Разделы: «Биохимия белков, витаминов и гормонов»

занятие 19 Белки-1. Переваривание и всасывание белков.

Занятие 20 Белки-2. Тканевый обмен аминокислот. Обезвреживание продуктов обмена.

занятие 21 Белки-3. Особенности обмена отдельных аминокислот в норме и при патологии.
занятие 22 Белки-4. Нуклеопротеиды. Структура и функции информационных макромолекул.

занятие 23 Белки-5. Биосинтез белка. Регуляция биосинтеза. Патология белкового обмена

ЗАНЯТИЕ 24 Витамины.

занятие 25 Гормоны-1. Общая эндокринология. Механизм действия гормонов.
занятие 26 Гормоны-2. Частная эндокринология. Гормоны эндокринных желез.

занятие 27 Контрольное занятие по разделам «биохимия белков и нуклеиновых кислот» и «биохимия витаминов и гормонов»

Гомель 2015

Раздел 5 Биохимия белков и нуклеиновых кислот

Занятие 19

Белки-1. Переваривание и всасывание белков

Цель занятия: сформировать представления о пищевой ценности белков, молекулярных механизмах их переваривания и всасывания в желудочно-кишечном тракте, путях формирования пула свободных аминокислот тканей и жидкостей организма. Освоить методы определения кислотности и патологических компонентов желудочного сока.

Исходный уровень знаний и навыков

Студент должен знать:

1 Строение, классификацию и свойства основных классов аминокислот.

2 Уровни структурной организации белковой молекулы.

3 Механизмы мембранного транспорта веществ

4 Механизм микросомального окисления..

Студент должен уметь:

1 Проводить титрационный анализ.

2 Проводить качественные реакции на кровь и молочную кислоту.

Структура занятия

Теоретическая часть

1.1 Заменимые и незаменимые аминокислоты. Роль белков в питании. Полноценные и неполноценные белки. Нормы белка в питании. Азотистый баланс.

1.2 Обмен простых белков. Переваривание белков в ЖКТ. Состав и свойства желудочного сока. Значение компонентов сока в переваривании белков (HCl, пепсин, слизь и др.). Характеристика пепсина. Механизмы образования и секреции HCl в желудочном соке. Регуляция секреции HCl (роль гистамина, гастрина, ацетилхолина и др.).

1.3 Кишечный сок. Его состав и свойства. Характеристика панкреатических и кишечных ферментов. Механизм активации трипсина, химотрипсина и др.

1.4 Значение градиента pH соков ЖКТ в переваривании белков. Механизмы переваривания белков и всасывания аминокислот в ЖКТ.

1.5 Медиаторы и гормоны ЖКТ – гистамин, серотонин, секретин, холецистокинин, гастроингибирующий пептид, соматостатин, глюкагон, энкефалины и др.

1.6 Гниение белков в толстом кишечнике. Образование индола, скатола, фенола, сероводорода, аммиака, аминов и др., их роль и механизмы обезвреживания в печени.

1.7 Эндогенный пул аминокислот в тканях – пути формирования и утилизации.

Практическая часть

2.1 Решение задач.

2.2 Проведение повторного инструктажа по технике безопасности.

2.3 Лабораторные работы.

Задачи

1. Роль белка в питании:

а) источник витаминов группы В; б) источник «биогенного» азота; в) источник микроэлементов; г) источник незаменимых аминокислот; д) источник нуклеотидов?

2. К заменимым аминокислотам относятся:

а) аланин; б) пролин; в) изолейцин; г) треонин; д) глицин?

3. Положительный азотистый баланс наблюдается:

а) при голодании; б) в период роста организма; в) при заболеваниях ЖКТ; г) при физической нагрузке; д) при терапии анаболическими стероидами?

4. Какие ферменты расщепляют белок в желудке?

а) пепсиноген; б) гастриксин; в) пепсин; г) химотрипсин; д) гастрин.

5.Трипсин активируется:

а) аутокаталитически; б) ионами Ca²⁺; в) антитрипсином; г) энтеропептидазой; д) путём ограниченного протеолиза?

6. Ключевыми ферментами для синтеза соляной кислоты являются:

а) пепсин; б) карбоксипептидаза; в) карбангидраза; г) каталаза; д) Н⁺/К⁺-АТФ-аза?

7. Выберите пары аминокислот, которые замедляют всасывание друг друга в кишечнике:

а) арг и лиз; б) вал и глу; в) лиз и лей; г) глу и асп; д) гли и гис?

8. Триптофан под действием кишечной микрофлоры может превратиться в:

а) крезол; б) фенол; в) индол; г) скатол; д) ментол?

9.Какие вещества используются в печени для обезвреживания продуктов гниения белков, поступивших из кишечника?

а) ФАФС; б) ГАГ; в) УДФГК; г) глу; д) ИТФ.

10.Какие процессы могут служить источником эндогенного пула аминокислот?

а) биосинтез белка; б) протеолиз белков пищи; в) протеолиз белков катепсинами; г) синтез биогенных аминов; д) синтез заменимых аминокислот de novo.

