Биологическая химия

ТЕМА: «ПРЕДМЕТ БИОХИМИИ. ХИМИЯ БЕЛКА».
(Занятия I – IV)
ЦЕЛЬ: 1) усвоить понятия «жизнь», «живой организм», их важнейшие
признаки, изучающиеся в курсе биохимии; 2) изучить строение, функции
белков, как важнейших макромолекул живых систем; 3) знать белки плазмы крови, как наиболее доступные лабораторному исследованию в медицинской практике.
ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЕ ВОПРОСЫ: 1. Определить понятие «жизнь» с
позиций биохимии, назвать задачи биохимии, в том числе клинической. 2. Назвать функции живого организма. 3. Химическая природа
белков (состав, уровни организации и типы связей). 4. Биологическая
роль белков (функции в организме). 5. Принципы выделения и разделения белков, определения их молекулярной массы и пространственной конфигурации. 6. Принципы классификации белков. Простые и сложные белки, классы, общая характеристика. 7. Классификация аминокислот (химическая и основанная на их пищевой ценности). 8. Пространственная структура белков. Понятие о нативном и
денатурированном белке. 9. Индивидуальные белки сыворотки крови,
их функции, содержание, диагностическое значение результатов лабораторного исследования, «белки острой фазы».
ИСТОЧНИКИ: конспекты лекций; учебник биохимии А. Я. Николаева,
1989, с. 5 - 6, 9 - 52.; учебник биохимии А.Ш.Бышевского, О.А.Терсенова,
1994, с. 4-26; учебник биохимии Т.Т.Березкина, Б.Ф.Коровкина, 1998, с.
19-95.
ЗАНЯТИЕ 1.
Усвоить, что:
1. Биохимия изучает химические основы жизнедеятельности, т. е. химические процессы, обеспечивающие существование живого организма.
2. Жизнь с позиций биохимии - макромолекулярная система, для которой характерны определенная соподчиненность организации, способность
к воспроизведению, строго регулируемому обмену веществ и энергии.
3. Основная структурная единица всех форм жизни - клетка. При
большом разнообразии клеток их объединяет наличие обязательных
надмолекулярных образований, которые необходимы для реализации
воспроизведения и обмена: мембрана, митохондрии, ядро, рибосомы, лизосомы и аппарат Гольджи (знать функцию каждого из них).
4. При тщательном изучении химического состава этих обязательных
образований обнаружено большое разнообразие молекулярных структур,
которые можно отнести к ограниченному числу классов: макромолекулы
3
(белки, углеводы, липиды), низкомолекулярные биологически активные
органические вещества и минеральные вещества.
5. Предмет биохимии - строение и функции молекул живого и надмолекулярных образований, механизмы извлечения из внешней среды соединений, необходимых для обеспечения обмена веществ и энергии,
механизмы самовоспроизведения.
6. Превращения веществ, поступающих в организм из среды, проходят
независимо от их химической природы следующие общие стадии: переваривание (деполимеризация), всасывание, транспорт, метаболизм в
тканях по пути синтеза или окислительно-восстановительного распада.
7. Частный раздел биохимии - клиническая биохимия - изучает нарушения химических процессов жизнедеятельности и методы их выявления для устранения или исправления (коррекции) .
8. Белковые молекулы - важнейший вид макромолекул живого - представляют собой линейные полимеры или сополимеры, минимальная
структурная единица которых - аминокислоты 2О-ти видов.
9. Основной тип связи между остатками аминокислот в белковой молекуле - карбамидная (пептидная).
10. В названии остатка аминокислоты, затратившей на образование пептидной связи карбоксильную группу, окончание изменяется на «ил».
Например, аланин образовал дипептид с гистидином за счет карбоксильной группы - «аланилгистидин», если за счет карбоксильной
группы гистидина, то «гистидилаланин».
11. В силу второго закона термодинамики молекулы белка принимают
сложную пространственную конфигурацию, в которой различают три
уровня: первичная, вторичная и третичная структуры (или уровни организации), отличающиеся по типу образующих их связей, а две или
более молекул с третичной организацией могут объединяться в агрегаты, которые являются молекулами с четвертичным уровнем организации (структуры).
ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ:
1. Подчеркнуть то, что относится к задачам биохимии: 1) Изучение структуры органов; 2) Изучение структуры и функции мембран; 3) Изучение
структуры и функции биополимеров; 4) Изучение структуры поливинилстирола; 5) Изучение функции витаминов; 6) Изучение превращений глюкозы в организме; 7) Изучение окислительно-васстановительных
процессов в мышцах; 8) Изучение механизма всасывания аминокислот; 9)
Изучение распада радиоизотопа серы; 10) Изучение процессов высвобождения энергии из глюкозы в печени.
2. Подчеркнуть в перечне обязательные признаки живой системы: А.
Способность перемещаться в пространстве. Б. Распространять звуковые волны. В. Извлекать из среды химические вещества. Г. Воспроизводить живые системы, идентичные по форме и свойствам. Д. Содержать
4
молекулы только в свободном состоянии. Е. Производить работу без
притока энергии. Ж. Иметь сложные надмолекулярные структуры. 3.
Состоять только из бесклеточного материала. И. Не содержат клеток,
имеющих митохондрии.
3. Выбрать к названиям надмолекулярных образований свойственные
им функции:
А – ядро
Б – аппарат Гольджи
В – мембраны
Г – митохондрии
Д – рибосомы
Е – лизосомы
1. Выделение клетки в пространстве и образование компартментов
2. Биогенез мембран и лизосом, синтез глико- и фосфолипидов
3. Переваривание сложных молекул и посторонних частиц
4. Локализация носителей генетической информации
5. Энергетический блок
6. Место реализации генетической информации
4. Выбрать понятия, характеризующие общие стадии обмена веществ в организме, и переписать их в логической последовательности: 1) распад
жирной кислоты в печени; 2) метаболизм в тканях; 3) деполимеризация
пищевых веществ в желудочно-кишечном тракте; 4) транспорт (всасывание и перенос веществ кровью, трансмембранный перенос); 5) выделение
углекислоты легкими.
5. «Собрать» из приведенных фрагментов определение белковой молекулы: 1) разветвленный полимер; 2) гетерополимер, включающий остатки
аминокислот и углеводов; 3) линейный полимер из аминокислот; 4) линейный полимер или сополимер из аминокислот, соединенных карбамидными связями; 5) линейный полимер, отличающийся плоской структурой; 6) характеризующийся трехмерной пространственной организацией; 7) с периодическим включением в цепь остатков жирных кислот; 8)
в которой различают три уровня и для которого характерна способность
объединяться в надмолекулярные образования - четвертичный уровень организации. «Молекула» белка - это ...
6. Вписать виды химических связей, обеспечивающие разные уровни организации белковой молекулы (в виде таблицы).
7. Записать карбамидную связь химическими символами.
8. Написать структурные формулы дипептидов, образованных из глицина и аланина.
9. Написать схематическую формулу полипептида с N-концевым остатком
аланина и С-концевым - глицина и наоборот.
10. Перечислить типы связей в молекуле белка в порядке их прочности (от
сильных к слабым).
11. Перечислить функции белков.
12. Содержание азота в белках.
13. Принцип количественного определения белка по Къелдалю.
14. Какие вещества дают положительную биуретовую реакцию: а) все
аминокислоты, б) глутатион, в) дипептиды, г) трипептиды и белки?
5
15. С какими соединениями нингидриновый реактив дает цветную реакцию: а) полисахаридами, б) моносахаридами, в) нуклеиновыми кислотами,
г) -аминокислотами, д) липидами?
16. Определить понятие “первичная структура белка”.
17. Какова роль ковалентных связей в белках: а) соединяют белковый и
небелковый компоненты в молекулах липопротеидов, б) поддерживают спиралевидную конфигурацию полипептидной цепи, в) используются при
соединении аминокислот в белковой молекуле?
18. Типы вторичной укладки белка.
19. Что представляет собой водородная связь? Какие химические элементы
и какие белковые группировки способны к образованию водородных связей?
20. Для каких белков характерна -структура полипептидной цепи: а) гемоглобин, б) фиброин шелка, в) миоглобин, г) сывороточный альбумин?
21. Принцип деления белков на глобулярные и фибриллярные.
22. Определите понятие «третичная структура белка» и назовите связи, ее
выполняющие.
23. Что представляет собой четвертичная структура белка?
24. Какая структура укладки белка характерна для: а) нативного альбумина; б) денатурированного альбумина; в) гемоглобина; г) коллагена?
Лабораторные работы:
1. Биуретовая реакция.
2. Нингидриновая реакция.
Контрольные задачи:
1. Вычислить (в А) длину спирализованных по типу -спиралей участков
полипептидной цепи, содержащей 140 аминокислотных остатков, если
известно, что неспирализованные участки содержат 35 аминокислотных остатков и что вся цепь вытянута в длину.
2. Вычислить, какой процент составляет неспирализованный участок цепи полипептида, если известно, что полипептид содержит 140 аминокислотных остатков и что длина полностью вытянутых спирализованных участков составляет 45 А.
3. В каком участке изображенного ниже полипептида могли бы находиться точки изгибов, какие участки могли бы иметь спиралевидную
конфигурацию?
Ала-гли-тир-про-мет-фен-цис-ала-цис-ала-гис-ала-цис-фен-гис-про-гисала
4. Какими способами может образоваться сополимер из следующих пептидов?
а) ала-мет-арг-цис-ала-гли-сер-гли-цис-тре; б) лиз-глу-цис-арг-гли-треглу-сер;
6
5. Из 2 мл биологической жидкости полностью осажден белок. Методом
Къелдаля в осадке обнаружено 3 мг азота. Каково процентное содержание белка в исследуемой жидкости?
6. Исследуемая жидкость при нагревании с нингидрином приобретает
фиолетовое окрашивание. Содержатся ли в растворе белки?
7. Какое из указанных веществ является пептидом? Дайте ему название.
NH2
a) C = O
NH2
б) H2N – СH2 – CO – NH – CH – CO – NH – CH – CO – NH – CH – COOH
|
|
|
CH3
H3C – CH – CH3
CH3
в) H2N – C – O – C – CH2
||
O
8. Сколько различных трипептидов можно синтезировать из аминокислот глицина, валина и серина, если использовать каждую аминокислоту
один раз?
9. Какова роль различных связей и взаимодействий в молекуле белка – ковалентных (А), ионных связей и гидрофобных взаимодействий (Б),
внутримолекулярных водородных связей (В), межмолекулярных водородных связей (Г): а) соединение белковой и небелковой составляющей в
молекулах липопротеидов, б) присоединение аминокислот в белковой
молекуле, в) обеспечение складчатой -структуры полипептидной цепи, г) обеспечение -конфигурации полипептидной цепи?
ЗАНЯТИЕ II.
Усвоить, что:
1. Из известных аминокислот (около 200) только 20 видов входят в состав белков - протеиногенные аминокислоты.
2. По структуре различают 7 классов аминокислот - 1) алифатические,
2) оксиаминокислоты, 3) дикарбоновые и их амиды, 4) двуосновные,
5) ароматические, 6) серусодержащие и 7) иминокислоты.
3. По строению соединений, которые образуются в организме при расщеплении углеродной цепи аминокислот, различают глюкогенные (глюкопластичные) и кетогенные (кетопластичные) - первые могут превращаться в
глюкозу, вторые - ускоряют образование кетоновых тел.
4. В зависимости от способности синтезироваться в организме различают заменимые (синтезируются) и незаменимые (не синтезируются
в организме).
5. Белки уникальны по структуре. Это обусловлено различием набора
аминокислот и их последовательностью в молекуле.
7
6. Изучить свойства белков: форма молекул, амфолитность, растворимость, электролитические свойства.
7. Усвоить понятия «денатурация» и «ренатурация» белка, уяснить,
как вызвать то и другое, знать денатурирующие агенты.
ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ:
1. Выбрать из перечисленных (аланин, серин, валин, лейцин, изолейцин,
гистидин, аспарагиновая кислота, метионин, треонин, глутаминовая кислота, аргинин) аминокислоты семи классов и внести их в соответствующие рубрики: 1. Алифатические 2. Оксиаминокислоты. 3. Дикарбоновые (и их амиды). 4. Двуосновные. 5. Ароматические 6. Серусодержащие.
7. Иминокислоты.
2. Выбрать из перечисленных (треонин, валин, гистидин, лейцин, аланин, глицин, гистидин, триптофан, фенилаланин, аргинин, тирозин, изолейцин) глюко- и кетопластичные аминокислоты.
3. Записать аминокислоты в следующем порядке: 1. Заменимые. 2. Незаменимые.
4. Какие из аминокислот при недостаточном поступлении углеводов или
нарушении их обмена превращаются в глюкозу?
5. Какие из аминокислот, являясь глюкопластичными, могут ускорять образование кетоновых тел?
6. Написать структурные формулы фенилаланил - аспарагил - гистидина,
гистидил - аланил - изолейцил - тирозина, тирозил - аспарагинил - триптофана, изолейцил - пролил - цистина, цистеинил - глутамина.
7. Написать фрагмент полипептида с внутрицепочечной дисульфидной
связью, включающего остатки гистидина (1), аланина (2), цистеина (3) и
глицина (последовательность произвольна) и записать его полное название.
8. Назвать С - и N-концевые аминокислоты во фрагменте из п. 7.
9. Какие аминокислоты в растворе имеют кислую реакцию: а) аланин, б)
валин, в) глутаминовая кислота, г) лейцин, д) аспарагиновая кислота? Почему?
10. Какие аминокислоты в растворе имеют основную реакцию: а) лейцин,
б) треонин, в) гистидин, г) лизин, д) метионин, е) гидроксилизин, ж) аргинин? Почему?
11.Что такое «нативный белок»?
12. Вписать необходимое в нижеприведенное утверждение:
«Денатурация белка - результат нарушения ............................. уровней организации его молекулы, сопровождающийся разрывом ................................
связей при сохранении .......................структуры».
13. Перечислить виды денатурирующих воздействий в зависимости от их
природы и в скобках после каждого привести конкретный пример.
14. Как используется в медицине свойство белка связывать тяжелые металлы?
8
15. Написать пределы молекулярной массы для одноцепочных и многоцепочных олигомерных белков.
16. Написать каким белкам свойственна -конфигурация (одним словом),
перечислить виды связей, обеспечивающих -спиралевидную и конфигурацию.
17. Написать на какие виды делятся белки в зависимости от характера третичной структуры.
18. Написать функциональные группы, обуславливающие амфолитную
природу белковой молекулы: важнейшие и второстепенные.
19. Чем обусловлены электролитические свойства белков?
20. Определить понятие 1) «изоэлектрическая точка» и 2) «изоэлектрическое состояние белковой молекулы».
21. В каком направлении в поле постоянного тока движется нейтрально
заряженная молекула при рН электролита 5,8; 8,7; при рН, соответствующем изоэлектрическому состоянию?
22. Почему при одинаковой реакции среды молекула белка заряжена или
положительно или отрицательно в зависимости от вида белка?
23. Перечислить, какими факторами определяется растворимость белка.
24. Как можно снизить растворимость белка?
25. Принципы определения молекулярной массы белков методами гельфильтрации и ультрацентрифугирования.
26. Что называют высаливанием белка? В каких целях его используют?
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Лабораторные работы:
Проба с сульфосалициловой кислотой.
Проба с кипячением.
Кольцевая проба Геллера.
Демонстрация хроматограммы белков сыворотки крови.
Высаливание белков.
Определение белка в моче методом «сухой химии».
Контрольные задачи:
1. Как, используя биуретовый метод определения белка и сульфат аммония, установить соотношение между альбуминами и глобулинами крови?
2. Отношение количества альбуминов к количеству глобулинов в сыворотке крови больного равно 1,5. Рассчитайте содержание глобулинов,
если концентрация альбуминов равна 50 г/л.
3. Концентрация свободных аминокислот в растворе белка равна 0,01
мкмоль/л. Растворитель удален нагреванием и замещен таким же объемом серной кислоты. Через 24 ч концентрация свободных аминогрупп
оказалась равной 0,04 мкмоль/л. Какой процесс происходит, можно ли
его выразить количественно?
9
4. Как выяснить, произошло ли полное осаждение белка из биологической
жидкости, в которой создано 50%-ное насыщение сульфатом аммония
(после отделения осадка жидкость прозрачна)?
5. Укажите суммарный заряд (+,0 или -) для лейцина, треонина, цистеина
и лизина при следующих рН: а) 1,5; б) 6,0; в) 8,5; г) 11, исходя из данных
о значении их рI.
6. В каком направлении будут двигаться в электрическом поле (к катоду,
аноду или оставаться на старте) следующие белки: а) яичный альбумин при рН 5,0; б) лактоглобулин при рН 5,0 и 7,0; в) химотрипсиноген
при рН 5,0; 9,5 и 11 (изоэлектрические точки для этих белков соответственно равны: а) рН 4,6; б) рН 5,2; в) рН 9,5)?
7. При определении молекулярной массы белка методом ультрацентрифугирования получены следующие величины: 13100, 13640, 13250, 13790.
Вычислите среднее квадратическое отклонение и среднюю ошибку
опыта. Представьте данные о молекулярной структуре белка в виде
показателя М  т.
8. Необходимо из смеси белков сконцентрировать (не нарушая нативности) один из белков с известным значением изоэлектрической точки.
Как действовать, располагая набором кислот, оснований и этанолом?
ЗАНЯТИЕ III.
Усвоить:
1. Принцип классификации белков по составу.
2. Принцип деления простых белков.
3. Основные группы глобулярных и фибриллярных белков и их свойства.
4. Принцип деления сложных белков на классы.
5. Понятие «простетическая группа» и виды этих групп.
6. Структуру нуклеопротеида, его виды, компоненты молекулы, их разновидности, структуру, способы связи в мононуклеотиде и в полимере,
структурные и функциональные отличия между ДНК и РНК, их преимущественную локализацию в клетке, виды РНК.
7. Структуру и функции гемоглобина (белковой и небелковой составляющей).
8. Формы существования гемоглобина.
9. Биологическое значение и свойства глико-, липо-, фосфо-, флаво- и металлопротеидов.
10. Функции белков, условность их разделения.
11. Нормальную электропротеинограмму белков сыворотки крови и получить общее представление об ее диагностическом значении.
10
ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ:
1. Закончить фразу (или перестроить): «Систематизировать белки по
структурно-функциональным свойствам, как принято в химии, нельзя, так
как ...».
2. Продолжить фразу: «Принятая классификация белков основана на …...
3. Чем отличаются простые и сложные белки?
4. Простые белки делят на .................. группы в зависимости от .……….…
5. Перечислить группы простых белков.
6. Назвать основные отличия между альбуминами и глобулинами.
7. Протамины от гистонов отличаются тем, что .…….
8. Особенность структуры фибриллярных белков.
9. Необычным свойством фибриллярных белков является их .……
10. На каком принципе основана классификация сложных белков?
11. Перечислить классы сложных белков, называя в скобках их простетические группы.
12. Функции и строение гликопротеинов. Что такое кислые гликозаминогликаны?
13. Функции и классификация липопротеинов.
14. Нуклеопротеид состоит из: ……………...
15.Перечислить классы нуклеиновых кислот (НК).
16.Назвать мономер, из которого образованы НК, и перечислить его
компоненты.
17. Вписать виды азотистых оснований, входящих в состав НК (отдельно
в ДНК и РНК).
18. Написать структурные формулы мононуклеотидов, включающих аденин, гуанин, тимин или цитозин.
19. Перечислить особенности пространственной организации ДНК.
20. Перечислить виды и функции РНК.
21. Из каких элементов состоит молекула гемоглобина?
22. Какие элементы включает структура глобина?
23. Назвать основной вид гемоглобина человека и его структурные особенности
24. Формула гемоглобина А.
25. Из каких компонентов состоит молекула гема?
26. Написать принятыми обозначениями восстановленный, окисленный,
карбокси- и карбгемоглобин, метгемоглобин.
27. Перечислить связи глобина с гемом.
28. Назвать функции белков.
29. Функциональное значение фосфо- и металлопротеинов.
30. Понятие о сыворотке и плазме крови.
31. «Общий белок» сыворотки крови и его нормальное значение.
32. Классификация белков сыворотки крови, разделенных методом электрофореза.
11
33. Нормальные значения белковых фракций крови (в абсолютных цифрах
и в процентах от общего белка).
34. Что такое «белки острой фазы»? Основные представители.
35. Понятие о гипер-, гипо-, дис- и парапротеинемии.
1.
2.
3.
4.
5.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Лабораторные работы:
Получение сыворотки и плазмы крови.
Определение общего белка сыворотки крови.
Определение уровня фибриногена.
Бензидиновая проба на геминовую группировку гемоглобина.
Обнаружение углеводной группировки муцина.
Контрольные задачи:
Что собой представляют белки кератин (А), казеин (Б), нуклеопротеид (В), хитин (Г), ферритин (Д): а) фосфопротеид, у которого фосфорная кислота присоединена к молекуле белка сложноэфирной связью
по месту гидроксильных групп серина и треонина; б) белок,содержащий 20% железа и являющийся для него депо в организме
животных; в) компонент ядра и цитозоля; г) протеиноид, содержащий
большое количество цистина; д) кутикулярный гликопротеид?
После осторожного гидролиза высокомолекулярного соединения в гидролизате обнаружены аденозин, свободная фосфорная кислота, рибозофосфат и свободная рибоза. Какие структурные компоненты входят в состав (какого?) высокомолекулярного продукта? В какой последовательности связаны фосфат, рибоза и аденин?
Построить комплементарную цепь к участку одной из цепей ДНК:
-- Г – А – Г – Г – Ц – Т –
| | | | | |
? ? ? ? ? ?
Построить комплементарную цепь к участку ДНК так, чтобы образовавшаяся цепь представляла собой фрагмент РНК:
-- А – Г – А – Г – Ц – Т –
| | | | | |
? ? ? ? ? ?
Олигонуклеотид гидролизовали двумя способами. В первом случае в
гидролизате определили мононуклеотиды А, Г, Ц и Т (его было в 2 раза
больше остальных), а также динуклеотиды Г-А, А-Т и Т-Т. Во втором
случае наряду со свободными нуклеотидами нашли динуклеотид Г-Ц.
Какова последовательность нуклеотидов в исходном продукте?
Чем упорядоченнее структура соединения, тем ниже вязкость его
растворов. Чем обусловлено увеличение вязкости растворов ДНК при
их нагревании до 70-80 С?
В сыворотке крови пациента уровень общего белка составляет 53 г/л.
Протеинограмма: альбумины – 41%, 1-глобулины – 5%, 2-глобулины –
9%, -глобулины – 18%, -глобулины – 27%. Оцените названные сдвиги.
12
8. Охарактеризуйте названные сдвиги: общий белок – 97%, в сыворотке
обнаружены аномальные белки - криоглобулины.
9. У пациента выраженное обезвоживание, вызванное дефицитом питьевой воды. Изменится ли абсолютное и относительное содержание общего белка и белковых фракций в сыворотке крови?
ЗАНЯТИЕ IV (итоговое).
Провести самоконтроль теоретического усвоения раздела «Предмет биохимии. Химия белка.» с помощью следующих заданий:
1. Сформулировать понятие «Жизнь», включив в него все элементы, являющиеся предметом биологической химии.
2. Сформулировать понятие о предмете биологической химии и перечислить вопросы, которыми занимается эта наука.
3. Назвать важнейшие надмолекулярные образования структурнофункциональной единицы живого и группы молекул, их составляющие.
4. Дать определение класса «Белки».
5. Дать определение класса «Аминокислоты».
6. Изобразить полные структурные формулы всех возможных вариантов
трипептидов, построенных из гистидина, аланина и валина.
7. Изобразить полные структуры формулы пептидов arg-phe-ile, gly-val,
thr-ser-tyr.
8. Какие из следующих пептидов являются основными, кислыми или
нейтральными (напишите их названия полностью): gly-pro-arg, pro-ser-ser,
ala-pro-leu-thr, met-gly-ala, trp-asp, asp-trp-ala, gly-his-ser, cys-lys-arg, glyarg-lys, his-glu, pro-gln-ala.
9. Перечислить все изученные вами подходы к классификации белков.
10. Назвать группы белков, различающиеся по составу.
11. Назвать группы белков, различающиеся по характеру трехмерной
структуры.
12. Назвать и охарактеризовать группы сложных белков.
13. Потеря нативной информации под воздействием химических, физических или иных агентов без нарушения аминокислотной последовательности называется ………….
14. Перечислить типы химических связей, которые могут нарушаться при
денатурации.
15. Последовательность действий при выделении белков из тканей.
16. Назвать приемы, с помощью которых выполняют перечисленные в п.
15 действия (по образцу: « измельчение, растирание в ступке» и т. д.).
17. Изобразить структурные формулы пяти азотистых оснований,
входящих в состав нуклеиновых кислот.
18. Какие из них входят в состав РНК или ДНК?
19. Изобразить структурные формулы АМФ, ГМФ, ЦМФ, ТМФ и УМФ.
20. Изобразить способ связи между мононуклеотидами в полинуклеотиде.
13
21. Написать различия между ДНК и РНК по составу, структуре, локализации, функциям.
22. К какому типу белков относится гемоглобин?
23. Назвать структурные особенности глобина.
24. Изобразить структуру гема.
25. Назвать связи между гемом и глобином.
26. Назвать основные формы гемоглобина.
27. Чем обусловлено многообразие функций белка?
28. Перечислить биологические функции белка.
29. Как связать задачи биохимии и функции белка?
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Контрольные задачи:
Содержание азота в осадке, полученном при кипячении 5 мл исследуемой жидкости, равно 2,3 мг. В надосадочной жидкости, по данным биуретовой пробы, оставался белок, который осадили добавлением ТХУ.
В осадке, полученном из 5 мл жидкости после добавления ТХУ, найдено
0,1 мг азота. Какова концентрация белка в исследуемой жидкости, какая часть белка осаждается при кипячении (выразить в мг/мл, г/л,
мг/% и %)?
Какие из отмеченных свойств характерны для белков: а) коллоидные;
б) независимость от изменения рН и повышения температуры; в)
наличие свободных аминогрупп, принадлежащих -аминогруппе остатка лизина и свободных карбоксильных групп , принадлежащих остаткам аспартата и глутамата; г) обусловленность специфических
свойств аминокислот наличием пептидных связей в них; д) закономерный характер расположения аминокислот в полипептидных цепях; е)
высокая специфичность первичной структуры; ж) незначительное количество в белковых молекулах иных ковалентных связей, кроме пептидных?
Какова роль белков – инсулина (А), миоглобина (Б), родопсина (В), хлорофилла (Г): а) простетическая группа белка, участвующая в фотосинтезе; б) белок с гормональной активностью, участвующий в регуляции уровня глюкозы крови; в) белок мышц млекопитающих; г) хромопротеид, присутствующий в палочках сетчатки глаза?
Представителем каких белков является коллаген (А), миозин (Б), гемоглобин (В): а) глобулинов; б) хромопротеидов; в) протеиноидов?
Смесь аминокислот, содержащая лизин, валин, лейцин, аспарагиновую
кислоту, гистидин, серин, была подвергнута фракционированию методом электрофореза на бумаге при рН 6,2. Какие аминокислоты будут перемещаться к аноду (А), катоду (К), останутся на линии старта (С)?
Вычислите длину (в нанометрах) полипептидной цепи, содержащей 105
аминокислотных остатков, если: а) вся цепь целиком представлена спиралью; б) цепь полностью вытянута; в) спираль составляет 20%
цепи.
14
7. В каком направлении будут мигрировать в процессе электрофореза на
бумаге при рН 1,6; 6,5; 11,0 следующие пептиды; а) арг-гли-ала-ала; б)
лиз-ала-гли-асп; в) гис-гли-ала-глу; г) асп-гли-ала-глу; д) глн-гли-алаарг?
8. Количество альбуминов снижено, 2-глобулинов – повышено, общий белок – 89 г/л, обнаруживается С-реактивный белок, повышено содержание 1-антитрипсина и 2-макроглобулина. Ваши предположения о
характере патологического процесса.
9. Содержание общего белка сыворотки крови – 42 г/л. В протеинограмме
существенно снижен уровень альбуминов. Ваши предположения о причинах названных сдвигов.
Практические навыки:
Уметь:
1. Приготовить плазму или сыворотку крови для исследования.
2. Определить содержание общего белка в сыворотке крови биуретовой
реакцией.
3. Определить уровень фибриногена в плазме крови.
4. Определить наличие белка в моче кольцевой пробой Геллера и методом
“сухой химии”.
5. Интерпретировать показатели общего белка и белковых фракций сыворотки крови.
ТЕМА: «ФЕРМЕНТЫ. БИОЭНЕРГЕТИКА. ОКИСЛИТЕЛЬНОВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ ПРОЦЕССЫ. БИОМЕМБРАНЫ.»
(Занятия V – Х)
ЦЕЛЬ: 1) усвоить, что ферменты – это биологические катализаторы белковой природы, реализующие одну из функций белков – каталитическую; 2)
что практически все химические реакции обмена веществ катализируются
ферментами; 3) изучить их структуру, номенклатуру, классификацию, механизм действия и факторы, влияющие на скорость ферментативных реакций, в том числе ферментативные эффекторы; 4) изучить основные положения энергетики живого организма (источники энергии, механизм ее извлечения, депонирования и использования); 5) изучить структуру биологических мембран, связь с функцией, механизмы переноса веществ через мембраны.
ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЕ ВОПРОСЫ: 1. Ферменты: природа и свойства.
