Исходный уровень знаний и навыков. 1 Строение и основные свойства водорастворимых (В1, В2, В6

⇐ ПредыдущаяСтр 7 из 8Следующая ⇒

Студент должен знать:

1 Строение и основные свойства водорастворимых (В₁, В₂, В₆, PP, С, Н) и жирорастворимых (A, D, E, K) витаминов.

2 Строение и механизм действия ферментов.

3 Строение и механизм действия коферментов.

4 Механизмы перекисных процессов и антиоксидантной защиты.

5 Механизмы интеграции обмена углеводов, липидов и белков.

Студент должен уметь:

1 Проводить качественный анализ на биологически активные вещества.

Структура занятия

Теоретическая часть

1.1 Общая характеристика и классификация витаминов. История учения о витаминах (работы Л. И. Лунина, К. А. Сосина, Х. Эйкмана, К. Функа, Ф. Г. Гопкинса). Групповая характеристика витаминов. Гиповитаминозы и авитаминозы, их причины (алиментарные, повышенная потребность, парентеральное питание, заболевание ЖКТ, глистные инвазии, применение лекарственных препаратов и антивитаминов, врожденные нарушения обмена витаминов).

1.2 Каждый витамин рассматривается по схеме:

1.2.1 Химическая природа и основные свойства (устойчивость к действию света, pH среды, высокой температуре и др.).

1.2.2 Превращения в организме и механизмы активации.

1.2.3 Механизм действия (участие в обмене веществ, физиологические эффекты).

1.2.4 Картина гипо-, авитаминоза и гипервитаминоза и их клинико-лабораторная диагностика.

1.2.5 Источники витаминов и содержание в продуктах питания.

1.2.6 Показания к применению, профилактические и лечебные дозы.

1.3 Строение водорастворимых витаминов B₁ (тиамин), B₂ (рибофлавин), PP (никотинамид, ниацин), B₆ (пиридоксин), C (аскорбиновая кислота), H (биотин), пантотеновая кислота, фолиевая кислота, витамин B₁₂ (кобаламин).

1.4 Строение жирорастворимых витаминов А (антиинфекционный, витамин роста), D (антирахитический), их провитаминов и метаболитов, E (антистерильный), K (антигеморрагический).

1.5 Витаминоподобные вещества: витамин P (рутин, биофлавоноиды), витамин F (эссенциальные жирные кислоты), витамин B₈ (инозитол), карнитин, липоевая кислота (витамин N), пара-аминобензойная кислота, витамин U (S-метилметионин), холин (витамин B₄).

Практическая часть

2.1 Решение задач.

2.2 Лабораторные работы.

2.3 Проведение контроля конечного уровня знаний.

Задачи

1. Витамин, наиболее широко применяющийся в комплексной терапии невритов и полиневритов:

а) В₁; б) В₆; в) С; г) К; д) Е; е) Н?

2. Витамин, участвующий в образовании никотиновых коферментов:

а) В₁; б) В₂; в) В₆; г) РР; д) Н; е) С?

3. Тип реакций, в котором принимает участие биотин:

а) карбоксилирование; б) декарбоксилирование; в) трансаминирование; г) окисление; д) восстановление; е) замещения?

4. Витамин, необходимый для превращения гистидина в гистамин:

а) В₁; б) В₂; в) В₆; г) С; д) РР; е) А?

5. Витамин, необходимый для превращения пропионил-КоА в метилмалонил-КоА:

а) В₆; б) В₁₂; в) С; г) В₁; д) В₂; е) А?

6. Второе название рибофлавина:

а) витамин роста; б) антианемический; в) антидерматитный; г) антипеллагрический; д) антигеморрагический; е) антискорбутный?

7. Витамин Е накапливается:

а) в почках; б) в жировой ткани; в) в мышечной ткани; г) в яичниках; д) в нервной ткани; е) в селезенке?

8. Выберите неправильное утверждение:

а) для гипервитаминоза D характерно избыточное поглощение Са²⁺ в кишечнике;

б) витамин К синтезируется микрофлорой кишечника;

в) одним из сильнейших природных антиоксидантов является витамин Е;

г) витамин Е входит в состав зрительного пурпура – родопсина;

д) витамин В₂участвует в реакциях карбоксилирования?