Лабораторные работы

Лабораторная работа № 1. Количественное определение общей кислотности, общей, свободной и связанной соляной кислоты в одной пробе желудочного сока

Принцип метода. Основан на титровании желудочного содержимого раствором 0, 1н NaOH в присутствии индикаторов с различными зонами перехода. Кислотность желудочного сока выражают количеством ммоль едкого натра, нейтрализующего 1 л желудочного сока.

Основные фракции кислот желудочного сока:

“общая кислотность” желудочного сока – это сумма всех кислот желудочного содержимого;

“свободная соляная кислота” – свободная минеральная HCl;

“связанная соляная кислота” – кислореагирующие соли (хлориды) белков и других слабых оснований;

“общая соляная кислота” – сумма свободной и связанной HCl.

Количественное определение свободной соляной кислоты. Свободная соляная кислота оттитровывается раствором 0, 1н NaOH в присутствии индикатора диметиламиноазобензола, имеющего зону перехода окраски от красной до оранжевой при pH 3, 0. Слабые же кислоты (молочная, уксусная кислота, кислые фосфаты и связанная соляная кислота) при pH 2, 9–4, 0 находятся в растворе в недиссоциированном состоянии и в реакцию со щелочью не вступают.

Ход работы. К 10 мл желудочного сока добавить 1–2 капли спиртового раствора диметиламиноазобензола и титровать раствором 0, 1н NaOH до появления оранжевой окраски.

Произвести расчет на 1000 мл желудочного сока. Так как затраченное на титрование количество едкого натра эквивалентно количеству соляной кислоты в пробе желудочного сока, то количество соляной кислоты в 1 л желудочного сока (в моль/л) составит

a ´ 0, 1 ´ 1000

X = ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ (1)

где а	–	количество 0, 1н раствора NaOH, затраченное на титрование, мл;
0, 1	–	количество NaOH в 1 мл 0, 1 N раствора, моль;
b	–	количество желудочного сока, взятого для титрования, мл;
	–	объем желудочного сока, мл.

Количественное определение общей кислотности желудочного сока . Титрование общей кислотности желудочного сока проводится раствором 0, 1н NaOH в присутствии индикатора фенолфталеина с зоной перехода окраски в пределах pH 8, 2–10, 0. При pH ниже 8, 2 он бесцветный, а при pH выше 10, 0 – красный.

Ход работы. К 10 мл профильтрованного желудочного сока добавить 1–2 капли раствора фенолфталеина и титровать 0, 1н раствора NaOH до появления слабо-розового окрашивания, не исчезающего в течение 1 мин. Произвести расчет на 1000 мл желудочного сока.

Количественное определение общей кислотности, общей, свободной и связанной соляной кислоты в одной порции желудочного сока.

Ход работы. Отмерить в колбочки по 10 мл желудочного сока и добавить по 1-2 капли диметиламиноазобензола и фенолфталеина. Титровать 0, 1н раствором NaOH до появления оранжевого окрашивания (первая отметка количества израсходованного 0, 1н раствора NaOH). Затем продолжить титрования до лимонно-желтого цвета (вторая отметка) и, наконец, до розового окрашивания, не исчезающего в течение 1 мин (третья отметка).

В процессе титрования отсчет ведется от начальной точки!

Первая отметка соответствует количеству свободной соляной кислоты, третья – общей кислотности. Вторая отметка используется для расчета количества общей соляной кислоты. Среднее арифметическое между вторым и третьим пунктом соответствует общей соляной кислоте. Количество связанной соляной кислоты вычисляется как разница между общей и свободной соляной кислотой. Например, при титровании 0, 1н раствором едкого натра затрачено титрованного раствора (с начала титрования): до первой отме(оранжевый цвет) – 3, 3 мл, до второй (лимонно-желтый цвет) – 4, 6, до третьей (розовый цвет) – 5, 6 мл. Среднее между второй и третьей отметкой –

(4, 6 + 5, 6): 2 = 5, 1 мл.

Произвести расчет содержания свободной соляной кислоты, общей соляной кислоты, общей кислотности на 1000 мл желудочного сока по формуле (1).

Этот способ расчета неприменим при наличии молочной кислоты в желудке. Поэтому в пробах желудочного сока, содержащего молочную кислоту, ограничиться вычислением свободной соляной кислоты и общей кислотности.

Полученные данные вносятся в таблицу:

Задача	Цвет	V 0, 1 н NaOH, мл	Содержание HCl, ммоль/л	Общая кислотность	Выводы
свободная	связанная	общая
	Оранжевый
Желтый
Розовый
	Оранжевый
Желтый
Розовый
	Оранжевый
Желтый
Розовый

Норма. Показатели кислотности профильтрованного желудочного содержимого взрослого человека после стандартногопробного завтрака составляют:

- общая кислотность – 40–60 ммоль/л (новорожденные – 2, 8 ммоль/л; дети до года – 4–20 ммоль/л);

- свободная HCl – 20–40 ммоль/л (новорожденные – 0, 5 ммоль/л);

- связанная HCl – 10–20 ммоль/л;

- общая HCl – 30–60 ммоль/л.

