Исходный уровень знаний и навыков. Студент должен знать

Студент должен знать:

1. Строение, классификацию и свойства основных классов АК.

2. ЦТК, реакции, ферменты, механизмы регуляции, его взаимосвязь с обменом АК, углеводов, липидов и циклом синтеза мочевины.

3. Механизмы митохондриального и микросомального окисления.

4. Энзимопатии (общая характеристика).

5. Энзимодиагностика (принципы, объекты, цель и задачи).

Студент должен уметь:

1. Проводить исследование на колориметре.

Структура занятия

Теоретическая часть

1.1 ЦТК (реакции, ферменты, коферменты, механизмы регуляции, биологическая роль). Пути вступления отдельных АК в ЦТК (глико- и кетогенные АК).

1.2 Особенности обмена отдельных АК – биосинтез и распад, участие в ГНГ или кетогенезе, применение в медицине.

1.3 ала – основные пути метаболизма, регуляторная роль.

1.4 гли, сер – механизм взаимопревращений, роль ТГФК в обмене, участие в биосинтезе фосфолипидов, этаноламина, холина, пуринов, порфиринов, глутатиона, креатина, гиппуровой кислоты, желчных кислот. Нарушение обмена гли – гиперглицинемия, оксалоз, их основные клинические проявления.

1.5 глу – прямое и непрямое окислительное дезаминирование, трансаминирование, ферменты и биологическое значение. Биологическое значение глутаматдегидрогеназы.

1.5.1 Адаптивная роль глу: антигипоксическая – образование γ ‑ аминомасляной кислоты (ГАМК), γ -оксимасляной кислоты (ГОМК) и янтарной кислоты, энергетический “выход” окисления глу, антитоксическая – обезвреживание аммиака, связывание тяжелых металлов и др., антиоксидантная – синтез глутатиона. биосинтез про, пуриновых оснований. Роль глу в интеграции углеводного, липидного и азотистого обменов. Показания к применению глу в медицинской практике.

1.6 асп – основные метаболические превращения: трансаминирование, амидирование (обезвреживание аммиака), α -декарбоксилирование (биологическая роль b-аланина), биосинтез пуриновых и пиримидиновых оснований, биосинтез мочевины, участие в цикле пуриновых нуклеотидов. Показания к применению асп в медицинской практике.

1.7 про – биосинтез, распад, механизм образования о-про, реакция, ферменты, роль микросомального окисления, аскорбата и др. Клинико-диагностическое значение определения содержания про и о-про в крови и моче. Нарушение обмена про – гиперпролинемия, основные клинические проявления.

1.8 гис – биосинтез и основные пути обмена, их биологическая роль: образование гистамина, дипептидов ансерина, карнозина. Использование гис как радиопротектора и антиоксиданта. Нарушение обмена гис – гипергистидинемия, основные клинические проявления.

1.9 арг – биосинтез и основные пути обмена, их биологическое значение: адаптивная роль системы арг – аргиназа – мочевина.

1.10 цис – механизм биосинтеза из мет. Антитоксическая, антиоксидантная и радиопротекторная роль: биосинтез цистина, таурина, ФАФС, глутатиона и др. Нарушение обмена цис – цистиноз, его основные клинические проявления.

1.11 мет – основные пути метаболизма: образование S-аденозилметионина (SAM), витамина U (S-метилметионина), реакции трансметилирования – синтез холина, адреналина, креатинина, реакции детоксикации и др. Нарушение обмена мет – гомоцистинурия, цистатионурия, основные клинические проявления.

1.12 фен и тир – основные пути метаболизма: биосинтез катехоламинов, тиреоидных гормонов, меланина и др. Нарушение обмена фен, тир – фенилкетонурия, альбинизм, алкаптонурия, тирозиноз, их основные клинические проявления.

1.13 трп – основные пути обмена: кинурениновый, образование триптамина и серотонина. Нарушения обмена трп – синдром Хартнупа, его основные клинические проявления.

1.14 вал, лей, иле – особенности обмена, регуляторная роль этих аминокислот. Нарушения обмена – болезнь кленового сиропа, ее основные клинические проявления.

1.15 Интеграция углеводного, липидного и белкового обменов, механизм образования общих метаболитов.

Практическая часть

2.1 Решение задач.

2.2 Лабораторная работа.

Задачи

1. При декарбоксилировании какой аминокислоты образуется β -аланин?

а) α -аланина; б) глутамина; в) метионина; г) фенилаланина; д) аспартата.

2. В образовании каких веществ принимает участие серин?

а) этаноламина; б) этанола; в) холина; г) пирувата; д) глюкозы.

3. Активная форма какого витамина выступает коферментом взаимопревращения глицина и серина?

а) В₁; б) В₂; в) В₃; г) В₆; д) В₉.

4. Укажите промежуточные метаболиты превращения глутамата в сукцинат:

а) α -кетоглутарат; б) γ -аминобутират; в) γ -оксибутират; г) янтарный полуальдегид; д) сукцинилкоэнзим А?

5. В синтезе каких веществ принимает участие гистидин?

а) ансерина; б) гистамина; в) триптофана; г) карнозина; д) карнитина.

6. C каким субстратом взаимодействует NO-синтаза?

а) аланином; б) аргинином; в) NO; г) цитруллином; д) орнитином.

7. В процессе метаболизма триптофана образуются:

а) аланин; б) тиамин; в) серотонин; г) секретин; д) кинуренин?

8. Для метилирования каких соединений используется SAM?

а) креатина; б) гуанидиноацетата; в) норадреналина; г) метионина; д) фосфатидилэтаноламина.

