chemistry.dnmu.ruchemistry.dnmu.ru/indication/bc/kms-student_ukr_p1.docx · web viewСлину...

МІНІСТЕРСТВО ОХОРОНИ ЗДОРОВ’Я УКРАЇНИДОНЕЦЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ МЕДИЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ім. М. ГОРЬКОГО

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ З БІОХІМІЇДЛЯ САМОСТІЙНОЇ РОБОТИ СТУДЕНТІВ МЕДИЧНОГО ФАКУЛЬТЕТУ

З КРЕДИТНО-МОДУЛЬНОЇ СИСТЕМИ НАВЧАННЯ

Частина I

Донецьк, 2011

УДК 612.015(075.8)+577.1(075.8)

Автори: Бакурова О.М., Богатирьова О.В., Шатова О.П., Скоробогатова З.М., Соколовська Л.В., Турсунова Ю.Д., Швець Т.А.

Під редакцією доктора біологічних наук, професораБорзенко Б.Г.

Рецензенти: Єльський В.М.- завідувач кафедри патологічної фізіології

ДонНМУ, доктор медичних наук, професор

Рождественський Є.Ю.- доцент кафедри хімії, кандидат хімічних наук

Басій Р.В. – завідуюча учбово-методичним кабінетом ДонНМУ,кандидат медичних наук, доцент

ЗМІСТ Стор.

Модуль 2. «Загальні закономірності метаболізму»УведенняЗмістовний модуль «Роль ферментів і вітамінів в обміні речовин»Тема 2.1. Контроль вихідного рівня знань. Предмет і задачі біохімії. Вивчення

структури і фізико-хімічних властивостей білків. Кількісне визначення білка біуретовим методом. Доказ білкової природи ферментів.

Тема 2.2. Вивчення структури і фізико-хімічних властивостей ферментів.Тема 2.3. Визначення активності ферментів, дослідження кінетики ферментативного каталізу і вплив активаторів і інгібіторів.Тема 2.4. Дослідження ролі кофакторів і коферментних форм вітамінів у каталітичної активності ферментів.Тема 2.5. Дослідження участі вітамінів і коферментних форм вітамінів у різних біохімічних процесах.Завдання для самоперевірки і самокорекції змістовного модуля «Роль ферментів і вітамінів в обміні речовин» Змістовний модуль «Обмін речовин і енергії».Тема 2.6. Дослідження окисного фосфорилювання і синтезу АТФ, інгібітори і раз´ єднувачи окисного фосфорилювання.Тема 2.7. Обмін речовин і енергії. Дослідження функціонування циклу трикарбонових кислот

Завдання для самоперевірки і самокорекції змістовного модуля «Обмін речовин і енергії» Змістовий модуль «Метаболізм вуглеводів та його регуляція»Тема 2.8. Дослідження особливостей травлення вуглеводів. Біосинтез та катабо- лізм глікогену. Перетворення інших моносахаридів в глюкозу.Тема 2.9. Дослідження анаеробного окислення глюкози. Біосинтез глюко- зи – глюконеогенез.Тема 2.10. Дослідження аеробного окислення глюкози. Пентозофосфатний шлях перетворення глюкози. Завдання для самоперевірки та самокорекції змістового модуля «Метаболізм вугле-водів та його регуляція»

Змістовий модуль «Метаболізм ліпідів та його регуляція»Тема 2.11. Структура та функції клітинних мембран.Тема 2.12. Дослідження особливостей травлення ліпідів. Порушення травлення ліпі- дів та транспорту в крові екзогенних ліпідів.Тема 2.13. Дослідження обміну жирних кислот та кетонових тіл. Бета-окислення жир- них кислот. Біосинтез і біотрансформація холестеролу. Порушення ліпідного обміну: атеросклероз. Тема 2.14. Дослідження біосинтезу жирних кислот, триацилгліцеролів та фосфо- гліцеридів. Порушення ліпідного обміну: ожиріння та жирова інфільтра- ція печінки. Завдання для самоперевірки та самокорекції змістового модуля «Метаболізм ліпідів та його регуляція»

Змістовий модуль «Метаболізм білків та його регуляція. Ензимопатії амінокислотного обміну»Тема 2.15 . Дослідження хімічного складу шлункового соку. Особливості травлення біл- ків.Тема 2.16. Дослідження перетворень амінокислот (трансамінування, дезамінуван- ня, декарбоксилювання)Тема 2.17. Дослідження процесів детоксикації аміаку та біосинтезу сечовини.

Тема 2.18. Спеціалізовані шляхи обміну окремих амінокислот. Біосинтез креати- ну. Порушення обміну амінокислот.Завдання для самоперевірки та самокорекції змістового модуля «Метаболізм білківта його регуляція. Ензимопатії амінокислотного обміну»

Перелік теоретичних питань для підсумкового ітогового контролю модуля 2 «Мета-болізм вуглеводів, ліпідів, білків та його регуляція»

Перелік основних теоретичних питань для підсумкового контролю модуля 1«Загальні закономірності метаболізму»

Модуль 1. «Загальні закономірності метаболізму»ВСТУП

Обмін речовин – це складна система хімічних реакцій, зв'язаних між собою через пластичні компоненти, енергетичне забезпечення і загальні регулятори. Цілями цих реакцій є витяг енергії, одержання структурних блоків і синтез полімерів, будівля яких відповідає індивідуальній генетичній програмі організму, створення й інактивація сигнальних молекул і руйнування полімерних з'єднань, сконструйованих відповідно до чужих програм.

Біохімічна схема обміну речовин включає ланцюги, каскади і цикли хімічних перетворень, зв'язаних метаболічними шляхами. Для того, щоб ці метаболічні шляхи функціонували узгоджено і задовольняли потреби індивідуальних кліток, органів або організму в цілому, вони повинні бути регульованими.

Для регуляції метаболізму еволюційно сформувалися різні механізми, що впливають на інструменти метаболізму – тобто на каталітичну активність ферментів

Для нормального метаболізму характерні адаптаційні зміни в період голодування, при фізичному навантаженні, у станах вагітності і лактації. Порушення метаболізму виникають, наприклад, при недостатності харчування, недостачі вітамінів, дефіциті тих або інших ферментів або при дисбалансі гормонів. Тому саме знання загальних закономірностей обміну речовин нормального організму необхідно майбутньому лікарю для розуміння причин багатьох хвороб.

Метою вивчення модуля «Загальні закономірності метаболізму» є: вміти інтерпретувати загальні закономірності обміну речовин у нормі і при патології для наступного використання цих даних у клініці внутрішніх хвороб.

Модуль «Загальні закономірності метаболізму» включає наступні змістовні модулі:1. Роль ферментів і вітамінів в обміні речовин.2. Обмін речовин і енергії.

Література.Основна.

1. Губський Ю.І. Біологічна хімія: Підручник. – Київ – Тернопіль: Укрмедкнига, 2000. – С. 86-142.

2. Лекції по біохімії.3. Графи логічної структури.

Додаткова.1. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия: Учебник. – Москва: Медицина,

1998. – С.114-169, 204-248, 298-316. 2.Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия: Учебник. – Москва: Медицина, 1990. – С. 92-132, 133-169, 204-225, 259-267.

3. Николаев А.Я. Биологическая химия.- М.: “Высшая школа”, 1989. - С. 160-164, 178-231.4. Николаев А.Я. Биологическая химия. – Москва: ООО «Медицинское информационное

агентство», 1998. – С. 5. Мак-Мюррей У. Обмен веществ у человека. – Москва: Мир, 1980. – 368с.

Змістовний модуль «Роль ферментів і вітамінів в обміні речовин»

РОЛЬ ФЕРМЕНТІВ І ВІТАМІНІВ В ОБМІНІ РЕЧОВИН

Актуальність теми. Ферменти є біокаталізаторами, тобто речовинами біологічного походження, що прискорюють хімічні реакції. Організована послідовність процесів обміну речовин можлива за умови, що кожна клітка забезпечена власним генетично заданим набором ферментів. Тільки з таких умов здійснюється погоджена послідовність реакції - метаболічний шлях. Ферменти беруть участь також у регуляції багатьох метаболічних процесів, забезпечуючи тим самим відповідність обміну речовин зміненим умовам. На молекулярному рівні ферменти зв'язані з вітамінами, багато з яких є попередниками коферментів – структурних частин складних ферментів. Вітаміни — це життєво важливі органічні сполуки, необхідні для людини і тварин у незначних кількостях, але вони мають величезне значення для нормального росту, розвитку і самого життя. Вітаміни звичайно надходять з рослинною їжею або з продуктами тваринного походження, оскільки вони не синтезуються в організмі людини і тварин. Недостатнє або неповноцінне харчування (наприклад, незбалансована дієта в людей похилого віку, недостатнє харчування в алкоголіків, споживання напівфабрикатів) або порушення процесів засвоєння і використання вітамінів можуть бути причиною різних форм вітамінної недостатності, аж до авітамінозу. Знання ензимології та біохімії вітамінів має велике практичне значення для підготовки і практичної діяльності лікаря. Вивчення структури, фізико-хімічних властивостей і функцій ферментів та вітамінів дозволяє майбутньому лікарю зрозуміти молекулярні основи патології.

Загальна мета змістовного модуля «Роль ферментів і вітамінів в обміні речовин»: вміти інтерпретувати роль ферментів і вітамінів в обміні речовин для наступного використання цих даних у клініці внутрішніх хвороб.

Конкретні цілі: Мети вихідного рівня:

Уміти:

1. Аналізувати властивості і функції ферментів для діагностики і лікування захворювань, зв'язаних з порушенням функціонування ферментів

1. Інтерпретувати структуру ферментів як простих і складних білків (кафедра медичної і фармацевтичної хімії)

2. Інтерпретувати механізми регуляції активності ферментів у нормі і порушення цієї регуляції при патології

3. Інтерпретувати роль вітамінів як коферментів для реалізації каталітичної активності складних ферментів

2. Інтерпретувати дані про структуру незамінних харчових факторів -вітамінів як гетероциклічних амінів (кафедра медичної і фармацевтичної хімії)

4. Аналізувати дисбаланс вітамінів як фактор, що приводить до порушення обміну речовин

Тема 1.1 КОНТРОЛЬ ВИХІДНОГО РІВНЯ ЗНАНЬ. ПРЕДМЕТ І ЗАДАЧІ БІОХІМІЇ.

ДОСЛІДЖЕННЯ БУДІВЛІ І ФІЗИКО-ХІМІЧНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ БІЛКІВ. КІЛЬКІСНЕ ВИЗНАЧЕННЯ БІЛКІВ БІУРЕТОВИМ МЕТОДОМ. ДОКАЗ БІЛКОВОЇ

ПРИРОДИ ФЕРМЕНТІВ.Актуальність теми.Білки відіграють центральну роль у процесах життєдіяльності кліток і формування

клітинних структур. Аналіз змісту в крові визначених білків і ферментів широко використовується в діагностичних цілях. При захворюваннях печінки діагностичне обстеження неодмінно включає электрофоретичне визначення відносного змісту альбумінів і глобулінів у плазмі крові. Аналіз змісту ліпопротеїнів і імуноглобулінів звичайно використовується при діагностиці специфічних типів гіперліпопротеїнемій і імуних порушень. Виявлення в сечі навіть невеликих кількостей білка служить важливим показником захворювань нирок.

Тепер ознайомтеся з цілями заняття.

Загальна мета.Уміти використовувати дані про структурно-функціональний і кількісний склад білків у

нормі і патологи з метою діагностики і контролю лікування.Конкретні цілі: Мети вихідного рівня:

Уміти:

1. Інтерпретувати властивості білків на основі їх структурно- функціональних особливостей.

1. Інтерпретувати дані про будівлю білків (кафедра медичної і фармацевтичної хімії).

2. Інтерпретувати необхідність оцінки білкового складу організму при патології (протеінопатіях) і для контролю лікування.

2. Інтерпретувати принципи методів кількісного визначення білків (кафедра медичної і фармацевтичної хімії)

Для перевірки вихідного рівня Вам пропонується виконати ряд завдань.Завдання для самоперевірки і самокорекції вихідного рівня.

Завдання 1. Методом ЯМР у білковому гідролізаті підтвердили наявність приведених нижче радикалів. Вказати амінокислоти, яким вони належать.

О І І

1. -СН 2 -СН 2 -С -NН2 А. Метіонін2. - СН2 – СН - СН3

I СН3 В. Тирозин

3. - (СН2 )2 -S- СН3 С. Глутамін4. - СН2 - С 6Н5ОН D. Лейцин5. - (СН2 )3-СН2- NН2 Е. Лізин

Завдання 2. При дослідженні амінокислотного складу гідролізата білка, застосовуваного в клініці для парентерального білкового харчування, був використаний хроматографічний метод. При цьому амінокислоти були розділені на кислі й основні. Виберіть з даного переліку кислу амінокислоту (негативно заряджену).

А. ЛейцинВ. ГліцинС. СеринD. Лізин

Е. Аспартат

Завдання 3.При гідролізі білка крові був виділений фрагмент, що складається з залишків глутамінової кислоти й аланіна. Укажіть тип зв'язку між компонентами фрагмента. А. Складноефірна В. Іонна С. Пептидна D. N-глікозидна Е. Воднева

Завдання 4. Для перевірки ступеня очищення фільтрату від білкових домішок провели біуретову реакцію. Яке фарбування проби підтверджує необхідність повторного очищення?

А. ЗеленаВ. ФіолетоваС. ЧервонаD. ЖовтаЕ. Чорна.

Правильність рішення перевірте, зіставивши їх з еталонами відповідей.Еталони відповідей до рішення завдань для самоперевірки і самоконтролю

вихідного рівня:Завдання 1.1 - С, 2 - D, 3 - А, 4 - В, 5 - Е.Завдання 2 – Е.Завдання 3 - С.

Інформацію для заповнення вихідного рівня можна знайти в наступній літературі:1.Тюкавкина Н.А., Бауков Ю.И. Биоорганическая химия. - М.: Медицина, 1991.– З.313-361.2..Лекції по біоорганічної хімії.

Зміст навчання.Зміст навчання повинен забезпечувати досягнення цілей навчання, чому сприяє граф

логічна структура досліджуваної теми (Додаток 1).

Основні теоретичні питання, що дозволяють виконати цільові види діяльності:1.Структура білкових молекул (первинна, вторинна, третинна і четвертинна).2.Зв'язок структури з біологічною функцією білків.3.Доказ білкової природи ферментів.4.Фізико-хімічні властивості білків.5.Методи поділу, очищення і кількісного визначення білків.6.Зміни білкового складу організму при різних захворюваннях.

Знайти матеріал для освоєння цих питань можна в одному з наступних джерел:Обов'язкова література.

1.Губський Ю.Г. Біологічна хімія.- Київ-Тернопіль: Укрмедкнига, 2000. - С. 18-36.2. Практикум з біологічної хімії/ За ред.. проф.. Склярова О.Я. – Київ: Здоров'я, 2002. – С. 14 – 24, 33 – 46.3.Тестові завдання по біологічній хімії/ Під ред.Б.Г.Борзенко.-Донецьк, 2000. -С. 148- 202.4.Лекції по біохімії.5.Граф логічної структури (Додаток 1).6.Інструкція до практичного заняття.

Додаткова література 1.Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. - М.: Медицина, 1998. - С. 19-74.2.Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. - М.: Медицина, 1990.- С. 17-63.3.Николаев А.Я. Биологическая химия.. -М.: Высшая школа, 1998.-С.9-52.

Після вивчення перерахованих вище питань для самоперевірки засвоєння матеріалу по досліджуваній темі Вам пропонується вирішити наступні цільові навчальні задачі. Правильність рішення задач можна перевірити, зіставивши їх з еталонами відповідей.

Цільові навчальні задачі.Задача 1. Білок, що складається з чотирьох протомерів, обробили меркаптоетанолом, який відновлює дисульфідні зв'язки, це привело до втрати їх фізико-хімічних властивостей. З чим зв'язане це явище?

А. З втратою нативної структури - денатурацією.В. З руйнуванням тільки четвертинної структури.С. З втратою тільки третинної структури.D . З розпадом тільки вторинної структури.E . З гідролізом пептидних зв'язків.

Задача 2. Задня частка нейрогіпофіза людини секретує 2 нейтропептида: вазопресин і окситоцин, що мають подібний склад, але володіють різною біологічною дією.

Вазопресин: цис-тир-фен-глн-асп-цис-про Антідіуретична і сосудозвужуюча діяОкситоцин: цис-тир-изолей-глн-асп-цис-про Скорочення гладкої мускулатури

матки

Чим обумовлені значні розходження функції гормонів?

А. Складом і послідовністю амінокислотВ. Вторинною структуроюС. Третинною структуроюD. Зміною зарядуЕ. Розчинністю

Задача 3. Хворий 30 років з великими опіками був доставлений у клініку. Із сироватки крові був виділений аномальний білок (білок теплового шоку). Яким методом можна ідентифікувати первинну структуру цього білка?

А. ХімічнимВ. Ренгеноструктурного аналізуС. Електронної мікроскопіїD. Електрофореза Е. Ультрацентрифугування

Правильність рішення перевірте, зіставивши їх з еталонами відповідей.Еталони відповідей до рішення цільових навчальних задач:1 - А, 3 – А.

Короткі методичні рекомендації до проведення заняття.На початку заняття проводяться тестовий контроль вихідного рівня знань студентів і

його корекція. Потім студенти приступають до виконання лабораторної роботи, використовуючи при цьому інструкцію.

Після виконання лабораторної роботи необхідно оформити протокол, зробити висновки до роботи, що перевіряє і контролює викладач. Проводиться аналіз самостійної роботи студентів і корекція.

Наприкінці заняття проходить підсумковий контроль, підводяться підсумки заняття.

Технологічна карта заняття

Час у хв.

Навчальні посібникиЗасоби навчання

Обладнання Місцепровед.

Уведення. Перевірка і корекція вихідного рівня.

5 Тестові завдання,навчальні таблиці.Цільові навчальні задачі.

Учбова лабораторія

Самостійна робота. Виконання лабораторної роботи.

55 Граф логіч. структури (Додаток 1), інструкція .

Хім. посуд, реактиви.

Аналіз самостійної роботи і корекція

40

Підсумковий контроль.

15 Збірник тестів.

Підведення підсумків заняття.

5

Інструкція до практичного заняття.Робота №1 «Кількісне визначення білка біуретовим методом»

Принцип методу: Метод заснований на здатності пептидных зв'язків білків утворювати з іонами Сu2+ у лужному середовищі з'єднання фіолетового кольору, інтенсивність якого пропорційна змістові білків у розчині.

Матеріальне забезпечення: сироватка крові, 3% розчин їдкого натру, реактив Бенедикта, піпетки, пробірки, штативи, ФЕК.

Хід роботи:

1. У пробірку налийте 1 мл сироватки крові.

2. Додайте 1 мл 3% NaOH і 0,2 мл реактиву Бенедикта.

3. Розчин у пробірці перемішайте і залишіть на 15 хвилин.

4. Через 15 хвилин розчин фотоколориметрують на ФЕКє при зеленому світлофільтрі.

5. У зошит запишіть оптичну щільність (Е) розчину .

6. Концентрацію білка в г/л визначите по каліброваній кривій.

Нормальний зміст білка в сироватці крові складає 65-85 г/л.

Калібрована крива:

Е

З (г/л)

Результати:

ВИСНОВОК:

Робота №2 «Докази білкової природи ферментів»

Використовуючи кольорові реакції, можна знайти присутність білків у розчинах і установити амінокислотний склад. Існує 2 типи кольорових реакцій:

1. Універсальні на всі білки (біуретова і нінгідрінова )2. Специфічні на визначені амінокислоти (наприклад, ксантопротеїнова – на ароматичні

амінокислоти)

.Біуретова реакціяПринцип методу: Метод заснований на здатності пептидних зв'язків білків утворювати

з іонами Сu2+ у лужному середовищі з'єднання фіолетового кольору, інтенсивність якого пропорційна змістові білків у розчині.

Матеріальне забезпечення: пробірки, піпетки, штатив, розчини білків, 3% розчин їдкого натру, реактив Бенедикту.

Хід роботи:1. Візьміть 3 пробірки.

У першу налийте 1 мл розчину яєчного альбуміну. В другу налийте 1 мл розчину пепсину. У третю налийте 1 мл розчину амілази.

2. В усі пробірки додайте по 1 мл 3% розчина NаОН і по 0,2 мл реактиви Бенедикту.3. Перемішайте і спостерігайте фарбування.

Поява фіолетового фарбування в пробірках свідчить про наявність білка.Нінгідринова реакція.Принцип методу: ά – амінокислоти вільні , а також вхідні до складу пептидів і білків при кип'ятінні з водним розчином нінгідрину дають комплексні з'єднання синій або синьо-фіолетовий кольори.

Матеріальне забезпечення: пробірки, піпетки, штатив, розчини білків, 0,5% розчин нінгідрину.


У першу налийте 1 мл розчину яєчного альбуміну. В другу налийте 1 мл розчину пепсину. У третю налийте 1 мл розчину амілази.

2. В усі пробірки додайте по 0,5 мл 0,5% розчину нінгідрина.3. Обережно прокип'ятите розчини протягом 1-2 хвилини і спостерігайте фарбування.Поява рожево-фіолетового фарбування, що переходить згодом у синє, свідчить про присутність ά – амінокислот.

Ксантопротеїнова реакція.

Принцип методу: ароматичні амінокислоти вільні, а також вхідні до складу пептидів і білків при нагріванні з азотною кислотою утворюють нітросполуку жовтого кольору, що переходить у жовтогарячий при додаванні лугу.

Матеріальне забезпечення: пробірки, піпетки, штатив, розчини білків, концентрована азотна кислота, 20% розчин їдкого натру.


У першу налийте 1 мл розчину яєчного альбуміну. В другу налийте 1 мл розчину пепсину. У третю налийте 1 мл розчину амілази.2. В усі пробірки додайте по 5 капель концентрованої азотної кислоти.

3. Обережно нагрійте розчини і спостерігайте фарбування.4. Остудіть пробірки, додайте по 0,5 мл 20% розчину NаОН і спостерігайте зміну фарбування. При наявності ароматичних амінокислот з'являється жовте фарбування, що після охолодження розчину і додавання розчину їдкого натру переходить у жовтогаряче.

Отримані результати занесіть у таблицю.Результати реакцій:

№ пробірки Досліджуваний розчин Фарбування розчинів у реакціях

біуретова нінгідринова ксантопротїнова1 Яєчний білок2 Пепсин3 амілаза

ВИСНОВКИ:

Тема 1.2. ДОСЛІДЖЕННЯ СТРУКТУРИ ТА ФіЗИКО-ХІМІЧНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ ФЕРМЕНТІВ.

Актуальність теми. Ферменти - це біологічні каталізатори білкової природи, що контролюють практично всі

хімічні процеси, які протікають в живих організмах. У тому числі вони каталізують сотні багатостадійних реакцій, в ході яких утворюється і перетворюється енергія, розщеплюються молекули поживних речовин, будуються різні макромолекули.

Медична ензимологія є важливим розділом клінічної біохімії. За визначенням активності ферментів, ізоферментів в рідких середовищах організму, біоптатах, вивчаються особливості перебігу ферментативних реакцій в умовах патології. Отримана інформація може бути використана як в діагностиці, так і під час лікування.

Знання основ ензимології необхідне студентам для вивчення таких предметів, як патологічна фізіологія, патологічна анатомія, фармакологія, а також для освоєння ряду клінічних дисциплін.

Зараз ознайомтеся з метою заняття. Загальна мета:Вміти інтерпретувати властивості та функції ферментів для діагностики й лікування

хвороб, пов'язаних з порушенням функціонування ензимів.Досягнення цієї мети забезпечується рішенням конкретних задач, повторенням базисних

знань, отриманих на попередньому курсі хімії.

Конкретна мета Мета початкового рівня:

Уміти:

1.Інтерпретувати структуру ферментів як простих і складних білків.

1. Інтерпретувати структуру амінокислот як компонентів простих та складних білків (каф. медичної та фарм. хімії).

2. Інтерпретувати якісні реакції на субстрати або продукти ферментативних процесів для оцінки властивостей ферментів.

2. Інтерпретувати якісні реакції на крохмаль та глюкозу для оцінки ступеня гідролізу крохмалю (каф. медичної та фарм. хімії).

3. Інтерпретувати властивості ензимів: а) термолабільність б) залежність від pH в) специфічність на основі аналізу їх структури.

3. Інтерпретувати структури та конформації білків та їх властивості (каф. медичної та фарм. хімії).

4. Інтерпретувати властивості ізоферментів як “індикаторних ферментів” для діагностики захворювань.

Для перевірки початкового рівня Вам пропонується виконати ряд завдань.

Завдання для самоперевірки та самокорекції початкового рівня.

Завдання 1. При дослідженні амінокислотного складу гідролізату білка, вживаного в клініці для парентерального білкового живлення, був використаний хроматографічний метод. За результатами хроматографії амінокислоти були розділені на кислі та основні. 1.1. Назвіть амінокислоти, що потрапили у фракцію кислих амінокислот.

А. АспартатВ. ЛізинС. Глутамінова кислотаD. АргінінЕ. Триптофан

1.2. Назвіть амінокислоти, що потрапили у фракцію основних амінокислот.А. АспартатВ. ЛізинС. Глутамінова кислотаD. АргінінЕ. Триптофан

Завдання 2. Вам дано 4 пробірки з невідомими розчинами. Виконавши реакцію з реактивом Люголя, отримали наступні забарвлення: 1) синя; 2) бура; 3) жовта; 4) фіолетова. 2.1. В якій пробірці відбувся повний гідроліз крохмалю?

А. В першій пробірціВ. В другій пробірціС. В третій пробірціD. В четвертій пробірці

2.2. Яка речовина утворилася при неповному гідролізі крохмалю?А. ГлюкозаВ. ДекстриниС. ОлігосахаридиD. Дисахариди

Завдання 3. Для визначення амінокислотної послідовності в білках застосовують частковий гідроліз, використовуючи ферменти (наприклад, пепсин або трипсин) або хімічні реагенти, специфічно діючі на пептидні зв'язки між певними амінокислотами. 3.1. Яку структуру білка можна встановити такими методами?

А. ПервиннуВ. ВториннуС. ТретиннуD. Четвертинну

3.2. Дайте визначення цій структурі.А. Спосіб укладання поліпептидного ланцюга у вигляді альфа-спіралі або бета-

структуриВ. Просторового укладання поліпептидного ланцюга, що містить альфа-спіраль та бета-структуру.

С. Певна послідовність амінокислот в поліпептидному ланцюзі, що фіксована пептидними зв'язками

D. Об'єднання двох та більш протомерів в молекулі олігомерного білка

Завдання 4. Вивчення третинної структури білка. необхідне для з'ясування будови активного центру “серинових протеїназ” (трипсину, хімотрипсину) було проведено за допомогою методу специфічної модифікації функціональних груп. 4.1. Вкажіть зв'язки, якими стабілізується ця структура білка?

А. Дісульфідні В. Пептидні

С. Зв’язки між аміно- та карбоксильними групами амінокислот.D. ІонніЕ. Ефірні

Завдання 5. Для вивчення конформації білка був застосований метод рентгеноструктурного аналізу. Дайте визначення поняттю “конформація білкової молекули”.

А. Просторове укладання поліпептидного ланцюга, що забезпечує його функції.В. Просторове укладання поліпептидного ланцюга, що містить альфа-спіраль і бета-структуру.

С. Певна послідовність амінокислот в поліпептидного ланцюзі D. Поліпептидний ланцюг, фіксований пептидними зв'язкамиЕ. Об’єднання двох і більш протомерів в молекулі олігомірного білка

Завдання 6. Білок, що складається з шести субодиниць, обробили розчином відновника, внаслідок чого відбулася зміна його фізико-хімічних властивостей.6.1. Які зв'язки між субодиницями могли руйнуватися в результаті відновлення?

А. ВодневіВ. ГідрофобніС. ДісульфідніD. ІонніЕ. Пептидні

6.2. Назвіть амінокислоту, що бере участь в утворенні цих зв'язків.А. МетіонінВ. ЦистеїнС. Глутамінова кислотаD. АргінінЕ. Гістидин

6.3. Як називається руйнування структур білка (окрім первинної), що супроводжується зміною фізико-хімічних властивостей і втратою функції?

А. ГідролізВ. ДенатураціяС. ВисолюванняD. ДіалізЕ. Протеоліз

Правильність рішення перевірте, зіставивши їх з еталонами відповідей.

Еталони відповідей до рішення завдань для самоперевірки і самоконтролю початкового рівня:1.1.- А, С; 2.1.- З; 3.1.- А; 4.1.- А, D: 5.-А; 6.1.-С.Інформацію для заповнення початкових знань можна знайти в наступній

літературі.1.Тюкавкина Н.А., Бауков Ю.И. Биоорганическая химия. М.:“Медицина”,1991.–С.355- 377.2.Лекції з біоорганічної хімії.

Основні теоретичні питання, що дозволяють виконати цільові види діяльності:1. Хімічна природа ферментів.2. Структура ферментів.2.1. Поняття про активний центр.2.2. Поняття про алостеричний центр.3. Властивості ферментів.3.1. Залежність від pН.3.2. Термолабільність.3.3. Специфічність.

4. Методи вивчення властивостей ферментів.4.1. Ізоферменти.5. Застосування ферментів в діагностиці.

Знайти матеріал для освоєння цих питань можна в одному з наступних джерел.Обов'язкова література.

1. Губський Ю.Г. Біологічна хімія.- Київ-Тернопіль.:”Укрмедкнига”, 2000.-з. 86-87, 89-91 99-100, 106.2. Пустовалова Л.М. Практикум по биохимии.- Ростов-на-Дону.: “Феникс”, 1999.-С.90-95 101-102, 108-111. 3.Тестові завдання з біологічної хімії/ Під ред.Б.Г.Борзенко.-Донецьк,2000.-С.5 – 24.3. Лекції з біохімії.4. Граф логічної структури (Додаток 1).5. Інструкція до практичного заняття.

Додаткова література 1 Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия.- М.: “Медицина”,1998.-С.114-129 139-143, 163-165. 2.Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия.- М.: “Медицина”,1990.-С.92-105,112- 115, 129-131.3.Николаев А.Я. Биологическая химия. - М.:”Высшая школа”, 1989.-С.53-61, 78, 89-92.

Після вивчення вищеперелічених питань для самоперевірки засвоєння матеріалу по темі, що вивчається, пропонується вирішити наступні цільові навчальні задачі.

Цільові навчальні задачі.

Задача 1. Виберіть із запропонованих варіантів такий, що є найістотнішим доказом білкової природи ферментів?

А. Висока молекулярна маса.В. Одержання кристалічних форм.С. Можливість лабораторного синтезу.D. Гідрофільність.E. Руйнування протеолітичними ферментами

Задача2. Фермент, що складається з чотирьох субодиниц, обробили b - меркаптоетанолом, який поновлює дісульфідні зв'язки. Це привело до втрати каталітичної активності. З чим пов'язана інактивація ферменту?

А. З втратою нативної структури - денатурацією.В. З руйнуванням тільки четвертинної структури.С. З втратою тільки третинної структури.D. З розпадом тільки вторинної структури.E. З гідролізом пептидних зв'язків

Задача 3. Згідно теорії Кошленда, субстрат здатний індукувати у ферменті зміни конфігурації молекули відповідно до своєї структури. Внаслідок цього в активному центрі ензима відбувається зв’язування з молекулою субстрата. Що не відноситься до функцій активного центру?

А. Відповідає за специфічне з'єднання з субстратом.B. Бере участь в утворенні фермент- субстратного комплексу.С. Здійснює каталітичне перетворення субстрату.D. Відповідає за взаємодію з ефекторами

Задача 4. АТФ є ефектором для регуляторного ферменту гліколізу – гексокінази. Внаслідок їх взаємодії з ферментом відбуваються структурні зміни, і гексокіназа втрачає свою каталітичну активність. З якою структурною одиницею ферменту зв'язується АТФ?

А. З апоферментомB. З алостеричним центром.С. З якірною ділянкою активного центру.D. З каталітичною ділянкою активного центру

Задача 5. У гастроентерологічного хворого знижена кислотність шлункового соку, внаслідок чого порушено травлення білків в шлунку. Яка властивість ферментів, що переварюють білки (зокрема, пепсину) виявляється в даному випадку?

А. Залежність активності ферментів від pН.B. Специфічність ферментів.С. Термолабільність ферментів.D. Денатурація ферментів.E. Вплив інгібіторів на активність ферментів

Задача 6. При моделюванні біохімічного процесу суміш, що містить субстрат реакції, буферний розчин і фермент, інкубували при 80С протягом 30 хвилин. Якісна реакція на продукт негативна. Яка властивість ферментів привела до припинення реакції?

А. Відносна специфічність.B. Абсолютна специфічність.С. Стереоспецифічність.D. Залежність від pН.E. Денатурація ферментів

Задача 7. Нормальні клітки здатні перетворювати аспарагінову кислоту в аспарагін. Деякі пухлинні лейкозні клітини позбавлені цієї здатності. Додавання аспарагінази (ферменту, розщеплюючого аспарагін) в кров хворих на лейкоз може привести до загибелі ракових кліток. Який вид специфічності проявляє цей фермент?

А. ВідноснуB. АбсолютнуС. СтереоспецифічністьD. ПросторовуЕ. Групову

Задача 8. При вивченні фізико-хімічних властивостей лактатдегідрогенази (ЛДГ), виділеної з серцевого м'яза та з скелетних м'язів, визначили їх різну електрофоретичну рухливість, різний рН оптимум. При цьому обидва білки-ферменти каталізували одну реакцію. Чим обумовлені відмінності у властивостях ізоферментів?

А. Відмінностями в первинній структурі.B. Відмінностями у вторинній структурі.С. Відмінностями в третинній структурі.D. Відмінностями в четвертинній структурі

Задача 9. Ізоферменти лактатдегідрогенази (ЛДГ) розподіляються в різних органах нерівномірно: в серцевому м'язі переважає ЛДГ1, в скелетних м'язах - ЛДГ5. В нормі активність цих ізоферментів в сироватці крові низька, при деструкції тканини активність відповідних ізоформ в крові різко зростає, тому такі ферменти називаються “індикаторними”. Як зміниться активність в крові ЛДГ1 при інфаркті міокарду?

А. Збільшиться значноB. Зменшиться трохиС. Не зміниться

D. Збільшиться трохиЕ. Зменшиться значно

Правильність рішення перевірте, зіставивши їх з еталонами відповідей.

Еталони відповідей до рішення цільових повчальних задач.

1.-А, 5.-А, 7.-В, 9.- А.