Ферменты – простые и сложные, типы коферментов. 2. Номенклатура и
классификация ферментов. 3. Как установить скорость ферментативной реакции, как выражают активность или количество фермента? 4. Зависимость
скорости ферментативной реакции от времени (реакции нулевого и первого
порядка), концентрации субстрата, температуры и pH: графическое выраже15
ние зависимостей. 5. Эффекторы ферментативных реакций (активаторы и
ингибиторы). Биологический смысл конкурентного ингибирования продуктами реакции. 6. Аллостерические эффекторы, их особенности, биологическое значение (привести примеры). 7. Как с помощью графического анализа
результатов эксперимента отличить конкурентное торможение от неконкурентного? 8. Ферменты плазмы крови: диагностическое значение в лабораторной диагностике. 9. Понятия «Обмен веществ», «Метаболизм», «Катаболизм», «Анаболизм», «Амфиболизм», «Анаплеротический процесс», «Метаболический путь», «Метаболический цикл», «Метаболит» и «Конечный
продукт». 10. Основные положения биоэнергетики. Сходство и различия в
использовании энергии ауто- и гетеротрофными организмами, связь между
теми и другими. 11. Сформулировать понятия «Макроэргическая связь»,
«Макроэргическое соединение». Макроэргические соединения в живых организмах. Виды работ, совершаемых живым организмом, связь с окислительно-восстановительными процессами. 12. Особенности биологического
окисления, его виды. Тканевое дыхание. 13. Ферменты тканевого дыхания,
их особенности, компартментализация. 14. Типы дегидрирования основных
окисляемых в организме субстратов (насыщенных и ненасыщенных соединений, спиртов, кетонов, кислот, аминокислот). 15. Как запасается энергия,
высвобождающаяся при биологическом окислении? Хемиоосмическая гипотеза Митчелла (принципы). 16. Механизм окислительного фосфорилирования. Почему окислительное фосфорилирование называют также сопряженным фосфорилированием, какой структурный элемент клетки является
сопрягающим фактором? 17. Классификация ингибиторов окислительного
фосфорилирования. Понятие о разобщении тканевого дыхания и окислительного фосфорилирования. Разобщающие факторы. 18. Субстратное фосфорилирование: биологическое значение, примеры. 19. Принципиальные
стадии метаболизма и анаболизма. 20. Связь основного метаболического
пути Мейергофа – Парнаса – Эмбдена – Кребса с тканевым дыханием (точки ответвления дыхательных цепей от основного пути). 21. Главные составные компоненты мембран. Состав и характеристика липидного бислоя, его
свойства, белки мембран, их функции. 22. Типы механизмов чрезмембранного переноса веществ, простая и облегченная диффузия. 23. Активный
транспорт веществ через мембраны: механизм первично активного транспорта. 24. Механизмы вторично активного транспорта веществ через мембраны (симпорт, антипорт). 25. Перенос через мембрану секретирующихся в
клетке соединений.
ИСТОЧНИКИ: конспекты лекций; учебник биохимии Л. Я. Николаева,
1989, с. 53-92, 160-230; учебник биохимии А.Ш.Бышевского,
О.А.Терсенова, 1994, с. 4-8, 34-73, 119-121; учебник биохимии
Т.Т.Березкина и Б.Ф.Коровкина, 1998, с. 114-168, 298-318.
16
ЗАНЯТИЕ V.
Усвоить что:
1. Обмен веществ – важнейшее свойство живого организма – представляет
собой совокупность химических реакций, которые протекают в сложившейся эволюционно последовательности; что все реакции обмена катализируются, что биологические катализаторы – ферменты – являются по
природе белками – простыми или сложными.
2. Ферменты высокоспецифичны по отношению к субстратам или катализируемым реакциям (знать типы специфичности).
3. Активность ферментов зависит от ряда факторов (каких, каким образом?). Уметь изображать графически зависимость скорости реакции (V) от
этих факторов.
4. Номенклатура и классификация ферментов являются функциональными
(на чем основаны?).
ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ:
1. Подчеркнуть утверждения, доказывающие белковую природу энзимов:
1) энзим катализирует реакцию, изменяя концентрацию взаимодействующих веществ; 2) активность энзима зависит от температуры и рН; 3) активность энзима зависит от его концентрации; 4) ферменты утрачивают активность при действия денатурирующих агентов; 5) активность энзима
пропорциональна концентрации реагирующих веществ; 6) энзимы в чистом виде дают положительную биуретовую реакцию; 7) энзимы в чистом
виде дают положительную нингидриновую реакцию; 8) ферменты осаждаются при высоких концентрациях нейтральных солей; 9) ферменты
растворимы при низкой ионной силе; 10) в гидролизате очищенного энзима всегда присутствует смесь аминокислот.
2. Закончить фразу: «Фермент ускоряет реакцию, но не входит в ...».
3. Скорость ферментативной реакции при температуре 2, 8, 16, 25, 28, 35 и
42C равна соответственно 2, 13, 14, 28, 23, 15 и 1,5 ммоль/л. Изобразить
графически зависимость скорости реакции (v) от температуры (t), назвать
температурный оптимум.
4. Скорость реакции при постоянной температуре и изменяющемся рН такова: при рН 1,5; 4,0; 5,5; 7,0; 7,5 и 8,5 равна соответственно 35, 48, 29, 20,
14 и 1,8 ммоль/л. Изобразить графически зависимость скорости реакции от
значения рН, найти рН оптимум.
5. Построить график зависимости скорости (v) ферментативной реакции от
концентрации субстрата ([S]) по данным:
17
[S]
1 ммоль/л
2 «
4 «
10 «
15 «
20 «
25 «
30 «
[V]
0,5 ммоль/л  с
0,7 «
0,9 «
1,2 «
1,6 «
1,7 «
1,8 «
1,8 «
Найти концентрацию насыщения
6.Построить график зависимости V от [S] по данным:
[S]
[V]
2.5 ммоль/л
3.0 ммоль/л с
3.7 «
5.5 «
4.5 «
6.5 «
5.8 «
6.6 «
8.0 «
6.1 «
9.5 «
5.5 «
12.0 «
4.5 «
14.5 «
3.5 «
16.5 «
2.0 «
Найти [S] при V, равной ½ от Vmax.
7. Энзим катализирует гидролитическое расщепление уксусного эфира
масляной кислоты. Назвать класс, к которому он относится.
8. Энзим катализирует реакцию, в которой субстрат является донором водорода. Определить класс и дать общее название.
9. Энзим катализирует окислительно-восстановительную реакцию. К какому классу он относится, какие дополнительные данные необходимы для
определения подкласса?
10. Энзим катализирует перенос метильной группы от донора к акцептору.
Назвать класс энзима и его общее наименование.
11. Назвать функцию карбосилтрансфераз.
12. Энзим катализирует перенос остатка фосфорной кислоты от донора на
молекулу акцептора. Назвать класс и общее наименование подкласса.
13. Энзим катализирует гидролитическое отщепление остатка фосфорной
кислоты в молекуле глюкозо-6-фосфата. Назвать класс и дать рабочее имя.
14. Энзим катализирует гидролитическое расщепление пептидной связи в
белковых молекулах. Назвать класс фермента и рабочее имя.
15. Энзим катализирует расщепление пептидной связи в пептидах. Назвать
класс и рабочее имя.
16. Энзим катализирует разрыв эфирных связей в триглицериде (нейтральный жир). Назвать класс и рабочее имя энзима.
17. Энзим катализирует гидролиз связи С-С. Назвать класс и подкласс.
18. Энзим катализирует гидролиз связи С-О. Назвать класс и подкласс.
19. Энзим катализирует гидролиз связи С-N. Назвать класс и подкласс.
18
20. Назвать реакции, катализируемые изомеразами.
21. Назвать класс энзима, катализирующего превращение D-аланина в Lаланин и его общее наименование.
22. Назвать класс и общее наименование энзима, катализирующего превращения УДФ-галактозы в УДФ-глюкозу.
23. Энзим катализирует образование С-О, С-S, C-N, C-C и фосфоэфирных
связей. К какому классу он относится?
24. Классификация ферментов основана на (подчеркнуть верное утверждение): 1) природе субстрата; 2) природе химических связей; 3) растворимости субстратов; 4) характере взаимодействия фермент-субстрат; 5) типе химической реакции, катализируемой ферментом; 6) молекулярной массе субстрата или фермента.
25. Перечислить классы химических реакций, протекающих в живом организме.
26. Виды специфичности ферментов. Привести примеры.
Лабораторные работы:
1. Влияние температуры на каталитическую активность амилазы слюны.
2. Влияние рН на действие ферментов.
3. Специфичность действия ферментов.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Контрольные задачи:
Какой фермент обладает абсолютной специфичностью к субстрату: а)
трипсин; б) пепсин; в) уреаза; г) лизоцим?
При какой температуре ферменты денатурируют: а) 0С; б) 80-100С;
в) 20-30С; г) 30-40С?
Как доказать, что способность дрожжевых клеток расщеплять крахмал сохраняется и при их разрушении? Вы располагаете раствором
крахмала, раствором Люголя, поваренной солью и льдом.
Каким раствором можно воспользоваться для обнаружения примеси
свежей крови в воде: разбавленным этанолом, муравьиной кислотой, перекисью водорода, раствором хлорида кальция?
Скорость взаимодействия А+В увеличилась в 3 раза после добавления
вещества К. В качестве конечных продуктов обнаружились вещества
АК и ВК. Является ли К катализатором?
К какому классу относится фермент пируваткиназа: а) лигаз; б) гиролаз; в) оксидоредуктаз; г) трансфераз; д) изомераз?
Оптимум рН исследуемого фермента 6,9-7,0, субстратом фермента является высокомолекулярный природный полимер, обнаруживаемый по
характерному окрашиванию в присутствии йода, продукты взаимодействия фермента с субстратом окрашиваются при нагревании в присутствии сернокислой меди в красно-кирпичный цвет. Назовите фермент, субстрат, реактив, используемый для обнаружения субстрата,
продукты гидролиза субстрата и определите принадлежность фермента к классу, группе.
19
8. Назовите классы и группы, к которым относятся ферменты, катализирующие реакции:
О
||
а) R1—CН—NH2 + R2—C  R1—C=O + R2—CН—NH2
|
|
|
|
COOH
COOH COOH
COOH
б) R—CH3 + R1—H  R—H + R1—CH3
в) RH2 + O2  R + H2O2
г) RH2 + R1  R + R1H2
д) CH3—CO—COOH + CO2  HOOC—CH2—CO—COOH
9. Какую реакцию катализируют изомеразы:
а) H2N—CO—NH2 + H2O  CO2 + 2 NH3;
б) UDP-глюкоза  UDP-галактоза;
в) лактат + NAD+  пируват + NADH + H+?
ЗАНЯТИЕ VI.
Усвоить:
1. Данные о механизме ферментативной реакции, ее этапах, знать, чем
обеспечивается специфичность, что такое активный центр, как он устроен,
какие аминокислотные остатки чаще содержатся в нем, что такое центр
связывания.
2. Знать, что представляют собой кофакторы, их виды (органические и неорганические), какие из них – коферменты.
3. Знать типы коферментов.
4. Знать, как изменяется скорость ферментативной реакции и способы выражения активности ферментов, уметь различать реакции нулевого и первого порядка.
5. Уметь определять константу Михаэлиса по экспериментальным данным,
знать смысл её определения.
6. Знать, что собой представляют эффекторы, усвоить их виды (активаторы
и ингибиторы), типы ингибирования (конкурентное, неконкурентное, ингибирование субстратом).
7. Знать типы активации (ионами, путем воздействия на субъединицы, путем защиты фермента).
8. Изучить особенности распределения ферментов в организме (ферменты
жизнеобеспечения, органоспецифические, проферменты, изоферменты, ассоциации ферментов).
20
9. Ферменты плазмы крови: классификация, примеры, диагностическое значение в лабораторной практике.
ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ:
1. Е-энзим, S-субстрат, P-продукт реакции. Используя эти символы, записать ферментативную реакцию, как трехэтапный процесс.
2. Назвать первый этап ферментативной реакции.
3. Назвать второй этап ферментативной реакции.
4. Назвать третий этап ферментативной реакции.
5. Сформулировать понятие «активный центр энзима».
6. Зачеркнуть во фразе лишнее: «В образовании активного центра участвуют остатки углеводов, альдегидов, аминокислот, далеко расположенные
друг от друга в полипептидной цепи молекулы энзима. Они удалены,
сближаются в пространстве за счет эфирных, гликозидных, пептидных
связей, благодаря трехмерной структуре белка. Геометрическая форма
пространства, ограниченного остатками липидов, аминокислот, углеводов,
образующих активный центр, должна быть идентичной, комплементарной,
зеркальной к форме молекулы субстрата».
7. Зачеркнуть лишнее: «Оптимальная пространственная форма активного
центра возникает только в присутствии минеральных веществ, жиров, альдегидов, субстрата или активаторов».
8. Определить понятие «индуцируемая адаптация фермента».
9. Активный центр многих гидролаз включает остаток цистеина, глицина,
серина, изолейцина, гистидина (зачеркнуть лишнее).
10. Следующие аминокислоты могут содержаться в активном центре ферментов: лейцин, серин, аланин, триптофан, гистидин, изолейцин, цистеин,
фенилаланин, валин, тирозин, пролин, лизин (лишнее зачеркнуть).
11. Активный центр многих дегидрогеназ включает остаток лизина, цистеина, аланина, серина, лейцина, триптофана (зачеркнуть лишнее).
12. Ингибировать сериновые ферменты можно метиленовым синим, уксусной кислотой, диизопропилфторфосфатом (ДФФ), гуанином, метилурацилом (зачеркнуть лишнее).
13. Ингибитором цистеиновых ферментов является глицерол, сульфаты,
парахлормеркурибензоат, вообще, соединения, взаимодействующие с тиоловой группой цистеина (ненужное зачеркнуть).
14. Закончить фразу: «Кофакторы ферментов – вещества, ..............»
15. Различают следующие группы кофакторов:
1) ..................
2)
...................
16. Коферменты – это
...................
17. Что такое сложный фермент? Из чего он состоит?
18. Выбрать из перечисленных соединения, образующие коферменты: 1)
минеральные вещества; 2) липиды; 3) витамины; 4) гормоны; 5) нуклеотиды; 6) пирокатехины; 7) тетрапиррольные соединения.
19. Что изучает кинетика ферментативных реакций?
21
20. Скорость ферментативной реакции измеряется: 1)......................
2).....................
21. Активность фермента принято выражать:
1.
2.
3.
22. Изобразить графики зависимости V от t для реакций нулевого и первого
порядка:
описать
отличие
между
ними
словесно:
1)................................. 2)..............................
23. Построить график зависимости V от [S] по экспериментальным данным (приложить на отдельном листке):
[S]
V
1 ммоль/л
0.1 ммоль/ л с Найти с помощью графика Км
2 «
0.2 «
Км =.................
4 «
0.4 «
6 «
0.6 «
10 «
1.0 «
15 «
1.5 «
17 «
1.6 «
18 «
1.6 «
22 «
1.6 «
24. Как по константе Михаэлиса судят о степени сродства энзима к субстрату? Дать биологическую интерпретацию высокому значению константы Михаэлиса: высокая Км означает, что фермент ...............; низкая, что ...............
25. Эффекторы - соединения, которые тормозят, изменяют, ускоряют ферментативные реакции (зачеркнуть ненужное).
26. Основная особенность конкурентных ингибиторов -...................
27. Показать с помощью символов (E-энзим, S-субстрат, I-ингибитор) как
протекает реакция E+S в присутствии ингибитора.
28. Изобразить графически зависимость Vmax. от [S] без ингибитора и в
присутствии конкурентного ингибитора в концентрациях 1 и 2 ммоль/л.
Сопоставить значения Км. О чем говорит увеличение Км в присутствии
ингибитора?
29. Какие ингибиторы называют антиметаболитами?
30. В чем биологический смысл существования антиметаболитов?
31. Особенность неконкурентных ингибиторов.
32. К неконкурентным ингибиторам относятся: производные глюкозы,
стерины, фториды, масла, этилендиаминтетраацетат, эфиры глицерина
(зачеркнуть лишнее).
33. Изобразить график зависимости Vmax от [S] в присутствии неконкурентного ингибитора в двух концентрациях (1 и 2 ммоль/л). Обратить
внимание на зависимость Vmax от [S] и на неизменность Км!
34. Изобразить (рисунок), каким образом избыток субстрата может вызывать торможение ферментативной реакции.
22
35. Ферментативная реакция ускоряется путем: 1) воздействия на субъединицы; 2) снижения энергетического порога реакции; 3) повышения концентрации реагирующих веществ; 4) за счет активации ионами; 5) путем
защиты фермента; 6) за счет взаимодействия с субстратом (выбрать верные
утверждения).
36. Подчеркнуть особенности аллостерических активаторов: сходны по
структуре с субстратом, изменяют конфигурацию субстрата, значительно
отличаются от природного энзима, условно специфичны, неспецифичны,
строго специфичны, действуют на предпоследнее звено в цепи ферментативных реакций, на первое звено, на любое звено цепи, не действуют на
ферменты.
37. Для каких ферментов характерен кооперативный эффект, в чем он состоит?
38. Изобразить графики зависимости V от [S] для аллостерического фермента в присутствии активатора и ингибитора порознь: как обьясняет
теория наведенной адаптации фермента к субстрату (теория Кошланда)
сигмовидный характер кривых?
39. Какие ферменты обнаруживаются практически во всех клетках?
40. Назовите два состояния ферментов в клетке.
41. Что такое проферменты?
42. Изоферменты – это ферменты, отличающиеся по структуре, но..... (закончить фразу).
43. Что такое ассоциации ферментов?
44. Определите понятие «лимитирующий фермент».
Лабораторные работы
1. Количественное определение амилазы мочи.
2. Влияние активаторов и ингибиторов на активность амилазы слюны.
Контрольные задачи
1. Салицилат ингибирует каталитическое действие глутаматдегидрогеназы. Определите путем графического анализа приведенных ниже данных, является ли ингибирование конкурентным или неконкурентным.
Вычислите Км для фермента.
Концентрация субстрата, ммоль/л
V образования продукта в отсутствии салицилата, мг/мин
V образования продукта в присутствии салицилата, мг/мин
1,5
0,21
2,0
0,25
3,0
0,28
4,0
0,33
8,0
0,44
16,0
0,40
0,08
0,10
0,12
0,13
0,16
0,18
2. Из приведенных ниже данных для ферментативной реакции определите, является ли действие ингибитора конкурентным или неконкурентным. Вычислите Км для фермента и Vmax.
23
Концентрация субстрата, ммоль/л
Скорость образования продукта в отсутствии ингибитора, мкг/ч
Скорость образования продукта в присутствии ингибитора, мкг/ч
2,0
139
3,0
179
4,0
213
10,0
313
15,0
370
88
121
149
257
313
3. Для какого класса ферментов коферментом является тиаминпирофосфат: а) трансфераз; б) оксидоредуктаз; в) гидролаз; г) лиаз?
4. Какие коферменты содержат витамин В2: а) никотинамидные; б) пиридоксалевые; в) флавиновые; г) кофермент А; д) кобамидные?
5. Какие коферменты содержат никотиновую кислоту: а) тиаминпирофосфат; б) никотинамидадениндинуклеотид; в) пиридоксальфосфат;
г) флавинаденинмононуклеотид?
6. Для каких ферментов активатором являются ионы Mg: а) фосфорилазы; б) амилазы; в) гексокиназы; г) креатинкиназы; д) карбоксипептидазы?
7. Для каких ферментов активатором являются ионы Zn: а) карбоксипептидазы; б) карбоангидразы; в) алкогольдегидрогеназы; г) глутаматдегидрогеназы; д) лактатдегидрогеназы?
8. У пациента К. в сыворотке крови повышена активность ЛДГ, ЛДГ5,
АЛТ и ЩФ. Выскажите предположение о том, какой орган вовлечен в
патологический процесс.
9. У пациента Н., поступившего в приемное отделение, через 3 ч после
острого начала заболевания в сыворотке крови в 1,5 раза повышена
активность КФК. К исходу первых суток отмечалось двукратное повышение АСТ, ЛДГ и ЛДГ1. К З-й неделе содержание названных ферментов вернулось к норме, но возросла активность -ГТТП. О каком
патологическом процессе идет речь, о чем свидетельствует рост активности -ГТТП?
ЗАНЯТИЕ VII.
Усвоить, что:
1. Организм, как открытая система, должен непрерывно возобновлять запасы энергии, расходуемой на поддержание процессов жизнедеятельности.
2. Существует два источника энергии для живых систем: энергия ультрафиолетовой части солнечного спектра, которую используют аутотрофы, и
энергия химических связей, которую используют гетеротрофы.
Изучить:
3. Как извлекается энергия химических связей, в какой форме запасается и
для выполнения каких видов работ используется.
4. Структуру и локализацию ферментов, обеспечивающих важнейшие химические реакции, которые ведут к высвобождению энергии – окислительно-восстановительные.
24
5. Молекулярные образования, в которых запасается энергия.
ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ:
1. Превращение энергии в клетках подчиняется следующим общим для
неживой и живой природы законам (зачеркнуть лишнее): А) клетка продуцирует, но не расходует энергию; Б) общая энергия замкнутой системы
всегда постоянна; В) энергия существует в форме свободной (полезной) и
рассеиваемой (бесполезной); Г) система, продуцирующая энергию, может
существовать без притока её извне; Д) любое физическое изменение ведет
к рассеиванию энергии – к уменьшению свободной и росту энтропии.
2. Клетка – замкнутая открытая система и, следовательно, должна, не
должна получать энергию из окружающей среды (зачеркнуть лишнее в
этом утверждении).
3. Выбрать из нижеприведенных утверждений те, которые можно назвать
основными положениями биоэнергетики: А) живые организмы используют
энергию солнца, механического движения, химическую энергию и другие
её формы; Б) живые организмы используют только энергию фотонов ультрафиолетовой части солнечного спектра и энергию химических связей; В)
живые организмы используют только энергию солнечного света; Г) энергия в живых организмах запасается в виде разнообразных соединений; Д)
живыми организмами для выполнения работ используется только энергия
макроэргических связей в высокоэнергетических соединениях (каких?); Е)
энергия химических связей в биополимерах используется непосредственно
для выполнения некоторых видов работ в организме; Ж) для выполнения
всех видов работ используется в организме энергия любых химических
связей; З) в зависимости от источника энергии все живые системы разделяют на: - позвоночные и беспозвоночные; - млекопитающие и парнокопытные; - аутотрофы и гетеротрофы; - теплокровные и холоднокровные.
4. Энергию, поступающую извне, аутотрофы и гетеротрофы используют
непосредственно для перемещения тела, для трансформации в электрическую энергию, для синтеза макроэргических соединений, для обеспечения
осмотических процессов (подчеркнуть правильное утверждение).
5. Составить схему связи между ауто- и гетеротрофами в энергопотреблении.
6. Особенность макроэргической связи состоит в следующем (подчеркнуть
правильные утверждения):
- это связь между атомами углерода и другими элементами;
- это связь, подвергающаяся гидролизу при нагревании;
- это связь, при распаде которой высвобождается более 4 ккал/моль;
- это связь между прошлым и будущим;
- это связь, на синтез моля которой затрачивается более 4 ккал.
7. Изобразить структурную формулу важнейшего макроэргического соединения, синтезируемого ауто- и гетеротрофами. Обвести в формуле макроэргические связи.
25
8. Перечислить виды работ, выполняемых живой системой.
9. Перечислить важнейшие макроэрги кроме АТФ.
10. Окисление может реализовываться: а) присоединением кислорода к
атому водорода в субстрате, б) отщеплением водорода, в) потерей электрона, г) путем последовательного переноса водорода и электронов к атому кислорода (подчеркнуть путь окисления, реализующийся в клетке).
11. Зачеркнуть ненужное во фразе: «Биологическое окисление - процесс, в
ходе которого субстраты приобретают дополнительный атом кислорода,
теряют протоны и электроны, являясь акцепторами донаторами водорода,
кислорода».
12. Обвести правильные утверждения, относящиеся к живой системе: 1)
перенос протонов и электронов от окисляемых субстратов на кислород одноэтапный процесс; 2) перенос протонов и электронов с субстрата на
кислород обеспечивается промежуточными акцепторами – донаторами неорганической природы; 3) промежуточные акцепторы – донаторы водорода – ферменты; 4) конечный акцептор водорода – фермент; 5)
конечный
акцептор водорода – белок; 6) конечный акцептор водорода – кислород.
13. Закончить фразу: «Перенос водорода через ряд промежуточных переносчиков предупреждает ............................................................................ в
виде тепла».
14. Что такое окислительно-восстановительный потенциал?
15. Сформулировать понятие «Тканевое дыхание».
16. Сформулировать понятия «Аэробное окисление», «Анаэробное окисление».
17. Составить схему ферментов тканевого дыхания.
18. Написать структурные формулы коферментов 1-го, 2-го и 3-го звеньев
дыхательной цепи.
19. Составить схему последовательности переброски электронов в электронтранспортном участке дыхательной цепи.
20. Показать с помощью фрагментов структурных формул как происходит
дегидрирование: 1) насыщенных соединений, 2) ненасыщенных соединений, 3) первичных и вторичных спиртов, 4) альдегидов, 5) кислот, 6) аминокислот.
21. Изложить общие принципы дегидрирования, сопоставив разные его
типы.
22. Чем обусловлена специфичность дегидрогеназ?
23. Назовите разновидности дегидрогеназ в зависимости от характера простетической группы.
24. Назовите точки ответвления дыхательных цепей от основного метаболического пути (аэробного окисления глюкозы).
25. Чем обусловлено движение протонов и электронов по цепи тканевого
дыхания?
26. Сколько энергии высвобождается при синтезе одного моля пирофосфатной связи в АТФ?
26
27. Сколько энергии затрачивается на синтез одного моля пирофосфатной
связи в АТФ?
Лабораторные работы:
1. Сопоставление окислительно-восстановительного потенциала рибофлавина и метиленовой сини.
2. Обнаружение тирозиназы в картофеле.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Контрольные задачи:
Напишите реакции дегидрирования следующих соединений:
а) R—CH2—CH2—R
б) R—CH=O
в) R—CHOH—R
г) R—CH=CH—R
Соединения А, В, С, Д, Е имеют соответственно редокс-потенциалы,
равные –0,39; +0,22; -0,37; -0,35; +0,28 В. В какой последовательности
будет происходить перенос электронов в системе, включающей эти
соединения (от водородного электрода)?
Какие из перечисленных соединений являются субстратами флавиновых ферментов: глюкоза, сахароза, янтарная кислота, З-ФГА, глутаминовая кислота, НАД Н+, НАДФ Н+?
Какие из перечисленных соединений могут служить акцепторами водорода от флавиновых ферментов: О2, НАД, НАДФ, цитохромы, глутаминовая кислота, пировиноградная кислота, фумаровая кислота?
Какие из перечисленных соединений являются субстратами НАДзависимых дегидрогеназ: глюкоза, изоцитрат, сукцинил-КоА, малат,
аскорбиновая кислота, этанол?
Постройте окислительно-восстановительную цепь из следующих элементов: ФМН, О2, пировиноградная кислота, НАД, цитохром аа3, цитохром b, убихинон. Какое соединение является донатором водорода,
какое – конечным акцептором? Какова роль остальных субстанций?
Какой структурный элемент цепи тканевого дыхания не относится к
группе сложных белков?
Какую реакцию катализируют оксидазы: a) H2O2 + AH2  2H2O + A; б)
R—CH2—CH(OH)—R’  R—CH=CH—R’ + H2O; в) AH2 + O2  A +
H2O2?
Какую реакцию катализируют дегидрогеназы: а) 2H2O2  2H2O + O2;
б) AH2 + B  A + BH2; в) AH2 + O2  A + H2O2?
27
ЗАНЯТИЕ VIII.
Усвоить:
1. Что синтез АТФ из АДФ и неорганического фосфата – основной путь
запасания энергии в организме.
2. Что на этот синтез затрачивается энергия, высвобождающаяся в процессе переноса протонов и электронов по дыхательной цепи.
3. Что синтез АТФ из АДФ и неорганического фосфата сопряжен с тканевым дыханием, что определило название «Сопряженное фосфорилирование» или «Окислительное фосфорилирование».
4. Что структурой, обеспечивающей сопряжение, является внутренняя
мембрана митохондрий.
Изучить:
5. Современные представления о механизмах сопряжения.
6. Механизмы синтеза АТФ, идущего помимо дыхательной цепи (субстратное фосфорилирование).
7. Механизмы действия различных классов ингибиторов окислительного
фосфорилирования.
ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ:
1. Закончить фразу: «Синтез АТФ из АДФ и неорганического фосфата за
счет энергии, высвобождающейся при транспорте протонов и электронов
по дыхательной цепи, называют………………………………………….или
….................……….фосфорилированием».
2. Наличие сопряжения между тканевым дыханием и синтезом АТФ доказывают следующие экспериментальные данные (зачеркнуть ненужное):
- существует кратное отношение между количеством потребленного кислорода и количеством потребленного неорганического фосфата;
- введение тироксина активирует тканевое дыхание;
- блокада тканевого дыхания в клетке ведет к блокаде синтеза АТФ;
- дефицит в клетке АТФ ведет к активации тканевого дыхания;
- введение цианидов блокирует тканевое дыхание;
- дефицит АДФ или неорганического фосфата не замедляет тканевого дыхания.
3. Структурой, сохранность которой необходима для сопряжения, является (зачеркнуть ненужное): цитоплазматическая мембрана, аппарат Гольджи, митохондриальная мембрана, пассатижи, рибосомы, щетинки, Склетки. Нарисовать схему этой органеллы в разрезе, обозначить внутреннюю и внешнюю мембраны, матрикс.
4. Какие из перечисленных фактов доказывают роль целостной мембраны
митохондрий в сопряжении (обвести):
- не удалось найти переносчик активированного фосфата;
- мембрана непроницаема для протонов;
28
- в изолированных митохондриях тканевое дыхание сопряжено с окислительным фосфорилированием;
- в присутствии протонофоров тканевое дыхание усиливается, а синтез
АТФ угнетается;
- при повторном замораживании – оттаивании митохондрии сохраняют
способность к тканевому дыханию, но не синтезируют АТФ.
5. Какое свойство митохондриальной мембраны обеспечивает сопряжение (подчеркнуть): наличие интегральных белков, присутствие холестерола и его производных, непроницаемость для протонов, избирательная проницаемость для ацилпроизводных карнитина.
6. Какие из ниже приведенных фактов доказывают, что именно избирательная проницаемость мембраны обеспечивает сопряжение (подчеркнуть):
- механическое разрушение мембраны нарушает сопряжение;
- введение в среду цианидов блокирует тканевое дыхание и синтез АТФ;
- введение протонофоров не угнетает тканевого дыхания, но тормозит синтез АТФ;
- небольшое изменение ионной силы в среде не вызывает разобщения.
