Знакомство студентов с правилами работы в... основными представлениями о предмете биологической химии. ЗАНЯТИЕ № 1

1
ЗАНЯТИЕ № 1
Знакомство студентов с правилами работы в лаборатории, техникой безопасности, с
основными представлениями о предмете биологической химии.
ТЕМА: «СТРОЕНИЕ И КЛАССИФИКАЦИЯ АМИНОКИСЛОТ. СТРУКТУРА БЕЛКОВ»
ТЕОРИЯ:
Принципы классификации аминокислот. Структурные формулы протеиногенных аминокислот. Физико-химические свойства аминокислот, роль их функциональных групп.
Изоэлектрическая точка аминокислот и пептидов. Влияние изменения рН на заряд аминокислот. Пептидная связь, реакция образования. Свойства пептидной связи. Влияние
изменения рН на заряд и растворимость пептидов. Аминокислоты – как лекарства.
ПРАКТИКА:
1. Цветные реакции: а) биуретовая реакция; б) ксантопротеиновая реакция; в) нингидриновая реакция; г) реакция Фоля.
2. Учебно-исследовательская работа: анализ биологических жидкостей на наличие
белка и свободных аминокислот.
УЧЕБНИКИ:
1. Биохимия: учебник / под ред. Е.С.Северина. – М.: ГЭОТАР. - Мед, 2009.
2. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. – М.: Медицина, 2008.
ПРАКТИЧЕСКИЕ РУКОВОДСТВА:
Лабораторный практикум по биологической химии для студентов лечебного и педиатрического факультетов: учебное пособие / О.А. Тимин, Е.А. Степовая, Т.С. Федорова,
О.Л. Носарева, В.Ю. Серебров – Томск: СибГМУ, 2012.
ЗАНЯТИЕ № 2
ТЕМА: «СТРУКТУРА И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА БЕЛКОВ»
ТЕОРИЯ:
Строение протеиногенных аминокислот. Образование пептидной связи в пептидах и
белках. Уровни организации структуры белковых молекул. Связи, участвующие в формировании уровней структуры белка. Функциональные группы аминокислот, ответственные за образование этих связей. Четвертичная структура белков. В чем заключаются кооперативные изменения конформации протомеров?
Свойства белков: амфотерность, ионизация (заряд), гидратация, растворимость. Молекулярная масса пептидов и белков. Способы ее определения (ультрацентрифугирование, гель-фильтрация).
Свойства белковых растворов. Факторы, стабилизирующие белковую молекулу в растворе. Коллоидные свойства белков. Денатурация белков. Факторы, вызывающие денатурацию белков (физические, химические, биологические). Свойства денатурированного
белка. Ренативация белка, ее механизмы.
ПРАКТИКА:
1. Денатурация белка: а) солями тяжелых металлов; б) минеральными кислотами; в)
органическими кислотами; г) органическими растворителями.
2. Осаждение белка при нагревании в условиях различной рН.
3. Разделение простых белков методом высаливания.
УЧЕБНИКИ:
1. Биохимия: учебник / под ред. Е.С.Северина. – М.: ГЭОТАР. - Мед, 2009.
2. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. – М.: Медицина, 2008.
ПРАКТИЧЕСКИЕ РУКОВОДСТВА:
Лабораторный практикум по биологической химии для студентов лечебного и педиатрического факультетов: учебное пособие / О.А. Тимин, Е.А. Степовая, Т.С. Федорова,
О.Л. Носарева, В.Ю. Серебров – Томск: СибГМУ, 2012.
2
ЗАНЯТИЕ № 3
ТЕМА: «КЛАССИФИКАЦИЯ БЕЛКОВ. СТРОЕНИЕ И ФУНКЦИИ БЕЛКОВ В ОРГАНИЗМЕ.
СЛОЖНЫЕ БЕЛКИ»
ТЕОРИЯ:
Структурные формулы протеиногенных аминокислот.
Классификация белков по функциональным признакам.
Классы белков в зависимости от их строения. Характеристика простых белко, особенности их строения и функции. Характеристика и особенности строения классов сложных
белков: Нуклеопротеины. Хромопротеины, структура гема. Гликопротеины, протеогликаны, химическая структура гиалуроновой кислоты и хондроитинсульфатов. Липопротеины. Металлопротеины. Фосфопротеины.
Представление о структуре ДНК и РНК, химическая формула нуклеотида на примере
АМФ).
ПРАКТИКА:
1. Анализ химического состава сложных белков – гликопротеинов и фосфопротеинов.
УЧЕБНИКИ:
1. Биохимия: учебник / под ред. Е.С.Северина. – М.: ГЭОТАР. - Мед, 2009.
2. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. – М.: Медицина, 2008.
ПРАКТИЧЕСКИЕ РУКОВОДСТВА:
Лабораторный практикум по биологической химии для студентов лечебного и педиатрического факультетов: учебное пособие / О.А. Тимин, Е.А. Степовая, Т.С. Федорова,
О.Л. Носарева, В.Ю. Серебров – Томск: СибГМУ, 2012.
ЗАНЯТИЕ № 4
ТЕМА: «ЖИРОРАСТВОРИМЫЕ ВИТАМИНЫ»
ТЕОРИЯ:
Характеристика витаминов, их роль. Классификация и номенклатура витаминов.
Характеристика гипо- и авитаминозов, гипервитаминозов, их экзогенные и эндогенные
причины. Причины гиповитаминозов у детей. Провитамины. Превращение провитаминов
в витамины на примере -каротина. Понятие о каротиноидах и их роли в организме. Понятие об антивитаминах. Использование антивитаминов в качестве лекарственных
средств. Механизм действия и область применения дикумарола как антивитамина К.
Характеристика отдельных жирорастворимых витаминов. Биохимические проявления
недостаточности витамина D, витамин D-зависимого и витамин D-резистентного рахита.
Роль заболеваний печени и почек в развитии картины гиповитаминоза D.
Составьте таблицу по жирорастворимым витаминам
ПРАКТИКА:
1. Качественные реакции на ретинол, токоферол, викасол, кальциферол. Принцип методов.
2. Качественные реакции обнаружения витаминов А, Е и D в биологическом материале.
УЧЕБНИКИ:
1. Биохимия: учебник / под ред. Е.С.Северина. – М.: ГЭОТАР. - Мед, 2009.
2. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. – М.: Медицина, 2008.
ПРАКТИЧЕСКИЕ РУКОВОДСТВА:
Лабораторный практикум по биологической химии для студентов лечебного и педиатрического факультетов: учебное пособие / О.А. Тимин, Е.А. Степовая, Т.С. Федорова,
О.Л. Носарева, В.Ю. Серебров – Томск: СибГМУ, 2012.
3
ЗАНЯТИЕ № 5
ТЕМА: «ВОДОРАСТВОРИМЫЕ ВИТАМИНЫ»
ТЕОРИЯ:
Характеристика всех водорастворимых витаминов. Механизм антибактериальной активности сульфаниламидных препаратов. Антивитамины – изониазид, авидин, птеридины. Механизм их действия. Использование антивитаминов в качестве лекарственных
средств.
ПРАКТИКА:
1. Качественные реакции на тиамин, рибофлавин, никотиновую кислоту, пиридоксин,
цианкобаламин, аскорбиновую кислоту.
2. Количественное определение аскорбиновой кислоты в растительных объектах.
3. Количественное определение аскорбиновой кислоты в моче.
УЧЕБНИКИ:
1. Биохимия: учебник / под ред. Е.С.Северина. – М.: ГЭОТАР. - Мед, 2009.
2. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. – М.: Медицина, 2008.
ПРАКТИЧЕСКИЕ РУКОВОДСТВА:
Лабораторный практикум по биологической химии для студентов лечебного и педиатрического факультетов: учебное пособие / О.А. Тимин, Е.А. Степовая, Т.С. Федорова,
О.Л. Носарева, В.Ю. Серебров – Томск: СибГМУ, 2012.
ЗАНЯТИЕ № 6
ТЕМА: «СТРОЕНИЕ И СВОЙСТВА ФЕРМЕНТОВ. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ФЕРМЕНТОВ В
МЕДИЦИНЕ»
ТЕОРИЯ:
Биологическая роль ферментов. Понятие энергетического барьера реакции и энергии
активации. Этапы ферментативного катализа.
Характеристика структурно-функциональной организации ферментов по плану. Кислотно-основной и ковалентный механизмы катализа. Сходство и различие в действии
ферментов и неорганических катализаторов. Общие принципы количественного определения активности ферментов. Единицы активности ферментов. Мультиферментный
комплекс, строение, принципы самосборки, роль. Изоферменты, особенности их строения на примере лактатдегидрогеназы и креатинкиназы.
Основные свойства ферментов. Графики зависимости скорости ферментативной реакции. Специфичность, виды специфичности. Механизмы специфичности – теория Фишера и теория Кошланда.
Практическое использование ферментов в медицине: энзимодиагностика и энзимотерапия. Примеры. Энзимопатии, первичные и вторичные формы. Примеры. Роль отсутствия коферментов в развитии энзимопатий.
ПРАКТИКА:
1. Исследование восстановления пероксида водорода ферментом каталазой.
2. Исследование специфичности действия ферментов на примере амилазы и уреазы.
3. Влияние активаторов и инактиваторов ферментов на скорость реакции.
4. Зависимость скорости ферментативной реакции от температуры на примере амилазы
слюны и дегидрогеназ дрожжей.
УЧЕБНИКИ:
1. Биохимия: учебник / под ред. Е.С.Северина. – М.: ГЭОТАР. - Мед, 2009.
2. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. – М.: Медицина, 2008.
ПРАКТИЧЕСКИЕ РУКОВОДСТВА:
Лабораторный практикум по биологической химии для студентов лечебного и педиатрического факультетов: учебное пособие / О.А. Тимин, Е.А. Степовая, Т.С. Федорова,
О.Л. Носарева, В.Ю. Серебров – Томск: СибГМУ, 2012.
4
ЗАНЯТИЕ № 7
ТЕМА: «РЕГУЛЯЦИЯ АКТИВНОСТИ ФЕРМЕНТОВ»
ТЕОРИЯ:
Способы регуляции скорости ферментативных реакций в клетке (in vivo): компартментализация; изменение количества фермента, изменение доступности субстрата, проферменты и их ограниченный протеолиз, белок-белковое взаимодействие, аллостерические механизмы регуляции ферментов, ковалентная модификация ферментов.