Етапи практичного заняття відображені в технологічній карті.


Час В хв.


Устаткування Місцепроведення

Перевірка і корекція початкового рівня

5 Тестові завданняучбові таблиціцільові повчальні задачі.

Учбова лабораторія




Аналіз самостійної роботи та корекція.

40


15 Збірка тестів.


5

Інструкція до практичного заняття: “Дослідження структури і фізико-хімічних властивостей ферментів”

1. Термолабільність ферментів.

Принцип роботи. Каталітична функція – унікальна властивість білків-ферментів, обумовлена їх структурними особливостями. Активний центр ферменту формується на вищому структурному рівні білка, є комбінацією радикалів амінокислот в просторі. Фізичні чинники можуть змінювати просторову конфігурацію поліпептидного ланцюга, отже, впливати на каталітичну функцію білків. Матеріальне забезпечення: пробірки, 1% розчин крохмалю, йодид калію (KI), 10% розчин їдкого натру (NaOH), 1% розчин сульфату міді (CuSO4)Хід роботи:Реакція на крохмаль. До 5 крапель досліджуваного розчину підливають 1 краплю йодиду

калію, що містить йод. У присутності крохмалю з'являється синє фарбування.Реакція на глюкозу (реакція Троммера). До 5 крапель досліджуваної рідини підливають

5 крапель 10% розчину їдкого натра і 3 краплі 1% розчину сульфату міді. Обережно кип'ятять 1 мін до появи червоного фарбування, яке вказує на наявність глюкози.

2. Вплив рН середовища на активність ферментів .

Принцип роботи. Вищий структурний рівень білка (частіше третинний, або четвертний) формується за рахунок іонних зв'язків, водневих і гідрофобних взаємодій радикалів амінокислот. Здібність до таких взаємодій залежить від ступеня дисоціації ионогенных груп амінокислот. На останню впливає рН середовища.

Матеріальне забезпечення: пробірки, 1% розчин крохмалю, йодид калію (KI), набір буферних розчинів Хід роботи:

Слину заздалегідь розводять в 100 разів. Беруть 6 пробірок і в кожну наливають по 2 мл буферні розчини з різним значенням рН: 6.0, 6,4, 6.8, 7,2, 7,6, 8,0. Потім підливають по 1 мл 0,5% розчину крохмалю і по 1 мл розведеної слини. Перемішують вміст пробірок і поміщують в термостат при 38°С на 10 хв. Потім у всі пробірки додають по 1 краплі розчину йоду, перемішують, спостерігають забарвлення і відзначають рН, при якому амілаза діє найбільш активно.

3. Специфічність ферментів.

Принцип роботи. Здатність ферментів вибірково перетворювати певні субстрати обумовлена компліментарністю між структурою активного центру і просторовою будовою субстрата. Ця відповідність один одному за принципом «ключа та замка» пов'язана з набором радикалів амінокислот в активному центрі, несучих певні функціональні групи (-ОН, -SH, -NH3 +, -COO -), тому що беруть участь в скріпленні і подальшому перетворенні специфічних субстратів. Наприклад, амілаза слини (фермент 1) здатна специфічно розщеплювати крохмаль (субстрат1) до глюкози (продукт 1). Сахараза (фермент 2) розщеплює дисахарид сахарозу (субстрат 2) на глюкозу та фруктозу (продукти 2). Матеріальне забезпечення: пробірки, 1% розчин крохмалю, 1% розчину сахарози (тростинний цукор), реактив Люголя, реактив Фелінга, амілаза, сахараза

Хід виконання роботи: Для дослідження специфічності амілази (фермент 1) беруть слину, розведену в 10 разів. Для вивчення дії сахаразы (фермент 2) використовують витяжку з дріжджів.

В 4 пронумеровані пробірки послідовно додають:в 1-у і 2-у - по 1 мл розведеної слини, в 3-у і 4-у - по 1 мл профільтрованої витяжки з дріжджів ; потім додають: в 1-у і 3-у - по 1 мл р-ра 1% крохмалю; в 2-у і 4-у - по 1 мл1% розчину сахарози. Пробірки залишають на 15-20 хв. при 38°С, а потім в 1-у і 3-у додають по 1 краплі реактиву Люголя, що містить йод, а в 2-у і 4-у - 1 краплю реактиву Фелінга. Результати дослідів записують в таблицю.

№ про-бирки

Фермент Субстрат Якісна реакція на крохмаль з реактивом Люголя

Якісна реакція на фруктозу - реакція Фелінга

1 Амілаза (1) Крохмаль (1) 2 Амілаза (1) Тростинний цукор

(2)

3 Сахараза (2) Крохмаль (1) 4 Сахараза (2) Тростинний цукор

(2)

ВИСНОВКИ:

Підпис викладача:

Додаток 1. Граф логічної структури по темі « Дослідження структури і

фізико-хімічних властивостей ферментів»

ФЕРМЕНТИ

ХІМІЧНА ПРИРОДА ФЕРМЕНТІВТА МЕТОДИ ВИВЧЕННИ ЇХ ВЛАСТИВОСТЕЙ

СТРУКТУРА ФЕРМЕНТІВ

ВЛАСТИВОСТІ ФЕРМЕНТІВ

ТЕРМОЛАБІЛЬ-НІСТЬ

ІЗОФЕРМЕНТИ

СКЛАДНІ ФЕРМЕНТИ

ПРОСТІ ФЕРМЕНТИ АКТИВНЫЙ

ЦЕНТРАКТИВНИЙ

ЦЕНТР

АЛОСТЕРИЧНИЙЦЕНТР

СПЕЦИФІЧНІСТЬ ЗАЛЕЖНІСТЬ ВІД рН

ВИКОРИСТАННЯ ФЕРМЕНТОВ В МЕДИЦИНІ

ЭНЗИМОТЕРАПІЯЭНЗИМОДІАГНОСТИКА

Тема 1.3. ВИЗНАЧЕННЯ АКТИВНОСТІ ФЕРМЕНТІВ, ДОСЛІДЖЕННЯ КІНЕТИКИ ФЕРМЕНТАТІВНОГО КАТАЛІЗУ ТА ВПЛИВУ АКТИВАТОРІВ І ІНГІБІТОРІВ

Актуальність теми.

Знання механізмів, за допомогою яких клітини та цілі організми координують і регулюють весь набір метаболічних процесів, важливі при дослідженнях в різних областях біомедичних наук. Сюди можна віднести проблеми канцерогенеза, сердцево – судинних захворювань, старіння, дії гормонів та лікарських препаратів. У всіх цих областях спостерігаються приклади порушення регуляції роботи ферментів, що мають важливе медичне значення. Чинниками, від яких залежить активність ферменту, є концентрація ферменту та субстрата, температура, рН й присутність інгібіторів. Серед них найбільший клінічний інтерес представляють два останніх.

Активатори та інгібітори впливають на активний центр ферменту, сприяють формуванню його або блокуванню. Вони можуть взаємодіяти з алостеричним центром і тим самим змінювати активність ензимів. Інгібіторами нерідко є продукти проміжних або кінцевих реакцій якого-небудь біохімічного процесу. Деякі природні або синтетичні речовини надають виборчу дію, що інгібірує, на ферменти і використовуються як лікарські речовини. В той же час, у великих дозах подібні речовини можуть виявитися отрутами.

Більшість лікарських препаратів надає свою дію, впливаючи на відповідні ферментативні реакції. Багато таких препаратів схожі з природними субстратами і тому можуть діяти як конкурентні інгібітори ферментів. Щоб зрозуміти багато процесів, що є важливими для фармакології та токсикології, необхідно мати чітке уявлення про механізми інгібірування ферментів.

Зараз ознайомтеся з метою заняття.

Загальна мета.

Вміти використовувати знання про механізми регуляції активності ферментів при вивченні стану обміну речовин, а також для обґрунтованого використання препаратів, діючих за принципом ферментативних інгібіторів або активаторів.

Конкретна мета: Мета початкового рівня:

Уміти:

1.Інтерпретувати основні етапи

ферментативного каталізу.

1. Інтерпретувати дані про каталіз такаталізатори (каф. медичної та фарм. хімії).

2. Дати характеристику основним типам інгібіторів.3. Пояснити основні механізми регуляції каталітичної активності ферментів.4. Визначити клас ферментів, ґрунтуючись на типі каталізуємої ними реакції.

2. Інтерпретувати та наводити приклади різних типів хімічних реакцій (каф. медичної та фарм. хімії).

Завдання для самоперевірки та самокорекції початкового рівня знань.Завдання 1. Відомо, що швидкість взаємодії речовин А і В збільшилася в три рази після додавання речовини До. Як кінцеві продукти виявляється речовина АВК. Чи є речовина К каталізатором?

А. ДаВ. Ні

Завдання 2. В експерименті встановили, що окислення SО 2 в SО3 з участю каталізатора NО відбувається в 100 разів швидше, ніж реакція, що відбувається без каталізатора. Вкажіть причину зміни швидкості реакції:

А. Зниження вільної енергії реакції В. Зниження енергії активації реакції присутності каталізатораС. Зниження енергії активації реакції у присутності каталізатораD. Зміна ступеня іонізації реагуючих речовинЕ. Зміни кінетичної енергії початкових і кінцевих продуктів

Завдання 3.При інтенсивній м'язовій роботі в скелетній мускулатурі накопичується молочна кислота, по наступній реакції:

СН 3- С -СООН ↔ СН 3-СН-СООН

|| |

О ОН

До якого типу відноситься приведена реакція?А. Окислювально-відновлювальна реакціяВ. Реакція гідролізу С. Реакція обмінуD. Реакція електролізуЕ. Реакція синтезу

Завдання 4. Речовина А і В взаємодіють по схемі А + В « АВ. При заданій концентрації А та В через 30 хвилин встановлюється рухома рівновага, тобто швидкість прямої та зворотної реакцій зрівнюються. Яку з приведених характеристик реакції змінить внесення каталізатора?

А.Швидкість прямої реакціїВ. Константу рівновагиС. Швидкість зворотної реакціїD. Час настання рівновагиЕ. Концентрацію продуктів реакції

Правильність рішення перевірте, зіставивши їх з еталонами відповідей.Еталони відповідей до рішення завдань для самоперевірки і самоконтролю початкового

рівня 2. – В, 4. – D.

Інформацію для заповнення початкових знань можна знайти в наступній

літературі.1.Тюкавкина Н.А.,Бауков Ю.И. Биоорганическая химия. –М.: “Медицина”, 1991. – С.88- 95.2.Лекції з біоорганічної хімії.

Зміст навчання.Зміст навчання повинен забезпечувати досягнення мети навчання, чому сприяє граф

логічної структури теми, що вивчається (Додаток 1).

Основні теоретичні питання, що дозволяють виконати цільові види діяльності:1.Основні положення теорії ферментативного каталізу.2.Активатори, інгібітори ферментів та їх використання в якості ліків.3.Регуляція активності ферментів. Приклади алостеричних інгібіторів та активаторів.4.Класифікація ферментів.


1.Губський Ю.Г. Біологічна хімія.- Київ-Тернопіль.:”Укрмедкнига”, 2000.-С.98-108. 2.Тестові завдання з біологічної хімії/ Під ред.Б.Г.Борзенко.-Донецьк,2000.-С.5-24.3. Кушманова О.Д., Ивченко Г.М. Руководство к лабораторным занятиям по биохимии.- М.:1983.-С.69-70.4. Лекції з біохімії.5. Граф логічної структури (Додаток 1).6. Інструкція до практичного заняття.

Додаткова література 1.Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф.Биологическая химия.-М.: “Медицина”,1998.-С.129-165.2.Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия.-М.: “Медицина”,1990.-С.105-112 116-128.3.Николаев А.Я. Биологическая химия. -М.:”Высшая школа”, 1998.-С.73-92.

Після вивчення вищеперелічених питань для самоперевірки засвоєння матеріалу по темі, що вивчається, Вам пропонується вирішити цільові навчальні задачі.

Цільові навчальні задачі.Задача 1. Ферментативний гідроліз жирів протікає в сто разів швидше ніж не ферментативний процес за рахунок утворення проміжного фермент-субстратного комплексу. Які зв'язки стабілізує цей комплекс?

А. Прочні ковалентніВ. ІонніС. ПептидніD. N - глікозидніЕ. Складно ефірні

Задача 2.Методом ІК-спектроскопії вивчали природу зв'язків між субстратом та зв'язуючою ділянкою активного центру ферменту. В чому полягає взаємодія ферменту та субстрату за Кошлендом?

А. Змінюється тільки конфігурація активного центру ферменту В. Змінюється тільки конфігурація молекули субстрата С. В молекулі ферменту змінюється конфігурація алостеричного центру під дією субстрата

D. При утворенні фермент-субстратного комплексу у ферменті та субстраті однаково змінюється напруга хімічних зв'язків

Е. Активний центр підходить до субстрату, як ключ до замка

Задача 3. Лікарські препарати на основі саліцилатів є зворотними неконкурентними інгібіторами ферменту глутаматдегідрогенази. Запропонуйте метод, який можна використовувати для зниження ступеню інгібірування:

А. Збільшити концентрацію субстрата В. Знизити концентрацію інгібіторуС. Змінити значення рН середовищаD. Ввести структурний аналог субстратаЕ. Знизити концентрацію субстрата

Задача 4. Хворий З., 42 років, після прийому 20 мл метанолу був доставлений в клініку у важкому стані. Хворому призначено внутрішньовенно етиловий спирт в кількості, яка у здорової людини викликає інтоксикацію. Поясніть, чому таке лікування виявляється ефективним, враховуючи, що висока токсичність метанолу обумовлена дією продукту його метаболізму формальдегіду, що утворюється в печінці під дією алкогольдегідрогенази.

А. Этанол – конкурентний інгібітор алкогольдегідрогеназиВ. Этанол викликає денатурацію ферментуС. Внаслідок зміни рН середовищаD. Відбувається частковий протеоліз молекули ферментуЕ. Етанол зв'язує формальдегід.

Задача 5. При лікуванні пухлин сечового міхура в клініці застосовується хіміопрепарат метотрексат, зворотний конкурентний інгібітор дегідрофолатредуктази, що каталізує синтез тетрагідрофолиєвої кислоти. На взаємодії з яким компонентом заснований механізм дії цього препарату?

А. АпоферментомВ. Активним центром ферментуС. Алостеричним центром ферментуD. Простетичною групоюЕ. Субстратом

Задача 6.Кроме Н+ і вуглекислого газу скріплення кисню гемоглобіном регулюється бісфосфогліцератом, який приєднується до білка в ділянках, просторово видалених від гема. Як називається такий вид регуляції?

А. Регуляція за принципом зворотного зв'язкуВ. Частковий протеоліз молекули ферментуС. Приєднання або відщеплювання білка-регулятораD. Приєднання або відщеплювання низькомолекулярного эфектора (модулятора)Е. Фосфориліювання молекули

Задача 7.В клітинах Е. соli синтез піримідинових нуклеотидів здійснюється по схемі метаболічного шляху: СО2+ NН3+2АТФ> Р1>Р2>УТФ>ЦТФ. Кінцевий продукт є эфектором для ферменту, що каталізує першу реакцію. При збільшенні в клітині концентрації ЦТФ синтез піримідинових нуклеотидів припиняється. Який вид регуляції описаной?

А. Алостерична регуляціяВ. Частковий протеоліз С. Фосфориліювання молекули ферментуD. Приєднання білків інгібіторівЕ. Відщеплення білків інгібіторів

Задача 8. При панкреатиті, внаслідок зниження активності панкреатичної ліпази ( каталізує гідроліз жирів), порушується травлення жирів в шлунково-кишковому тракті. До якого класу відноситься цей фермент?

А. Оксидоредуктаз

В. Трансфераз С. Гідролаз D. Ліаз Е. Ізомераз

Задача 9.При обстеженні хворого встановлено підвищення в крові активності ізоферментів креатинкінази - ММ1 і ММ3. До якого класу належить цей фермент?А. Оксидоредуктаз В. Трансфераз С. Гідролаз D. Ліаз Е. Ізомераз.

Правильність рішень перевірте, зіставивши їх з еталонами відповідей. Еталони відповідей до рішення цільових задач.

3.– В, 4. – А, 5. – В, 7. – А.

Етапи практичного заняття відображені в технологічній карті.


ЕтапиЧас В мін.


Устаткування Місцепроведення

Перевірка та корекція початкового рівня

5 Тестові завданняучбові таблиціцільові повчальні задачі.

Учбова лаборатория




Аналіз самостійної роботи та корекція.

40


15 Збірка тестів.


5

Інструкція до практичного заняття: “ Визначення активності ферментів, дослідження кінетики ферментативного каталізу та впливу активаторів, інгібіторів“

Принцип роботи. Активатори діють на просторову конфігурацію білкових молекул, допомагаючи формуванню активного центру та, тим самим, активують фермент. На відміну від коферментів вони не беруть безпосередньої участі в реакції.

Активатори деяких ферментів : для амілази слини - хлорид натрію (NaCL), для пепсину- іони водню хлористоводневої кислоти, для ліпази- жовчні кислоти, для аденозинтрифосфатази - іони магнію та марганцю.

Інгібітори також впливають на активний центр ферменту, та при цьому знижують каталітичну активність ферменту. Нерідко вони є кінцевими продуктами реакцій біохімічного процесу. Дія інгібіторів специфічна для певних ферментів або їх груп.

Матеріальне забезпечення: пробірки, 1% розчин крохмалю, амілаза, 1% розчин NaCL, 1% розчин CuSO 4, йодид калію (KI) Робота 1.

Хід роботи: В 10 разів розводять 1 мл слини. В три пробірки наливають по 1 мл заздалегідь розведеної слини. По запропонованій нижче схемі ставлять роботу:

№№ Фермент Субстрат Досліджувані Кількість (амілаза), слина (р-р крохмалю) сполуки разв. 1:10

1. 1мл 1мл дист.вода 0,5мл

2. 1мл 1мл 1% NaCL 0,5мл

3. 1мл 1мл 1% CuSO 4 0,5мл

Всі пробірки інкубують 10 хвилин при температурі 25°С.Визначають вплив досліджуваних сполук на каталітичну функцію амілази. Для цього проводять якісну реакцію на крохмаль (субстрат). У всі пробірки додають по 1 краплині розчину йоду, перемішують, спостерігають забарвлення та визначають в якій пробірці діє активатор або інгібітор. Доцільно в кожну пробірку додати приблизно 2 мл води та перемішати. Забарвлення буде більш наглядним.

ВИСНОВКИ:

Робота 2. Виконайте лабораторну роботу за індивідуальним завданням, отриманим у викладача.

ВИСНОВКИ:

Тема 1.4.

ДОСЛІДЖЕННЯ РОЛІ КОФАКТОРІВ І КОФЕРМЕНТНИХ ФОРМ ВІТАМІНІВ У КАТАЛІТИЧНІЙ АКТИВНОСТІ ФЕРМЕНТІВ

Актуальність теми. Значення вітамінів для нормальної життєдіяльності організму не викликає сумнівів. Вітаміни є компонентом складних ферментів, утворюючи небілкову частину ферменту – кофермент. Без коферменту складний фермент не може функціонувати. Він, як правило, безпосередньо контактує із субстратом і є переносником електронів, атомів або груп атомів (аміногруп, метильних груп і ін.), тим самим беручи участь у каталізі визначених типів метаболических реакцій. Знання коферментної функції вітамінів необхідно для наступного вивчення метаболізму органів і тканин у курсі біохімії, а також при вивченні фармакології, клінічних і гігієнічних дисциплін.Тепер ознайомтеся з цілями заняття. Загальна мета.Вміти обґрунтувати біологічну функцію вітамінів як структурних компонентів ферментів для використання на наступних кафедрах при поясненні порушень метаболізму і їхніх клінічних проявів при недоліку (надлишку) вітамінів в організмі, а також для розуміння принципів застосування антивітамінів у лікувальній практиці.. Конкретні цілі: Мети вихідного рівня:Уміти:1.Інтерпретувати структуру вітамінів і їх коферментних форм.

1.Інтерпретувати структуру мононуклеотидів, складних ефірів (каф. медичної і фармацевтичної хімії).

2.Аналізувати причини порушення синтезу коферментів.

2. Інтерпретувати принцип методу визначення пирувата в біологічних рідинах (каф. медичної і фармацевтичної хімії).

3.Аналізувати роль вітамінів в обмінних реакціях.

3. Інтерпретувати принцип методу визначення лактата в біологічних рідинах(кафедра медичної і фармацевтичної хімії).

4.Інтерпретувати метаболічні пору- шення при відсутності вітамінів.

5.Інтерпретувати конкурентну дію антивітамінів.

Для перевірки вихідного рівня Вам пропонується виконати ряд завдань.

Завдання для самоперевірки і самокорекції вихідного рівня.

Завдання 1. Студентові запропонували синтезувати складний ефір, надавши наступні речовини: спирт, кислоту, альдегід, амін. Що він використовував, виконавши завдання?

А. Кислоту й амін В. Тільки кислоту

С. Тільки спирт D. Спирт і альдегідЕ. Спирт і кислоту

Завдання 2. Лабораторний аналіз після гідролізу речовини виявив у гидролізаті аденін, рибозу і фосфорну кислоту. Якої структури вихідна речовина?

А. Пептид В. Нуклеозід С. Мононуклеотид D. Пентозофосфат Е. Гликозаміноглікан

Завдання 3. Для визначення пирувата його потрібно перетворити в гидразон по реакції: СН3 NH-NH 2

I I NO2

З=ПРО + O2 N I → гидразон СООН Якими функціональними групами реагують речовини?А. -СООН групою пірувата і -NO2 групою гидразина

В. ПРО II -С- групою пірувата і -NO2 групою гидразина

C. -СООН групою пірувата і -NН2 групою гидразина

D. Про групу пірувата і -NН2 групою гидразина II -C-

Е. Про групу пірувата і - групою гидразина II -С-

Завдання 4. Утворена при роботі в м'язах молочна кислота в спокої частково перетворюється в піровиноградну, віддаючи водень, у реакції називаної:

А. ДегідратацієюВ. ДегідрируваннямС. ГідруваннямD. ГідратацієюЕ. Гідролізом

Завдання 5. Зобразите структуру аденозинмонофосфата, тристеарата й оцтово-етилового ефіру. Укажіть, який тип зв'язку є тільки в одного з цих з'єднань.

А.Глікозидо-глікозиднаВ.СложноэфірнаС.N-глікозиднаD.ПептиднаЕ.Дисульфидна

Правильність рішень перевірте, зіставивши них з еталонами відповідей.Еталони відповідей до рішення завдань для самоперевірки і самоконтролю

вихідного рівня:1 - Е, 2 - З, 3 - D, 4 - В.

Інформацію для заповнення вихідного рівня можна знайти в наступній літературі:1.Тюкавкина Н.А.,Бауков Ю.И. Биоорганическая химия. - М.: Медицина, 1991. – С.55-71.2.Тюкавкина Н.А.Керівництво до лабораторних занять по биоорганической химии. - М.: Медицина, 1985. - С.27.3..Лекції по біоорганичної хімії.


логічної структури досліджуваної теми (Додаток 1).

Основні теоретичні питання, що дозволяють виконати цільові види діяльності:1.Поняття і класифікація вітамінів.

2.Причини гіпо-, авітамінозів, поняття про антивітаміни і провітаміни.

3.Структура, властивості, біологічна роль, ознаки авітамінозів вітамінів В1 , В2 , В6 і РР.

4. Методи визначення коферментної функції вітамінів В1 і РР.


1.Губський Ю.Г. Біологічна хімія. - Київ-Тернопіль.: Укрмедкнига, 2000.- С. 89-92, 209-210, 220-228.2.Тестові завдання по біологічній хімії/ Під ред.Б.Г.Борзенко. - Донецьк, 2000.- С.3-44.3.Лекції по біохімії.

4.Граф логічної структури (Додаток 1).5.Інструкція до практичного заняття .

Додаткова література 1.Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. - М.: Медицина, 1998. - С.1 20-122, 133-137, 147-153.2.Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. - М.: Медицина, 1990. - С. 133-137, 147-153, 168-169. 3.Николаев А.Я. Биологическая химия. - М.: Висшая школа, 1998. - С. 61-69.4. Марри Р., Греннер Д., Мейес П., Родуэлл В. Биохимия человека.- М.: Свет, 1993. –С. 63-66.5.Ленинджер А.Основи биохимии. - М.: Свет, 1985, т.1. - С. 273-281.

Після вивчення перерахованих вище питань для самоперевірки засвоєння матеріалу по досліджуваній темі Вам пропонується вирішити наступні цільові навчальні задачі. Правильність рішення задач можна перевірити, зіставивши них з еталонами відповідей.

Цільові навчальні задачі. Задача 1. Хворому нейродермітом лікар замінив піридоксин на піридоксальфосфат,

пояснюючи це кращим терапевтичним ефектом. Напишіть структуру цих з'єднань і поясните, що враховував лікар.А. Краще усмоктування в ЖКТ В. Особливості хімічної структуриС. Біологічно активну (коферментную) формуD. Кращий транспорт кров'юЕ. Більш повільне руйнування в організмі.

Задача 2. Підтвердженням діагнозу бери-бері, встановленого лікарем, був результат аналізу сечі, що показав : А. Підвищена кількість оксалатуВ. Підвищена кількість лактатуС. Підвищена кількість ацетоацетатуD. Підвищена кількість піруватуЕ. Підвищена кількість глутаматуЗадача 3. На фермі, що розводить чонобурих лис, у цілком здорових тварин, що знаходяться на повноцінному і достатньому раціоні, сталі з'являтися симптоми поліневриту. Аналіз показав наявність тіамінази в рибі, що годували тварин. У чому причина авітамінозу?

А.Надходження в організм антивітамінуВ.Гноблення мікрофлори кишечникуС.Дефект ферментів синтезу коферментуD.Підвищене руйнування вітамінуЕ.Порушення усмоктування вітаміну в ШКТ

Задача 4. У піддослідних пацюків, що знаходяться на особливому раціоні харчування, розвився параліч кінцівок. При розкритті тушок пацюків у крові, мозку й інших органах знайшли підвищений зміст піровинограднї кислоти. Порушення якої реакції до цього привело?

А. ТрансамінуванняВ. ГідролізуС. Окисного декарбоксилюванняD. КарбоксилюванняЕ. Гідрування

Задача 5. В експерименті вивчали механізм дії амінотрансферази. Фермент готували з апоферменту і коферменту. Який кофермент використовувався?

А. ТПФВ. ФМНС. ФАДD. НАДЕ. ФП

Задача 6. Як було встановлено, синдром Верніке-Корсакова, що виявляється порушенням тонусу м'язів кінцівок, зниженням розумової здатності і дезорієнтацією, зв'язаний з порушенням зв'язку апоферменту і коферменту у ферменті транскетолаза. Симптоми цього синдрому можуть проявитися у алкоголіків, взв′язку зі зниженням надходження в організм одного з вітамінів. Якого саме?

А. РибофлавінВ. ТіамінС. ПіридоксинD. НікотинамидЕ. Піридоксаль

Задача 7. У хворого туберкульозом після курсу лікування ізоніазидом, антагоністом піридоксина, лабораторно підтверджена аміноацидурія. Порушення яких метаболічних реакцій є побічним ефектом препарату?

А. Трансамінування амінокислотВ. Окисне дезамінування амінокислотС. Трансметилювання амінокислотD. β-окислення вищих жирних кислотЕ. Знешкодження біогенних амінів

Правильність рішення перевірте, зіставивши них з еталонами відповідей.Еталони відповідей до рішення цільових навчальних задач:1 – З; 3 – D; 4 – С.

Короткі методичні рекомендації до проведення заняття.На початку заняття проводится тестовий контроль вихідного рівня знань студентів і його

корекція. Потім студенти приступають до виконання лабораторної роботи, використовуючи при цьому інструкцію.

Після виконання лабораторної роботи необхідно оформити протокол, зробити висновки до роботи, що перевіряє і контролює викладач. Проводиться аналіз самостійної роботи студентів і корекція. Наприкінці заняття проходить підсумковий контроль, підводяться підсумки заняття.


Етапи Час у хв.

Навчальні посібникиЗасобу навчання

Обладнення Місцепровед.

Введення. Перевірка і корекція вихідного рівня.


Учеб-на лабораторія





40




5

Інструкція до практичного заняття «Вивчення коферментної функції вітамінів».Робота І. Вивчення коферментної функції вітаміну В1.

Принцип методу: активність ферменту піруватдекарбоксилази встановлюється по збитку сустрата, кількість якого визначається якісною реакцією.

Матеріальне забезпечення:Апофермент декарбоксилазаТДФБуферний розчин рн 6,8ДінітрофенілгидразинШтативи, пробірки, піпетки, термостат

Хід роботи: у контрольну і досвідчену пробірки вносять наступні реагенти:

Зміст пробірок Контроль Досвід1.Апофермент піруватдекарбоксилази 0,5мл 0,5 мл2.Тіаміндифосфат - 1,03.Буферний розчин рН 6,8 1,0 1,04.Піруват 1,0 1,0 Вміст обох пробірок інкубують 15 хвилин при +37оС.

Після інкубації виконують якісну реакцію на пируват, додаючи:5.Дінітрофенілгидразин 1,0 1,0Фарбування розчинів:У присутності піровиноградної кислоти з'являється рожеве фарбування.ВИСНОВКИ:

Робота ІІ «Вивчення коферментної функції вітаміну РР “

Принцип методу: активність ферментів ЛДГ і піруватдекарбоксилази визначається по збитку субстрату, про активність якого судять по якісній реакції. Матеріальне забезпечення:

апофермент піруватдекарбоксилазиТДД, ПВК, буферний розчин рн 7,4Дінітрофенілгидразин

Пробірки, піпетки, штативи, термостатХід роботи :

Зміст пробірок Контроль Досвід1.Апофермент лактатдегідрогенази 0,5 0,52.НАД - 1,03.Буферний розчин рн 7,4 1,0 1,04.Лактат 1,0 1,05.Бідістильована вода 1,0 Вміст обох пробірок інкубують 15 хвилин при + 37оС.Після інкубації виконують якісну реакцію на лактат з реактивом Уфельмана.Фарбування розчинів:

В обох пробірках проводять реакцію Уфельмана на молочну кислоту. Для цього спочатку готується реактив Уфельмана: до 20 кап. 1% розчину фенолу необхідно додати 1-2 краплі розчину хлорного заліза. Виходить розчин, пофарбований у фіолетовийколір, - фенолят заліза . Розчин феноляту заліза поділяють на двох частин. До однієї з них доливають уміст контрольної проби, до іншої – уміст досвідченої проби. У присутності молочної кислоти фіолетове фарбування переходить у жовто-зелену завдяки утворенню молочнокислого заліза.

ВИСНОВКИ:

:


Додаток 1Граф логічної структури

В1 ТПФ Кр В2 ФАД ФМН

A. В6 Ф П

РР НАД НАДФ

Структ

ура

вІтамІн

Ів

Утворення коферментів з вітамінів

Порушення синтезу коферментів

Відсутність

вітамінів у їжі

Порушення

засвоєння

вітамінів

Порушення функції кишечника

Дефект ферментів

синтеза

коферментів

Наявність антивітамінівПоступление в организм

антивитамин

Порушення

вітамінів у

організміПовы

КОФЕРМЕНТИ - НЕБІЛКОВА

ЧАСТИНА ФЕРМЕНТІВ

Дегідрогеназ α-

кетокислот

Дегидрогеназ,

оксидаз

Трансаміназ декарбоксилаз

аминокислот

Дегідроген

аз

редуктаз Хвороби, що ровиваються у наслідок порушення синтеза коферментів

КОФЕРМЕНТНА ФУНКЦІЯ

ВІТАМІНІВ

Тема 1.5 ДОСЛІДЖЕННЯ УЧАСТІ ВІТАМІНІВ І КОФЕРМЕНТНИХ ФОРМ ВІТАМІНІВ У РІЗНИХ БІОХІМІЧНИХ ПРОЦЕСАХ.


Вітаміни - це необхідні для нормальної життєдіяльності низькомолекулярні з'єднання. Вітаміни надходять в організм людини з їжею. Однак, ряд вітамінів синтезується бактеріями кишечнику.

Вітаміни беруть участь в утворенні коферментів. Вітаміни забезпечують нормальне протікання біохімічних і фізіологічних процесів. Порушення нормального процесу обміну речовин зв'язано з недостатнім надходженням вітамінів в організм. У результаті розвиваються гіповітамінози або авітамінози, що характеризуються визначеною клінічною картиною.


Загальна мета. Вміти аналізувати функції і властивості вітамінів у фізіологічних і біохімічних процесах, а також механізм порушення обміну речовин при гіпо- і гіпервітамінозах.

Конкретні цілі: Мети вихідного рівня: Уміти:

1.Аналізувати кількісний зміст вітамінів С и Р у продуктах для оцінки їхньої харчової цінності.

1.Інтерпретувати дію індикатора 2,6-діхлорфеноліндофенола (ДХФІ) при різних значеннях рН (кафедра медичної і фармацевтичної хімії).

2.Інтерпретувати значення вітамінів С, Р, Вс, В12 для обмінних реакцій.

2. Інтерпретувати будівлю птеридина (кафедра медичної і фармацевтичної хімії).


Завдання 1. Птеридин відноситься до біциклічних гетероциклів. Який гетероцикл із двома гетероатомами входить у його склад? А. Піррол

В. Піразол С. Піридин D. Пірімидин Е. Имидазол

Завдання 2. Для проведення якісної реакції студент застосував індикатор 2,6-діхлорфеноліндофенол. При якому значенні досліджуваний розчин буде мати синє фарбування?

А. 0 В. 1,5 С. 3,5 D. 2,0 Е. 6,0

Завдання 3. Для проведення якісної реакції студент застосував індикатор 2,6- діхлорфеноліндофенол. При якому значенні рн досліджуваний розчин буде мати червоне фарбування?

А. 1,5

Бері-бері Пелагра Дерматіт

В. 6,0 С. 7,0 D. 0 Е. 11

Правильність рішення перевірте, зіставивши них з еталонами відповідей.Еталони відповідей до рішення завдань для самоперевірки і самоконтролю

вихідного рівня:1 - D, 2 - Е.Інформацію для заповнення вихідного рівня можна знайти в наступній літературі:

1.Тюкавкина Н.А., Бауков Ю.И. Биоорганическая химия. - М.:Медицина, 1991. – С.235, 270, 276, 277, 279

2.Лекції по біоорганічної хімії.