9. Антисеборейный витамин:

а) В₂; б) В₆; в) Н; г) Е; д) С; е) D?

Лабораторные работы

Лабораторная работа № 1. Качественные реакции на витамин B₁

Витамин B₁ состоит из пиримидинового и тиазольного колец. Он получил название тиамина, поскольку содержит серу и азот:

Тиаминпирофосфат, а в некоторых тканях – тиаминтрифосфат (соответственно ТПФ или ТТФ), является коферментной формой тиамина и синтезируется в печени путем прямого переноса фосфата от АТФ:

ТПФ в составе ферментов углеводного обмена участвует в окислительном декарбоксилировании a-кетокислот и в транскетолазной реакции. Его недостаток вызывает поражение периферической нервной системы, сердечно-сосудистой системы и желудочно-кишечного тракта. При этом в крови накапливаются пировиноградная кислота и другие a-кетокислоты.

Реакция окисления

Принцип метода. В щелочной среде тиамин окисляется феррицианидом калия в тиохром, обладающий при ультрафиолетовом облучении синей флюоресценцией. Реакция протекает по следующей схеме:

Ход работы. К 1 капле 5 %-го раствора тиамина прибавляют 5–10 капель 10 %-го раствора едкого натра, 1–2 капли 5 %-го раствора феррицианида калия и взбалтывают. Прогрев флюороскоп в течение 10 минут, наблюдают синюю флюоресценцию при облучении раствора ультрафиолетовыми лучами.

Диазореакция

Принцип метода. В щелочной среде тиамин с диазореактивом образует сложное комплексное соединение оранжевого цвета.

Ход работы. К диазореактиву, состоящему из 5 капель 1 %-го раствора сульфаниловой кислоты и 5 капель 5 %-го раствора нитрата натрия добавляют 1–2 капли 5 %-го раствора тиамина и затем по стенке, наклонив пробирку, осторожно добавляют 5–7 капель 10 %-го раствора бикарбоната натрия. На границе двух жидкостей появляется кольцо оранжевого цвета.

Выводы по результатам работы.

Лабораторная работа №2. Качественная реакция на витамин B₂

Рибофлавин состоит из изоаллоксазинового ядра и спирта рибитола:

Рибофлавин входит в состав простетической группы флавиновых ферментов (флавопротеидов – FP) в виде коферментов флавинадениндинуклеотида (FAD) и флавинаденинмонодинуклеоитда (FMN). Флавопротеиды катализируют окислительно-восстановительные реакции. Они участвуют в окислении D-аминокислот, b-окислении жирных кислот, в работе дыхательных цепей митохондрий и микросом и др. Биологическое действие флавиновых ферментов связано с наличием окислительно-восстановительных свойств изоаллоксазинового кольца.

При недостатке в организме В₂ возникают поражения слизистых в виде хейлита, глоссита и др.

Принцип метода. Окисленная форма витамина В₂ представляет собой желтое флюоресцирующее в ультрафиолетовых лучах вещество. Реакция на витамин В₂ основана на способности его легко восстанавливаться, при этом раствор витамина В₂, обладающий желтой окраской, приобретает сначала розовый цвет за счет образования промежуточных соединений, а затем обесцвечивается, так как восстановленная форма витамина В₂ бесцветна.

Ход работы. В пробирку наливают 10 капель раствора витамина В₂, добавляют 5 капель концентрированной HCl, опускают зернышко металлического цинка. Начинается выделение пузырьков водорода, восстанавливающего рибофлавин, жидкость при этом постепенно розовеет и обесцвечивается. Сравнивают обе формы витамина В₂ по флюоресценции, поместив каждую пробирку под освещение флюороскопа.

Выводы по результатам работы.

Лабораторная работа №3. Качественная реакция на витамин В₆

Группа витамина В₆: пиридоксол, пиридоксаль, пиридоксамин – являются производными 3-оксипиридина, носят общее название пиридоксина и обладают активностью витамина В₆.

В организме эти соединения подвергаются фосфорилированию при участии АТФ с образованием коферментов фосфопиридоксаля, фосфопиридоксамина, которые входят в состав ферментов, участвующих в белковом обмене, в реакциях трансаминирования, декарбоксилирования аминокислот, десульфинирования, дегидратирования аминокислот, в образовании витамина PP из триптофана и в некоторых других реакциях.

