Качественная реакция на наличие фенилпировиноградной кислоты в моче
Очень тяжелым наследственным заболеванием, приводящим к глубоким психическим расстройствам, является фенилкетонурия (олигофрения фенилпирувика). Для ее диагностики используется способность енольной формы фенилпировиноградной кислоты, накапливающейся у больных в крови и выделяющейся в больших количествах с мочой, образовывать с ионами трехвалентного железа комплексные соединения, окрашенные в сине-зеленый цвет.
Установлено, что среди населения многих стран каждый ребенок из 15000-25000 рождается с дефицитом в ткани печени фермента, гидроксилирующего фенилаланин по 4 положению кольца - фенилаланин-4-гидроксилазы. Наиболее убедительным доказательством данного наследственного заболевания является установление повышенного уровня фенилаланина в крови (10-40мг/л) и наличие фенил ПВК в моче.
Ход работы
К 5 мл свежефильтрованной мочи добавьте 4 капли 5% раствора серной кислоты, после перемешивания к смеси прилейте 4 капли 10% раствора хлорного железа. При наличии в моче фенилпировиноградной кислоты через 30-60 секунд появляется сине-зеленая окраска, исчезающая через 5-10минут.
Контроль выполнения лабораторной работы
1. К какому классу относится фермент уреаза?
2. Как узнать концентрацию мочевины в стандарте?
3. Как можно доказать наличие блока фенилаланин-4-гидроксилазы?
Темы рефератов:
1. Подробная судьба аммиака, образовавшегося в клетке при дезаминировании (существует ли аммиак в тканях в виде газа?).
2. Молекулярная патология синтеза мочевины.
3. Основные механизмы развития наследственных болезней, связанных с нарушением обмена аминокислот.
4. ВЭЖХ как метод диагностики фенилкетонурии и алкаптонурии.
5. Гомоцистеин, его роль в организме. Диагностическое значение определения данного соединения при различных заболеваниях.
Лабораторно-практическое занятие №20
Тема: Метаболизм нуклеотидов: переваривание, утилизация и синтез. Патология обмена.
Цель: Выработать представления о строении и судьбе нуклеотидов в организме.
Значение: Рибонуклеозил- и дезоксирибонуклеозидфосфаты – существенные компоненты клеток: используются в качестве субстратов синтеза ДНК и РНК, входят в состав дегидрогеназ в виде коферментов, являются макроэргами и т.д. Практически все клетки организма способны к синтезу нуклеотидов. Другими источниками этих молекул могут быть нуклеиновые кислоты пищи, однако этот вариант имеет лишь вспомогательное значение.
Исходный уровень:
1. Компоненты нуклеотидов: пуриновые и пиримидиновые основания. D-рибоза и D-2-дезоксирибоза.
2. Нуклеозиды. Понятие о гликозиде и агликоне.
3. Мононуклеотиды, строение отдельных представителей, номенклатура, типы связей, их гидролиз.
4. Нуклеотиды как мономеры нуклеиновых кислот. Представление о сложно-эфирной связи. Номенклатура мононуклеотидов. Гидролиз, продукты реакций.
5. Пентозофосфатный цикл – источник пентоз для синтеза нуклеиновых веществ.
6. Аминокислоты, отдельные представители, роль.
7. Классификация и номенклатура ферментов.
8. Понятие о метаболизме, его фазах, взаимоотношения с биоэнергетическими процессами.
9. Мутации, виды, причины.
10.Клетка, строение и функции органоидов.
11.Строение и функции органов ЖКТ, мочевыделительной системы.
Вопросы для самоподготовки
1. Классификация нуклеотидов (моно-, ди-, полинуклеотиды), отдельные представители и их роль в организме.
2. Основные (N-гликозидная, сложноэфирная) связи в мононуклеотидах; варианты связей динуклеотидах (фосфодиэфирная, ангидридная). Добавочные связи в полинуклеотидах (водородная, ионная, стэкинг взаимодействие).
3. ДНК, виды. Особенности строения ядерной ДНК. Понятие о минорных основаниях. Палиндром как компонент первичной структуры. Правила Чаргаффа как основа строения двойной нити ДНК.
4. Вторичная и третичная структура ДНК. Шпильки, их роль. Характеристика строения нуклеосом.
5. Генетический аппарат митохондрий. Структура митохондриальной ДНК. Особенности строения РНК митохондрий.
6. Физико-химические и биологические свойства ДНК (репликация, транскрипция, рестрикция, обратная транскрипция, репарация, интеркаляция).
7. Виды РНК. Сходства и отличия в строении и свойствах от ДНК.
