Методическое пособие по биологической химии

⇐ ПредыдущаяСтр 6 из 6

Министерства здравоохранения Российской Федерации

( ГБОУ ВПО ТюмГМУ Минздрава РФ)

Кафедра биологической химии

Методическое пособие по биологической химии

(аудиторная и внеаудиторная работа)

для студентов стоматологического факультета

часть 1

Тюмень – 2016

Методическое пособие по биологической химии(аудиторная и внеаудиторная работа) для студентов стоматологического факультета часть1.

Автор: Рудзевич Е.Л.

государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Тюменский государственный медицинский университет»

Министерства здравоохранения Российской Федерации

( ГБОУ ВПО ТюмГМУ Минздрава РФ)

Кафедра биологической химии

Тюмень, 2016.

Учебно-методическое пособие утверждено и рекомендовано к тиражированию Центральным координационно-методическим советом ТюмГМУ

Рекомендуемая литература:

Биохимия с упражнениями и задачами: учебник для студентов, обучающихся по специальности «Стоматология» Под редакцией чл.- корр. РАН профессора Северина Е.С., Москва: ГОЭТАР-МЕД. 2008; 2010
www. Studmedlib. ru 2010, 2014
Вавилова Т.П. Биологическая химия. Биохимия полости рта: для студентов, обучающихся по специальности « Стоматология»/Т.П.Вавилова, а.Е.Медведев.-Москва: ГЭОТАР-Медиа, 2014.
Николаев А.Я.Биологическая химия. М.: МИА, 2007
Березов Т.Г., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. М.: Медицина. 2006

4. Бышевский А.Ш., Терсенов О.А. Биохимия для врача, Екатеринбург

5. Мари Р., Греннер Д., Родуэл В. Биохимия человека т. 1, 2. М.: Мир, 2004

Тема: Предмет и задачи биохимии. Строение и функции белков. Цель: изучить строение белковых молекул как важнейших макромолекул живых систем, их физико-химические свойства. Усвоить, что уникальная структура белков лежит в основе их функционирования. Усвоить предмет и задачи биохимии.

Значение темы. Биохимия изучает химические основы жизнедеятельности, т.е. химические процессы, обеспечивающие существование живого организма. Жизнь с позиций биохимии макромолекулярная система, для которой характерны способность к воспроизведению, строго регулируемому обмену веществ и энергии. Основная структурная единица всех форм жизни – клетка, при большом разнообразии их объединяет наличие обязательных надмолекулярных образований, которые необходимы для реализации воспроизведения и обмена: мембраны, митохондрии, ядро, рибосомы, лизосомы, аппарат Гольджи (функции их вспомнить из курса цитологии). При изучении химического состава организма обнаружено множество органических молекул, главную роль среди которых играют макромолекулы - белки, нуклеиновые кислоты, углеводы, липиды; низкомолекулярные органические биологически активные вещества и минеральные вещества. Предмет биохимии – строение во взаимодействии с функциями молекул и надмолекулярных образований, свойственных живому; механизмы извлечения из внешней среды соединений, необходимых для обеспечения обмена веществ и энергии; механизмы превращения биомолекул и регуляция этих превращений; механизмы высвобождения, трансформации и использования энергии; механизмы самовоспроизведения. Частный раздел биохимии – клиническая биохимия - изучает нарушения химических процессов жизнедеятельности и методы их выявления для устранения или коррекции.

Белки выполняют в клетке приоритетные функции. В основе их функционирования лежит способность специфично связываться с молекулами (лигандами), что обусловлено их уникальной конформацией. Конформация определяется первичной структурой, которая для каждого индивидуального белка закодирована в генах, нарушение последовательности аминокислот при биосинтезе белка приводит к развитию молекулярной патологии – наследственным болезням. Изменение конформации белковой молекулы приводит к изменению их функций, а следовательно может быть причиной патологических состояний.

Занятие 1. Правила работы в биохимической лаборатории. Свойства структура и функции аминокислот и белков. Цветные реакции, обнаруживающие белки и аминокислоты.

Цель занятия: Усвоитьпредмет и задачи биохимии. Ознакомиться с принципами методов, используемых в современных исследованиях. Ознакомиться с элементами техники безопасности при работе в химической лаборатории, с приемами самостоятельной работы в процессе изучения дисциплины.

