.
Вопросы для самоподготовки 1. Ось гипоталамус-гипофиз-кора надпочечников. Гормоны коры надпочечников глюкокортикоиды: строение, биосинтез, регуляция секреции, механизм действия, влияние на обмен веществ: углеводный, белковый, липидный, катаболизм. 2. Другие эффекты глюкокортикоидов на клеточном и органном уровнях (десенсибилизирующий, противовоспалительный), применение этих гормонов и их синтетических аналогов в клинической практике. Гиперкортицизм – болезнь Иценко-Кушинга. 3. Минералокортикоиды. Строение, биосинтез, механизм действия, влияние на обмен веществ, катаболизм. Патологии обмена минералокортикоидов – гипер- и гипофункции, проявления. 4. Симпато-адреналовая система. Биохимия стресса. 5. Адреналин, норадреналин, синтез, механизм действия, влияние на обмен веществ: углеводный, белковый, липидный, катаболизм. 6. Гормоны удовольствия и наркотики. Опиатные рецепторы.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ Студентам предлагается самостоятельная работа с метаболическими картами. I. Заполнить таблицу: Метаболическое действие глюкокортикоидов Механизм действия _____________________
- повышение активности процесса ¯ - торможение процесса 0- этот процесс в органе не изменяется Примечание: отмечая изменение активности процесса, указывать соответствующие ферменты, за счет которых это происходит.
Метаболическое действие адреналина Механизм действия _____________________
- повышение активности процесса ¯ - торможение процесса 0- этот процесс в органе не изменяется Примечание: отмечая изменение активности процесса, указывать соответствующие ферменты, за счет которых это происходит.
ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ
Решить ситуационные задачи. 1. Больной мужчина 43 лет, обратился с жалобами на повышенный аппетит, жажду, при этом испытывает мышечную слабость в конечностях, отмечает плохое заживление ран. В крови - концентрация глюкозы 12,5 ммоль/л, кетоновых тел 0,3 ммоль/л мочевины 8,3 ммоль/л, в суточной моче обнаружены сахар, кетоновые тела, 35 мг 17- КС. Поясните характер наблюдаемых изменений.
2. Больная 40 лет с переломом лодыжки. Лечится в течение 2 лет по поводу бронхиальной астмы, принимает гидрокортизон. Кожные покровы бледные, истонченные, лунообразное лицо, в области шеи, туловища –отложения жира, конечности худые, но отечные, А/Д 180/100. В крови - гипергликемия, мочевины - 10,2 ммоль/л, повышено содержание свободных амнокислот в крови. В моче 25 мг 17-кс (норма 5-15 мг /сутки). Объясните возможные механизмы наблюдаемых изменений. 3. При обследовании больных с явлениями гиперкортицизма используют функциональную пробу с нагрузкой дексаметазоном ( тсруктурный аналог кортизола). Как изменитися концентрация 17-кетостероидов в моче пациента после введения дексаметазона, если причиной гиперкортицизма является: А) гиперпродукция кортикотропина; Б) гормонально-активная опухоль надпочечников. 4. У больного Н. 28 лет при проведении хирургической операции по удалению опухоли их верхнего отдела передней доли гипофиза был затронут перешеек задней доли гипофиза. В послеоперационном периоде функции задней доли гипофиза нормализовались, однако у пациента наблюдалась полиурия. Как можно объяснить появление полиурии у данного пациента? 5. У больного с феохромоцитомой (опухоль мозгового слоя надпочечников) в крови гипергликемия, в моче глюкозурия. Какой показатель в моче необходимо провести такому больному, чтобы подтвердить этот диагноз? 6. Больному в течение длительного периода назначали преднизолон (структурный аналог кортизола). После улучшения состояния препарат отменили. Вскоре после этого появились признаки гипокортицизма (гипотония, слабость, гипогликемия). Концентрация 17- КС в моче ниже нормы. Чем объясняется ухудшение состояния больного? Наступит ли улучшение в состоянии больного, если ему ввести кортикотропин? 7. У студента во время экзамена содержание глюкозы в крови составило 7,2ммоль/л. Имеются ли отклонения от нормы? Каков механизм развития гипергликемии? Решите тестовые задания Выбрать правильный ответ: Причиной развития синдрома Иценко-Кушинга является:
