Исходный уровень знаний и навыков. 1 Цикл Кребса – реакции, ферменты, энергетический баланс, регуляция

⇐ Назад

Студент должен знать:

1 Цикл Кребса – реакции, ферменты, энергетический баланс, регуляция.

2 Молекулярные механизмы транспорта веществ через биологические мембраны.

Студент должен уметь:

1 Выполнять колориметрический анализ.

Структура занятия

Теоретическая часть

1.1 Пути обмена глюкозо 6-фосфата в тканях (схема углеводного обмена в организме).

1.2 Анаэробное расщепление углеводов – гликолиз, гликогенолиз (ферменты, реакции). Киназные реакции гликолиза. Субстратное фосфорилирование.

1.3 Спиртовое брожение (ферменты, реакции). Сходство и отличие анаэробного гликолиза и спиртового брожения.

1.4 Метаболизм этанола в организме. Механизм токсического действия этанола и пути детоксикации (алкоголь ДГ, МЭОС и др.).

1.5 Аэробный гликолиз. Окислительное декарбоксилирование ПВК (ферменты, реакции). Строение полиферментного комплекса ПВК ДГ.

1.6 Регуляция гликолиза и гликогенолиза. Эффект Пастера (сущность и механизм).

1.7 Энергетический баланс окисления углеводов.

1.8 Витамин B₁. Строение, роль в обмене, картина гипо- и авитаминоза.

Практическая часть

2.1 Решение задач.

2.2 Лабораторная работа.

Задачи

1 В процессе гликолиза за 1 час образуется 10 мкмоль лактата на 1 г ткани. Каким будет энергетическийвыход (числомкмоль АТФ), если в системе субстратом является только глюкоза?

2 Больной алкоголизмом очень мало потребляетпищи,однако при этом энергетический баланс клеток нарушен мало. Почему?

3 Спортсмен пробежал 2 км из 10 км дистанции.

а) Какие из перечисленных ниже веществ явились основнымисточником энергии на двух километрах пути спортсмена?

б) Составьте метаболический путь, обеспечивающий энергией работу мышц в этих условиях, выбрав из предложенных ниже метаболитов необходимые:

1) ацетил-КоА;	6) пируват;	11) 3-фосфоглицерат;
2) Г-6-Ф;	7) жирные кислоты;	12) ацетоацетил-КоА;
3) Ф-1,6-дФ;	8) ТГ;	13) лактат;
4) 2-фосфоглицерат;	9) 3-ФГА;	14) фосфоенолпируват.
5) глюкоза;	10) NADH⁺ + H⁺;

4 Грибник заблудился и целый день бродил по лесу, не имея еды. Вечером местный житель сообщил ему, что в двух километрах находится железнодорожная станция и нужно поторопиться на поезд,который будет через полчаса. Грибник успел на поезд.

а) Какие из перечисленных ниже веществ явились основнымисточником энергии на двух километрах пути грибника?

1) ацетил-КоА;	6) пируват;	11) 3-фосфоглицерат;
2) Г-6-Ф;	7) жирные кислоты;	12) ацетоацетил-КоА;
3) Ф-1,6-дФ;	8) ТГ;	13) лактат;
4) 2-фосфоглицерат;	9) 3-ФГА;	14) фосфоенолпируват.
5) глюкоза;	10) NADH⁺ + H⁺;

5 Какие из последующих кофакторов или их производныхнеобходимы для перехода пирувата в CH₃-CO~S-КоА:

а) аскорбат;	г) KoQ;	ж) FAD;	к) HS-КоA?
б) NAD⁺;	д) витамин А;	з) липоеваякислота;
в) ТПФ;	е) цитохром P₄₅₀;	и) цитохром b₅;

6 Развитие ацидоза при сильнойфизическойнагрузкеможно объяснить увеличением содержания:

а) NADH в мышце;	в) АТФ в мышце;	д) NAD+ в крови;
б) лактата в крови;	г) пирувата в крови;	е) кислорода в мышце?

7 Какой будет концентрация этилового спирта в кровивзрослого человека, если в толстом кишечнике распалось 8,8 г крахмала? Дайте характеристику этанолокисляющим системам организма человека.