логічної структури досліджуваної теми (Додаток 1).Основні теоретичні питання, що дозволяють виконати цільові види діяльності :

1. Структура вітаміну С. Його біологічна роль, прояви авітамінозу.2. Вітамін Р. Його біологічна роль, прояви авітамінозу .3. Фолієва кислота. Її біологічна роль, прояви авітамінозу.4. Вітамін В12. Його біологічна роль, прояви авітамінозу.5. Принципи кількісного визначення вітамінів С и Р у харчових продуктах.

Знайти матеріал для освоєння цих питань можна в одному з наступних джерел:

Обов'язкова література.1.Губський Ю.Г. Біологічна хімія. - Київ-Тернопіль.: Укрмедкнига, 2000. - С. 399 - 4102.Тестові завдання по біологічній хімії/ Під ред.Б.Г.Борзенко.-Донецьк,2000.- С. 24-443.Лекції по біохімії.4.Граф логічної структури (Додаток 1).5.Інструкція до практичного заняття.

Додаткова література 1.Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия.-М.: Медицина, 1998. - С. 230-240.2.Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия.-М.: Медицина, 1990.- С. 155-164. 3. Кушманова О.Д., Ивченко Г.М. Руководство к практическим заняттям по биологической химии. – М.: Медицина, 1983. – С. 52 - 56

Після вивчення перерахованих вище питань для самоперевірки засвоєння матеріалу по досліджуваній темі, Вам пропонується вирішити наступні цільові навчальні задачі. Правильність рішення задач можна перевірити, зіставивши них з еталонами відповідей.


Задача 1.Основним білком сполучної тканини є колаген. Який вітамін бере участь у його синтезі?

А. СВ. В2 С. ЕD. ДОЕ. В6

Задача 2.Реакції трансметилювання зв'язані з коферментом ТГФК. Який вітамін входить у його склад?

А. Ліпоєва кислота

В. Пантотенова кислотаС. Фолієва кислотаD. Аскорбінова кислотаЕ. Нікотинова кислота

Задача 3. При перетворенні проколагена в колаген відбувається гідроксилювання амінокислот лізина і проліна. Який вітамін бере участь у цьому процесі?

А. АВ. В6

С. Вс D. С Е. РРЗадача 4. Після тривалого прийому сульфаніламідів у хворої розвилася анемія. Виберіть причину її розвитку.

А. Порушення синтезу кобаламінаВ. Порушення синтезу фолиєвої кислотиС. Гіповітаміноз ДОD.Гіповітаміноз АЕ.Гіповітаміноз У1

Задача 5. При обстеженні жінки 50 років був поставлений діагноз макроцитарной анемії, що супроводжується появою мегалобластов зі зменшеною кількістю ДНК. При відсутності якого вітаміну розвилася ця патологія?

А. РибофлавінуВ. Фолиєвої кислотиС. Аскорбінової кислотиD. Липоєвої кислотиЕ. Пантотенової кислоти

Задача 6. Хворий 65 років звернувся до лікаря зі скаргами на часті носові кровотечі і слабість. Недолік якого вітаміну викликає цей симптом?

А. СВ. ДОС. РРD. В6

Е. Н Задача 7. Для лікування лейкозів використовується 4-аміноптерин, що гнітить синтез нуклеїнових кислот. Для якого вітаміну 4-аминоптерин є антивітаміном?

А. Нікотинової кислоти В. Липоєвої кислотиС. Пантотенової кислотиD. Аскорбінової кислотиЕ. Фолиєвої кислоти

Правильність рішення перевірте, зіставивши них з еталонами відповідей.Еталони відповідей до рішення цільових навчальних задач.1 - А, 3 - D, 5 - В, 7 - С.

Короткі методичні рекомендації до проведення заняття.На початку заняття проводиться тестовий контроль вихідного рівня знань студентів і






Обдаднення Місцепровед.



Учебна лабо-раторія





30




5

Інструкція до практичного заняття «Визначення вітамінів С и Р у харчових продуктах»

Робота 1: Вивчення кількісного змісту вітаміну С в сирій капусті Принцип методу: метод заснований на здатності вітаміну С відновлювати 2,6-

діхлорфеноліндофенол (2,6-ДХФІ), що у кислому середовищі має червоне фарбування, при відновленні знебарвлюється , a у лужному середовищі здобуває синє фарбування.

Матеріальне забезпечення:2,6-ДХФІ, 10% НСІ, Н2О, капуста, піпетки, бюретки, склянки хімічні, колби на 50 мол

Хід роботи: 1гр капусти розтерти з 2мл 10% розчину хлористоводородної кислоти, додати 8мл води і отфильтрувати. Для титрування відмірюють 2мл фільтрата, додають 10 крапель 10% розчину хлористоводородної кислоти і титрують розчином 2,6-ДХФІ до рожевого фарбування. Зміст вітаміну С в капусті складає 40-50 мг%.

Розрахунок змісту вітаміну С виробляється по формулі: 0,088 х VДХФІ х V1 х 100 Х= ------------------------------------, де:

V2 х В0,088 - зміст вітаміну С в мг%,V1 – загальна кількість екстракту, млV2 - обсяг екстракту, узятого для титрування, млВ - навішення( кількість продукту, взятого для аналізу), мгVДХФІ - обсяг 0,001 н. розчину 2,6-ДХФІ, мл100- перерахунок на 100 м продукту.

Робота ІІ. Визначення кількісного змісту вітаміну С у картоплі (сира і відварна).

Принцип методу: метод заснований на здатності вітаміну С відновлювати 2,6-ДХФІ, що у кислому середовищі має червоне фарбування, при відновленні знебарвлюється , а в лужному середовищі здобуває синє фарбування.

Матеріальне забезпечення:2,6-ДХФІ, 10% НСІ, Н2О, картопля (сирий і отварной),

піпетки, бюретки, склянки хімічні, колби на 50 мол

Хід роботи: 5г картоплі розтерти з 20 краплями 10% хлористоводородной кислоти, додати 20мл води. Отриману масу отфільтрувати, узяти 5 мл фільтрату для титрування і титрувати до рожевого фарбування розчином 2,6-ДХФІ. Зміст вітаміну С в картоплі складає 20 мг%.

Розрахунок змісту вітаміну С виробляється по формулі: 0,088 х VДХФІ х V1 х 100 Х = -----------------------------------, де :

V2 х В0,088 - зміст вітаміну С в мг%,V1 – загальна кількість екстракту, млV2 - обсяг екстракту, узятого для титрування, млВ - навішення( кількість продукту, узятого для аналізу), мгVДХФІ- обсяг 0,001 н. р-ра ДХФІ, мл100- перерахунок на 100 м продукту.

Результати досвіду записати в таблицю:Вивчаєма речовина

Кількість речовини, узятого для аналізу

Розведення

Кількість витяжки для титрування

Кількість індикатора для титрування

Розрахунок

Відповідь, мг%

Капуста

Карто-пля сираКарто-пля відварна

Робота III. Кількісне визначення вітаміну Р в чаї.Принцип методу: кількісне визначення рутину засноване на його здатності окислятися перманганатом калію (КМnО4). Індикатором є індигокармін. Установлено, що 1 мол 0,1 N розчину КМnО4 окисляє 6,4 мкг рутини.

Матеріальне забезпечення: 0,05 N розчин КMnО4, індигокармін, чайколбочки, піпетки на 10 мл, бюретки

Хід роботи: до 100мг чаю додати 50мл гарячої дистильованої води. Екстракцію провести протягом 5хв. ДО 10мл екстракту додати 10мл дистильованої води і 5крапель індигокарміну. З'являється синьо-зелене фарбування. Титрують 0,05 N розчином КМnO4 до появи жовтого фарбування.

Зміст вітаміну Р в чаї складає 30-50 мг%Розрахунок змісту вітаміну Р: 3,2 х V(КМпО4) х V1 х 100 Х= -------------------------------------------, де:

V2 х Р 3,2- коефіцієнт перерахування,V(КМnО4) - результат титрування 0.05 N розчином КМnО4,100- перерахунок на 100 м продукту.Р – навішення, мгV1- обсяг розчину з навішенням , мл V2- обсяг для титрування,мл.



Разве-дення

Кількість витяжки, узятої для титрування

Кількість індикатора, витраченого на титрування


Відповідь(мг%)

Чай

ВИСНОВКИ:

Тема 2.5 ДОСЛІДЖЕННЯ УЧАСТІ ВІТАМІНІВ І КОФЕРМЕНТНИХ ФОРМ ВІТАМІНІВ У РІЗНИХ БІОХІМІЧНИХ ПРОЦЕСАХ.


Вітаміни - це необхідні для нормальної життєдіяльності низькомолекулярні з'єднання. Вітаміни надходять в організм людини з їжею. Однак, ряд вітамінів синтезується бактеріями кишечнику.

Вітаміни беруть участь в утворенні коферментів. Вітаміни забезпечують нормальне протікання біохімічних і фізіологічних процесів. Порушення нормального процесу обміну речовин зв'язано з недостатнім надходженням вітамінів в організм. У результаті розвиваються гіповітамінози або авітамінози, що характеризуються визначеною клінічною картиною.


Загальна мета. Вміти аналізувати функції і властивості вітамінів у фізіологічних і біохімічних процесах, а також механізм порушення обміну речовин при гіпо- і гіпервітамінозах.


1.Аналізувати кількісний зміст вітамінів С и Р у продуктах для оцінки їхньої харчової цінності.

1.Інтерпретувати дію індикатора 2,6-діхлорфеноліндофенола (ДХФІ) при різних значеннях рН (кафедра медичної і фармацевтичної хімії).

2.Інтерпретувати значення вітамінів С, Р, Вс, В12 для обмінних реакцій.

2. Інтерпретувати будівлю птеридина (кафедра медичної і фармацевтичної хімії).


Завдання 1. Птеридин відноситься до біциклічних гетероциклів. Який гетероцикл із двома гетероатомами входить у його склад? А. Піррол

В. Піразол С. Піридин D. Пірімидин Е. Имидазол

Завдання 2. Для проведення якісної реакції студент застосував індикатор 2,6-діхлорфеноліндофенол. При якому значенні досліджуваний розчин буде мати синє фарбування?

А. 0 В. 1,5 С. 3,5 D. 2,0 Е. 6,0

Завдання 3. Для проведення якісної реакції студент застосував індикатор 2,6- діхлорфеноліндофенол. При якому значенні рн досліджуваний розчин буде мати червоне фарбування?

А. 1,5 В. 6,0 С. 7,0 D. 0 Е. 11

Правильність рішення перевірте, зіставивши них з еталонами відповідей.

Еталони відповідей до рішення завдань для самоперевірки і самоконтролю вихідного рівня:

1 - D, 2 - Е.Інформацію для заповнення вихідного рівня можна знайти в наступній літературі:

1.Тюкавкина Н.А., Бауков Ю.И. Биоорганическая химия. - М.:Медицина, 1991. – С.235, 270, 276, 277, 279

2.Лекції по біоорганічної хімії.


логічної структури досліджуваної теми (Додаток 1).Основні теоретичні питання, що дозволяють виконати цільові види діяльності :

6. Структура вітаміну С. Його біологічна роль, прояви авітамінозу.7. Вітамін Р. Його біологічна роль, прояви авітамінозу .8. Фолієва кислота. Її біологічна роль, прояви авітамінозу.9. Вітамін В12. Його біологічна роль, прояви авітамінозу.10. Принципи кількісного визначення вітамінів С и Р у харчових продуктах.

Знайти матеріал для освоєння цих питань можна в одному з наступних джерел:Обов'язкова література.

1.Губський Ю.Г. Біологічна хімія. - Київ-Тернопіль.: Укрмедкнига, 2000. - С. 399 - 4102.Тестові завдання по біологічній хімії/ Під ред.Б.Г.Борзенко.-Донецьк,2000.- С. 24-443.Лекції по біохімії.4.Граф логічної структури (Додаток 1).5.Інструкція до практичного заняття.

Додаткова література 1.Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия.-М.: Медицина, 1998. - С. 230-240.2.Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия.-М.: Медицина, 1990.- С. 155-164. 3. Кушманова О.Д., Ивченко Г.М. Руководство к практическим заняттям по биологической химии. – М.: Медицина, 1983. – С. 52 - 56

Після вивчення перерахованих вище питань для самоперевірки засвоєння матеріалу по досліджуваній темі, Вам пропонується вирішити наступні цільові навчальні задачі. Правильність рішення задач можна перевірити, зіставивши них з еталонами відповідей.

Цільові навчальні задачі.Задача 1.Основним білком сполучної тканини є колаген. Який вітамін бере участь у його синтезі?

А. СВ. В2 С. ЕD. ДОЕ. В6

Задача 2.Реакції трансметилювання зв'язані з коферментом ТГФК. Який вітамін входить у його склад?

А. Ліпоєва кислотаВ. Пантотенова кислотаС. Фолієва кислотаD. Аскорбінова кислотаЕ. Нікотинова кислота

Задача 3. При перетворенні проколагена в колаген відбувається гідроксилювання амінокислот лізина і проліна. Який вітамін бере участь у цьому процесі?

А. АВ. В6

С. ВсD. С

. Е РРЗадача 4. Після тривалого прийому сульфаніламідів у хворої розвилася анемія. Виберіть причину її розвитку.

А. Порушення синтезу кобаламінаВ. Порушення синтезу фолиєвої кислотиС. Гіповітаміноз ДОD.Гіповітаміноз АЕ.Гіповітаміноз У1

Задача 5. При обстеженні жінки 50 років був поставлений діагноз макроцитарной анемії, що супроводжується появою мегалобластов зі зменшеною кількістю ДНК. При відсутності якого вітаміну розвилася ця патологія?

А. РибофлавінуВ. Фолиєвої кислотиС. Аскорбінової кислотиD. Липоєвої кислотиЕ. Пантотенової кислоти

Задача 6. Хворий 65 років звернувся до лікаря зі скаргами на часті носові кровотечі і слабість. Недолік якого вітаміну викликає цей симптом?

. А СВ. ДОС. РРD. В6

Е. Н Задача 7. Для лікування лейкозів використовується 4-аміноптерин, що гнітить синтез нуклеїнових кислот. Для якого вітаміну 4-аминоптерин є антивітаміном?

А. Нікотинової кислоти В. Липоєвої кислотиС. Пантотенової кислотиD. Аскорбінової кислотиЕ. Фолиєвої кислоти

Правильність рішення перевірте, зіставивши них з еталонами відповідей.Еталони відповідей до рішення цільових навчальних задач.1 - А, 3 - D, 5 - В, 7 - С.

Короткі методичні рекомендації до проведення заняття.На початку заняття проводиться тестовий контроль вихідного рівня знань студентів і






Обдаднення Місцепровед.



Учебна лабо-раторія





30




5

Інструкція до практичного заняття «Визначення вітамінів С и Р у харчових продуктах»

Робота 1: Вивчення кількісного змісту вітаміну С в сирій капусті Принцип методу: метод заснований на здатності вітаміну С відновлювати 2,6-

діхлорфеноліндофенол (2,6-ДХФІ), що у кислому середовищі має червоне фарбування, при відновленні знебарвлюється , a у лужному середовищі здобуває синє фарбування.

Матеріальне забезпечення:2,6-ДХФІ, 10% НСІ, Н2О, капуста, піпетки, бюретки, склянки хімічні, колби на 50 мол

Хід роботи: 1гр капусти розтерти з 2мл 10% розчину хлористоводородної кислоти, додати 8мл води і отфильтрувати. Для титрування відмірюють 2мл фільтрата, додають 10 крапель 10% розчину хлористоводородної кислоти і титрують розчином 2,6-ДХФІ до рожевого фарбування. Зміст вітаміну С в капусті складає 40-50 мг%.

Розрахунок змісту вітаміну С виробляється по формулі: 0,088 х VДХФІ х V1 х 100 Х= ------------------------------------, де:

V2 х В0,088 - зміст вітаміну С в мг%,V1 – загальна кількість екстракту, млV2 - обсяг екстракту, узятого для титрування, млВ - навішення( кількість продукту, взятого для аналізу), мгVДХФІ - обсяг 0,001 н. розчину 2,6-ДХФІ, мл100- перерахунок на 100 м продукту.

Робота ІІ. Визначення кількісного змісту вітаміну С у картоплі (сира і відварна).Принцип методу: метод заснований на здатності вітаміну С відновлювати 2,6-

ДХФІ, що у кислому середовищі має червоне фарбування, при відновленні знебарвлюється , а в лужному середовищі здобуває синє фарбування.

Матеріальне забезпечення:2,6-ДХФІ, 10% НСІ, Н2О, картопля (сирий і отварной),

піпетки, бюретки, склянки хімічні, колби на 50 мол

Хід роботи: 5г картоплі розтерти з 20 краплями 10% хлористоводородной кислоти, додати 20мл води. Отриману масу отфільтрувати, узяти 5 мл фільтрату для титрування і титрувати до рожевого фарбування розчином 2,6-ДХФІ. Зміст вітаміну С в картоплі складає 20 мг%.

Розрахунок змісту вітаміну С виробляється по формулі: 0,088 х VДХФІ х V1 х 100 Х = -----------------------------------, де :

V2 х В0,088 - зміст вітаміну С в мг%,V1 – загальна кількість екстракту, млV2 - обсяг екстракту, узятого для титрування, млВ - навішення( кількість продукту, узятого для аналізу), мгVДХФІ- обсяг 0,001 н. р-ра ДХФІ, мл100- перерахунок на 100 м продукту.



Розведення

Кількість витяжки для титрування

Кількість індикатора для титрування


Відповідь, мг%

Капуста

Карто-пля сираКарто-пля відварна

Робота III. Кількісне визначення вітаміну Р в чаї.Принцип методу: кількісне визначення рутину засноване на його здатності окислятися перманганатом калію (КМnО4). Індикатором є індигокармін. Установлено, що 1 мол 0,1 N розчину КМnО4 окисляє 6,4 мкг рутини.

Матеріальне забезпечення: 0,05 N розчин КMnО4, індигокармін, чайколбочки, піпетки на 10 мл, бюретки

Хід роботи: до 100мг чаю додати 50мл гарячої дистильованої води. Екстракцію провести протягом 5хв. ДО 10мл екстракту додати 10мл дистильованої води і 5крапель індигокарміну. З'являється синьо-зелене фарбування. Титрують 0,05 N розчином КМnO4 до появи жовтого фарбування.

Зміст вітаміну Р в чаї складає 30-50 мг%Розрахунок змісту вітаміну Р: 3,2 х V(КМпО4) х V1 х 100 Х= -------------------------------------------, де:

V2 х Р 3,2- коефіцієнт перерахування,V(КМnО4) - результат титрування 0.05 N розчином КМnО4,100- перерахунок на 100 м продукту.Р – навішення, мгV1- обсяг розчину з навішенням , мл V2- обсяг для титрування,мл.



Разве-дення

Кількість витяжки, узятої для титрування

Кількість індикатора, витраченого на титрування


Відповідь(мг%)

Чай

ВИСНОВКИ:

ЗАВДАННЯ ДЛЯ САМОПЕРЕВІРКИ ТА САМОКОРЕКЦІЇ ЗМІСТОВОГО МОДУЛЯ “РОЛЬ ФЕРМЕНТІВ І ВІТАМІНІВ В ОБМІНІ РЕЧОВИН”

Задача 1. При вивченні активності основного ферменту синтезу глікогену - глікогенсинтази було з'ясовано, що цей фермент активується шляхом відщіплення неорганічного фосфату від білкової молекули. 1. Як називається такий вид активації?

А. Частковий протеолізВ. ФосфорилюванняС. ДефосфорилюванняD. Асоціація субодиницьЕ. Дисоціація субодиниць

2. До якого класу відноситься цей фермент?А. ОксидоредуктазиВ. ТрансферазиС. ГідролазиD. ЛігазиЕ. Ізомерази

Задача 2. У гастроентерологічного хворого зі зниженою кислотністю шлункового соку порушене перетравлення білків у шлунку внаслідок зниженої активності протеолітичного ферменту пепсину. 1. Які властивості пепсину виявляється в даному випадку?

А. СпецифічністьВ. Залежність від рНС. Термолабільність

2. Яким видом специфічності володіє цей фермент?А. ВідносноїВ. АбсолютноїС. Стереоспецифічністью

3. До якого класу ферментів відноситься цей фермент?А. ОксидоредуктазиВ. ТрансферазиС. ГідролазиD. ЛіазиЕ. Ізомерази

Задача 3. Урологічному хворому у зв'язку з підозрою на рак простати була досліджена активність у крові індикаторного ферменту для даної патології - кислої фосфатази. 1. Які ферменти називають індикаторними?

А. Ферменти, активність яких висока в тканинах і в кровіВ. Ферменти, активність яких висока тільки в кровіС. Ферменти, активність яких висока в тканинах і підвищується в крові при

деструкції тканини2. До якого класу ферментів відноситься даний індикаторний фермент?

А. ОксидоредуктазиВ. ТрансферазиС. ГідролазиD. ЛіазиЕ. Ізомерази

Задача 4. У нормі підшлункова залоза захищена від протеолітичної дії синтезованих у ній ферментів, зокрема, трипсину. Це забезпечується, насамперед, тим, що трипсин синтезується у виді неактивного попередника - трипсиногена. При гострому панкреатиті відбувається внутрішньоклітинна активація трипсину, хімотрипсину й у результаті їхньої

дії розщеплюються структурні білки, що веде до руйнування тканин. Застосовувані в даному випадку лікарські препарати - трасилол, контрикал - є структурними аналогами субстратів трипсину. 1. Який механізм активації цих протеолітичних ферментів?

А. Частковий протеолізВ. ФосфорилюванняС. ДефосфорилюванняD. Асоціація субодиницьЕ. Дисоціація субодиниць

2. До якого класу ферментів вони відносяться ?А. ОксидоредуктазиВ. ТрансферазиС. ГідролазиD. ЛіазиЕ. Ізомерази

3. Яким видом специфічності володіють ці ферменти?А. ВідносноїВ. АбсолютноїС. Стереоспецифічністю

4. На чому заснована лікувальна дія застосовуваного лікарського препарату?А. Препарат є активатором трипсинуВ. Препарат є конкурентним інгібітором трипсинуС. Препарат є неконкурентним інгібітором трипсинуD. Препарат є безконкурентним інгібітором трипсинуЕ. Препарат є незворотнім інгібітором трипсину

Задача 5. У клітках E. coli синтез пірімідінових нуклеотидів відбувається по наступному метаболічному шляху:

СО2 Е1 карбамоїл- Е2 карбамоїл- Е3 дигідро- Еn-2

NН3 ------------> фосфат ------------> аспартат ------------> оротат ----------------> 2 АТФ

Еn-1 Е n Еn+1

-------------> ........... ------------> УТФ ------------> ЦТФ

При збільшенні в клітці концентрації ЦТФ синтез пірімідинових нуклеотидів (УТФ, ЦТФ) припиняється. При цьому спостерігається зниження концентрації й інших продуктів цього метаболічного шляху. 1. Яка сполука є інгібітором у цьому випадку?

А. КарбамоїлфосфатВ. ЦТФС. УТФD. NН3

Е. СО2

Задача 6. У хворого жовчнокам'яною хворобою порушена темнова адаптація, спостерігаються конъюнктивіти і сухість слизуватих оболонок. 1. Недолік якого вітаміну може спостерігатися в даного хворого?

А. Аскорбінової кислотиВ. НікотинамідуС. Вітаміну КD. Вітаміну АЕ. Вітаміну В12

2. Як називається цей стан?А. ГіповітамінозВ. АвітамінозС. Гіпервітаміноз

Задача 7. Знаючи, що вітамін К бере участь у системі крові, що згортає, медсестра обробила рану, що кровоточить, розчином цього вітаміну. Чи зробить вітамін К проти- згортальний ефект у даному випадку?

А. ТакВ. Ні

Задача 8. Шахтарю, витягнутому з-під завалу, призначена комплексна терапія, що включає, крім інших засобів, антиоксиданти. Які вітаміни мають таку дію?

А. Вітамін ЕВ. Вітамін АС. Вітамін СD. Вітамін КЕ. Вітамін РР

Задача 9. Хворий лейкозом проходив курс хіміотерапії, одержуючи 4-аміноптерин, що гальмує біосинтез нуклеїнових кислот. Антагоністом якого вітаміну є даний препарат?

А. ТіамінуВ. Вітаміну АС. Вітаміну СD. Фолієвої кислотиЕ. Пантотенової кислоти

Задача 10. Хворий похилого віку звернувся до лікаря зі скаргами на часті носові кровотечі і слабкість. Недолік якого вітаміну викликає цей симптом?

А. Вітаміну НВ. Вітаміну В6

С. Вітаміну СD. Вітаміну КЕ. Вітаміну РР

Правильність рішення перевірте, зіставивши їх з еталонами відповідей. Еталони відповідей до рішення цільових навчальних задач.1.1.- А, 1.2.- D, 2.1.- В, 2.2-А, 2.3- С, 3.1.-С, 4.1-А, 5.1.-А.

ОБМІН РЕЧОВИН І ЕНЕРГІЇ

Актуальність теми. Біохімічні процеси засвоєння їжі й утворення АТФ повинні постійно пристосовуватися до зміни енергетичних потреб організму. З'ясування питання про те, яким чином організм витягає з харчових продуктів енергію, необхідну для його функціонування, є основою для розуміння процесів нормального харчування і метаболізму. Енергетичний гомеостаз забезпечує енергетичні потреби різних тканин, використовуючи при необхідності альтернативні види "палива". Він включає транспорт різних субстратів в організмі, а також реалізацію механізмів, що здійснюють регуляцію рівня речовин у крові. Ці механізми забезпечують безперервне постачання тканинам енергетичних субстратів між прийомами їжі і при голодуванні. Біоенергетичні процеси є кінцевою фазою катаболізму молекул у живих клітинах, що реалізується складними ферментними комплексами внутрішніх мембран мітохондрій. Результатом цих реакцій є генерація макроергічних зв'язків у молекулах АТФ – основному постачальнику енергії для всіх ендергонічних процесів живої клітини.

Таким чином, головна ознака живої клітини, що визначає її термодинамічно стабільний стан, є постійний обмін речовинами та енергією з навколишнім середовищем. С другого боку, необхідна постійна регуляція метаболічних шляхів, що постачають організм "паливними" молекулами, оскільки вони повинні надходити постійно при різних умовах і при виникненні патологічних станів. Розуміння молекулярних механізмів енергетичного обміну має допомогти студенту-медику у наступному вивченні розділів патофізіології, фармакології, терапії, що стосується біоенергетики та її регуляції.

Загальна мета змістовного модуля «Обмін речовин і енергії»: вміти інтерпретувати обмін речовин і енергії в нормі і при патології для наступного використання цих даних у клініці внутрішніх хвороб.


Уміти:

1. Аналізувати біологічне окислювання субстратів як джерело енергозабезпечення організму і його можливі порушення

1. Інтерпретувати окислювально-відновні реакції як основу біоенергетики (кафедра медичної і фармацевтичної хімії)

2. Інтерпретувати молекулярну організацію ланцюга біологічного окислення в мітохондріях

2. Інтерпретувати будівлю мітохондрій як енергетичних станцій кліток (кафедра гістології)

3. Інтерпретувати окисне фосфорилювання та його регуляцію

3. Інтерпретувати структуру АТФ як макроергічної сполуки (кафедра медичної і фармацевтичної хімії)

4. Аналізувати цикл трикарбонових кислот як загальну стадію катаболізму споживчих речовин

4. Інтерпретувати реакції дегідрування як окислювально-відновні реакції (кафедра медичної і фармацевтичної хімії)

Тема 2.6. ДОСЛІДЖЕННЯ ОКИСНОГО ФОСФОРИЛЮВАННЯ І СИНТЕЗУ АТФ, ІНГІБІТОРИ І РОЗ'ЄДНУВАЧІ ОКИСНОГО ФОСФОРИЛЮВАННЯ.Актуальність теми. З'ясування питання про те, яким чином організм перетворює енергію харчових продуктів, необхідну для його функціонування, є основою для розуміння процесів нормального харчування і метаболізму. Окисне фосфорилювання дозволяє аеробним організмам значну частку потенційної вільної енергії субстратів використовувати на генерацію макроергічних зв'язків у молекулі АТФ- основному постачальнику енергії для всіх ендергонічніх процесів клітин. Вивчення матеріалу по даній темі дає студентам-медикам ключ до розуміння ролі кисню в життєдіяльності організму, використанні його в терапії хворих з порушенням дихання і кровообігу, а також механізму дії різних біологічно активних речовин (тироксин, адреналін), антибіотиків, отруйних речовин.

Тепер ознайомтеся з цілями заняття. Загальна мета.

Вміти оцінювати інформацію про механізм тканинного дихання і окисного фосфорилювання, а також вплив на ці процеси різних речовин, для наступної інтерпретації на клінічних кафедрах характеру захворювань, що протікають з порушенням біоенергетики кліток.

Конкретні цілі: Вихідний рівень:Уміти:

1. Інтерпретувати механізми тканинного дихання та окисного фосфорилювання та роль процесів у забезпеченні тканин енергією.

1. Обґрунтувати вплив стандартного редокс-потенціалу різних окислювально-відновних пар на напрямок потоку електронів (каф. медичної і фармацевтичної хімії).

2. Інтерпретувати роль кофакторів у механізмі транспорту протонів і електронів, в залежності від їхньої структури.

2. Інтерпретувати здатність хінонів і гетероциклів брати участь в окислювально-відновлювальних процесах (каф. медичної і фармацевтичної хімії).

3. Інтерпретувати енергетичну цінність різних субстратів.4. Інтерпретувати вплив роз'єднувачів та інгібіторів на окисне фосфорилювання, энергозабеспеченність і терморегуляцію організму. Для перевірки вихідного рівня пропонується виконати ряд завдань.


1. , , , -Завдання СполукиА В С Д мають відповідно редокс, потенціали рівні

-0,39; +0,22; +0,35; -0,29;+0,19. У якій послідовності буде відбуватися перенос протонів і електронів у системі, що включає ці сполуки? А. Від меншого потенціалу до більшогоВ. Від більшого до меншогоС. Перенос електронів не залежить від значення потенціалуD. Перенос електронів у системі не можливийЗавдання 2. При відсутності в їжі вітаміну РР розвивається захворювання пелагра.Біологічна роль цього вітаміну полягає в переносі протонів і електронів. Який компонент цього вітаміну безпосередньо бере участь у приєднанні водню?А. Бензольне ядроВ. Амідна група

С. Карбоксильна група D. Піридинове ядроЕ. Пиримідинове ядро

Правильність рішення завдань перевірте, зіставивши їх з еталонами відповідей.Еталони відповідей до рішення завдань для самоперевірки і самоконтролю

вихідного рівня:1.- А, 2. -Е . Інформацію, необхідну для заповнення вихідного рівня, можна знайти в

наступній літературі.Тюкавкина Н.А., Бауков Ю.И. Биоорганическая химия. - М.: Медицина, 1991. – С. 213-227, 291-294, 301-304.Лекції з біоорганічної хімії..Зміст навчання.Зміст навчання повинен забезпечувати досягнення цілей навчання, чому сприяє граф логічної структури досліджуваної теми (Додаток 1).Основні теоретичні питання, що дозволяють виконати цільові види діяльності:Ланцюг транспорту електронів (дихальний ланцюг) мітохондрій. Джерела електронів для функціонування дихального ланцюга.Структура і функції компонентів дихального ланцюга ( дегідрогенази і цитохроми, кофактори).Схема і локалізація в клітині ланцюга тканинного дихання, механізм формування і роль редокс-потенціалу в розташуванні компонентів. Зв'язок (спряження) тканинного дихання й окисного фосфорилювання., пункти спряження. Механізм окисного фосфорилювання. АТФ-синтетаза. Хеміоосмотична теорія Мітчела.Коефіцієнт фосфорилювання (Р/О). Енергетична цінність субстратів. Механізми регуляції системи окисного фосфорилювання. Дихальний контроль (АДФ/АТФ).Інгібітори дихального ланцюга, механізм їхньої дії, вплив на організм.Роз'єднувачі окисного фосфорилювання, приклади різних механізмів роз'єднання. Вільне нефосфорилююче окислювання, його біороль.Принцип і хід роботи з моделювання процесів тканинного дихання й окисного фосфорилювання ( Інструкція, 2).

Знайти матеріал для засвоєння цих питань можна в одному з наступних джерел:.Обов'язкова література.

1. Губський Ю.Г. Біологічна хімія. - Київ-Тернопіль.: Укрмедкнига, 2000. - С. 122-142 2.Тестовые задания по биологической химии/ Под ред.Б.Г.Борзенко.-Донецк, 2000. - С.44-73.3. Лекції по біохімії.4. Граф логічної структури (Додаток 1).5. Інструкція до практичного заняття.

Додаткова література 1.Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. - М.: Медицина,1998. - С. 305-3162.Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. - М.:Медицина,1990. - С. 213-2253.Николаев А.Я. Биологическая химия. - М.:Высшая школа, 1998. С.199-212.

Після вивчення перерахованих вище питань для самоперевірки засвоєння матеріалу по досліджуваній темі пропонується вирішити наступні цільові навчальні задачі.

Цільові навчальні задачі.Задача 1. Порушення послідовності ферментів при реконструкції ланцюга тканинного дихання в експерименті цілком блокує його активність. Якою властивістю компонентів необхідно керуватися в побудові активного ланцюга переносу електронів?

А. Молекулярною масою В. Редокс-потенціаломС. Структурою кофакторів D. Електрофоретичною рухливістю.

Задача 2. Спряження тканинного дихання з фосфорилюванням вимагає наявності градієнта концентрації Н+ між двома сторонами внутрішньої мітохондріальної мембрани. Яку роль він грає в синтезі АТФ?

А.Каталізує реакцію синтезу АТФВ.Активує АТФ-синтетазуС. Бере участь в утворенні проміжних високо енергетичних сполук.Д.Сприяє виділенню енергії в дихальному ланцюзіЕ.Переводить компоненти дихального ланцюга у високоенергетичну форму шляхом зміни їхньої конформації.

Задача 3. Тварини утримувалися на раціоні, позбавленому деяких вітамінів. Відсутність якого вітаміну приведе до порушення активності дегідрогеназ тканинного подиху?

А. РРВ. Пиридоксину С. Фолієвої кислотиD. КобаламинуЕ. Рутину

Задача 4. Порушення синтезу цитохромів у піддослідних тварин, у дієті яких не було деяких мікроелементів, привело до гальмування тканинного дихання. Який компонент цитохромів, що активно бере участь у переносі електронів, був відсутнім у їжі?

А.Гістидин глобину В. Піррольне кільце С. Залізо гема D. Вінільний радикалЕ. Апофермент

Задача 5. Хворий доставлений у стані гострої гіпоксії після отруєння чадним газом. Який механізм дії цього газу на організм?