Выберите правильный ответ Глюкокортикоиды
Выберите правильный ответ: Уровень 17-кортикостероидов в моче при болезни Иценко-Кушинга
Установите соответствие
Установите соответствие
Установите правильную последовательность событий, происходящих в печени при участии адреналина (указывать цифры) 1- гликоген- глюкозо 1 фосфат 2- аденилатциклаза неактивная- аденилатциклаза активная 3- адреналин- комплекс «адреналин-рецептор» 4- протеинкиназа неактивная - протеинкиназа активная 5- фосфорилаза «в» неактивная- фосфорилаза «а» 6- АТФ- цАМФ Установите соответствие
Установите соответствие
ПРИЛОЖЕНИЕ ДЛЯ ПЕДИАТРИЧЕСКОГО ФАКУЛЬТЕТА Кортикостероиды
Эти гормоны обладают большой биологической активностью, особенно в период адаптации организма к новым условиям существования. Основной гормон коры надпочечников глюкокортикоидного ряда кортизол впервые обнаруживается у плода на 7-8 неделе развития, количество его в организме плода значительно возрастает после 30 недель беременности. Вместе с тем к концу беременности общее содержание кортизола в крови плода гораздо меньше, чем у матери. Однако уровень свободной фракции кортизола у новорожденного превышает подобный показатель материнского организма. Это объясняется более низким (в 5 раз) уровнем транскортина в крови плода и новорожденного, чем в крови матери. В первые часы и дни жизни количество кортизола у новорожденных снижается, но затем с 5-6-х суток отмечается повышение концентрации гормона, которая достигает уровня взрослых на 2-4 неделе жизни. Кортизол участвует в регуляции углеводного и белкового обмена, обеспечении иммунологической и неспецифической защиты организма, обладает противовоспалительными и десенсибилизирующими свойствами.
Литература:
2. Северин Е.С. Биохимия . М. 2003
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА: 1. Теппермен Дж., Теппермен Х. Физиология обмена веществ и эндокринной системы. 1989. 2. Новое о гормонах и механизмах их действия. 1977. 3..Камилов Ф.Х, Давлетов Э. Г. Биохимия гормонов и механизмы гормональной регуляции обмена веществ. Уфа. 1998 4.Эллиот В., Эллиот Д. Биохимия и молекулярная биология. М. 2000
Занятие 12 ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Лабораторная работа 1. Физико-химические свойства мочи: А) суточное количество мочи в норме и при патологии; Б) относительная плотность в норме и при патологии; В) реакция мочи; Г) цвет, прозрачность, запах мочи. 2. Химический состав нормальной мочи: азотсодержащие, безазотистые органические и неорганические вещества. 3. Патологические компоненты мочи: протеинурия (альбуминурия), причины и факторы, вызывающие протеинурию, диагностическое значение определения белка в моче. 4. Качественные реакции на обнаружение белка в моче: А) проба Геллера с концентрированной HNO3; Б) проба с сульфосалициловой кислотой. 5. Количественное определение белка в моче (сульфосалициловым методом). 6. Глюкозурия: её виды, причины появления глюкозы в моче. 7. Качественные реакции на глюкозу в моче: А) проба Фелинга: Б) проба Ниландера. 8. Количественное определение глюкозы в моче с помощью диагностических тест полосок “глюкофан”. 9. Гематурия и гемоглобинурия. Причины, вызывающие эти явления. Качественная реакция на кровь в моче (амидопириновая). 10. Кетонурия. Причины кетонурии. Качественные реакции на кетоновые тела: А) проба Легаля; Б) проба на образование йодоформа. 11. Желчные пигменты в моче. Билирубинурия. 12. Качественные реакции на обнаружение желчных пигментов в моче.
I. Качественный и количественный анализ мочи.
Лабораторная работа 1. Качественный анализ мочи
n цвет; n запах; n прозрачность; n реакция среды (рН) - по универсальному индикатору.