7. Перечислить основные факты, свидетельствующие в пользу хемиоосмотической гипотезы Митчелла.
8. Подчеркнуть правильные утверждения:
А. Протонный градиент по обе стороны внутренней митохондриальной
мембраны создается: 1) переносом протонов к наружи; 2) переносом протонов в матрикс; 3) непроницаемостью мембраны для глюкозы.
Б. рН с наружной стороны внутренней мембраны ниже, чем с внутренней
в связи с: 1) накоплением протонов снаружи и электронов – внутри; 2) тем,
что в мембрану вмонтирована АТФ-аза.
В. Дыхательная цепь в мембране локализована так, что её начальное звено:
1) обращено в матрикс; 2) обращено кнаружи; 3) находится в толще мембраны.
Г. Протонофоры – это соединения, которые 1) разрушают внутреннюю
мембрану митохондрий; 2) разрушают наружную мембрану; 3) могут
транспортировать протоны через неповрежденную мембрану.
Д. Протонофоры блокируют: 1) тканевое дыхание; 2) синтез АТФ; 3) оба
процесса.
Е. Ингибиторы транспорта электронов прекращают: 1) тканевое дыхание;
2) синтез АТФ; 3) уменьшают диурез.
9. При неповрежденной мембране транспорт протонов в матрикс:
- не происходит;
- происходит через протонный канал;
- происходит, как заблагорассудится;
- происходит только в присутствии протонофоров.
10. Протонный канал (фактор Fо) представляет собой:
- индивидуальный белок;
- липопротеид;
29
- водосточную трубу;
- компонент белкового комплекса.
11. Фактор F1 представляет собой:
- часть протонного канала;
- АТФ-синтетазу;
- структурный белок;
- питательный сэндвич.
12. Фактор Fo обращен: 1) внутрь; 2) кнаружи мембраны; 3) пронизывает
мембрану.
13. Фактор F1 обращен: 1) внутрь; 2) кнаружи; 3) пронизывает мембрану;
4) не имеет отношения к мембране.
14. Расположить в логической последовательности факторы, обеспечивающие синтез АТФ: активация АТФ – синтетазы  движение протонов по
дыхательной цепи  движение протонов через протонный канал  возникновение разницы потенциалов  дегидрирование окисляемого субстрата  синтез АТФ  желание поработать.
15. Транспорт АТФ из матрикса обеспечивает транслоказа, АТФ – трансфераза, изомераза или бульдозер (подчеркнуть) в обмен на глюкозо–6–
фосфат, сахарную пудру или АДФ (подчеркнуть).
16. Транспорт неорганического фосфата в матрикс обеспечивается двумя
системами: 1) диффузия в обмен на перенос ионов…....................в обратном направлении; 2) за счет градиента…............................... (вписать).
17. Что обуславливает градиент pH: 1) синтез АТФ в матриксе, накопление протонов на внешней поверхности мембраны; 2) разница потенциалов
(подчеркнуть правильный ответ).
18. Разобщение возникает, если: 1) протоны накапливаются, а тканевое
дыхание подавлено; 2) мембрана проницаема для протонов; 3) разница потенциалов на мембране имеется, а тканевое дыхание активировано.
19. Разобщителями называют: 1) воздействия, которые способствуют прохождению окислительных процессов; 2) вещества, «проводящие» протоны
на плазматическую поверхность мембраны; 3) воздействия или вещества,
не влияющие на тканевое дыхание, но угнетающие окислительное фосфорилирование; 4) вещества, обеспечивающие транспорт протонов через митохондриальную мембрану (подчеркнуть необходимое).
20. Продолжить фразы: «Основной путь продуцирования энергии ….........................................». «Непосредственно за сопряжение отвечает
движение протонов через ….................................». «Разница потенциалов
по обе стороны митохондриальной мембраны связана с двумя моментами:
1)…......................................................
и
2)…......................................................».
21. Как влияет на скорость окислительного фосфорилирования накопление АТФ или АДФ?
22. Как изменяется тканевое дыхание при накоплении АТФ или АДФ?
30
23. Субстратное фосфорилирование не связано с процессом….....................
(дописать).
24. Изобразить субстратное фосфорилирование в структурных формулах
на примере окисления 3 – фосфоглицеринового альдегида.
25. Изобразить субстратное фосфорилирование, связанное с внутримолекулярной перестройкой на примере преобразования: 3–фосфоглицериновая
кислота  2–фосфоглицериновая кислота  пировиноградная кислота.
26. Какие классы ингибиторов окислительного фосфорилирования вам известны?
27. Какие витамины и витаминоподобные соединения необходимы для
нормального функционирования цепи тканевого дыхания?
Лабораторные работы:
1. Открытие каталазы, количественное определение.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Контрольные задачи:
Как изменится коэффициент полезного действия тканевого дыхания,
сопряженного с окислительным фосфорилированием, если в переносе
протонов и электронов не участвуют НАД-дегидрогеназы (КПД в условиях нормы принимаем равным 0,4).
Как изменится теплопродукция органа, если блокирована НАДдегидрогеназа, но сохранена функция других элементов дыхательной
цепи? В качестве субстрата используется глутаминовая кислота (до
повреждения орган продуцировал 50 кал/мин).
Коэффициент Р/О ткани упал с 3 до 2 (с 3 до 1). Какой процесс, на каких этапах нарушен в первом и втором случаях?
Сколько молей АТФ может синтезировать ткань печени за счет энергии полного сгорания 5 моль глюкозы до СО2 и Н2О, если: а) функционируют все элементы дыхательной цепи; б) заблокирован первый этап
сопряжения; в) в среде присутствуют ингибиторы цитохромоксидазы.
С чем связана повышенная теплопродукция в ткани бурого жира: а) в
клетках образуются ионофоры; б) заблокирован Н-АТФазный канал; в)
внутренняя митохондриальная мембрана более, чем в норме проницаема для протонов; г) резко интенсифицирован липолиз?
Как изменится концентрация неорганического фосфата и АДФ в системе, содержащей неповрежденные митохондрии и снабжаемой
способным к окислению субстратом: а) в присутствии тироксина; б) в
присутствии олигомицина; в) в присутствии гемоглобина? В каком
случае значительно возрастет теплопродукция?
Какое из соединений тормозит окислительное фосфорилирование на
более раннем этапе: а) 2,4-динитрофенол; б) цианистый калий; в) соль
мышьяка; г) валиномицин?
В чем причина субфибрилитета у больных с гиперфункцией щитовидной железы?
31
9. У кого и в связи с чем содержание бурого жира выше: а) у детей; б) у
взрослых; в) в инволютивном периоде жизни?
ЗАНЯТИЕ IX.
(для самостоятельного изучения)
Усвоить:
1. Что, несмотря на разнообразие мембранных образований клетки, все они
имеют общий план строения.
2. Состав и взаиморасположение компонентов мембран, их относительную
подвижность, функции липидов и белков, входящих в состав мембран.
3. Что жизнедеятельность клетки невозможна без сохранения определенного соотношения между ее компонентами, которое поддерживается регулированием обмена между клеткой и окружением.
4. Что регуляция потока веществ в клетку и из нее – функция мембран.
5. Механизмы чрезмембранного переноса веществ.
ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ:
1. Назвать главные составные компоненты мембран.
2. Внести пропущенные слова: «Основа мембран - ............................... который образован главным образом..................................................... и гликолипидами.
3. Какое свойство липидов обуславливает возможность образования
бислоя: 1) нерастворимость в воде; 2) амфипатность; 3) высокая молекулярная масса; 4) высокое содержание углерода (подчеркнуть).
4. Изобразить структурные формулы высшей жирной кислоты, фосфолипида и гликолипида и обвести в них прямоугольником гидрофильный и
окружностью – гидрофобный компоненты.
5. Непрерывность (целостность) бислоя обеспечивается: ковалентными,
гидрофобными, дисульфидными, электростатическими и водородными
взаимодействиями (зачеркнуть ненужное).
6. Функционально разные мембраны отличаются, одинаковы по белковому
составу (зачеркнуть ненужное).
7. Среди белков мембран различают (зачеркнуть ненужное):
- фибриллярные и глобулярные;
- периферические и интегральные;
- простые и сложные;
- хромопротеиды и металлопротеиды.
8. Классификация белков мембран основана на:
- структуре;
- прочности связи с мембраной;
- аминокислотном составе или секвенции (зачеркнуть ненужное).
32
9. Вписать: «Полярными взаимодействиями связаны с мембраной..........................белки.
К
этим
взаимодействиям
относятся:
......................... и .............................».
10. Вписать: «Часто............................. белки присоединены к поверхности......................белков».
11. Интегральные белки погружены в билипидный слой и связаны с углеводородными цепями липидов:
- гидрофобными взаимодействиями;
- ковалентными связями;
- кислородными мостиками;
- вандерваальсовыми силами (зачеркнуть ненужное).
12. Нарисовать схему строения мембраны, включающую билипидный
слой, интегральный и периферический белки.
13. Белки обеспечивают реализацию следующих функций мембраны (зачеркнуть ненужное): 1) преобразование энергии; 2) деполимеризацию полисахаридов; 3) продукцию гормонов; 4) коммуникацию (связь клетки с
окружением); 5) восприятие света; 6) восприятие информации, которую
несут гормоны; 7) восприятие механических воздействий.
14. От чего зависит переход цепей жирных кислот в бислое от упорядоченного состояния к жидкому?
15.Какие факторы повышают жесткость бислоя (подчеркнуть):
- длина цепей;
- снижение содержания ненасыщенных ацильных остатков;
- рост содержания холестерола;
- рост числа ненасыщенных ацильных остатков.
16. Существуют следующие механизмы переноса веществ через мембрану
(зачеркнуть ненужное): активный транспорт, принцип сообщающихся сосудов, проталкивание под давлением, облегченная диффузия, простая
диффузия.
17. Небольшие нейтральные молекулы могут перемещаться через мембрану за счет ....................., а если они несут заряд, то и за счет разницы........................... (вписать необходимое).
18. Перенос путем простой диффузии прекращается после установления
равенства .....……...............
19. Как называют белки-переносчики?
20. Нарисовать схемы переноса вещества с помощью переносчика:
Вариант 1 – й
Вариант 2 – й
21. Вписать источники энергии, обеспечивающие: 1) первично-активный
транспорт, 2) вторично-активный транспорт.
22. Нарисовать схему первично – активного транспорта на примере натриевого насоса.
23. С чем связано появление трансмембранного потенциала?
24. К какому виду транспорта относятся симпорт и импорт? Чем они отличаются?
25. Нарисовать схемы разновидностей вторично-активного транспорта.
33
26. Нарисовать схему эндоцитоза.
27. Выбрать из перечисленного то, что относится к понятиям «пиноцитоз»
и «фагоцитоз»:
- транспорт в клетку микроорганизмов;
- перенос в клетку частиц туши;
- перенос в клетку растворенных веществ;
- перенос в клетку взвешенных частиц.
28. Записать 7 последовательных этапов экзоцитоза белка, синтезирующегося на рибосомах шероховатого эндоплазматического ретикулума.
ЗАНЯТИЕ Х (итоговое).
Провести самостоятельный контроль усвоения теоретического
материала по теме «Ферменты. Биоэнергетика. Окислительновосстановительные процессы. Биомембраны.».
ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ:
1. Заполнить таблицу:
Класс фермента
Вид катализируемой реакции
1.
2.
3.
4.
5.
6.
2. Какое из реагирующих соединений можно отнести к катализаторам:
1) А + В  АВ; 2) АВ  АP; 3) AP  A + P. Объяснить почему.
3. В чем разница между активным центром и каталитическим центром
фермента?
4. Какие аминокислоты чаще других входят в состав активного центра?
5. Записать три последовательных стадии ферментативной реакции.
6. Перечислить факторы, влияющие на скорость ферментативной реакции.
7. Назвать виды эффекторов.
8. Назвать виды торможения.
9. Перечислить свойства аллостерических ингибиторов.
10. В чем заключается биологическая роль аллостерических ингибиторов?
11. Назвать ферменты, свойственные только некоторым органам, ферменты, обязательные для каждой клетки, ферменты, находящиеся в цитозоле и
связанные с мембранами.
12. Перечислить способы выражения скорости ферментативной реакции
или активности фермента.
34
13. Построить график зависимости скорости реакции от концентрации субстрата (данные взять произвольно, но так, чтобы они согласовывались с
тем, что Вам известно о свойствах ферментов).
14. Энергия необходима для обеспечения следующих видов работ:
1)................................ 2)...................................... 3)............................................
4)............................................................
15. Вписать пропущенное: источник энергии в клетке гетеротрофного организма -...................., запасается энергия в клетках в виде...........................
соединений, представленных главным образом....................................
16. Высвобождение энергии химических связей происходит в клетке путем
транспорта.............................и...........................на
кислород
с
помощью.................................. , которая представлена ферментами, объединенными
общим названием :........................................................ ферменты
(вписать пропущенное).
17. Изобразить схему дыхательной цепи.
18. Назвать последовательно ферменты дыхательной цепи и их коферментные группы.
19. Где локализованы ферменты тканевого дыхания?
20. Свойство митохондриальной мембраны, обеспечивающее сопряжение
окислительного фосфорилирования и тканевого дыхания.
21. Нарисовать схему сопряжения.
22. Иметь представление о факторах, тормозящих процессы окислительного фосфорилирования.
23. Нарисовать схему фрагмента плазматической мембраны (липидный
бислой, периферический и интегральный белки, холестерол).
24. Перечислить виды чрезмембранного транспорта.
25. Изобразить схематически симпорт и антипорт.
26. Изобразить схему первично-активного транспорта (перенос ионов
натрия и калия).
Практические навыки:
Уметь:
1. Самостоятельно исследовать активность ферментов в сыворотке
крови, располагая наборами стандартизованных реактивов и необходимым оборудованием.
2. Строить калибровочные графики, необходимые для фотометрической
оценки ферментативной активности, исходя из имеющихся калибровочных стандартов.
3. Интерпретировать результаты лабораторного исследования уровня
органо- и плазмоспецифических ферментов плазмы крови.
Знать:
1. Что активность ферментов принято выражать в различных единицах, на что необходимо обращать внимание при анализе данных лабораторного исследования.
35
2. Что разброс нормально допустимых значений ферментативной активности во многом зависит от метода исследования.
Контрольные задачи:
1. Какая температура является оптимальной для действия большинства
ферментов: а) 50-60C; б) 15-20C; в) 80-100C; г) 35-40C?
2. Какой фермент обладает стереоспецифичностью: а) альдолаза; б) пируватдегидрогеназа; в) -глюкозидаза; г) фумаратгидратаза; д) липаза?
3. Как называется участок молекулы фермента, ответственный одновременно и за присоединение субстрата и за осуществление ферментативного катализа: а) гидрофобный центр; б) каталитический
центр; в) активный центр; г) адсорбционный центр; д) аллостерический центр?
4. Какие коферменты содержат витамин В12: а) пиридоксалевые; б) флавиновые; в) кобамидные; г) никотинамидные; железопорфириновые?
5. Какую реакцию катализирует фермент каталаза: а) AH2 + O2  A +
H2O2; б) 2H2O2  2H2O + O2; в) H2O2 + AH2  2H2O + A?
6. Какой элемент отсутствует в уравнении:
Сукцинатде-
HOOC—CH2—CH2—COOH + ? ------- HOOC—CH=CH—COOH + ?
гидрогеназа
7. Четыре названных ниже продукта могут составить окислительновосстановительную цепь: О2, убихинон, ФМН-протеин, кетоглутарат. Постройте цепь в последовательности:донатор –
промежуточные акцепторы протонов и электронов – конечный акцептор.
8. После осмотра пациента, поступившего в приемное отделение с диагнозом «острый живот» врач заподозрил патологию одного из органов
брюшной полости и направил в лабораторию мочу для исследования
ферментативной активности. О каком органе и каком ферменте идет
речь? Целесообразно ли исследовать его активность в сыворотке крови, если в моче обнаруживается ферментурия?
9. В пробирке создана система, содержащая неповрежденные митохондрии, обеспечивается доступ кислорода, присутствуют достаточные
количества АДФ и неорганического фосфата. Подберите из нижеперечисленных субстратов такие, окисление которых может обеспечить
коэффициент Р/О, равный 2 или 3: глюкоза, 3-ФГА, глутаминовая кислота, янтарная кислота, НАД Н+, малат?
36
ТЕМА: «OБМEH ВЕЩЕСТВ. МЕТАБОЛИЗМ УГЛЕВОДОВ.»
(занятия ХI-XIV)
ЦЕЛЬ: Освоить основные понятия и терминологию, связанные с биохимией обменных процессов. Изучить биологическую роль углеводов, их источники, основные пищевые углеводы; механизмы переваривания и всасывания, превращения в тканевом обмене, механизмы регуляции обмена, а
также некоторые виды молекулярных нарушений обмена.
ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЕ ВОПРОСЫ: 1. Общие и частные пути метаболизма углеводов, липидов н белков. Принципиальные стадии метаболизма
и анаболизма. 2. Связь основного метаболического пути Мейергофа – Парнаса – Эмбдена – Кребса с тканевым дыханием (точки ответвления дыхательных цепей от основного пути). 3. Сопоставить энергетический эффект
окисления глюкозы по основному и по анаэробному путям. 4. Важнейшие
углеводы пищи, их переваривание и всасывание. 5. Потребность в углеводах, их источники и биологическое значение. 6. Основные пути метаболизма глюкозы и других моносахаридов, соотношение гликолиза (гликогенолиза) и основного пути катаболизма углеводов. 7. Источники глюкозы в
крови и пути ее потребления, регуляция содержания глюкозы в крови. 8.
Инсулин: контроль обмена углеводов, липидов и белков (точки приложения активности). 9. Патохимические характеристики гликемии, виды отклонений от нормогликемии, причины. 10. Врожденные нарушения обмена
моносахаридов (галактоземия, эссенциальная фруктозурия и наследственная непереносимость фруктозы – молекулярные дефекты, биохимические
сдвиги и их причины). 11. Непереносимость дисахаридов, виды, молекулярные дефекты. l2. Гликогенозы: формы и соответствующие молекулярные дефекты. 13. Биохимические сдвиги при сахарном диабете. 14. Механизмы возникновения гипергликемии при сахарном диабете. 15. Кетоновые тела: определение понятия, образование в норме. 16. Причины кетонемии (кетонурии). 17. Глюконеогенез: механизм, гормональный контроль.
18. Биологическое значение пентозофосфатного пути превращения глюкозы (гексозомонофосфатный шунт).
ИСТОЧНИКИ: Конспекты лекций, учебник биохимии А. Я. Николаева,
1989, с. 160-175, 232-270, учебник биохимии А.Ш. Бышевского, О.А. Терсенова, 1994, с. 26-28, 75-94, учебник биохимии Т.Т. Березова, Б.Ф. Коровкина, 1998, с. 169-187, 319-362.
ЗАНЯТИЕ XI.
Усвоить:
1. Что метаболизм – это совокупность химических реакций в организме,
обеспечивающих его веществами и энергией, необходимыми для жизнедеятельности.
37
2. Что метаболический путь – это характер и последовательность превращений определенного вещества в организме. Рассматриваемое вещество –
субстрат превращений, промежуточные продукты – метаболиты, а завершающий продукт – конечный продукт метаболического пути; усвоить такие понятия: катаболический и анаболический процесс, метаболический
цикл, анаплеротический процесс, частные и общие пути метаболизма, субстраты метаболизма.
3. Какие углеводы поступают с пищей человека, как они превращаются в
пищеварительном тракте и каким образом всасываются.
4. Химизм, последовательность реакций, биологическое значение и механизмы регуляции анаэробного и аэробного гликолиза.
ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ:
1. Из приведенных утверждений оставить верное. Метаболизм – это:
- характер окисления вещества в тканях;
- характер превращений веществ в организме;
- совокупность и характер химических реакций в организме, обеспечивающих его веществами и энергией;
- последовательность превращений, какого либо вещества в тканях.
2. Какие из приведенных фрагментов характеризуют катаболизм или анаболизм: а) совокупность реакций распада; б) совокупность реакций синтеза; в) совокупность реакций окисления; г) метаболический путь, ведущий
к усложнению вещества; д) превращения, придающие новые свойства соединению; е) сумма химических превращений в тканях, ведущих к упрощению молекулярной структуры вещества; ж) реакции, разрушающие полимеры.
3. Составить графическую схему метаболического цикла (исходные продукты А и Б, промежуточные – К, Л, М, Н, О, П, конечный – Б).
4. Составить графическую схему анаплеротического пути: продукты А, В,
С, D, E, F - метаболиты веществ Z и Y, конечный продукт – вещество Y;
метаболит D расходуется частично на образование продукта S. В какую
часть цикла должен вливаться анаплеротический путь?
5. Определить понятия «общие и частные пути метаболизма».
6. Какие классы соединений называют углеводами?
7. Биологическая роль углеводов и клетчатки в частности.
8. Перечислить важнейшие пищевые углеводы: 1), 2), 3), 4)…
9. Перечислить источники углеводов в питании человека - 1) по происхождению; 2) по структуре.
10. Заполнить следующую таблицу:
Переваривание углеводов в кишечнике человека.
38
№№
п\п
Углеводы
Ферменты
Продукты
расщепления
1.
2.
3.
4.
11. Основной продукт переваривания углеводов - галактоза, манноза, глюкоза, фруктоза, сахароза (подчеркнуть).
12. Зачеркнуть в тексте лишнее и вписать пропущенное: «Всасывание моносахаридов происходит за счет простой диффузии, облегченной диффузии, при участии специальных ..................................., а глюкоза и галактоза
всасываются кроме того путем простой диффузии, активного транспорта за
счет градиента концентрации, создаваемого ................................ (назвать
фермент).
13. Изобразить структурными формулами начальную реакцию метаболизма глюкозы, указав катализирующий фермент.
14. Назвать 4 пути по которым может использоваться глюкозо-6-фосфат.
15. Назвать три этапа основного пути катаболизма глюкозы.
16. Изобразить на отдельном листке структурными формулами последовательные реакции первого этапа с указанием ферментов.
17. Перечислить факторы, участвующие во втором этапе превращения
глюкозы по основному пути, и записать суммарный результат этапа. Роль
витаминов и витаминоподобного фактора в декарбоксилировании пирувата.
18. В какой форме образуется уксусная кислота при декарбоксилировании
пирувата? Какова роль ЩУК в дальнейших превращениях уксусной кислоты?
19. Изобразить на отдельном листке структурными формулами последовательные реакции третьего заключительного этапа превращений глюкозы,
обвести красным субстраты этапа и черным – конечные продукты.
20. Назовите и объясните синонимы понятия «общий энергетический котёл».
21. Перечислить реакции 3-го этапа, ведущие к образованию АТФ (ГТФ),
указать, какие из них обеспечивают синтез АТФ путем субстратного фосфорилирования.
22. Перечислить регуляторные ферменты основного пути окисления глюкозы. Чем они активируются и ингибируются?
23. Назвать частные и общие (с липидами и аминокислотами) участки основного пути превращения глюкозы (например, «от глюкозы до 3ФГА»).
24. Рассчитать энергетический эффект окисления глюкозы отдельно для
каждого из трех этапов и суммарный эффект.
39
25. Вписать недостающее словосочетание: «Все реакции превращения глюкозы по основному пути, в ходе которых высвобождается энергия химической связи, являются..........................................................»
26. Назвать реакции основного пути катаболизма глюкозы, в ходе которых
дегидрирование происходит при участии НАД или ФАД:
1) Окисление 3-фосфоглицеринового альдегида – НАД-зависимое (образец);
2)
3)
4)
5)
6)
27. Назвать стадии, на которых происходит субстратное фосфорилирование:
1)
Образец: Перефосфорилирование 1,3-дифосфоглицерата с АДФ с
образованием 2-х молекул АТФ на 1 молекулу глюкозы;
2)
3)
28. Где локализованы ферменты дегидрирования (см. «Тканевое дыхание»)?
Где локализованы ферменты неокислительных реакций метаболизма глюкозы?
1)
2)
29. Изобразить структурными формулами анаэробный распад глюкозы,
начиная с пирувата, указать фермент.
30. В каких тканях анаэробный гликолиз является существенным источником АТФ?
31. Может ли образоваться молочная кислота, если дегидрогеназа 3фосфоглицеринового альдегида передает протоны в цепь дыхательных
ферментов?
32. Энергетическая ценность 1 г. углеводов.
Лабораторные работы:
1. Количественное определение сиаловых кислот.
Контрольные задачи:
1. Энерготраты исследуемого составляют 3500 ккал в сутки. 40% энерготрат обеспечивается липидами и белками. Рассчитайте потребность в углеводах при условии их полного усвоения. Как изменится потребность при увеличении энерготрат на 500 ккал?
2. Скорость образования молочной кислоты в защищённой от доступа
кислорода биологической системе равна 0,1 мкмоль/ч. Единственный
субстрат окисления – глюкоза. Рассчитайте расход глюкозы.
40
3. Гликолизирующая система образует 6 мкмолей молочной кислоты на 1
г ткани в 1 ч. Каков энергетический эффект, если система в качестве
субстрата окисляет только глюкозу (выразить числом микромолей
АТФ)?
4. Превращение НАД Н+ в НАД в гликолизирующей системе протекает
со скоростью 0,1 мкмоль/ч. Сколько молей глюкозы потребляется за 1
ч, если глюкоза – единственный субстрат окисления?
5. Рассчитайте энергетический эффект гликолиза при блокаде реакции
изомеризации на этапе превращения фосфодиоксиацетона в 3фосфоглицериновый альдегид (принимается, что первый не влияет на
скорость процессов).
6. Как изменится скорость образования молочной кислоты в гликолизирующей системе в условиях блокады цитохромоксидазы при достаточном снабжении системы кислородом?
7. При аэробном окислении глюкозы исследуемой тканью образуется 36
мкмоля СО2 в 1 ч. Чему равна интенсивность потребления глюкозы?
8. Что больше: энергетический эффект 2 молей ацетил-КоА или 8 молей
 - кетоглутаровой кислоты?
9. Какие процессы ускоряются при избирательном торможении реакции
окислительного декарбоксилирования пировиноградной кислоты?
ЗАНЯТИЕ ХII.
Усвоить:
1. Что пентозофосфатный путь (ПФП) превращения углеводов необходим как поставщик восстановительных эквивалентов для биосинтеза
липидов и пентозофосфатов для синтеза нуклеиновых кислот и коферментов.
2. Что синтез и распад гликогена – гормонально зависимый процесс,
направленный на обеспечение собственных энергетических потребностей тканей, а также на поддержание постоянства глюкозы в крови.
3. Что глюконеогенез – процесс образования глюкозы из неуглеводных
продуктов (в первую очередь амино- и кетокислот) – важнейший регулятор гликемии.
4. Что фруктоза и галактоза имеют отличные от глюкозы пути всасывания и транспорта в клетки, но в конечном счете вливаются в гликолитический путь распада.
ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ:
1. Зачеркнуть лишнее: «Пентозофосфатный путь превращения глюкозы в
качестве субстрата использует фруктозо-1,6-дифосфат, пируват, глюкозо6-фосфат, ацетоацетат, представлен двумя последовательными ветвями –
окислительной, гидролитической, неокислительной и фосфоролитической.
В результате превращений в первой ветви образуются 2 молекулы фосфое41
нолпирувата, НАДФН+, АДФ, цитрата. В ходе превращений второй ветви
генерируется глюкозо-1-фосфат, рибозо-5-фосфат, ФЕП, пируват».
2. Биологическое значение ПФП заключается в том, что в ходе его превращений организм обеспечивается пируватом, НАДФН+, АТФ, рибозо-5фосфатом, аденозином, энергией (зачеркнуть ненужное).
3. В качестве источника протонов в синтетических (восстановительных)
реакциях организм использует АТФ, гуанидин, НАДФH+, ацетат (зачеркнуть лишнее).
4. Рибозо-5-фосфат и его производные используются для синтеза липидов,
АТФ, КоА, жирных кислот, РНК и ДНК, НАД и ФАД, холестерола (зачеркнуть лишнее).
5. Кофактором транскетолазы является коферментная форма витамина
........................ в виде ........................…….. (вписать). При нарушении фосфорилирования …………………… или его дефиците в питании развивается тяжелое нервное расстройство – синдром ..................................... (вписать).
6. Какое
из
соединений
является
коферментом
глюкозо-6фосфатдегидрогеназы: а) тиаминпирофосфат; б) пиридоксальфосфат; в)
АТФ; г) НАДФ+; д) ФМНН2?
7. В каких тканях (клетках) наиболее интенсивен ПФП?
8. Изобразить схему образования гликогена.
9. В каких тканях наиболее интенсивно протекает синтез гликогена?
10. Какой гормон активирует синтез гликогена?
11. Расщепление гликогена катализирует .....…….............................. (вписать), продукт расщепления гликогена – ..............……………........ (вписать)
под действием фосфоглюкомутазы превращается в ................ (вписать).
12. Какие гормоны усиливают гликогенолиз?
13.Указать возможные пути превращения гликогена:
– в мышцах по..........................................................., в жировой ткани и других, где проходят интенсивные биосинтезы, по ……………………………,
в печени – расщепляется на ........................................................……………
14.Глюкозо-6-фосфатазы нет в ....................................:..., ее много – в
............................................................................................ ..........................
15.Почему в одной клетке не могут одновременно протекать гликолиз и
глюконеогенез?
16.Ключевые ферменты глюконеогенеза.
17.Биологический смысл глюконеогенеза.
18.Назовите последнюю реакцию глюконеогенеза.
19. Изобразить схематически превращения галактозы и фруктозы в глюкозо-1-фосфат и ЗФГА соответственно.
Лабораторные работы:
1. Определение содержания глюкозы в крови.
2. Определение содержания глюкозы в моче.
3. Определение кетоновых тел в моче.
42
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Контрольные задачи:
В переживающий гомогенат печени, использующий в качестве субстрата окисления глюкозу, внесли ингибитор цитохромоксидазы. В
каком направлении изменится синтез АТФ, выделение углекислоты,
концентрация молочной кислоты, интенсивность ПФП?
В ткани переживающего органа, потребляющего в качестве субстрата окисления глюкозу, повысились уровень НАДФН+ и концентрация молочной кислоты, снизилось потребление кислорода. С чем
это может быть связано?