При недостатке витамина В₆ у животных прежде всего нарушается обмен белков, у человека недостаточность этого витамина встречается редко.

Принцип метода. Витамин В₆ при взаимодействии с раствором хлорного железа образует комплексную соль типа фенолята железа красного цвета.

Ход работы. К 5 каплям 1 %-го раствора витамина В₆ приливают равное количество 1 %-го раствора хлорного железа и перемешивают. Развивается красное окрашивание.

Выводы по результатам работы.

Лабораторная работа №4. Качественная реакция на витамин E

Витамин E существует в виде нескольких изомеров: a, b и g-токоферолов, которые отличаются друг от друга порядком расположения метильных групп в бензольном кольце. Токоферолы – маслянистые жидкости, растворимые в растительных маслах и жировых растворителях.

Витамин E является мощным антиоксидантом. Некоторые производные витамина E участвуют в окислительно-восстановительных реакциях, связанных с окислительным фосфорилированием.

Витамин E может депонироваться в мышцах и поджелудочной железе.

Принцип метода. Спиртовой раствор a-токоферола окисляется хлоридом железа (Fe³⁺) в токоферилхинон красного цвета:

Ход работы. В сухую пробирку берут 4–5 капель 0, 1 %-го спиртового раствора a-токоферола, прибавляют 0, 5 мл 1 %-го раствора хлорида железа, тщательно перемешивают. Содержимое пробирки приобретает красное окрашивание.

Выводы по результатам работы.

Лабораторная работа № 5. Количественное определение витамина C.

Биологическая роль аскорбиновой кислоты в организме исключительно важна и многообразна. Она участвует в окислительно-восстановительных процессах и связана с системой глутатиона.

Аскорбиновая кислота участвует в синтезе стероидных гормонов в коре надпочечников и катехоламинов в мозговом слое надпочечников и необходима для процесса гидроксилирования как кофактор ферментов гидроксилаз, например дофамингидроксилазы и др. Она участвует в образовании тетрагидрофолиевой кислоты из фолиевой кислоты, процессинге коллагена (гидроксилировании лизина в оксилизин, пролина в оксипролин), ускоряет всасывание железа, а также активирует фермент желудочного сока пепсиноген, что особенно важно при недостатке соляной кислоты в желудочном соке.

Принцип метода. Метод основан на способности витамина C восстанавливать 2, 6-дихлорфенолиндофенол (2, 6 ДХФИФ – краска Тильманса), который в кислой среде имеет красную окраску, при восстановлении – обесцвечивается, а в щелочной среде окраска синяя. Для предохранения витамина C от разрушения исследуемый раствор титруют в кислой среде щелочным раствором 2, 6 ДХФИФ до появления розового окрашивания.

Для расчета содержания аскорбиновой кислоты в продуктах (капуста, картофель, хвоя, шиповник и др.), используют формулу

0, 088АГ ´ 100

X = ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾,

БВ

где X	– содержание аскорбата в 100 г продукта, мг;
0, 088	– коэффициент пересчета;
А	– результат титрования 0, 001 н раствором 2, 6 ДХФИФ, мл;
Б	– объем экстракта, взятый для титрования, мл;
В	– количество продукта, взятое для анализа, мг;
Г	– общее количество экстракта, мл;
	– пересчет на 100 г продукта.

Ход работы.

1 Определение содержания витамина C в капусте.

Навеску капусты – 1 г тщательно растирают в ступке с 2 мл 10 %-го раствора соляной кислоты, объем доводят до 10 мл и фильтруют. Отмеривают для титрования 2 мл фильтрата, добавляют 10 капель 10 %-го раствора соляной кислоты и титруют 2, 6 ДХФИФ до розовой окраски, сохраняющейся в течение 30 с.

По формуле, указанной выше, рассчитывают содержание аскорбиновой кислоты в 100 г продукта (в мг). По норме их должно быть (в мг): капуста – 25–60; хвоя – 200–400; шиповник – 500–1500.

2 Определение содержания витамина C в картофеле.