Лабораторная работа 2. Определение относительной плотности мочи Принцип метода: определение относительной плотности мочи производят с помощью специальных ареометров небольшого размера, называемых урометрами. Урометры бывают двух типов: первый - для мочи с низкой и нормальной относительной плотностью (с делениями от 1.000 до 1.030), второй - для мочи с высокой относительной плотностью (с делениями от 1.030 до 1.060). Ход работы: в небольшой цилиндр с таким диаметром, чтобы урометр свободно плавал в нем, наливают по стенке исследуемую мочу и осторожно погружают в нее урометр. Производят отсчет, беря ту линию на шкале урометра, которая соответствует нижнему мениску жидкости. Все определения производят при температуре 150С, поскольку шкала урометра проградуирована в соответствии с этой температурой. Если моча имеет другую температуру, то на каждые 30С свыше этой температуры нужно прибавить, а на каждые 30С ниже – убавить по 0,001 от показания шкалы урометра. В норме относительная плотность мочи, измеренная при температуре 150С, колеблется в пределах 1, 010 – 1, 025, но обычно она составляет 1,015 – 1,025. Клинико-диагностическое значение: относительная плотность зависит от концентрации растворенных веществ в моче и находится в тесной связи с количеством выделяемой мочи. Несоответствие между относительной плотностью и количеством мочи отмечается при сахарном диабете, когда относительная плотность ее остается высокой, несмотря на большое количество мочи. Резкое снижение относительной плотности мочи происходит при несахарном диабете.
Лабораторная работа 3 Патологические компоненты мочи . 1. Качественная реакция на белок: проба Геллера, проба с сульфосалициловой кислотой. 2. Количественное определение белка в моче с помощью диагностической тест-полоски «Альбуфан». 3. Качественные реакции на глюкозу: проба Фелинга и проба Ниландера. 4. Количественное определение глюкозы в моче с помощью диагностической тест-полоски «Глюкофан». 5. Качественная реакция на кровь - амидопириновая проба. 6. Качественные реакции на кетоновые тела: проба Легаля и проба на образование йодоформа. 7. Количественное определение кетоновых тел в моче с помощью диагностической тест-полоски «Кетофан». 8. Качественная реакция на желчные пигменты - проба Гмелина. 9. Количественное определение уробилиногена в моче с помощью диагностической тест-полоски «УБГ-фан». ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ I. Решите ситуационные задачи:
1. Изменится ли диурез (количество мочи) у пациента, которому с лечебной целью ввели вазопрессин (антидиуретический гормон). Механизм?
2. О недостаточности каких гормонов может свидетельствовать обнаружение у больного устойчивого повышения экскреции с мочой ионов натрия и хлора.
3. В процессе длительного лечения мочегонными препаратами у больного появилась слабость, нарушение ритма сердца. Какие показатели водно-солевого обмена следует определить у больного? Почему могут изменяться эти показатели в данной ситуации?
4. Как отличить гематурию от гемоглобинурии, если в том и другом случаях моча содержит гемоглобин?
5. Согласно рекомендации врача пациент ограничил употребление мяса, рыбы и значительно увеличил содержание в пище овощей и фруктов. А) как изменится рН мочи? Б) изменится ли содержание в моче мочевины?
6. Моча пациента: а – имеет соломенно-желтый цвет; б – имеет ярко-желтый цвет; в – имеет цвет пива; г – имеет цвет “мясных помоев”. Какие вещества оказывают влияние на цвет мочи?
7. Исследование крови и мочи больного показало, что в крови уровень сахара в пределах нормы; в моче – проба на глюкозу положительная. Может ли быть глюкозурия без гипергликемии? Следует ли полученные результаты анализов считать ошибочными?
8. В лабораторию доставлена моча нескольких пациентов: А) цвет насыщенно-желтого цвета, плотность 1,025; Б) соломенно-желтая, плотность 1,052; В) бесцветная, плотность 1,001. Поясните результаты анализов. 9. Имеется ли зависимость между интенсивностью окраски и плотностью мочи, имеет ли диагностическое значение нарушение этого соотношения?