Интенсивность обеспечения ткани кислородом такова, что 5/6 всей
глюкозы окисляется анаэробно. Рассчитайте энергетический эффект
60 мкмолей глюкозы (в мкмолях АТФ) при таком характере окисления.
ПФП в расчёт не принимать.
Активность фермента, катализирующего синтез ТПФ (тиаминпирофосфата), резко ограничена. Какие изменения произойдут в обмене
углеводов?
Чему равен энергетический эффект 1,5 моля глюкозы, если она потребляется равномерно в анаэробном, аэробном путях превращения и
в ПФП (считать, что НАДФН+ передаёт весь кислород в дыхательную цепь)?
Подсчитайте энергетический эффект гликолиза: субстрат – гликоген, скорость образования лактата – 0,05 мкмоль на 1 г ткани в 1 ч.
Какое количество молей АТФ образуется при полном окислении сахарозы?
ЗАНЯТИЕ XIII.
Усвоить:
1.Что молекулярные болезни – патологии, обусловленные изменением
синтеза (ускорение, ослабление, отсутствие или извращение) одного или
более видов молекул (чаще – ферментов) – проявляются специфическим
нарушением метаболизма: накоплением избытка или отсутствием какоголибо метаболита (метаболитов).
2. Понятия о нормогликемии и ее изменениях в условиях нормы и при патологии.
3. Пути пополнения содержания глюкозы в крови и пути ее использования.
4. Какие воздействия ведут к снижению или росту гликемии, какие вещества контролируют гликемию.
Знать:
5. Основные виды молекулярных нарушений обмена углеводов (механизмы, биохимические сдвиги, возможные пути коррекции).
43
ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ:
1. Концентрация глюкозы крови в условиях физиологической нормы колеблется от ............. до ............... ммоль/л (вписать), что соответствует
………-………..мг%.
2. Ниже приведены данные о концентрации глюкозы в крови у разных пациентов (в ммоль/л): 2,9; 5,2; 6,9; 9,2; 3,7; 5,5; 8.5; 4,7. Обвести прямоугольником случаи, где имеет место нормогликемия, треугольником – гипергликемия и окружностью – гипогликемия.
3. Назвать виды гипергликемий: 1) .....................................................
2)...................................................... Что понимается под физиологическими
гипергликемиями?
4. Вписать величину сахарного порога почек ............................ ммоль/л.
5. При какой концентрации сахара в крови он может появиться в моче?
6. Назвать источники глюкозы в крови: 1)...........................................
2)................................................ 3)..............................................................
7. Назвать процессы, которые направлены на снижение гликемии:
1)........................................ 2)..................................... 3)..................................
4)..........................................
8. Заполнить таблицу:
Источники глюкозы в крови
Пути использования глюкозы
9. 3аполнить таблицу:
Регуляция уровня сахара в крови
Регуляторные факторы
Снижающие гликемию
Повышающие гликемию
10. Панкреатический глюкагон (зачеркнуть неверные положения):
– активирует синтез белка;
– ускоряет гликогеногенез;
– активирует гликогенолиз и глюконеогенез в печени;
– тормозит синтез белка;
– ускоряет протеолиз;
– тормозит использование глюкозы в процессах синтеза аминокислот.
ИТОГ: способствует, препятствует росту гликемии.
11. Глюкокортикостероиды (зачеркнуть ненужное) ускоряют, замедляют
глюконеогенез, индуцируя, угнетая образование ферментов этого процесса, активируют, угнетают гликогенолиз.
ИТОГ: снижают, повышают гликемию.
12. Адреналин (зачеркнуть лишнее) ускоряет синтез белка, активирует
глюконеогенез, угнетает, активирует гликогенолиз.
ИТОГ: повышает, снижает гликемию.
44
13. Соматотропный гормон (зачеркнуть лишнее) стимулирует секрецию
кортикостероидов, глюкагона и инсулина, что способствует депонированию глюкозы в виде гликогена и замедляет, ускоряет ее использование по
другим путям. В ИТОГЕ гликемия растет, падает.
14. Соматостатин (зачеркнуть лишнее) уменьшает продукцию адреналина,
соматотропного гормона, что ускоряет, замедляет образование инсулина и
глюкагона, а, следовательно, увеличивает, снижает гликемию.
15. Заполнить таблицу:
Биохимические сдвиги при сахарном диабете
Показатель
Характер изменений
(рост, снижение, появление)
1. Концентрация сахара в крови
2. Содержание кетоновых тел в крови
3. То же – в моче
4. Содержание триглицеридов в крови
5. Содержание холестерола в крови
6. Содержание лактата в крови
7. Характер гликемической кривой (восходящая часть, верхний предел, нисходящая часть, нижний предел)
8. Осмотическое давление плазмы
9. Объем крови (плазмы)
16. Механизм образования кетоновых тел при сахарном диабете.
17. Назвать кетоновые тела, место их образования и биологическое значение.
18. Перечислить ситуации, при которых усилено образование кетоновых
тел.
19. Чем обусловлены врожденные пороки метаболизма?
20. Молекулярный дефект – следствие ....................................(одно слово).
21. Наиболее частая форма мутаций у человека – .................. .............(одно
слово) – известна под названием ..................................................(одно слово).
22. Назвать совокупность общих признаков (синдром) нарушения всасывания сахаров.
ОСТАВИТЬ ТОЛЬКО ВЕРНЫЕ УТВЕРЖДЕНИЯ:
23. Первичный дефект всасывания глюкозы обусловлен нарушением
транспортных систем эпителия слизистой тонкого кишечника и проявляется синдромом нарушения всасывания сахаров, обезвоживанием, гипергликемией после введения с пищей глюкозы, после введения с пищей фруктозы, отсутствием гипергликемии после введения с пищей галактозы, снятием синдрома при кормлении фруктозой.
24. Недостаточность лактазы проявляется усилением симптоматики при
нагрузке лактозой, ростом гликемии при нагрузке лактозой, при нагрузке
45
глюкозой, диета без сахарозы устраняет симптомы, диета без лактозы
устраняет симптомы; кал с низким рН, реакция кала – щелочная.
25. Недостаточность сахаразы-изомальтазы проявляется диареей, отставанием в росте, усилением симптомов после принятия в пищу молока, крахмала, основной реакцией кала, отсутствием в эпителии тонкого кишечника
изомальтазы, сахаразы и лактазы.
26. Галактоземия связана с нарушением превращений галактозы на уровне
реакции, катализируемой: 1) фосфогалактокиназой, 2) галактозо-1фосфатуридинтрансферазой, 3) галактозо-УДФ-эпимеразой (подчеркнуть).
27. Перечислить биохимические признаки дефицита галактокиназы и галактозо-1-фосфатуридинтрансферазы.
28. С чем связаны нарушения углеводного обмена при накоплении галактозо-1-фосфата? Галактозы?
29. Чем обусловлена эссенциальная фруктозурия?
30. Назвать блок, вызывающий наследственную непереносимость фруктозы.
31. Перечислить признаки этого заболевания.
32. Гликогенозы - заболевания, обусловленные энзимдефектом, ведущим к
накоплению избытка ................................... или появлению..... ....необычной
структуры (вписать недостающее).
33. Известны 6 типов гликогенозов, отличающихся .................... (вписать
одно слово).
34. Составить таблицу:
Типы гликогенозов и их отличия
Тип
Энзимдефект
Особенности молекулы гликогена
Гликемия
(рост, снижение)
I.
II.
III.
IV.
V.
VI.
35. Мукополисахаридоз – болезнь, связанная с нарушением обмена..............
(одно слово).
36. Назвать два вида мукополисахаридозов: ...........…….....и ..........................
37. При гаргоилизме с мочой выделятся большое количество .........и............,
в лейкоцитах обнаруживается большое количество кислых................
38. При болезни Моркио-Ульриха с мочой выделяется преимущественно
.................……
Лабораторные работы:
1. Тест толерантности к глюкозе.
46
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Контрольные задачи:
Всеядное животное содержится на рационе, лишённом углеводов. Количество белков и жира в рационе достаточно. Концентрация сахара
в крови нормальна, уровень гликогена в печени несущественно снижен.
За счёт какого процесса (преимущественно) поддерживается уровень
сахара в крови, какие ферментные системы поддерживают этот
процесс, повышения уровня каких продуктов в крови можно ожидать?
Снижен сахарный порог почек, потери сахара составляют до ¼ от
потребляемого количества углеводов. Как изменится продукция инсулина, глюкагона, кортикостероидов, могут ли появится ацетоновые
тела?
У больного обнаружена высокая гипергликемия, глюкозурия, ацетонурия, снижены щелочные резервы. Имеет ли смысл введение гормона
(какого)? Не окажет ли это отрицательное действие одновременное
введение гормона и глюкозы?
Почему при нормальной функции поджелудочной железы интенсивная
мышечная работа может вызвать ацетонурию?
Являются ли инсулин и адреналин в управлении углеводным обменом
антагонистами или синергистами? Имеет место прямое или косвенное взаимодействие?
В крови у здорового ребёнка обнаружена фруктоза. Назовите молекулярный дефект.
Истощённый ребёнок реагирует рвотой, поносом на кондитерские изделия, плохо переносит сладкий чай. Молоко не вызывает отрицательных реакций. Выскажите предположение о молекулярном дефекте.
Как проверить предположение?
Содержание глюкозы в крови натощак у пациента Н. 6,0 ммоль/л. Какие вопросы следует задать пациенту, какие дополнительные исследования назначить и с какой целью?
Оцените характер патологического процесса по лабораторным данным: глюкоза натощак – 7,2 ммоль/л, через 1 ч. после пероральной
нагрузки глюкозой – 10,1 ммоль/л, через 2 ч – 6,9 ммоль/л, глюкозурия.
3АНЯТИЕ XIV (итоговое).
Провести самоконтроль усвоения раздела «Обмен углеводов» с помощью следующих заданий:
1. Продолжить таблицу по образцу:
Физиологически важные гексозы
Название
Источник
Биологическая
роль
47
Клиническое
значение
1.Глюкоза
Эндогенная, фрукты, соки
Энергетический
материал, синтез
гликопротеинов и
т. д.
Изменяется содержание в крови и
появляется в моче
при сахарном диабете
2.
3.
2. Заполнить таблицу:
Физиологически важные дисахариды
Название
1. Мальтоза
Источник
Биологическая
роль
Клиническое
значение
Продукты, содержащие крахмал
Источник глюкозы
При дефиците изомальтазы – непереносимость мальтозы
2. Сахароза
3. Лактоза
3. Заполнить таблицу:
Ферменты пищеварительного тракта, расщепляющие сахара
Субстрат
1. Крахмал
2. Сахароза
3. Мальтоза
4. Лактоза
Фермент
Продукты расщепления
4. Изобразить на отдельном листке схему основного пути превращения
глюкозы в тканях, используя символы и сокращения, приведенные ниже
(начало процесса):
Г+ АТФ
гексокиназа


Г– 6–Ф + АДФ
фосфогексоизомераза 

Ф–6-Ф
и т. д. до образования пирувата
5. Составить схему превращений пирувата: 1) в Ацетил-КоА и 2) в лактат
(с указанием ферментов и кофакторов превращений).
6. Составить схему расщепления ацетила (в составе Ацетил – КоА) до углекислоты в цикле Кребса (ЦТК) в виде циклического процесса с указанием всех метаболитов и ферментов, а также выхода АТФ (ГТФ).
7. Продолжить таблицу по образцу:
Образование макроэргических связей в ходе катаболизма глюкозы
48
Реакция
1) Окисление
ФГА
2)
3)
4)
5)
6)
7)
8)
9)
Фермент
3-
3-ФГАфосфатДГ
Дыхательная цель
или субстратное
фосфорилирование
В дыхательной цепи
Макроэргов
на моль
глюкозы
6
Суммарный энергетический эффект на моль глюкозы (с учетом затрат
АТФ в реакциях, катализируемых гексокиназой и фосфофруктокиназой) =
..........................................
8. Назвать соединение, с момента образования которого дальнейшее превращение глюкозы может протекать по анаэробному или аэробному путям.
9. Какой метаболит является субстратом четырех направлений превращения глюкозы, назвать эти направления.
10. Как и почему синтетические (восстановительные) процессы связаны с
окислительной ветвью ПФП?
11. Каким образом синтез РНК и ДHK зависит от транскетолазы, а катализируемая ею реакция – от тиамина?
12. В каких тканях интенсивнее протекает ПФП? С чем это связано?
13. Почему при интенсивной мышечной работе ускоряется гликонеогенез?
14. Почему при отсутствии углеводов в пище ускоряется гликогенолиз?
15. Почему при дефиците инсулина увеличивается липемия?
16. Каковы механизмы снижения гликемии под действием инсулина?
17. Как влияют на уровень гликемии глюкагон, глюкокортикоиды, адреналин, соматотропный гормон, соматостатин? Каков механизм действия
каждого из них?
18. Почему поддержание оптимального уровня глюкозы в крови является
важнейшим условием нормальной жизнедеятельности?
19. Перечислить названия известных Вам молекулярных нарушений обмена углеводов и указать против каждого из них энзимдефект:
Заболевания
Энзимдефект
Способ коррекции (там,
где возможно)
20. Назвать конечные продукты:
– основного пути превращения глюкозы – ......................................
– анаэробного пути превращения глюкозы – ..................................
– пентозофосфатного пути – .........................................................
49
21. Назвать метаболиты, которые являются субстратами более чем одного
процесса основного пути: 1) ...…..................................................
2) ....................……........................... 3)........................................................
22. Сколько углеводов должно содержаться в суточном рационе, чтобы
обеспечить энергией человека с энерготратами 2 500 ккал/сутки?
(принять во внимание, что углеводы должны обеспечивать примерно 67%
суточных энерготрат).
Контрольные задачи:
1. Скорость образования молочной кислоты в системе гликогенолиза, защищённой от доступа кислорода равна 0,2 мкмоль/ч. Рассчитайте количество подвергшихся фосфоролизу гликозидных связей гликогена и
энергетический эффект.
2. Интенсивность реакции НАДН+  НАД в гликолизирующей системе
равна 0,01 мкмоля/мин. Сколько мкмолей молочной кислоты образуется за 1 мин, каков энергетический эффект системы (в мкмоль АТФ)?
3. Гликолизирующая система расщепляет 0,3 мкмоль глюкозы за 1 час.
При обеспечении доступа кислорода скорость образования молочной
кислоты уменьшилась в 2 раза. Как изменился энергетический эффект
системы?
4. Интенсивность реакции НАДН+ → НАД в гликогенолизе равна 0,01
мкмоль/мин. Сколько гликозидных связей гликогена подвергается фосфоролизу за это время, сколько молочной кислоты образуется?
5. При аэробном окислении глюкозы образуется 15 мкмолей углекислого
газа в 1 ч. Рассчитайте интенсивность потребления глюкозы
(мкмоль/ч) и энергетический эффект (мкмолей АТФ в1ч).
6. При анаэробном окислении гликогена образуется 3 мкмоля молочной
кислоты в 1 ч. Рассчитайте интенсивность распада гликозидных связей в гликогене (мкмоль/ч) и энергетический эффект (в мкмолях
АТФ/ч).
7. Почему и какими путями снижаются щёлочные резервы организма при
сахарном диабете?
8. Нарисуйте схему превращения углеводов в тканях (только узловые
метаболиты) и укажите на схеме точки приложения активности инсулина.
9. Изобразите схематически пути влияния на углеводный обмен АКТГ.
10. Из лаборатории пришел биохимический анализ: глюкоза крови – 3,3
ммоль/л, глюкоза в моче – повышенное количество. Ваши предположения и действия.
Практические навыки:
Уметь:
1. Самостоятельно исследовать содержание глюкозы в крови и ее
компонентах, проводить качественные реакции на глюкозу и ацетон
в моче.
50
2. Интерпретировать результаты лабораторного исследования
уровня глюкозы крови и мочи, сиаловых кислот, ацетона мочи, теста
толерантности к глюкозе.
Знать:
1. Изменения лабораторных показателей при сахарном диабете.
2. Что гипергликемия – это признак не только сахарного диабета.
3. Что глюкоза равномерно распределяется между эритроцитами и
плазмой крови, поэтому ее можно исследовать в плазме, сыворотке и
цельной крови.
4. Что не все методы определения глюкозы в моче высокоспецифичны
в отношении глюкозы. В ряде методик ложноположительные результаты дают другие сахара, аскорбиновая кислота, некоторые
антибиотики.
ТЕМА: «МЕТАБОЛИЗМ ЛИПИДОВ.»
(занятия XV – ХVII)
ЦЕЛЬ: Изучить источники липидов в питании, потребность в них человека, превращения в пищеварительном тракте, механизм всасывания и
транспорт кровью, метаболизм в тканях и биологическое значение, а также
патохимические изменения, связанные с нарушением обмена липидов.
ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЕ ВОПРОСЫ: 1. Типы пищевых жиров, их источники, потребность в липидах. 2. Биологическая роль липидов. 3. Механизмы эмульгирования липидов, значение для усвоения. 4. Липолитические
ферменты пищеварительного тракта, условия их функционирования. 5.
Роль желчных кислот в переваривании и всасывании липидов. 6. Всасывание продуктов переваривания липидов, их превращения в слизистой кишечника, транспорт. 7. Транспортные формы липидов, места образования,
биологическое значение. 8. Образование и транспорт триглицеридов в организме. 9. Источники свободных жирных кислот крови, их судьба. 10.
Холестерол: источники, транспорт, утилизация, биологическое значение.
Гиперхолестеролемия: причины, связь с атеросклерозом. 11. Важнейшие
фосфолипиды, биологическая роль. Сурфактант. Жировое перерождение
печени. Липотропные факторы. 12. Регуляция обмена липидов. 13. Механизм влияния инсулина на содержание липидов. 14. Свободные жирные
кислоты крови – регулятор синтеза липидов (механизм). 15. Липолиз:
стимуляторы и ингибиторы процесса. 16. Мобилизация липидов при
стресс-воздействиях, зависимость от скорости и длительности стрессорного сдвига. 17. Стеаторея: определение, формы, различающиеся по происхождению. 18. Дифференциация гепатогенной, энтерогенной и панкреатической стеаторей. 19. Перекисное окисление липидов. Биологическое значение. Механизмы повреждения клеточных мембран. 20. Антиоксидантные системы. 21. Типы гиперлипопротеинемий по данным биохимического
51
исследования сыворотки крови, мочи. Молекулярные дефекты. 22. Типы
гиполипопротеинемий (синдром Базен-Корнцвейга, болезнь Тэнжи, болезнь Норума).
ИСТОЧНИКИ: Конспекты лекций, учебник биохимии А. Я. Николаева,
1984, с. 223-226, 270-299, учебник биохимии А.Ш. Бышевского, О.А. Терсенова, 1994, с. 94-107, 313-325, учебник биохимии Т.Т. Березова, Б.Ф. Коровкина, 1998, с. 188-203, 314-316, 363-408.
ЗАНЯТИЕ XV.
Знать:
1. Определение класса и классификацию липидов.
2. Основные липиды, входящие в состав клеточных структур, их функцию,
биологическую роль, суточную потребность.
Усвоить:
3. Механизмы переваривания и всасывания липидов, транспортные формы,
места их образования.
4. Химизм распада липидов (их компонентов) в тканях и их синтеза.
ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ:
1. Классификация липидов на основании природы компонентов, составляющих их молекулы.
2. Изобразить фрагмент структурной формулы ненасыщенной жирной
кислоты с характерным расположением двойных связей.
3. Изобразить структурную формулу насыщенной жирной кислоты.
4. Изобразить общую структурную формулу простагландинов.
5. Изобразить общую структурную формулу триацилглицеридов.
6. Изобразить общую структурную формулу фосфатидов.
7. Назвать азотистые основания фосфатидов и соответственно классы фосфатидов из тканей человека.
8. Назвать основные классы липидов, не содержащих глицерина.
9. Изобразить общую структурную формулу стероида и стерина.
10. С физиологических позиций различают две категории липидов: 1)
............................................................ 2) .........………………...................
11. Важнейшая функция структурных липидов – участие в формировании
........................................................... (вписать). В чем заключаются функции
резервных липидов?
12. Пищевые липиды различают: 1) по происхождению –
...............................и .................................; 2) по температуре плавления ..................................... и ...................................
13. Суточная потребность в липидах. Калорийность 1 г жира.
14. Соотношение животных и растительных жиров в питании должно составлять........................
С
жирами
в
организм
поступа52
ют...................................... жирные кислоты и следующие витамины:
………...................
15. Перевариванию жиров предшествует их ..................................... .........,
которое обеспечивается поверхностно-активными веществами, а именно –
..............................................................................
16. Изобразить схематически эмульгирование капли жира желчными кислотами.
17. Переваривание триацилглицеридов обеспечивает ...................................,
которая вырабатывается в ...............................................Всасывание свободных жирных кислот обеспечивают ..........................................
18. Какова характерная особенность ресинтеза триацилглицеридов в стенке
кишечника?
19. Ресинтезированный жир в виде……… и .......….. проникает в лимфатические капилляры (.....%) и в капилляры портальной системы ( .......%).
20. Написать реакцию активации жирной кислоты, предшествующую ßокислению.
21. Изобразить схему ß-окисления, указав кофакторы и ферменты химических превращений.
22. Что происходит с пропионил-КоА, образующимся при окислении ЖК с
нечетным числом С-атомов? Изобразить схему образования фумарата из
пропионил-КоА.
23. Описать роль карнитина в окислении жирных кислот.
24. Изобразить последовательность реакций биосинтеза ВЖК.
25. Роль ацилпереносящего белка в этом процессе.
26. Изобразить синтез фосфатидов на примере фосфатидилхолина.
27. Назвать основные транспортные формы липидов, переносимые кровью
(полное наименование и аббревиатуру).
28. Назвать те же формы, выявленные методом электрофореза.
29. Заполнить таблицу:
Усредненный состав липопротеинов, %
Липопротеины
Белок
Триацилглицериды
Холестерол
эфиры/свободный
Фосфолипиды
30. Липопротеины переносят преимущественно такие липиды:
ХМ - ..................................
ЛПОНП - ............................
ЛПНП - ..............................
ЛПВП - ..............................
31. Липопротеины образуются:
ХМ - в ....................., ЛПОНП - в ......................... и в ........................., ЛПНП
- в ............................, ЛПВП - в .................................. и в .................................
32. Холестерол синтезируется в ...................................., включается в состав
липопротеинов (каких?) ....................................... и ................................ Далее
53
в крови ЛПВП обмениваются холестеролом с ЛПНП (движение интенсивнее в сторону ...............................).
33. В ЛПВП холестерол быстро этерифицируется при участии ЛХАТ (расшифровать аббревиатуру). Источником жирной кислоты служит ацильный
остаток из ..........................…… Эстерифицированные молекулы погружаются внутрь частицы и в поверхностном слое освобождается место для
новых молекул ............……………………...
34. ЛПВП могут забирать холестерол и из клеточных ..............................., а
ЛПНП, наоборот, отдают его ……………. клеток. Поэтому ЛПНП обеспечивают клетки холестеролом по мере надобности в нем, а
....................предупреждают избыточное накопление холестерола в клетках.
35. К чему может приводить нарушение соотношения ЛПВП и ЛПНП в
пользу ЛПНП?
Лабораторные работы:
1. Эмульгирование липида.
2. Определение содержания триацилглицеридов в крови.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Контрольные задачи:
В крови больного повышено содержание липидов. Назовите этот феномен. Как выяснить, не связано ли обнаруженное отклонение от нормы
с нарушением правил отбора проб крови для анализа?
Рассчитайте суточную потребность в липидах (в граммах), если 60%
энерготрат организма обеспечивается углеводами, а 18% — белками
(общий уровень энерготрат обследуемого—3500 ккал).
Энерготраты подопытного животного обеспечивались на 18% белками, на 70% —углеводами и на 12%—жирами. Общий уровень энерготрат — 300 ккал. Как следует увеличить содержание липидов,
чтобы сохранить энергетический баланс, если количество углеводов
уменьшили в рационе в 2 раза?
Сколько липидов растительного и животного происхождения должен
содержать рацион человека, если энерготраты составляют 3500
ккал, а на долю энерготрат, обеспечиваемых липидами, приходится
22% всей необходимой энергии?
Рассчитайте энергетический эффект β-окисления предельной жирной
кислоты с шестью углеродными атомами. Результат выразить в молях АТФ на моль жирной кислоты.
Рассчитайте энергетический эффект одного цикла окисления ВЖК с
учетом последующего расщепления образующейся уксусной кислоты в
ЦТК.
СН2—О—СО—СНз.
СН —О—СО—СН3
СН2—О—СО—СН3
54
7. Заблокирована реакция окислительного декарбоксилирования пировиноградной кислоты. Как изменится интенсивность -окисления, почему, какие продукты и почему появятся в крови?
8. Что является источником НАДФН2 для синтеза жирных кислот: а)
окисление глюкозо-6-фосфата в ПФП; б) окисление малата до СО2 и
пирувата; в) фотоокисление НАДФН2 в листьях растений?
ЗАНЯТИЕ XVI.
Усвоить:
1. Что обязательным спутником всех видов нарушений переваривания и
всасывания липидов является стеаторрея.
2. Понятия «гиперлипопротеинемия» и «гиполипопротеинемия». Знать их
разновидности.
3. Связь гиперлипопротеинемии и атеросклероза.
Знать:
4. Виды стеаторреи и уметь их дифференцировать.
5. Биологическое значение перекисного окисления липидов в норме и при
избыточной активации, роль антиоксидантных систем.
6. Принципы регуляции метаболизма липидов.
ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ:
1. Стеаторрея – это появление избытков липидов в ..................
2. В зависимости от причин, вызвавших стеаторрею, различают следующие ее виды: 1) ........................ 2) ................................... и 3) .......................
3. Заполнить дифференциальную таблицу:
Тип стеатореи
Причины
возникновения
Цвет кала
В кале изменено содержание
нерасщеп. жирных
желчных
липазы
липидов
кислот
пигментов
1.
2.
3.
Примечания: обозначить увеличение содержания – « + », снижение –
ствие изменений – « 0 ». Остальное – вписать.
« – », отсут-
4. Заполнить дифференциальную таблицу типов гиперлипопротеинемий:
Тип
Энизимдефект
ХМ
Пре-β-ЛП
β-ЛП
I.
II.
III.
IV.
V.
VI.
55
α-ЛП
СЖК
Холестерол
5. Как изменяется активность панкреатической липазы в моче при панкреатической стеаторее, на чем основано определение активности липазы
мочи?
6. Назвать причины вторичных гиполипопротеинемий.
7. Назвать причины первичных гиполипопротеинемий (синдром БазенаКорнцвейга, болезнь Тэнжи, болезнь Норума)
8. Основное биохимическое проявление атеросклероза -...............................,
что может обуславливаться: 1)................................, 2) ...............................…..,
3) воздействиями .............................................
9. Все перечисленные в п. 8 нарушения ведут к росту ......................…….
мембран, в том числе и для холестерола.
10. Изложить кратко, что происходит с липопротеинами и содержащимся в
них холестеролом, проникающими в сосудистую стенку.
11. Перечислить факторы, которые наряду с повышенной сосудистой проницаемостью играют роль в развитии отложений холестерола.
12. Роль перекисной модификации липидов в развитии атеросклероза.
13. Для синтеза биологически активных соединений используется свободный или эстерифицированный холестерол?
14. Назвать транспортные формы холестерола.
15. Экзогенный холестерол в слизистой тонкого кишечника включается в
..................................... и транспортируется к ......................., где удаляется из
крови с помощью ...............................................................гепатоцитов.
16. Из печени холестерол транспортируется к тканям в составе
........................, которые в крови под действием липопротеинлипазы превращаются в ......................................................
17. Каким образом ЛПНП извлекаются из кровотока клетками различных
тканей?
18. В печени синтезируются предшественники ЛПВП с малым содержанием .............................................., они способны извлекать холестерол из
клеток, насыщаясь этим продуктом, что превращает их в зрелые ЛПВП,
которые возвращают холестерол в печень.
19. Главный путь освобождения организма от избытка холестерола – синтез ..................................................
20. Почему ЛПНП называют атерогенными, а ЛПВП - антиатерогенными?
21. Основное значение в развитии атеросклероза имеет не только гиперхолестеролемия, но и соотношение фракций ......../ ........ Благоприятно для
прогноза увеличение фракции ..........
22. Перечислить принципиальные направления в борьбе с гиперхолестеролемией.
23. Назвать 4 типа реакций в организме с использованием кислорода и
изобразить их с помощью химических символов.
24. Написать и назвать активные формы кислорода, образующиеся в вышеперечисленных реакциях.
25. Почему перекись водорода менее опасна, чем другие активные формы
кислорода?
56
26. Основной субстрат перекисного окисления –...……......и .................При
перекисном окислении ненасыщенных ЖК (свободных и в составе фосфолипидов) образуются.............……………….(первичные продукты ПОЛ).
27. Какому процессу способствует накопление продуктов ПОЛ в мембране?
28. Через какие свойства мембраны продукты ПОЛ ускоряют процессы самообновления в ней, влияют на активность структурированных ферментов
и ионный транспорт?
29. К чему может приводить самоускоряющийся процесс ПОЛ?
30. Чем сдерживается скорость свободнорадикального окисления?
31.
Влияние
антиоксидантной
системы
направлено
на:
1)
..................................………2) ...............................................................................
32. Образование свободных радикалов ингибирует фермент ...........
.................., катализирующий реакцию диспропорционирования свободных
радикалов по схеме (вписать). Образующаяся при этом перекись водорода
расщепляется каталазой по схеме (вписать).
33. Назвать функцию глутатионпероксидазы как антиоксиданта.
34. Какой витамин является важнейшим антиоксидантом?
35. В каких ситуациях усиливается мобилизация жиров? Как изменяется
при этом содержание ЖК в крови и их транспорт в печень?
36. Как изменяется при усиленном высвобождении ЖК скорость потребления Ацетил-КоА в ЦТК и в процессах синтеза ВЖК?
37. Изобразить схему потребления Ацетил-КоА в норме и указать какой
путь активируется при мобилизации липидов.
38. Перечислить возможные причины кетоза.
39. Каким путем инсулин повышает скорость синтеза ЖК?