Характеристика ингибирования ферментов. Конкурентное и неконкурентное ингибирование. Обратимое и необратимое ингибирование. Применение ингибиторов ферментов
в качестве лекарственных средств.
ПРАКТИКА:
Определение активности амилазы в сыворотке крови и моче. Принцип метода. Клинико-диагностическое значение и нормальные величины.
УЧЕБНИКИ:
1. Биохимия: учебник / под ред. Е.С.Северина. – М.: ГЭОТАР. - Мед, 2009.
2. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. – М.: Медицина, 2008.
ПРАКТИЧЕСКИЕ РУКОВОДСТВА:
Лабораторный практикум по биологической химии для студентов лечебного и педиатрического факультетов: учебное пособие / О.А. Тимин, Е.А. Степовая, Т.С. Федорова,
О.Л. Носарева, В.Ю. Серебров – Томск: СибГМУ, 2012.
ЗАНЯТИЕ № 8
ТЕМА: «КЛАССИФИКАЦИЯ И НОМЕНКЛАТУРА ФЕРМЕНТОВ (СЕМИНАР)»
ТЕОРИЯ:
Роль ферментов и коферментов в катализе.
Коферментные формы витаминов (ТДФ, ФМН и ФАД, НАД+ и НАДФ+, ПФ).
Принципы современной классификации и номенклатуры ферментов: оксидоредуктазы,
трансферазы, гидролазы, лиазы, изомеразы, лигазы (синтетазы).
Характеристика каждого класса ферментов по плану:
o
o
o
o
o
o
название и номер класса;
биохимическая роль;
основные подклассы (1-3 подкласса);
основные коферменты данного класса;
правила систематического названия ферментов;
напишите примеры биохимических реакций данного класса ферментов
(1-3 реакции).
УЧЕБНИКИ:
1. Биохимия: учебник / под ред. Е.С.Северина. – М.: ГЭОТАР. - Мед, 2009.
2. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. – М.: Медицина, 2008.
ПРАКТИЧЕСКИЕ РУКОВОДСТВА:
Лабораторный практикум по биологической химии для студентов лечебного и педиатрического факультетов: учебное пособие / О.А. Тимин, Е.А. Степовая, Т.С. Федорова,
О.Л. Носарева, В.Ю. Серебров – Томск: СибГМУ, 2012.
5
ЗАНЯТИЕ № 9
ККОНТРОЛЬНЫЕ
«СТРОЕНИЕ,
ВОПРОСЫ
К
ИТОГОВОМУ
СВОЙСТВА И ФУНКЦИИ БЕЛКОВ»,
РОЛЬ ВИТАМИНОВ», «ЭНЗИМОЛОГИЯ»
ЗАНЯТИЮ
«СТРОЕНИЕ,
ПО
РАЗДЕЛАМ
КЛАССИФИКАЦИЯ И
ТЕОРИЯ:
1. Классификация аминокислот по биологической роли, по химическому строению, по
физико-химическим свойствам, по растворимости в воде.
2. Строение протеиногенных аминокислот. Физико-химические свойства аминокислот.
Понятие изоэлектрической точки.
3. Пептидная связь, реакция ее образования. Свойства пептидной связи.
4. Биологическая роль белков. Классификация белков по функции и строению. Физикохимические свойства белков и белковых растворов. Факторы, стабилизирующие белковую мо-лекулу в растворе. Коллоидные свойства белков.
5. Влияние смещения рН на заряд аминокислот и белков. Факторы, вызывающие осаждение белков. Свойства денатурированного белка. Характерные особенности денатурации и ренативации.
6. Уровни структурной организации белковой молекулы. Типы связей, стабилизирующие структуру белковой молекулы. Аминокислоты, образующие эти связи.
7. Простые белки (альбумины, глобулины, гистоны, протамины), их представители,
роль в организме.
8. Сложные белки: фосфопротеины, нуклеопротеины, гликопротеины и протеогликаны,
хромопротеины, металлопротеины, липопротеины. Структура мононуклеотидов на
примере АМФ, АДФ, АТФ, цАМФ. Формулы гема, гиалуроновой кислоты и хондроитинсульфатов.
9. Перечислите общие свойства витаминов, их классы. Провитамины и антивитамины,
приведите примеры. Общие причины возникновения гипо- и авитаминозов. Гипервитаминозы.
10. Характеристика жирорастворимых витаминов А, D3, Е, К, F: физиологическое название, химическая структура витаминов А, D2, D3, Е, K, F, активных форм витаминов A и
D, суточная потребность, пищевые источники. Биохимические функции и процессы, в
которых принимает участие витамин. Возможные причины и клинические проявления
гипер-, гипо- и авитаминозов. Что такое каротиноиды? Укажите их роль в организме.
11. Характеристика водорастворимых витаминов В1, В2, В3 (никотиновая кислота), В5
(пантотеновая кислота), В6, В9, В12, С, Н: физиологическое название, строение (кроме
витаминов В12, фолиевой и пантотеновой кислот), суточная потребность, пищевые источники. Биохимические функции и реакции, в которых принимают участие витамины.
Структурные формулы коферментов (для В1, В2, В3, В6). Возможные причины и клинические проявления гипо- и авитаминоза. Роль витаминов для правильного роста и
развития ребенка.
12. Механизм антибактериальной активности сульфаниламидных препаратов.
13. Ферменты, их роль в осуществлении биохимических реакций. Сравните ферменты и
неорганические катализаторы.
14. Структурно-функциональная организация ферментов (уровень структуры, простые и
сложные ферменты). Холофермент, апофермент, кофактор, кофермент, простетическая группа, активный и аллостерический центры. Роль апофермента и кофермента в
катализе. Строение мультиферментных комплексов клетки.
15. Особенности строения изоферментов. Общая характеристика и примеры изоферментов.
16. Классификация ферментов. Основные подклассы в каждом классе. Номенклатура
ферментов. Что такое классификационный номер? Примеры биохимических реакций,
ферменты этих реакций.
6
17. Этапы ферментативного катализа. Особенности ковалентного и кислотно-основного
катализа.
18. Количественное определение активности ферментов в биологических объектах.
Единицы активности ферментов.
19. Основные свойства ферментов, графики зависимости активности фермента от различных воздействий. Специфичность фермента, виды специфичности. Механизмы
специфичности (теории Фишера и Кошланда).
20. Способы регуляции метаболической активности в клетке: компартментализация, изменение концентрации фермента, изменение концентрации субстрата, наличие изоферментов, аллостерические механизмы регуляции ферментов, ковалентная модификация ферментов, проферменты и их ограниченный протеолиз, белок-белковое
взаимодействие.
21. Основные виды ингибирования ферментов: конкурентное и неконкурентное, обратимое и необратимое. Примеры.
22. Использование ферментов в медицине. Энзимотерапия и энзимодиагностика. Использование ингибиторов ферментов в качестве лекарств. Примеры.
23. Отличие первичных и вторичных форм энзимопатий. Примеры.
ПРАКТИКА:
1. Принцип цветных качественных реакций на аминокислоты и белки. Возможность использования в практике.
2. Удаление белков из раствора и очистка белковых растворов от примесей. Механизмы реакций. Использование в биохимии и медицине.
3. Методы осаждения белков, применимые для получения белков и ферментов в нативном состоянии.
4. Составление произвольных тетрапептидов с заданными свойствами, умение назвать
их, определение суммарного заряда и растворимости, зоны pH, в которой находится
их изоэлектрическая точка.
5. Определение составных компонентов фосфопротеинов и гликопротеинов.
6. Качественные реакции открытия витаминов А, Е, К, D3, В1, В2, В3, В6, В12. Принцип
методов, ход определения, практическое значение методов.
7. Количественное определение витамина С в моче. Принцип метода, ход определения, клинико-диагностическое значение, нормальные показатели.
8. Исследование скорости ферментативной реакции на примере каталазы.
9. Практическое обнаружение влияния температуры на активность ферментов на примере амилазы слюны и дегидрогеназ дрожжей. Принцип метода и ход определения.
10. Практическое обнаружение действия инактиваторов и активаторов ферментов на
примере амилазы слюны. Принцип метода и ход определения.
11. Иследование специфичности действия ферментов на примере амилазы слюны и
уреазы. Принцип метода и ход определения.
12. Принцип метода и ход определения активности амилазы в сыворотке крови и моче.
Нормальные величины и клинико-диагностическое значение метода.
7
ЗАНЯТИЕ № 10
ТЕМА: ОБЩИЕ
ПУТИ КАТАБОЛИЗМА: ОКИСЛИТЕЛЬНОЕ ДЕКАРБОКСИЛИРОВАНИЕ
ПИРУВАТА. ЦИКЛ ТРИКАРБОНОВЫХ КИСЛОТ. ФЕРМЕНТЫ ДЫХАТЕЛЬНОЙ ЦЕПИ.
ОКИСЛИТЕЛЬНОЕ ФОСФОРИЛИРОВАНИЕ (СЕМИНАР)
ТЕОРИЯ:
1. Пластическая (анаболизм) и энергетическая (катаболизм) функции метаболизма.
2. Стадии катаболических превращений питательных веществ в организме, связанные
с высвобождением свободной энергии. Чему равно высвобождение и запасание
энергии на каждом из этапов?
3. Строение и функции митохондрий.
4. Химическая формула АТФ (аденозинтрифосфорная кислота), роль АТФ? Значение
циклов АТФ – АДФ и НАДФН – НАДФ+. Основные макроэргические соединения клетки – АТФ, 1,3-ди-фосфоглицерат, фосфоенолпируват, креатинфосфат, ацетилSКоА? Что такое субстратное фосфорилирование?
5. Источники ключевых продуктов метаболизма – ацетилS-КоА и пировиноградной
кислоты. Дальнейшая судьба веществ.
6. Строение мультиферментного пируватдегидрогеназного комплекса, его ферменты и
коферменты. Суммарная реакция окислительного декарбоксилирования пировиноградной кислоты. Химизм пяти отдельных реакций. Регуляция процесса.
7. Реакции цикла трикарбоновых кислот (цикл Кребса, цикл лимонной кислоты). Механизм окисления ацетильной группы. Ферменты и коферменты процесса. Биологическое значение ЦТК. Роль оксалоацетата, НАДН и метаболитов ЦТК в регуляции скорости цикла. Взаимосвязь ЦТК с катаболизмом углеводов, липидов, белков.