10. У больного ребенка в моче методом хроматографии обнаружена фенилпировиноградная кислота, а в крови фенилаланин (0,4 г/л). Встречается ли фенилпировиноградная кислота в моче здоровых людей? Каково происхождение этого соединения? Для какого заболевания типичны подобные данные биохимического анализа мочи и крови?
11. Рассказывая о своей болезни, больной сообщил врачу, что в последнее время его моча имеет запах фруктов. Следует ли врачу обратить на это внимание?
Дать заключение по предложенным анализам мочи: №1 1. Диурез 1,2 л 2. Цвет цвет пива 3. Запах обычный 4. Реакция среды слабокислая 5. Плотность 1,025 6. Азот 17 г/сутки 7. Мочевая кислота 3,5 ммоль/сутки 8. Мочевина 580 ммоль/сутки 9. Креатинин 15 ммоль/сутки 10. Креатин отсутствует 11. Хлориды 150 ммоль/сутки 12. Индикан 4 мг/сутки 13. Индол отсутствует 14. Билирубин положительная 15. Белок отсутствует 16. Кровь отсутствует 17. Глюкоза отсутствует 18. Кетоновые тела отсутствуют 19. Уробилиноген отсутствует 20. Стеркобилиноген отсутствует
№2 1. Диурез 5,0 л 2. Цвет бесцветная 3. Запах фруктовый 4. Реакция среды кислая 5. Плотность 1,035 6. Азот 18 г/сутки 7. Мочевая кислота 3,0 ммоль/сутки (500 мг/сутки) 8. Мочевина 600 ммоль/сутки 9. Креатинин 17,7 ммоль/сутки 10. Креатин присутствует 11. Хлориды 120 ммоль/сутки 12. Индикан 3 мг/сутки 13. Индол отсутствует 14. Билирубин отсутствует 15. Белок отсутствует 16. Кровь отсутствует 17. Глюкоза + (6 г/сутки) 18. Кетоновые тела + (50 ммоль/сутки) 19. Стеркобилиноген 3 мг/сутки
I. Заполнить таблицу:
ПРИЛОЖЕНИЕ ДЛЯ ПЕДИАТРИЧЕСКОГО ФАКУЛЬТЕТА
Объем воды у детей подвержен существенным колебаниям и определяется индивидуальным особенностям организма ребенка (гидрофильностью тканей, несовершенством регуляторных механизмов, содержанием жира и т. д.), а у детей раннего возраста – характером вскармливания. Было замечено, что у детей получавших большое количество углеводов, гидрофильность тканей увеличивается, а у детей хорощо развитым подкожножировым слоем, содержание воды в организме меньше. Общее содержание воды у эмбриона ( на 3 месяце) составляет 96% его массы, у 5 месячного плода -88%, к моменту рождения несколько снижается (75,5%) и у новорожденных составляет 80% массы тела. У недоношенных детей общее содержание воды в организме выше, чем у доношенных. Литература: 1. Лекции по курсу биологической химии 2. Северин Е.С. Биохимия. М. 2003 3. Николаев А.Я. Биологическая химия. 2001 4. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. 1998 5. Строев Е.А.Биологическая химия. 1986 6. Северин Е.С., Алейникова Т.Л., Осипов Е.В.. Биохимия. М. 2000 7. Северин Е.С., Николаев А.Я. Биохимия. Краткий курс с упражнениями и задачами. М. 2001
Дополнительная литература 1. Проблемы йодной профилактики в современных условиях. // Гигиена и санитария. - №3, №5 – 2000 2. Одинцов С.В. и др. сезонная динамика функциональной активности щитовидной железы у детей, проживающих … // Профилактика заболеваний и укрепление здоровья. 1-1999 Занятие 14 Практическая часть Коллоквиум Домашнее задание Повторить вопросы, задачи, тестовые задания к занятиям 1-7. Занятие 15 Семинар Домашнее задание
Решите ситуационные задачи:
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Арчаков А.И. Микросомальное окисление. – М.: Наука, 1975. –326 с. 2. Голиков С. Н., Саноцкий И.В. Общие механизмы токсического действия. – Л.: Медицина, 1986. – 280с. 3. Парк Д.Б. Биохимия чужеродных соединений. М.: Медицина, 1973. 288 с. 4. Тиунов Л.А. Основные механизмы метаболизма ксенобиотиков в организме человека и животных. – В кн.: Итоги науки и техники. Токсикология. М., 1981. – Т. 12. – С. 5 – 64.