40. Назвать гормоны, активирующие мобилизацию жиров.
41. Как влияют гормоны на липолиз? Каким путем?
42. Каким образом связаны между собой процессы синтеза нейтральных
жиров и фосфатидов в печени?
43. Что такое липотропные факторы?
44. Перечислить липотропные факторы.
Лабораторные работы:
1. Определение содержания общего холестерина в крови.
2. Определение индекса атерогенности.
Контрольные задачи:
1. У больного обнаружена стеаторрея. Содержание желчных кислот в
первой пробе при дуоденальном зондировании соответствует нормальному. Назовите возможные причины нарушения переваривания
жиров и мероприятия для их уточнения. Примечание: при дуоденальном зондировании получают последовательно три порции желчи, первая из которых — содержимое 12-перстной кишки, вторая—
содержимое желчного пузыря и третья — печеночная желчь.
57
В крови и моче резко повысилось содержание β-оксимасляной и ацетоуксусной кислот. Какие данные необходимы для уточнения причин их
появления?
3. Для коррекции какого вида нарушений липидного обмена используются
холин, метионин, витамины В12 и В15? Механизмы их эффекта.
4. Какие изменения в обмене липидов произойдут при закупорке холедоха?
Как это будет проявляться лабораторно?
5. Уровень общего холестерина в крови пациента В. – 15 ммоль/л, холестерина в составе ЛНВП – 2,5 ммоль/л. Высчитать индекс атерогенности. Ваши предположения.
2.
ЗАНЯТИЕ XVII (итоговое).
Осуществить самоконтроль результатов изучения раздела «Метаболизм липидов».
1. Подобрать к перечисленным жирным кислотам соответствующие обозначения из колонки справа:
1) Пальмитиновая
А. 20:4
2) Олеиновая
Б. 19:3
3) Линолевая
В. 18:0
4) Арахидоновая
Г. 16:0
5) Стеариновая
Д. 18:2
6) Линоленовая
Е. 18:1
2. Подобрать к каждому типу липидов соответствующую функцию:
1) Триацилглицериды
А. Источник энергии
2) Жирные кислоты
Б. Запасная форма источника
3) Сфингомиэлины
энергии
4) Простагландины
В. Структурный компонент
5) Желчные кислоты
Г. Регуляторная функция
6) Ненасыщенные жирные кислоты
Д. Эмульгаторы
7) Витамин Е
Е. Антиоксидант
3. Заполнить таблицу:
Виды стеатореи
Характерные признаки
Высокие содержания мыл в кале,
ахолический кал, гипербилирубинемия
Высокое содержание в кале триацилгицеридов,
низкое
содержание липазы в моче
Высокое содержание свободных
жирных кислот в кале
58
Причины
4. Обвести кружком гидрофильную группу в следующих соединениях,
изобразив их структурные формулы: 1) триацилглицерид; 2) фосфатидилхолин; 3) холестерол.
5. Общее содержание липидов в кале составляет: ................г/сутки. Общее
содержание свободных ЖК в кале составляет ......................……. ммоль/сут.
6. Для переваривания липидов в тонком кишечнике необходимы следующие условия или вещества (подчеркнуть): 1) активация панкреатической липазы; 2) рН 3,5; 3) соли желчных кислот; 4) рН 7,2; 5) пепсин; 6)
трипсин; 7) панкреатическая липаза; 8) соли фосфорной кислоты.
7. Подчеркнуть процессы, протекающие при участии желчных кислот: 1)
активация липазы; 2) активация трипсиногена и пепсиногена; 3) эмульгирование; 4) гидролиз триацилглицеридов; 5) образование мицелл с ЖК.
8. Подчеркнуть условия, обязательные для активации липазы: 1) присутствие белка; 2) присутствие желчных кислот; 3) присутствие витаминов Е
и А; 4) рН - 7,2.
9. При дуоденальном зондировании получают последовательно три порции
желчи: содержимое 12-перстной кишки, содержимое желчного пузыря и
печеночную желчь. У больного со стеаторреей содержимое желчных кислот в первой порции нормально. Ваши предположения о причинах стеаторреи.
10. Подчеркнуть возможные последствия нарушения всасывания жиров:
1) гиповитаминоз А; 2) нарушение синтеза ВЖК; 3) нарушение синтеза
простагландинов; 4) нарушение фосфорилирования глюкозы в тканях.
11. Продолжить таблицу по образцу:
Липопротеины
Хиломикроны
Состав, %
Белок
2
ФЛ
3
ХЛ
2
ТГ
90
Функции
Место образования
Транспорт липидов из Эпителий тонкого киклеток кишечника
шечника
ЛПОНП
ЛПНП
ЛПВП
12. Расположить в логической последовательности этапы ассимилирования
липидов в организме:
- образование ХМ;
- ресинтез триацилглицеридов;
- транспорт липидов кровью;
- всасывание;
- гидролиз триацилглицеридов;
- образование мицелл с желчными кислотами;
- -окисление;
- липолиз резервного жира.
13. Составить схему липолитического каскада, инициируемого адреналином.
59
14. Изобразить процесс -окисления с помощью структурных формул, взяв
ЖК с 10 углеродными атомами.
15. Рассчитать энергетический эффект полного окисления (до углекислоты) масляной кислоты.
16. Изобразить структурными формулами окисление глицерола до 3-ФГА.
17. Назвать пути использования ацетил-КоА.
18. При каких условиях ускоряется образование кетоновых тел?
19. Использует ли печень кетоновые тела?
20. Для каких целей используются кетоновые тела при углеводном голодании?
21. Сопоставить действие инсулина и глюкагона на метаболизм липидов,
проставляя против нижеприведенных утверждений одно из следующих
словосочетаний: «только инсулин»; «только глюкагон»; «оба гормона»;
«ни тот, ни другой».
1) Вырабатывается при росте гликемии –
2) Вырабатывается при снижении гликемии –
3) Ускоряет депонирование липидов –
4) Ускоряет мобилизацию липидов –
5) Активирует липопротеинлипазу –
22. Заблокировано окислительное декарбоксилирование пирувата. Как
изменится -окисление ЖК, какие продукты и почему появятся в крови?
23. В крови повысилось содержание -оксимасляной и ацетоуксусной кислот. Какая информация необходима для выяснения причин этого?
24. Изобразить схему связей углеводного и липидного обменов.
25. Где локализован синтез ВЖК?
26. Назвать субстрат синтеза ВЖК.
27. Назвать роль малонил-КоА в синтезе ВЖК.
28. Назвать фермент, обеспечивающий утилизацию углекислоты в синтезе
ВЖК.
29. Какова роль ПФП в синтезе жирных кислот?
30. Какие ЖК не синтезируются в организме?
31. Какие ЖК являются предшественниками простагландинов?
32. Изобразить структурными формулами синтез триацилглицерида.
33. Почему при избыточном поступлении глюкозы активируется синтез
липидов?
34. Изобразить структурными формулами синтез фосфолипида.
35. Назвать общий субстрат синтеза ацилтриглицеридов и фосфатидов.
36. Назвать продукт, лимитирующий синтез важнейшего фосфатида –
фосфатидилхолина.
37. Какие вещества называют липотропными (дать определение, перечислить их и назвать источники в питании).
38. Какова роль цитрата в синтезе ЖК?
39. Сопоставить процессы -окисления и биосинтеза ЖК. Для этого против каждого утверждения в левой части проставить одно из следующих
60
словосочетаний – «-окисление», «биосинтез ЖК», «оба процесса», «ни
один из ферментов».
1) Процесс локализован в цитозоле 2) Процесс локализован в митохондриях 3) Один из ферментов процесса содержит биотин 4) Один из ферментов процесса имеет кофермент НАДФH+ 5) Один из ферментов имеет кофермент НАД 6) Процесс связан с синтезом АТФ 40. Как изменится содержание ЖК в плазме крови при повторном введении адреналина; глюкагона; инсулина; глюкозы?
41. Подчеркнуть утверждения, верно характеризующие метаболизм при
голодании в течение 24 ч: 1) активность аденилатциклазы в жировой ткани растет; 2) активность гормональнозависимой (триацилглицериновой)
липазы в жировой ткани падает; 3) концентрация ЖК в плазме повышается; 4) скорость -окисления в печени повышена; 5) скорость реакций ЦTK
в печени уменьшена; 6) скорость образования кетоновых тел в клетках печени растет.
42. Заполнить таблицу (вписать типы липаз):
Типы липазы (или липаз)
Функция
Расщепление экзогенных жиров
Расщепление жиров в составе ХМ и ЛПОНП
Активируется адреналином и глюкагоном
Активность зависит от присутствия желчи
Локализована в эндотелии кровеносных сосудов
Локализована в адипоцитах
Примечание: при необходимости вписать «более одного типа» или «ни один из типов».
43. Какие из перечисленных процессов активируются при голодании: 1)
липолиз в жировой ткани; 2) -окисление в печени; 3) синтез кетоновых
тел в печени; 4) окисление кетоновых тел в мышечной ткани; 5) окисление
кетоновых тел в нервной ткани; 6) окисление кетоновых тел в печени; 7)
окисление ацетил-КоА в печени.
44. Заполнить таблицу:
Содержание некоторых липидов в сыворотке крови человека:
Классы липидов
Общие липиды
Триацилглицериды
Свободные ЖК
Холестерол 20 - 40 лет
40 – 66 лет
Желчные кислоты
Липопротеиды: ЛПВП
ЛПНП
Кетоновые тела
Содержание, единицы СИ
61
45. В какой орган транспортируется холестерол в составе следующих ЛП:
Хиломикронов – .......................................…………….....................................
ЛПВП зрелых – .................................................……………............................
ЛПВП - предшественников - ..............................…………............................
ЛПНП - ..........................................………...........…….......................................
Выбрать соответствующие ответы: «в печень»; «в другие органы»; «в печень и в другие органы»; «ни в печень, ни в другие органы».
46. Расположить словосочетания в правильной последовательности:
1) образование ЛПНП; 2) транспорт кровью; 3) упаковка в ЛПОНП; 3) действие липопротеинлипазы; 4) синтез холестерола и его эфиров; 5) захват
липопротеинов специфическими рецепторами; 6) поступление холестерола
в клетки разных тканей; 7) гидролиз эфиров холестерола пищи; 8) образование смешанных мицелл; 9) всасывание; 10) образование остаточных хиломикронов; 11) захват печенью остаточных хиломикронов; 12) образование хиломикронов.
47. Составить таблицу типов гиперлипопротеинемий.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Контрольные задачи:
Рассчитайте энергетический эффект одного цикла -окисления ВЖК с
учетом последующего расщепления образующейся уксусной кислоты в
цикле трикарбоновых кислот.
В пробе крови, полученной у больного натощак, общее содержание липидов превышает верхнюю границу нормы на 30%. Исходя из известных
вам данных об обмене углеводов и липидов, назовите возможную причину гиперлипемии, наметьте план биохимического обследования для проверки предположения.
В кале пациента регулярно обнаруживается непереваренный жир в
большем, чем обычно, количестве. Какие вопросы следует адресовать
пациенту, какие исследования наметить для выяснения причин стеаторреи?
Содержание жиров в питании коллектива уменьшилось с 80 до 30 г в
сутки на человека. Рассчитайте, каким количеством углеводов необходимо дополнить рацион для поддержания прежнего энергетического
уровня. Какие компоненты питания следует вводить дополнительно в
связи с ограниченным поступлением липидов?
Какое число молекул бутирил-КоА может быть синтезировано за счет
водорода НАДФ·Н+, образовавшейся при распаде 24 молекул глюкозо-6фосфата в окислительной ветви пентозофосфатного пути превращения углеводов?
Назовите известные вам причины кетонемии и общий для них механизм
возникновения
Практические навыки:
Уметь:
1. Самостоятельно исследовать содержание холестерина в крови.
62
2. Интерпретировать результаты лабораторного исследования уровня
холестерина, триглицеридов и липопротеидов крови.
3. Рассчитывать потребность в липидах в соответствии с энергозатратами.
Знать:
1. Изменения лабораторных показателей при гиперхолестеринемиях и
атеросклерозе.
2. Что большинство патологических процессов сопровождается активацией перекисного окисления липидов с повышением проницаемости и последующей деструкцией клеточных мембран.
3. Какие пищевые продукты обеспечивают организм липидами. В каких
пропорциях различные типы липидов должны поступать?
ТЕМА: «МЕТАБОЛИЗМ БЕЛКОВ.»
(занятия XVIII – XXI)
ЦЕЛЬ: 1) изучить механизмы переваривания и всасывания простых и
сложных белков, источники аминокислот в организме, пути их превращения в обменных процессах, катаболизм пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов, их биосинтез, механизмы обезвреживания токсических продуктов, образующихся при бактериальном распаде аминокислот в кишечнике,
конечных продуктов метаболизма аминокислот, пуринов и пиримидинов, а
также гема. 2) изучить патохимические изменения, сопутствующие важнейшим врожденным нарушениям метаболизма аминокислот, катаболизма
гема, пуринов и синтеза гема.
ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЕ ВОПРОСЫ: 1. Переваривание и всасывание
нуклеопротеидов, метаболизм пуриновых и пиримидиновых оснований. 2.
Синтез пиримидиновых и пуриновых оснований. 3. Биологические функции белков, условность разделения функций. 4. Реакции дезаминирования,
переаминирования, восстановительного аминирования и декарбоксилирования аминокислот: энзимы, кофакторы, продукты превращения. 5. Основные направления в использовании аминокислот, роль системы глутаминовой – -кетоглутаровой кислот в сохранении баланса аминокислот. 6.
Важнейшие биологически активные амины: образование, функция. 7. Источники аммиака, пути обезвреживания, орнитиновый цикл Кребса. 8. Понятие об азотистом равновесии как основе для установления норм потребности в белках. 9. Протеолитические ферменты пищеварительного тракта,
проферменты, их активация. 10. Потребность в белках, критерии пищевой
ценности. 11. Белки плазмы крови по данным электрофореза. 12. Основные
индивидуальные белки плазмы крови, общее содержание белка в сыворотке крови, соотношение альбуминов и глобулинов. 13. Основные типы изменений содержания белков в сыворотке крови. 14. Типы гипопротеинемий (абсолютных и относительных) и вызывающие их патологические со63
стояния. 15. Гиперпротеинемии: типы, причины. 16. Типы врожденных
нарушений обмена аминокислот (гипераминоацидемии с гипераминоацидурией, врожденные нарушения транспорта аминокислот, вторичные аминоацидурии). 17. Наиболее частые виды молекулярных нарушений обмена
аминокислот. 18. Основной конечный продукт обмена аминокислот, пути
его обезвреживания. 19. Катаболизм гема, конечный продукт. 20. Обезвреживание и выведение билирубина. 21. Причины и уровни нарушения катаболизма билирубина (патохимия желтух). 22. Катаболизм пуриновых оснований. 23. Молекулярные механизмы нарушений пуринового обмена
(классическая подагра, вторичные гиперурикемии).
ИСТОЧНИКИ: конспекты лекций; учебник биохимии А. Я. Николаева,
1989, с. 303–350, 415-418; учебник биохимии А.Ш.Бышевского,
О.А.Терсенова, 1994, с. 107-133, 231-246, 266-276; учебник биохимии
Т.Т.Березкина, Б.Ф.Коровкина, 1998, с. 409-509.
ЗАНЯТИЕ ХVIII.
Усвоить:
1. Представление о многообразии функций белков в организме и их связи
со структурой.
2. Какими ферментами катализируется переваривание белков в желудке и
тонком кишечнике, как активируются эти ферменты, какие связи в белках
атакуют.
3. Как происходит всасывание аминокислот.
4. Какие виды азотистого баланса известны, и как данные об азотистом балансе использовали для установления суточной потребности в белках.
5. Чем определяется пищевая ценность белков.
ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ:
1. Назвать функции белков в организме.
2. Назвать белок, являющийся одновременно структурным, каталитическим и выполняющим механохимическую функцию.
3. При каких состояниях азотистый баланс является положительным, отрицательным, когда обнаруживается азотистое равновесие?
4. При каком условии определен коэффициент изнашивания и чему он равен?
5. Суточная потребность в белках составляет ..............................
6. Критерии пищевой ценности белка.
7. Обратить внимание на содержание белка в мясных и молочных продуктах, злаках, бобовых и картофеле.
8. Назвать наиболее ценные в пищевом отношении белки.
64
9. В состав суточного рациона входят альбумины и глобулины (58 г), желатин (120 г), проламины и гистоны (40 г). Не избыточно ли содержание
белка в рационе? Аргументировать ответ.
10. В состав суточного рациона входят яичный белок (25 г), коллаген и кератин (75 г), растительные белки (34 г). Является ли рацион полноценным
по содержанию белка? Аргументированный ответ.
11. Назвать условия, необходимые для нормального переваривания белка в
желудке.
12. Какие связи атакует в белках пепсин?
13. Нарисовать схему активации протеолитических ферментов тонкого
кишечника.
14. Какие связи атакуют в белках трипсин, химотрипсин, карбокси- и аминопептидазы?
15. Какие токсические продукты превращения аминокислот образуются
под действием микрофлоры кишечника?
16. Как происходит их обезвреживание?
17. Нарисовать схему последовательного расщепления белка протеолитическими ферментами пищеварительного тракта человека.
18. Назвать ключевой фермент механизма транспорта аминокислот в тонком кишечнике.
19. Изобразить структурную формулу трипептида, участвующего в транспорте аминокислот в тонком кишечнике.
20. Нарисовать схематически основные реакции транспорта аминокислот в
тонком кишечнике.
21. Как происходит регенерация глутатиона, используемого в процессе
транспорта аминокислот в тонком кишечнике (схема)?
22. Какова энергоемкость процесса всасывания аминокислот в тонком кишечнике?
23. Какие факторы способствуют всасыванию нативных белков в кишечнике новорожденных?
24. Смысл парентерального белкового питания и его особенности.
Лабораторные работы:
1. Переваривание белка под действием желудочного сока.
2. Обнаружение крови в желудочном соке.
Контрольные задачи:
1. Потребность в белках определяется величиной энерготрат – за счет
белка организм должен получать 18% всей расходуемой энергии. Чему
равна потребность в белке человека умственного труда?
2. Энерготраты человека, занятого полумеханизированным трудом, составляют 3500 ккал. Рассчитайте суточную потребность в белке.
3. Энерготраты биатлониста составляют 5000 ккал. В составе рациона
присутствуют 30 г коллагена. Каким должно быть общее количество
белка в суточном рационе?
65
4. В организме лабораторного животного осуществляется биосинтез
специфического белка, содержащего тирозин, метионин и гистидин в
соотношении 2:3:1. Сколько пищевого белка необходимо вводить в организм, если соотношение перечисленных аминокислот в нем равно
1:3:1? Какие аминокислоты окажутся в относительном избытке?
5. Может ли произойти переваривание белка в желудочно-кишечном
тракте при полном отсутствии пепсина?
6. Напишите продукты, которые образуются при действии трипсина на
следующие соединения: а) мет-лиз-ала-фен-гис-лиз-лей-изолей-гли-аргфен-тир-арг; б) лиз-ала-фен-тир-арг-гис-изолей-гли-арг-лиз-три-тир.
7. Напишите продукты, которые образуются при действии химотрипсина на следующие соединения: а) мет-ала-гис-лей-гли-гли-тир-аргизолей-три-ала-тир-гли; б) ала-лей-фен-гли-сер-мет-гли-изолей-протри-фен-ала-гли-сер.
ЗАНЯТИЕ XIX.
Знать:
1. Какой процесс является основным источником свободных аминокислот
в организме, какова роль в этом обновления тканевых белков и биосинтеза.
2. Направления, по которым используются аминокислоты в организме.
3. Иметь представление о сбалансированности процессов распада белков и
их биосинтеза.
4. Механизмы биосинтеза белка.
Изучить:
5. Судьбу аминокислот, не использующихся в процессах 6иосинтеза (дезаминирование,
трансаминирование,
трансметилирование,
декарбоксилирование).
6. Пути обезвреживания аммиака.
7. Основные продукты декарбоксилирования аминокислот и их биологическое значение.
8. Наиболее распространенные наследственные нарушения обмена аминокислот.
ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ:
1. Назвать источники аминокислот в организме.
2. Назвать пути использования аминокислот в организме.
3. Скорость синтеза белка у взрослого (масса тела 70 кг) составляет
..................или.......................... азота на кг массы в сутки.
4. Зарисовать на отдельном листке (приложить) схему синтеза матричной
РНК на основе двунитевой ДНК.
5. Назвать факторы, участвующие в рекогниции аминокислот и продукт
этой стадии синтеза белка.
66
6. Назвать следующий за рекогницией этап биосинтеза белка и его стадии.
7. Перечислить последовательность событий, происходящих на стадиях
инициации и элонгации.
8. Что происходит на стадии терминации и в процессе посттрансляционных изменений белка?
9. В каких субклеточных структурах может происходить биосинтез белка?
10. Назвать основные типы индукторов биосинтеза белка.
11. Назвать основные типы ингибиторов биосинтеза белка.
12. Назвать пути превращения аминокислот, не используемых в биосинтезах.
13. Изобразить структурными формулами окислительное дезаминирование
аланина.
14. Изобразить структурными формулами схему переаминирования глутаминовой и пировиноградной кислот.
15. Какие при этом образуются продукты, их возможная судьба.
16. Составить схему взаимосвязи переаминирования и дезаминирования.
17. Назвать важнейшие реакции переаминирования.
18. Назвать коферменты трансаминаз. Производными какого витамина они
являются?
19. Что происходит с кетокислотами, образующимися при окислительном
дезаминировании аминокислот?
20. Почему при усиленном распаде аминокислот вследствие энергетического голода ускоряется накопление кетоновых тел?
21. Назвать 4 пути обезвреживания аммиака. Где преимущественно протекает образование глутамина и аспарагина? Значение процесса их образования.
22. Где и как образуются аммонийные соли?
23. Изобразить структурными формулами на отдельном листке последовательность процессов орнитинового цикла.
24. Изобразить структурными формулами декарбоксилирование глутаминовой кислоты.
25. Заполнить таблицу:
Биологически активные амины
Название
Предшественник
Преимущественное
место образования
Характер и объекты действия
ГАМК
Гистамин
Серотонин
Дофамин
Норадреналин
26. Назвать: 1) важнейшие донаторы метильных групп; 2) переносчики метильных групп; 3) важнейшие продукты переметилирования.
27. Назвать группы нарушений обмена аминокислот.
28. Кратко охарактеризовать каждую группу.
67
29. Заполнить таблицу.
Важнейшие наследственные нарушения обмена аминокислот
Нарушения
Энзимдефект
Продукт, обмен которого нарушен
Накапливающиеся в
избытке продукты
Фенилкетонурия
Алкаптонурия
Цистинурия
Цистиноз
Лабораторные работы:
1. Определение активности аспартатаминотрансферазы в сыворотке
крови.
2. Определение уровня мочевины в сыворотке крови.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Контрольные задачи:
Потребление 1 г белка сопровождается образованием 0,16 г азота в
форме мочевины. Энерготраты человека равны 4000 ккал/сут. и полностью обеспечиваются рационом. Какова доля белка в энерготратах, если за сутки с мочой выделяется 22 г азота в форме мочевины?
Какие соединения и в каком количестве затрачиваются на синтез 20
моль мочевины?
Сколько затрачено энергии (в молях АТФ) в процессе биосинтеза мочевины, если при этом образовалось 15 моль фумарата?
В сыворотке крови снижено содержание мочевины. О чем это может
свидетельствовать, если известно, что организм исследуемого не
страдает белковым голоданием?
Под действием аланинаминотрансферазы /АЛТ/ мышц в реакции между
-кетоглутаратом и аланином за 1 ч образовалось 110 мг глутумата.
Какое количество глутамата образуется за 2 ч под действием АЛТ печени, активность которой в 5 раз выше, чем в мышцах?
Если инкубировать аспарагиновую кислоту, содержащую метку (14С) в
-положении, с тканью печени, то в составе какого соединения обнаружится метка?
В каких соединениях обнаружится радиометка, принадлежащая атому
углерода в углекислоте (Н2СО3), если ее инкубировали с печеночной тканью, осуществляющей тканевое дыхание?
У пациентов А. и Б., находящихся в различных отделениях ОКБ с диагнозами «состояние после острого инфаркта миокарда» и «хронический
токсический гепатит» повышено содержание в крови АЛТ и АСТ. В чем
общность механизмов развития гиперферментемии?
68
ЗАНЯТИЕ XX.
Знать:
1. Какие ферменты и в какой последовательности обеспечивают переваривание ДНК и РНК, как протекает всасывание продуктов переваривания.
2. В каких тканях и из каких предшественников синтезируется пуриновый
скелет и пиримидиновое ядро.
3. Как протекает катаболизм пиримидиновых и пуриновых оснований, характер и пути удаления конечных продуктов, а также нарушения обмена
пуриновых и пиримидиновых оснований.
4. Основные этапы биосинтеза гема, глобина и гемоглобина, функции гемоглобина и нарушения его синтеза
5. Распад гема, пути обезвреживания билирубина и нарушения его обмена.
ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ:
1. Изобразить схему переваривания нуклеопротеинов в желудочно-кишечном тракте.
2. Изобразить схематически пуриновый скелет, указать происхождение его
элементов.
3. Изобразить структурными формулами биосинтез пиримидинового ядра.
4. Изобразить структурными формулами синтез цитидиловых нуклеотидов
из УТФ и тимидиловых – из дУМФ.
5. Дезоксинуклеотиды образуются из рибонуклеотидов за счет восстановления остатка рибозы (донор Н-групп – тиоредоксин). Написать суммарную схему по образцу:
АДФ  дАДФ  дАТФ
ГДФ 
ЦДФ 
УДФ 
6. С какой целью в практике используются ингибиторы синтеза
дезоксирибонуклеотидов?
7. Изобразить структурными формулами катаболизм пуриновых нуклеотидов.
8. Назвать типы гиперурикемий.
9. Назвать факторы, обусловливающие классическую подагру.
10. Назвать генетические энзимдефекты, приводящие к урикемии.
11. Энзимдефект, обусловливающий синдром Леша-Нихана.
12. Назвать факторы, вызывающие вторичные гиперурикемии.
13. Энзимдефект, обусловливающий наследственную оротацидурию, назвать биохимические последствия этого дефекта.
14. Какой механизм препятствует избыточному образованию  - или цепей глобина – белковой части гемоглобина?
15. Перечислить основные этапы синтеза гема и назвать ферменты процесса.
69
16. Какие ферменты синтеза гема тормозит конечный продукт процесса?
17. Как обеспечивается транспорт кислорода и монооксида углерода гемоглобином?
18. Что лежит в основе гемоглобинопатий?
19. Написать формулу врожденного дефекта гемоглобина, сопровождающегося серповидноклеточной анемией.
20. Дефект, лежащий в основе М-гемоглобинопатий?
21. Дефекты, вызывающие талласемии?
22. Какие дефекты приводят к развитию порфирий?
23. Уметь нарисовать схему катаболизма гемоглобина в тканях с указанием локализации процессов.
24. Нарисовать схему превращений билирубина с указанием локализации
процессов.
25. Детально разобраться с понятиями «прямой», «непрямой», «связанный», «несвязанный (свободный)» билирубин, уробилин, стеркобилин. Какие термины являются синонимами?
26. Разобраться в различиях и причинах различий между надпеченочной,
печеночной и подпеченочной желтухами с помощью самостоятельно составленной схемы.
Лабораторные работы:
1. Определение содержания общего и прямого билирубина в сыворотке
крови.
2. Определение содержания мочевой кислоты в сыворотке крови.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Контрольные задачи:
Укажите место радиоактивной метки в пуриновом ядре, биосинтез
которого протекал в присутствии глутамина: а) содержащего радиоактивный углерод в -положении; б) радиоактивный азот в аминогруппе; в) радиоактивный азот в амидогруппе.
Укажите место радиометки в пиримидиновом основании, биосинтез
которого протекал в среде, содержащей углекислоту с радиоактивным
углеродом.
Урацил, содержащий в положении 6 радиоактивный атом углерода,
подвергся распаду в тканях при нормальном течении процесса. В составе какого соединения и в какой функциональной группе обнаружится
14
С?
У пациента Р. на фоне описторхозной инвазии развилась механическая
желтуха. Какие сдвиги обнаружатся в крови и моче, если функция печеночной ткани не нарушена?
У поступившего в приемное отделение пациента Н. развилось тяжелое
гемолитическое состояние. Какие сдвиги в пигментном обмене будут
наблюдаться?
Пациент Л., обратился к участковому терапевту с жалобами на потемнение мочи и желтушность кожных покровов. Какие вопросы сле70
дует адресовать пациенту, стоит ли назначать дополнительные лабораторные анализы для уточнения диагноза и оценки тяжести состояния?
7. Почему больным с гиперурикемией (классической подагрой) противопоказаны: а) кофе; б) алкоголь, особенно красные вина и темное пиво; в)
мясные продукты, в том числе приготовленные из внутренних органов?
ЗАНЯТИЕ XXI (итоговое).
Систематизировать полученные при подготовке к занятиям
XVIII - ХХ сведения и составить цельное представление о метаболизме белков.
1. Почему отсутствие или недостаток триптофана или лизина в пище ведет
к тяжелым последствиям?
2. На каком принципе основано деление аминокислот на заменимые и незаменимые?
3. Достаточно ли вводить в суточную порцию рациона белок в количестве,
соответствующем коэффициенту изнашивания? Аргументированный ответ.
4. Каким является азотистый баланс при полном белковом голодании и каким он станет при введении 40 г белка в сутки?
5. Почему при стабильно отрицательном азотистом балансе (на фоне полного белкового голодания) введение белка в суточной дозе, не достигающей потребности, не обеспечивает азотистого равновесия?
6. Как скажется на переваривании белков дефицит пепсина, если остальные протеолитические ферменты в достатке? Аргументируйте ответ.
7. Как скажется на переваривании белков обширное удаление тонкого кишечника? Аргументированный ответ.
8. Аланин с рационом поступает в организм в 3-кратном избытке. Что происходит с избытком? Показать в структурных формулах.
9. Показать, посредством каких процессов организм может восстановить
дефицит глутаминовой и ацетоуксусной кислот при достаточном содержании других аминокислот (структурные формулы).