8. Характеристика процесса окислительного фосфорилирования по плану:
o
o
o
o
o
молекулярная организация и последовательность ферментных комплексов
цепи переноса электронов, схема цепи дыхательных ферментов;
перенос электронов по комплексам дыхательной цепи, роль коферментов
(ФМН, FeS-белки, коэнзим Q, гемовые группы цитохромов);
роль кислорода – конечного акцептора электронов восстановленных субстратов биологического окисления;
выкачивание протонов из матрикса митохондрий – участки трансмембранного переноса (участки сопряжения окисления и фосфорилирования),
формирование электрохимичес-кого градиента;
строение АТФ-синтазы, роль электрохимического градиента в ее работе.
9. Коэффициент фосфорилирования Р/О. Его величина для НАДН и ФАДН2. Расчет количества АТФ, полученной при окис-лении некоторых субстратов (аланин, аспарагиновая и глутаминовая кислоты).
10. Комплексы ферментов дыхательной цепи, на которые могут действовать ингибиторы. Как ингибируется процесс окислительного фосфорилирования?
11. Разобщение окисления и фосфорилирования. Механизм этого явления. Вещества,
вызывающие разобщение.
12. Бурая жировая ткань: ее функция, локализация. Функция белка термогенина. Его
роль в термогенезе.
13. Причины гипоэнергетических состояний.
14. Регуляция окислительного фосфорилирования. Дыхательный контроль. Роль соотношения АТФ и АДФ в регуляции работы дыхательной цепи.
15. Примеры применения нуклеотидов (АТФ, АДФ, АМФ, ФМН) в качестве лекарственных препаратов.
УЧЕБНИКИ:
1. Биохимия: учебник / под ред. Е.С.Северина. – М.: ГЭОТАР. - Мед, 2009.
2. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. – М.: Медицина, 2008.
8
ЗАНЯТИЕ № 11
ТЕМА: «ВНЕШНИЙ ОБМЕН БЕЛКОВ»
ТЕОРИЯ:
Понятие "азотистый баланс" и причины его изменения. Особенности азотистого баланса у детей. Пищевые источники белка. Суточная потребность в белке. Биологическая
ценность белков. Понятие эталонного белка. Клинические проявления белковой недостаточности у детей. Заболевание "квашиоркор".
Механизм синтеза и биологическая роль соляной кислоты желудочного сока. Переваривание белков в желудке и кишечнике. Характеристика ферментов желудочного, панкреатического и кишечного соков.
Вторичный активный транспорт аминокислот через клеточные мембраны.
Возрастные особенности переваривания белков и всасывания аминокислот у детей.
Причины нарушения нормальных процессов переваривания и всасывания у детей и
связь этих нарушений с развитием аллергических реакций. Причины и клинические проявления заболевания "целиакия".
Общая характеристика процесса "гниения белков" в толстом кишечнике. Причины и
последствия этого процесса. Вещества, образующиеся при гниении белков. Реакции
превращения аминокислот под действием ферментов микрофлоры кишечника. Обезвреживание токсичных продуктов в печени: микросомальное окисление и система конъюгации. Строение УДФ-глюкуроновой кислоты (УДФГК) и фосфоаденозинфосфосерной
кислоты (ФАФС). Реакции образования животного индикана.
ПРАКТИКА:
1. Качественные реакции на свободную соляную кислоту.
2. Определение общей кислотности, свободной и связанной соляной кислоты в желудочном соке.
3. Качественная реакция на молочную кислоту в желудочном соке.
4. Обнаружение крови и гемоглобина в желудочном соке.
5. Беззондовый метод определения кислотности желудочного сока (ацидотест).
УЧЕБНИКИ:
1. Биохимия: учебник / под ред. Е.С.Северина. – М.: ГЭОТАР. - Мед, 2009.
2. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. – М.: Медицина, 2008.
ПРАКТИЧЕСКИЕ РУКОВОДСТВА:
Лабораторный практикум по биологической химии для студентов лечебного и педиатрического факультетов: учебное пособие / О.А. Тимин, Е.А. Степовая, Т.С. Федорова,
О.Л. Носарева, В.Ю. Серебров – Томск: СибГМУ, 2012.
ЗАНЯТИЕ № 12
ТЕМА: «ВНУТРИКЛЕТОЧНЫЙ ОБМЕН АМИНОКИСЛОТ»
ТЕОРИЯ:
Источники и пути превращений аминокислот в тканях. Виды дезаминирования аминокислот (восстановительное, гидролитическое, внутримолекулярное, окислительное).
Окислительное дезаминирование. Отличие прямого и непрямого окислительного дезаминирования. Реакция прямого окислительного дезаминирования глутаминовой кислоты. Непрямое окислительное дезаминирование – трансдезаминирование. Механизм реакций трансаминирования. Роль витамина В6. Строение витамина В6 и его коферментных форм. Значение реакций трансаминирования. Характеристика аспартатаминотрансферазы (АсАТ) и аланинаминотрансферазы (АлАТ). Реакции, катализируемые
этими ферментами. Судьба -кетокислот, образовавшихся в процессах дезаминирования, на примере пирувата, оксалоацетата, -кетоглутарата. Особенности непрямого
дезаминирования в мышечной ткани – цикл ИМФ-АМФ.
9
Реакции синтеза биогенных аминов (на примере -амино-масляной кислоты, гистамина, серотонина, дофамина). Роль этих биогенных аминов. Способы обезвреживания
биогенных аминов. Реакции дезаминирования с участием моноаминооксидазы (МАО) и
реакции метилирования.
Анаболическая роль аминокислот на примере креатина. Строение креатина и креатинфосфата, реакции их синтеза, локализация процесса. Биологическая роль креатинфосфата.
ПРАКТИКА:
1. Определение активности АсАТ и АлАТ в сыворотке крови.
УЧЕБНИКИ:
1. Биохимия: учебник / под ред. Е.С.Северина. – М.: ГЭОТАР. - Мед, 2009.
2. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. – М.: Медицина, 2008.
ПРАКТИЧЕСКИЕ РУКОВОДСТВА:
Лабораторный практикум по биологической химии для студентов лечебного и педиатрического факультетов: учебное пособие / О.А. Тимин, Е.А. Степовая, Т.С. Федорова,
О.Л. Носарева, В.Ю. Серебров – Томск: СибГМУ, 2012.
ЗАНЯТИЕ № 13
ТЕМА: «ПУТИ ПРЕВРАЩЕНИЯ АММИАКА И ЕГО ОБЕЗВРЕЖИВАНИЕ»
ТЕОРИЯ:
Основные источники аммиака в тканях. Реакции обезвреживания биогенных аминов,
прямого дезаминирования глутаминовой кислоты.
Основные пути связывания аммиака в клетках: реакция восстановительного аминирования (реаминирование), реакции образования амидов, реакция синтеза карбамоилфосфата.
Транспортные формы аммиака в крови (глутамин, аспарагин, аланин). Роль печени,
почек и кишечника в связывании и выведении аммиака. Реакции орнитинового цикла
синтеза мочевины. Его локализация, ферменты, значение. Связь орнитинового цикла и
ЦТК.
Гипераммониемии, их причины и последствия. Нормальный и предельно допустимый
уровни концентрации аммиака в крови. Причины токсичности аммиака. Аммониегенез,
химизм, локализация, значение.
Креатин и креатинфосфат, реакции синтеза. Биологическая роль креатинфосфата.
Креатинин, реакция образования, выведение.
ПРАКТИКА:
1. Количественное определение мочевины в сыворотке крови и моче. Принцип метода,
его клинико-диагностическое значение, нормальные показатели.
2. Количественное определение концентрации креатинина в сыворотке крови и моче.
Принцип метода, его клинико-диагностическое значение, нормальные показатели.
УЧЕБНИКИ:
1. Биохимия: учебник / под ред. Е.С.Северина. – М.: ГЭОТАР. - Мед, 2009.
2. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. – М.: Медицина, 2008.
ПРАКТИЧЕСКИЕ РУКОВОДСТВА:
Лабораторный практикум по биологической химии для студентов лечебного и педиатрического факультетов: учебное пособие / О.А. Тимин, Е.А. Степовая, Т.С. Федорова,
О.Л. Носарева, В.Ю. Серебров – Томск: СибГМУ, 2012.
10
Занятие № 14
ТЕМА: «ОСОБЕННОСТИ И НАРУШЕНИЯ ОБМЕНА НЕКОТОРЫХ АМИНОКИСЛОТ»
ТЕОРИЯ:
Источники и общие пути превращений аминокислот в тканях. Пути использования дикарбоновых аминокислот (глутаминовой и аспарагиновой) и их амидов в реакциях метаболизма. Связь обмена дикарбоновых аминокислот с циклом трикарбоновых кислот.
Синтез глюкозы из серина, аланина, глутаминовой и аспарагиновой кислот.
Пути использования цистеина и его серы. Реакции синтеза таурина. Характеристика
заболевания "цистиноз", его причина, клинические проявления. Цистинурия, ее причины.
Использование глицина и серина в организме. Реакции взаимопревращения глицина и
серина, роль тетрагидрофолиевой кислоты. Взаимосвязь обмена глицина, серина, метионина и цистеина, реакция синтеза S-аденозилметионина из S-аденозилгомоцистеина,
реакция образования гомоцистеина и пути его дальнейших превращений, участие витамина В9, В6 и В12. Причины гомоцистеинемии и гомоцистинурии.
Пути использования фенилаланина и тирозина. Реакция превращения фенилаланина
в тирозин. Характеристика заболеваний фенилкетонурия I типа (классическая) и фенилкетонурия II типа (вариантная). Реакции катаболизма тирозина и его нарушения. Характерные особенности заболеваний и основы лечения. Нарушения анаболической функции тирозина – альбинизм и паркинсонизм.
ПРАКТИКА:
1. Разделение аминокислот методом хроматографии на бумаге. Принцип метода.
Практическое значение определения количества аминокислот в крови и моче.
УЧЕБНИКИ:
1. Биохимия: учебник / под ред. Е.С.Северина. – М.: ГЭОТАР. - Мед, 2009.
2. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. – М.: Медицина, 2008.
ПРАКТИЧЕСКИЕ РУКОВОДСТВА:
Лабораторный практикум по биологической химии для студентов лечебного и педиатрического факультетов: учебное пособие / О.А. Тимин, Е.А. Степовая, Т.С. Федорова,
О.Л. Носарева, В.Ю. Серебров – Томск: СибГМУ, 2012.