Занятие 16 ВОПРОСЫ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ 1. Гликопротеины и протеогликаны. Химический состав. Особенности. Сравнительная характеристика. 2. Биологическое значение гликопротеинов. Коллаген – основной структурный белок - гликопротеин межклеточного матрикса. 3. Классификация гликопротеинов. 4. Строение углеводной части гликопротеинов и протеогликанов. 5. Гиалуроновая кислота. Структура, свойства, биологическая роль. 6. Хондроитинсульфаты. Структура, свойства, биологическая роль. 7. Дерматансульфаты. Структура, свойства, биологическая роль. 8. Кератансульфаты. Структура, свойства, биологическая роль. 9. Гепарин и гепарансульфат. Структура, свойства, биологическая роль. 10. Клинико-диагностическое значение определения сиаловых кислот в сыворотке крови. 11. Структурная организация межклеточного матрикса. 12. Минерализации костной ткани, регуляция метаболизма. Семинар Домашнее задание Решить задачи и ответить на вопросы: 1. Врач, назначая лечение больному ревматическим заболеванием, рекомендовал в числе прочих – аскорбиновую кислоту. Объясните это назначение.
2. Объясните причины повышенной кровоточивости при недостатке витамина С. Покажите в виде схемы его участие в образовании коллагена. Укажите соответствующий фермент.
3. У больного в суточной моче обнаружено свыше 380 мкмоль оксипролина ( в норме 200-250 мкмоль). Назовите возможные причины оксипролинурии.
ПРИЛОЖЕНИЕ ДЛЯ ПЕДИАТРИЧЕСКОГО ФАКУЛЬТЕТА Особенности обмена соединительной ткани у детей 1. Катоболизм глюкозаминогликанов происходит в лизосомах при участии набора специфических гидролаз, каждая из которых гидролизуюет определенные гликозидные связи. Наследственный дефект какой-либо из этих гидролаз может привести к развитию мукополисахаридозов - тяжелых заболеваний, проявляющихся в резком нарушении развития ребенка и уменьшении продолжительности жизни, в следствии накопления в лизосомах продуктов неполного гидролиза ГАГ. Содержание сиаловых кислот в крови значительно увеличивается ( в три и более раз) при опухолях головного мозга, инфаркте миокарда, умеренное увеличение - при опухолях другой локализации, а также других заболеваниях, связанных с воспалительными и деструктивными процессами.