А. Блокує тканинне диханняВ. Блокує перенос водню С. Відновлює кисеньД. Блокує ЦТКЕ. Роз'єднує дихання і фосфорилювання

Задача 6. У пацієнта після передозування наркотиків наступила раптова зупинка серця. Який механізм цієї патології?

А. Роз'єднання дихання і фосфорилюванняВ. Інгібіруванняферментів дихального ланцюгаС. Інгібірування ЦТКД. Руйнування мітохондрійЕ. Інгібірування субстратного фосфорилювання.

Задача 7 . 2,4 – дінітрофенол намагалися використовувати для лікування ожиріння в пацюків. Як пояснити випадки летального результату у тварин після застосування препарату? А. Гальмуванням синтезу АТФ

В. Інгібіруванням ферментів дихального ланцюга мітохондрій С. Зниженням споживання кисню D. Руйнуванням мітохондрій Е Активацією АТФ-синтетази

Правильність рішення задач перевірте, зіставивши їх з еталонами відповідей.Еталони відповідей до рішення цільових навчальних задач.1. – В, 2. – D, 3. -А, 4. - С.

Короткі методичні рекомендації до проведення заняття.На початку заняття проводяться тестовий контроль вихідного рівня знань студентів

і його корекція. Потім студенти починають виконання лабораторної роботи, використовуючи при цьому інструкцію.

Після виконання лабораторної роботи необхідно оформити протокол, зробити висновки до роботи, що перевірює та контролює викладач. Проводиться аналіз самостійної роботи студентів і корекція. Наприкінці заняття проходить підсумковий контроль, підводяться підсумки заняття.


№№пп

Час у хв.



1. Перевірка і корекція вихідного рівня.

5 Тестові завдання,навчальні таблиці.

Учбова.лабор.

2. Самостійна робота. Виконання лабораторної роботи.

30 Граф логіч. структури (Дод. 1), інструкція .

Хім. посуд, реактиви,ФЕК.

3. Самоперевірка і корекція засвоєння матеріалу.

60 Цільові навчальні задачі.

4. Підсумковий тестовий контроль.


5. Підведення підсумків заняття.

10

Інструкція до практичного заняття «Дослідження окисного фосфорилювання і синтезу АТФ. Інгібітори і роз'єднувачі окисного фосфорилювання».

РОБОТА №1: «Вивчення активності малатдегідрогенази»Принцип методу: малатдегідрогеназа окислює яблучну кислоту. Як кінцевий акцептор атомів водню використовується 2,6-діхлорфеноліндофенол (2,6-ДХФІ). Якщо фермент активний, то фарбування слабшає.Матеріальне забезпечення: фосфатний буфер рН=7,4, розчин яблучної кислоти, розчин 2.6 –ДХФІ, суспензія мітохондрій, піпетки, пробірки.

Хід роботи:Роботу виконують у 2-х пробірках (контроль і дослід) за схемою постановки:

Уміст пробірок Контроль Досвід

1. Фосфатний буфер рн=7,4 1,0 мол 1,0 мол2. Розчин яблучної кислоти (малат) 0,5 0,53. Розчин 2,6-ДХФІ 0,5 0,54. Суспензія мітохондрій - 0,5 5. Прокип'ячена суспензія мітохондрій 0,5 -

Інкубація при кімнатній температурі10 хвилин. Результати (фарбування).

ВИСНОВКИ:

РОБОТА №2. Вивчення активності сукцинатдегідрогеназиПринцип методу: Сукцинатдегідрогеназа окисляє бурштинову кислоту. Кінцевим акцептором іонів водню служить 2,6-ДХФІ. Якщо фермент активний, фарбування зникає.Матеріальне забезпечення: буферний розчин рН=7,4, сукцинат, розчин 2.6 –ДХФІ, суспензія мітохондрій, піпетки, пробірки. Хід роботи:

Роботу виконують у 2-х пробірках (контроль і дослід) за схемою постановки:

Уміст пробірок Контроль Досвід 1. Буферний розчин рн=7,4 1,0 мол 1,0 мол2. Сукцинат 0,5 0,53. Розчин 2,6-ДХФІ 0,5 0,54. Суспензія мітохондрій - 0,5 5.Прокип'ячена суспензія мітохондрій 0,5 -_____________________________________________________________________________ Інкубація при кімнатній температурі 10 хвилин. Результати (фарбування). ВИСНОВКИ:

РОБОТА № 3. Вивчення реакцій окисного фосфорилюванняПринцип методу При окислюванні різних субстратів у дихальному ланцюзі вивільняється енергія, частина якого використовується на реакцію фосфорилювання АДФ неорганічним фосфатом: АДФ + Н3РО4 + енергія = АТФ + Н2О.

Ступінь окисного фосфорилювання (енергетична цінність субстратів) визначається по збитку неорганічного фосфату (коефіцієнт Р/О =1- 3). Використовуючи різні субстрати (яблучної, бурштинової, аскорбінова кислоти) визначити ступінь окисного фосфорилювання. Зміст фосфорної кислоти визначають у реакції з молібдатом амонію і розчином аскорбінової кислоти, що відновлюється, по інтенсивності фарбування молібденової сині, що утворюється.Матеріальне забезпечення:

інкубаційна суміш, фізіологічний розчин, розчин яблучної кислоти, розчин бурштинової кислоти, розчин аскорбінової кислоти, суспензія мітохондрій, розчин ТХУ, розчин молібдата амонію, що редукує розчин Фиске і Субарроу, піпетки, пробірки.

Хід роботи:Роботу виконують у 4-х пробірках (контроль і 3 досдід) у за схемою постановки:

Уміст пробірок Контроль О п ы т ________________________________ 1 2 3 1. Інкубаційна суміш 1,0 1,0 1,0 1,0 2. Фізіологічний розчин 0,5 - - - 3. Розчин яблучної кислоти - 0,5 - - 4. Розчин бурштинової кислоти - - 0,5 5. Розчин аскорбінової кислоти - - - 0,5 6. Суспензія мітохондрій 0,5 0,5 0,5 0,5 Інкубація 10 хвилин при кімнатній температурі, потім додаємо: 7. Розчин трихлоруксусной кислоти (ТХУ)1,0 1,0 1,0 1,0 8. Розчин молибдата амонію 0,5 0,5 0,5 0,5 9. Розчин, що редукує, Фиске і Субарроу 0,5 0,5 0,5 0,5 Інкубація 10 хвилин. Результати (інтенсивність фарбування по чотирьохбальній шкалі). Коефіцієнт Р/О

ВИСНОВКИ:

РОБОТА №4 Вивчення впливу 2,4-дінітрофенолу (2,4-ДНФ) на окисне фосфорилювання.

Принцип методу: 2,4-ДНФ є роз'єднувачем тканинного дихання та фосфорилювання. Про окисне фосфорилювання судять по збитку в інкубаційному середовищі неорганічного фосфату, що визначається, як описано в роботі №3.Матеріальне забезпечення: розчин яблучної кислоти, розчин 2.4 ДНФ, суспензія мітохондрій, розчин ТХУ, розчин молібдата амонію, що редукує розчин, піпетки, пробірки.


Уміст пробірок Контроль Досвід1.Розчин яблучної кислоти 0,5 0,52.Розчин 2,4-ДНФ - 0,53.Суспензія мітохондрій 0,5 0,5Інкубація 10 хвилин при кімнатній температурі.4.Розчин Т Х У 1,0 1,05.Розчин молібдата амонію 0,5 0,56.Розчин, що редукує, 0,5 0,5Результати: (інтенсивність фарбування).

ВИСНОВКИ:


Тканинне дихання

Дихальний ланцюг мітохондрій

Дегідрогенази Цитохроми

Коферменти, механізм транспортування протонів та електронів

Виділення енергії та спряження дихання та фосфорилювання

Пункти спряження Механізм окисного фосфорилюванняТеплопродукціяРегуляція, дихальний контроль

Інгібітори дихального ланцюгаІнгібітори та роз'єднувачі окисного фосфорилювання - Вільне нефосфорилююче дихання

Клініко- діагностичне значення оцінки стану енергозабезпечення тканин

Додаток 1.

Г р а ф логічної структури до теми: «Дослідження окисного фосфорилювання і синтезу АТФ. Інгібітори і роз'єднувачі окисного фосфорилювання».

Тема 1.7 ОБМІН РЕЧОВИН І ЕНЕРГІЇ. ДОСЛІДЖЕННЯ ФУНКЦІОНУВАННЯ ЦИКЛУ ТРИКАРБОНОВИХ КИСЛОТАктуальність теми.Цикл трикарбонових кислот - це загальний кінцевий шлях для окислювання ацетильних груп, у які перетворюється в процесі катаболізму велика частина органічних молекул, що грають роль клітинного палива - вуглеводів, жирних кислот і амінокислот. Ферментативне окислювання ацетильних груп у ЦТК супроводжується утворенням високоенергетичних атомів водню і вивільненням вуглекислого газу. Протони водню і багаті енергією електрони передаються по дихальному ланцюзі з виділенням великої кількості енергії, що запасається у формі АТФ.

Лікар, говорячи про дихання, повинний мати на увазі не тільки його фізіологічний аспект, але і молекулярні механізми процесу споживання кисню й утворення вуглекислого газу в клітинах. Ці знання допоможуть осмислити багато розділів патфізіології, фармакології, ендокринології, терапії, що стосуються біоенергетики і її регуляції. Порушення енергетичного обміну лежать в основі патогенезу багатьох захворювань.

Тепер ознайомтеся з цілями заняття.Загальна мета.

За результатами реакцій, що визначають кінцеві продукти ЦТК, інтерпретувати механізм функціонування ЦТК для оцінки енергетичного забезпечення організму в нормі і при порушенні обміну речовин.Конкретні цілі: Вихідний рівень :

Уміти: 1. Інтерпретувати функціонування циклу Кребса по збитку ацетил- КоА.2. Інтерпретувати функціонування циклу Кребса по утворенню вуглекислого газу.

1. Аналізувати тип реакції по утворенню вуглекислого газу в розчині (кафедра медичної і фармацевтичної хімії)

3.Інтерпретувати функціонування ЦТК по утворенню атомів водню.

2. Аналізувати тип реакції на підставі відновлення 2,6-діхлорфеноліндофенола (кафедра медичної і фармацевтичної хімії)

4.Аналізувати інгібіруючую дію малоната на сукцинатдегидрогеназу.

3.Інтерпретувати структуру бурштинової, малонової і щавлевої кислот як близьких за структурою гомологів, що виконують функцію субстратів або інгібіторів у ферментативних реакціях (кафедра медичної і фармацевтичної хімії)

5.Інтерпретувати патологічні стани, пов'язані з порушенням функціонування ЦТК і його регуляції. Для перевірки вихідного рівня знань пропонується виконати ряд завдань.

Завдання для самоперевірки і самокорекції вихідного рівня Завдання 1. У результаті окислювально-відновної реакції фарбування 2,6-ДХФІ знебарвилася. Що відбулося з цим індикатором в окислювально – відновлювальній реакції?

А. ОкисливсяВ. Приєднав два атоми водню

С. ВідновивсяD. Віддав електрон і протонЕ. Віддав два електрони.

Завдання 2. До досліджуваного розчину додали Са(ОН)2, з'явився осад білого кольору. Додали розчин сірчаної кислоти, виділилися пухирці газу. Який газ виділився?

А.SO3 В. SH2

С. СО2 D. Водень Е. СО.

Завдання 3. Проаналізуйте формули наступних сполук і вкажіть: А) До якого класу речовин вони відносяться?

3.1 3.2 3.3 3.4 А. Монокарбонові кислотиВ. Трикарбонові кислотаС. КетокислотиD. Дікарбонові кислоти

Е.Амінокислоти


вихідного рівня:1.-С, 2.-С, 3.1-Д, 3.2- А, С; 3.3 –А; 3.4 -В.Інформацію для заповнення вихідного рівня можна знайти в наступній

літературі.1.Тюкавкина Н.А.,Бауков Ю.И. Биоорганическая химия. - М.: Медицина, 1991. – С.480-485.2.Лекції з біоорганічної хімії.

Зміст навчання.Зміст навчання повинен забезпечувати досягнення цілей навчання, чому сприяє

граф логічної структури досліджуваної теми (Додаток 1).

Основні теоретичні питання, що дозволяють виконати цільові види діяльності:1..Окисне декарбоксилювання пірувату як перша загальна ланка катаболізму білків, жирів і вуглеводів. Біологічне значення, локалізація в клітці, будівля піруватдегідрогеназного комплексу, послідовність реакцій, механізм каталізу при участі коферментів. Механізми регуляції швидкості окисного декарбоксилювання пірувату.2..ЦТК, як центральний метаболічний шлях. Локалізація, хімізм реакцій.3.Ферменти (коферменти) ЦТК.4.Дегідрогеназні реакції ЦТК як джерело водню для системи тканинного дихання5..Декарбоксилювання в циклі Кребса, як механізм утворення в клітинах СО2- кінцевого продукту катаболізму вуглеводів.

6.Біологічна роль ЦТК. Регуляція.7.Методика оцінки функціонування ЦТК по визначенню його кінцевих продуктів.

Обов'язкова література.1.Губський Ю.Г. Біологічна хімія. - Київ-Тернопіль.: Укр.медкнига, 2000. - С. 137-142, 144-145.2.Тестовые задания по биологической химии/ Под ред.Б.Г.Борзенко. - Донецк, 2000. - С.44-50.3.Лекції по біохімії.4.Граф логічної структури (Додаток 1).5.Інструкція до практичного заняття.

Додаткова література. 1.Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. - М.: Медицина, 1998. - С. 344-353.2.Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. - М.: Медицина, 1990. - С. 259-265.3.Николаев А.Я. Биологическая химия. - М.: Высшая школа, 1998. - С. 212-222.4.Пустовалова Л.М. Практикум по биохимии. - Ростов-на-Дону.: Феникс, 1999. - С.226-231.

Після вивчення перерахованих вище питань для самоперевірки засвоєння матеріалу по досліджуваній темі Вам пропонується виконати цільові навчальні задачі. Правильність рішення задач можна перевірити, зіставивши їх з еталонами відповідей.

Цільові навчальні задачі.Задача 1.У клініку надійшов хворий з полігіповітамінозом вітамінів групи В. Недостатність, якого вітаміну порушить функціонування ЦТК? А. В15

В. ВС С. В 2

D. Піридоксину Е. ЦианкобаламінуЗадача 2.У експериментальної тварини на тлі внутрішньовенного введення глюкози визначили зниження активності ЦТК. Яка сполука є безпосереднім його інгібітором?

А. НАДН2

В. НАДФС. НАДФ Н2

D. НS КоаЕ. Іони Са

Задача 3. В експериментальної тварини досліджували вплив вітамінів на швидкість ЦТК. Гіповітаміноз, якого вітаміну не впливає на швидкість цього процесу?

А. ЦианкобаламинуВ. ТіамінуС. Пантотенової кислотиД. НікотинамидуЕ. Рибофлавіну

Задача 4.Студенти в лабораторній роботі in vitro досліджували дію малонату на рядферментів аеробного окислювання глюкози. Накопичення, якого метаболіту ЦТК вони відкрили?

А. МалатуВ. Цитрату

С. ЛактатуD. ИзоцитратуЕ. Сукцинату

Задача 5. Механізм ЦТК організований таким чином, що в процесі окислювання в тканинне дихання потрапляють водороди води. Укажіть ферменти цього циклу, що каталізують приєднання води до його метаболітів з наступним надходженням її водородів до тканинного дихання.

А. ЦитратсинтазаВ. КетоглутаратдегідрогеназаС. МалатдегідрогеназаD. АконітатгідратазаЕ. Піруватдегідрогеназа

Правильність рішення перевірте, зіставивши їх з еталонами відповідей.Еталони відповідей до рішення цільових навчальних задач.

1 - С; 2 –А, 4 –Е.



Після виконання лабораторної роботи необхідно оформити протокол, зробити висновки до роботи, що перевірює та контролює викладач. Проводиться аналіз самостійної роботи студентів і корекція. Наприкінці заняття проходить підсумковий контроль, підводяться підсумки заняття. Технологічна карта заняття

№№пп

Час у хв.



1. Перевірка і корекція вихідного рівня.


Учбова.лабор.

2. Самостійна робота. Виконання лабораторної роботи.



3. Самоперевірка і корекція засвоєння матеріалу.


4. Підсумковий тестовий контроль.


5. Підведення підсумків заняття.

10

Інструкція до практичного заняття по темі : “Обмін речовин і енергії. Дослідження функціонування циклу трикарбонових кислот”.

Робота 1. Вивчити функціонування ЦТК по збитку ацетил –КоА.Принцип методу: першим етапом ЦТК є реакція конденсації ацетил-КоА з

оксалоацетатом, що здійснюється цитратсинтазою. Лимонна кислота, що утворилася, піддається перетворенню в циклі трикарбонових кислот, а що звільнився Коа-SH можна визначати, використовуючи реактив Фолина (з'являється синє фарбування). Якщо блокувати ЦТК малоновою кислотою, то ацетил-КоА не використовується і КоА-SH не утвориться.

Матеріальне забезпечення:

Фосфатний буфер рН=7,4, розчин ацетил –КоА, розчин оксалоацетату, розчин малонової кислоти, фізіологічний розчин, гомогенат мітохондрій, реактив Фоліна А, реактив Фоліна В, піпетки, пробірки.

Хід роботи:Роботу виконують у 2-х пробірках (контроль і дослід за схемою постановки:

№№ Уміст пробірок Контроль Дослід 1. Фосфатний буфер рН=7,4 2,0 мол 2,0 мол

2. Р-р ацетил –КоА 0,5 0,5 3.. Р-р оксалоацетату 0,5 0,5

4. Р-р малоної кислоти 1,0 -5. Фізіологічний р-р - 1,06. Гомогенат мітохондрій 0,5 0,5 Інкубація 10 хвилин при кімнатній температурі.7. Реактив Фоліна А 0,5 0,58. Реактив Фоліна В 0,5 0,5

Результат (фарбування розчинів).Висновки: 1. Напишіть досліджувану реакцію ЦТК

2. Напишить реакцію ЦТК, що їнгібірується малоновою кислотою. Порівняєте формули субстратів і малонату.3. Визначьте тип інгібірування.

Робота 2. Вивчити функціонування ЦТК по утворенню вуглекислого газу.Принцип роботи : при окислюванні ацетил-КоА в ЦТК утворюється вуглекислий

газ, що зв'язується гидроксидом кальцію і визначається при додаванні сірчаної кислоти по виділенню пухирців газу.

Матеріальне забезпечення:Фосфатний буфер рН=7,4, розчин ацетил –КоА, розчин оксалоацетату, розчин малонової кислоти, фізіологічний розчин, гомогенат мітохондрій, , розчин Са(ОН)2, 0,1 н сірчана кислота, піпетки, пробірки.

Хід роботи: Роботу виконують у 2-х пробірках (контроль і дослід) за схемою постановки:

№№ Уміст пробірок Контроль Дослід 1. Фосфатний буфер рН=7,4 2,0 мол 2,0 мол2. Р-н ацетил-КоА 0,5 0,53. Р-н оксалоацетату 0,5 0,54. Р-н малонової кислоти 1,0 -5. Фізіологічний р-н - 1,06. Р-р Са(ВІН)2 1,0 1,07. Гомогенат мітохондрій 0,5 0,5Інкубація 10 хвилин при кімнатній температурі.8 . 0 ,1 н.р-н сірчаної кислоти 1,0 1,0Результати (виділення вуглекислого газу).Висновки: 1. Напишіть реакції ЦТК, що супроводжуються виділенням СО2

Робота №3 Вивчити функціонування ЦТК по утворенню атомів водню.Принцип роботи : При окислюванні ацетил-КоА в ЦТК утвориться 8 атомів

водню, що відщеплюються при участі відповідних дегідрогеназ. Як акцептор

використовується 2,6-діхлорфеноліндофенол (2,6-ДХФІ). Якщо цикл функціонує, то 2,6-ДХФІ відновлюється і знебарвлюється.

Матеріальне забезпечення:Фосфатний буфер рН=7,4, розчин ацетил –КоА, гомогенат мітохондрій, розчин ЩУК, 0,001н розчин ДХФІ, бідістилят, піпетки, пробірки.


№№ Уміст пробірок Контроль Дослід1. Фосфатний буфер рН=7,4 2,0мол 2,0мол2. Р-н ацетил-КоА - 0,53. р-н Щ У К - 0,54. Бідістиллят 1,0 -5.0 ,001 н. р-р ДХФІ 1,0 1,06. Гомогенат мітохондрій 1,0 1,0

Інкубація 15-20 хвилин при кімнатній температурі.Результати (фарбування розчинів).

ВИСНОВКИ: 1. Напишіть дегідрогеназні реакції ЦТК, укажіть ферменти і коферменти цих реакцій.2. Підпис викладача:

Дослідження функціонування циклу трикарбонових кислот

По збитку ацетил –КоА По утворенню атомів водню По утворенню вуглекислого газу

Порушення функціонування ЦТКЗниження утворення АТФ в тканинах

Дія інгібіторів на ферменти ЦТКДія інгібіторів на ферменти тканинного диханняВплив гіпоксії на ЦТКДефіцит вітамінів та вуглеводів

Додаток 1.

Граф логічної структури по темі: “Обмін речовин і енергії. Дослідження функціонування циклу трикарбонових кислот”..

Змістовий модуль «Метаболізм вуглеводів та його регуляція»

В С Т У П

Не викликає сумнівів той факт, що більшість патологічних процесів є наслідком біохімічних змін, що трапляються в організмі. В першу чергу це має відношення до порушення обміну речовин основних класів біологічних макромолекул: вуглеводів, ліпідів та білків. Розуміння процесів обміну речовин складається зі знань структури, функцій макромолекул, а також особливостей їх травлення, всмоктування, транспорту та безпосередньо тих хімічних перетворювань, які мають місце з макромолекулами в живому організмі.Кожний метаболічний процес повинен вивчатися не ізольовано, як штучна схема, а у тісному зв’язку з іншими метаболічними шляхами. При цьому слід пам’ятати про регуляцію метаболічних шляхів та їх особливості в різних тканиних та органах.

Метою вивчення модуля «Метаболізм вуглеводів, ліпідів, білків та його регуляція» є уміння аналізувати процеси метаболізму вуглеводів, ліпідів та білків за умов норми та патології для наступного використання цих знань в клініці внутрішніх хвороб.

Модуль «Метаболізм вуглеводів, ліпідів, білків та його регуляція» складається з наступних змістових модулів:

1. Метаболізм вуглеводів та його регуляція.2. Метаболізм ліпідів та його регуляція.3. Метаболізм білків та його регуляція. Ензимопатії амінокислотного обміну.

Література.Основна.

6. Губський Ю.І. Біологічна хімія: Підручник. – Київ – Тернопіль: Укрмедкнига, 2000. – С. 78 – 85; 143 – 263; 386 – 398; 411 – 4177. Лекції з біохімії.8. Графи логічної структури.

Додаткова.1. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия: Учебник. – Москва: Медицина,

1990. – С. 133 – 146; 226 – 275; 276 - 3182. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия: Учебник. – Москва: Медицина,

1998. – С. 210 – 220; 298 – 305; 319 – 4683. Николаев А.Я. Биологическая химия. – Москва: ООО «Медицинское

информационное агентство», 1998. – С. 178 – 199; 232 - 3394. Мак-Мюррей У. Обмен веществ у человека. – Москва: Мир, 1980. – 368с.5. Уайт А., Хендлер Ф., Смит Э., Хилл Р., Леман И. Основы биохимии: в 3-х томах. Т. 2. – Москва: Мир, 1981. – С. 541 – 653, 730 – 815, 870 - 967 6. Гринстейн Б., Гринстейн А. Наглядная биохимия. – Москва: ГЭОТАР

МЕДИЦИНА, 2000. – С. 78 – 95, 100 – 105

Тема 2.8. ДОСЛІДЖЕННЯ ОСОБЛИВОСТЕЙ ТРАВЛЕННЯ ВУГЛЕВОДІВ. БІОСИНТЕЗ ТА КАТАБОЛІЗМ ГЛІКОГЕНУ. ПЕРЕТВОРЕННЯ ІНШИХ

МОНОСАХАРИДІВ У ГЛЮКОЗУ.

Актуальність теми.Знання про структуру і властивості фізіологічно важливих вуглеводів необхідні для

розуміння їхньої фундаментальної ролі в матеріальному й енергетичному забезпеченні життя ссавців. Найбільш важливим вуглеводом є глюкоза.Вона використовується як основний вид палива, перетворюється в інші вуглеводи, що виконують високоспецифічні функції: глікоген, що є головною формою збереження енергії, у рибозу, що утримується в нуклеїнонових кислотах, лактозу молока й ін. Функція м'язового глікогену полягає в тому, що він є джерелом глюкози, яка використовується в ході гліколізу самим м'язом. Глікоген печінки використовується для підтримки фізіологічних концентрацій глюкози в крові.

З порушенням обміну вуглеводів тісно зв'язаний ряд захворювань - цукровий діабет, фруктозурія, галактоземія, глікогенози й аглікогенози, а також порушення толерантності до молока.

Тепер ознайомтеся з цілями заняття. Загальна мета. На основі знання структурних і функціональних особливостей вуглеводів вміти інтерпретувати механізм їхнього переварювання й всмоктування в ШКТ, механізми запасання і розпаду глікогену, патологію цих процесів для наступного використання в клінічній практиці. Конкретні цілі: Мети вихідного рівня: Уміти:1. Інтерпретувати механізми гідролитичного розщеплення оліго- і полисахаридів у ШКТ і їхні можливі порушення.

1. Інтерпретувати структуру моно-сахаридів, види ізомерії (кафедра медичної і фармацевтичної хімії).

2. Інтерпретувати результати визначення активності амілази слини.

2. Інтерпретувати структуру ді- і полисахаридів, типи зв'язків між мономерами (кафедра медичної і фармацевтичної хімії).

3. Інтерпретувати механізми взаємоперетворень моносахаридів у печінкці патологію цих процесів.

3. Визначати різні вуглеводи в розчинах, використовуючи характерні якісні реакції (кафедра медичної і фармацевтичної хімії).

4. Пояснювати причини виникнення і прояву глікогенозів і аглікогенозів на підставі механізмів синтезу і розпаду глікогену. Для перевірки вихідного рівня Вам пропонується виконати ряд завдань.

Завдання для самоперевірки і самокорекції вихідного рівня.Завдання 1. Після проведення повного гідролізу крохмалю або глікогену в гідролізаті за допомогою реакції срібного дзеркала виявляється моносахарид. 1. Назвіть його.

А. D-фруктоза В. D-галактозаС. D-глюкопіранозаD. D-фруктопіраноза

Е. D-рибофураноза

2. Який тип зв'язку між моносахаридними залишками в цьому полісахариді?А. -1,4-гликозидніВ. - 1,3-глікозидні

С. СкладноефирніD. -1,6-гликозидні Е. Пептидні

Завдання 2. Після проведення гідролізу сахарози розчин придбав властивості, що відновлюють, і змінилася його оптична активність.1. Який з мономерів, що утворился, здатний відновлювати гідроксид міді в лужному середовищі?

А. ФруктозаВ. ГлюкозаС. ГалактозаD. ФруктофуранозаЕ. Рибоза

2. Який вид ізомерії характерний для цього мономера?А. Цис-трансВ. ОптичнаС. Кето-енольнаяD. Лактим-лактамна Е. Таутомерія

Завдання 3. До розчину суміші різних вуглеводів додали розчини їдкого натру і сульфату міді, після чого вихідний розчин придбав блакитне фарбування. Після кип'ятіння фарбування стало цегляно-червоним. Яке з приведених речовин було виявлено?

А. -Д-глюкозаВ. ФруктофуранозаС. КрохмальD. СахарозаЕ. Целюлоза

Завдання 4. До розчину суміші речовин додали розчин йоду в йодистому калії ( проба Люголя). З'явилося темно-синє фарбування. Яке з приведених речовин було виявлено?

А. -D-глюкозаВ. ФруктофуранозаС. КрохмальD. СахарозаЕ. Целюлоза.

Правильність рішення завдань перевірте, зіставивши них з еталонами відповідей.Еталони відповідей до рішення завдань для самоперевірки і самоконтролю

вихідного рівня:1 – С; 2 – В; 3 - А

Інформацію для заповнення вихідного рівня можна знайти в наступній літературі:1.Тюкавкина Н.А., Бауков Ю.И. Биоорганическая химия. М.: Медицина, 1991. – С. 378-419.

2.Рево А.Я.,Зеленкова В.В. Руководство к лабораторным занятиям по биоорганической химии .:Медицина, 1980. –З. 81-83, 89-90.

3. Лекції по біоорганичній хімії.



Основні теоретичні питання, що дозволяють виконати цільові види діяльності:1. Переварювання й усмоктування вуглеводів у шлунково-кишковому тракті:

а) характеристика вуглеводів, що надходять з їжею; б) біологічний зміст і сутність переварювання вуглеводів; в) всмоктування вуглеводів у кишечнику;

г) порушення переварювання й всмоктування вуглеводів.2. Основні етапи синтезу глікогену. Регуляція.3. Розпад глікогену до глюкози. Регуляція.4. Глікогенози й аглікогенози. (хвороба Гирке, хвороба Кору, хвороба Андерсона).5. Перетворення інших моносахаридів у глюкозу в печінці.6. Галактоземія, її причини і прояви, фруктозурія.7. Принцип і хід визначення активності амілази слини по Вольгельмуту. Інтерпретація результатів. Клінічне значення.

Знайти матеріал для освоєння цих питань можна в одному з наступних джерел. Обов'язкова література.

1. Губський Ю.Г. Біологічна хімія.- Київ-Тернопіль.:”Укрмедкнига”, 2000.-С. 57-65, 163-165, 176-179, 395-396.2. Тестові завдання по біологічній хімії/ Під ред.Б.Г.Борзенко.-Донецьк,2000.-С.73-104.3. Лекції по біохімії4. Граф логічної структури (Додаток 1).5. Інструкція до практичного заняття.

Додаткова література:

1. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Біологічна хімія.-М.: “Медицина”,1998.-С. 319-3262. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Біологічна хімія.-М.: “Медицина”,1990.-С. 226-244, 252-254, 275.3. Миколаїв А.Я. Біологічна хімія. -М.:”Вища школа”, 1989, 1998.-С. 232-235, 246-2544. Пустовалова Л.М. Практикум по біохімії.- Ростову-на-Дону.: “Фенікс”, 1999.-С.117-124, 128-1315. Р.Марри й ін. Біохімія людини - М. “Світ”, 1993, т.1.- С.140-150, 189-195, 207-210.

Після вивчення перерахованих вище питань для самоперевірки засвоєння матеріалу по досліджуванній темі Вам пропонується вирішити цільові навчальні задачі. Правильність рішення задач можна перевірити, зіставивши з еталонами відповідей.

Цільові навчальні задачі. Задача 1. З їжею тваринного походження в шлунково-кишковий тракт людини надійшов глікоген, де відбувся його ферментативний гідроліз. Який кінцевий продукт утворився в результаті цього процесу? А. Глюкоза

В. Лактат С. Лактоза D. Галактоза Е. Фруктоза

Задача 2. Розчин крохмалю інкубують при температурі 37 С з різними ферментами, після чого додавали в кожну пробірку розчин йоду.В одній із пробірок розчин був безбарвним, а в інших з'явилося синє фарбування. Який фермент знаходився в пробірці з безбарвним розчином?

А. Мальтаза В. Сахараза С. (-Амілаза D. Лактаза Е. Ізомальтаза

Задача 3. Розчин крохмалю інкубують при температурі 37 С с різними ферментами, після чого проводили якісну реакцію на крохмаль з розчином йоду. У пробірці з амілазою розчин був безбарвним. Які зв'язки в крохмалі розщеплює амілаза слини?

А. α-1,6- гликозидные В. α-1,4-гликозидные С. α-1,4- гликозидные D. α-1,6- гликозидные Е. Складноефірні

Задача 4. В експерименті виявлено, що фруктозурія зв'язана зі спадкоємною недостатністю фруктозо-1-фосфатальдолази. Який продукт обміну фруктози буде накопичуватися в даному випадку? А. Фруктозо-1,6-діфосфат B. Фруктозо-1-фосфат C. Фруктозо-6-фосфат D. Глюкозо-6-фосфат E. Глюкозо-1-фосфат Задача 5. При хворобі Андерсона, унаслідок відсутності одного з ферментів синтезу глікоген має лінійну структуру, що приводить до порушення його розпаду і нагромадженню в печінці. При цьому спостерігається гіпогликемія, відсутній відповідь на дію адреналіну або глюкагона. Який фермент дефектний при даній патології? А. Гликозіл-4,6-трансфераза

В. Глікогенсинтаза С. Глюкозо-6-фосфатазаD. ФруктокіназаЕ. Глюкокіназа

Правильність рішення задач перевірте, зіставивши них з еталонами відповідей.Еталони відповідей до рішення цільових навчальних задач.

1 – А; 4 - В.


і його корекція. Потім студенти приступають до виконання лабораторної роботи, використовуючи при цьому інструкцію.








Учебова лабораторія


70 Граф логіч. структури (Додаток1), інструкція



30




5

Інструкція до практичного заняття :”Визначення активності -амілази слини”.

Принцип методу: Метод заснований на визначенні найменшої кількості амілази (при максимальному розведенні слини), що цілком розщеплює весь доданий крохмаль. Амілазна активність слини висловлюється кількістю 1,0 % розчину крохмалю в мілілитрах, що розщеплюється 1мл нерозчиненої слини при температурі 38 С в плин 30 хв. У нормі амілазна активність слини дорівнює 160-320. Амилазна активність позначається А 38/30`. Цей метод широко використовується для визначення амилазної активності сечі.

Матеріальне забезпечення: 0,1% розчин крохмалю; 0,1% розчин йоду в 0,2% розчині йодиду калію; термостат; піпетки місткістю від 1 до 10 мл.

Хід роботи. 1. У мірну пробірку зберіть 1 мл слини і розведіть її дистильованою водою в

співвідношенні 1:9.2. У попередньо пронумерованих десять пробірок додайте по 1 мол води, у першу

пробірку додайте також і 1 мл розведеної в 10 разів слини.3. Вміст першої пробірки змішайте, наберіть 1 мл суміші в піпетку і перенесіть цю

суміш у другу пробірку.4. Вміст другої пробірки змішайте, наберіть 1 мл суміші і перенесіть ії в третю

пробірку, і так далі до десятої пробірки.5. З десятої пробірки відберіть 1 мл суміші і вилийте.6. В усі пробірки додайте по 1 мл води і по 2 мл 0,1% розчину крохмалю, змішайте.7. Пробірки помістите в термостат при 38 С на 30 хвилин.8. Через 30 хвилин вистудите пробірки під водопровідною водою, додайте в кожну по

1 краплі 0,1% розчину йоду і перемішайте. При реакції з йодом рідина в пробірках офарблюється в жовтий, рожевий і фіолетовий кольори.