Изучить общую характеристику белков. Изучить структуру, классификацию и свойства протеиногенных аминокислот, белков. Овладеть простейшими приемами обнаружения белков и аминокислот в биологических средах.

Студент должен знать:

1. Предмет и содержание биологической химии.

2. Приемы техники безопасности при работе с электроприборами, с агрессивными химическими соединениями.

3. Как оказать помощь подвергшимся электротравме, воздействию агрессивными химическими соединениями, как вести себя при возникновении пожароопасной ситуации.

4. Принципы основных методов, используемых в современных исследованиях.

5. Ознакомиться с принципами организации аудиторной и самостоятельной работы при изучении биохимии.

6.Обязательные признаки живой системы.

7. Основные свойства аминокислот как структурных единиц белковых молекул. Основной вид связи в молекуле белка.

8. Классификацию и номенклатуру, структурные формулы протеиногенных аминокислот.

9. Определение понятия «Белковая молекула», общие свойства, пространственная структура белка. и функции.

Студент должен уметь:

1. Изобразить структурные формулы всех протеиногенных аминокислот.

2. Различать 20 протеиногенных аминокислот среди других, не участвующих в построении белковых молекул.

3. Определить заряд аминокислот при растворении их в средах с различными значениями рН. Прогнозировать растворимость аминокислот.

4. Изобразить формулы конкретных ди-, трипептидов.

5. Выполнить цветные реакции, которые позволяют обнаружить белок и аминокислоты в биоматериалах.

Студент должен владеть:

информацией об основных принципах исследовательской работы, принципах биохимических методов исследования.

Сведения из базовых дисциплинах, необходимые для изучения темы:

1. Аминокислоты как производные органических кислот, классификация последних;

2. Строение и свойства пептидной связи;

3. Реакции гидролиза, условия их осуществления.

Задания для самоподготовки:

Изучите материал темы в соответствии с целевыми вопросами («студент должен знать») и письменно выполните следующие задания:

1. «Собирите» из приведенных фрагментов наиболее полное определение белковой молекулы: 1. разветвленный полимер; 2. гетерополимер, включающий остатки аминокислот и углеводов; 3. линейный полимер из аминокислот; 4. линейный полимер или сополимер из аминокислот, соединенных пептидными связями; 5. линейный полимер, отличающийся плоской структурой; 6. полимер, характеризующийся трехмерной пространственной организацией; 7. полимер с периодическим включением в цепь остатков жирных кислот; 8. полимер или сополимер, состоящий из аминокислот, в котором различают три уровня организации и для которого характерна способность объединяться в надмолекулярные образования – четвертичный уровень организации.

2. Напишите общую формулу протеиногенной аминокислоты. Подчеркните группу, которая определяет принадлежность аминокислоты к протеиногенным. Усвойте, что все аминокислоты отличаются строением радикала.

3. Заполните таблицу: Классификация аминокислот по химическому строению

Название класса аминокислот	Название аминокислот (формулы изучить)
I. Аминокислоты с алифатическим радикалом
II. Аминокислоты, содержащие в радикале дополнительную функциональную группу: окси – карбокси- амино- тио-
III. Ам-ты, содержащие ароматический радикал
IV. Аминокислоты с гетероциклическим радикалом
V. Иминокислоты

4. Напишите структурными формулами трипептид, образованный из глицина, аланина и серина. Дайте полное название и краткое обозначение. Подчеркните пептидную связь. Обозначьте №-концевую и С-концевую аминокислоты. Запишите схему реакции гидролиза этого трипептида.

5. Запишите формулы и названия аминокислот с полярными положительно заряженными радикалами.

6. Запишите формулы и названия аминокислот с полярными отрицательно заряженными радикалами.

7. Запишите формулы валина и аспарагиновой кислоты. Сравните степень их растворимости. Подчеркните фрагмент молекулы, который определяет степень растворимости аминокислот.

Аудиторная работа

Лабораторная работа (цветные реакции, обнаруживающие белок и аминокислоты)

1. Биуретовая реакция открывает в белке пептидную связь (-СО-NН-), образующуюся в результате взаимодействия карбоксильной и аминогруппы альфа-аминокислот при отнятия воды. Название реакции происходит от производного мочевины – биурета, имеющие группировки, характерные для белковой молекулы. (-СО- NН -).