Взвешивают 5 г картофеля, тщательно растирают в ступке с 20 каплями 10 %-го раствора соляной кислоты (для того, чтобы картофель не темнел). Постепенно приливают дистиллированную воду – 15 мл. Полученную массу сливают в стаканчик, ополаскивают ступку водой, сливают ее по стеклянной палочке в стаканчик и титруют 0, 001н раствором 2, 6 ДХФИФ до розового окрашивания. В 100 г картофеля содержится 1–5 мг витамина C.

3 Определение содержания витамина C в моче.

Определение содержания витамина C в моче дает представление о запасах этого витамина в организме, так как наблюдается соответствие между концентрацией витамина C в крови и количеством этого витамина, выделяемым с мочой. Однако при гиповитаминозе С содержание аскорбиновой кислоты в моче не всегда понижено. Часто оно бывает нормальным, несмотря на большой недостаток этого витамина в тканях и органах.

У здоровых людей введение per os 100 мг витамина C быстро приводит к повышению его концентрации в крови и моче. При гиповитаминозе C ткани, испытывающие недостаток в витамине, задерживают принятый витамин C, и его концентрация в моче не повышается. C мочой у здорового человека экскретируется 20–30 мг/сут или 113–170 мкмоль/сут витамина C. У детей уровень экскреции этого витамина понижается при многих острых и хронических инфекционных и соматических заболеваниях.

Ход работы. В стаканчик или колбочку отмеривают 10 мл мочи и 10 мл дистиллированной воды, перемешивают, подкисляют 20 каплями 10% раствора соляной кислоты и титруют 0, 001н раствором 2, 6 ДХФИФ до розового окрашивания.

Расчет содержания аскорбиновой кислоты в моче проводят по формуле

1 где X	– содержание аскорбиновой кислоты в суточной моче, мг/сут;
2 0, 088	– коэффициент пересчета;
А	– результат титрования 0, 001н раствором 2, 6-ДХФИФ, мл;
Б	– объем мочи, взятый для титрования, мл;
В	– среднее суточное количество мочи (для мужчин – 1500 мл, для женщин – 1200 мл).

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. 87-130.

2 Биохимия: Учебник для вузов / Под ред. Е.С. Северина. – 4-е изд., испр. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2006. – С. 124-139.

3 Филиппович, Ю. Б. Основы биохимии. – 4-е изд. – М.: Агар, 1999. – С. 147-177.

4 Николаев, А.Я. Биологическая химия. М.: Медицинское информационное агентство, 2004. – С. 69-70, 181-186

5 Березов, Т. Т. Биологическая химия / Т.Т. Березов, Б.Ф. Коровкин. – М.: Медицина, 1998. – С. 204–242.

Дополнительная

6 Морозкина, Т.С. Витамины: Краткое руководство для врачей и студентов мед., фармацевт. и биол. специальностей / Т.С.Морозкина, А.Г.Мойсеёнок. – Минск: Асар, 2002. – 112 с.

Занятие 25

Гормоны-1. Общая эндокринология. Механизм действия гормонов

Цель занятия: изучить химическое строение, классификации, механизмы действия гормонов, принципы и уровни организации нейро-эндокринной системы. Изучить механизмы регуляции Ca-P обмена.

Исходный уровень знаний и навыков

Студент должен знать:

1 Строение и свойства основных классов гормонов (стероидные, пептидные, катехоламины).

2 Строение аденилатциклазного комплекса.

3 Механизмы регуляции активности ферментов через системы вторичных посредников (мессенджеров).

4 Структуру хроматина и регуляцию биосинтеза белка.

5 Механизмы интеграции обмена углеводов, липидов и белков.

6 Основные онтогенетические изменения морфологических признаков, функций и метаболизма.

Студент должен уметь:

1 Проводить титрометрический анализ.

Структура занятия

Теоретическая часть

1.1 Гормоны. Характеристика. Свойства. Паракринное и аутокринное действие гормонов. Номенклатура, классификация гормонов по химическому строению, месту образования, механизму действия и др.

1.2 Принципы организации нейро-эндокринной системы:

1.2.1 Иерархический – уровни организации нейро-эндокринной системы:

- уровень внутриклеточных гормонов: строение, метаболизм и биологическая роль цАМФ и цГМФ (строение аденилатциклазного комплекса). Основные ферменты, стадии метаболизма и метаболиты арахидоновой кислоты (C_{20: 4}) (простагландины (PG), тромбоксаны (Tx), лейкотриены(LT)) и инозитолфосфатидов – в норме и при патологии;

- уровень гормонов эндокринных желез;

- уровень тропных гормонов гипофиза;

- уровень гипоталамических нейрогормонов.