10. Изобразить структурными формулами и рассчитать энергетический
эффект окислительного дезаминирования глицина.
11. Изобразить структурными формулами биосинтез мочевины и показать
на схеме связь орнитинового цикла с процессами окислительного дезаминирования и переаминирования аминокислот.
12. Изобразить схематически связь между процессами, обеспечивающими
баланс аминокислот.
13. Изобразить структурными формулами процесс биосинтеза норадреналина.
71
14. Составить таблицу с графами: 1. биологически активный амин; 2.
предшественник; 3. энзим, участвующий в образовании; 4. функция; 5.
структуры, на которые влияет амин.
15. Составить схему обезвреживания билирубина с указанием уровней,
нарушение которых ведет к патологии билирубинового обмена.
16. Составить дифференциально-диагностическую таблицу важнейших
врожденных нарушений обмена аминокислот, включающую следующие
графы: 1) наименование патологии; 2) энзимдефект; 3) субстраты, обмен
которых нарушен; 4) субстраты, уровень которых в тканях изменяется; 5)
ведущие клинические признаки.
17. Составить дифференциально-диагностическую таблицу желтух в зависимости от уровня, на котором нарушен обмен билирубина (на отдельном листке - приложить).
18. По следующим данным аргументировать предположения о характере
патологии: кожные покровы и конъюнктивы желтушны, зуд, кал обесцвечен, гипербилирубинемия за счет прямого и связанного билирубина, билирубинурия.
19. Какая дополнительная информация необходима для постановки диагноза, если известно, что у больного имеется легкая желтушность кожных
покровов и конъюнктив, кал обычной окраски?
20. Назвать аллостерический фермент и аллостерический эффектор синтеза
гема.
21. Назвать состояния, сопровождающиеся избыточным накоплением и
усиленным выведением промежуточных продуктов синтеза гема.
22. Заполнить таблицу со следующими графами: 1) типы порфирий; 2) молекулярный дефект; 3) накапливающиеся в крови и моче продукты; 4) особые признаки признаки.
23. О чем свидетельствует повышение в крови уровня мочевой кислоты?
1.
2.
3.
4.
Контрольные задачи:
Энерготраты человека, который выделяет в сутки 18 г азота в форме
мочевины, - 4000 ккал. Какая часть суточного расхода энергии обеспечивается белком?
В крови повысился уровень глутамина, увеличилось количество аммонийных солей и мочевины в моче, одновременно снизился уровень глутаминовой кислоты в крови. Оцените эти сдвиги.
Через сосуды переживающей печени перфузируют жидкость, содержащую углекислый газ и аммиак. Как изменяется содержание этих соединений в оттекающей жидкости, какой продукт появляется в ней, как
изменится процесс при блокаде тканевого дыхания, что произойдет при
последующем добавлении в перфузируемый раствор АТФ?
В составе каких соединений обнаружится маркированный азот аммиака, инкубируемого с печеночной тканью, которая сохраняет тканевое
дыхание (назвать промежуточный и конечный продукт).
72
5. Найдите место радиометки в пуриновом ядре, биосинтез которого осуществляется в присутствии аспарагиновой кислоты, меченной по азоту;
муравьиной кислоты, меченной по углероду; глицина, меченного по
азоту и α-углероду; глутамина, меченного по азоту; углекислоты, меченной по углероду.
6. Найдите место радиометки в пиримидиновом основании, биосинтез которого осуществляли в присутствии аммиака, меченного по азоту; углекислоты, меченной по углероду; аспарагиновой кислоты, меченной
по азоту.
7. Урацил, содержащий в положении 1 радиоизотоп азота, а в положении
6 – радиоизотоп углерода, подвергся распаду в тканях. В составе каких
продуктов и в каких позициях обнаружатся метки?
8. При каком состоянии можно наблюдать гипербилирубинемию преимущественно за счет связанного билирубина при одновременном исчезновении уробилиногена из крови и мочи?
9. Уровень свободного билирубина в крови выше нормы, связанного – не
изменен, повышено содержание уробилиногена в моче, окраска кала
обычная. Назовите причину изменений и их механизм.
Практические навыки:
Знать:
1. Критерии пищевой ценности белков. Представлять, употребление каких продуктов и в каком количестве сможет покрыть суточную потребность в белке.
2. Механизмы развития желтух. Дифференцировать понятия «прямой»,
«непрямой», «свободный», «связанный» билирубин, уробилин, стеркобилин.
3. Механизмы развития подагры. Особенности диеты при гиперурикемиях.
4. Способы обезвреживания аммиака. Особенности диеты при болезнях
печени, сопровождающихся ее функциональной недостаточностью.
Уметь:
1. По лабораторным данным отдифференцировать типы желтух и
иметь представление о причинах их развития.
2. Интерпретировать показатели содержания в крови мочевины и мочевой кислоты.
3. Оценить показатели активности в крови аланин- и аспартатаминотрансферазы.
73
ТEMA: «БИОМОЛЕКУЛЫ С ПРЕИМУЩЕСТВЕННО РЕГУЛЯТОРНЫМИ ФУНКЦИЯМИ.»
(Занятия XXII - XХVI)
ЦЕЛЬ: 1) усвоить принципы, на основании которых биологически активное соединение может быть отнесено к классу «Витамины», изучить механизмы участия витаминов в обменных процессах, механизмы нарушений
обмена при дефиците витаминов и возникающие при этом биохимические
сдвиги; 2) изучить классификацию и номенклатуру гормонов, механизмы
их действия, органы-мишени, эффекты, возникающие под их влиянием.
ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЕ ВОПРОСЫ: 1. Какие признаки позволяют отнести биологически активное вещество к классу витаминов, к витаминоподобным соединениям? 2. Классификация витаминов. 3. Что представляет
собой кофермент, что обозначают как коферментную функцию витаминов,
назовите коферменты, содержащие тиамин, рибофлавин, пантотеновую
кислоту, никотиновую кислоту, пиридоксин и процессы, в которых они
участвуют? 4. Назвать важнейшие источники витамина ..........., суточную
потребность, процессы, в которых он участвует, его коферментную форму
(если она известна), биохимические сдвиги при гипер-, гипо-, и авитаминозе (вопрос может быть отнесён к каждому отдельному витамину). 5. Какие витамины или их коферментные формы участвуют в транспорте протонов и электронов по дыхательной цепи? 6. Какие витамины (витаминоподобные вещества) и каким путем определяют соотношение между синтезом триглицеридов и фосфолипидов в печени? 7. Как связан процесс светоощущения с обеспеченностью организма витамином А? 8. Опишите последовательность превращений 7-дегидрохолестерола в организме и связь
его с обменом кальция. 9. Какие реакции, связанные с тромбинообразованием, зависят от витамина К? 10. Сформулируйте понятие «Антивитамины», назовите принцип их классификации и механизмы действия. 11. Какие биологически активные соединения можно называть гормонами? На
чем основана их номенклатура и классификация? 12. В какой последовательности взаимодействуют гормоны в управлении метаболизмом (характер соподчиненности)? 13. Какими путями реализуются эффекты гормонов
на органы-мишени (механизм действия гормонов)? 14. Назовите нейрогормоны гипофиза, их органы-мишени и эффекты. 15. Назовите гормоны
аденогипофиза, охарактеризуйте эффекты тиреотропина, расскажите, как
регулируется его продукция и каковы его функции. 16. Как регулируется
продукция АКТГ? Какие функции он выполняет? 17. Назовите гонадотропные гормоны аденогипофиза, их мишени и опишите эффекты. 18.
Опишите этапы и регуляцию продукции тироксина и трийодтиронина, их
эффекты на метаболизм. 19. Как регулируется продукция паратгормона и
кальцитонина, какие виды обмена и в каких тканях они регулируют? 20.
Охарактеризуйте природу гормонов коркового и мозгового вещества
надпочечников, их влияние на обменные процессы. 21. Опишите гормо74
нальную регуляцию овогенеза, функцию желтого тела, взаимодействие гонадотропных гормонов, эстрогенов, прогестерона в осуществлении подового (оварио-менструального) цикла у самок. 22. Экскреторная и инкреторная функции семенников (сперматогенез и андрогены). 23. Биологическое значение инкреторного отдела поджелудочной железы: молекулярные
механизмы влияния инсулина на метаболизм глюкозы, липогенез и протеиногенез; функции глюкагона (стимуляция глюконеогенеза, торможение
элонгации или терминации в биосинтезе белка; активация протеолиза).
ИСТОЧНИКИ: Конспекты лекций, учебник биохимии А. Я. Николаева,
1989, с. 167-172, 351-358, 384–398; учебник биохимии А.Ш.Бышевского,
О.А.Терсенова, 1994, с. 134-162; учебник биохимии Т.Т.Березкина,
Б.Ф.Коровкина, 1998, с. 204 - 297.
ЗАНЯТИЕ XXII.
Усвоить, что:
1. Витамины – это группа низкомолекулярных биологически активных
соединений различной химической природы, являющихся микронутриентами, имеющими общие функциональные особенности.
2. Изучить принципы номенклатуры и классификации витаминов.
3. Изучить биологическую роль водорастворимых витаминов.
ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ:
1. Заполнить характеристику класса: «К витаминам относят низкомолекулярные органические вещества, характеризующиеся тем, что они
…………….»
2. Проставить против тривиальных названий водорастворимых витаминов
их наименования по системе IUPAC и буквенные обозначения:
Название
IUPAC
Анейрин
Рибофлавин
Пантотеновая кислота
Антипеллагрический фактор
Пиридоксин
Биотин
Фолиевая кислота
Цианкобаламин
Витамин проницаемости
Антицинготный фактор
3. Составить таблицу на развернутом листе по схеме:
75
Б
уквы
Водорастворимые
витамины
Источники в
питании
Суточная
потребность
Коферментные
формы, функции
Признаки
дефицита
Биохимические сдвиги
при дефиците
4. Назвать коферментные формы цианкобаламина и катализируемые реакции.
5. Назвать коферментные формы фолиевой кислоты и катализируемые реакции.
6. Каким образом взаимосвязаны превращения витаминов В12 и Вс?
7. Назвать предположительные механизмы капилляроукрепляющего действия фактора проницаемости (биофлавоноидов).
8. Перечислить процессы, в которых участвует витамин С.
9. Каков механизм разрыхления соединительной ткани при цинге?
10. Почему недостаточность витамина С проявляется плохим заживлением
ран?
11. В связи с чем большинство пероральных препаратов железа выпускают
в комплексе с аскорбиновой кислотой?
12. Какой витамин участвует в катализе начальной реакции образования
жирных кислот из ацетил-КоА?
13. Недостаток какого витамина приводит к торможению реакций взаимопревращения аминокислот?
14. Почему недостаток триптофана в пище может привести к развитию гиповитаминоза? Какого?
15. Биологическое значение рибофлавина.
16. Понятие о гипер-, гипо- и авитаминозах. Причины развития.
17. Перечислить экзогенные и эндогенные факторы, приводящие к развитию гиповитаминозов.
Лабораторные работы:
1. Реакция восстановления рибофлавина.
2. Проба с медью на никотиновую кислоту.
1.
2.
3.
4.
Контрольные задачи:
Почему при недостаточной скорости фосфорилирования тиамина замедляется пентозный путь превращения углеводов?
Можно ли компенсировать сдвиги, обусловленные В1 – авитаминозом,
за счёт усиленного распада белков, если считать, что основная масса
продуктов превращения аминокислот поступает в ЦКТ, минуя стадию
пировиноградной кислоты?
Какие субстраты служат источником водорода в цепи ферментов
тканевого дыхания при недостаточности никотиновой кислоты?
Какие сдвиги произойдут в обмене веществ при дефиците витамина
В3?
76
5. Какие витамины участвуют в тканевом дыхании?
6. Продемонстрируйте на примере окислительного декарбоксилирования
пировиноградной кислоты взаимодействие витаминов (тиамин, рибофлавин, пантотеновая кислота, никотиновая кислота).
7. Какие витамины имеют отношение к гемопоэзу?
8. Почему при недостатке тиамина замедляются процессы синтеза, сопровождающиеся реакциями восстановления (гидрирования)?
9. Выбрать правильные выражения из нижеперечисленных: а) источником никотиновой кислоты является хлеб, крупы, мясные продукты,
дрожжи; б) витамин В12 – предшественник липидов; в) все витамины
содержат аминогруппу; г) недостаточное поступление в организм витаминов вызывает авитаминоз; д) эндогенные гиповитаминозы возникают при недостаточном поступлении витаминов с пищей; е) синнергистом витамина С является витамин Р.
ЗАНЯТИЕ XXIII.
Усвоить, что:
1. К жирорастворимым относят витамины групп А, К, D, Е.
2. Дефицит жирорастворимых витаминов нередко связан не с их недостатком в рационе, но с нарушением процесса всасывания.
3. Гипервитаминозы D и А имеют очень тяжелые последствия.
4. Изучить биологическую роль жирорастворимых витаминов и нарушения обмена при их дефиците.
5. Изучить биологическую роль некоторых витаминоподобных соединений и получить представление об антивитаминах.
ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ:
1. Проставить против тривиальных названий жирорастворимых витаминов
и витаминоподобных веществ наименования по системе IUPAC и буквенные обозначения:
Название
IUPAC
Аксерофтол
Антирахитический фактор
Антистерильный фактор
Антигеморрагический фактор
Холин
Липоевая кислота
Оротовая кислота
Пангамовая кислота
Незаменимые жирные кислоты
Противоязвенный фактор
77
Б
уквы
2. Составить на развернутом листе таблицу согласно схеме:
Жирорастворимый витамин
или витаминоид
Источники
Суточная
потребность
Нарушения при дефиците
Клинические приБиохимические
знаки
сдвиги
3. Закончить фразу: «Антивитамины – вещества, затрудняющие ...».
4. На какие две группы можно разделить антивитамины по механизму действия?
5. Назовите антивитамины, широко использующиеся в предупреждении
внутрисосудистого тромбообразования. Охарактеризуйте механизм их
действия.
6. Механизм противомикробного действия сульфаниламидов.
7. Изобразить с помощью структурных формул образование ретиналя из
каротина.
8. Сопоставить суточную потребность в ретиноле и -каротине.
9. Перечислить процессы, контролируемые витамином А.
10. Предполагаемый механизм ксерофталмии и кератомаляции.
11. Перечислить проявления гипервитаминоза А.
12. Назвать последовательные превращения 7-дегидрохолестерола в активную форму витамина D.
13. Назвать функции 1,25-дигидрооксихолекальциферола.
14. Где (в каких тканях) реализуется эффект активной формы витамина D
на обмен кальция?
15. Почему некоторые заболевания почек сопровождаются нарушением
кальциевого обмена?
16. Какой этап превращений витамина D контролируется паратгормоном?
17. Клинические и биохимические проявления гипервитаминоза D.
18. Закончить фразу: «Основная функция токоферола - торможение …….».
19. С чем связаны развитие столь разнообразных клинических ситуаций,
как гемолитическая анемия у недоношенных детей, атрофия семенников,
рассасывание плода на ранних сроках беременности и мышечная дистрофия при Е-авитаминозе?
20. Назвать биохимический процесс, протекающий при участии витамина
К.
21. Почему при механической желтухе снижается свертываемость крови?
22. Закончить фразу: «Витаминоподобные вещества сходны с витаминами,
однако ……….».
23. Почему при дефиците донаторов метильных групп может развиться
жировое перерождение печени?
24. В каких процессах участвует липоевая кислота?
25. Почему антигистаминные свойства витамина U обеспечивают его противоязвенную активность?
78
26. На каком основании полиненасыщенные жирные кислоты относят к
витаминоподобным (витамин F) веществам?
27. Почему специфические антивитамины можно рассматривать как эффекторы ферментов и к какому классу эффекторов они относятся?
Лабораторные работы:
1. Обнаружение витамина А реакцией с серной кислотой.
2. Обнаружение витамина D анилиновой пробой.
Контрольные задачи:
1. Выбрать из приведённых ниже характеристик имеющие отношение к
классу «витамины»: а) синтез осуществляется преимущественно в печени; б) синтез протекает преимущественно вне организма; в) осуществляют механохимические превращения; г) активны в малых количествах; д) оказывают влияние на различные химические процессы в организме; е) осуществляют пластическую функцию; ж) влияют на обмен
в качестве энергетического материала; з) не являются пластическим
веществом; и) недостаток в питании ведет к специфическим нарушениям.
2. Что необходимо для превращения провитамина D в витамин D?
3. Почему при недостаточном желчеобразовании могут развиться гиповитаминозы, какие?
4. Окажет ли витамин К коагулирующий эффект при обработке им кровоточащей раны?
5. К какому препарату следует прибегнуть для борьбы с кровоточивостью у больного с закупоркой желчных протоков?
6. Почему витамин К не оказывает влияния на свертывающую активность крови в пробирке? Почему влияние витамина К при введении его в
организм проявляется лишь через 12-24 часа?
7. Какие продукты следует рекомендовать при А-гиповитаминозе, Dгиповитаминозе, Е-гиповитаминозе?
8. С чем связана необходимость вводить дополнительно витамин К,
назначаемый перорально? Как повысить свертывающую активность
крови, снижение которой вызвано антикоагулянтами непрямого действия из числа антивитаминов К?
ЗАНЯТИЕ XXIV.
Усвоить, что:
1. Гормоны – регуляторы продукции или активности ферментов – в отличие от витаминов образуются в специализированных органах организма и
воздействуют на течение обменных процессов на расстоянии от места продукции.
2. В зависимости от природы их разделяют на ряд групп, отличающихся по
механизмам действия.
79
3. При большом разнообразии структуры гормонов, их эффект реализуется
всегда через изменение скорости образования или активности ферментов.
4. Гормоны отличаются значительной специфичностью эффекта, обусловленной наличием в клетках специфических гормональных рецепторов.
5. Изучить эффекты гормонов гипоталамуса и гипофиза на уровне органовмишеней, регуляцию их образования, механизмы действия.
ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ:
1. Зачеркнуть не относящееся к характеристикам гормонов: «Гормоны поступают с пищей, образуются в процессах переваривания белков, образуются в железах внутренней секреции, выделяются в кровоток или лимфу,
всасываются в тонком кишечнике и оказывают активирующее угнетающее
регуляторное воздействие на метаболизм клетки».
2. Оставить только верные утверждения: «Для гормонов характерны: дистантность действия; действие только в месте продукции; эффективность
только в месте выделения в кровоток; замедленная скорость образования;
высокая скорость образования и инактивации; малая скорость инактивации; инактивация в месте образования; высокая биологическая активность; воздействие на химические реакции за счет образования комплексов с субстратами; только прямое влияние на ферменты; роль передатчика информации от нервной системы к клеткам».
3. Гормоноподобные вещества отличаются от гормонов тем, что (оставить
верное утверждение): они образуются вне специализированных органов;
действуют на расстоянии от места образования.
4. Название гормона отражает (зачеркнуть лишнее): место образования,
химическую природу, функцию, пути выведения.
5. Классификация гормонов основана на (оставить верные утверждения):
химической природе; пространственной организации; локализации эффекта; месте образования; механизме действия.
6. Избирательность действия гормонов на орган или ткань обусловлена
(оставить верные утверждения): структурой гормонов; их растворимостью; молекулярной массой; наличием в клетках специфических рецепторов; внешним видом; размерами и устройством клеток.
7. Варианты действия гормонов обусловлены (оставить верное утверждение): структурой клеточной мембраны; местом в клетке, где происходит
передача информации; состоянием билипидного слоя; качеством принятой перед сном пищей.
8. Вписать пропущенное: «Варианты действия гормонов зависят от того,
где в клетке происходит …..».
9. Различают следующие варианты действия гормонов (зачеркнуть лишнее): ядерно-митохондриальный; рибосомальный; мембранный; мембранно-внутриклеточный;
лизосомальный;
цитозольный;
кальканеоокципитальный.
80
10. Какой вариант действия гормонов на клетку характеризуется наличием
вторичного посредника (учитывая, что сам гормон является первичным
посредником между нервной системой и клеткой)?
11. Назвать группы вторичных посредников.
12. Изобразить на рисунке участок цитоплазматической мембраны со
встроенной молекулой аденилатциклазы (обозначить на схеме три ее компонента и участки для связывания цАМФ и цГМФ).
13. Передача информации, источник которой – гормон, происходит по следующей схеме (продолжить): 1. Гормон связывается с рецептором;  2; 
3;  4;  5.
14. Накопление циклических нуклеотидов изменяет активность фермента
по следующей цепочке (продолжить): 1. цАМФ (или цГМФ) активирует
киназы;  2;  3.
15. Влияние циклических нуклеотидов прерывается за счёт их разрушения
ферментами ..................... (назвать), которые отщепляют остаток фосфорной кислоты в цАМФ (цГМФ) и в фосфопротеинах.
16. Скорость процесса, управляемого через аденилатциклазную систему,
зависит от соотношения между скоростью продукции ............................. и
скоростью их ................................. (вписать пропущенное).
17. Механизмы действия гормонов через инозитолтрифосфат и диацилглицерол (как вторичных мессенджеров).
18. Посредник действия гормона – кальций. Назвать последовательно этапы, через которые осуществляется эффект гормона на ферменты.
19. Назвать эндогенные и экзогенные модуляторы действия гормонов.
20. Против названий регуляторного гормона гипоталамуса вписать названия гормонов, продукцию которых они регулируют:
Гормон гипоталамуса
Кортиколиберин
Тиролиберин
Люлиберии
Фоллиберин
Соматолиберин
Пролактолиберин
Пролактостатин
Меланолиберин
Меланостатин
Регулируемый гормон
Адренокортикотропный гормон
21. Подчеркнуть органы-мишени тиреотропина: паращитовидная железа,
trochanter major, надпочечники, щитовидная железа, почки, жировая ткань.
22. Какие процессы в клетках щитовидной железы контролирует тиреотропин?
23. Назвать путь, по которому реализуется эффект тиреотропина. Назвать
вторичный посредник.
24. Вписать недостающее: «Мишени АКТГ – ......................, продукция гормона активируется ................................, ограничивается .............................
81
по
принципу
.......................,
вторичный
посредник
гормона..................................».
25. Вписать недостающее: «Активатор образования ФСГ - .......................,
ингибитор - ........................., мишени - ......................... у самок и
................................ – у самцов».
26. Чем проявляется эффект ФСГ у самок и у самцов?
27. Подчеркнуть верное: продукция ЛГ активируется соматолиберином,
люлиберином, АКТГ; мишень ЛГ у самок – зрелый фолликул, яйцеклетка,
незрелый фолликул, processus mastoideus; мишень ЛГ у самцов – клетки
Лейдига, эпителий семявыносящих канальцев, хрящ ушной раковины.
28. Вписать недостающее: «Мишень пролактина – молочая железа, где
гормон стимулирует.... ........................, и жировая ткань, где гормон стимулирует .................................. Гормон тормозит овуляцию и лютеинизацию,
лимитируя действие ..........................».
29. Вписать недостающее: «Хорионический гонадотропин образуется в
............……..... и действует подобно ........................................».
30.
Продукция
гормона
роста
контролируется
.........…....и
.................(вписать).
31. Какими путями реализуется эффект гормона роста в разных тканях?
32. Назвать мишени, на которые гормон роста действует непосредственно,
и мишени, на которые гормон действует через соматомедины.
33. Назвать гормоны аденогипофиза, контролирующие липолиз.
34. Перечислить гормоны нейрогипофиза.
35. Перечислить мишени вазопрессина.
36. Как реализуется антидиуретический эффект вазопрессина?
37. Назвать мишени окситоцина. Подчеркнуть основной орган-мишень.
38. Назвать тип реализации эффекта вазопрессина и окситоцина.
39. Описать биологическую роль меланотонина, место продукции и предшественника.
Лабораторные работы:
1. Качественная реакция на адреналин.
Контрольные задачи:
1. Какой гормон обладает анаболическим действием, повышая уровень
биосинтеза белков, ДНК, РНК и гликогена: а) вазопрессин; б) гистамин; в) серотонин; г) соматотропин; д) тиреотропин?
2. Какой гормон стимулирует функцию коры надпочечников в биосинтезе
глюкокортикоидов: а) адренокортикотропин; б) тиреотропин; в)
кортиколиберин; г) кальцитонин; д) кортикостерон?
3. Какими реакциями можно воспользоваться для количественного определения очищенного тиреотропного гормона?
82
4. Как изменится активность обменных процессов при избыточном введении тиреотропного гормона животному с удаленной щитовидной железой?
5. Какие изменения вызовет введение АКТГ животному с удаленными
надпочечниками?
6. Как изменится диурез при дополнительном введении вазопрессина (механизмы изменений)?
7. Из представленных предложений выбрать правильные: а) соматолиберин стимулирует секрецию гормона роста; б) вазопрессин обладает
антидиуретическим действием, стимулируя обратный ток воды через
мембраны дистальных канальцев почек, обладает прессорным действием; в) гонадотропные гормоны регулируют секрецию пищеварительных ферментов и соляной кислоты; г) окситоцин – мощный антидиуретический фактор, не влияет на мускулатуру матки; д) тиреотропин – гормон аденогипофиза, гликопротеид, контролирует развитие щитовидной железы и экскрецию в кровь тиреоидных гормонов.
8. Какие гормоны являются производными холестерола: а) пролактостатин; б) эстриол; в) эстрадиол; г) пролактин; д) андростерон?
9. Определите количество адреналина в суточном объеме мочи у больного
сахарным диабетом, если суточный диурез составлял 1800 мл, Ex и Ec
соответственно равны 38 и 30, а для определения взяли 60 мл мочи. Количество адреналина определяют флюориметрическим методом и рассчитывают по формуле
С = 0,25Еx4V/EcV1 ,
где С – количество адреналина в суточном объеме мочи, мкг; Ex - показания флюориметра для исследуемой пробы; Ec – показания флюориметра для стандартного раствора адреналина; V – суточный объем
мочи, мл; V1 – объем мочи, взятый для анализа; 0,25 – количество адреналина в 1 мл стандартного раствора, мкг.
ЗАНЯТИЕ ХХV.
Изучить:
1. Регуляцию образования, механизмы действия и эффекты гормонов щитовидной, паращитовидных и половых желез, надпочечников, поджелудочной железы, эпифиза, тимуса, гормонов желудочно-кишечного тракта.
ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ:
1. Назвать последовательность процессов образования тиреоидных гормонов.
2. Вписать недостающее звено в цепь, регулирующую синтез тиреоглобулина: тиролиберин .................. активация репликации и синтеза мРНК
в клетках фолликулярного эпителия  синтез тиреоглобулина.
83
3. Назвать белки, транспортирующие тиреоидные гормоны в кровотоке.
4. В чем состоит особенность механизма передачи информации клетке тиреоидными гормонами?
5. Под влиянием тиреоидных гормонов в клетке (подчеркнуть верные
утверждения): 1) снижается энергопродукция; 2) увеличивается расход
энергии; 3) падает теплообразование; 4) увеличивается проницаемость митохондриальных мембран; 5) активируется протеиногенез; 6) ускоряются
отдельные этапы трансляции; 7) усиливается липогенез; 8) растет потребление кислорода.
6. Чем обусловлен калоригенный эффект тиреоидных гормонов?
7. Назвать антитиреоидные агенты.
8. Как связана продукция паратгормона с уровнем ионизированного кальция в крови?
9. Назвать мишени паратгормона.
10. Перечислить эффекты паратгормона на уровне почек. 1) увеличение
реабсорбции …….; 2) уменьшение …….; 3) уменьшение экскреции
…………..; 4) ускорение образования …………….
11. За счет чего паратгормон активирует мобилизацию кальция из костной
ткани?
12. Вписать во фразу недостающее: «Эффект паратгормона на всасывание
кальция в желудочно-кишечном тракте реализуется путем повышения способности почек образовывать …………………».
13. Как связана секреция кальцитонина с уровнем кальция в крови?
14. Назвать мишень и посредник действия кальцитонина.
15. Перечислить последовательные этапы образования адреналина.
16. Назвать мишени катехоламинов и тип передачи ими информации в
клетку.
17. В печени и мышцах под влиянием адреналина активируется
................................, в крови возрастет уровень ........................................, в
мышцах накапливается ........................................... (вписать пропущенное).
18. Чем отличается эффект норадреналина на углеводный обмен от эффекта адреналина?
19. Влияние катехоламинов на липидный обмен проявляется ускорением
..............……..., повышением уровня ............................и ............................ в
крови (вписать пропущенное).
20. Назвать три группы кортикостероидов, отличающихся по эффекту на
уровне мишеней.
21. Назвать важнейшие глюкокортикоиды и минералокортикоиды.
22. Назвать предшественник кортикостероидов, источник протонов для их
синтеза и кофактор синтеза.
23. Описать транспорт, экскрецию и механизм действия кортикостероидов.
24. Под действием кортикостероидов в печени активируется глюконеогенез. Влиянием на какие ферменты это обусловлено?
25. Почему при длительном воздействии кортикостероидов может наступать атрофия мышечной и соединительной тканей?
84
26. Каков предполагаемый механизм десенсибилизирующего действия
кортикостероидов?
27. Как влияют кортикостероиды на липидный обмен в печени и в жировой
ткани?
28. Назвать белок-мишень альдостерона в клетках эпителия канальцев.
29. Секрецию инсулина усиливают............................., тормозят –
........................ (вписать).
30. Назвать мишени свободного инсулина.
31. Расположить перечисленные ткани в порядке снижения их чувствительности к инсулину: печень, мышцы, нервная, соединительная ткани.
32. Инсулин по мембранному типу ускоряет транспорт в клетку глюкозы,
аминокислот, ионов кальция, калия и натрия, особенно сильно – глюкозы.
Назвать два возможных механизма ускорения транспорта глюкозы.
33. Детально описать механизм внутриклеточных эффектов инсулина, проявляющихся торможением гликогенолиза, глюконеогенеза и липолиза с
вторичным уменьшением образования кетоновых тел, с ускорением синтеза гликогена, триацилглицеридов и белков.
34. Расположить под соответствующими заголовками следующее: транспорт глюкозы, аминокислот, ионов кальция и калия, гликогенолиз, глюкогенез, липолиз, синтез кетоновых тел, синтез липидов, синтез холестерола,
протеолиз, образование мочевины.