ЗАНЯТИЕ № 15
ТЕМА: «СТРОЕНИЕ И МЕТАБОЛИЗМ ПУРИНОВЫХ И ПИРИМИДИНОВЫХ НУКЛЕОТИДОВ»
ТЕОРИЯ:
Переваривание нуклеопротеинов в желудочно-кишечном тракте, ферменты. Дальнейшая судьба пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов и оснований.
Синтез пуриновых нуклеотидов. Регуляция синтеза. Катаболизм пуриновых нуклеотидов. Первичные и вторичные гиперурикемии: мочекаменная болезнь, подагра. Синдром
Леша-Нихана.
Синтез пиримидиновых нуклеотидов. Регуляция синтеза пиримидиновых нуклеотидов.
Синтез дезоксирибонуклеотидов. Роль тиоредоксина и НАДФН. Синтез dТМФ. Роль тетрагидрофолиевой кислоты. Механизм антибактериальной активности сульфаниламидных препаратов. катаболизм пиримидиновых нуклеотидов. Оротатацидурия, при1чина,
клинические проявления, основы лечения.
Использование в медицине ингибиторов синтеза пиримидиновых и пуриновых нуклеотидов на примере метотрексата, 5-фторурацила, азидотимидина.
ПРАКТИКА:
1. Качественная реакция на мочевую кислоту.
2. Количественное определение концентрации мочевой кислоты в сыворотке крови и моче.
11
УЧЕБНИКИ:
1. Биохимия: учебник / под ред. Е.С.Северина. – М.: ГЭОТАР. - Мед, 2009.
2. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. – М.: Медицина, 2008.
ПРАКТИЧЕСКИЕ РУКОВОДСТВА:
Лабораторный практикум по биологической химии для студентов лечебного и педиатрического факультетов: учебное пособие / О.А. Тимин, Е.А. Степовая, Т.С. Федорова,
О.Л. Носарева, В.Ю. Серебров – Томск: СибГМУ, 2012.
Занятие № 16
ТЕМА: «СИНТЕЗ НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ И ЕГО РЕГУЛЯЦИЯ»
ТЕОРИЯ:
Структура нуклеиновых кислот ДНК и РНК. Строение нуклеопротеинов. Виды гистонов,
особенности их строения и роль. Негистоновые белки, их функция. Строение рибосом.
Биосинтез ДНК (репликация) у эукариот. Репарация ДНК, значение процесса.
Биосинтез РНК (транскрипция) у эукариот. Регуляция транскрипции у прокариот путем
индукции синтеза (схема Жакоба-Моно) на примере лактозного оперона и путем репрессии синтеза на примере триптофанового оперона. Основные способы регуляции транскрипции у эукариот.
Процессинг матричной РНК. Вторичная структура транспортной РНК, процессинг тРНК.
Адапторная роль тРНК, процессинг рРНК. Типы рРНК у эукариот. Функция рРНК.
Использование ингибиторов биосинтеза РНК и ДНК в качестве лекарств.
ПРАКТИКА:
1. Анализ химического состава сложных белков – нуклеопротеинов. Принцип метода.
УЧЕБНИКИ:
1. Биохимия: учебник / под ред. Е.С.Северина. – М.: ГЭОТАР. - Мед, 2009.
2. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. – М.: Медицина, 2008.
ПРАКТИЧЕСКИЕ РУКОВОДСТВА:
Лабораторный практикум по биологической химии для студентов лечебного и педиатрического факультетов: учебное пособие / О.А. Тимин, Е.А. Степовая, Т.С. Федорова,
О.Л. Носарева, В.Ю. Серебров – Томск: СибГМУ, 2012.
Занятие № 17
ТЕМА: «БИОСИНТЕЗ БЕЛКА И ЕГО РЕГУЛЯЦИЯ»
ТЕОРИЯ:
Генетический код, его свойства. Адапторная роль транспортной РНК. Синтез аминоацил-тРНК, специфичность аминоацил-тРНК-синтетазы.
Характеристика биосинтеза белка. Посттрансляционная модификация белковых молекул. Фолдинг, роль шаперонов.
Лекарственные препараты как ингибиторы биосинтеза белка. Механизм действия на
примере тетрациклинов, левомицетина, эритромицина, стрептомицина.
ПРАКТИКА:
1. Количественное определение белка в сыворотке крови биуретовым и рефрактометрическим методами.
2. Определение содержания белка в моче методом Робертса-Стольникова. Проба с
сульфосалициловой кислотой.
УЧЕБНИКИ:
1. Биохимия: учебник / под ред. Е.С.Северина. – М.: ГЭОТАР. - Мед, 2009.
2. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. – М.: Медицина, 2008.
ПРАКТИЧЕСКИЕ РУКОВОДСТВА:
Лабораторный практикум по биологической химии для студентов лечебного и педиатрического факультетов: учебное пособие / О.А. Тимин, Е.А. Степовая, Т.С. Федорова,
О.Л. Носарева, В.Ю. Серебров – Томск: СибГМУ, 2012.
12
ЗАНЯТИЕ № 18
КОНТРОЛЬНЫЕ
«ОБМЕН
ВОПРОСЫ
К
ИТОГОВОМУ
ЗАНЯТИЮ
ПО
РАЗДЕЛАМ
АМИНОКИСЛОТ И БЕЛКОВ», «СТРОЕНИЕ И ОБМЕН ПУРИНОВЫХ И
ПИРИМИДИНОВЫХ НУКЛЕОТИДОВ», «МАТРИЧНЫЕ БИОСИНТЕЗЫ»
ТЕОРИЯ
2. Баланс азота в организме. Понятие азотистого равновесия. Биологическая ценность
белков. Заменимые и незаменимые аминокислоты. Нормы потребления белка у детей и взрослых и пищевые источники белка. Что такое эталонный белок? Симптомы
белковой недостаточности.
3. Переваривание белков в желудочно-кишечном тракте. Реакции образования соляной
кислоты, роль HCl. Регуляция секреции соляной кислоты. Ферменты ЖКТ, экзо- и эндопеп-тидазы, их локализация, механизм активации ферментов, их оптимум pH, специфичность. Механизм всасывания аминокислот.
4. Особенности переваривания белков и всасывания аминокислот у детей разного возраста. Причины нарушения переваривания и всасывания у детей и связь этих нарушений с развитием аллергических состояний. Что такое целиакия, укажите причины
и клинические проявления заболевания.
5. Процесс гниения белков в кишечнике. Его причины и последствия. Вещества, образующиеся в этом процессе. Системы обезвреживания токсичных продуктов в печени:
микросомальное окисление, реакции конъюгации, укажите строение и роль ФАФС и
УДФГК. Реакции образования животного индикана.
6. Источники и пути превращений аминокислот в тканях. По какому признаку аминокислоты делятся на глюкогенные и кетогенные? Использование аминокислот в медицинской практике.
7. Четыре вида реакций дезаминирования аминокислот. Особенность окислительного
дезаминирования. Характеристика трансдезаминирования – механизм реакций,
ферменты, коферменты, локализация процесса. Значение реакций трансаминирования. Роль цикла ИМФ-АМФ, его реакции.
8. Характеристика аспартатаминотрансферазы (АсАТ) и аланинаминотрансферазы
(АлАТ), катализируемые реакции.
9. Глутаматдегидрогеназа: локализация, строение, роль, регуляция активности. Судьба
азота и -кетокислот, образовавшихся в процессах дезаминирования.
10. Значение декарбоксилирования аминокислот. Роль биогенных аминов – гистамин,
серотонин, -аминомасляная кислота, дофамин. Реакции синтеза биогенных аминов
– химизм, ферменты, коферменты, продукты, локализация процесса. Реакции инактивации биогенных аминов.
11. Пути образования и связывания аммиака в тканях (схема). Роль печени, почек и кишечника в выведении аммиака. Каков допустимый уровень концентрации аммиака в
крови? Основные причины токсичности аммиака. Гипераммониемии, укажите их причины и последствия. Глюкозо-аланиновый цикл, значение, реакции.
12. Синтез мочевины, реакции, локализация, значение. Нарушения синтеза мочевины.
13. Аммониогенез, реакции, их локализация, значение.
14. Синтез креатина и креатинфосфата, реакции. Биологическая роль креатинфосфата.
Физиологическая креатинурия детей.
15. Синтез креатинина, реакция, локализация.
16. Пути метаболизма глутаминовой и аспарагиновой кислот (схема). Реакции, в которых они принимают участие. Связь обмена аминокислот с циклом трикарбоновых
кислот.
17. Пути использования цистеина и его серы (схема). Реакции синтеза таурина. Причина
и последствия нарушений при цистинозе и цистинурии.
18. Пути использования серина и глицина (схема). Реакции взаимопревращения глицина
и серина, реакция катаболизма глицина. Роль тетрагидрофолиевой кислоты.
13
19. Реакции, отражающие взаимосвязь обмена глицина, серина, метионина и цистеина.
Участие фолиевой кислоты и витамина В12. Роль аденозилметионина в процессах
трансметилирования. Гомоцистеинемия и гомоцистинурия, их причины и последствия.
20. Реакции синтеза веществ с участием ТГФК (dТМФ, серин, метионин). Механизм антибактериальной активности сульфаниламидных препаратов.
21. Метаболизм фенилаланина и тирозина. Пути использования тирозина (схема). Реакции синтеза тирозина из фенилаланина и его катаболизма.
22. Фенилкетонурия I и II типов: причина, клинические проявления, основы лечения.
23. Тирозинемии I, II и III типов, алкаптонурия, паркинсонизм, альбинизм: причины, характерные особенности заболеваний, основы лечения.
24. Строение нуклеопротеинов: белки, нуклеиновые кислоты. Структурные формулы
азотистых оснований, нуклеозидов, нуклеотидов. Ферменты переваривания нуклеопротеинов в ЖКТ. Дальнейшая судьба пуринов и пиримидинов.
25. Строение пурина, источники атомов азота и углерода пуринового кольца. Первые
две реакции синтеза пуриновых нуклеотидов, реакции синтеза АМФ и ГМФ, превращения АМФ в АТФ, ГМФ в ГТФ. Регуляция синтеза пуриновых нуклеотидов.
26. Реакции катаболизма пуриновых нуклеотидов до мочевой кислоты. Реутилизация
гуанина и гипоксантина.
27. Нарушения катаболизма пуринов:
o
o
o
o
гиперурикемия, ее причины, типы и последствия, основы лечения;
мочекаменная болезнь, ее причины, типы и последствия, основы лечения;
подагра, ее причины, типы и последствия, основы лечения;
синдром Леша-Нихана, его причины, типы и последствия, основы лечения.