Химизм реакции: при добавлении сернокислой меди в сильно основной раствор белка образуются комплексные соединения меди, окрашенные в красно-фиолетовый или сине-фиолетовый цвет.

Ход работы: к 5 каплям раствора белка добавить 3 капли 10%-ого раствора едкого натрия и 1 каплю 1%-ого раствора сернокислой меди, смешать – появляется сине-фиолетовое окрашивание.

2. Нингидриновая реакция выявляет a-аминогруппы: растворы белка, a-аминокислот и пептидов при нагревании с нингидрином приобретают фиолетовое окрашивание.

Ход работы: К 5 каплям раствора белка добавить 5 капель 0, 1% -ого раствора нингидрина, кипятить 1-2 мин – появляется розово-фиолетовое или сине-фиолетовое окрашивание.

3. Ксантопротеиновая реакция открывает в белках циклические аминокислоты. Большинство растворов белков при нагревании с концентрированной азотной кислотой приобретают желтое окрашивание, переходящее в оранжевое при подщелачивании.

Химизм: Реакция обусловлена нитрованием бензольного кольца соответствующих аминокислот с образованием нитросоединений желтого цвета.

Ход работы: К 5 каплям раствора белка добавить 3 капли концентрированной азотной кислоты и осторожно кипятить. Появляющийся осадок белка окрашивается в желтый цвет. После охлаждения прилить по каплям 10%-ный раствор едкого натрия до появления оранжевого окрашивания.

4. Реакция Миллона открывает в белках циклическую аминокислоту тирозин, имеющую фенольную группировку, которая, взаимодействуя с реактивом Миллона (смесь азотнокислых солей закиси и окиси ртути в концентрированной азотной кислоте), образует ртутную соль красного цвета. Белки, не содержащие тирозина, этой реакцией не обнаруживаются. При избытке реактива Миллона появление окраски (красного цвета) может быть замаскировано ксантопротеиновой реакцией за счет азотной кислоты.

Ход работы: К 5 каплям раствора белка прилить 3 капли реактива Миллона – появляется осадок белка, который при осторожном нагревании окрашивается в кирпично-красный цвет.

6. Реакция Фоля позволяет обнаружить в белке аминокислоты (цистин и цистеин), содержащие непрочно связанную серу.

Химизм: при кипячении белка со щелочью цистин и цистеин теряют серу в виде сероводорода, который со свинцом образует черный или серый осадок сернистого свинца (реактив Фоля состоит из 5%-ого раствора уксуснокислого свинца и избытка 10%-ого раствора едкого натра).

Ход работы: К 5 каплям раствора белка прилить 5 капель реактива Фоля, нагреть до кипения и оставить на 1 или 2 мин – появляется бурый или черный осадок сернистого свинца.

После выполнения проб каждому студенту необходимо индивидуально проделать следующее: в пробе жидкости, полученной у преподавателя, установить наличие белка или аминокислот (при обнаружении аминокислот определить тип). Письменно аргументируйте результат исследования.

Дайте письменно обоснованные ответы на следующие вопросы:

1. Исследуемая биологическая жидкость при нагревании с нингидрином приобретает фиолетовое окрашивание. Содержатся ли в исследуемой жидкости белки?

2. Можно ли установить присутствие свободных аминокислот в растворе белка, располагая реактивами только для нингидриновой пробы?

3. Будет ли положительной биуретовая реакция с раствором белка после длительного кипячения в присутствии серной кислоты?

4. Будет ли положительной биуретовая реакция с раствором белка после кратковременного нагревания?

5. Выберите из представленных аминокислот протеиногенную:

а. R- CH(NH ₂)-CH ₂ –CH₂ –COOH.б. R- CH ₂- CH (NH ₂) –CH₂ –COOH

в. R- CH ₂-CH ₂ –CH (NH ₂) –COOH

6. Определите суммарный заряд молекул аминокислот, представленных в таблице, при различных значениях рН и заполните таблицу:

Название аминокислоты	суммарный заряд молекулы
рН 7, 0	рН 3, 0	рН 11, 0
асп лиз ала

Сравните Ваши ответы с эталонными ответами. Выявите с помощью лекций и учебника причину Ваших ошибок.

Аудиторная работа

Лабораторная работа

1. Высаливание белков сыворотки крови сульфатом аммония может использоваться для разделения альбуминов и глобулинов, так как глобулины осаждаются при 50%-ном насыщении сульфатом аммония, а альбумины – при 100%-ном насыщении.