название болезни продукты накопления дефектный фермент
Болезнь Гурлера дерматансульфат, L-L-идуронидаза гепарансульфат
Болезнь Гюнтера дерматансульфат индуронатсульфатаза
Болезнь Санфи-Меппо гепарансульфат гепарансульфатаза
Болезнь Моркио кератан-сульфат, хондроитинсульфат- хондроитин-6-сульфат -N-ацетилгалактозамин- -6-сульфат сульфатаза
Болезнь Слая хондроитинсульфаты в-глюкуронидаза
2. У новорожденных концентрация Y-глюкопротеидов немного выше, чем у взрослого, а уровень L2-глюкопротеидов несколько ниже. Увеличение гликопротеидов сыворотки, особенно L1- и L2-фракций наблюдается при воспалительных экссудативных процессах (острый ревматизм, ТБУ, плевриты, пневмонии), гломерулонефритах, при некрозах, опухолях, диабете и пр., как у детей, так и у взрослых. Наиболее важно исследование гликопротеинов при ревматизме, так как увеличение количества гликопротеинов идет параллельно активности процесса. Домашнее задание Решите тестовые задания: Выберите правильные ответы: Соединительная ткань выполняет следующие функции: 1. структурную 2. защитную 3. метаболическую 4. репаративную 5. резервную 6. функцию объединения и разграничения различных органов и тканей Выберите правильные ответы: Обновление коллагеновых структур связано с работой следующих ферментных систем: 1. коллагеназа 2. катепсины 3. эластаза 4. глюкозидаза 5. сульфатаза 6. фосфатаза Выберите правильные ответы: Маркерами соединительной ткани, которые выделяются с мочой в повышенном количестве при деструкции, являются: 1. гидроксипролин 2. глицин 3. валин 4. десмозин
Выберите правильные ответы: повышенная ломкость кровеносных сосудов, слабость опорно-двигательного аппарата, разрыхление десен при гипо- и авитаминозе С связаны с: 1. синтезом незрелого коллагена 2. нарушением процесса гидроксилирования пролина 3. нарушением процесса гидроксилирования лизина 4. нарушение распада протеогликанов
Выберите правильные ответы: Выберите причины, которые могут привести к нарушениям синтеза и созревания коллагена: А- мутации в генах коллагена Б- Дефекты ферментов, участвующих в посттрансляционных изменениях коллагена В гиповитаминозы С, РР, В6 Г- снижение содержания кофакторов Fe2+ Сu2+ Д- гиперпаратиреоидизм Выберите правильные ответы: Соединительная ткань обладает репаративной способностью, заполняя дефекты различных органов и тканей, гормоны, способствующие заживлению ран, стимулирующие образование рубца, это: 1. глюкокортикоиды 2. СТГ 3. половые гормоны 4. инсулин 5. глюкагон 6. паратгормон Выберите правильные ответы: Гормоны, замедляющие образование рубца в ране, из коллагена, являются 1. глюкокортикоиды 2. СТГ 3. инсулин 4. половые гормоны 5. паратгормон Выберите правильные ответы: Витамин, способствующий образованию рубца в заживающей ране, это 1. витамин Д 2. витамин А 3. витамин К 4. витамин С Выберите правильные ответы: оОновными биологическими функциями протеогликанов и протеогликановых агрегатов в составе соединительной ткани являются: 1. энергетическая 2. связывание и удержание воды 3. связывание ионов натрия, калия, кальция. 