28. Синтез пиримидиновых нуклеотидов УТФ и ЦТФ, реакции, локализация, регуляция.
Оротатацидурия.
29. Синтез дезоксирибонуклеотидов. Роль тиоредоксина и НАДФН. Реакции синтеза
dТМФ, участие метилен-ТГФК.
30. Реакции распада пиримидиновых нуклеотидов до углекислого газа, аммиака и воды.
31. Лекарственные препараты – ингибиторы синтеза пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов. Механизм их действия.
32. Особенности строения и отличия первичной и вторичной структур РНК и ДНК. Типы
РНК, их локализация, функции. Роль гистонов в формировании третичной структуры
ДНК (суперспирализация).
33. Репликация ДНК эукариот. Суммарное уравнение, ферменты ДНК-синтезирующей
системы, основные этапы и особенности репликации ДНК. Связь с фазами клеточного
цикла. Репарация ДНК.
34. Транскрипция РНК, ферменты и компоненты РНК-синтезирующей системы. Понятие
экзонов и интронов. Процессы созревания тРНК, рРНК и мРНК. Регуляция транскрипции у прокариот путем индукции и репрессии. Способы регуляции транскрипции у эукариот.
35. Этапы трансляции, компоненты белок-синтезирующей системы, ферменты, регуляция процессов. Что такое генетический код? Свойства генетического кода. Адапторная
роль транспортной РНК. Реакция синтеза аминоацил-тРНК.
36. Посттрансляционная модификация белков, примеры. Что такое фолдинг? Роль шаперонов.
37. Лекарственные препараты – ингибиторы биосинтеза РНК, ДНК, белка. Механизм их
действия.
ПРАКТИКА
1. Качественные реакции на соляную кислоту в желудочном соке. Определение общей
кислотности, свободной и связанной соляной кислоты желудочного сока. Принцип
метода, ход определения, нормальные показатели и клинико-диагности-ческое значение.
14
2. Обнаружение молочной кислоты в желудочном соке. Принцип метода, ход определения, нормальные показатели и клинико-диагностическое значение.
3. Обнаружение крови и гемоглобина в желудочном соке. Принцип метода, ход определения, нормальные показатели и клинико-диагностическое значение.
4. Беззондовый метод определения кислотности желудочного сока (ацидотест), принцип метода.
5. Определение концентрации креатинина в сыворотке крови и моче. Принцип метода,
ход определения, нормальные показатели и клинико-диагностическое значение.
6. Количественное определение мочевины в сыворотке крови и моче. Принцип метода,
ход определения, нормальные показатели и клинико-диагности-ческое значение.
7. Метод количественного определения активности аминотрансфераз АсАТ и АлАТ в
сыворотке крови. Укажите клинико-диагностическое значение определения их активности в крови, нормальные показатели.
8. Принцип и ход определения количества белка в сыворотке крови биуретовым и рефрактометрическим методами. Нормальные показатели и клинико-диагностическое
значение.
9. Обнаружение белка в моче пробой с сульфосалициловой кислотой и методом Робертса-Стольникова. Принцип методов и ход определения. Укажите нормальные показатели и клинико-диагностическое значение.
10. Виды хроматографии, их принцип. С какой целью используют хроматографию? Проведение распределительной хроматографии аминокислот на бумаге. Что такое диализ?
11. Проведение качественной реакции на мочевую кислоту. Принцип метода и ход определения.
12. Колориметрический и титрометрический методы определения концентрации мочевой кислоты в сыворотке крови и моче. Принцип методов, ход определения, нормальные показатели и клинико-диагностическое значение.
13. Анализ химического состава нуклеопротеинов. Принцип метода и ход определения.
ЗАНЯТИЕ 19
ТЕМА: «ОБЩЕЕ ИТОГОВОЕ ЗАЧЕТНОЕ ЗАНЯТИЕ ЗА ОСЕННИЙ 3 СЕМЕСТР»
При подготовке к итоговому занятию осеннего семестра по биохимии используются
вопросы, представленные на занятиях NN 9, 10, 18.
1
Занятие 1
Тема: СТРОЕНИЕ И ВНЕШНИЙ ОБМЕН УГЛЕВОДОВ. РОЛЬ ПЕЧЕНИ В МЕТАБОЛИЗМЕ
УГЛЕВОДОВ. РЕАКЦИИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УГЛЕВОДОВ
ТЕОРИЯ: Углеводы и их роль в организме.Классификация углеводов по структуре и их
функциям. Строение основных представителей углеводов: моно-, ди- и полисахаридов
(рибозы, глюкозы, фруктозы, мальтозы, лактозы, галактозы, сахарозы, крахмала и гликогена). Представление о структуре гликозаминогликанов (мукополисахаридов): гиалуроновая и хондороитинсерная кислоты, нейраминовая и сиаловая кислоты, гепарин.
Углеводы пищи, переваривание и всасывание. Роль печени в обмене углеводов: взаимопревращение моносахаридов, синтез и распад гликогена. Регуляция обмена гликогена, участие цАМФ. Особенности обмена гликогена в печени и мышцах. Биохимические
механизмы наследственной непереносимости углеводов (лактозная интолерантность,
галактоземия). Наследственное нарушение обмена гликогена (гликогенозы). Уровень
глюкозы в крови и моче.
Лекарственные препараты – производные углеводов.
Практика: Методы выявления глюкозы:
1. Качественные реакции на глюкозу в моче а) Реакция Троммера, б) реакция
Фелинга
2. Количественное определение глюкозы в моче: а) определение глюкозы методом Альтгаузена, б) определение глюкозы экспересс-методом ("Глюкофан" и другие), в) поляриметрический метод определения глюкозы
3. Перевариванире углеводов в желудочно-кишечном тракте.
Учебники: Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф., 1982, С. 299-327, 337-340, 719-723.
Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф., 1990, С. 226-244, 252-254, 275.
Николаев А.Я., 1989, С. 232-237, 246-255, 263-270, 405-411
Строев Е.А., 1986. С. 60-69, 176-178, 185-190, 228-229.
Занятие 2
Тема: АНАЭРОБНЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ УГЛЕВОДОВ.
МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ АКТИВНОСТИ ГЛИКОЛИЗА.
ТЕОРИЯ: Пути превращения глюкозы в тканях. Обмен углеводов в анаэробных условиях: гликолиз, гликогенолиз, спиртовое брожение. Последовательность реакций, балансовые уравнения, энергетический эффект, способ образования АТФ, локализация
процессов. Биосинтез глюкозы (глюконеогенез): возможные предшественники, последовательность реакций. Глюкозо-лактатный цикл (цикл Кори), его физиологическое значение. Регуляция гликолиза и глюконеогенеза.
Практика: 1. Определение молочной кислоты в мышцах реакцией Уффельмана.
2. Анаэробный гликолиз в мышечной ткани.
Учебники: Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф., 1982, С. 327-334.
Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф., 1990, С. 244-252, 255-259.
Николаев А.Я. 1989. С. 241-246.
Строев Е.А., 1986, С. 219-230, 252-254.
2
Занятие 3
Тема: АЭРОБНОЕ ПРЕВРАЩЕНИЕ УГЛЕВОДОВ. РЕГУЛЯЦИЯ ОБМЕНА УГЛЕВОДОВ.
МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ.
ТЕОРИЯ: Превращение углеводов в аэробных условиях. Химизм аэробного распада
глюкозы по этапам: 1 этап – превращение глюкозы до пирувата; 2 этап – оксиление пирувата до ацетил-КоА (окислительное декарбоксилирование пирувата); 3 этап – окисление ацетил-КоА в цикле трикарбоновых кислот. Выход АТФ при аэробном распаде глюкозы. Глицеролфосфатный и малат-аспартатный челночные механизмы. Биохимические
механизмы эффекта Пастера. Роль аэробного распада глюкозы в мозге. Пентозофосфатный путь превращения глюкозы. Химизм окислительной стадии процесса. Представление о неокислительной стадии образования пентоз. Распространение и роль пентозофосфатного пути.
Регуляция обмена углеводов. Роль гормонов: адреналина, глюкагона, глюкокортикоидов и инсулина. Нарушения обмена углеводов при сахарном диабете, галактоземии,
гликогенозах.
Практика: 1.Влияние сахарной нагрузки на содержание глюкозы в крови.
2. Количественное определение глюкозы в сыворотке крови глюкозоксидазным
методом.
Учебники: Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф., 1982, С. 327-355, 345-346.
Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф., 1990, С. 259-274.
Николаев А.Я., 1989, С. 256-260, 369-384.
Строев Е.А., 1986, С. 194-200, 200-228, 231-233, 246-258.
Занятие 4. ИТОГОВОЕ
Тема: БИОЛОГИЧЕСКОЕ ОКИСЛЕНИЕ И ОКИСЛИТЕЛЬНОЕ ФОСФОРИЛИРОВАНИЕ.
ОБМЕН УГЛЕВОДОВ. ГОРМОНЫ, РЕГУЛИРУЮЩИЕ УРОВЕНЬ ГЛЮКОЗЫ В
КРОВИ. НАРУШЕНИЯ ОБМЕНА УГЛЕВОДОВ. МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ ОБМЕНА
УГЛЕВОДОВ.
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
1. Понятие об обмене веществ. Фазы обмена веществ и их взаимосвязь. АТФ и другие
высокоэнергетические соединения. Цикл АТФ-АДФ. Основные пути фосфорилирования АДФ и использования АТФ. Схема катаболизма питательных веществ в организме, специфические и общие пути катаболизма, их значение.
2. Биологическое окисление (тканевое дыхание). Теория Баха и Паландина. Современные представления о биологическом окислении. Структура и функции дыхательной
цепи. Конечные продукты тканевого дыхания. Окислительные и неокислительные пути
образования углекислого газа.
3. НАД-зависимые дегидрогеназы. Строение окисленной и восстановленной форм НАД.
Характеристика витамина, входящего в состав НАД: биологическое название, признаки недостаточности, суточная потребность, пищевые источники. Важнейшие субстраты НАД-зависимых дегидрогеназ. НАДН-дегидрогеназа и переносчики электронов
внутренней мембраны митохондрий. Окислительное фосфорилирование. Коэффициент Р/О.
4. ФАД-зависимые дегидрогеназы. Строение окисленной и восстановленной форм ФАД.
Характеристика витамина, входящего в состав ФАД: биологическое название, признаки недостаточности, суточная потребность, пищевые источники. Важнейшие субстраты ФАД-зависимых дегидрогеназ. Дальнейший путь электронов в дыхательной цепи.