Ход работы: В пробирку внести 2 мл сыворотки крови и прибавить столько же насыщенного раствора сульфата аммония. Образующийся осадок отфильтровать – на фильтре при этом останутся глобулины. К фильтрату добавить сухого тонко измельченного порошка сульфата аммония до насыщения. Образующийся при этом осадок, представленный альбуминами, отделить фильтрованием.

Высаливание сульфатом аммония обратимо. В этом можно убедиться, поместив фильтры с осадком белка в воду – происходит растворение осадка.

В протоколе укажите принцип метода высаливания

Лабораторная работа:

Тема: Ферменты

Цель: изучить химическую природу, свойства и функции ферментов, классификацию, их механизм действия.

Значение темы: Обмен веществ, важнейшая особенность живых организмов, представляет собой совокупность химических реакций, главным образом, ферментативных. Обмен веществ был бы невозможен без резкого ускорения реакций, на которых он основан, без согласования во времени и пространстве множества биохимических процессов, т.е. без участия ферментов. Ферменты (биологические катализаторы) имеют белковую природу, в связи с этим обладают особыми свойствами. Белковая природа ферментов обусловливает их высокую специфичность по отношению к субстратам и способность менять свою активность под действием различных факторов, что важно для регуляции метаболизма. Знания энзимологии (наука о ферментах) необходимы для понимания причин некоторых патологических состояний, понимания действия многих фармакологических препаратов; методы определения активности ферментов в биологических жидкостях используются в энзимодиагностике.

Аудиторная работа

Лабораторная работа:

1. Влияние температуры на каталитическую активность амилазы слюны. Амилаза слюны катализирует расщепление крахмала через стадию образования декстринов до дисахарида - мальтозы, которая обладает восстанавливающими свойствами.О действии фермента можно судить по исчезновению субстрата амилазы (крахмала) или по образованию конечных продуктов расщепления. Крахмал обнаруживается пробой Люголя (синее окрашивание со свободным иодом).

Об активности фермента можно судить также по обнаружению продуктов реакции. Мальтоза открывается реакцией Троммера ( при нагревании с восстанавливающим углеводом гидрат окиси меди восстанавливается сначала в гидрат закиси желтого цвета, затем – в закись меди кирпично-красного цвета).

Ход работы: В четыре пробирки отмерить по 4 мл 0, 5%-ого раствора крахмала и по 1 мл слюны, предварительно разведенной в 10 раз водой. 1-ю пробирку (незамедлительно) поместить в кипящую водяную баню, 2-ю – в ледяную, 3-ю - в термостат при 37⁰ С, 4-ю оставить при комнатной температуре. Через 10мин содержимое каждой пробирки разделить на две примерно равные части.

С одной частью провести качественную пробу на крахмал, с другой – на восстанавливающий углевод (пробы Люголя и Троммера соответственно):

а. к содержимому одной пробирки добавить 2 капли раствора Люголя – появление синего окрашивания свидетельствует о наличии крахмала;

б. к содержимому второй пробирки добавить 1 мл 10% -ого раствора едкого калия и по каплям внести 1% -ный раствор сернокислой меди до образования неисчезающего осадка, затеи нагреть до кипения –появление желтого окрашивания, переходящее в кирпично-красное, указывает на наличие восстанавливающего углевода.

Сравнить результаты проб, проведенных при разных температурах и сделать выводы о температурном оптимуме амилазы. Построить график зависимости скорости реакции от температуры.

Запомните, что скорость ферментативной реакции зависит от количества субстрата, количества фермента или от его активности. Изменение активности фермента связано с изменением конформации белковой молекулы фермента и его активного центра.

Аудиторная работа

Лабораторная работа:

1. Выявление ускоряющего и замедляющего влияния на ферменты.

Хлорид натрия – активатор амилазы слюны, ингибиторы амилазы – ионы серебра, свинца, соли меди.

Ход работы: В три пробирки внести по 3 мл слюны, разведенной 1: 3 водой. В первую пробирку добавить 2 капли 1%-ого раствора хлорида натрия, во вторую – 1 каплю 1%-ого раствора сернокислой меди, в третью – каплю воды (контроль). Затем во все пробирки внести по 5 капель 1%-го раствора крахмала и оставить при 37^о С на 3 мин, после чего внести во все пробирки по одной капле раствора Люголя и сравнить интенсивность появляющегося синего окрашивания, характерного для крахмала. Выявить (по интенсивности окраски), в какой из пробирок произошел наиболее полный распад крахмала. Напомним, что интенсивность окраски пропорциональна концентрации крахмала.