8 УДФ-глюкоза необходима для:

а) синтеза гликогена;	в) синтеза Г-6Ф;	д) метаболизма этанола;
б) разветвления гликогена;	г) метаболизма галактозы;	е) метаболизма фруктозы?

Лабораторная работа. Определение содержания глюкозы в крови по цветной реакции с орто-толуидином

Принцип метода. Глюкоза при нагревании с о-толуидином в кислой среде дает сине-зеленое окрашивание,интенсивность которого прямо пропорциональна концентрации глюкозы и определяется на фотоэлектроколориметре (см. уравнение).

С о-толуидином реагируют все альдегиды, однако их содержание в крови невелико, поэтому метод позволяет определить практически одну глюкозу.

ВНИМАНИЕ! Соблюдать меры безопасности при работе с орто-толуидином и кипячением на водяной бане.

Ход работы. В две центрифужные пробирки наливают по 0,9 мл 3 %-го раствора ТХУ, затем в одну из них вносят 0,1 мл крови, взятой из пальца (или сыворотки), а в другую – 0,1 мл стандартногораствора глюкозы (5,5 ммоль/л). Содержание пробирок перемешивают и центрифугируют 10 мин при 3000 об/мин.

Полученный супернатант (надосадочную жидкость) переливают в чистую сухую пробирку, из которой по 0,5 мл надосадочной жидкости из каждой пробирки вносят в обычные сухие пробирки, добавляют по 4,5 мл ортотолуидинового реактива.

Пробирки закрывают фольгой и помещают в кипящую водяную баню точно на 8 мин. Необходимо следить, чтобы вода в бане непрерывно кипела. Вынимают пробирки и охлаждают их водопроводной водой до комнатной температуры. Затем на фотометре измеряют оптическую плотность проб в кюветах на 10 мм против воды с красным светофильтром (620 нм).

Расчет. Содержание глюкозы в опытной пробе рассчитывают по стандартному раствору глюкозы по формуле

C_оп = C_ст (E_оп/E_ст),

где С_оп – концентрация глюкозы в крови в пробе, ммоль/л;

С_ст – концентрация глюкозы в стандартной пробе (5,5 ммоль/л);

Е_оп– оптическая плотность пробы;

Е_ст – оптическая плотность стандарта глюкозы.

Норма. Нормальное содержание глюкозы в кровичеловека колеблется в пределах 3,33–5,55 ммоль/л(60–100 мг%).

Клинико-диагностическое значение. Увеличение содержания глюкозы в крови (гипергликемия) наблюдается при сахарном диабете, остром панкреатите, панкреатических циррозах, эмоциональных стрессах, после эфирного наркоза, обильного приема углеводов с пищей, а также при повышении гормональной активности ряда желез (щитовидной, гипофиза, коркового и мозгового слоя надпочечников).

Снижение уровня глюкозы в крови (гипогликемия) отмечается при поражении паренхимы печени, нарушении ферментативной активности при распаде гликогена; гипофункции щитовидной железы, надпочечников, гипофиза, передозировке инсулина при лечении сахарного диабета, нарушении всасывания углеводов, отравлениях фосфором, бензолом, хлороформом, при недостатке приема с пищей углеводов, после больших потерь крови.

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

Рекомендуемая литература

Основная

1 Материал лекций.

2 Березов Т. Т., Коровкин Б. Ф. Биологическая химия. М.: Медицина, 1990. С. 244–254; 1998. С. 327–353.

3 Николаев А. Я. Биологическая химия. М.: Высшая школа, 1989. С. 199–231.

Дополнительная

4 Марри Р. и др. Биохимия человека. М.: Мир, 1993. Т. 1. С. 181–189.

5 Филиппович Ю. Б. Основы биохимии. М.: Высшая школа, 1993. С. 299–334.

6 Ленинджер А.Л. Основы биохимии. М.: Мир, 1985. Т. 2. С. 439–476.

Занятие 10

Тканевой обмен углеводов.
Регуляция уровня глюкозы в крови

Цель занятия: сформировать представления о путях метаболизма глюкозы, молекулярных и физиологических механизмах регуляции уровня глюкозы.

⇐ Назад