1.2.2 Наличие прямой и обратной связи положительной и отрицательной связи (+, – взаимодействия).

1.2.3 Наличие центрального и периферического эффекта гормонов.

1.2.4 Наличие порога чувствительности гипоталамуса.

1.3 Факторы, определяющие интенсивность гормонального эффекта. Общая схема синтеза гормонов. Процессинг гормонов. Понятие о прогормонах и антигормонах. Секреция гормонов. Циркуляторный транспорт гормонов в крови. Метаболизм гормонов в периферических тканях (катехоламинов, пептидных, стероидных и тиреоидных), характеристика ферментов. Пути экскреции гормонов.

1.4 Тканевой спектр действия гормонов. Характеристика гормональных рецепторов, их локализация. Механизм действия гормонов – катехоламинов, пептидных, стероидных и тиреоидных. Роль " внутриклеточных" гормонов и Ca²⁺ в реализации гормональных эффектов.

1.5 Протеинкиназы, их характеристика и роль в реализации гормональных эффектов. Взаимоотношения Ca²⁺ и аденилатциклазного комплекса.

1.6 Феномен десенситизации, его механизм и биологическое значение. Пермиссивные и сенсибилизирующие эффекты гормонов.

1.7 Гормональная регуляция Ca-P обмена. Паратгормон и кальцитонин. Понятие об экзогенных гормонах – витамин D₃, его тканевой метаболизм и метаболиты. Рахит, характеристика биохимических нарушений.

Практическая часть

2.1 Решение задач.

2.2 Лабораторные работы.

2.3 Проведение контроля конечного уровня знаний.

Задачи

1. Ключевой фермент синтеза лейкотриенов:

а) липоксигеназа; б) фосфодиэстераза; в) каталаза; г) циклооксигеназа; д) пероксидаза; е) фосфатаза?

2. Ключевой фермент синтеза простагландинов и тромбоксанов:

а) аденилатциклаза; б) пероксидаза; в) циклооксигеназа; г) фосфатаза; д) декарбоксилаза; е) каталаза?

3. Гормон, проникающий в клетку-мишень:

а) альдостерон; б) глюкагон; в) кортикотропин (АКТГ); г) адреналин; д) инсулин; е) АКТГ?

4. Фосфолипаза С:

а) мембранный фосфолипид;

б) непосредственно активирует протеинкиназу С;

в) гидролизует фосфатидилинозитол-4, 5-дифосфат;

г) дефосфорилирует инозитол-1, 4, 5-трифосфат;

д) фосфорилирует липиды?

5. Гормон, активирующий аденилатциклазу:

а) тестостерон; б) адреналин; в) эстрадиол; г) кортизол; д) инсулин; е) циклооксигеназа?

6. Синтез 1, 25-дигидроксихолекальциферола происходит:

а) в коже под действием ультрафиолетового света из 7-альфа-дегидрохолестерола;

б) в почках из 25-гидроксихолекальциферола;

в) в печени из холекальциферола;

г) в кишечнике из холекальциферола;

д) не синтезируется в организме человека?

7. Железа, находящаяся под непосредственным контролем коры головного мозга:

а) гипоталамус; б) гипофиз; в) щитовидная железа; г) корковое вещество надпочечников; д) инсулоциты поджелудочной железы; е) предстательная железа?

8. Увеличивает высвобождение Ca²⁺ из ЭПР:

а) инозитолтрифосфат (IP₃); б) диацилглицерол (ДАГ); в) паратгормон; г) 1, 25-дигидроксихолекальциферол (1, 25(OH)₂-D₃); д) кальмодулин?

9. Высвобождение этого гормона тормозится тироксином:

а) лютеинизирующий гормон (ЛГ); б) пролактин; в) гормон роста (СТГ); г) фолликулостимулирующий гормон (ФСГ); д) тиреотропный гормон (ТТГ); е) тиреолиберин?

10. Действует через вторичный посредник:

а) адреналин; б) альдостерон; в) кортизол; г) тестостерон; д) глюкагон; е) АКТГ?

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 5 678 Следующая ⇒