Выполнить следующее:

1. Предположите, какие из ферментов на схеме образования вещества Р из вещества А может быть регуляторным?

фермент1 фермент.2 фермент.3

А ® В « С « Р

2. Препарат аллопуринол, используемый при лечении падагры, является структурным аналогом гипоксантина – субстрата фермента ксантиноксидазы. Назовите механизм действия аллопуринола в реакции образования мочевой кислоты.

3. Наследственные энзимопатии связаны с такими изменениями первичной структуры ферментов, при которых может произойти:

А. Нарушение комплементарности активного центра к субстрату.

Б. Изменение структуры аллостерического центра.

В. Изменение ферментативной активности.

Г. Изменению концентрации веществ в клетке.

Д. Образование токсичных веществ.

4. Установите соответствие между механизмом регуляции активности фермента и его эффектом в клетке:

Эффект:

А. Стимулирует секрецию фермента в кровь.

Б. Сопровождается изменением количества протомеров в белке.

В. Изменяет первичную структуру белка

Г. Снижает заряд и изменяет конформацию

Д. Уменьшает количество фермента в клетке

Механизм регуляции актинвости фермента:

1. Частичный протеолиз

2. Ассоциация – диссоциация

3. Дефосфорилирование

Ответы аргументируйте и приведите примеры активации конкретных ферментов тем или иным механизмом.

5. Изоферменты различаются по:

А. молекулярной массе

Б. составу

В. заряду

Г. электрофоретической подвижности

Д. органоспецифичности

Е.. способности катализировать один тип реакции

6. Имеет ли смысл определять активность изофермента в крови в диагностических целях методом, основанным на определении содержания продуктов реакции? Ответ аргументировать.

7. Установите последовательность событий.

При аллостерической регуляции повышение концентрации в клетке конечного продукта метаболического пути приводит к:

А. Кооперативным конформационным изменениям в ферменте.

Б. Повышению скорости связывания продукта в регуляторном центре аллостерического фермента.

В. Снижению сродства фермента к субстрату.

Г. Изменению конформации активного центра фермента.

Д. Снижению скорости ферментативной реакции

Е. Изменению конформации регуляторной субъединицы фермента

8. Установите порядок событий.

В результате частичного протеолиза профермента:

А. Повышается сродство фермента к субстрату.

Б. Изменяется конформация профермента.

В. Повышается активность фермента.

Г. Изменяется первичная структура профермента.

Д. Изменяется конформация активного центра.

9. Установите последовательность событий при активации фермента путем фосфорилирования:

8. Установите соответствие:

А. Субстрат синтеза цАМФ

Аудиторная работа.

Аудиторная работа

Проконтролируйте освоение материала, решая контрольные задачи:

1. Молочная кислота в защищенной от доступа кислорода биологической системе образуется со скоростью 0, 1 мкмоля/ч. Единственный субстрат окисления – глюкоза.

Рассчитать расход глюкозы.

2. Подсчитать энергетический эффект анаэробного гликолиза: субстрат – гликоген, скорость образования лактата – 0, 05 мкмолей в час на 1 г ткани.

3. Что происходит с восстановленной формой НАД (НАД.Н+), если в системе окисления глюкозы имеется доступ кислорода (т.е. ПК не восстанавливается).

4. Объясните, почему интенсивность анаэробного гликолиза высокая в первые минуты мышечной работы.

5. Объясните возможные механизмы развития патологии зубов и периодонта под влиянием микрофлоры зубных отложений.

6. В переживающий гомогенат печени, использующий глюкозу в качестве субстрата окисления, внесли ингибитор цитохромоксидазы.

В каком направлении изменятся синтез АТФ, высвобождение СО₂ и концентрация молочной кислоты?

7. Активность фермента, катализирующего образование тиаминдифосфата /ТДФ/, резко ограничена.

Какие сдвиги могут произойти в обмене углеводов?

8. При аэробном окислении глюкозы исследуемой тканью образуется 54 мкмоля СО₂за 1 ч. Рассчитать интенсивность потребления глюкозы.