а) т-РНК, строение, функции;
б) и-РНК, строение, биологическая роль;
в) р-РНК, уровни организации, функции.
8. Примеры продуктов – пищевых источников нуклеотидов.
9. Переваривание нуклеопротеидов. Роль соляной кислоты. Ферменты, гидролизующие нуклеиновые вещества.
10.Судьба всосавшихся в энтероциты нуклеозидов.
11.Преобразования пуриновых нуклеозидов. Конечные продукты катаболизма пуринов.
12.Гиперурикемия, причины. Болезни, симптомом которых является гиперурикемия (подагра, виды; мочекаменная болезнь).
13.Наследственная патология пуринового обмена (синдром Леша-Нихана, ксантинурия, недостаточность аденозиндезаминазы), краткая характеристика.
14.Последовательность реакций распада пиримидиновых нуклеозидов. Его конечные продукты.
15.Анаболическая фаза обмена пуринов. Пути синтеза (путь спасения, синтез de novo), краткая характеристика; ключевые ферменты, участвующие в них.
16.Отличительные особенности синтеза пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов.
17.Происхождение атомов пуринового ядра. Начальные стадии его синтеза.
18.Происхождение атомов пиримидинового ядра. Последовательность реакций синтеза пиримидиновых нуклеотидов.
19.Молекулярная патология – оротацидурия, генетический дефект.
20.Механизм образования нуклеозидтрифосфатов – субстратов синтеза полинуклеотидов.
21.Комплекс ферментов, ответственных за генез дезоксинуклеотидов. Роль селена.
Литература
Основная:
1. Лекции «Обмен нуклеотидов».
2. Биологическая химия : Учебник / Е.С. Северин, Т.Л. Алейникова, Е.В. Осипов, С.А. Силаева. – М. : ООО «Медицинское информационное агентство», 2008. – С. 275 – 288.
3. Николаев А.Я. Биологическая химия.- 3-е изд., перераб. и доп М.: ММА, 2004.- С. 380-386, 405-410, 422-432.
4. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия: Учебник- 3-е изд., перераб. и доп. -М.: Медицина, 1998.- С.268-273, 277-278, 295-395.
5. Ситуационные задачи по биохимии: Учебное пособие для студентов лечебного и педиатрического факультетов // Л.П.Никитина, А.Ц.Гомбоева, Н.В.Соловьева и др. – 2-е изд., испр. И доп. - Чита, 2003.- С. 19-20.
6.Патохимия наследственных болезней. Учебное пособие для студентов лечебного и педиатрического факультетов // Никитина Л.П., Гомбоева А.Ц., Соловьева Н.В. – Чита, 2008. – С.71-74.
7. Биохимия : Азотистый обмен в норме и при патологии : Учебное пособие / под ред проф. Б.С. Хышиктуева. – Чита, ЧГМА, 2010. – С. 26 – 42.
Дополнительная:
1. Биохимия: Учебник / Под ред. Е.С. Северина.- М.: ГЭОТАР-МЕД, 2005.- С.521 – 542.
2. Биохимия. Тесты и задачи: Учеб. пособие для студентов мед. вузов / Под ред. Е.С.Северина. – 2-е изд., перераб. – М.: ВЕДИ, 2005. – С.251-263.
3. Биологическая химия: Учебное пособие для студ. высших учебн. заведений / Под ред. Н.И.Ковалевской. – М.: Издательский центр «Академия», 2005. – С. 136-155.
4. Биохимия. Краткий курс с упражнениями и задачами / Под ред. член-корр. Е.С.Северина, А.Я.Николаева. – М.: ГЭОТАР-МЕД, 2001. – С.59-90; 352-362.
5. Биохимия (в вопросах и ответах): Учеб. пособие для студентов мед. вузов. – М.: ВЕДИ, 2005. – С.76-84.
6. Зайчик А.Ш., Чурилов А.П. Основы общей патологии. Часть 2. Основы патохимии. (Учебник пособие для студентов медицинских ВУЗов) – СПб.: ЭЛБИ-СПб, 2000. – С.116-129.
7. Щербак И.Г. Биохимия: Учебник. – СПб.: СПбГМУ, 2005. – С.336 -345.
8.Физико-химические и биологические свойства ДНК (в помощь студенту).
9.Генетический аппарат митохондрий (в помощь студенту).
10.Молекулярная патология обмена нуклеотидов (в помощь студенту).
11.Полимеразная цепная реакция (ПЦР) и полиморфизм длины рестрикторных фрагментов как методы изучения генома для диагностики болезней (методичка для самостоятельной работы).
Лабораторная работа