9. Отримані дані занесіть у таблицю.10. Відзначте останню пробірку з жовтим фарбуванням, що свідчить про те, що

гідроліз крохмалю пройшов в ній цілком і зробіть розрахунок.

Розведення слини

1:20 1:40 1:80 1:160 1:320 1:640 1:1280 1:2560 1:5120 1:10240

Пробирки1-я 2-я 3-я 4-я 5-я 6-я 7-я 8-я 9-я 10-я

Колір розчина з йодом

Розрахунок: Відзначивши пробірку, де гідроліз крохмалю пройшов цілком при найменшій кількості ферменту, у даній пробірці розрахуйте амілазну активність слини по наступній пропорції:

А мл слини розщепило 2 мл 0,1 % розчину крохмалю, 1 мл слини розщепив х мл розчину крохмалю,

де А – кількість нерозведеної слини. Наприклад, жовтувате фарбування з'явилося в 4-й пробірці, де слина була розведена в 160 разів; 1/160 мл слини розщепили 2 мл 0,1% розчину крохмалю; 1 мл нерозведеної слини розщепив х мл 0,1% розчину крохмалю:

Х=2х1х160 =320мл 0,1% розчину крохмалю. Х= 1Отже, амілазна активність слини А 38 / 30 дорівнює 320.

ВИСНОВКИ:


Додаток 1

Граф логічної структури

ТРАВЛЕННЯ ВУГЛЕВОДІВ В ШЛУНКОВО-КИШКОВОМ

ТРАКТІ (ГІДРОЛІЗ)

ВУГЛЕВОДИ В СКЛАДІ

ПРОДУКТІВ

ХАРЧУВАННЯ

ПОЛІСАХАРИДИ

(крохмаль, глікоген)

АМІЛАЗАОЛіГОСАХАРИДИ

ВИЗНАЧЕННЯ АКТИВНОСТІ

ДІСАХАРИДИ

1,6 ГЛІКОЗИДАЗИ

ДІСАХАРИДАЗ

И

МОНОСАХАРИДИ

ВСМОКТУВАННЯ В

КИШЕЧНИКІ

ГЛЮКОЗА ІНШІ МОНОСАХАРИДИ

(печінка)

СИНТЕЗ

ГЛІКОГЕНУ

РОЗЩІПЛЕННЯ ГЛІКОГЕНУ

ГЛІКОГЕНОВІХВОРОБИ

ГАЛАКТО-

ЗЕМІЯ

ВИКОРИСТАННЯ В КЛІНИЦІ

Тема 2.9 ДОСЛІДЖЕННЯ АНАЕРОБНОГО ОКИСЛЕННЯ ГЛЮКОЗИ. БІОСИНТЕЗ ГЛЮКОЗИ - ГЛЮКОНЕОГЕНЕЗ.

.Актуальність темиБлизько 50% енергетичних потреб організму забезпечується вуглеводами.

Працюючі м'язи, еритроцити і деякі інші тканини одержують енергію за рахунок окислювання глікогену до молочної кислоти, тобто гликогенолиза. Значення цього процесу зводиться до синтезу АТФ в анаэробных умовах ( не в ланцюзі переносу електронів). Вивчення цього процесу дозволить зрозуміти причини виникнення, симптоматику численних патологічних станів, зв'язаних з порушенням енергетичного обміну в різних тканинах при гіпоксії. Ці знання будуть необхідні при вивченні розділів біохімії “ “Кров”, “Нервова тканина”, “М'язова тканина”, “Печінка” і розділів патофізіології, патанатомии, фармакології, ендокринології, терапії, касающихсябиоэнергетики.


Вміти інтерпретувати механізм анаэробного окислювання вуглеводів в організмі

людини по кінцевих продуктах цього процесу для оцінки енергетичного забезпечення

організму в нормі і патології.


1. Аналізувати результати визначення молочної кислоти - кінцевого продукту гликогенолиза.

1.Аналізувати результати визначення молочної кислоти за допомогою реакції Уффельмана (кафедра медичної і фармацевтичної хімії).

2. Аналізувати збиток фосфату в м'язовій тканині як наслідок утворення АТФ у процесі гликогенолиза.

2. Аналізувати результати визначення неорганічного фосфату за допомогою молібденового реактиву (кафедра медичної і фармацевтичної хімії).

3.Аналізувати інформацію про функціонування гликогенолиза в м'язовій тканині для оцінки енергетичного забезпечення організму.

3.Аналізувати структуру АТФ і структуру глікогену (кафедра медичної і фармацевтичної хімії ).

Для перевірки вихідного рівня Вам пропонується виконати ряд завдань. Завдання для самоперевірки і самокорекції вихідного рівня.

Завдання 1. З їжею тваринного походження в шлунково-кишковий тракт людини надійшов глікоген, де відбувся його ферментативний гідроліз. Який кінцевий продукт утворився в результаті цього процесу?

А. ГлюкозаВ. ЛактатС. Лактоза

D. ГалактозаЕ. Фруктоза

Завдання 2. У пробірку з розчином фенолу додали розчин хлорного заліза. Утворився фенолят заліза. Наявність якої речовини в досліджуваному розчині можна визначити за допомогою феноляту заліза?

А. ЛактатаВ. ГлікогенуС. ГлюкозиD. ФосфатуЕ. Фруктози

Завдання 3. У розчині за допомогою специфічних реакцій визначені наступні продукти гідролізу хімічної речовини: аденин, рибоза, неорганічний фосфат. Яка речовина була піддана гідролізові?

А. АденозинтрифосфатВ. АденозинС. ГуанозинмонофосфатD. ИнозинмонофосфатЕ. Гуанозин

Завдання 4. З тканин гарячим лугом витягли глікоген, а потім піддали гідролізові в кислому середовищі. Яка речовина утворилася в результаті гідролізу глікогену?

А.Амілопектин В.Мальтоза С.Сахароза D.Фруктоза Е.Глюкоза

Завдання 5. Після додавання до досліджуваного розчину молібденового реактиву з наступним кип'ятінням і охолодженням розчину утворився кристалічний лимонно-жовтий осад. Яка речовина була виявлена в розчині?

А.Крохмаль В.Глікоген С.Лактат D.Глюкоза Е.Фосфат

Завдання 6. У розчині за допомогою срібної проби була відкрита пуринова підстава. Яка речовина можлива може утримуватися в досліджуваному розчині?

А.Дигидроуридин В.Уридинмонофосфат С.Аденозинтрифосфат D.Цитидинтрифосфат Е.Тимидинтрифосфат

Правильність рішень перевірте, зіставивши них з еталонами відповідей.Еталони відповідей до рішення завдань для самоперевірки і самоконтролю

вихідного рівня:

1 – А; 2 – А; 3 – А.

Інформацію для заповнення вихідного рівня можна знайти в наступній літературі:1.Тюкавкина Н.А.,Бауков Ю.И. Биоорганическая хімія. М.: Медицина, 1985. – С.163, 243-244.2 Лекції по биоорганической хімії.

Зміст навчання

Зміст навчання повинен забезпечувати досягнення цілей навчання, чому сприяє граф логічний структури досліджуваної теми (Додаток I).

Основні теоретичні питання, що дозволяють виконати цільові види діяльності:1.Механізм реакції гліколізу і гликогенолиза.2. Ферменти, катализирующие реакції гліколізу і гликогенолиза.3.Біологічна роль гліколізу і гликогенолиза.4. Методики оцінки функціонування гликогенолиза по визначенню кінцевих продуктів.5. Спиртове шумування.6. Глюконеогенез. Біологічне значення і механізм цього процесу.7. Доля лактата. Цикл Кору.8. Гипоэнергетические стану, зв'язані з гіпоксією.

Знайти матеріал для освоєння цих питань можна в одному з наступних джерел.Обов'язкова література:

1.Губський Ю. І. Біологічна хімія. – Київ.: Укрмедкнига, 2000. – С. 146 – 155, 166-172.

2. Тестові завдання по біологічній хімії/ під ред. Б.Г. Борзенко – Донецьк, 2000.- С. 73 - 1043.Лекції по біохімії.4.Граф логічної структури (Додаток 1).5.Інструкція до практичного заняття.

Додаткова література:1. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Біологічна хімія.-М.: Медицина,1998.-С.327-335, 338-343, 361-362.2.Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Біологічна хімія.-М.: Медицина,1990.-С. 244-252,255-259.3. Миколаїв А.Я. Біологічна хімія. -М.:Вища школа, 1989.-С. 230-231, 241-243, 251-252.4.Миколаїв А.Я. Біологічна хімія. -М.: Вища школа, 1998. – С. 241-246.

Після вивчення перерахованих вище питань для самоперевірки засвоєння матері-червона по досліджуваній темі пропонується вирішити наступні цільові навчальні задачі.Правильність рішення задач можна перевірити, зіставивши з еталонами відповідей.

Цільові навчальні задачі.Задача 1.В експерименті по вивченню гликогенолиза в контрольну пробірку внесли м'язовий екстракт і глікоген. У досвідченій пробірці глікоген був замінений физиоло-гическим розчином. Як змінилося фарбування розчину в досвідченій пробірці після прову-дения реакції Уффельмана на наявність молочної кислоти?

А. З'явилося фіолетове фарбування. В. З'явилося жовто-зелене фарбування.С. З'явилося синє фарбування. D. З'явилося рожеве фарбування.Е. З'явилося зелене фарбування.

Задача 2 Еритроцити не мають мітохондрій. Який кінцевий продукт окислювання глюко-зы в них утвориться?

А. Лактат. В. Пируват С. З2

D. Н2ПРО Е. Ацетил-коа

Задача 3 До м'язового екстракту додали глікоген. За допомогою молібденового реактиву визнач збиток фосфату в процесі гликогенолиза.На синтез якого з'єднання був використаний неорганічний фосфат?

А. Аденизинтрифосфата.

В. Аденизиндифосфата С. АденизинмонофосфатаD. Лактата. Е. Пирувата

Задача 4 Бігун переборов дистанцію 100м за 12 секунд. Який біохімічний процес забезпечив працюючі м'язи енергією?

А. Гликогенолиз. В.Окислювання жирних кислот С. Аеробне окислювання глюкозиD. Окислювання кетонових тіл Е. Окисне дезаминирование амінокислот

Задача 5 При проведенні дослідження на серце, перфузируемом в анаэробных умовах, виявлено зниження скоротності міокарда, зменшення в ньому глікогену і підвищення лактата за рахунок різкого підвищення активності ферменту фосфофруктокиназы. Увеличе-ние змісту якої речовини в серцевому м'язі привело до активації цього ферменту?

А. АденозинтрифосфатаВ. ЛактатаС. Пирувата D. Аденозиндифосфата Е. Глюкози

Задача 6 У мутантних мишей у м'язовій тканині відсутній фермент, що перетворює неактивну гликогенфосфорилазу в активну. При спробі утекти від небезпеки в них виникають судороги. Порушення якого процесу унеможливлює біг у цих мишей?

А. ГликогенолизаВ. Аеробного окислювання глюкози. С. Гліколізу. D. ГлюконеогенезаЕ. Глюкогенеза

Правильність рішення перевірте, зіставивши них з еталонами відповідей.Еталони відповідей до рішення цільових навчальних задач.1 – У; 3 – А; 6 - А.

Короткі методичні рекомендації до проведення заняття.На початку заняття проводиться тестовий контроль вихідного рівня знань

студентів і його корекція. Потім студенти приступають до виконання лабораторної роботи, використовуючи при цьому інструкцію. Після виконання лабораторної роботи необхідно оформити протокол, зробити висновки до роботи, що перевіряє і контролює викладач. Проводиться аналіз самостійної роботи студентів і корекція. Наприкінці заняття проходить контроль, підводяться підсумки заняття.




Оборудо-вание

Місцепровед.



Учеб-ная лабо-ратория


55 Граф логич. структури (Прил. 1), інструкція.

Хим. посуд, реактиви.

Аналіз самостійної роботи і корекція.

40




5

Інструкція до практичного заняттяРобота I. Моделювання реакцій гликогенолиза.Принцип роботи: Про протікання реакції гликогенолиза судять по утворенню

молочної кислоти і по збитку неорганічного фосфату після інкубації гомогената тканини з глікогеном.

Матеріальне забезпечення:1.Гомогенат иышц2.Фосфатний буферний розчин, рн 7,43.Розчин глікогену 1%4.Физиологическтй розчин5.Розчин фенолу 1%6.Розчин хлорного заліза 1%7.Розчин молибденовокислого амонію8.Розчин аскорбінової кислоти, піпетки, хімічні склянки обсягом до 50 мол,

пробірки.Хід роботи: У два хімічних стаканчика внести по 5 мол м'язового гомогената, додати 5 мол фосфатного буферного розчину, рН 7,4. У перший стаканчик додати 5 мол 1% розчину глікогену, у другий- 5 мол фізіологічного розчину. Стаканчики поставити на інкубацію в термостат на 15 хв при 37 С. Після інкубації вміст отфильтровать і визначити якісна наявність молочної кислоти і неорганічного фосфату в контрольній і досвідченій пробірках.

А. Визначення молочної кислоти.Хід роботи: У 2-х пробірках готують реактив Уффельмана: до 1 мол 1% розчину

фенолу додати 0,2 мол 1% розчину хлорного заліза. Утвориться фенолят заліза фіолетового кольору. До отриманого розчину додають по краплях досліджуваний розчин(у 1-ю –контроль, у 2-ю -досвід). При наявності молочної кислоти фарбування переходить у жовто-зелену внаслідок утворення молочнокислого заліза.

Б. Визначення неорганічного фосфату. Хід роботи: ДО 2 мол досліджувані розчини додати 1 мол молибденовокислого

амонію і 1 мол аскорбінової кислоти. У результаті утворення фосфорномолибденовой сині з'являється фарбування, інтенсивність якого залежить від кількості неорганічного фосфату в досліджуваному розчині.

Результати роботи занести в таблицю.

№ Ферментативнийпрепарат

Субстрат Реакція на молочнукислоту

Реакція на неорганічнийфосфат

1.

2.

М'язовий екстракт

М'язовий екстракт

Глікоген

Физиологичес-кий розчин

ВИСНОВКИ:


Додаток 1

Граф логічної структури.

Г Л И К О Г ЕН О Л И З СПИРТОВОЕ

СУБСТРАТЫ

М ЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АКТИВНОСТИ ГЛИКОГЕНОЛИЗА ПО ПРОДУКТАМ РЕАКЦИИ

СОСТОЯНИЯ, СВЯЗАННЫЕ С ИЗМЕНЕНИЕМФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ГЛИКОГЕНОЛИЗА И

ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ОРГАНИЗМА

ПРОДУКТЫФЕРМЕНТЫ

ГЛЮКОЗО-6-ФОСФАТ

АТФ

ЛАКТАТ

Глю

коне

оген

ез

Тема 2.10 ДОСЛІДЖЕННЯ АЕРОБНОГО ОКИСЛЕННЯ ГЛЮКОЗИ. ПЕНТОЗОФОСФАТНИЙ ШЛЯХ ПЕРЕТВОРЕННЯ ГЛЮКОЗИ.

Актуальність теми.В умовах нормального клітинного подиху аеробне окислювання глюкози є

основним джерелом енергії для більшості тканин організму людини з погляду енергетичної цінності.

Разом з цим існує альтернативний механізм метаболізму глюкози - пентозофосфатний, у результаті функціонування якого утвориться інший тип метаболічної енергії - відновлений НАДФ+ (НАДФН), що використовується в різних реакціях відбудовного біосинтезу.

Основним проміжним продуктом вуглеводного обміну є піруват, що в анаеробних умовах (гіпоксія )відновлюється в лактат, в аеробних умовах- перетворюється в ацетил-КоА, що окисляється в ЦТК до вуглекислого газу і води. Він також може бути використаний для синтезу глюкози шляхом глюконеогенеза, що забезпечує нормальну концентрацію глюкози в крові. Вивчення цих процесів дозволить зрозуміти причини виникнення, симптоматику численних патологічних станів, зв'язаних із зазначеними перетвореннями вуглеводів. Ці знання будуть необхідні при вивченні розділів біохімії «Кров», «Нервова тканина», «М'язова тканина», «Сполучна тканина», «Печінка» і розділів патологічної фізіології, патологічної анатомії, фармакології, ендокринології, терапії.


Вміти інтерпретувати механізм аеробного окислювання вуглеводів в організмі людини по проміжному продукті цього процесу для оцінки енергетичного забезпечення організму в нормі і патології.Конкретні цілі : Цилі вихідного рівня:

Уміти: 1.Інтерпретувати наявність у сечі піровиноградної кислоти як проміжного продукту окислювання глюкози в тканинах.

1.Інтерпретувати кількість піровиноградної кислоти в біологічних рідинах фотоколориметричним методом з використанням каліброваного графіка (кафедра медичної і фармацевтичної хімії).

2.Аналізувати зміст пірувата в сечі для оцінки аеробного окислювання вуглеводів у нормі і патології.

2.Аналізувати структуру кетокислот і проводити якісні реакції на кетокислоти (кафедра медичної і фармацевтичної хімії)

3.Аналізувати інформацію про протікання аеробного окислювання глюкози в тканинах для оцінки енергетичного забезпечення організму в нормі і патології.

3.Аналізувати структуру АТФ (кафедра медичної і фармацевтичної хімії).

Для перевірки вихідного рівня Вам пропонується виконати ряд завдань.Завдання для самоперевірки і самокорекції вихідного рівня.Завдання 1. При взаємодії піровиноградної кислоти (ПВК) з 2,4-дінітрофенілгидразином у лужному середовищі з'явилося жовтогаряче фарбування. Яка речовина, що утворилася в результаті реакції, додало розчинові таке фарбування?А. Ацетил - КоА В. Гідразон піруватаС. ФенілпіруватD. Фенілуксусна кислотаЕ. Фенілаланін

Завдання 2. У гідролізаті за допомогою специфічних реакцій визначені наступні продукти гідролізу : аденин, рибоза, неорганічний фосфат. Яка речовина була піддана гідролізові?А. Аденозинтрифосфат В. Аденозин С. ЦитідинмонофосфатD. Урідин Е. ГуанозиндифосфатЗавдання 3. Лікар-лаборант для визначення кількості ПВК у сечі використовував каліброваного графіка. Які розчини пірувата використовував лаборант для побудови каліброваного графіка?

А. З низьким змістом піруватаВ. З високим змістом піруватаС. Позбавлені піруватаD. Стандартні розчини піруватаЕ. Розчини пірувата з додаванням кислотиЗавдання 4. У досліджуваному розчині утримуються оксі- і кетокислоти. За допомогою якої реакції можна визначити їхню наявність?А. Додаванням нітрату срібла і їдкого натру В. Додаванням крохмалюС. Додаванням хлорного заліза і розчину бромуD. Додаванням фенолфталеїнаЕ. Додаванням хромової суміші.Завдання 5. До розчину кислоти додали хлорид заліза , утворилося фіолетове фарбування. При додаванні розчину брому фарбування зникло. Виберіть кислоту, бромпохідне якої являє собою безбарвну сполуку.А. Молочна кислотаВ. Піровиноградна кислотаС. Яблучна кислотаD. Лимонна кислотаЕ. Гліколева кислота.


вихідного рівня :1 - В, 2 - А, 3 - D.Інформацію для заповнення вихідного рівня можна знайти в наступній

літературі:1.Тюкавкина Н.А.,Бауков Ю.И. Биоорганическая химия. -М.: Медицина, 1991. – С.263-2672.Лекції по біоорганичної хімії.



Основні теоретичні питання, що дозволяють виконати цільові види діяльності:1.Доля пірувата як основного проміжного продукту обміну вуглеводів в аеробних і анаеробних умовах.2.Ефекти Пастера і Кребтрі.3.Аеробне окислювання вуглеводів. Біологічне значення і механізм цього процесу.4.Підрахунок енергетичного балансу аеробного окислювання однієї молекули глюкози.5.Гіпоенергетичні стани, зв'язані з гіпоксією.6.Пентозофосфатний шлях окислювання глюкози. Біологічне значення і механізм цього процесу. Захворювання, зв'язані з недоліком глюкозо-6-фосфатдегідрогенази.

7. Кількісне визначення піровиноградної кислоти в сечі і клініко-діагностичне значення результатів дослідження.


1.Губський Ю.Г. Біологічна хімія.- Київ-Тернопіль.:Укрмедкнига, 2000.-С.137-142, 152-155, 156-162.2. Практикум з біологічної хімії / за ред. Склярова О.Я..- Київ: Здоров׳я, 2002 - С. 104 - 1053.Тестові завдання по біологічній хімії/ Під ред.Б.Г.Борзенко.-Донецьк,2000.-С. 73-104.4..Лекції по біохімії.5.Граф логічної структури (Додаток 1).6.Інструкція до практичного заняття.

Додаткова література 1.Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия.-М.: Медицина, 1998. - С. 343 - 359.2.Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия.-М.: Медицина, 1990. - С. 259 - 273.3.Николаев А.Я. Биологическая химия. -М.:Высшая школа, 1989.- С. 237 - 241, 256 - 260.4.Николаев А.Я. Биологическая химия. -М.: Высшая школа, 1998.-С.237-241,256-260.5.Кушманова О.Д., Ивченко Г.М. Руководство к лабораторным занятиям по биологической химии. -М.: Медицина, 1983. - С. 146 - 148.


Правильність рішення задач можна перевірити, зіставивши них з еталонами відповідей. Цільові навчальні задачі.Задача 1. У пацієнта, що страждає гіповітамінозом В1, у сечі різко підвищився зміст пірувата. Який процес вуглеводного обміну порушений у пацієнта?

А. Синтез глікогенуВ. ГлікогенолізС. Аеробне окислювання глюкозиD. ГлюконеогенезЕ. Перетворення галактози в глюкозу

Задача 2. У пацієнта, що страждає серцевою недостатністю, зміст пірувата в сечі склало 380 мкмоль/ доб. З гнобленням якого процесу зв'язана така зміна концентрації пірувата?

А. Розпаду глікогенуВ. ГліколізуС. Аеробного окислювання глюкозиD. ГлюконеогенезаЕ. Перетворення фруктози в глюкозу

Задача 3.У пробу, де протікав гліколіз, додали кисень. Утворення молочної кислоти припинилося. Утворенням якого кінцевого продукту закінчиться процес у цьому випадку?

А.Вуглекислого газу В. Фруктози С.Ацетил-КоА D. Пірувата Е. Молочної кислоти.

Задача 4. У пробу, де протікає аеробний гліколіз,додали розчини їдкого калію і 2,4-дінітрофенілгидразина. З'явилося жовтогаряче фарбування. Наявність якого проміжного продукту аеробного окислени вуглеводів було відкрито в пробі?

А. Лактата В. Глюкози С. Пірувата

D. Трифосфогліцерата Е. Фруктозо-6-фосфата

Задача 5.У пацієнта, що страждає ішемічною хворобою серця, після проведеного лікування енергетичне забезпечення серцевого м'яза значно покращилося. Скільки молекул АТФ забезпечує серцевому м'язові окислювання однієї молекули глюкози?

А. 12 АТФ В. 15 АТФ С. 2 АТФ D. 3 АТФ Е. 38 АТФ

Правильність рішень перевірте, зіставивши них з еталонами відповідей.Еталони відповідей до рішення цільових навчальних задач.

1 - З, 2 - С.Короткі методичні рекомендації до проведення заняття.

На початку заняття проводиться тестовий контроль вихідного рівня знань студентів і його корекція. Потім студенти приступають до виконання лабораторної роботи, використовуючи при цьому інструкцію.

Після виконання лабораторної роботи необхідно оформити протокол, зробити висновки до роботи, що перевіряє і контролює викладач. Проводиться аналіз самостійної роботи студентів і корекція. Наприкінці заняття проходить підсумковий контроль, підводяться підсумки роботи.





Перевірка і корекція вихідного рівня.


Учбова лабо-раторія



Хім. посуд, реактиви, ФЕК.

Аналіз самостійної роботи і корекція.





5

Інструкція до практичного заняття «Кількісне визначення піровиноградної кислоти в сечі». Принцип методу: Піровиноградна кислота, взаємодіючи з 2,4-дінітрофенілгидразином у лужному середовищі, утворить 2,4-дінітрофенілгидразони піровиноградної кислоти жовтогарячого кольору, інтенсивність фарбування яких пропорційна концентрації піровиноградної кислоти.Матеріальне забезпечення:Розчин їдкого калію 2,5 %Розчин 2,4-дінітрофенілгидразина 0,1%Досліджувана сеча, пробірки, піпетки, ФЕК.

Хід роботи: Наливають у пробірку 1мл сечі, додають 1мл 2,5% спиртового розчину КОН, перемішують 1 хвилину, потім доливають 0,5 мл 0,1% розчину 2,4-дінітрофенілгидразина, знову перемішують і залишають стояти на 15 хвилин при кімнатній температурі. Фотометрирують на ФЭКє.

Розрахунок: зміст піровиноградної кислоти в сечі (у мкмолях) проводять по готовому каліброваному графіку. Знайдену величину множать на добовий діурез (1500 мл для чоловіків і 1200 мл для жінок і на коефіцієнт 11,2 для перекладу в систему «СІ») і одержують зміст ПВК у добовій сечі. За добу в нормі із сечею виділяється 113,7-283,9 мк молей піровиноградної кислоти .

ВИСНОВКИ:


МЕТАБОЛІЗМ ЛІПІДІВ ТА ЙОГО РЕГУЛЯЦІЯ

Актуальність теми. Ліпіди організму значно розрізняються за структурою та функціями в живій клітині. В організмі людини та тварин ліпіди виконують функції акумуляторів та постачальників енергії, вони є необхідними компонентами структури клітин, особливо біологічних мембран. Ліпіди захищають органи і тканини від механічних пошкоджень. Певні класи ліпідів (гормони, вітаміни) є фізіологічно активними речовинами.

Ліпіди, як і всі біологічні макромолекули, включаються до метаболічних перетворювань. З порушеннями ліпідного обміну пов’язані такі хвороби як атеросклероз, ожиріння, цукровий діабет. Існують також ензимопатії з класу ліпідозів, які належать до «лізосомних хвороб», спричинених генетичними дефектами в синтезі певних гідролітичних ферментів катаболізму складних біомолекул. У зв’язку з цим перед лікарями стоїть важливе завдання не тільки діагностики, лікування, але й профілактики порушень ліпідного обміну.

Загальна мета змістовного модуля «Обмін ліпідів і його регуляція»: вміти аналізувати процеси метаболізму ліпідів за умов норми та патології для наступного використання цих даних у клініці внутрішніх хвороб.

Конкретні цілі: Цілі вихідного рівня:

Уміти:

1. Аналізувати особливості травлення ліпідів у нормі та його можливі порушення

1. Інтерпретувати структуру тканин людини (кафедра гістології)

2. Аналізувати метаболізм жирних кислот і його можливі порушення

2. Інтерпретувати дані про структуру, властивості та методи дослідження простих і складних ліпідів (кафедра медичної та фармацевтичної хімії)

3. Аналізувати метаболізм холестерину та його можливі порушення

4. Аналізувати метаболізм триацил-гліцеролів і його можливі порушення

5. Аналізувати метаболізм фосфо-гліцеридів і його можливі порушення

6. Аналізувати особливості транспорту екзогенних і ендогенних ліпідів і його можливі порушення

Тема 2.11 СТРУКТУРА ТА ФУНКЦІЇ КЛІТИННИХ МЕМБРАН


Вивчення біологічних мембран необхідно для розуміння таких процесів як взаємодія кліток при утворенні тканин, трофіка тканин, фагоцитоз, секреція, трансформація енергії в клітці. Структура і функція мембран порушуються при ряді захворювань і складають істотний етап патогенезу хвороби.

Мембрани є найбільш розповсюдженими клітинними органелами. Основними мембранними структурами клітки є плазматична мембрани, эндоплазматичний ретикулум, апарат Гольджи, мітохондріальна та ядерна мембрани. Кожна з них має свої структурні особливості і виконує специфічні функції, але усі вони мають загальну структуру.


Загальна мета.

На підставі аналізу хімічного складу ліпідів клітинних мембран інтерпретувати фізико-хімічні властивості, функції мембран та мембранні патології.


Уміти:

1. Аналізувати, ґрунтуючись на якісних реакціях, компоненти гліцерофосфоліпідів клітинних мембран.

1. Аналізувати процес гідролізу ліпідів (кафедра медичної і фармацевтичної хімії)

2.Інтерпретувати амфіфільність ліпідів клітинних мембран, як основу їхньої виборчої проникності.

2.Інтерпретувати гідрофобність і гідрофільність компонентів складних ліпідів(кафедра медичної і фармацевтичної хімії).

3.Інтерпретувати фізико-хімічні властивості складних ліпідів мембран, що забезпечують взаємодію з білковими компонентами.

3.Інтерпретувати ступінь гідрофільності радикалів амінокислот (кафедра медичної і фармацевтичної хімії)

4. Інтерпретувати роль процесів перекісного окислювання мембранних ліпідів у підтримці структурної цілісності мембран кліток і регуляції клітинної відповіді.


Завдання для самоперевірки і самокорекції вихідного рівня.Завдання 1. З мозку експериментальної тварини екстрагували органічними розчинниками складений компонент і провели його гідроліз. У результаті якісних реакцій у гідролізаті знайшли фосфорну кислоту, гліцерин, жирні кислоти, холін. Яка речовина була виділена ?

А. ХолестеролВ. ТригліцеридС. ФосфатидилсеринD. ЛецитинЕ. Фосфатидна кислота

Завдання 2. З печінки пацюка органічними розчинниками екстрагували речовину клітинних мембран і гідролізували іі. У гідролізаті знайшли сфінгозин, фосфорну кислоту, холін, пальмітинову кислоту. Яку речовину екстрагували з мембран клітин печінки?

А. ХолестеролВ. ТрістеаратС. СфінгомієлінD. ФосфатидилхолінЕ. Кефалін

Завдання 3. В експерименті із селезінки пацюків виділили білок, гідролізували його на амінокислоти і досліджували амінокислотний склад гідролізату методом хроматографії на папері. Яка з амінокислот гідролізату мігрує далі від лінії старту на хроматограмі?

А. ГліцинВ. ГлутамінС. АспарагинD. ВалінЕ. Аргінін

Завдання 4. В експерименті провели кислотний гідроліз ліпідів, які виділені з печінки пацюка:

О - СН2 – СН2 – NН3+

Які компоненти були виявлені в гідролізаті?А. ГліцеринВ. ХолестеролС. ЭтанолD. ХолінЕ. Бутанол

Завдання 5. В експерименті провели кислотний гідроліз ліпідів жирової тканини пацюка, що мають наступну структуру: СН2 – О – СО – С17 Н35

I CН – О – СО – С 15Н29

I СН2 – О – СО – С17 Н29

Які компоненти були виявлені в гідролизаті?А. Пальмітоолеїнова кислотаВ. СфінгозинС. Лінолева кислотаD. Масляна кислотаЕ. Арахідонова кислота


вихідного рівня:1 – D, 2 – С.

Інформацію для заповнення вихідного рівня можна знайти в наступній літературі:

1.Тюкавкина Н.А., Бауков Ю.И. Биоорганическая химия. М.: Медицина, 1991. – С. 314-321, 462 – 466.

2.Лекції по біоорганічнсї хімії.



Основні теоретичні питання, що дозволяють виконати цільові види діяльності:

1. Біологічні мембрани: будівля, біологічна роль.

2. Структура і властивості ліпідів клітинних мембран:

а) гліцерофосфоліпіди;б) сфінголіпіди;в) гліколіпіди;г) холестерол.

3. Мембранні білки. Внесок мембран у регуляцію рецепторної відповіді.4. Перекісне окислювання ліпідів (ПОЛ). Підтримка структурно-функціональної цілісності мембран.5. Механізми трансмембранного транспорту речовин.

6. Методика виділення лецитинів і вивчення їхнього складу.


1.Губський Ю.Г. Біологічна хімія.- Київ-Тернопіль.:Укрмедкнига, 2000.-С. 78-85.2.Тестові завдання по біологічній хімії/ Під ред.Б.Г.Борзенко.-Донецьк,2000.-С.273-275.3.Лекції по біохімії.4.Граф логічної структури (Додаток 1).5.Інструкція до практичного заняття.

Додаткова література 1.Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия.-М.: Медицина,1998.-С. 194-203, 298-312. 2.Николаев А.Я. Биологическая химия. -М.:Высшая школа, 1998. - С. 178-199.

Після вивчення перерахованих вище питань для самоперевірки засвоєння матеріалу по досліджуваній темі Вам пропонується вирішити наступні цільові навчальні задачі.


Задача 1. В експерименті на пацюках вивчали механізм усмоктування глюкози в кишечнику. Знайшли уповільнення усмоктування під дією інгібіторів синтезу АТФ. Яка особливість активного транспорту речовин через біологічні мембрани?

А. Перенос речовин по градієнті концентраціїВ. Перенос речовин проти градієнта концентраціїС. Перенос речовин здійснюється без допомоги білків-переносниківD. Швидкість переносу залежить від концентрації стерпних речовинЕ. Залежність швидкості переносу від концентрації стерпних речовин має лінійний характер

Задача 2. У процесі експерименту студенти виділили клітинні мембрани еритроцитів і досліджували їхні складені компоненти. Які сполуки були виділені з мембран?

А. ХромопротеіниВ. Нуклеопротеіни

С. ФосфоліпідиD. ТриацилгліцеридиЕ. Урати

Задача 3. З мембран гепатоцитів печінки пацюків експериментально виділили гормональні рецептори глюкагону та адреналіну і ідентифікували їхню структуру. Яка хімічна природа гормональних рецепторів?

А. НуклеопротеіниВ. ГлікопротеіниС. Фосфоліпіди D. СфінгомієліниЕ. Ліпопротеіни

Задача 4. Виборча проникність клітинних мембран обумовлена амфифільністю їхніх структурних компонентів. Укажіть структурні компоненти, мембранних фосфоліпідів, які забезпечують гідрофобні властивості.

А.Этаноламін В. Сфінгозин С. ХолінD. Олеїнова кислотаЕ.Фосфорна кислота

Задача 5. Виборча проникність мембрани не дозволяє рядові з'єднань проникати усередину клітки і виходити з неї. Виберіть ці з'єднання з нижчеперелічених.