9. Объяснить, каким образом дефицит кислорода в тканях приводит к гиперлактатемии.

10. Смена анаэробных условий на аэробные (эффект Пастера) приводит к падению скорости утилизации глюкозы. Почему?

Лабораторная работа (количественное определение

пировиноградной кислоты – видоизмененный метод Умбрайта).

Содержание пировиноградной кислоты /ПК/ в крови и тканях может изменяться при некоторых патологических состояниях – кислородной недостаточности, дефиците витамина В₁и других.

Определение ПК в крови основано на том, что она при взаимодействии с 2, 4-динитрофенилгидразином образует 2, 4-динитрофенилгидразон - соединение желтого цвета. При добавлении спиртового раствора щелочи к толуоловому экстракту, содержащему это соединение, развивается оранжево-красное окрашивание, интенсивность которого пропорциональна содержанию ПК. Определяя оптическую плотность раствора, можно рассчитать содержание ПК с помощью калибровочного графика.

Ход работы. 1. Приготовить безбелковый фильтрат крови: в пробирку внести 2 мл 10% раствора трихлоруксусной кислоты и затем 0.4 мл крови, смешать и после 10-минутной экспозиции фильтровать через бумажный фильтр. 2. В сухую пробирку внести 1 мл фильтрата, добавить 0.5 мл 0.1% раствора солянокислого раствора 2, 4-динитрофенилгидразина и через 5 мин прилить 2, 5 мл водонасыщенного толуола. Энергично встряхивать 2 мин и оставить до расслоения. Из толуолового (верхнего) слоя отобрать 1 мл и перенести в сухую пробирку. Прилить 2 мл спиртового раствора щелочи.

Одновременно проводится контрольная проба – в неё вместо фильтрата крови вносится дистиллированная вода.

Оптическую плотность полученного в опыте раствора колориметрировать против контрольной пробы (кювета 5 мм, фильтр синий). По результатам определения оптической плотности устанавливают содержание ПК, учитывая, что 1 мл крови соответствует 0, 2 мл безбелкового фильтрата.

Для построения калибровочной кривой вносят в последовательно пронумерованные пробирки 0.2, 0.4, 0.6, 0, 8 и 1.0 мл стандартного раствора ПК, доводят каждую пробирку водой до 1 мл и проводят те же операции, что в опыте. При построении кривой откладывают на оси абсцисс количества ПК в исследуемом ряду пробирок, а на оси ординат найденные значения оптической плотности.

Модульная единица 1.2.

При подготовке к занятию в порядке самоконтроля определить с помощью следующих вопросов, усвоены ли Вами все разделы темы (использовать материалы лекций, учебники, схемы и таблицы, подготовленные к предыдущим занятиям по теме).

1. Важнейшие пищевые углеводы – их источники, потребность, биологическое значение.

2. Механизмы переваривания, всасывания, возможные нарушения этих процессов.

3. Превращения глюкозо-6-фосфата по четырем возможным путям, преимущественная локализация превращений.

4. Анаэробное превращение глюкозы - гликолиз (стадии, энзимы, субстратное фосфорилирование, энергетический эффект), влияние обеспеченности кислородом на этот процесс, обратимость реакции восстановления пирувата. Реакции гликолиза, как один из этапов основного пути превращения глюкозы. Регуляция.

5. Окислительное декарбоксилирование пировиноградной кислоты (кофакторы процесса, продукт реакции).

6. Вхождение ацетил-КоА в цикл Кребса, метаболиты цикла, энергетический эффект.

7. Синтез и распад гликогена (локализация, субстрат, энзимы, регуляция).

8. Пентозофосфатный путь превращения глюкозы (субстрат, ветви процесса и ключевые энзимы, биологически значимые метаболиты процесса).

9. Глюконеогенез (локализация, субстраты, ключевой энзим, регуляция).

10. Как связан основной путь превращения глюкозы с альтернативными путями, в каких тканях они преимущественно протекают.

11. Регуляция метаболизма.

12.Возможные нарушения метаболизма моносахаров, гликогена.

Аудиторная работа

Лабораторная работа.

1. Эмульгирование липидов является необходимым условием их ферментативного расщепления в пищеварительном тракте. Основной фактор, обеспечивающий эмульгирование в ЖКТ, - желчные кислоты, которые являются поверхностно-активными веществами. Менее активны в этом отношении мыла и углекислый натрий, участвующий в образовании мыл.