Инсулин в тканях
Активирует
Тормозит
35. Почему дефицит инсулина ведет к увеличению продукции мочевины?
36. Почему при дефиците инсулина ускоряется синтез кетоновых тел и холестерола?
37. Подчеркнуть воздействия, повышающие продукцию глюкагона, и обвести – снижение: рост кальциемии, рост глюкоземии, рост уровня аргинина.
38. Назвать мишени глюкагона.
39. Подчеркнуть эффекты глюкагона: активация катаболизма белка в печени, угнетение протеолиза, угнетение липогенеза, активация липогенеза,
мобилизация гликогена в печени, депонирование кальция, активация кетогенеза.
40. Заполнить таблицу:
Гормонально-активные полипептиды тимуса
Название
Функции
41. Зачеркнуть среди перечисленных гормонов не относящиеся к половым:
гонадотропин, эстрогены, соматостатин, соматомедины, гестогены, андрогены, релаксин, лактотропный гормон.
85
42. Дополнить фразы: 1) Эстрогены продуцируются .........................
2) Их секрецию регулируют непосредственно ........................... и опосредованно - ............................ , а по принципу обратной связи ............................
3) Основные мишени эстрогенов .............................. 4) Функция эстрогенов
на уровне миометрия ..........................., функция эстрогенов на уровне других мишеней ............................... 5) Механизм реализации эффекта эстрогенов состоит в том, ......……………...
43. Вписать пропущенное: «Гестогены продуцируются в .............................,
а важнейший из них - прогестерон – также в............................. Активаторы
продукции - .......………………, мишени – ..............................., механизм
действия – .........................».
44. Место образования и функции релаксина.
45. С наступлением половой зрелости падает продукция меланотонина.
Продукция каких гормонов усиливается в связи с этим?
46. Продолжить схему последовательности взаимодействия гормонов, ведущих к овуляции: Снижение продукции меланотонина вызывает усиленное образование ФСГ и ЛГ  ФСГ инициирует развитие фолликула
..............................
47. Яйцеклетка оплодотворена и имплантирована. Назвать в этих условиях
эффекты прогестерона, хорионического гонадотропина, плацентарного
лактогена.
48. Вписать гормональные характеристики овариального цикла и соответствующие им изменения в фазах маточного цикла.
49. Внести в текст пропущенное: «Главные андрогены - .............……и
.......................– образуются клетками .............………... Их мишени –
..............
...................................
Эффект
реализуется
по
...................................типу. Ускоряя синтез .............................., они стимулируют развитие ......................., рост и минерализацию ....................................,
а в период полового созревания и развитие ..............................Совместно с
ФСГ стимулируют созревание ............................
50. Назвать место образования, химическую природу и эффекты, вызываемые гастрином, секретином, гистамином и холецистокинином.
51. Какие вещества называют антигормонами? Привести примеры их клинического применения.
Лабораторные работы:
1. Влияние инсулина на уровень глюкозы крови.
2. Влияние адреналина на уровень глюкозы крови.
Контрольные задачи:
1. Гомогенат печени в питательном растворе, содержащем все необходимые для жизнеобеспечения компоненты, потребляет в единицу времени на 1 моль кислорода 3 моль неорганического фосфата. После введения в питательный раствор тироксина соотношение изменилось: на
1 моль кислорода потребляется 1 моль неорганического фосфата. С
86
чем связано это явление? Во сколько раз изменился энергетический
эффект гомогената, выраженный в моль АТФ?
2. Как изменится теплопродукция организма при избыточном образовании
или введении извне тироксина? Как это скажется на потреблении
кислорода, почему?
3. С чем связано истощение жировых депо при гипертиреоидизме?
4. Организм подвергся кратковременной физической нагрузке, сопровождающейся интенсивными энерготратами. Какие соединения использовались в качестве условного источника энергии в период усиленной
нагрузки? Как изменилась продукция следующих гормонов: глюкагона,
адреналина, АКТГ? Как изменилось потребление кислорода?
5. В кровоток животного введен избыток инсулина. Как изменилась продукция следующих гормонов: глюкокортикоиды, АКТГ, кортикотропинреализующий фактор, адреналин? В какой последовательности
произошли изменения? Каков их биологический смысл?
6. Можно ли обнаружить катехоламины биуретовой реакцией?
7. В надпочечниках образуется за сутки 0,35 мг альдостерона, что составляет 1,5% от суммы кортикостероидов. Рассчитайте количество кортикостерона и 17-оксикортикостерона, если известно, что
их количество составляет 75% от суммы кортикостероидов.
8. Количество адреналина в мозговом слое надпочечников человека составляет 0,08% массы надпочечников. Каково количество адреналина
в надпочечниках, если известно, что количество норадреналина в
надпочечниках составляет 0,008% (0,8 мг)?
9. Какое заболевание возникает при разрушении коры надпочечников: а)
кретинизм; б) микседема; в) ксерофтальмия; г) болезнь Аддисона; д)
тетания?
ЗАНЯТИЕ ХХVI (итоговое)
Провести самоконтроль теоретического усвоения раздела «Биомолекулы с преимущественно регуляторными функциями».
ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ:
1. Заполнить таблицу, разделив все витамины на группы, близкие по источникам в пищевых продуктах:
Витамины
Пределы суточной
потребности
Пищевые продукты
2. Разделить все витамины на группы с примерно одинаковой суточной потребностью:
87
Витамин (IUPAC и
буквы)
От ….. до ….. мкг
Суточная потребность
От ….. до ….. мг
От ….. до ….. мг
3. Дописать коферментные формы и катализируемые реакции:
Витамин
Коферментные формы
Катализируемые реакции
Тиамин
Рибофлавин —
Пантотеновая кислота
РР
Пиридоксин
Биотин
Фолиевая кислота
Цианкобаламин
4. Перечислить процессы, в которых участвуют аскорбиновая кислота, витамин проницаемости, витамин А, витамин D, витамин Е, витамин К.
5. Изобразить с помощью схемы участие витамина А в светоощущении.
6. Почему при авитаминозе D наступает остеопороз?
7. Почему при заболеваниях почек может развиться рахит?
8. Почему при обтурации желчных протоков развивается кровоточивость?
9. Продолжить фразу: «Эндогенные авитаминозы могут возникать в следующих случаях: ....................................................................................
10. Почему при тяжелых гастритах или их последствиях развивается злокачественное малокровие?
11. Чем обусловлено нарушение структуры мембран при дефиците витамина Е?
12. Чем обусловлена кровоточивость при К- авитаминозе?
13. Чем обусловлена кровоточивость при скорбуте?
14. Сгруппировать гормоны по механизму действия:
Гормон
Механизм передачи информации клетке
Мембранный
МембранноЦитозольный
Смешанный
(локальный)
внутриклеточный
(прямой)
(опосредованный)
15. Сгруппировать гормоны мембранно-внутриклеточного варианта действия по вторичному посреднику:
Гормон
Циклические
нуклеотиды
Са
2+
Вторичный посредник
2,5-олиго-адениловый
нуклеотид
88
Инозитолтрифосфат
Диацилглицерол
16. Составить на отдельном листке схему соподчиненности эндокринных
органов (приложить).
17. Внести необходимое в столбики таблицы:
Инсулин стимулирует
Инсулин ингибирует
18. Закончить фразу «Инсулин снижает гликемию благодаря стимулирующему действию на................................... и угнетающему – на
...............................
19. Тироксин повышает потребление кислорода в связи с активацией
........................................... (внести необходимое).
20. В связи с чем повышается температура тела при гипертиреоидизме?
21. Внести необходимое: «Продукция ............................. повышается, а
........................... – падает при гипокальциемии. Паратгормон обеспечивает
...……………….. кальциемии путем: 1) ............, 2) ……….., 3) ………..».
22. Внести необходимое: «Кальцитонин .......................кальциемию путем:
1) …………, 2) ……….., 3) Предположительно ………….
23. Как взаимодействуют в обмене кальция витамин D и паратгормон?
24. При росте осмотического давления усиливается продукция
............................., что приводит к ограничению диуреза путем активации
............................. в дистальных извитых канальцах и собирательных трубочках нефрона (внести пропущенное).
25. Снижена концентрация натрия в тканях. Продукция какого гормона и
по какой цепочке усилится?
26. Назвать фазы овариального цикла, ориентируясь на представленную
информацию:
Название фазы
Характеристика фазы
Развиваются фолликулы, секретируются эстрогены, наступает овуляция
Функционирует жёлтое тело, секретируется прогестерон
Прекращается секреция эстрогенов и прогестерона
27. Записать овариальные фазы в свойственной им временной последовательности.
28. Вписать изменения состояния матки, соответствующие фазам маточного цикла:
Фаза маточного цикла
Пролиферативная
Секреторная
Фаза инволюции желтого тела
Изменения в матке
89
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Контрольные задачи:
Роль МСГ в регуляции распределения пигмента кожных покровов. Почему избыточная пигментация при болезни Аддисона ослабляется введением кортизона?
Больной Н., 44 года. Жалобы: повышенная утомляемость, сниженный
аппетит, пониженная способность ориентироваться в темноте при
переходе из светлого помещения. Объективно: бледность кожных покровов, высыпания на разгибающихся поверхностях конечностей, сухость конъюктивы глазного яблока. Симптомы курировались повторным введением масляного раствора. Предварительный диагноз и его
лабораторное подтверждение.
Больной К., 18 лет. Жалобы: сонливость, раздражительность, повышенная чувствительность к холоду, вялость и слабость в ногах. Объективно: сухость, шероховатость и шелушение кожных покровов. На
деснах имеются островки красноты, преимущественно около зубов.
Отмечается легкая кровоточивость десен, особенно над резцами. По
данным манжеточной пробы снижена резистентность капилляров. О
каком гиповитаминозе идет речь? Чем подтвердить предварительный
диагноз?
Больной В., 25 лет. Поступил с признаками токсического отравления.
Из анамнеза: через 1,5 дня после употребления овощного салата, заправленного растительным маслом, появилась резкая слабость,
t0=390С, тошнота, рвота и запор. Объективно: гиперемия склер, множественные петехии на предплечьях, голенях и стопах. Лабораторно:
содержание Са и щелочной фосфотазы в крови резко повышено, снижен удельный вес мочи, альбуминурия, лейкоцит- и эритроцитурия.
Предварительный диагноз.
Из приведенных выражений выберите правильные: а) витаминU – производное изоаллоксазина; б) естественным антагонистом витамина К
является гепарин – гетерополисахарид, вырабатываемый в тканях печени, легких, задерживающий процесс свертывания крови; в) суточная
потребность в витамине В6 составляет 2-3 мг; г) витамин В6 является производным стеролов; д) источником витамина С является преимущественно пища растительного происхождения.
Из приведенных выражений выберите правильные: а) лютеотропин
вызывает у самок разрыв фолликулов с образованием желтого тела, у
самцов стимулирует развитие интерстициальной ткани и секрецию
тестостерона; б) гастрин не оказывает влияния на секрецию тиреоидных гормонов; в) гонадотропные гормоны регулируют секрецию пищеварительных ферментов и соляной кислоты; г) кальцитонин обладает гипокальциемическим и гипофосфатемическим действием; д) инсулин образуется из проинсулина в -клетках островков Лангерганса.
Из приведенных выражений выберите правильные: а) инсулин не оказывает влияния на обмен жиров; б) тестостерон усиливает задержку
азота в организме и интенсивность образования новых белков; в) со90
матомедины – медиаторы действия СТГ в организме – стимулируют
включение сульфатов в хрящи, тимидина в ДНК, пролина в коллаген,
уридина в РНК; г) окситоцин используется в медицине для облегчения
родов, так как обеспечивает сокращение мышц матки; д) кортикостерон регулирует обмен воды и минеральных веществ.
8. Выберите правильные сочетания ключевых слов и завершающих их частей предложений: А – Никотинамид; Б – Тиамин; В – Рибофлавин; Г
– Пантотеновая кислота; Д – Пиридоксальфосфат. а) входит в состав транскетолазы; б) является составной частью кофермента,
способного присоединять и отдавать атомы водорода по изоаллоксазиновому кольцу; в) синтезируется в организме животных из триптофана; г) участвует в качестве кофермента в реакциях трансаминирования и декарбоксилирования аминокислот; д) входит в состав кофермента А.
9. Какой гормон повышает кровяное давление в почках за счет сужения
почечных артерий: а) серотонин; б) гистамин; в) адреналин; г) ангиотензин; д) тестостерон?
Практические навыки:
Знать:
1. Какие причины могут приводить к развитию гиповитаминозов.
2. Внешние признаки гиповитаминозов.
3. Признаки гипервитаминозов А и D.
4. Что гормональная терапия должна проводиться по строгим показаниям. Помнить, что экзогенные гормоны, вмешиваясь в обменные процессы, нарушают механизмы саморегуляции и могут привести к необратимым последствиям!
5. Фазы менструального цикла и его регуляцию.
Уметь:
1. Интерпретировать результаты исследования крови на уровень отдельных гормонов.
ТЕМА: «СВЯЗЬ ОБМЕННЫХ ПРОЦЕССОВ.»
ЦЕЛЬ: 1) усвоить, что обмен веществ, несмотря на разнообразие химических превращений – единый процесс; 2) изучить пути взаимосвязи (общие
пути, общие метаболиты) обмена белков, липидов и углеводов; 3) вспомнить пути регуляции направленности и интенсивности обменных процессов. Роль витаминов, гормонов и других биологически активных веществ.
ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЕ ВОПРОСЫ: 1. Генерация энергии как процесс,
объединяющий метаболизм белков, липидов и углеводов. 2. Интеграция
всех видов обмена веществ через образование строительных блоков и вос91
становительных эквивалентов. 3. Общность механизмов регуляции обменных процессов для биосинтеза.
ИСТОЧНИКИ: конспекты лекций, учебник биохимии А.Ш.Бышевского,
О.А.Терсенова, 1994, с. 219-222; учебник биохимии Т.Т.Березкина,
Б.Ф.Коровкина, 1998, с. 545-551.
ЗАНЯТИЕ XXVII (семинар)
К занятию подготовить следующие вопросы:
1. Механизмы высвобождения и запасания энергии в живом организме.
2. Пентозофосфатный путь превращения углеводов (ПФП) как поставщик
НАДФ·Н+.
3. Общие промежуточные продукты превращения глюкозы, липидов и
аминокислот как строительные блоки в процессах синтеза.
4. Ключевой фермент метаболического пути как объект регулирования
скорости процесса.
5. Факторы, определяющие активность ферментов.
ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ:
1. Изобразить на развернутом листе схему, иллюстрирующую общие и
частные пути метаболизма углеводов, липидов и аминокислот.
2. Выделить красным шрифтом общие метаболиты углеводного и липидного обменов.
3. Обвести, синим те метаболиты, которые являются общими для обмена
углеводов, липидов и аминокислот.
4. На отдельном листе изобразить схему транспорта протонов и электронов
(дыхательная цепь).
5. Изобразить схематически расположение дыхательной цепи во внутренней мембране митохондрий и показать, как транспорт протонов и электронов приводит к возникновению разницы потенциалов, каким образом это в
свою очередь приводит к синтезу АТФ.
6. Вспомнить, что наряду с окислительным фосфорилированием синтез
АТФ может происходить и за счет субстратного фосфорилирования, и показать с помощью структурных формул образование АТФ при превращениях 3-фосфоглицеринового альдегида и фосфоенолпирувата.
7. Изобразить схематически пути использования глюкозо-6-фосфата (метаболит основного пути превращения глюкозы)
8. Каким образом через Г-6-Ф скорость протеолиза связана с уровнем глюкозы в крови?
9. Обмен каких соединений проходит через стадию ацетил-КоА?
10. Для синтеза каких соединений используется ацетил-КоА (непосредственно или продукты его превращений)?
92
11. Привести примеры аллостерических ингибиторов обмена углеводов,
синтеза гема.
12. Привести примеры гормонов, контролирующих метаболизм двух и
трех видов молекул.
13. Привести пример, иллюстрирующий случай, когда влияние гормона на
метаболизм одного типа молекул сказывается на метаболизме двух других
видов молекул.
14. Назвать химические реакции метаболизма, контролируемые тиаминдифосфатом, и изменения в обменных процессах, возникающие при дефиците этого кофактора.
15. Почему при дефиците витамина Е может возникать недостаточность в
витамине С? Как это скажется на состоянии соединительной ткани?
16. Назвать универсальный конечный продукт метаболизма. Объяснить каким образом он объединяет обмен пуринов и обезвреживание аммиака, образующегося при окислительном дезаминировании аминокислот.
Контрольные задачи:
1. В организм введён аланин, содержащий в положении 2 радиоуглерод
(14С). Как мог оказаться этот атом углерода в составе молекулы гликогена?
2. В организм введён глицин, содержащий радиоизотоп азота. Через некоторое время в тканях обнаружена АМФ, содержащая радиоактивный атом азота в положении 1 пуринового ядра. Какой путь в обменных процессах прошёл маркирированный азот?
3. Назовите конечные продукты, в состав которых войдут радиометки,
если в организм вводили:
а) *CH3 – (CH2) – COOH;
б) C6H12O6 , меченную по водороду;
в) CH3 – CH(NH2) – COOH, меченную по азоту.
Примечание: место метки в составе жирной кислоты отмечено знаком
*.
4. Каким путём интенсивность фосфорилирования тиамина может сказаться на интенсивности продукции глюкокортикоидов и, следовательно, на интенсивности глюконеогенеза?
5. К каким соединениям, поступившим с пищей, мог принадлежать радиоуглерод, если радиометка обнаружена в составе 3 – фосфоглицеринового альдегида и продуктов его превращения?
6. К каким соединениям, поступившим с пищей, мог принадлежать радиоуглерод, если радиометка обнаружена в составе ацетил – СоА, но не
обнаруживается в пирувате?
7. Каким образом недостаток глюкозы в клетках сказывается на кетогенезе? Описать механизм.
8. Какими путями глюкоза может восстанавливать недостаток аминокислоn? Описать промежуточные продукты. О каких аминокислотах
идет речь?
93
9. Каким образом недостаток белка в питании скажется на состоянии
липидного и углеводного обменов?
ТЕМА: «БИОХИМИЯ ТКАНЕЙ.»
(Занятия XXVIII - XXXV)
ЦЕЛЬ: 1) усвоить, что помимо универсальных механизмов обменных процессов, отдельным органам и тканям присущи индивидуальные особенности протекания метаболизма; 2) изучить водные сегменты организма, механизмы, обеспечивающие их гомеостаз, биологическую роль электролитов, патохимические сдвиги в водно-солевом обмене; 3) изучить роль печени в регуляции обмена белков, липидов, углеводов, обезвреживании
токсических и чужеродных соединений, усвоить биохимические критерии
нарушения структуры и функции гепатоцитов; 4) ознакомиться с надмолекулярной и молекулярной структурой мышцы, изучить механизм сокращения и энергетический обмен в мышцах; 5) усвоить представления о функциях соединительной ткани и особенностях структуры ее основных компонентов; 6) ознакомиться с организацией и химическим составом нервной
ткани, изучить природу возбуждения и его проведения по аксону, молекулярные механизмы синаптической передачи; 7) ознакомиться с гемостатической функцией, с представлением о компонентах гемостаза, изучить биохимию компонентов гемостаза и принципы лабораторного контроля их состояния в норме и патологии.
ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЕ ВОПРОСЫ: 1. Водные компартменты организма
и принципы их количественной оценки. 2. Способ определения объема интравазального сектора с помощью красителя (синий Эванса). 3. Регуляция
параметров внеклеточной жидкости – осмотического давления и объема. 4.
Описать взаимодействие вазопрессина, альдостерона и натрийуретического
гормона в регуляции параметров внеклеточной жидкости. 5. Шесть основных патологических состояний, вызванных изменением осмотического
давления или объема внеклеточной жидкости – причины, диагностические
критерии. 6. Как проявляется гипер - и гипокалиемия, каковы причины их
развития? 7. Биологическое значение кальция, какими факторами контролируется его содержание? 8. Чем может обуславливаться гипер- и гипокальциемия, чем проявляются эти состояния? 9. Каким образом печень
участвует в обмене веществ (анаболические и катаболические процессы,
детоксикация)? 10. Какими биохимическими сдвигами характеризуются
мезенхимально-воспалительный синдром, синдромы цитолиза и печеночно-клеточной недостаточности? 11. Назвать биохимические признаки, по
которым можно диагносцировать обтурацию желчевыводящих путей. 12.
Истинные и ложные желтухи. Механизм их возникновения, дифференциальная диагностика (по лабораторным данным) надпеченочных, печеночных и подпеченочных желтух. 13. Назвать показатели, определение кото94
рых в крови позволяет судить о состоянии печени (их нормальные значения), опишите функциональные печеночные пробы. 14. Структура мышечной клетки (мышечного волокна) по данным электронной микроскопии. 15.
Структура и взаиморасположение мышечных белков в филаментах. 16.
Механизм сокращения мышцы. 17. Структура и функция высокополимерных образований соединительной ткани (коллаген, эластин, гликозаминогликаны, протеогликаны). 18. Структура и функции фибронектина. 19.
Состав нервной ткани (миелиновая оболочка, нейротрубочки и нейрофиламенты, микрофиламенты). 20. Особенности метаболизма нервной ткани
(углеводы, аминокислоты и белки, нуклеиновые кислоты и липиды). 21.
Проведение и передача нервного импульса (потенциал покоя, потенциал
действия, синапсы, медиаторные вещества). 22. Понятие «Гемостаз», составляющие его компоненты. 23. Охарактеризовать сосудистотромбоцитарный (первичный) гемостаз. В какой последовательности взаимодействуют сосудистая стенка и тромбоциты, какими соединениями
обеспечивается взаимодействие? 24. Чем представлен коагуляционный
(вторичный) гемостаз: перечислить про- и антикоагулянты и назвать их
функции. 25. Изобразить графически последовательность превращения
факторов плазмокоагуляции. 26. На чем основана классификация заболеваний гемостаза, какие группы заболеваний различают? 27. Как связаны
непрерывное свертывание крови, протекающее в условиях физиологической нормы, и диссеминированное внутрисосудистое свертывание крови?
28. С помощью, каких лабораторных приемов можно охарактеризовать общую свертывающую активность и дифференцировать нарушение одной из
фаз свертывания крови? 29. Какова роль витамина К в функционировании
гемостаза, при каких формах коагулопатий имеет смысл его применение?
ИСТОЧНИКИ: конспекты лекций; учебник биохимии А.Я.Николаева,
1989, с. 399 – 481; учебник биохимии А.Ш.Бышевского, О.А.Терсенова,
1994, с. 163 – 218, 252 – 260, 276 – 307; учебник биохимии Т.Т.Березкина,
Б.Ф.Коровкина, 1998, с. 551 – 671.
ЗАНЯТИЕ XXVIII (семинар).
Усвоить:
1. Что жидкости организма компартментализованы, а водные компартменты отличаются по электролитному составу в силу функционирования процессов активного транспорта, избирательной проницаемости и клеточного метаболизма.
2. Что наиболее доступный для исследования компартмент – внеклеточная
жидкость, а наиболее важными ее параметрами являются осмотическое
давление и объем, а также содержание ряда электролитов.
3. Каким образом обеспечивается поддержание водно-электролитного баланса.
95
4. Важнейшие формы патохимических нарушений водно-электролитного
баланса.
ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ:
1. Вписать требуемое: суточная потребность в воде взрослого – ……., суточные потери воды с потом – ……,
мочой – ..….,
путем перспирации – …….. Потребность в воде обеспечивается: с пищей и
питьем – …….. мл/сут., за счет окисления липидов – ……… Общее содержание воды в организме взрослого – ……….. кг на кг массы тела. Из них (в
% от общего содержания) во внутриклеточном сегменте – …….., во внеклеточном сегменте – ………
2. Перечислить требования к веществу, используемому для определения
объема жидкости в организме, в отдельном компартменте.
3. Каков объем плазмы крови у мужчин и женщин?
4. С какими целями в медицинской практике контролируют состояние внеклеточного водного сегмента (компартамента)?
5. Какие два параметра наиболее доступны и информативны для контроля
состояния внеклеточного водного сегмента?
6. Основной фактор, определяющий осмотическое давление: концентрация
хлорида кальция, глобулинов плазмы, хлорида натрия, гемоглобина, серотонина (подчеркнуть верное).
7. Ведущую роль в поддержании осмотического давления выполняют (подчеркнуть правильный ответ) печень, слюнные железы, почки, селезенка,
большой вертел.
8. Скорость выделения хлорида натрия с мочой может колебаться в зависимости от состояния организма и условий от ................. до ..................
ммоль/л.
9. В условиях физиологической нормы при росте осмотического давления
во внеклеточном секторе концентрация хлорида натрия в моче растет, падает (зачеркнуть неверное).
10. Концентрация хлорида натрия в моче контролируется (зачеркнуть неверное) тироксином, АКТГ, вазопрессином, альдостероном, инсулином,
паратгормоном.
11. При росте осмотического давления во внеклеточном сегменте продукция ............................. увеличивается, а при снижении – падает (вписать
название гормона).
12. Увеличилось осмотическое давление. Изложить последовательность событий, которые приведут к его снижению.
13. Как изменится продукция альдостерона в случае, когда избыточная
секреция вазопрессина приведет к значительному снижению осмотического давления?
14. Изложить последовательность событий, направленных на восстановление гомеостаза при снижении концентрации хлорида натрия в тканях.
96
15. Увеличен объем внеклеточной жидкости без изменения концентрации
хлорида натрия, например, после введения изотонического раствора. Какой
гормон обеспечивает нормализацию объема путем усиленного выведения
натрия? Где продуцируется этот гормон, какова его природа?
16. Какие процессы изменяются под действием натрий-уретического гормона?
17. Заполнить таблицу:
Вид нарушения водного обмена
Дегидратация гипотоническая
Дегидратация изотоническая
Дегидратация гипертоническая
Гипергидратация гипотоническая
Гипергидратация изотоническая
Гипергидратация гипертоническая
Концентрация Na+ в плазме
Объем крови
18. Составить таблицу:
Типы дегидратации и гипергидратации
Возможные причины развития патологии
19. Составить таблицу:
Характеристика важнейших электролитов
Электролиты
Натрий
Хлориды
Калий
Кальций
Неорганический фосфат
Магний
Суточное
потребление
Содержание в крови
Сектор распределения
Гормональная
регуляция
Содержание в моче
20. Причинами развития гиперкалиемии являются (зачеркнуть лишнее):
недостаточное выделение (почечная недостаточность), введение избытка
физиологического раствора хлорида натрия, избыточное введение калийсодержащих растворов, гемолиз, ожоги, панкреатит, синдром раздавливания,
почечная кома, избыточное потребление углеводов, недостаточность
надпочечников, резекция тонкой кишки, метаболический ацидоз.
21. Признаки гиперкалиемии (зачеркнуть лишнее): тошнота, рвота, метаболический ацидоз, чрезмерный аппетит, тахикардия, брадикардия, блокада
желудочков, пароксизмальная тахикардия.
22. Вписать цифры: угрожающая гиперкалиемия – выше.................., токсическая – выше............, смертельная – от .......... до ...........ммоль/л сыворотки
крови.
97
23. Гипокалиемию могут вызвать (зачеркнуть лишнее): потери через желудочно-кишечный тракт, потери путем перспирации, потери через почки,
эндокринные заболевания, тяжелые переломы длинных трубчатых костей,
недостаточное поступление калия, введение ингибиторов карбоангидразы,
гипервитаминоз А, дефицит витаминов группы В.
24. Гипокалиемия сопровождается (зачеркнуть лишнее): астенией, адинамией, повышенной возбудимостью, апатией, чрезмерным аппетитом, потливостью, сухостью кожных покровов, снижением кожной чувствительности, тахикардией, снижением артериального давления, кожным зудом.
25. Нормальное содержание калия составляет в плазме крови - ................./л,
в моче - ...................../24 ч, в ликворе – ................../л.
26. Гиперкальциемия сопровождает (зачеркнуть лишнее): наследственно
обусловленную повышенную чувствительность к витамину D, дефицит витаминов А и С, первичный гиперпаратиреоидизм, эктопическое образование паратгормона (карцинома почек и других органов), эмоциональные
воздействия, передозировку витамина D, передозировку сульфаниламидов,
снижение выведения кальция с мочой при почечной недостаточности, избыточное поступление с пищей животных жиров.
27. Подчеркнуть признаки гиперкальциемии: нефролитиаз, нефрокальциноз, отсутствие аппетита, полидипсия, остеопороз, полиурия, икота.
28. Гипокальциемия возникает при (зачеркнуть лишнее): гиперфункции
щитовидной железы, недостаточности паращитовидных желез, гипофункции аденогипофиза, длительной стеаторее, дефиците витамина D, почечной остеодистрофии, тубулопатии с нарушением реабсорбции кальция, недобросовестном отношении к занятиям, состояниях после удаления большей части тонкого кишечника, множественных переломах костей.
29. Гипокальциемия проявляется (зачеркнуть лишнее): чрезмерным возбуждением, гипорефлексией, депрессией, желанием порезвиться, адинамией, наклонностью к тетаническим судорогам.
30. В плазме крови содержится от ............ до ............ммоль кальция на 1 л, в
моче..................ммоль/24 ч; уровень ионизированного кальция крови составляет ................ммоль/л плазмы.
31. Вписать: «Хлорид – важнейший анион .............................. компартмента
(до 90% от общего содержания). Изменения его концентрации следуют за
изменениями концентрации ионов.……………».
32. Гипохлоремия и гиперхлоремия наблюдаются соответственно при гипои гипер ............................................
Лабораторные работы:
1. Определение содержания кальция в крови.
2. Определение содержания хлоридов в крови.
Контрольные задачи:
98
1. Можно ли определить объём циркулирующей крови методом разведения
с помощью хлорида натрия, глюкозы, содержащей радиометку, альбумина, красителя Эванса?
2. Суточный диурез больного около 5000 мл, выражена жажда, усиления
аппетита не отмечено. К какому заключению можно прийти, если содержание сахара в крови равно 7,1 ммоль/л, кетоновые тела не обнаруживаются? Требуются ли дополнительные исследования, какие?
3. Как скажется на водном обмене изолированное поражение печени, сопровождающееся существенным понижением белоксинтезирующей
функции?