А.Гормони білкової природиВ. Стероідні гормониС.Глюкозо-6-фосфатD. Глюкоза Е. Пальмітинова кислота

Правильність рішення перевірте, зіставивши них з еталонами відповідей.Еталони відповідей до рішення цільових навчальних задач:1 – В, 2 – С, 3 – В.





Час У хв.




Перевірка і корекція вихідного рівня.


Учеб-ная лабо-ратория


60 Граф логич. структури (Прил. 1), інструкція .


Самоперевірка і корекція засвоєння матеріалу.


Підсумковий тестовий контроль.



10

Інструкція до лабораторної роботи “Структура і функції клітинних мембран ” Принцип методу: Жовток курячого яйця дуже багатий фосфоліпідами

(лецетинами), тому є зручним об'єктом для виділення лецитинів і вивчення їхніх хімічних властивостей. Витяг лецитинів з жовтка здійснюють зі спиртового розчину, насиченого хлористим кадмієм. При цьому випадає білий осад кадмиєвого лецитину.Матеріальне забезпечення: курячий жовток, етиловий спирт, 10% розчин NaOH, 10% розчин НСI, K2SO4 кристал., пробірки, скляна паличка, фільтрувальний папір, лійки, водяна лазня.

Хід роботи. Витяг лецитинів з жовтка. 0,5-1 г жовтка поміщають у пробірку, додають 3-5 мл гарячого спирту, нагрівають на водяній лазні при 50-60 С протягом 10-15 хвилин і ретельно перемішують уміст скляною паличкою. По закінченні екстракції рідину фільтрують у суху пробірку і з фільтратом проробляють реакції на лецитин.

1. Гідроліз лецитинів і визначення продуктів гідролізу.Більшу частину фільтрату лецитинів упаривают у пробірці, додають 2-3 мол 10%

розчину NaOH і кип'ятять протягом 5-10 хв. Відбувається гидролітичний розпад лецитину з відщіпленням холіну, жирних кислот, гліцерину і фосфорної кислоти. У гидролизаті встановлюють наявність жирних кислот, гліцерину і фосфорної кислоти.

2. Гідролизат розбавляють невеликою кількістю води і підкисляють 10% розчином НСІ: випадає осад вільних жирних кислот. Осад одфільтровують ; фільтрат нейтралізують 10% розчином NaOH й упаривают на водяній лазні досуха.

3. Частина сухого залишку змішують з декількома кристалами К2SO4 і нагрівають. При цьому відчувається різкий запах акролеіну, що утворився з гліцерину і фосфорної кислоти. ВИСНОВКИ:


Додаток 1.Граф логічної структури

Мембранний транспорт

Взаимодействие за счет ионных связейВзаємодія за рахунок

гідрофобных зיвязківАмфифільність

ГидрофільніГідрофобніГидрофобні

компоненти

Гідрофільні

компоненти

АмінокислотиГліцеринВисша жирна кислота

Фосфорна кислота

Азотисті сполуки

Перекісне окислювання ліпідів

Регуляція метаболізмуВідновлення мембранПатології

Гідролиз гліцерофосфоліпііов

Гідроліз білків

Гліцерофосфоліпіди Білки

Хімічний склад клітинних мембран

Тема 2.12 ДОСЛІДЖЕННЯ ОСОБЛИВОСТЕЙ ТРАВЛЕННЯ ЛІПІДІВ.

ПОРУШЕННЯ ТРАВЛЕННЯ ЛІПІДІВ ТА

ТРАНСПОРТУ В КРОВІ ЕКЗОГЕННИХ ЛІПІДІВ

Актуальність теми.Перетравлення ліпідів у шлунково-кишковому тракті – складний біохімічний

процес. Для створення фізіологічних умов гідролізу ліпідів у кишках необхідно повноцінне функціонування декількох органів: печінки, підшлункової залози, тонкої кишки. Отже, перетравлення й усмоктування ліпідів у кишках - це результат інтеграції роботи перерахованих вище органів. Дефект участі цих органів у засвоєнні харчових ліпідів організмом приводить до різних захворювань, порушенню обміну жирів. Так, зниження синтезу жовчних кислот у печінці, патологія жовчоутворення і жовчовиділення приводить до розвитку стеатореи (наявність збільшеної кількості жирів у фекальних масах), створює перешкоду для усмоктування продуктів гідролізу жирів, сприяє розвиткові гіповітамінозу групи жиророзчинних вітамінів. Тому знання механізму перетравлення й усмоктування ліпідів необхідно майбутнім лікарям. Ці знання будуть потрібні при вивченні патологічної фізіології, фармакології. внутрішніх хвороб, хірургічних хвороб.


Вміти інтерпретувати особливості переватравлення ліпідів у кишках в нормі і при патології для наступного використання в клініці внутрішніх хвороб.

Конкретні цілі : Мети вихідного рівня: Уміти:

1.Аналізувати результати визначення кінетики дії панкреатичної ліпази за методом титрування .

1.Інтерпретувати принципи титрування жирних кислот (кафедра медичної і фармацевтичної хімії).

2. Інтерпретувати вплив жовчних кислот на процес емульгування жирів і на активність панкреатичної ліпази.

2.Інтерпретувати структуру жовчних кислот і механізм дії эмульгаторів (кафедра медичної і фармацевтичної хімії).

3. Інтерпретувати патологічні стани, зв'язані з порушенням умов перетравлення й усмоктування ліпідів

3.Інтерпретувати структури триацилгліцеролів і продуктів їхнього гідролізу (кафедра медичної і фармацевтичної хімії).

4. Аналізувати зміни в системі транспортних ліпідів – хіломікронів, ЛПДНЩ при патології, інтерпретувати їхнє функціональне значення

4. Інтерпретувати гідрофобні й амфіпатичні властивості ліпідів (кафедра медичної і фармацевтичної хімії


Завдання для самоперевірки і самокорекції вихідного рівня Завдання 1. У колбу налили молоко, додали екстракт підшлункової залози, що містить ліпазу, індикатор фенолфталеїн. Утворилися жирні кислоти, що титрували їдким натром

до утворення рожевого фарбування розчину. У яких одиницях виражають результати титрування?

А. М моль/л В. Мкмоль/л

С. Миллилитрах Д. Грамах Е. Мкмоль/ч.мол.

Завдання 2. У розчин, з виділеними з касторової олії жирними кислотами, додали 3 краплі бромної води, що привело до його знебарвлення. Про що доводить дана проба?

А. Наявність в олії неграничних жирних кислот В. Наявність в олії граничних жирних кислот С. Наявність в олії жирних кислот з парною кількістю вуглецевих атомів Д. Наявність в олії жирних кислот з непарною кількістю вуглецевих атомів

Е. Наявність в олії натрієвих і калієвих солей жирних кислот.

Завдання 3. При додаванні до 1 краплі неемульгованого жиру солей жовчних кислот утворилося 1012 дрібних крапель жиру. Якою властивістю жовчних кислот можна пояснити їх эмульгуючу дію?

А. Амфіфільністю В. Розчинністю тільки у воді С. Розчинністю тільки в неполярних розчинниках Д. Нерозчинністю у воді Е. Нерозчинністю в органічних розчинниках.

Завдання 4. Жовчні кислоти, беручи участь у перетравленні жирів, сприяють їхньому емульгуванню. Яке з нижчеперелічених з'єднань має найбільш виражені поверхнево-активні властивості?

А. Холева кислота В. Глікохолева кислота С. Таурохолева кислота Д. Хенодезоксіхолева кислота Е. Натрієва сіль глікохолевої кислоти.

Завдання 5. З їжею тваринного походження в шлунково-кишковий тракт людини надійшов триацилгліцерид, де відбувся його ферментативний гідроліз. Який кінцевий продукт утворився в результаті цього процесу? А. Холестерин В. Жовчна кислота

С. Сфінгозин Д. Жирна кислота Е. Холін

Завдання 6. У розчині за допомогою специфічних реакцій визначені наступні продукти гідролізу: гліцерин і жирні кислоти. Яка речовина була гідролізована? А. Холестерин

В. Триацилгліцерол С. Фосфатидилхолін Д. Холева кислота Е. Сфінгозин.

Завдання 7. Міцела представлена гідрофобним ядром і амфіфільним шаром. Які ліпіди можуть входити до складу ядра?

А. Триацилгліцероли В. Ефіри холестерину

С. Фосфоліпіди Д. Холестерин Е. Моноацилгліцероли.


вихідного рівня 3 - А; 5 - Д.Інформацію для заповнення вихідного рівня можна знайти в наступній

літературі:1. Тюкавкина Н.А.,Бауков Ю.И. Биоорганическая химия. М.: “Медицина”, 1991. – С. 457-469, 483-489.2.Черных В.П., Гриценко И.С., Лозинский М.О., Коваленко З.И. Общий практикум по органической химии. Харьков.: «Золотые страницы», 2002. – С.401-4063.Лекції з біорганічної хімії.



Основні теоретичні питання, що дозволяють виконати цільові види діяльності:1. Механізм перетравлення триацилгліцеридів, фосфоліпідів, ефірів холестерину.2. Усмоктування продуктів гідролізу триацилгліцеридів, фосфоліпідів і холестерину3. Структура, властивості жовчних кислот і їхня роль у перетравленні ліпідів і усмоктуванні продуктів гідролізу.4. Ресинтез тригліцеридів і фосфоліпідів у кишках.

5. Транспорт екзогенних ліпідів кров'ю. Поняття про хіломікрони і ЛПДНЩ.6. Захворювання, зв'язані з порушенням перетравлення ліпідів у шлунково-кишковому тракті і транспорту екзогенних ліпідів кров'ю (стеаторея, гіперхіломікронемія).

Знайти матеріал для освоєння цих питань можна в одному з наступних джерел. Обов'язкова література

1. Губський Ю.І. Біологічна хімія. – Київ – Тернопіль: Укрмедкнига, 2000. – С. 190-194, 224-228, 389, 396-398.2. Практикум з біологічної хімії/ За ред. проф. Склярова О.Я. – Київ: Здоровий ' я, 2002. – С.130-133, 136-1393. Тестовые задания по биологической химии/ Под ред.Б.Г.Борзенко.-Донецк,2000.-С. 104-1474. Лекції з біохімії.5. Граф логічної структури (Додаток 1).6. Інструкція до практичного заняття.

Додаткова література 1.Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия.-М.: “Медицина”,1998.-С.363-370/2.Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия.-М.: “Медицина”,1990.-С.276-291.3.Николаев А.Я. Биологическая химия. -М.:”Высшая школа”, 1998.-С. 279-283, 284-286, 292-295.4. Пустовалова Л.М. Практикум по биохимии.- Ростов-на-Дону.: “Феникс”, 1999.-С.148-161.

Після вивчення перерахованих вище питань для самоперевірки засвоєння матеріалу з досліджуваної теми Вам пропонується виконати цільові навчальні задачі. Правильність рішення задач можна перевірити, зіставивши них з еталонами відповідей.

Цільові навчальні задачі.Задача 1. У колбу налили молоко, додали екстракт підшлункової залози, що містить

ліпазу, індикатор фенолфталеїн. В іншу колбу, крім перерахованого вище, додали жовч. Жирні кислоти, що утворилися, титрували їдким натром. На титрування другої проби пішло більшу кількість лугу. З якої причини?

А..Жовчні кислоти активують ліпазуВ. Жовчні кислоти ингибують ліпазу С. Жовчні кислоти емульгують жири молока Д. Жовчні кислоти титруються їдким натром Е. Жовчні кислоти змінюють дію індикатора

Задача 2. Кал хворого на хворобу жовчних шляхів містить нерозщеплений жир і має сірувато-білий колір. Укажіть можливу причину цього явища.

А. Порушення надходження жовчі у кишки.В. Порушення усмоктування жиророзчинних вітамінів.С. Зниження активності панкреатичної ліпазиД. Відсутність панкреатичної ліпази.

Е. Порушення надходження в кишечник бікарбонатів

Задача 3. У хворого, що страждає на жовчнокам’яну хворобу, розвилася обтурація жовчної протоки, у калі утримується багато нерозщепленого жиру. Чим можна пояснити порушення перетравлення жиру в цього хворого?

А. Відсутністю панкреатичних фосфоліпаз.В. Відсутністю эмульгуючої дії солей жовчних кислот на гідрофобні жири.С. Відсутністю панкреатичної ліпази.Д. Неможливістю утворення змішаних міцел у кишках.Е. Наявністю в міцелах жовчі великої кількості холестерину.

Задача 4. В експерименті показано, що утворення парних жовчних кислот підсилює їхня здатність эмульгувати жири. Назвіть кислоту, що має найбільш сильну эмульгуючу дію.

А. Холева В. Дезоксихолева С. ГлікохолеваД. ХенодезоксихолеваЕ. Літохолева

Задача 5. У хворого на панкреатит у калі виявлена велика кількість неперетравленого жиру. Чим можна пояснити порушення процесу перетравлення жиру в цього хворого?

А. Зменшенням надходження жовчі в кишечникВ. Збільшенням надходження панкреатичних фосфоліпаз у кишки

С. Зменшенням надходження панкреатичної ліпази в кишки Д. Неможливістю утворення змішаних міцел у кишках Е. Порушенням усмоктування довголанцюгових жирних кислот у кишках.

Задача 6. Харчові жири в ШКТ піддаються ферментативному гідролізові. У якому відділі ШКТ відбувається розщеплення цих речовин у дорослих людей? А. У ротової порожнині

В. У товстій кишці С. У шлунку Д. У тонкій кишці Е. У стравоході

Задача 7. У хворого на хронічний гепатит виявлене значне зниження синтезу і секреції жовчі. Перетравлення й всмоктування яких речовин у кишках буде порушено в цього хворого?

А. БілківВ. ЖирівС. ВуглеводівД. Водорозчинних вітамінівЕ. Нуклеопротеїнів.

Правильність рішення перевірте, зіставивши них з еталонами відповідей.Еталони відповідей до рішення цільових навчальних задач.1.- А, 7 – У

Короткі методичні рекомендації до проведення заняття

На початку заняття проводяться тестовий контроль вихідного рівня знань студентів і його корекція. Потім студенти приступають до виконання лабораторної роботи, використовуючи при цьому інструкцію.

Після виконання лабораторної роботи оформляється протокол, робляться висновки до роботи, що перевіряє і контролює викладач. Проводиться аналіз самостійної роботи студентів і корекція. Наприкінці заняття проходить підсумковий контроль, підводяться підсумки заняття.


Час у хв.






Учеб-ная лаборатория





40

Підсумковий контроль. 15 Збірник тестів.Підведення підсумків заняття.

5

Інструкція до практичного заняття «Кінетика дії панкреатичної ліпази»

Принцип роботи: швидкість дії ліпази в окремих порціях молока визначається по кількості жирних кислот, що утворяться при гідролізі жиру молока за визначений час. Кількість жирних кислот визначають титруванням лугом. Матеріальне забезпечення: молоко, витяжка з підшлункової залози, 0,5 % розчин фенолфталеїну, 0,05н розчин їдкого натру, склянки, колби піпетки, пробірки, бюретки, штативи.

Хід роботи :У дві склянки наливають по 10 мл молока і по 1 мл витяжки з підшлункової залози. В одну склянку доливають 1 мл води, а в іншій – 1мл жовчі. Рідину в склянках швидко перемішують. З кожної склянки відбирають по 1мл суміші в колбу, додають 1-2 краплі 0,5 % розчину фенолфталеїну і титрують 0,05н. розчином їдкого натру до рожевого фарбування, що не зникає протягом 30 секунд. Потім обидві склянки із сумішшю, що залишилася, поміщають у термостат при 37◦С. Через кожні 10 хвилин зі склянки відбирають по 1 мл суміші і титрують 0,05н. розчином їдкого натру в присутності фенолфталеїну до рожевого фарбування. Проводять 5-6 таких визначень і на підставі отриманих даних будують дві криві, що відбивають процес гідролізу жиру під дією ферменту ліпази в часі й у залежності від наявності або відсутності жовчі.

1. Результати заносять у таблицю і представляють графічно.

Час інкубації в хвилинах

Кількість мл 0,05н NаОН, що пішло на титрування Проба з жовчю Проба без жовчіУсього на пробу

Нейтралізовано жирними кислотами

Усього на пробу

Нейтралізовано жирними кислотами

01020304050

Графік дії ліпази в часі Кількість

мл 0,05 н NаОН,що пішло на 5титрування

4

3

2

1

час у хвилинах

0 10 20 30 40 50

ВИСНОВКИ:



ПЕРЕТРАВЛЕННЯЛІПІДІВ

ФЕРМЕНТЫ СУБСТРАТЫ ПРОДУКТЫ

Метод определения активности панкреатической липазы по

продуктам реакции

Изменение активности панкреатической липазы под действие желчных кислот

Патогенез и диагностика заболеваний желудочно-кишечного тракта

Тема 2.13 ДОСЛІДЖЕННЯ ОБМІНУ ЖИРНИХ КИСЛОТ ТА КЕТОНОВИХ ТІЛ.

БЕТА-ОКИСЛЕННЯ ЖИРНИХ КИСЛОТ.

БІОСИНТЕЗ І БІОТРАНСФОРМАЦІЯ ХОЛЕСТЕРОЛУ.

ПОРУШЕННЯ ЛІПІДНОГО ОБМІНУ: АТЕРОСКЛЕРОЗ.

Актуальність теми.Холестерин широко розповсюджений у природі і є частиною їжі людини. В

організмі людини він виконує ряд важливих функцій: структурну, служить попередником у синтезі стероЇдних гормонів, вітаміну Д, жовчних кислот. З порушенням обміну холестерину зв'язані такі хвороби століття, як атеросклероз, ішемічна хвороба серця, жовчно–кам'яна хвороба. Тому розуміння метаболізму, транспорту і регуляції обміну холестерину актуально при вивченні цих захворювань.

Одним з важливих показників жирового обміну є зміст кетонових тіл у крові, що утворяться у великих кількостях при посиленому розпаді тригліцеридів. Їхня концентрація в крові підвищується при цукровому діабеті, голодуванні, приводячи до розвитку коматозного стану.

У зв'язку з вищевикладеним, визначення кетонових тіл і холестерину в крові має велике значення для діагностики захворювань, зв'язаних з порушенням обміну тригліцеридів і холестерину.

Тепер ознайомтеся з цілями заняття.Загальна мета.Вміти інтерпретувати результати визначення концентрації холестерину в крові і

кетонових тілах у сечі для оцінки стану проміжного обміну ліпідів з метою використання на клінічних кафедрах при вивченні захворювань, викликаних порушеннями метаболізму ліпідів.


Уміти:

1.Інтерпретувати енергетичну функцію ліпідів

1. Інтерпретувати структуру триацилгліцеридів як з'єднань, високонасичених атомами водню (кафедра медичної і фармацевтичної хімії).

2.Аналізувати наявність кетонових тіл у сечі.

2 Інтерпретувати властивості кетонових тіл як кислот (кафедра медичної і фармацевтичної хімії).

3.Аналізувати кількісний зміст холестерину в крові.

3.Інтерпретувати структуру холестерину як вторинного спирту -похідного циклопентанпергідрофенантрену (кафедра медичної і фармацевтичної хімії).

4. Інтерпретувати патологічні стани, зв'язані з порушеннями метаболізму холестерину і кетонових тел.

Для перевірки вихідного рівня Вам пропонується виконати ряд завдань.Завдання для самоперевірки і самокорекції вихідного рівня

Завдання 1. Досліджувана речовина піддали гідролізові і за допомогою якісних реакцій визначили в гідролізаті жирні кислоти і гліцерин. Яка речовина досліджувалася?

А. Холева кислота

В. ТригліцеридС. Ефір холестеринуД. Фосфатидилхолин Е. Холестерол

Завдання 2. При гідролізі речовини утворилися з'єднання, максимально насичені атомами водню.. Яка речовина досліджувалася?

А. Нуклеїнові кислотиВ. ТригліцеридиС. Прості білкиД. Глікоген Е. Крохмаль

Завдання 3. У досліджуваній сечі визначили виражену кислу реакцію за рахунок речовини, що володіє властивостями кетонів. Яке з перерахованих речовин може обумовити така зміна рН сечі?

А. Ацетон

В. Бурштинова кислотаС. Вугільна кислотаД. АцетоацетатЕ. Оцтова кислота

Завдання 4. Яке з перерахованих з'єднань має в структурі кільце циклопентанпергідрофенантрену?

А. ПіролВ. ПіримідинС. ХолестеринД. ПурінЕ. Тіазол

Завдання 5. У сечі хворого з вираженою кислою реакцією визначили зміст 2-гідроксибутірату. З якого попередника він може утворитися?

А. Ацетону В. АцетоацетатуС. Масляної кислотиД. Бурштинової кислотиЕ. Гама- оксимасляной кислоти.


вихідного рівня1. - У, 4. - С.Інформацію для заповнення вихідного рівня можна знайти в наступній

літературі.1.Тюкавкина Н.А.,Бауков Ю.И. Биоорганическая химия. М.: “Медицина”, 1991. – С. 486-488, 181-183.2.Черных В.П., Гриценко И.С., Лозинский М.О., Коваленко З.И. Общий практикум по органической химии. Харьков.: «Золотые страницы», 2002. – С.271-297, 401-406.3.Лекції з біоорганічної хімії.

Зміст навчання. Зміст навчання повинен забезпечувати досягнення цілей навчання, чому сприяє граф логічної структури досліджуваної теми (Додаток 1).

Основні теоретичні питання, що дозволяють виконати цільові види діяльності:

1. Внутрішньоклітинний ліполіз триацилгліцеринів і його регуляція.2. β-Окислювання жирних кислот і підрахунок енергетичного балансу.

3. Окислювання гліцерину і підрахунок енергетичного балансу.4. Метаболізм кетонових тіл.5. Причини і механізм розвитку кетонемії і кетонурії.6. Синтез холестерину і його регуляція, транспорт холестерину.7. Роль ЛПНЩ і ЛПВЩ у розвитку атеросклерозу.8. Методика кількісного визначення холестерину в крові і кетонових тіл у сечі. Клінічне значення цих досліджень.


1. Губський Ю.І. Біологічна хімія. – Київ – Тернопіль: Укрмедкнига, 2000. – С. 190-2002. Практикум з біологічної хімії/ За ред. проф. Склярова О.Я. – Київ: Здоровий ' я, 2002. – С. 3.Тестовые задания по биологической химии/ Под ред.Б.Г.Борзенко.-Донецк,2000.-С.114-120.4.Лекції з біохімії.5.Граф логічної структури (Додаток 1).6.Інструкція до практичного заняття.

Додаткова література 1.Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия.-М.: “Медицина”,1998.-С. .370-380, 390-402, 404-405, 574-5762.Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия.-М.: “Медицина”,1990.-С. 292-300, 309-3123.Николаев А.Я. Биологическая химия. -М.:”Высшая школа”, 1998.-С..4. Пустовалова Л.М. Практикум по биохимии.- Ростов-на-Дону.: “Феникс”, 1999.-С.176-182, 195-196.

Після вивчення перерахованих вище питань для самоперевірки засвоєння матеріалу по досліджуваній темі Вам пропонується виконати цільові навчальні задачі. Правильність рішення задач можна перевірити, зіставивши них з еталонами відповідей.

Цільові навчальні задачі.Задача 1. У результаті експерименту встановлено, що при інтенсивній фізичній роботі активується мобілізація нейтральних жирів з депо. Який фермент каталізує цей процес?

А. ПепсинВ. Тригліцеридліпаза

С. ЛіпопротеїнліпазаД. ЭндопептидазаЕ. Фосфоліпаза

Задача 2. У пацюків у результаті тривалого голодування виявлена активація внутрішньоклітинного ліполізу за участю тригліцеридліпази. Яким гормоном активується цей фермент?

А. ІнсуліномВ. ГлюкагономС. КальцитоніномД. ОкситоциномЕ. Холекальциферолом

Задача 3. В експериментальної тварини, що не получала з їжею деякі вітаміни, виявлене порушення розпаду ВЖК у печінці. При відсутності якого вітаміну в їжі може порушитися цей процес ?

А. ТіамінуВ. РібофлавінуС. Піридоксину

Д. Фоліевої кислотиЕ. Кобаламину

Задача 4. Як енергетичний матеріал пальмитат використовується в багатьох тканинах. Скільки молекул АТФ утвориться при повному окислюванні цієї кислоти?

А. 2 мол.В. 38 мол.С. 130 мол.Д. 145 мол.Е. 128 мол.

Задача 5. β-Окислювання - специфічний для жирних кислот шлях розпаду. У чому полягає його сутність?

А. ВЖК декарбоксилюєтьсяВ. Вуглецевий ланцюг ВЖК зменшується на один вуглецевий атомС. Молекула ВЖК окисляється до молекул ацетил-КоАД. Молекула ВЖК окисляється до молекул пируватуЕ. ВЖК перетворюється в кетонові тіла

Задача 6. В експериментальної тварини, що получали з їжею надлишок вуглеводів, виявлене зниження активності ацилкарнітинтрансферази і швидкості β-окислювання ВЖК у печінці. Назвіть інгібітор цього ферменту

А. Ацетил Коа В. Малат С. Малоніл- Коа Д. Оксалоацетат Е. АДФ

Задача 7. Використання інгібітору тканинного дихання антиміцину в експерименті в пацюків, приводить до порушення β-окислювання ВЖК. Який метаболіт цього окислювання є субстратом тканинного дихання? А. β-оксиацил-КоА

В. β-кетоацил-КоАС. Ацетоацетил-КоА Д. Ацетил-КоАЕ. Еноил-КоА

Задача 8. З організму людини щодня виводиться близько 1 г холестерину. Яким чином виводиться цей продукт? А. За допомогою хіломикронів

В. У виді солей жовчних кислотС. Із сечею у вільному видіД. У виді стероїдних гормонівЕ. Розщеплюється до ацетил-КоА

Задача 9. Хронічне запалення печінки і жовчного міхура в пацієнта, у раціоні якого переважала їжа тваринного походження, привело до розвитку жовчнокам'яної хвороби. З якою метою для лікування цієї хвороби лікар призначив хенодезоксихолеву кислоту?

А. Для розчинення жовчних каменів В. Для збільшення розчинності в жовчі білірубінуС. Для прискорення мобілізації жируД. Для активації утворення ЛПДНЩЕ. Для зниження синтезу ендогенного холестерину

Задача 10. У пацієнта з інфарктом міокарду, рівень холестерину в плазмі крові склав 12,6 ммоль/л. Який нормальний зміст цієї речовини в плазмі крові?

А. 1,9-3,7 ммоль/лВ. 6,4-8,3 ммоль/лС. 3,9-6,5 ммоль/л Д. 0,5-1,5 ммоль/л

Е. 9,6-14,3 ммоль/л

Правильність рішення перевірте, зіставивши них з еталонами відповідей.Еталони відповідей до рішення цільових навчальних задач.1. – В, 10 -СНа занятті проводиться тестовий контроль вихідного рівня знань студентів і його

корекція. Перевіряється виконання домашнього завдання. Потім студенти приступають до виконання лабораторної роботи, використовуючи при цьому інструкцію.

Після виконання лабораторної роботи необхідно оформити протокол, зробити висновки до роботи, що перевіряє і контролює викладач.

Наприкінці заняття проходить підсумковий контроль, підводяться підсумки заняття.


Час у хв.


Обладнення Місцепровед.








40




5

Інструкція до практичного заняття: «Кількісне визначення холестерину в крові і кетонових тілах у сечі»

Робота 1. Реакція Ліберманна – Бурхардта на холестерин.Принцип роботи заснований на здатності розчину холестерину в хлороформі

давати з оцтовим ангідридом і концентрованою сірчаною кислотою зелене фарбування.Матеріальне забезпечення: екстракт холестерину, оцтовий ангідрид,

концентрована сірчана кислота, піпетки, пробірки.Хід роботи: до 1 мл хлороформного екстракту холестерину додають 10 краплі

оцтового ангідриду і 2 краплі концентрованої сірчаної кислоти, добре перемішують і спостерігають зелене фарбування.

Робота 2. Визначення загального холестерину в сироватці крові по методу Илька.Принцип роботи заснований на реакції Ліберманна – Бурхардта (див. вище).Матеріальне забезпечення: сироватка крові, оцтовий ангідрид, концентрована

сірчана кислота, піпетки, пробірки, мірні циліндри, термостат, ФЭК, кювети. Хід роботи: на дно сухої мірної пробірки вносять 0,1 мл сироватки крові.

Відмірюють циліндром 2,1 мл реактиви 1 (суміш крижаної оцтової кислоти, оцтового ангідриду і концентрованої сірчаної кислоти) і переливають у пробірку із сироваткою, перемішують, струшують і поміщають у термостат при температурі 37◦С на 20 хвилин (або при кімнатній температурі). При цьому розвивається зелене фарбування. Потім фотометрують на ФЕКе в кюветі на 5 мм проти води при червоному світлофільтрі. Для

визначення змісту холестерину по знайденій оптичній щільності користуються готовим каліброваним графіком. Знайдену концентрацію холестерину множать на 1000, тому що сироватки в досвід береться 0,1 мл. Коефіцієнт перерахування в одиниці СИ (ммоль/л) дорівнює 0,0258.

Норма – 2,97 – 8,79 ммоль/л холестерини в сироватці крові Клініко-діагностичне значення.Гіперхолестеринемія спостерігається при атеросклерозі, цукровому діабеті,

гіпотіреозі, механічній жовтяниці. Гіпохолестеринемія спостерігається при голодуванні, туберкульозі, гіпертіреозі.

Робота 3. Якісні реакції на ацетон і ацетоацетат.Проба Легаля на ацетон.Принцип роботи. Ацетон і ацетоацетат в лужному середовищі утворять з

нітропрусидом натрію оранжево-червоне фарбування.Матеріальне забезпечення: сеча, 10% розчин лугу, нітропрусид натрію, крижана

оцтова кислота, пробірки, піпетки.Хід роботи. У пробірку наливають 5 краплі сечі, 5 краплі 10% розчину лугу і 5

крапель нітропрусиду натрію. З'являється оранжево-червоне фарбування, що після додавання 10 крапель крижаної оцтової кислоти переходить у вишнево – червоне фарбування.

Реакція Герхардта на ацетоацетат.Принцип роботи Ацетоацетат із хлорним залізом при кип'ятінні утворить розчин

вишнево-червоного кольору.Матеріальне забезпечення: сеча, 5% розчин хлорного заліза, пробірки, піпетки Хід роботи До 5 крапель сечі додають по краплях 5% розчин хлорного заліза. При

цьому випадає осад – сульфат фосфорно-кислого заліза. При наявності ацетатоацетату від подальшого додатка хлорного заліза з'явиться вишнево – червоне фарбування. При кип'ятінні процес відбуваєься швидко.

Клініко-діагностичне значення.Гіперкетонемія і кетонурія спостерігаються при цукровому діабеті, голодуванні,

гіперпродукції гормонів – антагоністів інсуліну.

ВИСНОВКИ:

Підпис викладача.

Додаток 1.

Граф логічної структури

СОДЕРЖАНИЕ ХОЛЕСТЕРИНА В КРОВИ И КЕТОНОВЫХ ТЕЛ В МОЧЕ

НОРМА ПАТОЛОГИЯ

Содержание холестерина в крови 2,97-8,79ммоль/л

Отсутствие кетоновых тел в моче

Гиперхолестерин

емияКетонурия

АтеросклерозЖелчекаменная

болезнь

Гиперлипидемии

Сахарный диабет Голодание

Тема 2.14 ДОСЛІДЖЕННЯ БІОСИНТЕЗУ ЖИРНИХ КИСЛОТ, ТРИАЦИЛГЛІЦЕРОЛІВ ТА ФОСФОГЛІЦЕРИДІВ.

ПОРУШЕННЯ ЛІПІДНОГО ОБМІНУ: ОЖИРІННЯ ТА ЖИРОВА ІНФІЛЬТРАЦІЯ ПЕЧІНКИ

Актуальність теми.Ліпіди організму, що виконують різні функції, постійно включаються в

метаболічні перетворення, регульовані гормонами. Тісний взаємозв'язок крові з усіма тканинами організму дозволяє виявити зміни в обміні ліпідів через специфічні компоненти крові - плазмені ліпопротеїди. У плазмі крові їх виявлено кілька класів. Знайдено, що при ряді захворювань ліпопротеїдний спектр сироватки крові може змінюватися. Для лікаря спостереження за ліпопротеїдним спектром сироватки крові дозволяє судити про динаміку патологічного процесу, а також про ефективність терапевтичних заходів.

Тепер ознайомтеся з цілями заняття.Загальна мета. Вміти інтерпретувати ліпопротеїдний спектр сироватки крові в залежності від

стану ліпідного обміну організму для використання на клінічних кафедрах при поясненні порушень метаболізму і їхніх клінічних прояв.Конкретні цілі: Мети вихідного рівня:

Уміти:1. Інтерпретувати механізм біосинтезу жирних кислот і тригліцеридів і його регуляцію

1. Інтерпретувати структури триацилгліцеридів як гідрофобних ефірів гліцерину і жирних кислот (кафедра медичної і фармацевтичної хімії)

2. Інтерпретувати механізм біосинтезу фосфоліпідів і його регуляцію

2. Інтерпретувати реакції гідрування, декарбоксилюваня й етерифікації (кафедра медичної і фармацевтичної хімії)

3. Аналізувати зв'язок обміну ліпідів з обміном вуглеводів.4. Інтерпретувати ліпопротеїдний спектр сироватки крові в нормі і при порушеннях ліпідного обміну.

3. Інтерпретувати особливості структури поверхнево-активних амфіфільних речовин і їхню функцію в забезпеченні стабільності колоїдних систем (кафедра медичної і фармацевтичної хімії)

5.Аналізувати дані по вмістуліпідів сироватки крові для характеристики ліпідного обміну в нормі і при патології.

Для перевірки вихідного рівня Вам пропонується виконати ряд завдань.Завдання для самоперевірки і самокорекції вихідного рівня

Завдання1. У два циліндри з рідинами, що не змішуються, ( наприклад, вода і толуол) додали: у 1-й - триглицерол, у 2-й - фосфатидилсерин. Як відбудеться розподіл доданих речовин у такій системі?

А. Тригліцерол і фосфатидилсерин виявляться у водній фазіВ. Тригліцерол і фосфатидилсерин виявляться у фазі органічного розчинника (толуолу)

С. Тригліцерол буде знаходитися у фазі органічного розчинника, фосфатидилсерин - в водній фазіД. Тригліцерол буде знаходитися у водній фазі, фосфатидилсерин – фазі органічного розчинникаЕ. Тригліцерол- у фазі органічного розчинника, фосфатидилсерин - на межі водної фази й органічного розчинника.

Завдання 2. У виробництві маргаринів одним з основних етапів є гідрогенізація жирів. Визначите, якого виду жири змінюються в цьому процесі?