4. защита от микробов 5. регуляторная 6. механозащитная (амортизационная) Выберите правильные ответы: Ферменты, участвующие в синтезе протеогликанов, это 1. катепсины, 2. гиалуронидаза 3. сульфотрансферазы 4. гликозилтрансферазы 5. олигосахаридтрансферазы Выберите правильные ответы: В составе коллагена превалирующей аминокислотой, на долю которой приходится около 33%, является 1. тирозин 2. пролин 3. гидроксипрлин 4. лизин 5. гидроксилизин 6. глицин Выберите правильные ответы: Моносахаридами, входящими в состав основного вещества соединительной ткани, являются: 1. глюкоза 2. гиалуроновая кислота 3. N-ацетилгалактозамин сульфат 4. седогептулоза 5. N-ацетилглюкозамин 6. эритрозо-4-фосфат 7. идуроновая кислота 8. фруктозо-6фосфат Выберите правильный ответ: Последовательность аминокислот, наиболее часто повторяющихся в полипептидной цепи коллагена, является: 1. гли-сер-вал 2. гли-арг-тир 3. гли-фен-цис 4. гли-про-гип 5. гли-ала-три
ЛИТЕРАТУРА: 1. Лекции по биохимии. 2. Березов Т.Т. Коровкин Б.Ф. Биологическая химия.1998 3. Марри Р. Греннер Д. Биохимия человека. 1993 4. Николаев А.Я. Биологическая химия. 2001 5. Северин Е. С. Биохимия. Краткий курс с упражнениями и задачами. М. 2000 6. Бышевский А.Ш., Терсенов О.А. Биохимия для врача. 1994. ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА: 1.Анасашвили А.П. Гликопротеины сыворотки крови и мочи. 2.Эллиот В., Эллиот Д. Биохимия и молекулярная биология. М. 2000 3. Уайт А., Хендлер Ф. Смит Э. и др. Основы биохимии. М. 1981
Занятие 17
РАБОЧАЯ ТЕТРАДЬ ПО БИОЛОГИЧЕСКОЙ ХИМИИ методическое пососбие для студентов лечебного, педиатрического, медико-проФИЛАКТИЧЕСКОГО И СТОМАТОЛОГИЧЕСКОГО ФАКУЛЬТЕТОВ Iv СЕМЕСТР ФАКУЛЬТЕТ_____________________________ сТУДЕНТ_____________________________ ГРУППА_____________________________ ПРЕПОДАВАТЕЛЬ_____________________________ 2007-2008 нАСТОЯЩЕЕ УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ СОЗДАНО КОЛЛЕКТИВОМ КАФЕДРЫ БИОХИМИИ ЧЕЛЯБИНСКОЙ МЕДИЦИНСКОЙ АКАДЕМИИ. сОЗДАНИЕ НАСТОЯЩЕГО ПОСОБИЯ БЫЛО ВЫЗВАНО НЕОБХОДИМОСТЬЮ - ПОМОЧЬ СТУДЕНТАМ В ОСВОЕНИИ СЛОЖНОГО ТЕОРЕТИЧЕСКОГО ПРЕДМЕТА - БИОЛОГИЧЕСКОЙ ХИМИИ. в РАБОЧУЮ ТЕТРАДЬ ВНЕСЕНЫ ТЕМЫ ВСЕХ ЗАНЯТИЙ iv СЕМЕСТРА, ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ, ЧТО ЗНаЧИТЕЛЬНО ДОЛЖНО ОБЛЕГЧИТЬ ПОДГОТОВКУ СТУДЕНТА К ЗАНЯТИЮ. сТУДЕНТ СМОЖЕТ ПОЗНАКОМИТЬСЯ ЗАРАНЕЕ С ТОЙ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТОЙ, КОТОРУЮ ЕМУ ПРЕДСТОИТ ВЫПОЛНИТЬ. в НЕЙ СФОРМУЛИРОВАН ПРИНЦИП МЕТОДА, ЧТО ПОМОЖЕТ СТУДЕНТУ НЕ ПРОСТО ВЫПОЛНИТЬ РАБОТУ, НО И ОСМЫСЛИТЬ ее. кАЖДОЕ ЗАНЯТИЕ ИМЕЕТ ПРИЛОЖЕНИЕ ЛИБО ОБЩЕЕ ДЛЯ ВСЕХ ФАКУЛЬТЕТОВ, ЛИБО ДЛЯ каждого факультета, ЧТО ЗНАЧИТЕЛЬНО ЭКОНОМИТ ВРЕМЯ ПРЕПОДАВАТЕЛЯ НА ЗАНЯТИИ, ДАВАЯ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ РАССМОТРЕНИЯ И ЗАКРЕПЛЕНИЯ МАТЕРИАЛА. сТУДЕНТ МОЖЕТ САМОСТОЯТЕЛЬНО ПРОВЕРИТЬ КАЧЕСТВО СВОЕй ПОДГОТОВКИ К ЗАНЯТИЮ, РЕШИВ СИТУАЦИОННЫЕ ИЛИ ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ. жЕЛАЕМ УСПЕХА В ИЗУЧЕНИИ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ХИМИИ!
Занятие 1 Углеводы |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2019-04-10; Просмотров: 586; Нарушение авторского права страницы
Судьба восстановленного НАДНН+, образовавшегося на стадии окисления З-ФГА. ПВК – временный акцептор е и Н+ в анаэробных условиях.
7-дегидрохолестерин (провитамин Д3)
Печень
кальция во внеклеточной жидкости. Накопление кальция в сочетании с существенными повреждениями разнообразных обменных процессов приводит к развитию метастатической кальцификации мягких тканей и изменению функций ряда органов (почек, сердечно-сосудистой системы, слизистой желудка, хрящей и т.п.).