9. Первой стадией катаболизма АКРР является:

а) декарбоксилирование; б) фосфорилирование; в) трансаминирование; г) дезаминирование; д) гидроксилирование?

10. Сколько молекул АТФ можно синтезировать по результатам превращения валина в щавелевоуксусную кислоту?

а) 10; б) 12; в) 15; г) 16; д) 20.

Лабораторная работа

Лабораторная работа № 1. Определение активности АСТ (аспартатаминотрансферазы) в сыворотке крови по Райтману и Френкелю

Принцип метода. В результате переаминирования, происходящего под действием АСТ, образуется щавелевоуксусная кислота. Щавелевоуксусная кислота спонтанно декарбоксилируется в пировиноградную. При добавлении 2, 4-динитрофенилгидразина в щелочной среде образуется гидразон пировиноградной кислоты красно-коричневого цвета, интенсивность окраски которого определяется колориметрически (см. уравнения).

Ход работы. Пробирку с 0, 25 мл субстратно-буферной смеси нагревают в термостате при 37°C в течение 5 мин, добавляют 0, 05 мл сыворотки крови и инкубируют 60 мин в термостате при этой же температуре.

Добавляют 0, 25 мл раствора 2, 4-динитрофенилгидразина и выдерживают в течение 20 мин при комнатной температуре. Затем добавляют еще 2, 5 мл NaOH, перемешивают и оставляют еще на 10 мин при комнатной температуре.

Измеряют на фотометре экстинкцию опытной пробы при длине волны 500–560 нм (зеленый светофильтр) в кювете с толщиной слоя 10 мм. В качестве контрольной пробы используется дистиллированная вода.

Расчет. Производят по калибровочному графику.

Норма. АСТ – 0, 1–0, 45 ммоль/ч.л (пирувата на 1 л сыворотки крови за 1 час инкубации при 37°С).

Клинико-диагностическое значение. Определение активности АЛТ и АСТ широко используется в ранней дифференциальной диагностике различных заболеваний. Оба фермента высокоактивны в различных тканях. Однако наибольшая активность АЛТ приходится на печень, а АСТ – на миокард. В связи с высокой информативностью определение активности АЛТ используется для ранней диагностики болезни Боткина (до появления желтухи и первых симптомов болезни – недомогания, слабости и т. д.), а также ее безжелтушных форм. Высокая активность фермента в крови поддерживается первые 10–15 дней, а затем постепенно снижается. Степень увеличения активности АЛТ коррелирует с тяжестью болезни.

АСТ более специфична для миокарда, поэтому используется для ранней дифференциальной диагностики инфаркта миокарда. Причем увеличение активности отмечается через 24–36 часов и снижается на 3–7-е сутки.

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

Лабораторная работа № 2. Определение активности АЛТ (аланинаминотрансферазы) в сыворотке и плазме крови ферментативным методом (УФ-области)

Принцип метода. Основан на сопряжении двух ферментативных реакций (АЛТ и ЛДГ) – трансаминирования и последующего NADH-зависимого восстановлении пирувата, образующегося в процессе трансаминирования.

I этап:

АЛТ

L-ала + a-кетоглутарат ¾ ® пируват + L-глу;

II этап:

ЛДГ

пируват + NADH+H⁺ ¾ ¾ ¾ ¾ ® L-лактат + NAD⁺.

Ход реакции регистрируют по убыли восстановленной формы кофермента – NADH+Н⁺, имеющего максимум поглощения при 340 нм.

Ход работы. Активность АЛТ в сыворотке крови определяют в 2 этапа.

I этап. В пробирку вносят 1 мл раствора № 1 (смесь ЛДГ, NADH+Н⁺ буфер-субстрата, пиридоксаль-фосфата) и 0, 1 мл сыворотки крови, перемешивают и термостатируют 5 мин при 37 °C.

II этап. Содержимое пробирки переливают в кювету, предварительно нагретую до 37 °C, и добавляют 0, 1 мл раствора № 2 (a-кетоглутарат).

Измеряют оптическую плотность при длине волны 340 нм, ширине кюветы 10 мм, в интервале 3 мин.

Расчет. Вычисляют изменение экстинкции за 1 мин (DА/Dt) в мккат/л, а также каталитическую концентрацию (активность АЛТ) по формуле

С = DA/Dt ´ 31, 75.

Норма. Активность АЛТ сыворотки крови равна 0, 15–0, 96 мккат/л.

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. 288-303.

2 Биохимия: Учебник для вузов / Под ред. Е.С. Северина. – 4-е изд., испр. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2006. – С. 491-520.

3 Николаев, А.Я. Биологическая химия. М.: Медицинское информационное агентство, 2004. – С. 351-365.

4 Марри Р. и др. Биохимия человека: в 2-х т.: Пер. с англ., М.: Мир, 2004. – Т.1: С. 317-355.

5 Березов, Т. Т. Биологическая химия / Т.Т. Березов, Б.Ф. Коровкин. – М.: Медицина, 1998. – С. 451–468.

Дополительная

6 Ленинджер А. Основы биохимии. М.: Мир, 1985. Т. 2. С. 653–681.

Занятие 22

Белки-4. Нуклеопротеиды. Структура и функции информационных макромолекул

Цель занятия: сформировать представления о структуре, метаболизме и функциях азотистых оснований, нуклеотидов и нуклеиновых кислот. Освоить качественные реакции на продукты гидролиза нуклеопротеидов.

⇐ Предыдущая 1 2 345 6 7 8 Следующая ⇒