А. Ділінолеостеарат В. Діпальмитостеарат С. Тристеарат Д. ПальмітодістеаратЕ. Олеопальмітостеарат

Завдання 3. У парфумерії експериментатори, підбираючи різні компоненти, знаходять потрібні аромати. З'єднавши бензиловий спирт із пропіонатом, вони одержали арамат жасмину. До якого класу відноситься отримана речовина?

А. ГликозидВ. Складний ефір С. Простий ефір Д. АлкенЕ. Оксикислота.

Завдання 4. Дослідник для готування стійкої емульсії жиру випробував кілька речовин. Назвіть, з якою речовиною він не одержав потрібного результату?

А. З ацетономВ. Зі стеаратом натріюС. З фосфатидилхоліномД. З білкомЕ. Зі стеаратом калію

Завдання 5. Намагаючись перевірити хімічну структуру серину, експериментатор виконав кілька реакцій. В одній з них він спостерігав виділення газу, що викликав помутніння вапняної води. У якого типу реакції утвориться такий газ?

А. ДегідратаціїВ. ДегідрируванняС. Декарбоксилювання Д. ДезамінуванняЕ. Дефосфорилювання

Завдання 6. У лабораторії фумаровую кислоту спочатку перетворили в бурштинову, а потім, нагріваючи при додаванні спирту, синтезували потрібну речовину. До якого класу з'єднань відноситься отримана речовина?

А. ПолуацетальВ. Простий ефірС. Складний ефірД. АмідЕ. Ангідрид

Завдання 7 . У лабораторії фумаровую кислоту спочатку перетворили в бурштинову, а потім, нагріваючи при додаванні спирту, синтезували потрібну речовину. Назвіть тип реакції першої стадії синтезу.

А. Дегідрирування В. ГідратаціяС. ДекарбоксилюванняД. ГідруванняЕ. Дегідратація


вихідного рівня: 1 - Е, 2 - А, Е, 3 – В.

Інформацію для заповнення вихідного рівня можна знайти в наступній літературі.1.Тюкавкина Н.А.,Бауков Ю.И. Биоорганическая химия. -М.: “Медицина”, 1991. – С.207, 431-434.2.Лекції з біоорганічної хімії.



Основні теоретичні питання, що дозволяють виконати цільові види діяльності:1. Механізм синтезу жирних кислот.2. Синтез і депонування нейтральних жирів.3. Синтез фосфоліпідів, його відмінність від синтезу триацилгліцеролів.4. Взаємозв'язок вуглеводного і ліпідного обмінів.5. Регуляція жирового обміну.6. Ліпопротеіїни сироватки крові.7. Порушення ліпідного обміну: а) ожиріння б) жирова інфільтрація печінки.


1. Губський Ю.І. Біологічна хімія. – Київ – Тернопіль: Укрмедкнига, 2000. – С.201-213, 231-2332. Практикум з біологічної хімії/ За ред. проф. Склярова О.Я. – Київ: Здоровий ' я, 2002. – С.3.Тестовые задания по биологической химии/ Под ред.Б.Г.Борзенко.-Донецк,2000.-С. 104-147.4.Лекції по біохімії.5.Граф логічної структури (Додаток 1).6.Інструкція до практичного заняття.

Додаткова література 1.Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия.-М.: “Медицина”,1998.-С. 392-398, 403-404, 381-3872.Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия.-М.: “Медицина”,1990.-С. 300-309, 313-316, 443-4453.Николаев А.Я. Биологическая химия. -М.:”Высшая школа”, 1998.-С. 276-279,281-289, 299-303.


Цільові навчальні задачі.Задача 1. Установлено, що в синтезі ВЖК донором двохвуглецевих фрагментів є

активна форма дікарбонової кислоти. Назвіть їїА. Метилмалонил-КоА В. Малонил-КоА С. Ацетил-КоА Д. Стеарил-КоА

Е. Пальмитил-КоА Задача 2. При малорухомому способі життя одна людина обожнює рясну жирну їжу, друга – їжу, багату вуглеводами. Обоє страждають ожирінням. Назвіть метаболіт, переважно використовуваний у другої людини для синтезу ліпідів.

А. ГліцеринВ. ФосфодіоксиацетонС. Рибулозо-5-фосфатД. АцетоацетатЕ. Оксалоацетат

Задача 3. Тварині ввели глюкозу, мічену по вуглеці. Через якийсь час , досліджуючи печінку, мітку знайшли в тригліцеридах і фосфатидах. Який компонент ліпідів містить мітку і з якого метаболіту глюкози він утворився?

А. Жирна кислота з пируватаВ. Жирна кислота з лактатаС. Гліцерин з пируватаД. Жирна кислота з ацетилКоА Е. Гліцерин з фосфодіоксиацетона

Задача 4. При жировій інфільтрації печінки в дієту обов'язково включають сир, як джерело ліпотропних речовин. У яких реакціях і перетвореннях беруть участь ці речовини?

А. Дігліцерид + ацетил КоА ® тригліцерид + НSКоАВ. Фосфатидна кислота + УДФ – холін ® фосфатидилхолін + УМФС. Фосфатидилсерин ® фосфатидилэтаноламин + СО2

Д. Холестерин ® холева кислотаЕ. 3 ацетил КоА ® бета-окси, бета метилглутарил КоА

Задача 5. У хворих пелагрою порушуються обмінні реакції через зниження синтезу коферментів. Синтез якого коферменту, необхідного для біосинтезу ліпідів, страждає при цьому захворюванні?

А. КоАВ. КоQС. НАДФД. ФМНЕ. ФАД

Задача 6. У лабораторній діагностиці для фенотипування гіперліпопротеїнемії застосовується тест «Стояння сироватки крові в холодильнику». Використовуючи його, знайшли, що однорідна рідина (сироватка крові) поділилася на два шари: верхній - мутний, нижній - прозорий. Яка фракція ліпопротеідів збільшена в даній сироватці крові?

А. ЛДНЩ В. ЛНЩС. ЛВЩ Д. Хіломікрони Е. Комплекс жирна кислота-альбумін

Задача 7. При обстеженні чоловіка, що зловживає алкоголем, лікар запідозрив жировий гепатоз, з огляду на тривале недостатнє і неповноцінне харчування хворого. Недолік якого компонента в їжі міг привести до жирової інфільтрації печінки?

А. ГлюкозиВ. ГлутамінуС. МетіонінуД. Лейцину Е. Вітаміну РР

Задача 8. Хтось, довідавшись увечері про загибель близької людини, до ранку схуд на 6 кг. Дія якого гормону до цього привела?

А. Інсуліну В. Вазопресину С. Окситоцину Д. Адреналіну Е. Пролактину

Задача 9. У хворого зі спадкоємним дефектом ліпопротеїнліпази, визначили кількість загальних ліпідів у сироватці крові. Який результат дав аналіз?

А. 1,5 г/лВ. 2,5 г/лС. 3,5 г/лД. 5,0 г/лЕ. 9,2 г/л

Задача 10. Використовуючи тест “Стояння сироватки в холодильнику”, знайшли, що однорідна до стояння сироватка крові поділилась на два шари: верхній – прозорий, нижній – мутний. Про збільшення якої фракції ліпопротеїнів свідчить мутність нижнього шару?

А. ХіломікронівВ. ЛПДНЩС. ЛПНЩД. ЛПВЩЕ. ЛПДВЩ.

Задача 11. Тварині ввели глюкозу, мічену по вуглеці. Через якийсь час , досліджуючи печінку, мітку знайшли в тригліцеридах і фосфатидах. Підвищення якого гормону в крові приведе до синтезу ліпідів із глюкози?

А. СоматотропинуВ. ТироксинуС. Інсуліну Д. АдреналінуЕ. Кортизолу

Правильність рішення перевірте, зіставивши них з еталонами відповідей.Еталони відповідей до рішення цільових навчальних задач.1.- У,.11 – З

Короткі методичні рекомендації до проведення заняттяНа занятті проводиться тестовий контроль вихідного рівня знань студентів і його

корекція. Перевіряється виконання домашнього завдання. Потім студенти приступають до виконання лабораторної роботи, використовуючи при цьому інструкцію.

Після виконання лабораторної роботи необхідно оформити протокол,зробити висновки до роботи, що перевіряє і контролює викладач. Проводиться аналіз самостійної роботи студентів і корекція.

Наприкінці заняття проводиться підсумковий контроль, підводяться підсумки заняття.

Технологічна карта заняття:

Час у хв.









Хим. посуд, реактиви., ФЭК


40




5

Інструкція до практичного заняття «Визначення загальних ліпідів у сироватці крові»

Принцип роботи: продукти розпаду ненасичених ліпідів утворять з реактивом, що складається із сарною, фосфорної кислоти і ваніліну, пофарбоване з'єднання. Інтенсивність фарбування пропорційна змістові загальних ліпідів у сироватці крові. Матеріальне забезпечення: сироватка крові, фосфованилиновая суміш, піпетки, пробірки, ФЭК, кювети.

Хід роботи: у пробірку наливають 1 мол сироватки крові і додають 1 мол фосфованилиновой суміші. Ретельно перемішують і залишають на 5 хвилин при кімнатній температурі. Інтенсивність фарбування визначається на Фэке з зеленим світлофільтром. За графіком знаходять зміст загальних ліпідів у пробі і потім розраховують їхню концентрацію в г/л. Нормальний зміст загальних ліпідів у сироватці крові 3,5-8 г/л.

ВИСНОВКИ:


Змістовий модуль

МЕТАБОЛІЗМ БІЛКІВ І ЙОГО РЕГУЛЯЦІЯ. ЕНЗИМОПАТІЇ АМІНОКИСЛОТНОГО ОБМІНУ

Актуальність теми. Білки – це біоорганічні високомолекулярні сполуки, з наявністю яких пов’язують саму хімічну сутність життя в умовах Землі. Білки є найбільш розповсюдженими з усіх класів біомолекул. Вони входять до складу всіх клітинних компонентів живих організмів. За своєю хімічною природою всі ферменти є білками. Білки беруть участь у регуляції метаболізму, у процесах скорочення м'язів, у транспорті газів і різних біологічних речовин, а також у реакціях, що забезпечують імунний захист, протидіють кровотечі та тромбоутворенню. Білкову природу мають і мембрані рецептори для фізіологічно активних сполук. Виходячи з цього, білковий метаболізм займає особливе місце в різноманітних перетвореннях речовин.

Завдяки обміну білків у катаболічних та анаболічних реакціях в організмі існує постійний фонд вільних амінокислот, які підлягають різноманітним біохімічним перетворенням.

Загальна мета змістовного модуля «Метаболізм білків і його регуляція. Ензимопатії амінокислотного обміну»: вміти аналізувати процеси метаболізму білків у нормі та за умов патології для наступного використання цих даних у клініці внутрішніх хвороб.

Конкретні цілі: Цілі вихідного рівня:

Уміти:

1. Аналізувати особливості травлення білків у нормі та його можливі порушення

1. Інтерпретувати дані про структуру тканин людини (кафедра гістології)

2. Аналізувати загальні шляхи катаболізму амінокислот

2. Інтерпретувати дані про структуру, властивості та методи дослідження амінокислот

(кафедра медичної і фармацевтичної хімії)

3. Аналізувати шляхи утворення, транспорту та знешкодження аміаку в нормі, а також їх можливі порушення

4. Аналізувати специфічні шляхи обміну амінокислот і їх можливі порушення

Тема 2.15 ДОСЛІДЖЕННЯ ХІМІЧНОГО СКЛАДУ ШЛУНКОВОГО СОКУ.ОСОБЛИВОСТІ ТРАВЛЕННЯ БІЛКІВ.


Людина поповнює потреби організму в амінокислотах за рахунок білкового харчування. У травному тракті білки розщеплюються до вільних амінокислот, які всмоктуються у венозну кров і через печінку транспортуються в усі тканини та органи, де вони залучаються до метаболізму.

Більш 95% всього азоту організму постачають амінокислоти.

Значення амінокислот для організму визначається насамперед тим, що вони використовуються для синтезу білків та пептидів. З деяких амінокислот утворюються фізіологічно активні сполуки.

Знання особливостей процесу травлення білків, а також участі в цьому процесі протеолітичних ферментів шлунково-кишкового тракту необхідно для розуміння патогенезу та діагностики захворювань шлунково-кишкового тракту. У клінічній практиці для діагностики і контролю лікування багатьох гастроентерологічних захворювань використовується аналіз шлункового соку. При різних захворюваннях може змінюватися кількість шлункового соку, що утвориться, активність його протеолітичних ферментів, а також його хімічний склад і концентрація в ньому соляної кислоти. Тепер ознайомтеся з цілями заняття.

Загальна мета.Вміти інтерпретувати особливості травлення білків у шлунково-кишковому тракті

в нормі та при патології для наступного використання в клініці внутрішніх хвороб.

: :Конкретні цілі Цілі вихідного рівня Уміти:1. Інтерпретувати етапи гідролітичного розщеплення білків у шлунково-кишковому тракті в нормі.

1.Інтерпретувати структуру тканин людини (кафедра гістології).

2. Інтерпретувати механізм активації протеолітичних ферментів шлунково-кишкового тракту.

2.Інтерпретувати принцип методу титрування кислот (кафедра медичної та фармацевтичної хімії).

3. Інтерпретувати патологічні стани, пов'язані з порушеннями білкового харчування і травлення білків у шлунково-кишковому тракті.

Для перевірки вихідного рівня Вам пропонується виконати ряд завдань.Завдання для самоперевірки та самокорекції вихідного рівня .Завдання 1. При цитологічному дослідженні слизової оболонки шлунку були

виявлені дегенеративні зміни її головних кліток. Синтез якої речовини буде порушений?А. ПепсиногенуB. Соляної кислотиC. ПепсинуD. Молочної кислотиE. Цианкобаламіну

Завдання 2. Студент проводив визначення рН розчину і застосував індикатор фенолфталеїн. При якому значенні рН змінюється забарвлення цього індикатору ?

А. 2В. 11С. 7 D. 4 Е. 6

Завдання 3.Для визначення рН розчину студент використовував диметиламіноазобензол, що у кислому середовищі змінює своє забарвлення. При якому значенні рН забарвлення індикатору змінюється від рожевого до жовтого ?

А. 0В. 5С. 2D. 8Е. 11

Правильність рішень перевірте, порівнявши них з еталонами відповідей.Еталони відповідей до рішення завдань для самоперевірки і самоконтролю

вихідного рівня:1 – А; 3 – В.Інформацію для поповнення вихідного рівня можна знайти в наступній

літературі:1.Тюкавкина Н.А., Бауков Ю.И. Биоорганическая химия. - М.: Медицина, 1991. – С.313-360.2.Лекції з біоорганічної хімії3. Лекції з гістології



Основні теоретичні питання, що дозволяють виконати цільові види діяльності:1. Роль білків у харчуванні людини. Поняття харчової цінності білків. Азотистий баланс.2. Травлення білків у шлунково-кишковому тракті :2.1. Роль шлункового соку на початковому етапі травлення білків.2.2. Протеолітичні ферменти шлунково-кишкового тракту, їх активація, механізм дії (ендонуклеази, екзонуклеази).3. Порушення травлення білків і всмоктування амінокислот. Квашиоркор.4. Гниття білків у товстому кишечнику. Утворення крезолу ,фенолу, скатолу та індолу.

Знайти матеріал для засвоєння цих питань можна в одному з наступних джерел:Обов'язкова література.

1. Губський Ю.І. Біологічна хімія. – Київ – Тернопіль: Укрмедкнига, 2000. – С. 390 - 3952. Практикум з біологічної хімії/ За ред. проф. Склярова О.Я. – Київ: Здоров ' я, 2002. – С. 209 - 2183.Тестовые задания по биологической химии/ Под ред.Б.Г.Борзенко.-Донецк,2000.-С.148-2024.Лекції з біохімії5.Граф логічної структури (Додаток 1)6.Інструкція до практичного заняття

Додаткова література1.Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. - М.: Медицина,1998.-С.409 – 431; 4652.Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. - М.:Медицина,1990. - С.318-337; 3653.Николаев А.Я. Биологическая химия. - М.:Высшая школа, 1998. -С. 303-308.4. Козловская Л.В., Мартынова М.А. Учебное пособие по клиническим лабораторным методам исследования ( с элементами программирования). – Москва: Медицина, 1975. – С. 210 - 229

Після вивчення перерахованих вище питань для самоперевірки засвоєння матеріалу за досліджуваною темою Вам пропонується виконати цільові навчальні завдання. Правильність рішення завдань можна перевірити, порівнявши них з еталонами відповідей.

Цільові навчальні завдання:Завдання 1. Пацієнтові в гастроентерологічному відділенні проведене дослідження секреторної діяльності шлунка для уточнення діагнозу ахілії. Який патологічний компонент шлункового соку може визначатися в даному випадку?

А. ПепсинВ. Внутрішній фактор Касла

С. Соляна кислотаD. ЛактатЕ. Реннін

Завдання 2. В онкологічному диспансері в пацієнта була досліджена секреторна функція шлунка. У шлунковому соку був виявлений компонент, наявність якого дозволило припустити пухлинний процес шлунка. Виберіть цей компонент.

А. Соляна кислотаВ. ПепсинС. Молочна кислота D. РеннінЕ. Внутрішній фактор Касла

Завдання 3. Пацієнтові після дослідження секреторної діяльності шлунка був поставлений діагноз “ахілія”. Поясніть цей термін.

А. Відсутність НСI в шлунковому сокуВ. Відсутність НСІ і пепсину в шлунковому сокуС. Гіперацидний стан D. Гіпоацидний стан Е. Підвищення змісту пепсину

Завдання 4. Пацієнтові після обстеження поставлений діагноз «гіперацидний гастрит». Чому буде відповідати загальна кислотність при даному діагнозі?

А.50 ммоль/лВ. 25 ммоль/лС. 70 ммоль/лD. 0Е. 5 ммоль/л

Завдання 5. Для посилення секреторної діяльності шлунка використовується гістамін. Концентрація якого компоненту шлункового соку буде змінюватися в даному випадку?

А. ЛіпазиВ. ЛактатаС. Жовчних кислотD. ТрипсинуЕ. Соляної кислоти.

Правильність рішення перевірте, порівнявши них з еталонами відповідей.Еталони відповідей до рішення цільових навчальних задач.1 – D, 3 – В, 5 – Е.



Після виконання лабораторної роботи необхідно оформити протокол, зробити висновки до роботи, що перевірює та контролює викладач. Проводиться аналіз самостійної роботи студентів і корекція. Наприкінці заняття проходить підсумковий контроль, підводяться підсумки заняття.


Час у хв.

Навчальні посібники.Засоби навчання

Обкладнення Місцепровед.

Уведення. Перевірка і корекція початкового рівня.

5 Тестові завдання,навчальні таблиці.Цільові навчальні завдання.

Учбова лабора-торія




Аналіз самостійної роботи та корекція

40




5

Інструкція до практичного заняття: Хімічний склад шлункового соку”.При визначенні кислотності шлункового соку розрізняють загальну кислотність, загальну соляну кислоту, вільну та зв'язану соляну кислоту.

Під загальною кислотністю шлункового соку розуміють суму всіх кислореагуючих речовин: вільну соляну кислоту, кислі фосфати.

Загальну кислотність шлункового соку вимірюють у мілілітрах 0,1н. розчину натрію гідроксиду, витраченого на нейтралізацію 1000 мл шлункового соку за присутності індикатору фенолфталеїну ( зона переходу рН: 8,3 – 10,0; нижче 8,2 – безбарвний, вище 10,0 – червоний). У нормі загальна кислотність шлункового соку, взятого після спробного сніданку, для дорослих коливається в межах 40 – 60 ммоль/л, у немовлят – 2,8 ммоль/л, у дітей у віці від 1 місяця до року – 4 – 20 ммоль/л.

Зміст вільної соляної кислоти в шлунковому соку вимірюють у мілілітрах 0,1 н. розчину натрію гідроксиду, витраченого на нейтралізацію 1000 мл шлункового соку за присутності індикатору диметиламіноазобензолу ( зона переходу рН: 2,9 – 4,0; нижче 2,9 – рожево-червоний, вище 4,0 – жовтий). Вільна соляна кислота майже вся відтитровується при рН 3,0; при цьому забарвлення диметиламіноазобензолу змінюється від рожево-червоного до жовтогарячого. Слабкі кислоти, наприклад, молочна, або кислі фосфати та зв'язана соляна кислота при рН 2,9 – 4,0 знаходяться в розчині в недисоційованому стані та в реакцію з лугом не вступають. Зміст вільної соляної кислоти в нормі від 20 до 40 ммоль/л, у немовлят – 0,5 ммоль/л.

Зв'язана соляна кислота знаходиться в солеподібному стані з білками та продуктами їх перетравлення. В нормі зміст зв'язаної соляної кислоти складає від 10 до 20 ммоль/л.

Загальна соляна кислота являє собою суму вільної і зв'язаної соляної кислоти.

Принцип роботи. В основі визначення різних видів кислотності шлункового соку лежить використання зміни забарвлення індикаторів фенолфталеїну та диметиламіноазобензолу при визначених значеннях рН.

Матеріальне забезпечення: шлунковий сік; 0,1 н. розчин натрію гідроксиду; 0,5% спиртовий розчин 2,4-диметиламіноазобензолу; 0,5% спиртовий розчин фенолфталеїну; піпетки, бюретки, пробірки, колби та хімічні склянки обсягом до 50 мл.

Хід роботи:

1. У колбу для титрування налийте 5 мл шлункового соку і додайте до нього 1 краплю індикатору диметиламіноазобензолу та дві краплі індикатору фенолфталеїну. При наявності в шлунковому соку вільної соляної кислоти спостерігайте зміну забарвлення до червоного кольору.

2. Далі титруйте вільну соляну кислоту до жовтогарячого забарвлення 0,1 н. розчином натрію гідроксиду. Запишіть отриманий результат. Перша крапка титрування - а (в мл натрію гідроксиду). 3. Не додаючи лугу до бюретки, продовжуйте титрування досліджуваного

шлункового соку до лимонно-жовтого кольору. Це буде друга крапка титрування, що також відраховується від вихідного нуля і записується як крапка в (у мл натрію гідроксиду).

4. Продовжуйте титрувати досліджуваний шлунковий сік до появи рожевого забарвлення. Це буде третя крапка титрування від вихідного нуля – с (у мл натрію гідроксиду).

Розрахунок: Перша крапка відповідає вільній НСІ: а ּ х 1000 ּ х 0,1 5

в+с х 1000 х 0,1Загальна соляна кислота : __2______________ .

5Зв'язана соляна кислота визначається як різниця між загальною і вільною соляною кислотою.

Загальна кислотність шлункового соку: с х 1000 х 0,1 . 5

Примітка: У формулах розрахунків букви «а, в, с» позначають кількість розчину натрію гідроксиду, витраченого на титрування (мл); 5 – кількість шлункового соку (мл), витраченого для титрування; 1000 – перерахування на 1 л; 0,1 – кількість мг-екв натрію гідроксиду в 1 мл 0,1 н. розчину (ммоль).

Результати титрування і розрахунків( у мл 0,1 н. NаОН) занесіть у таблицю:

Види кислотності

Результати титрування а в с

Віль-наНС1

Зв'язана НС1

Загальна НС1

Загальна кислот-ність

Патолог.компо-ненти

Норма ЗниженаПідвищенаНульова

Виявлення молочної кислоти в шлунковому соку за реакцією Уффельмана.

Принцип роботи. Молочна кислота в присутності феноляту заліза (реактив Уффельмана), забарвленого у фіолетовий колір, утворює лактат заліза жовто-зеленого кольору. Матеріальне забезпечення: патологічний шлунковий сік; 1% розчин фенолу; 3% розчин хлориду заліза (III), піпетки, пробірки, штативи.

Хід роботи.1. Приготування реактиву Уффельмана: у пробірку необхідно внести 2 мл 1% розчину фенолу і додати до нього 2 краплі 1% розчину хлорного заліза до появи фіолетового кольору.2. До цього реактиву додайте 5 крапель шлункового соку з нульовою кислотністю. За наявності в шлунковому соку молочної кислоти утворюється жовто-зелене забарвлення в результаті утворення лактата заліза.

ВИСНОВКИ



НАДХОДЖЕННЯ БІЛКІВ У СКЛАДІ ПРОДУКТІВ ХАРЧУВАННЯ

ТРАВЛЕННЯ БІЛКІВ У ШЛУНКОВО-КИШКОВОМУ ТРАКТІ

ГІДРОЛІЗ БІЛКІВ У ШЛУНКУ

ПЕПТИДИ ОЛІГОПЕПТИДИ

МЕХАНІЗМ АКТИВАЦІЇ ПРОТЕОЛІТИЧНИХ ФЕРМЕНТІВ

НАСТУПНЕ РОЗЩЕПЛЕННЯ ПЕПТИДІВ У ТОНКОМУ КИШЕЧНИКУ

ТРИПЕПТИДИ ДИПЕПТИДИ

ПАТОЛОГІЧНІ СТАНИ, ПОВ'ЯЗАНІ З ПОРУШЕННЯМИ ТРАВЛЕННЯ БІЛКІВ

Тема 2.16 ДОСЛІДЖЕННЯ ПЕРЕТВОРЕНЬ АМІНОКИСЛОТ (ДЕЗАМІНУВАННЯ, ТРАНСАМІНУВАННЯ, ДЕКАРБОКСИЛЮВАННЯ)

СОЛЯНА КИСЛОТА

ПЕПСИН

ТРИПСИН

ХІМОТРИПСИНЕЛАСТАЗА

КАРБОКСИПЕПТИДАЗИ А, В

АМІНОКИСЛОТИ

ВСМОКТУВАННЯ АМІНОКИСЛОТ В КРОВ

ЗАХВОРЮВАННЯ ШЛУНКОВО-КИШКОВОГО ТРАКТУ

ГНИТТЯ БІЛКІВ В ТОВСТОМУ КИШЕЧНИКУ

КВАШИОРКОР

Актуальність теми.У живому організмі всі метаболічні процеси потребують участі ферментів, які

виконують функцію біологічних каталізаторів. Активність ферментів залежить від ряду факторів та є показником стану організму.

Будь-які амінокислоти беруть участь у реакціях трьох типів: 1) реакції дезамінування; 2) реакції трансамінування; 3) реакції декарбоксилювання.

Велике значення в клінічній практиці має визначення активності амінотрансфераз і, зокрема, аспарагінової (АсАт) та алані нової (АлАт) амінотрансфераз. Ці ферменти є органоспецифічними. Так, АсАт переважає в міокарді, а АлАт – у печінці. При порушенні цілісності клітинних мембран органоспецифічні ферменти у великих кількостях надходять у кров, що виявляється в підвищенні їх активності в крові. Тому при інфаркті міокарда використовується, серед інших методів діагностики, визначення активності АсАт, а при гострому гепатиті – АлАт. При хронічних поразках печінки підвищена активність обох ферментів Тепер ознайомтеся з цілями заняття.

Загальна мета. Вміти аналізувати загальні шляхи обміну амінокислот та результати визначення активності амінотрансфераз у сироватці крові з метою подальшого використання на клінічних кафедрах для діагностики патології внутрішніх органів.

Конкретні цілі: Цілі вихідного рівня:Уміти:

1. Інтерпретувати біологічну роль реакцій дезамінування, трансамінування та декарбоксилювання в обміні амінокислот2. Інтерпретувати активність АсАТ. 2.Інтерпретувати якісні реакції на -

кетокислоти з 2,4 ДНФГ (кафедра медичної та фармацевтичної хімії).

3. Інтерпретувати активність АлАТ. 3. Інтерпретувати визначення концентрацій речовин згідно з їх оптичною густиною (кафедра медичної та фармацевтичної хі- мії )

4.Інтерпретувати необхідність визначення активності АсАТ і АлАТ для оцінки функціонального стану внутрішніх органів.

Для перевірки вихідного рівня Вам пропонується виконати ряд завдань.Завдання для самоперевірки та самокорекції вихідного рівня.

Завдання 1. У біохімічній лабораторії лаборант будувала калібровану криву залежності концентрації речовини від оптичної густини. Були отримані наступні результати:

Концентрація 15 мг/л - екстинкція 0,015;

Концентрація 25 мг/л – екстинкція 0,025;

Концентрація 50 мг/л – екстинкція 0,05;Концентрація 75 мг/л – екстинкція 0,075;

Концентрація 100 мг/л - екстинкція 0,1 (оптичних одиниць).

Як буде виглядати калібрувальний графік?А. СинусоїдаВ. ГіперболаС. Пряма, демонструюча назадпропорційну залежність

D. ПараболаЕ. Пряма, демонструюча прямопропорційну залежність

Завдання 2. Під час практичної роботи студент на фотоелектроколориметрі визначав екстинкцію розчину сульфату міді в п'ятьох пробірках з різними концетраціями даної речовини. У якій пробірці концентрація сульфату міді буде найнижчою, якщо екстинкція розчинів складає:

А. 0,01 оптичних одиницьВ. 0,02 оптичних одиниць С. 0,05 оптичних одиницьD. 0,07 оптичних одиницьЕ. 0,1 оптичних одиниць

Завдання 3. Для визначення активності АлАт студент використовував 2,4-ДНФГ. По кількості якої кислоти, що утворилася, можна судити про активність ферменту?

А. Лактату В. Пірувату С. ЦитратуD. Малату Е. Фолієвої кислоти

Завдання 4. Для визначення активності АсАт студент використовував 2,4-ДНФГ. По кількості якої кислоти, що утворилася, можна судити про активність ферменту?

А. Малату В. Пірувату С. Оксалоацетату D. Глутамату Е. Цитрату

Правильність рішень перевірте, порівнявши них з еталонами відповідей.Еталони відповідей до рішення завдань для самоперевірки і самоконтролю

вихідного рівня:1 – Е; 3 – В; 4 – В.Інформацію для поповнення вихідного рівня можна знайти в наступній

літературі:1.Тюкавкина Н.А.,Бауков Ю.И. Биоорганическая химия. - М.: Медицина, 1991. – С.252-256.

2.Рево А.Я.,Зеленкова В.В. Руководство к лабораторным занятиям по биоорганической химии. - М.: Медицина, 1980. -С. 27 - 29.

3.Лекції з біоорганічної хімії.


граф логічної структури досліджуваної теми (Додаток 1).Основні теоретичні питання, що дозволяють виконати цільові види діяльності:

1.Доля амінокислот, що всмоктуються.2.Механізм прямого окисного дезамінування амінокислот. 3.Непряме дезамінування амінокислот.4.Трансамінування, його роль в обміні амінокислот.5.Глюкозо – аланіновий цикл, його роль.6. Альфа-декарбоксилювання амінокислот. Утворення біогенних амінів і їх знешкодження. Роль ГАМК, серотоніну, гістаміну, дофаміну в організмі.

7..Шляхи обміну безазотистого скелету амінокислот (кето- та глюкогенні амінокислоти).8.Клінічне значення визначення активності амінотрансфераз (АсАТ, АлАТ) у сироватці крові.

Знайти матеріал для освоєння цих питань можна в одному з наступних джерел.

Обов'язкова література1.Губський Ю.Г. Біологічна хімія. - Київ-Тернопіль.:Укрмедкнига, 2000.- С. 234-2423.Практикум з біологічної хімії/ За ред. проф. Склярова О.Я. – Київ: Здоров'я, 2002. – С. 146 - 1513.Тестовые задания по биологической химии/ Под ред. Б.Г.Борзенко.-Донецк,2000.-С.148-2024.Лекції з біохімії.5.Граф логічної структури (Додаток 1).6.Інструкція до практичного заняття.

Додаткова література1.Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. - М.: Медицина,1998. - С.431 - 4462.Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. - М.: Медицина,1990.-С.337-3483.Николаев А.Я. Биологическая химия. -М.: Высшая школа, 1998.-С.308 – 315; 334

Після вивчення перерахованих вище питань для самоперевірки засвоєння матеріалу по досліджуваній темі Вам пропонується вирішити наступні цільові навчальні завдання. Правильність виконання завдань можна перевірити, порівнявши них з еталонами відповідей.

Цільові навчальні завданняЗавдання 1. У реакціях трансамінування беруть участь складні ферменти амінотрансферази. Який вітамін входить до складу їх коферментів?

А. В2

В. В6

С. В12

D. РРЕ. В1

Завдання 2. В експерименті на тваринах було виявлене, що в реакції трансамінування беруть участь ферменти амінотрансферази. Назвіть кофермент, що входить до складу цих ферментів.

А. ФАДВ. НАДС. ТіамінпірофосфатD. Тетрагідрофолієва кислотаЕ. Піридоксальфосфат

Завдання 3. В інфекційному відділенні для постановки діагнозу використовують визначення активності аланінамінотрансферази. Який кофермент входить до складу цього ферменту?

А. ФМНВ. ФАДС. ПіридоксальфосфатD. Тетрагідрофолієва кислотаЕ. НАД

Завдання 4. При надходженні пацієнта в інфекційне відділення йому був поставлений попередній діагноз «вірусний гепатит», і було призначене біохімічне обстеження. Зміна активності якого ферменту підтвердить даний діагноз?

А. КарбамоїлфосфатсинтетазиВ.ГлутаматдегідрогеназиС.КсантиноксидазиD.Аланінтрансаминази Е. Аргінази

Завдання 5. У кардіологічному відділенні для підтвердження діагнозу «інфаркт міокарда» використовується визначення активності одного з приведених нижче ферментів. Якого саме?

А. КарбамоїлфосфатсинтетазиВ. ГлутаматтрансаміназиС. АспартаттрансаміназиD. АланінтрансаміназиЕ. Моноаміноксидази

Правильність рішень перевірте, порівнявши них з еталонами відповідей.Еталони відповідей до рішення цільових навчальних завдань.1 - В, 2 - Е.



Після виконання лабораторної роботи необхідно оформити протокол, зробити висновки до роботи, що перевіряє і контролює викладач. Проводяться аналіз самостійної роботи студентів і корекція. Наприкінці заняття проходить підсумковий контроль, підводяться підсумки заняття.


Час у хв.










30




5

Інструкція до практичного заняття: «Визначення активності АлАТ і АсАТ».

Принцип методу. У результаті дії амінотрансфераз утворюються альфа-кетокислоти, які унаслідок взаємодії з 2,4-ДНФГ (дінітрофенілгидразином) утворюють кольорові сполуки – гідразони. Гідразон піровиноградної кислоти в лужному середовищі має червоно-буре забарвлення, інтенсивність якого пропорційна кількості піровиноградної кислоти. За кількостю утвореної піровиноградної кислоти можна судити про активність амінотрансфераз. Матеріальне забезпечення: 0,1% розчин 2,4-ДНФГ; 0,4М розчин натрію гідроксиду, субстратно-буферні суміші для визначення активностей АсАТ і АлАТ, сироватка крові, термостат, ФЕК, термометр, водяна баня, піпетки, пробірки, штативи.