Окислительное фосфорилирование. Коэффициент Р/О. Структурная организация дыхательной цепи.
5. Сопряжение
окисления
с
фосфорилированием
в
дыхательной
цепи.
Н+-АТФ-синтетаза. Дыхательный контроль. Разобщение дыхания и фосфорилирования. Ингибиторы дыхательной цепи. Гипоэнергетические состояния.
6. Окислительное декарбоксилирование пирувата: последовательность реакций, связь с
дыхательной цепью, регуляция, участие витаминов и их характеристика: биологиче-
3
ское название, признаки недостаточности, суточная потребность, пищевые источники.
Лекарственные препараты, применяемые для коррекции нарушений окислительного
декарбоксилирования.
7. Цикл трикарбоновых кислот: последовательность реакций, связь с дыхательной цепью, регуляция, участие витаминов, их характеристика, энергетический эффект.
8. Углеводы и их роль в организме. Классификация углеводов по структуре и функциям.
Строение основных представителей углеводов: моно-, ди-, полисахариды (пентоза,
глюкоза, мальтоза, галактоза, сахароза, крахмал, целлюлоза, гликоген). Представление о структуре гликозаминогликанов (мукополисахаридов): гиалуроновая, хондроитинсерная кислоты, гепарин. Углеводы — лекарственные препараты.
9. Углеводы пищи, переваривание и всасывание. Роль печени в обмене углеводов.
Взаимопревращения углеводов: метаболизм галактозы и фруктозы в печени и нарушения.
10. Биосинтез и мобилизация гликогена: последовательность реакций, физиологическое
значение. Регуляция активности фосфорилазы и синтазы гликогена (роль цАМФ,
ионов кальция и кальмодулина). Особенности обмена гликогена в печени и в мышцах.
Гликогенозы и агликогенозы.
11. Пути превращения глюкозы в тканях. Обмен углеводов в анаэробных условиях: гликолиз, гликогенолиз, спиртовое брожение — последовательность реакций, балансовые уравнения, энергетический эффект, способ образования АТФ, локализация процессов. Сходства и отличия гликолиза, гликогенолиза и спиртового брожения. Дальнейшая судьба молочной кислоты.
12. Превращения углеводов в аэробных условиях. Аэробный распад глюкозы: последовательность реакций, энергетический эффект. Биохимические механизмы эффекта
Пастера. Глицеролфосфатный и малат-аспартатный челночные системы. Роль
аэробного распада глюкозы в мозге.
13. Пентозофосфатный путь превращения глюкозы. Окислительный путь образования
пентоз. Представление о не окислительном пути образования пентоз. Пентозофосфатный цикл Распространение и роль пентозофосфатного пути. Регуляция, взаимосвязь с гликолизом. Наследственная энзимопатия глюкозо-6-фосфат-дегидрогеназы.
14. Биосинтез глюкозы (глюконеогенез): возможные предшественники, последовательность реакций. Глюкозо-лактатный цикл (цикл Кори), глюкозо-аланиновый цикл. Значение и регуляция глюконеогенеза.
15. Регуляция концентрации глюкозы в крови. Пути поступления и пути расходования
глюкозы крови. Влияние на эти процессы: инсулина, глюкагона, адреналина и глюкокортикоидов. Изменения обмена углеводов при голодании и стрессе.
16. Нарушение обмена углеводов при сахарном диабете, типы сахарного диабета. Врожденные нарушения обмена углеводов (галактоземия, гликогенозы, интолерантность к
сахарозе, лактозе).
Практическая часть
1 Количественное определение глюкозы в сыворотке крови глюкозооксидазным методом.
2 Методы выявления глюкозурий. Качественные реакции на глюкозу в моче: реакция
Троммера; реакция Феллинга. Количественное определение глюкозы в моче: Метод
Альтгаузена; экспресс-метод (ферментативные тесты «Биофан-3», «Глюкотест» и
др.), поляриметрический метод.
3 Определение молочной кислоты в мышцах реакцией Уффельмана.
4 Влияние сахарной нагрузки на содержание глюкозы в крови.
5 Переваривание углеводов в желудочно-кишечном тракте.
6 Анаэробный гликолиз в мышечной ткани.
4
Занятие 5
Тема: ХИМИЯ ЛИПИДОВ. ВНЕШНИЙ ОБМЕН ЛИПИДОВ.
ТЕОРИЯ: Классификация липидов. краткая характеристика т биологичесая роль основных классов липидов живого организма. Структура и тривиальные названия простых
и смешанных триацилглицеринов, фосфолипидов (фосфатидилхолина, фосфатидилэтаноламина, фосфатидилсерина), стероидов (холестерина и его эфиров). Представление о химической структуре гликолипидов, инозитфосфолипидов.
Высшие жирные кислоты – структурный компонент омыляемых липидов. классификация, физико-химические свойства. Структура масляной, пальмитиновой, олеиновой, линолевой, линоленовой, арахидоновой жирных кислот. Производные жирных кислот (простагландины, лейкотриены).
Внешний обмен липидов. Суточная потребность в пищевых липидах. переваривание,
всасывание продуктов переваривания. Роль ферментов и желчных кислот. Формулы
желчных кислот: холевой, хенодезоксихолевой. Парные желчные кислоты (гликохолевая, таурохолевая). Ресинтез липидов в стенке кишечника. Роль хиломикронов в обмене
липидов. Биологическая норма содержания триацилглицеринов в крови. Нарушение переваривания и всасывания жиров (гиповитаминозы, стеаторея).
Практика: 1.Определение кислотного числа жира.
2. Влияние желчи на активность липазы.
3. Качественные реакции на желчные кислоты.
Учебники: Т.Т. Березов, Б. Ф. Коровкин, 1982, С. 366-392.
Т.Т. Березов, Б. Ф. Коровкин, 1990, С.276-291
А.Я. Николаев, 1989, С. 270-271, 279-282, 284-286,289, 292-294
Е.А. Строев, 1986, С. 84-98, 100-102, 173, 181-184, 186-189.
Занятие 6
Тема: ВНУТРИКЛЕТОЧНЫЙ ОБМЕН ТРИАЦИЛГЛИЦЕРИНОВ.
ТЕОРИЯ: Основные пути внутриклеточного превращения триацилглицеринов (общая
схема). Липолиз – путь мобилизации и катаболизма триацилглицеринов, регуляция процесса. Роль аденилатциклазной системы. Окисление жирных кислот до СО 2 и Н2О, энергетический выход, связь с ЦТК и дыхательной цепью. Другие пути использования ацетил-КоА. Синтез кетоновых тел.
Механизмы аэробного и анаэробного окисления глицерина, энергетический выход.
Липогенез. Два пути синтеза триацилглицеринов. Химические реакции ресинтеза триацилглицеринов. Источники глицерина и жирных кислот. Локализация процесса. Путь
синтеза триацилглицеринов из глюкозы. Локализация процесса. Регуляция липогенеза.
Липопротеины крови: роль в обмене триацилглицеринов. Дислипопротеинемии.
ПОВТОРИТЬ: Аэробный путь окисления глюкозы. Окислительное фосфорилирование.
Практика: 1. Количественное определение общих липидов в сыворотке крови
2. Определение ацетоновых тел в моче а) реакция на ацетон с йодом (проба
Либена), б) реакция на ацетон с нитропруссидом (проба Легаля), в) экспресс-анализ.
Учебники: Т.Т. Березов. Б. Ф. Коровкин, 1982, С. 391-411
Т. Т. Березов, Б.Ф. Коровкин, 1990, С. 292-307
А.Я. Николаев, 1989, С. 271-284, 286-289,
Е.А. Строев, 1986, С. 258-266
5
Занятие 7
Тема: ВНУТРИКЛЕТОЧНЫЙ ОБМЕН СЛОЖНЫХ ЛИПИДОВ.
ВНЕШНИЙ ОБМЕН СЛОЖНЫХ ЛИПИДОВ.
ТЕОРИЯ: Синтез фосфолипидов (фосфатидилсерина, фосфатилэтаноламина, фосфатидилхолина). Химические реакции, коферменты. Синтез липопротеинов очень низкой плотности (ЛПОНП) – транспортной формы эндогенного жира. Жировое перерождение печени.
Липотропные вещества (витамин В6, полиненасыщенные жирные кислоты, метионин,
холин), их лекарственные формы.
Синтез холестерина и его транспорт (ЛПНП, ЛПВП). Нарушение обмена холестерина,
атеросклероз. Особенности регуляции метаболизма липидов и его нарушения в детском
возрасте.
Практика: 1.Гидролиз фосфатидилхолина и обнаружение его компонентов.
2. Количественное определение холестерина в сыворотке крови.
Учебники: Т. Т. Березов, Б. Ф. Коровкин, 1982, С. 411-424
Т.Т. Березов, Б. Ф. Коровкин, 1990, С.307-317.
А.Я. Николаев, 1989, С. 286-303,
Е.А.Строев, 1986, С. 266-270
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Занятие 8. ИТОГОВОЕ
ЛИПИДЫ И ИХ ОБМЕН. РЕГУЛЯЦИЯ МЕТАБОЛИЗМА ЛИПИДОВ.
НАРУШЕНИЯ ОБМЕНА ЛИПИДОВ
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Этапы биологического окисления. Химизм ЦТК и окислительного декарбоксилирования. Конечные продукты биологического окисления.
Окислительное и субстратное фосфорилирование. Структурная организация митохондриальной цепи переноса электронов. Ферменты и коферменты. Механизм образования АТФ. Коэффициент Р/О, дыхательный контроль. Разобщение дыхания и
фосфорилирования.
Липиды, строение, классификация. Разнообразие липидов в организме. Характеристика основных классов липидов: химическая структура смешанных триацилглицеринов, фосфолипидов (фосфатидилхолина, фосфатидилсерина и фосфатидилэтаноламина), холестерина и его эфиров, физико-химические свойства, биологическая роль.
Представление о химической структуре сфинголипидов и гликолипидов (цереброзидов, ганглиозидов).
Высшие жирные кислоты. Классификация, физико-химические свойства. Источники
жирных кислот в организме. Биологическая роль. Транспорт и использование жирных
кислот. Структура масляной, пальмитиновой, стеариновой, олеиновой, линолевой,
линоленовой, арахидоновой кислот. Производные незаменимых жирных кислот: простагландины, лейкотриены.