Ход работы: В пять пробирок внести по 0, 5 мл растительного масла, добавить в первую пробирку 2 мл дистиллированной воды, во вторую – 2 мл желчи, в третью – 2 мл 1% р-ра мыла, в четвертую – 2 мл 1% р-ра углекислого натрия. Встряхнуть до образования эмульсии, определить время, необходимое для расслоения эмульсии.

Результаты работы представить в виде таблицы. Сравните степень эмульгирования липида различными эмульгаторами.

2. Качественная реакция на желчные кислоты . Принцип метода: желчные кислоты (в присутствии серной кислоты) дают пурпурное окрашивание с оксиметилфурфуролом, который образуется из фруктозы, входящей в состав сахарозы.

Ход работы: на сухое предметное стекло, помещенное на лист белой бумаги, нанести 1 каплю разведенной в 2 раза водой желчи и 1 каплю 20% раствора сахарозы, смешать. Рядом на стекло нанести 3 капли концентрированной серной кислоты так, чтобы капли сливались. Через некоторое время в месте слияния капель развивается красное окрашивание, переходящая при стоянии в красно-фиолетовое (пурпуровое).

Проконтролируйте усвоение материала:

1. Найти среди перечисленных жирных кислот ненасыщенные. Подобрать для каждой из них соответствующее обозначение (найти соответствие):

1. Пальмитиновая а. 16: 0

2. Олеиновая б. 18: 0

3. Стеариновая в. 18: 1 D 9

4. Линолевая г. 20: 4 D 5, 8, 11, 14

5. Линоленовая д. 18: 2 D 9, 12

6. Арахидоновая е. 18: 3 D9, 12, 15

2. Установить соответствие (подберите к каждому типу липидов и их производных (1 – 5) соответствующую специфическую функцию (а – д):

1. Триацилглицериды а. Источники энергии, структурные элементы

2. ВЖК б. Источники энергии, запасная форма

3.Простагландины в. Регуляторы тонуса гладкой мускулатуры

4. Сфингомиелины г. Структурный компонент

5. Таурохолевая кислота д. Эмульгатор

3. Выбрать из перечисленного ниже то, что необходимо для переваривания липидов в тонком кишечнике: а) рН-7, 2; б) соли желчных кислот; в) холестерин; г) панкреатическая липаза; д) жирорастворимые витамины; е) липопротеидлипаза

4. Выбрать из перечисленных ниже обязательные условия (или вещество), необходимые для активации липазы: а) холестерин; б) колипаза;

в) желчные кислоты; г) жирорастворимые витамины; д) рН –7, 2

5. Выбрать процессы, протекающие с участием желчных кислот: а). всасывание гидрофильных продуктов переваривания; б) всасывание гидрофобных продуктов переваривания в слизистую кишечника; в) эмульгирование жира; г) всасывание глицерина

6. Мицеллы желчи, образующиеся в желчном пузыре, содержат в своем составе желчные кислоты, фосфолипиды и холестерин в соотношении 12, 5: 2, 5: 1.0. При нарушении этого соотношения могут образовываться желчные камни, содержащие холестерин. Объясните, какую функцию выполняют желчные кислоты.

7. Продукты гидролиза пищевых липидов формируют смешанные мицеллы, в состав которых входят:

а). витамины А, Д, Е, К.; б). жирные кислоты; в). 2-МАГ;

г). желчные кислоты; д). холестерол

8. Выберите липопротеины, образующиеся в слизистой тонкой кишки:

а) хиломикроны; б) ЛПОНП; в) ЛНП; г) ЛВП

9. Сформированные в энтероцитах хиломикроны незрелые содержат:

а). триацилглицеролы; б). фосфолипиды; в). холестерол; г). эфиры холестерола; д). апопротеин 100.

10. Установите порядок событий.

Желчные кислоты:

а).синтезируются в печени; б).током крови воротной вены возвращаются в печень; в). эмульгируют в кишечнике жиры; г). участвуют в формировании смешанных мицелл; д). стабилизируют тонкодисперсную эмульсию жиров пищи.

11. Какие последствия (из перечисленных) может иметь нарушение всасывания жиров: а) стеаторея; б) гиповитаминоз Д; в) гиповитаминоз К; г) гиповитаминоз С; д) нарушение синтеза насыщенных ЖК; е) нарушение синтеза простагландинов.