Визначення активності АсАТ.1. Внесіть до пробірки 0,5 мл субстратно-буферної суміші для визначення активності АсАт і додайте до пробірки 0,1 мл сироватки крові.2. Поставте пробірку до термостату на 15 хвилин, температура 37 С.3. Потім додайте до пробірки 0,5 мл розчину 2,4 –дінітрофенілгидразину.4. Реакційну суміш необхідно витримати протягом 20 хвилин при кімнатній температурі.5. Далі додайте до пробірки 5 мл 0,4М розчину натрію гідроксиду та залиште за кімнатної температури на 10 хвилин для стабілізації забарвлення.6. Далі необхідно вимірити оптичну густину розчину на ФЕК за довжини хвилі 500 – 560 нм (зелений світлофільтр) у кюветі затовшки 10 мм.

Визначення активності АлАТ.1. Внесіть до пробірки 0,5 мл субстратно-буферної суміші для визначення активності АлАт і додайте до пробірки 0,1 мл сироватки крові.2. Поставте пробірку до термостату на 30 хвилин, температура 37 С.3. Потім додайте до пробірки 0,5 мл розчину 2,4 –дінітрофенілгидразину.4. Реакційну суміш необхідно витримати протягом 20 хвилин при кімнатній температурі, 5. Далі додайте до пробірки 5 мл 0,4М розчину гідроксиду натрію та залиште за кімнатної температури на 10 хвилин для стабілізації забарвлення.6. Далі необхідно вимірити оптичну густину розчину на ФЕК за довжини хвилі 500 – 560 нм (зелений світлофільтр) у кюветі затовшки 10 мм.

Для визначення активності обох ферментів Вам необхідно побудувати калібрувальні графіки. При побудові калібрувального графіку на осі ординат необхідно відкласти значення оптичної густини, а на осі абсцис - зміст піровиноградної кислоти (ПВК) у стандартних пробах з відомою концентрацією ПВК (у мкмолях). Активність ферментів у даних умовах досліду (у мкмолях ПВК, що утворилася при інкубації 1 мл сироватки крові за 1 годину), розраховується згідно з формулами:

Х=10 х С (для АсАт) і Х=10 х 2 х С (для АлАт), де: С - кількість ПВК, визначена за калібрувальним графіком (у мкмолях);10 - коефіцієнт перерахунку на 1 мл сироватки;2 - коефіцієнт перерахунку на 1 годину інкубації.

Лабораторні норми: для АсАт - 0,1- 0,5 мкмоль ПВК на 1 мл сироватки крові за 1 годину інкубації, для АлАт - 0,1-0,7 мкмоль ПВК на 1 мл сироватки крові за 1 годину інкубації.

Калібрувальні графіки залежності оптичної густини розчинів ПВК від змісту ПВК:

а) для визначення активності АсАт:

б) для визначення активності АлАт:

ВИСНОВКИ:



Загальні шляхи обміну амінокислот

Окислювальнедезамінування

Пряме

Непряме

ТрансамінуванняАльфа-декарбоксилювання

Утвореннябіогеннихамінів

Активністьамінотрансферазв крові

Аспарагінової(АсАТ)

Норма

Маркерміокарда

Підви-щення

Інфарктміокарда Аланінової

(АлАТ)

Норма

Маркер печінки

Підвищен-ня

Гострийгепатит

Тема2.17 ДОСЛІДЖЕННЯ ПРОЦЕСІВ ДЕТОКСИКАЦІЇ АМІАКУ ТА БІОСИНТЕЗУ СЕЧОВИНИ

Знешкодження біогеннихамінів

Актуальність теми.Аміак утворюється головним чином при катаболізмі амінокислот, біогенних амінів

і нуклеотидів. Крім того, велика кількість аміаку утворюється в кишечнику при гнитті білків, а також у скелетних м'язах при посиленому фізичному навантаженні. Аміак є токсичною сполукою, і для його знешкодження в тканинах і органах існують спеціальні механізми. Найбільшу роль у процесі знешкодження аміаку грає печінка, в якій аміак перетворюється в нетоксичну сечовину. Утворення сечовини (орнітиновий цикл) має велике значення для збереження здоров'я. Однак при серйозних розладах у роботі печінки, наприклад, при цирозі, довготривалому гепатиті, отруєнні гепатотоксинами, жировому переродженні печінки, а також при шлунково-кишкових кровотечах та за умов розвитку коллатералей між системою ворітної вени і загальною системою кровообігу, аміак накопичується в крові, приводячи до гіперамоніємії. Клінічні прояви гіперамоніємії підсилюються після споживання білкової їжі. Внаслідок неможливості забезпечити повністю знешкодження аміаку кількість сечовини в крові і сечі за цих умов знижується. Лікування таких хворих, а також дітей, що страждають спадковою недостатністю одного з ферментів циклу сечовини, повинне бути засноване на розумінні процесу її утворення в печінці.


Вміти оцінювати стан азотистого обміну і функціональний стан печінки і нирок за результатами визначення змісту сечовини в крові і сечі для наступного використання в клінічній діагностиці.Конкретні цілі: Цілі вихідного рівня:

Уміти:1. Інтерпретувати вплив аміаку на організм, його токсичність для ЦНС, симптоми.2. Аналізувати шляхи знешкодження аміаку в різних тканинах, його транспорт в крові.

2. Інтерпретувати структуру і властивості амінокислот, амідів кислот (кафедра медичної і фармацевтичної хімії).

3. Обґрунтувати роль і місце синтезу сечовини в обміні речовин як головного шляху знешкодження аміаку, його взаємозв'язок з іншими метаболічними шляхами.

3. Інтерпретувати структуру і властивості сечовини, методи її визначення в розчи-нах (кафедра медичної і фармацевтичної хімії).

4. Інтерпретувати дані про зміст сечовини в сироватці крові і сечі для оцінки стану азотистого обміну в нормі та при патології.

Для перевірки вихідного рівня Вам пропонується виконати ряд завдань. Завдання для самоперевірки та самокорекції вихідного рівня.Завдання 1. Після гідролізу пептиду утворилися амфотерні сполуки, які можуть утворювати солі при додаванні до них як соляної кислоти, так і гідроксиду натрію. Які це сполуки?

А. ОксікислотиВ. Жирні кислотиС. Аміди кислотD. Альфа-амінокислотиЕ. Аміни

Завдання 2. До невідомої речовини додали розчин гідроксиду натрію та нагріли. Спостерігалося посиніння лакмусового паперу та різкий запах аміаку. Яка речовина була відкрита була причиною цього явища?

А. АмінокислотаВ. Складний ефірС. ПептидD. Амід кислотиЕ. Первинний амін

Завдання 3. При нагріванні сечовини з баритовою водою спостерігається виділення аміаку, посиніння лакмусового паперу та утворення білої каламуті карбонату барію. До якого класу сполук приналежить сечовина згідно з отриманими даними?

А. До амінокислотВ. До амідів кислотС. До нітрилівD. До первинних амінівЕ. До вторинних амінів

Завдання 4. До кристалів речовини додали краплі азотної кислоти і нітриту натрію. При струшуванні виділяються пухирці газу (азот і вуглекислий газ). Яка речовина розпалася за дією азотистої кислоти?

А. Первинний амінВ. Вторинний амінС. СечовинаD. АмінокислотаЕ. Сечова кислота

Правильність рішення завдань перевірте, порівнявши них з еталонами відповідей.Еталони відповідей до рішення завдань для самоперевірки та самоконтролю

вихідного рівня:1 – D, 3 – В.

Інформацію для поповнення вихідного рівня можна знайти в наступній літературі:1. Тюкавкина Н. А., Бауков Ю. И. Биоорганическая химия. -М.: Медицина, 1991. – С. 182, 208-210, 314-318, 338 - 3432. Рево А. Я., Зеленкова В.В. Руководство к лабораторным занятиям по биоорганической химии. - М: Медицина, 1980. – С. 92-1003. Лекції з біоорганічної хімії.

Зміст навчання.Зміст навчання повинен забезпечувати досягнення цілей навчання, чому сприяє граф логічної структури досліджуваної теми (Додаток 1).

Основні теоретичні питання, що дозволяють виконати цільові види діяльності:1. Основні шляхи і джерела утворення аміаку в організмі, причини і проявийого токсичності.2. Найважливіші механізми знешкодження аміаку:2.1. Відновлювальне амінування альфа-кетоглутарату.2.2. Утворення амідів дікарбонових кислот.2.3. Утворення амонійних солей у нирках.2.4. Утворення сечовини в печінці.3. Роль аланіну в транспорті азоту амінокислот для синтезу сечовини.4. Орнітиновий цикл утворення сечовини. Механізм і ферменти процесу, його регуляція, взаємозв'язок із ЦТК і трансамінуванням.5. Особливості знешкодження аміаку в нервовій тканині.6. Визначення сечовини за уреазним методом.

Знайти матеріал для освоєння цих питань можна в одному з наступних джерел:Обов'язкова література.1. Губський Ю.Г. Біологічна хімія.- Київ - Тернопіль:Укрмедкнига, 2000. - С. 242-2472. Практикум з біохімії/ За ред. проф. Склярова О.Я. – Київ: Здоров' я, 2002. – С. 153 - 163 3. Тестове задания по биологической химии/ Под ред. Б.Г.Борзенко. - Донецк, 2000. - С.148 – 202. 4. Лекції з біохімії5. Граф логічної структури (Додаток 1).6. Інструкція до практичного заняття.

Додаткова література 1. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. - М.: Медицина,1998. - С. 446-4512. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. - М.: Медицина,1990.- С. 350-3543. Николаев А.Я. Биологическая химия. - М.: Высшая школа, 1998. - С. 315-3234. Марри Р., Греннер Д., Мейес П., Родуэлл В. Биохимия человека.- М.: Мир, 1993. - С. 309-316, 3535. Ленинджер А. Основы биохимии. – М: Мир, 1985. – С. 585-598

Після вивчення перерахованих вище питань для самоперевірки засвоєння матеріалу по даній темі Вам пропонується вирішити наступні цільові навчальні завдання. Правильність відповідей можна перевірити, порівнявши них з еталонамі відповідей.

Цільові навчальні завдання.Завдання 1. У клініку надійшов пацієнт з повторюваними блюванням, судорогами, припадками з утратою свідомості, викликаними отруєнням аміаком. Що спричинило токсичний вплив цієї сполуки на нервову систему?

A. Інгібірування пентозофосфатного шляхуB. Гальмування аеробного окислення глюкози

C. Інгібірування ЦТКD. Гальмування гліколізуE. Гальмування окислювання вільних жирних кислот

Завдання 2. У пацієнта, ноги та руки якого тривалий час були здавленими, після видалення ваги розвилися ознаки печінкової коми, у крові виявлена гіперамоніємія. Який процес викликав зростання змісту аміаку в крові пацієнта?

A. Відновлювальне амінування альфа-кетокислотB. Синтез сечовини

C. Дезамінування амінокислотD. Декарбоксилювання амінокислотE. Катаболізм білірубіну

Завдання 3. Аміак - надзвичайно токсична речовина, котра особливо небезпечна для мозку. Як він транспортується з периферичних тканин у ті органи, в котрих він знешкоджується або виводиться з організму, не спричиняючи нейротоксичної дії?

A. У вільному виглядіB. У вигляді амонійних солейC. У вигляді сечовиниD. У вигляді креатину

E. У вигляді глутамінуЗавдання 4. У крові спортсмена після інтенсивного навантаження виявлене зростання змісту аланіну та сечовини. Активація якого метаболічного шляху призвела до цих порушень ?

A. Циклу трикарбонових кислотB. Глюкозо-аланінового циклуC. Циклу КоріD. Пентозофосфатного циклуE. Синтезу глютаміну

Завдання 5. На 36 годину після народження у дитини почалися блювання, «подих, що схлипує», розвилося помутніння свідомості, і зникла реакція на зовнішні подразники. Біохімічний скрінинг виявив дуже високі концентрації аміаку та амінокислот у плазмі крові, а також зниження концентрації сечовини. Попередній діагноз – спадкоємне порушення циклу сечовиноутворення. Який фермент може бути дефектним у даної дитини? A. Фосфорибозилпірофосфатамідотрансфераза

B. Аланінамінотрансфераза C. Аденозиндезаминаза D. Моноамінооксидаза

E. КарбамоїлфосфатсинтетазаЗавдання 6. У класичних роботах Г. Кребса за допомогою методу “мічених атомів” було встановлено, що ЦТК і орнитиновый цикл сечовино утворення є тісно пов'язаними метаболічними процесами. Назвіть загальний метаболіт обох циклів.

А. Оксалоацетат В. Цитрулін

С. Фумарова кислота D. Цитрат Е. Орнітин

Правильність рішення завдань перевірте, порівнявши них з еталонами

відповідей.

Еталони відповідей до рішення цільових навчальних завдань:1 – С, 3 - Е, 5 – Е.





Час у хв.










35




5

Інструкція до практичного заняття “Кількісне визначення сечовини в крові”Принцип методу: під дією фермента уреази із сечовини утворюється аміак,

кількість якого визначається за колориметричним методом з використанням реактиву Несслера.

Матеріальне забезпечення: сироватка крові; 30% стандартний розчин сечовини, кавунові насіннячка, 7,5% розчин сульфату цинку; 1,5% розчин натрію гідроксиду; 0,2% розчин сегнетової солі; реактив Несслера; дистильована вода; паперові фільтри; водяна баня, термометр, настільна центрифуга.

Хід роботи1. На початку роботи необхідно приготувати препарат уреази. Для цього треба

очистити 3-4 насіннячка кавуна від шкірки і витягнуті зерна розтерти в ступці, поступово додаючи дистильовану воду від 1 мл до 10 мл. Отриману емульсію профільтруйте.2. У дві пробірки, дослідну та стандартну, внесіть по 1,5 мл дистильованої води. 3. Потім до дослідної пробірки додайте 0,1мл сироватки крові, а до стандартної –0,1 мл 30% розчину сечовини.4. Далі до кожної пробірки додайте по 0,5 мл приготовленого препарату уреази. 5. Вміст пробірок перемішайте і помістить на 20 хвилин у водяну баню при температурі 37 С. 6. Після інкубації остудите пробірки під проточною водою і додайте до кожної пробірки по 0,2 мл 7,5% розчину сульфату цинку і по 0,2 мл 1,5% розчину лугу. Ретельно перемішайте вміст пробірок.7. Далі пробірки необхідно центрифугувати протягом 10 хвилин до одержання прозорої надосадової рідини. 8. Після центрифугування з кожної проби відберіть у дві чисті пробірки по 1,5 мл надосадової рідини.9. Потім до кожної пробірки додайте по 2,5 мл 0,2% розчину сегнетової солі та по 0,5 мл реактиву Несслера. Вміст пробірок ретельно перемішайте.10. Вимірте оптичну густину дослідного та стандартного розчинів на ФЕК при синьому світлофільтрі в кюветі затовшки 5 мм проти контрольного розчину (контрольний розчин готують лаборанти).

Розрахунок змісту сечовини в сироватці крові проводиться шляхом рішення пропорції:

Едослід ---- Х мг% Едослід х 30 мг %Естандарт ---- 30 мг% , тоді Х = -----------------, Естандарт

де: Едослід – екстинкція дослідної проби;Естандарт - екстинкція стандартного розчину сечовини.

Перерахунковий коефіцієнт у систему СІ дорівнює 0,1665.

Зміст сечовини в сироватці крові в нормі складає 3,33 – 8,32 ммоль/л.

ВИСНОВКИ:


Додаток 1. Граф логічної структури

ШЛЯХИ УТВОРЕННЯ АМІАКУ

Дезамінування амінокислот

Дезамінування біогенних амінів

Катаболізм нуклеотидів

АМІАК Симптоми отруєння

Глутамін,

аспарагін

Шляхи знешкод-ження аміаку

Солі амонію

Зв’язок із трансамі- нуванням

СИНТЕЗ

СЕЧОВИНИ

Зв’язок із ЦТК

Порушення сечовино-утворення

Інтерпретація результатів кількісного визначення

Тема 2.18 СПЕЦІАЛІЗОВАНІ ШЛЯХИ ОБМІНУ ОКРЕМИХ АМІНОКИСЛОТ. БІОСИНТЕЗ КРЕАТИНУ. ПОРУШЕННЯ ОБМІНУ АМІНОКИСЛОТ.

Актуальність теми.Біологічне значення амінокислот визначається не тільки їхньою участю в синтезі

білка. Вільні амінокислоти використовуються в утворенні багатьох речовин, що виконують специфічні функції коферментів, нуклеиновых кислот, гормонів, нейромедиаторов і інших регуляторних і структурних молекул.

У зв'язку з цим виникає значний інтерес у вивченні амінокислот як джерел фізіологічно активних з'єднань, що мають медико-біологічне значення.


Вміти аналізувати значення утворення з амінокислот біологічно активних з'єднань, а також механізм порушення обміну речовин.


1.Інтерпретувати особливості метаболізму циклічних амінокислот і його можливі порушення.

1.Інтерпретувати структуру і властивості амінокислот (кафедра медичної і фармацевтичної хімії)

2.Інтерпретувати особливості метаболізму гліцину і серина3.Інтерпретувати роль креатину в єнергозабеспечивающий функції м'язової тканини.4.Інтерпретувати особливості метаболізму сірковмісних амінокислот і його можливі порушення. Для перевірки вихідного рівня Вам пропонується виконати ряд завдань.


Завдання 1. Амінокислоти по своїй хімічній будівлі розділяються на циклічні й ациклические. Яка з перерахованих амінокислот відноситься до циклічних?А. АланінВ. ФенилаланінС. ВалінD. МетіонінЕ. Глутамат

Завдання 2Деякі амінокислоти містять у своєму складі сірку. Виберіть цю амінокислоту.А. СерінВ. ВалінС. ЦистеинD. АргінінЕ. Тирозин

Завдання 3Амінокислота гліцин є найважливішим учасником багатьох біохімічних процесів. Виберіть його формулу з перерахованих:

А. СН2 – СН – СООН І ІОН NH2

В. СН3 – СН – СООН І NH2

С. СН2 – СН – СООН І ІSН NH2

D. СН2 – СООН ІNH2

Е. СООН-СН2 – СН – СООН І NH2

Завдання 4Одна з амінокислот є учасником внутрішньоклітинного метаболізму і донором

метильной групи. Виберіть цю амінокислоту.А. ГлутаматВ. ЛізинС. ВалінD. ТирозинЕ. Метіонін

Правильність рішення перевірте, зіставивши них з еталонами відповідей.Еталони відповідей до рішення завдань для самоперевірки і самоконтролю вихідного рівня: 1 - У; 2 - З; 4 - Е.

Інформацію для восполнеия вихідного рівня можна знайти в наступній літературі:

1. Тюкавкина Н.А., Бауков Ю.И. Биоорганическая химия.- М.: Медицина, 1985. - С. 297 -309; 312 - 320.2. Лекції по биоорганичній хімії.

Зміст навчання.Зміст навчання повинен забезпечувати досягнення цілей навчання, чому сприяє граф логічної структури досліджуваної теми (Додаток 1).

Основні теоретичні питання, що дозволяють заповнити цільові види діяльності:

1. Шляхи метаболізму безазотистого кістяка амінокислот. Гликогенні і кетогенні амінокислоти.

2. Спеціалізовані шляхи обміну ациклических амінокислот:а) обмін гліцину і серина;б) обмін серусодержащих амінокислот і його спадкоємні порушення (гомоцистинурия).

3. Біологічна роль і синтез креатину.4. Біологічна роль і синтез глутатіону.5. Хвороба “кленового сиропу” як порушення обміну амінокислот з розгалуженими

ланцюгами.6. Обмін аргініну.7. Специализированнные шляхи обміну циклічних амінокислот:

а) обмін фенілаланіну, тирозину і його спадкоємні порушення (фенілкетонурія, алкаптонурія, альбінізм);б) шляхи обміну триптофану.

Знайти матеріал для освоєння цих питань можна в одному з наступних джерел.Обов'язкова література.1. Губський Ю.Г., Біологічна хімія.- Київ.-Тернопіль, “Укрмедкнига”, 2000.-С.250-

260.2. Тестові завдання по біологічній хімії. За редакцією Б.Г. Борзенко.-Донецьк.2000.-

С.148-202.3. Лекції по біохімії4. Графи логічної структури (Додатка 1, 2).5. Інструкція до лабораторної роботи.Додаткова література.1. Біохімія. Короткий курс із вправами і задачами / Під ред. Е.С.Северина, А.Я.Миколаєва.-М.: ГЭОТАР – МЕД, 2001.- С.243-252; 414-416.2. Березов Т.Г., Коровкин Б.Ф. Біологічна хімія. М.”Медицина”, 1998.-С.3. Березов Т.Г., Коровкин Б.Ф. Біологічна хімія. М.”Медицина”, 1990.-С.4. Кушманова О.Д., Ивченко Г.М. Керівництво до лабораторних занять по біологічній

хімії. – М. : Медицина, 1983. – С. 7 - 15

Після вивчення перерахованих вище питань для самоперевірки засвоєння матеріалу по досліджуваній темі Вам пропонується виконати цільові навчальні задачі. Правильність рішення задач можна перевірити, зіставивши них з еталонами відповідей.

Цільові навчальні задачі:

Тест 1 Експериментальній тварині введений гліцин, мічена по вуглеці, з метою з'ясування його участі в метаболических процесах. Назвіть амінокислоту, що може безпосередньо утворитися з гліцину.

А. ГлутаматВ. ТреонинС. Триптофан D. ЦистеинЕ. Метіонін

Тест 2 Експериментальній тварині був введений гліцин, мічений по вуглеці, з метою з'ясування його участі в метаболічних процесах. Виберіть синтез, у якому особиста участь приймає гліцин.

А. Синтез кетонових тілВ. Синтез холестеринуС. Синтез креатинуD. Синтез меланінаЕ. Синтез жовчних кислот

Тест 3 В експериментах по вивченню обміну амінокислот піддослідній тварині був уведений радіоізотоп вуглецю в складі амінокислоти тирозину. Виберіть з'єднання, що може синтезуватися з тирозину.

А. ГемВ. МетіонінС. КреатинD. НорадреналінЕ. Глутатіон

Тест 4Експериментальнії тварині була введена радіоізотопна мітка по вуглеці

фенілаланіна з метою вивчення участі цієї амінокислоти в метаболічних процесах. Виберіть з'єднання, що може синтезуватися з фенілаланіна.

А. ГемВ. Пантотенова кислотаС. КреатинD. АдреналінЕ. Нікотинамід

Тест 5З метою вивчення участі цистеина в біохімічних процесах піддослідним пацюкам

була введена ця амінокислота з радіоізотопною міткою по вуглеці. Через якийсь час мітка була виявлена в ряді метаболітів. Виберіть з'єднання, що може синтезуватися з цистеина.

А. ТауринВ. РибофлавінС. КреатинD. НикотинамидЕ. Гем

Тест 6В експериментальної тварини, що знаходиться на безбілковому раціоні, розвилася

жирова інфільтрація печінки, зокрема, унаслідок дефіциту метилирующих агентів. Назвіть амінокислоту, що є донором метильных радикалів.

А. ЦистеїнВ. МетіонінС. ТриптофанD. Глутамінова кислотаЕ. Тирозин

Правильність рішення перевірте, зіставивши них з еталонами відповідей.Еталони відповідей до рішення цільових навчальних задая:

1 - В; 4 - D; 5 - А.





Час у хв.











40




5

Інструкція до лабораторної роботи.

Робота І. Ксантопротеїнова реакція на ароматичні амінокислоти.Принцип методу: при взаємодії з концентрованою азотною кислотою відбувається нітрування бензольного кільця циклічних амінокислот. Утвориться нітросполука жовтого кольору – динитротирозин, при подщелачіванії якого утвориться натрієва сіль динитротирозина жовтогарячого кольору.Матеріальне забезпечення: 1% розчин яєчного білка, концентрована азотна кислота, 10% розчин їдкого натру, штатив із пробірками, піпетки.Хід роботи: до 5 крапель розчину білка додайте 3 краплі концентрованої НNО3 і обережно прокип'ятите. У пробірці з'явиться осад жовтого кольору. Після охолодження у пробірки, необхідно додати досліджуваного розчину білкового гидролизата, по краплях 10% розчин NаОН до появи жовтогарячого кольору (10 – 15 краплі), що свідчить про утворення натрієвої солі динитротирозина.

Робота ІІ. Реакція Милона на тирозин.Принцип методу: При додаванні до розчину білка реактиву Милона (розчин ртуті в азотній кислоті з невеликою кількістю NaNO2) і при кип'ятінні утвориться криваво-червоний осад ртутної солі динитротирозина завдяки наявності в тирозині фенольного ядра.Матеріальне забезпечення: 1% розчин білка, реактив Миллона , 0,1% розчин фенолу, штатив із пробірками, піпетки.

Хід роботи: Візьміть двох пробірок.Налийте в 1-ю пробірку 5 крапель 1% розчину яєчного білка, у 2-ю – 5 краплі 0,1% розчину фенолу.У кожну пробірку додайте по 3 краплі реактиву Миллона й обережно нагрійте.

У пробірці з яєчним білком з'явиться криваво-червоне фарбування, з фенолом – рожево-червоне.

Робота ІІІ. Реакція на амінокислоти, що містять слабосвязанную сірку (реакція Фоля).Принцип методу: Сульфгідрильні групи білків піддаються лужному гідролізові, у результаті чого відбувається відщіплення сірки у виді сульфіду, що із плюмбитом дає чорний (або бурий) осад сульфіду свинцю.

Метіонін, на відміну від цистеїну, цієї реакції не дає, тому що сірка в ньому зв'язана міцно.

Матеріальне забезпечення: 1% розчин яєчного білка, реактив Фоля, штатив із пробірками, піпетки.Хід роботи: до 5 крапель білка додайте 5 краплі реактиву Фоля. Прокип'ятите. Через 1-2 хвилини після кип'ятіння з'являється чорний (бурий) осад сульфіду свинцю.

Робота ІУ. Якісне визначення креатинина в сечі.Принцип методу: У лужному середовищі сеча при додаванні нитропруссида натрію здобуває червоне фарбування, що переходить у жовту. Це порозумівається утворенням изонитрозокреатинина.Матеріальне забезпечення: 10% розчин NаОН, 5% розчин нитропруссида натрію, штатив із пробірками, колбочки, піпетки.Хід роботи: до 10 крапель сечі додати 1 краплю 5% розчину нитропруссида натрію, подщелочить 1-2 краплями 10% розчину NaOH. Сеча здобуває червоне фарбування, що переходить у жовту.

ВИСНОВКИ:


ПЕРЕЛІК ОСНОВНИХ ТЕОРЕТИЧНИХ ПИТАНЬ ДЛЯ ПІДСУМКОВОГО КОНТРОЛЮ МОДУЛЯ 2 “ЗАГАЛЬНІ ЗАКОНОМІРНОСТІ МЕТАБОЛІЗМУ.

МЕТАБОЛІЗМ ВУГЛЕВОДІВ, ЛІПІДІВ, БІЛКІВ ТА ЙОГО РЕГУЛЯЦІЯ”

1. Структура ферментіва) доказ білкової природи ферментівб) прості і складні ферменти, кофактори і коферменти, прикладив) проферменти, біологічне значення, , приклади г) ізоферменти, характеристика, приклади, застосування в медицинід) мультиферментні комплекси, приклади

2. Класифікація ферментів: принцип класифікації, коротка характеристика основних класів ферментів, приклади3. Властивості ферментів

а) відмінності ферментів від біологічних каталізаторівб) термолабільність, приклади, застосування в медицині і промисловостів) вплив рН середовища на активність ферментівг) специфічність, види специфічності, приклади

4. Механізм дії ферментіва) поняття про енергію активації ферментативних і некаталітичних реакційб) уявлення про активний центр ферментів в) основні положення сучасної теорії ферментативного каталізуг) кінетика ферментативних реакцій

5. Регуляція активності ферментіва) поняття про алостеричний центр, його регуляторна рольб) активатори ферментівв) види активації ферментівг) інгібітори ферментівд) типи інгібірування ферментів (зворотне і незворотне, конкурентне і неконкурентне інгібірування)е) регуляція активності ферментів за принципом прямого і зворотного зв'язку ж) застосування активаторів і інгібіторів ферментів у медицині

6. Біохімія вітамініва) класифікація і номенклатура вітамінівб) причини і прояви гіпо-, гіпер- і авітамінозівв) провітаміни, антивітаміни: характеристика, прикладиг) структура, біологічна роль, коферментна форма водорозчинних вітамінів групи В, С, РР, Р, пантотенової кислоти, фолієвої кислоти, біотинуд) біологічна роль жиророзчинних вітамінів А, Е, Д, К.

7. Клінічні аспекти ферментології і вітамінологіїа) ензимодіагностикаб) ензимотерапіяв) ензомопатологія

8. Загальні і специфічні шляхи катаболізму, взаємозв'язок анаболізму і катаболізму.9. Сучасні уяви про механізм біологічного окислювання.

а) экзергонічні і эндергонічні реакції. б) енергетичне сполучення в біологічних системах.

10. Типи реакцій біологічного окислювання: 11. Активні форми кисню

а) механізми утворення в організмі, причини токсичності. б) фізіологічна роль

12. Макроергічні з'єднанняа) типи високоенергетичних зв'язків

б) АТФ як основна форма збереження хімічної енергії в клітці. в) типи реакцій фосфорилювання

13. Ланцюг транспорту електронів мітохондрій.а) структура і функції компонентів дихального ланцюга б) схема і локалізація в клітці ланцюга тканинного дихання в) сполучення тканинного дихання й окисного фосфорилювання

14. Механізм окисного фосфорилювання а) хеміоосмотична теорія Мітчела.б) коефіцієнт фосфорилювання, енергетична цінність субстратів.в) регуляція окисного фосфорилювання, дихальний контроль

15. Інгібітори дихального ланцюга, механізм їхньої дії, вплив на організм.16.Поняття про роз'єднувачі, приклади різних механізмів роз'єднання. 17.Окисне декарбоксилювання пирувату як перша загальна стадія катаболізму білків, жирів і вуглеводів. 18. Цикл трикарбоновых кислот як центральний метаболічний шлях.

а) локалізація, хімізм реакцій.б) дегідрогеназні реакції ЦТК як джерело водню для системи тканинного диханняв) декарбоксилювання в циклі Кребса як механізм утворення у клітках СО2 –

кінцевого продукту катаболізму вуглеводнів..г) біологічна роль ЦТК. д) регуляція циклу Кребса.

19. Структура та функції моно-, оліго-, гетеро-, гомо- та полісахаридів.20. Механізми травлення та всмоктування вуглеводів. 21. Метаболізм фруктози та галактози. Перетворення фруктози та галактози.22. Загальні схеми шляхів використання глюкози та пірувату в організмі.23. Механізм, регуляція синтезу та розщеплення глікогену. Роль печінки у метаболізмі глікогену.24. Анаеробне та аеробне окислення глюкози. Підрахунок енергії окислення глюкози за цих умов.25. Зв’язок тканинного дихання та окисного фосфорилювання з аеробним окисленням вуглеводів.26. Біосинтез глюкози (глюконеогенез). Регуляція гліколізу та глюконеогенезу.27. Регуляторна функція ефектів Пастера та Кребтрі в окисленні вуглеводів.28. Пентозофосфатний шлях метаболізму глюкози: біологічна роль, загальна характеристика. 29. Реакції окислювальної стадії пентозофосфатного шляху метаболізму глюкози та його зв’язок з гліколізом.30. Порушення метаболізму вуглеводів: а) галактоземія, фруктозурія, спадкова непереносимість фруктози; б) глікогенози та аглікогенози; в) порушення толерантності до молока; г) ензимопатія глюконеогенезу. 31. Класифікація, структура, властивості та біологічна роль ліпідів.32. Структура та функції клітинних мембран. Характеристика ліпідів та білків клітинних мембран. Транспорт речовин крізь клітинні мембрани.33. Механізм травлення та всмоктування ліпідів. Жовчні кислоти, їх структура та функції.34. Жиророзчинні вітаміни А, D, Е, К, F. Їх структура, біологічна роль, прояви гіпо- та гіпервітамінозів.35. Механізми біосинтезу жирних кислот, триацилгліцеролів та фосфогліцеридів.36. Бета-окислення жирних кислот. Підрахунок енергії бета-окислення жирних кислот. Окислення гліцерину.

37. Синтез холестерину та його регуляция. Транспорт холестерину. Гіперхолестеринемія.38. Синтез та використання кетонових тіл. Кетонемія. Кетонурія.39. Ліпопротеїни сироватки крові, їх склад, структура, утворення та біологічна роль.40. Порушення обміну ліпідів:а) порушення травлення та всмоктування ліпідів;б) ожиріння;в) жирове переродження печінки;г) атеросклероз;д) жовчнокам’яна хвороба.41. Азотистий баланс. Повноцінність білкового харчування. Біологічна цінність білків. Синдром квашиоркору. Незамінні амінокислоти.42. Травлення білків. Види кислотності шлункового соку. Ахлоргідрія, гіпохлоргідрія, гіперхлоргідрія, ахілія. Гниття білків у кишечнику.43. Транспорт амінокислот. Шляхи використання амінокислот в організмі.44. Пряме та непряме дезамінування амінокислот.45. Трансамінування, його значення в обміні амінокислот. Глюкозо-аланіновий цикл.46. Декарбоксилювання амінокислот. Утворення та роль ГАМК, гістаміну, серотоніну, дофаміну.47. Шляхи метаболізму безазотистого скелету амінокислот. Глюкогенні та кетогенні амінокислоти.48. Шляхи утворення аміаку в організмі людини. Причини токсичності аміаку. Поняття гіперамоніємії.49. Шляхи знешкодження аміаку. Їх особливості в нирках, печінці та нервовій тканині.50. Орнітиновий цикл: біологічна роль, реакції, зв’язок з циклом трикарбонових кислот.51. Обмін окремих амінокислот (гліцину, серину, фенілаланіну, тирозину, сірковмісних амінокислот). 52. Біологічна роль та біосинтез креатину.53. Ензимопатії амінокислотного обміну: цистінурія, гомоцистінурія, фенілкетонурія, алкаптонурія, альбінізм, хвороба кленового сиропу. Метаболічні блоки.

chemistry.dnmu.ruchemistry.dnmu.ru/indication/bc/kms-student_ukr_p1.docx · web viewСлину...

Documents