Клинико-диагностическое значение. При различных заболеваниях желудка кислотность может быть повышенной, пониженной и нулевой. При язвенной болезни желудка или гиперацидном гастрите наблюдается гиперхлоргидрия – увеличение содержания свободной соляной кислоты и общей кислотности. При гипоацидном гастрите или раке желудка отмечается гипохлоргидрия – уменьшение количества свободной соляной кислоты и общей кислотности. При раке желудка, хроническом атрофическом гастрите отмечается полное отсутствие соляной кислоты и значительное снижение общей кислотности – ахлоргидрия. При злокачественном малокровии, раке желудка наблюдается полное отсутствие соляной кислоты и пепсина – ахилия.

Выводы. Записать полученный результат и дать его клинико-диагностическую оценку.

Лабораторная работа № 2. Обнаружение патологических компонентов желудочного сока

а) Обнаружение молочной кислоты по реакции Уффельмана.

Принцип метода. При взаимодействии фенолята железа, имеющего фиолетовый цвет, с лактатом образуется лактат железа желто-зеленого цвета.

Ход работы. К 20 каплям раствора фенола добавить 1-2 капли раствора хлорного железа. Получается раствор фенолята железа фиолетового цвета. В пробирку с фенолятом железа прилить по каплям желудочный сок (нормальный и сок, содержащий молочную кислоту).

В присутствии молочной кислоты фиолетовая окраска переходит в желто-зеленую вследствие образования лактата железа. При одновременном присутствии соляной кислоты жидкость обесцвечивается. Это объясняется тем, что сильная соляная кислота полностью разрушает комплекс железа с фенолом, а также вытесняет более слабую молочную кислоту из ее соли; вследствие этого реакция на присутствие молочной кислоты отрицательная.

Клинико-диагностическое значение. Органические кислоты (молочная, уксусная, масляная и др.) имеют обычно микробное происхождение и появляются в желудочном содержимом в результате ахлоргидрии и последующего сбраживания компонентов пищи. Наличие органических кислот в желудочном содержимом натощак часто встречается при атрофических гастритах и раке желудка.

Выводы. Записать полученный результат и дать его клинико-диагностическую оценку.

б) Бензидиновая проба на кровь.

Принцип метода. Гемоглобин обладает каталазной активностью и разлагает пероксид водорода с образованием молекулярного кислорода, который окисляет бензидин или другой краситель. При этом происходит изменение окраски с бесцветной на темно-синюю.

Ход работы. В пробирку с 1 мл желудочного сока добавляют 4-5 капель 0, 2 %-го спиртового раствора бензидина и 5 капель 1 %-го раствора пероксида водорода. При наличии в желудочном соке крови в результате окисления бензидина развивается синее окрашивание.

Полученные данные вносятся в таблицу:

Определяемый компонент	Используемые реактивы	Пробы желудочного сока
в норме	при патологии
Общая кислотность	Фенолфталеин
Свободная HCl	Диметиламиноазобензол
Лактат (молочная к-та)	Фенолят железа
Кровь	Бензидин

Примечание – Если результаты какой-либо работы являются отрицательными, то в соответствующей графе ставится прочерк.

Клинико-диагностическое значение. Кровь появляется в желудочном содержимом при изъязвлении стенок желудка при язвенной болезни, эрозивном, язвенном гастрите, ожогах слизистой желудка и раке желудка.

Выводы. Записать полученный результат и дать его клинико-диагностическую оценку.

Рекомендуемая литература

Основная

1 Кухта, В.К и др. Биологическая химия: учебник / В.К. Кухта, Т.С. Морозкина, Э.И. Олецкий, А.Д. Таганович; под ред. А.Д. Тагановича. – Минск: Асар, М.: Издательство БИНОМ, 2008. – С. 261-277.

2 Биохимия: Учебник для вузов / Под ред. Е.С. Северина. – 4-е изд., испр. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2006. – С. 458-469.

3 Филиппович, Ю. Б. Основы биохимии. – 4-е изд. – М.: Агар, 1999. – С. 261-265.

4 Николаев, А.Я. Биологическая химия. М.: Медицинское информационное агентство, 2004. – С. 330-335.

5 Марри Р. и др. Биохимия человека: в 2-х т.: Пер. с англ., М.: Мир, 2004. – Т.1: С. 299-305, Т.2. С. 274-298.

6 Березов, Т. Т. Биологическая химия / Т.Т. Березов, Б.Ф. Коровкин. – М.: Медицина, 1998. – С. 409-429.

Дополнительная

7 Элементы патологической физиологии и биохимии / Под ред. Ашмарина И. П. М.: Изд-во МГУ, 1992. С. 57–69.

Занятие 20

Белки-2. Тканевый обмен аминокислот.
Обезвреживание продуктов обмена

Цель занятия: сформировать представления об основных путях метаболизма свободных аминокислот в тканях. Изучить механизмы и значение реакций детоксикации аммиака в норме и при патологии. Освоить методы определения концентрации мочевины в биологических жидкостях.

⇐ Предыдущая 123 4 5 6 7 8 Следующая ⇒