Внешний обмен липидов. Пищевые жиры: суточная потребность, переваривание,
всасывание. Роль ферментов и желчных кислот. Химическое строение таурохолевой
и гликохолевой кислот. Ресинтез липидов в стенке кишечника. Хиломикроны — основная транспортная форма пищевых липидов. Их состав, строение, функции. Утилизация хиломикронов в крови и в других тканях. Роль липопротеинлипазы. Биологические нормы содержания общих липидов и триацилглицеринов в крови. Последствия
нарушений переваривания и всасывания (гиповитаминозы, стеаторея).
Основные пути внутриклеточного превращения триацилглицеринов. Гормональная
регуляция (схема).
Липолиз — путь мобилизации и катаболизма нейтральных жиров. Роль процесса.
Гормончувствительная липаза, роль аденилатциклазной системы в регуляции ее активности. Транспорт и использование жирных кислот, образующихся при липолизе.
6
8. -Окисление жирных кислот до углекислого газа и воды, связь с ЦТК и дыхательной
цепью. Энергетический выход. Другие пути использования ацетил-КоА. Синтез кетоновых тел. Причины кетоза при голодании и диабете.
9. Обмен глицерина. Химизм аэробного и анаэробного окисления глицерина. Конечные
продукты. Энергетический выход процессов.
10. Липогенез. Пути эндогенного синтеза триацилглицеринов. Биосинтез жиров в жировой ткани и в печени. Химические реакции синтеза триацилглицеринов. Источники
глицерина, жирных кислот, энергии. Локализация.
11. Химизм синтеза жирных кислот из глюкозы: строение мультиферментного синтетазного комплекса, ключевые стадии процесса, регуляция. Роль цитрата в переносе
ацетил-КоА. Роль пентозофосфатного пути. Локализация процесса.
12. Химизм синтеза глицерина из глюкозы (роль гликолиза). Регуляция процесса инсулином.
13. Химизм
синтеза
триацилглицеринов
через
фосфатидную
кислоту.
Пре-липопротеины (липопротеины очень низкой плотности, ЛПОНП) — как основная
транспортная форма печеночных триацилглицеринов, их состав, строение, функции.
Утилизация ЛПОНП в крови и других тканях. Роль липопротеинлипазы. Регуляция активности фермента.
14. Обмен сложных липидов — фосфолипидов. Биосинтез фосфолипидов. Роль аминокислот, витаминов. Источники энергии. Транспортные формы. Нарушение процесса.
Липотропные вещества.
15. Обмен и функции холестерина. Биосинтез: химизм реакций до мевалоновой кислоты,
представление о дальнейших этапах, регуляция, связь с углеводным обменом. Роль
транспортных липопротеинов в обмене холестерина. Пути выведения холестерина из
организма. Нарушение обмена холестерина (атеросклероз, желчекаменная болезнь).
16. Взаимосвязь обмена жиров и углеводов. Схема превращения глюкозы в жиры. Роль
пентозофосфатного пути для синтеза жиров. Влияние гормонов (инсулина, глюкагона, адреналина, глюкокортикоидов) на обмен жиров и углеводов.
17. Ацетил-КоА. Пути образования и пути использования в организме: аэробные превращения глюкозы, жирных кислот, синтез жирных кислот, холестерина, ацетоновых
тел.
18. Регуляция обмена липидов. Нарушение обмена липидов: нарушение транспорта из
крови в ткани, кетонемия и кетонурия, гиперхолестеринемия, атеросклероз, ожирение, жировая дистрофия печени, гиперлипопротеинемии, наследственные нарушения
обмена липидов.
Практическая часть
1. Определение кислотного числа жира.
2. Качественная реакция на желчные кислоты.
3. Влияние желчи на активность липазы.
4. Количественное определение триацилглицеринов в сыворотке крови.
5. Гидролиз лецитина. Обнаружение его компонентов.
6. Качественные реакции на кетоновые тела.
7. Количественное определение холестерина в крови.
7
Занятие № 9
Тема: БИОХИМИЯ ГОРМОНОВ. КЛАССИФИКАЦИЯ, МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ.
ГОРМОНЫ — БЕЛКИ, ПЕПТИДЫ, ПРОИЗВОДНЫЕ АМИНОКИСЛОТ.
ТЕОРИЯ: Общие принципы регуляции обменных процессов, её уровни. Понятие "гормон". Общие биологические признаки гормонов. Классификация гормонов по их химическому строению и принадлежности к эндокринным железам. Нейроэндокринные связи и
роль гипоталамуса. Механизм отрицательной обратной связи.
Современные представления о механизме передачи гормонального сигнала в клеткумишень.
Характеристика гормонов гипоталамуса, гипофиза, щитовидной, околощитовидной желез, поджелудочной железы, а также мозгового вещества надпочечников по схеме: химическая структура, пути биосинтеза и распада, регуляция секреции, содержание в крови. Биологическая функция гормонов, нарушения метаболизма при гипо- и гиперфункции
эндокринных желез.
ЗНАТЬ химические формулы: адреналина, норадреналина, тироксина. Особое внимание обратить на нарушение метаболизма при сахарном диабете.
При самоподготовке заполнить таблицу:
Нарушения метабоВлияЭндоХимилизма
Органыние на
кринная
Гормон
чес-кая
мишени
метабоГипоГипержелеза
природа
лизм
функция
функция
ПРАКТИКА: Методы качественного обнаружения гормонов:
1. Качественная реакция на адреналин: а) с хлорным железом; б) флуоресцентным методом.
2. Качественные реакции на инсулин: а) биуретовая реакция; б) с HNO3 (проба
Геллера); в) реакция Фапя.
3. Качественная реакция открытия йода в тиреоидине.
4. Качественная реакция на фолликулин с серной кислотой.
УЧЕБНИКИ: Т.Т. Берёзов, Б.Ф. Коровкин, 1982, С. 222-252, 279, 323-324,
Т.Т Березов, Б.Ф. Коровкин, 1999, С. 170-191, 202.
А. Я. Николаев, 1989, С. 351-356, 361, 374-384, 386-388, 392-396, 249-252,
455-456.
Е. А. Строев, 1986, С.370-392, 402-407.
8
Занятие № 10
Тема: БИОХИМИЯ ГОРМОНОВ СТЕРОИДНОЙ ПРИРОДЫ.
ТЕОРИЯ: Стероидные гормоны, биосинтез и катаболизм. Роль гипоталамогипофизарной системы в регуляции образования и секреции стероидных гормонов. Механизм передачи стероидными гормонами сигнала в клетку-мишень. Практическое использование стероидных гормонов в медицине.
Гормоны коры надпочечников: глюкококортикоиды. Химическая структура глюкокортикоидов на примере кортизола. Биологическая функция глюкокортикоидов. Регуляция
глюконеогенеза глюкокортикоидами. Роль этих гормонов в адаптационном синдроме
(исследования Г.Селье). Гипо- и гиперкортицизм, нарушения метаболизма.
Химическая структура минералокортикоидов на примере альдостерона. Регуляция образования и секреции альдостерона (ренин-ангиотензивная система). Биологическая
функция минералокортикоидов.
Половые гормоны. Химическая структура на примере женского полового гормона эстрадиола и мужского - тестостерона. Роль гипоталамо-гипофизарной системы в регуляции синтеза и секреции женских и мужских половых гормонов. Биологическая функция
половых гормонов.
ПРАКТИКА: Влияние адреналина на уровень глюкозы в крови.
УЧЕБНИКИ: Т. Т. Берёзов, Б. Ф. Коровкин, 1982, С. 253-267.
Т. Т. Берёзов, Б. Ф. Коровкин, 1990, С. 191-199.
А. Я. Николаев, 1989, С. 356-358, 362, 371-374, 389-392, 396-397.
Е. А. Строев, 1986, С. 392-402, 407-411.
Занятие № 11
Тема: БИОХИМИЯ КРОВИ. ОБМЕН ГЕМОПРОТЕИНОВ.
ТЕОРИЯ: Состав и физико-химические свойства крови. Функции крови.
Хромопротеины, строение, роль, обмен на примере гемоглобина. Синтез гема и гемоглобина, регуляция этих процессов. Обмен железа: транспорт, депонирование, суточная
потребность. Превращение гемоглобина в тканях. Физиологические и аномальные типы
гемоглобина. Метгемоглобинемия. Распад гемопротеинов в тканях: образование билирубина, формы билирубина, локализация их образования. Роль ермента УДФ - глюкуронил -трансферазы в превращении билирубина. Выведение конечных продуктов распада гема. Нарушение обмена желчных пигментов. Диагностическое значение определения желчных пигментов в крови и в моче.
ПРАКТИКА: 1. Количественное определение гемоглобина крови.
2. Количественное определение билирубина в сыворотке крови.
3. Обнаружение различных форм билирубина в крови.
4. Определение крови в моче с помощью индикаторной бумаги "Гемофан"»
5. Определение билирубина в моче с помощью индикаторной бумаги "Билифан".
УЧЕБНИКИ: Е.А.Строев, 1986, С.102-107, 292-297, 413-418.
Т.Т.Березов, Б.Ф.Коровкин, 1982, С.77-86, 544-552,596-598, 619-620.
Т.Т. Березов, Б.ф.Коровкин, 1990, С.65-71, 219-220,394-398, 434-438.
А.Я.Николаев, 1989, С.33-35, 413-418, 427-437.
Занятие № 12
Тема: АЗОТИСТЫЕ ВЕЩЕСТВА КРОВИ: БЕЛКИ, ФЕРМЕНТЫ, НЕБЕЛКОВЫЕ
АЗОТСОДЕРЖАЩИЕ СОЕДИНЕНИЯ.
ТЕОРИЯ: Белки крови: происхождение, содержание, состав, функции. Основные белковые фракции сыворотки крови, получаемые электрофорезом. Изменения количественного и качественного состава белков крови, причины их вызывающие. Диагностическое значение определения общего белка крови и его фракций. Ферменты крови, их
происхождение, значение определения активности ряда ферментов в клинике.
9
Небелковые азотистые вещества крови. Понятие "остаточный азот крови", его состав, диагностическое значение определения.
ПРАКТИКА: 1. Количественное определение общего белка сыворотки крови с помощью рефрактометра.
2. Разделение белков сыворотки крови с помощью электрофореза (знакомство с принципом метода).
3. Колориметрический метод определения остаточного азота сыворотки
крови (метод Аселя).
УЧЕБНИКИ: Т.Т.Березов, Б.Ф.Коровкин,1982, С.596-616.
Т.Т.Березов, Б.Ф.Коровкин,1990, С.438-449.