12. Выберите причины нарушения переваривания и всасывания липидов:

а. Недостаточность секреции соляной кислоты

б. Снижение активности липопротеинлипазы

в. Недостаточность секреции желчи

г. Нарушение синтеза панкреатической липазы

д. Нарушение секреции пепсина

13. Расположите в правильной последовательности этапы ассимилирования пищевых липидов в организме:

а. Образование ХМ, б. Ресинтез ТАГ; в. Транспорт кровью;

г. Всасывание; д. Эмульгирование;

е. Ферментативный гидролиз жира; ж. Образование смешанных мицелл

Сравните Ваши ответы с эталонными. Выясните причину ошибочного ответа. Оцените работу в процентах положительных ответов.

Используя учебник и конспекты лекций, выполните следующее:

1. У больного обнаружена стеаторея. Содержание желчных кислот в первой пробе при дуоденальном зондировании соответствует нормальному. Назовите возможные причины нарушения переваривания жиров и мероприятия для уточнения. Примечание: при дуоденальном зондировании получают последовательно три порции желчи, первая из них – содержимое 12-перстной кишки, вторая – содержимое желчного пузыря и третья – печеночная желчь.

2. Рассчитайте потребность в липидах (в граммах), если 60% энерготрат организма обеспечивается углеводами, а 18% - белками (общий уровень энерготрат обследуемого – 2500 ккал).

3. Энерготраты подопытного животного обеспечивались на 18 % белками, на 70% - углеводами и на 12% - жирами. Общий уровень энерготрат – 300 ккал. Как следует увеличить содержание липидов, чтобы сохранить энергетический баланс, если количество углеводов уменьшили в рационе в 2 раза?

4. Сколько липидов растительного и животного происхождения должен содержать рацион человека, если его энерготраты составляют 2500 ккал, а на долю энерготрат, обеспечиваемых липидами, приходится 22 % всей необходимой энергии.

5. Расположите в логической последовательности представленные ниже ключевые положения, характеризующие этапы превращений липидов в желудочно-кишечном тракте: ферментативный гидролиз экзогенных жиров (используйте название процесса), активация панкреатической липазы (впишите, чем она активируется), эмульгирование экзогенного жира (назовите эмульгаторы), экзогенные жиры пищи (назовите основные пищевые липиды), секреция панкреатической липазы в ЖКТ, образование продуктов гидролиза (назовите конкретные продукты), ресинтез жиров в слизистой оболочке тонкой кишки (напишите схему процесса в виде формул), образование смешанных мицелл в полости тонкой кишки (назовите компоненты мицелл и значение образования); образование транспортных форм экзогенных липидов (указать конкретные формы), гидролиз транспортных форм липопротеинлипазой, транспорт липидов в кровотоке.

Д. ни один из гормонов

11. Голодание в течение нескольких дней сопровождается:

а. Снижением концентрации инсулина в крови;

б. повышением концентрации глюкагона;

Женщина, для снижения избыточного веса приступила к длительному голоданию. Как изменится скорость глюконеогенеза? Назовите гормоны, регулирующие активность ферментов глюконеогенеза? Почему в этой ситуации снижается активность ЦТК? Назовите ферменты, активирующие глюконеогенез.

Сравнить ответы с эталоными. Выяснить причину ошибочного ответа.

Оценить работу в процентах положительных ответов.

ЗАНЯТИЕ 13. Тема: «Метаболизм и функции глицерофосфолипидов и холестерола. Регуляция метаболизма. Нарушения.

Цель: изучить функции и метаболизм глицерофосфолипидов и холестерола. Источники холестерола в питании. Транспортные формы.Овладеть методом количественного определения холестерина в сыворотке крови

Значение темы: Фосфолипиды выполняют ряд важных биологических функций, их метаболизм связан со многими процессами в организме: образованием и разрушением мембран, образованием мицелл желчи и транспортных липопротеинов, образованием сурфактанта, свертыванием крови.

Глицерофосфолипиды составляют главный класс фосфолипидов. Синтез глицерофосфолипидов происходит в печени, где он тесно взаимосвязан с синтезом ТАГ. Для оптимального синтеза глицерофосфолипидов необходим холин или другие липотропные факторы, т.е. вещества являющиеся донорами или переносчиками метильных групп. Недостаток этих соединений является одной из причин жирового перерождения печени.

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 56