А.Я. Николаев, 1989, 49-51, 397-398, 437-448.
Е.А.Строев, 1986, С.57-58,418, 421-423.
Занятие № 13
Тема: ДЫХАТЕЛЬНАЯ ФУНКЦИЯ КРОВИ. КИСЛОТНО-ОСНОВНОЕ СОСТОЯНИЕ.
ТЕОРИЯ: Дыхательная функция крови: транспорт кислорода, углекислого газа (диоксида углерода). Буферные системы крови и кислотно - основное состояние организма
(КОС). Показатели оценки КОС. Виды нарушений КОС и их причины. Химические и физиологические пути компенсации нарушений КОС (роль почек, легких и других органов).
Минеральные компоненты крови. Роль Na, К, Ca, P, Fe и анионов Cl, HCO3 в метаболизме.
Кровь как источник лекарственных препаратов.
ПРАКТИКА: 1. Количественное определение хлоридов крови.
2. Количественное определение неорганического фосфата сыворотки крови.
3. Определение рН биологических жидкостей с помощью индикаторной бумаги.
4. Определение буферной емкости крови.
УЧЕБНИКИ: Т.Т. Березов, Б.Ф. Коровкин, 1982, С. 617-620, 631-637, 655-657.
Т.Т. Березов, Б.Ф. Коровкин, 1990, с.434-437.
А.Я.Николаев 1989, С. 43-44, 365-367, 388, 358-360, 433-437.
Е.А.Строев, 1986, С.412-423, 429.
10
Занятие № 14
Тема: БИОХИМИЯ ПОЧЕК. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ СВОЙСТВ И СОСТАВА МОЧИ
В НОРМЕ
ТЕОРИЯ: Механизм образования мочи. Процессы, протекающие в различных отделах
нефрона. Биохимические основы применения диуретических лекарственных средств.
Регуляция состава мочи: система ренин–ангиотензин–альдостерон. Биохимические
механизмы развития почечной гипертензии и принципы фармакологической коррекции.
Физические и химические свойства нормальной мочи (цвет, запах, плотность, прозрачность, суточное количество). Химический состав мочи.
ПРАКТИКА: 1. Определение относительной плотности мочи урометром.
2. Определение активности амилазы мочи по Бюхнеру.
3. Определение рН мочи с помощью индикаторной бумаги.
4. Количественное определение белка в моче по методу Робертса–
Стольникова–Брандерберга.
УЧЕБНИКИ: Т. Т. Березов,Б.Ф.Коровкин,1882.С.648-687
Т.Т. Березов, Б.Ф. Коровкин, 1989, С.473 – 486.
А. Я.Николаев, 1889. С. 358-367.
Е.А. Строев, 1986, С. 430-432.
Занятие № 15
Тема: БИОХИМИЯ ПАТОЛОГИЧЕСКОЙ МОЧИ.
ТЕОРИЯ: Причины появления патологических компонентов мочи: белок, глюкоза,
ацетоновые тела, кровь, гемоглобин, желчные пигменты, камни мочевых путей.
ПРАКТИКА : Решение задачи на обнаружение патологических компонентов в моче.
I) Качественное определение белка в моче: а) Осаждение сульфосалициловой кислотой, б) Проба с кипячением в кислой среде, в) Проба Гелера с
азотной кислотой, г) Экспресс-анализ на белок мочи с помощью индикаторной бумаги (Биофан Е)
2)Качественное определение глюкозы в моче: а) Реакция Троммера и Фелинга, б) Экспресс-анализ на глюкозу мочи с помощью индикаторной бумаги
(Глюкотест, ГликоФан),
3) Качественное определение ацетоновых тел в моче а) проба Легаля с нитропруссидом натрия, б) Экспресс-анализ на ацетон мочи с помощью индикаторной бумаги: (Кетофан).
4) Качественное определение кровяных пигментов в моче тест-системами
(Гемофан, Криптогем).
5) Качественное определение желчнык пигментов мочи с помощью индикаторной бумаги: а) Билифан, б) Йодофан.
6) Задачи на патологические компоненты мочи.
УЧЕБНИКИ: Т. Т. Березов. Б. Ф. Коровкин, 1982, С. 668-870.
Т.Т. Березов. Б. Ф. Коровкин,1990 С. 486-487.
Е. А. Строев. 1986. С. 430-432.
11
Занятие № 16. ИТОГОВОЕ
Тема: БИОХИМИЯ ЭНДОКРИННОЙ СИСТЕМЫ. БИОХИМИЯ КРОВИ.
БИОХИМИЯ ПОЧЕК.
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
1. Иерархия регуляторных систем. Место гормонов в регуляции метаболизма и функции
органов Классификация гормонов по химической природе и биологическим функциям. Механизмы передачи сигналов в клетке.
2. Системы вторичных посредников и их взаимодействие.
3. Центральная регуляция эндокринной системы. Роль либеринов, статинов, тропных
гормонов.
4. Гормоны поджелудочной железы. Глюкагон: химическая природа, участие в регуляции обмена веществ. Инсулин: строение, образование из проинсулина, регуляция
синтеза и секреции. Роль в регуляции обмена белков, жиров и углеводов. Биохимические механизмы анаболических эффектов инсулина.
5. Современные представления о механизмах развития инсулинзависимого сахарного
диабета. Важнейшие изменения гормонального статуса и обмена веществ при сахарном диабете. Биохимические механизмы развития диабетической комы.
6. Гормоны щитовидной железы. Йодтиронины: строение, синтез, регуляция образования гормонов, роль в обмене веществ. Гипо- и гиперфункции щитовидной железы:
нарушение метаболизма и функций органов.
7. Гормоны мозгового слоя надпочечников: Адреналин: строение, синтез, роль в обмене
веществ, участие в адаптивных реакциях организма при стрессе.
8. Гормоны коры надпочечников: Глюкокортикоиды: представление о процессах синтеза, регуляция образования, строение основных представителей, роль в обмене веществ. Гипо- и гиперфункция коры надпочечников. Глюкокортикоиды — лекарственные препараты, механизм противовоспалительного действия глюкокортикоидов.
9. Гормоны коры надпочечников: Минералокортикоиды: представление о процессах
синтеза, регуляция образования, строение основных представителей, роль в обмене
веществ. Состояния, вызванные гипо- и гиперпродукцией минералокортикоидов.
10. Половые гормоны. Андрогены и эстрогены: представление о механизмах синтеза, регуляция образования, строение основных представителей, роль в обмене веществ.
Состояния, вызванные гипо- и гиперпродукцией половых гормонов.
11. Вазопрессин и окситоцин. Химическая природа, регуляция образования, механизмы
биологических эффектов гормонов. Несахарный диабет.
12. Паратгормон и кальцитонин. Химическая природа, участие в регуляции обмена кальция и фосфатов в организме. Роль витамина D3.
13. Гемоглобин. Строение, аллостерические эффекты. Регуляция сродства к кислороду,
эффект Бора. Метаболические пути в эритроците. Роль гликолиза и пентозофосфатного пути.
14. Синтез гема и гемоглобина. Регуляция процессов синтеза. Гемоглобинозы.
15. Обмен железа. Транспорт, депонирование и мобилизация: роль трансферрина и
ферритина.
16. Распад гема. Образование билирубина и билирубинглюкуронида. Пути выведения
билирубина и других желчных пигментов.
17. Схема основных этапов превращения желчных пигментов в организме. Нарушения
обмена желчных пигментов. Физиологическая желтуха новорожденных, физиологические основы применения фенобарбитала. Дифференциальная диагностика желтух
(надпочечные, печеночные, подпеченочные).
18. Белковые фракции сыворотки крови. Альбумин и его фракции. Гипо-, гипер- и анальбуминемии. Глобулины, основные фракции, основные представители, их физиологическая роль. Диспротеинемии.
19. Небелковые азотсодержащие компоненты крови. Азотемии.
20. Ферменты крови, энзимодиагностика, энзимотерапия.
12
21. Важнейшие органические компоненты крови. Постоянство химического состава крови.
22. Нейроэндокринные механизмы поддержания уровня глюкозы в крови. Гипо- и гиперглюкоземии. Сахарный и стероидный диабет.
23. Минеральные компоненты крови. Макро- и микроэлементы.
24. Кининовая система крови. Физиологическая роль.
25. Дыхательная функция крови. Транспорт кислорода и углекислого газа. Взаимосвязь с
механизмами поддержания кислотно-основного состояния.
26. Кислотно-основное состояние. Химические и физиологические механизмы регуляции
кислотно-основного состояния.
27. Буферные системы крови. Нарушения кислотно-основного состояния.
28. Роль почек в регуляции кислотно-основного состояния: ацидогенез, аммониогенез.
29. Биохимия нефрона. Противоточно-умножительный механизм образования мочи.
Транспорт электролитов и воды в различных отделах нефрона, роль гормонов.
30. Система ренин-ангиотензин-альдостерон. Биохимические механизмы развития почечной гипертензии.
31. Состав и физико-химические свойства мочи.
32. Патологические компоненты мочи.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ.
1. Исследование химической природы гормонов и их метаболических эффектов: а) методы качественного обнаружения гормонов (инсулин, адреналин, тироксин, эстрон);
б) влияние адреналина на уровень глюкозы крови.
2. Определение компонентов химического состава крови:
 количественное определение билирубина в сыворотке крови;
 количественное определение общего белка сыворотки крови с помощью рефрактометра;
 разделение белков сыворотки крови методом электрофореза (принцип метода);
 колориметрический метод определения остаточного азота сыворотки крови (метод
Асселя);
 количественное определение хлоридов крови;
 количественное определение неорганического фосфата сыворотки крови;
 определение буферной емкости крови.
3. Физико-химические свойства и компоненты мочи:
 определение относительной плотности мочи урометром;
 определение рН мочи с помощью индикаторной бумаги;
 количественное определение активности амилазы мочи по Бюхнеру.
4. Определение патологических компонентов мочи:
 качественное определение белка, глюкозы, кетоновых тел, гемоглобина, желчных
пигментов в моче.
 количественное определение белка в моче по методу Бранденберга-РобертсаСтольникова.
Занятие № 17.
Тема: ОБЩЕЕ ИТОГОВОЕ ЗАНЯТИЕ ПО ВЕСЕННЕМУ СЕМЕСТРУ. РЕШЕНИЕ
СИТУАЦИОННЫХ ЗАДАЧ, ВКЛЮЧЕННЫХ В ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЕ БИЛЕТЫ.