4. В результате дегенеративного процесса поражён юкстагломерулярный
аппарат петли Генле и приводящих артериол. Какие изменения и почему
могут возникнуть в водно–солевом обмене?
5. Какие изменения произойдут в водно–солевом обмене при росте гидростатического давления в системе воротной вены, печёночных вен?
6. К каким сдвигам в обмене углеводов, липидов и белков приведёт хронический дефицит йода в питании?
7. В вену кролика ввели 1 мл 1%-ного раствора красителя Эванса. В пробе
крови, взятой через несколько минут, концентрация красителя равна
0,02%. Чему равен объём крови кролика?
8. Оценить состояние водно-электролитного обмена, если известно, что
содержание натрия в плазе крови снижено, его экскреция с мочой повышена, наблюдается полиурия, снижение осмолярного давления плазмы
крови, уменьшение ОЦК, повышенный гематокрит, гиперпротеинемия.
Объем внутриклеточной жидкости увеличен, внеклеточной - снижен.
Назовите причины, приводящие к развитию данной ситуации.
9. Оценить состояние водно-электролитного обмена, если известно, что
содержание натрия в плазме крови и его экскреция с мочой снижены,
наблюдаются полиурия, снижение осмотического давления плазмы крови, уменьшение ОЦК, повышенный гематокрит, гиперпротеинемия.
Объем внутриклеточной жидкости увеличен, внеклеточной - снижен.
Назовите причины, приводящие к развитию данной ситуации.
ЗАНЯТИЕ XXIX.
Усвоить:
1. Что печень принимает и распределяет почти все вещества, проникающие
в организм из пищеварительного тракта.
2. Что эти вещества попадают в клетки печени, подвергаются там превращениям и затем в неизменном виде или в виде метаболитов поступают в
общий кровоток.
3. Что печень служит местом образования желчи, участвуя, таким образом,
в пищеварении, осуществляет биосинтез многих веществ «на экспорт» и
обезвреживание токсических продуктов метаболизма, является местом
99
инактивации многих гормонов, участвует в метаболизме чужеродных соединений и в выделении некоторых продуктов метаболизма с желчью в
кишечник.
4. Что многообразие функций печени связано с особенностями ее кровообращения, структуры и функции гепатоцита и ретикуло-эндотелиальных
клеток органа, представленных тремя типами (купферовскими, эндотелиальными и накапливающими жир клетками).
5. Что существуют четыре лабораторных синдрома в диагностике заболеваний печени, имеющие характерный спектр биохимических показателей:
мезенхимально-воспалительный, гепатоцеллюлярной недостаточности, цитолиза и холестаза.
ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ:
1. Эндоплазматический ретикулум (ЭР) гепатоцита состоит из двух видов
оболочкоподобных систем – шероховатого ЭР и гладкого ЭР. Главная
функция тех и других – синтез белков, преимущественно ............... и
................... на экспорт, синтез липидов, а именно.......................и ...................
Гладкий ЭР ответственен за ...................... нормальных метаболитов и чужеродных соединений.
2. Купферовские клетки расположены в синусоидах, их важнейшая функция – фагоцитоз ……………….. (вписать).
3. Эндотелиальные клетки ограничивают стенки синусоидов, образуя прерывистые пленки, участвуют в процессах …………....
4. Накапливающие жир клетки находятся в промежутках между гепатоцитами и в пространствах Диссе. Их особенность – присутствие капелек
...................... в цитоплазме. Предполагается их участие в синтезе ретикулярных волокон в пространстве Диссе.
5. Элиминированная гепатоцитами глюкоза расходуется: 1) на синтез............................. (до 10 – 15 %); 2) в ............................ (более 60 %); 3) на
синтез ............................(до 30 %).
6. Изобразить с помощью эмпирических формул синтез гликогена из глюкозы в печени.
7. При физиологической гипогликемии печень участвует в сохранении
нормогликемии, расщепляя гликоген путем фосфоролиза (показать процесс
с помощью эмпирических формул).
8. Назвать фермент, катализирующий фосфоролиз.
9. Какие гормоны и через какую систему посредников активируют фосфорилазу гликогена?
10. Глюкозо-6-фосфат, образующийся при фосфоролизе гликогена, может
использоваться по одному из трех путей: 1) по пути ...................... с образованием .....................и..........................; 2) по ............................., ведущему к
образованию рибозо-5-фосфата и восстановлению.......................; 3) расщепляться под действием............................на глюкозу и неорганический
фосфат.
100
11. Почему при избыточном поступлении углеводов с пищей распад липидов в печени замедляется, а при недостаточном – активируется?
12. С чем связана конкуренция между скоростью распада углеводов и липидов в печени?
13. Жирные кислоты проникают в матрикс только после связывания с
................................. (вписать).
14. Назвать промежуточный продукт синтеза жирных кислот, являющийся
ингибитором образования ацилкарнитина.
15. Назвать предшественники карнитина.
16. Какой патологический процесс является следствием дефицита предшественников карнитина?
17. Субстратом синтеза холестерола в печени служит …………, скорость
синтеза повышается при избыточном питании, ведущем к накоплению ацетил-КоА (вписать).
18. Тормозят синтез холестерола в печени ...................и...................(вписать).
19. Распад холестерола в печени и выведение из организма начинаются с
его окисления, которое катализирует фермент ЭР .......................... (вписать).
20. В гепатоцитах синтезируются белковые компоненты липопротеинов
(апопротеины) и накапливаются моно-, ди-, триацилглицериды и фосфатиды. Образование каких липопротеинов это обеспечивает?
21. Так как в печени происходит сгорание большей части жирных кислот,
поступающих из пищеварительного тракта и жировых депо, некоторая
часть ацетил-КоА не успевает сгорать в ЦТК из-за недостатка оксалоацетата. Что происходит с избытком ацетил-КоА? Показать с помощью структурных формул.
22. Какой продукт распада жирных кислот печень экспортирует в другие
ткани?
23. Какой экспортируемый печенью продукт угнетает липолиз в жировой
ткани?
24. При каких обстоятельствах уровень ацетоацета возрастает?
25. Для собственных энергетических нужд печень использует............................, образующиеся при распаде .......................(вписать).
26. Аминокислоты из пищеварительного тракта печень использует: 1) для
биосинтеза……………….; 2) для биосинтеза .......................................
27. Назвать белки, синтезируемые печенью на экспорт.
28. В печени интенсивно протекают процессы трансаминирования, дезаминирования и непрямого дезаминирования при участии системы.........................................................................……………кислота (вписать).
29. Какой фермент гепатоцитов обеспечивает высокую скорость превращения аминокислот?
30. Какое отношение имеет печень к обезвреживанию продукта дезаминирования аминокислот?
31. Назвать типы реакций, обеспечивающих детоксикацию, осуществляющуюся в гепатоцитах.
101
32. Какие типы реакций детоксикации катализируются гидроксилазами
(монооксигеназами)?
33. Какие субклеточные структуры содержат эти ферменты? Как называется фракция гомогенатов клеток, содержащая обрывки мембран эндоплазматического ретикулума?
34. Назвать ферменты конъюгирования и субстраты, использующиеся при
образовании конъюгатов?
35. Как происходит конъюгирование и удаление билирубина?
36. Как называется процесс, обеспечивающий связывание и удаление печенью аммиака?
37. Как происходит инактивация гормонов в печени?
38. Ксенобиотики выводятся частично в .................. виде, частично в виде
продуктов
превращения.
Сильнее
превращениям
подвергаются
............................вещества. Их превращения сводятся к трансформации в
гидрофильные продукты.
39. Продукты гниения аминокислот в кишечнике, поступающие в печень
через портальную систему, выделяются с мочой в неизмененном виде
(это...................... и ..........................), либо образуют коньюгаты с серной или
глукуроновой кислотой (это..........................и.............................), либо подвергаются гидроксилированию с образованием индоксила, который коньюгируется с теми же кислотами (это ............................) и выделяются с мочой
в виде калиевой соли индоксилсульфата (животный индикан).
40. Ферментные комплексы, содержащие микросомальные оксидазы, обеспечивают окислительные превращения лекарственных веществ. Особенность комплексов – потребность в молекулярном кислороде и НАДФН+.
Назвать главный окислительный фермент.
41. Описать последовательные этапы окисления лекарственного вещества
при участии цитохрома Р-450.
42. Назвать группы веществ, индуцирующих активность оксидаз микросомальной фракции.
43. Какое значение в практике может иметь введение индуктора микросомальных оксидаз, например, фенобарбитала?
44. Почему у лиц, интенсивно потребляющих алкоголь, понижен эффект
барбитуратов и других снотворных?
45. Почему большая доза этанола при одновременном приеме барбитуратов
или других снотворных может привести к гибели?
46. Что позволяет называть печень органом-альтруистом?
47. Изменения каких лабораторных показателей свидетельствует о повышении проницаемости мембран или цитолизе клеток печени?
48. Какие лабораторные данные позволяют заподозрить наличие холестаза?
49. Какие биохимические данные свидетельствуют о развитии функциональной недостаточности клеток печени?
50. Лабораторные критерии мезенхимально-воспалительного процесса в
печени.
102
51. Составить дифференциальную таблицу «Биохимические изменения при
разных видах желтух», включив в нее необходимые показатели.
Лабораторные работы:
1. Определение уровня аланинаминотрансферазы в сыворотке крови.
2. Тимоловая проба.
Контрольные задачи:
1. Отдифференцировать тип желтухи, если уровень свободного билирубина в крови выше нормы, связанного – не изменен, моча темного цвета за
счет повышенного содержания уробилиногена, окраска кала обычная.
2. Отдифференцировать тип желтухи, если в крови повышено содержание билирубина как за счет прямой, так и непрямой фракции. Наблюдается гиперферментемия (высокая активность АЛТ, ЛДГ5). Окраска кала снижена, моча темного цвета. С чем связано прокрашивание мочи?
3. Отдифференцировать тип желтухи, если уровень свободного билирубина крови не изменен, связанного - повышен, окраска мочи темная, кал
обесцвеченный. Появление какого продукта в моче можно ожидать?
4. В сыворотке крови снижено содержание мочевины. Какими лабораторными приемами можно подтвердить, что это происходит в результате снижения функциональной активности печени?
5. Почему при заболеваниях печени не рекомендуют употреблять жирные
пищевые продукты и продукты, богатые белком?
6. О чем свидетельствует повышение в крови активности трансаминаз,
общей ЛДГ, ЛДГ5?
7. О развитии диспротеинемии в связи со снижением белоксинтетической
функции печени судят по (выбрать правильное):а) уровню мочевины; б)
уровню билирубина; в) уровню аминотрансфраз; г) тимоловой пробе; д)
уровню холестерина.
8. Активацию синтеза каких ферментов печени стимулирует регулярное
употребление алкоголя (выбрать правильное): а) алкогольдегидрогеназы; б) пероксидазы; в) комплекса Р450; г) алкогольсинтетазы; д) пепсина?
9. В связи с чем описторхозная инвазия сопровождается повышением в
крови уровня щелочной фосфатазы и -глутамилтрансферазы?
ЗАНЯТИЕ ХХХ (семинар).
Усвоить:
1. Надмолекулярную и молекулярную структуру мышечных клеток.
2. Биохимические основы мышечного сокращения.
3. Энергообеспечение мышечных клеток.
4. Метаболизм мышцы в покое, при нагрузках и гипоксии.
103
ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ:
1. Нарисовать черно-белое схематическое изображение мышечной клетки
так, чтобы различались фибриллы с чередованием темных и светлых участков (дисков), линия Х. Обозначить на рисунке саркомер, А - и I – диски, Н
– зону и линию Z.
2. Нарисовать схему поперечного среза мышечного волокна так, чтобы
различались толстые и тонкие филаменты.
3. Какой белок образует толстые филаменты?
4. Как уложены молекулы миозина в толстом филаменте? Нарисовать схематически.
5. Какие белки образуют тонкие филаменты? Нарисовать схему, в которой
можно различить G – и F – актин, а также актиновую нить и тропомиозин.
6. Назвать субъединицы тропонина и их функции
7. Нарисовать схему, включающую саркомер покоящейся мышцы и саркомер сокращенной мышцы. Описать словами различия между ними в состоянии покоя (1), при умеренном (2) и предельном сокращении (3). В чем состоит разница между 1-м и 3-м рисунками?
8. Перечислить последовательность событий, вызываемых приходом потенциала действия на концевую пластинку двигательного нерва.
9. Почему рост концентрации кальция в цитозоле мышечной клетки вызывает движение молекулы тропомиозина по желобку тонкого филамента?
10. Кратко изложить гипотезу, называемую «модель весельной лодки».
11. От чего зависит сила сокращения?
12. Какой фермент и каким путем обеспечивает переход сокращенной
мышцы в состояние покоя?
13. Потребность мышцы в АТФ при сокращении может возрасти примерно
в 1000 раз, (запаса АТФ хватит на 0,5с работы). В этом случае потребление
кислорода отстает от потребности в АТФ и ее поставщиком становится
гликолиз. Какой продукт является аллостерическим активатором гликолиза, через какой фермент реализуется его действие?
14. В какой реакции идет образование АМФ и каким ферментом катализируется этот процесс?
15. Быстрое обеспечение энергией потребности работающей мышцы осуществляется за счет образования креатинфосфата. Назвать фермент, катализирующий образование креатинфосфата и обязательный соучастник
процесса: креатин +.................. креатинфосфат (вписать недостающее).
16. Как изменяется выделение креатина и креатинина при заболеваниях
мышц?
17. Энергетическое обеспечение покоящейся и работающей мышцы. Основные питательные субстраты.
18. Метаболизм мышцы при гипоксии.
Лабораторные работы:
1. Определение уровня креатинфосфокиназы в сыворотке крови.
104
Контрольные задачи:
1. Через 3 ч после острого начала заболевания в сыворотке крови в 2 раза
возросло содержание креатинфосфокиназы, спустя сутки в 2,5 раза
увеличилась активность АСТ и ЛДГ1. Ваш предположительный диагноз.
2. Выбрать правильный ответ. О состоянии клубочковой фильтрации судят по соотношению содержания в крови и моче: а) кератина; б) креатина; в) каротина; г) карнитина; д) креатинина.
3. Выбрать правильный ответ. Причиной трупного окоченения является
недостаток в клетках мышц: а) АТФ; б) АМФ; в) миозина; г) Са 2+; д)
глюкозы.
4. Выбрать правильный ответ. В гладких мышцах при инициации сокращения Са2+ связываются с: а) фосфатидилсерином; б) тропонином; в)
кальмодулином; г) актином; д) Са2+ не принимает участия в сокращении.
5. Среди питательных субстратов мышцы наиболее предпочтительными
являются глюкоза и жирные кислоты. Рассчитайте энергетический
эффект распада 12 моль глюкозы и 6 моль пальмитиновой кислоты в
условиях достаточного кислородного обеспечения (в моль АТФ).
6. Какой белок депонирует кислород в мышечных клетках: а) гемоглобин;
б) спектрин; в) гликоген; г) миоглобин; д) гликофорин?
7. Работающая мышца частично перешла на режим анаэробного гликолиза. Рассчитать, сколько моль АТФ образуется при окислении 45 моль
глюкозы, если по аэробному пути превращается 60% ее общего пула.
ЗАНЯТИЕ XXXI (семинар).
Усвоить:
1. Структуру и функции высокомолекулярных образований соединительной ткани.
2. Типы коллагенов и их пространственную организацию.
3. Биохимические сдвиги соединительной ткани при старении.
4. Понятие «коллагеноз».
ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ:
1. Перечислить четыре класса соединений, представленных нерастворимыми нитевидными структурами.
2. Назвать типы клеток, свойственных соединительной ткани.
3. Назвать особенности организации молекулы коллагена (тропоколлагена).
4. Перечислить особенности аминокислотного состава молекулы коллагена.
5. Указать, чем связаны три спирали первого порядка молекулы коллагена
в спираль второго порядка.
105
6. Как образуются микрофибриллы, пучки и коллагеновые волокна?
7. Назвать основные продуценты коллагена.
8. Указать, в чем состоит превращение проколлагена в коллаген, назвать
соединения и кофакторы, участвующие в этом процессе.
9. Какой диагностический критерий служит показателем скорости распада
коллагена у человека?
10. Назвать патологические процессы, при которых растет скорость выделения с мочой оксипролина.
11. Особенности аминокислотного состава эластина.
12 Перечислить важнейшие гликозаминогликаны.
13. Изобразить схему комплекса протеогликан-гиалуроновая кислота.
14. Почему эти комплексы занимают в межклеточном веществе максимально возможное пространство? Каково физиологическое значение этого
феномена?
15. Назвать фермент, изменяющий проницаемость межклеточного вещества.
16. Почему гликозаминогликаны могут связывать большие количества
натрия?
17. Каково биологическое значение фибронектина?
18. В каком направлении в структуре соединительной ткани изменяется с
возрастом соотношения коллаген/эластин и основное вещество/волокна?
19. Что такое «коллагенозы»?
Лабораторные работы:
1. Влияние гепарина на показатели свертывания крови.
Контрольные задачи:
1. Кофактором гидроксилирования пролина является: а) гиалуронидаза; б)
хондроитинсульфат; в) альдостерон; г) аскорбиновая кислота; д) глутамин (выбрать правильное).
2. Почему витамин С ускоряет заживление ран?
3. Какой витамин является синнергистом витамина С в отношении воздействия на соединительную ткань?
4. Какой фермент регулирует проницаемость основного вещества соединительной ткани: а) амилаза; б) пепсин; в) гиалуронидаза; г) коллагеназа; д) эластаза (выбрать правильное).
5. Протеогликаны – это комплекс: а) белка и фосфолипидов; б) белка и
гликозаминогликанов; в) гликозаминогликанов и фибронектина; г) коллагена и эластина; д) гепарина и гиалуроновой кислоты (выбрать правильное).
6. В основе гликозаминогликановых комплексов лежит: а) глутамат; б) гепарансульфат; в) хондроитинсульфат; г) дерматансульфат; д) гиалуронат.
106
ЗАНЯТИЕ XXXII (семинар).
Усвоить:
1. Состав нервной ткани.
2. Особенности метаболизма липидов, белков, углеводов и нуклеиновых
кислот в клетках головного мозга.
3. Механизм проведения нервного импульса.
4. Механизмы передачи нервного импульса.
ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОПОДГОТОВКИ:
1. Нейрон – центральная функциональная клетка нервной системы – связан
с помощью дендритов и аксонов с такими же клетками нервной системы и
клетками других типов. Клетки разделены ....................................щелями и
сообщаются путем передачи ......................... (вписать).
2. Передача сигнала между клетками обеспечивается в два этапа: 1)
................................... и 2) его переход через ...................... (вписать).
3. Миелиновая оболочка окружает аксоны и дендриты периферической
нервной системы, клеточные тела в нервных ганглиях, нервные волокна
белого вещества ЦНС. Как называются немиелинизированные зоны участков аксона?
4. Перечислить химические компоненты миелиновой оболочки.
5. Назвать важные для передачи информации ферменты миелиновой оболочки.
6. Из какого белка состоят нейротрубочки?
7. Как укладываются молекулы тубулина при образовании трубочки?
8. Какого рода процесс представляет образование трубочек из тубулина?
9. Какое соединение инициирует активацию субъединиц тубулина, необходимую для осуществления самосборки трубочек?
10. Назвать соединение, от концентрации которого зависит сборка-разборка
трубочек.
11. Чем отличается белок микрофиламентов от тубулина?
12. Назвать необычные (сильнокислые) белки мозга, какой процесс нарушается при блокаде одного из них?
13. Назвать основной поставщик энергии для мозга.
14. Какой путь потребления глюкозы является в мозге основным?
15. Активностью какого фермента обеспечивается высокая скорость потребления мозгом глюкозы?
16. Почему при напряжении процессы ЦТК в мозге не усиливаются?
17. Почему инсулин не влияет непосредственно на обмен углеводов в мозге?
18. Почему ткань мозга быстрее других реагирует на недостаток глюкозы?
19. До 75% аминокислот мозга представлены …………............................и их
.................................... (вписать).
107
20. Центральное место в обмене аминокислот в мозге занимает
............................кислота. Она используется для образования .......................,
...................... и ГАМК (вписать).
21. Глутаминовая кислота, потребляемая мозгом, восполняется за счет
.......................метаболита ЦТК, а именно - ……………... (вписать).
22. Основным источником аммиака в мозге является процесс дезаминирования ....................................(вписать).
23. Образующийся в мозге аммиак затрачивается (одновременно обезвреживаясь) на амидирование...........................с образованием аспарагина, который является донатором аминогруппы в синтезе..........................(вписать).
24. Основной путь обезвреживания аммиака в мозге – образование
.............................. путем амидирования глутаминовой кислоты (вписать).
25. Изложить кратко предположения о роли нуклеиновых кислот мозга в
усвоении индивидуального («онтогенетического») опыта.
26. В каких элементах нейронов преимущественно содержатся липиды?
27. Назвать липиды – типичные компоненты нейронов.
28. Закончить фразу: «Потенциал покоя – разность потенциалов по разные
стороны ...........................».
29. Зачеркнуть неверные утверждения. Потенциал покоя обусловлен: 1)
высокой концентрацией ионов калия в клетке; 2) разным содержанием липидов по обе стороны мембраны; 3) низкой проницаемостью мембраны для
протонов; 4) тем, что внутриклеточные анионы не могут выходить из клетки; 5) тем, что проницаемость мембран для ионов натрия в 20 раз ниже, чем
для ионов калия.
30. В конечном счете, потенциал покоя связан с тем, что ионы калия,
натрия, хлора не могут покинуть клетку, а ионы натрия, калия, хлора
должны оставаться снаружи (оставить из перечисленных ионов необходимые).
31. Для поддержания мембранного потенциала необходимо (оставить верное утверждение): а) чтобы ионы натрия, проникающие в клетку, выводились бы обратно только в обмен на ионы калия; б) чтобы ионы кальция выводились из клетки в обмен на ионы хлора; в) исключить из питания капусту и крабовые палочки.
32. Назвать фермент, обеспечивающий перемещение ионов, необходимое
для поддержания потенциала покоя, и источник энергии.
33. Движение ионов натрия в клетку происходит за счет
..................................., а обратно насосом против градиента за счет энергии
АТФ при участии фермента .....................................(вписать).
34. Куда перемещаются ионы калия в состоянии покоя по градиенту?
35. Из-за чего происходит снижение мембранного потенциала при раздражении нерва?
36. Чему равен потенциал покоя?
37. Чему равен пороговый уровень потенциала, когда проницаемость мембраны для натрия возрастет примерно в 100 раз?
38. Назвать возможные пределы изменения потенциала.
108
39. Что называют инверсией полярности?
40. Чему препятствует появление инверсии потенциала?
41. Сформулировать правило «Все или ничего».
42. Внести недостающее: «Структура натриевого канала изучена недостаточно, однако, известен ряд фактов: 1) важный структурный элемент канала –....................................; 2) на каждом квадратном микрометре перехвата
Ранвье находится около..................каналов; 3) при нарастании потенциала
действия через канал проходит примерно ……… ионов натрия; 4) быстрое
удаление ионов натрия возможно благодаря тому, что на каждый канал в
мембране приходится ……….. молекул Nа+, К+ – АТФ-азы; 5) каждая молекула АТФ-азы должна вытолкнуть из клетки ..................тыс. ионов
натрия, чтобы мог начаться новый цикл возбуждения; 6) диаметр канала
примерно …… нм; 7) скорость прохождения ионов натрия через канал в
500 раз выше скорости прохождения ионов..................... и остается выше в
12 раз даже при одинаковых концентрациях этих ионов; 8) порог мембранного потенциала зависит от концентрации кальция вне клетки, снижение
концентрации кальция при гипокальциемии вызывает ……………
43. Чем обеспечивается высокая скорость проведения импульса по миелинизированному нерву?
44. Назвать структуру, обеспечивающую передачу импульса на другую
клетку.
45. Назвать ширину синаптической щели, при которой передача сигнала
происходит путем распространения тока как вдоль аксона.
46. Назвать посредник, обеспечивающий передачу сигнала через синаптическую щель при ширине, приближающейся к 20 нм.
47. Назвать типы синапсов в зависимости от медиаторов.
48. В окончаниях холинэргических нервов содержится фермент
…………………, катализирующий синтез...................... ............(вписать).
49. Какие синапсы относятся к холинэргическим?
50. С чем связано высвобождение ацетилхолина при поступлении потенциала действия?
51. Какие белки реализуют эффект ионов кальция на везикулы, содержащие ацетилхолин?
52. Каков механизм деполяризации постсинаптической мембраны ацетилхолином?
53. Каким образом устраняется ацетилхолин?
54. Назвать образования, в которых функционируют адренэргические синапсы.
55. Перечислить адренэргические медиаторы.
56. В каких структурах функционирует норадреналин как медиатор?
57. Назвать известные вам -андреноблокаторы.
58. Как лимитируется экзоцитоз норадреналина в синаптическую щель?
59. Что происходит с норадреналином после передачи импульса?
60. Чем можно затормозить перекачивание норадреналина из синапса?
61. В каких структурах мозга медиатором служит дофамин?
109
62. ГАМК повышает проницаемость постсинаптических мембран для
ионов.....................(вписать), что ведет к отдалению мембранного потенциала от порогового уровня. Поэтому, ГАМК –......................медиатор (вписать).
63. Назвать предшественник ГАМК.
64. Глицин – тормозной медиатор, подобный ГАМК, функционирует в синапсах.........................(вписать).
65. Что Вам известно о пептидах, функционирующих в качестве медиаторов?
Контрольные задачи:
1. Выбрать правильное. Атропин: а) белок клостридий; б) ингибитор ацетилхолинэстеразы; в) компонент кураре; г) блокирует мускариновые
рецепоты; д) при передозировке вызывает судороги.
2. Выбрать правильное. Морфин : а) связывается с энкефалиновыми рецепторами; б) алколоид семян чилибухи; в) синтетический блокатор рецепторов; г) используется для лечения шизофрении; д) миорелаксант.
3. Выбрать правильное. Тормозным медиатором в синапсах спинного мозга
является: а) ГАМК; б) никотин; в) мускарин; г) глицин; д) аланин.
4. Выбрать правильное. Блокатором серотониновых рецепторов является:
а) диизопропилфторфосфат; б) ренин; в) никотин; г) диэтиламин лизергиновой кислоты (ЛСД); д) стрихнин.
5. Выбрать правильное. По своей структуре эндорфины – это: а) липопротеиды; б) гликозаминогликаны; в) пептиды; г) гликолипиды; д) нуклеопротеиды.
6. Выбрать правильное. Инактиватором катехоламинов является: а) холинэстераза; б) моноаминооксидаза; в) карбоангидраза; г) уреаза; д)
амилаза.
ЗАНЯТИЕ ХХХIII.
Усвоить:
1). Что гемостаз представляет собой биологическую систему, обеспечивающую сохранение жидкого состояния крови и предупреждение и остановку кровопотерь при повреждении сосудов.
2). Что гемостаз включает в себя три тесно взаимодействующих компонента, но с позиций практической медицины удобнее различать первичный и
вторичный гемостаз.
3). Механизмы участия в гемостазе стенок сосудов.
4). Роль тромбоцитов в гемостазе.
5). Названия, природу и функции факторов плазмокоагуляции.
6). Как взаимодействуют факторы плазмокоагуляции в процессах, ведущих
к образованию сгустка фибрина.
110
ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ:
1. Назвать функционально-структурные компоненты гемостаза.
2. Почему сосудистый и тромбоцитарный компоненты предпочтительнее
объединять как первичный гемостаз?
3. Какой структурный элемент сосудистой стенки выполняет ведущую
роль в гемостазе?
4. Зачеркнуть неверные утверждения. Эндотелий тромборезистентен, потому, что: а) выделяет на поверхность сосудов гепарин; б) выделяет в кровоток и на поверхность сосудов простациклин; в) поглощает некоторые
соли из крови; г) его поверхность не вызывает контактной активации; д)
его поверхность связывает комплекс гепарин-антитромбин III, создавая
противосвертывающий потенциал; е) адгезирует тромбоциты; ж) извлекает
из кровотока активированные факторы свертывания.
5. Простациклин является (зачеркнуть лишнее): а) ингибитором агрегации
тромбоцитов; б) активатором свертывания крови; в) ингибитором тромбина.
6. Тромбоциты способны (зачеркнуть неверные утверждения): а) предохранять от окисления витамин С; б) поддерживать нормальную структуру и
функцию сосудистой стенки; в) нормализовать обмен кальция; г) высвобождать вазоактивные вещества; д) закупоривать повреждения в сосудистой стенке; е) к адгезии; ж) к агрегации; з) к поддержанию уровня калия
в крови; и) к выделению факторов свертывания крови в сосудистое русло.
7. Назвать факторы, способствующие адгезии.
8. Назвать факторы, вызывающие агрегацию и кофакторы этого процесса.
9. Что объединяет тромбоксан А2 и простациклин?
10. Назвать ингибиторы агрегации.
11. Заполнить таблицу по образцу:
Факторы плазмокоагуляции
Фактор
I
Тривиальное название
Фибриноген
Природа
Фибриллярный белок
Функция
Образование нерастворимой
трехмерной сети – основы
гемостатического тромба
12. Записать в столбик условные обозначения коагуляционных факторов
тромбоцитов и против них тривиальные названия.
13. Нарисовать детальную схему взаимодействия факторов плазмокоагуляции, включающую внутренний и внешний механизмы образования протромбиназы.
14. Нарисовать схему, включающую только механизмы аутокаталитического действия тромбина.
15. Нарисовать схему III фазы свертывания, включающую этапы превращения фибриногена.
111
16. Перечислить прокоагулянты, активирующиеся тромбином.
17. В чем состоит различие между тканевым (полным) и неполным тромбопластинами?
18. Какова роль клеточных мембран в механизмах плазмокоагуляции.
19. Роль Са2+ в механизмах свертывания крови.
20. Обратить детальное внимание на факторы, вызывающие активацию
свертывания крови по внешнему и внутреннему путям. Какие причины
приводят к их появлению?
Лабораторные работы:
1. Время свертывания крови в пробирке.
2. Определение количества тромбоцитов в периферической крови.
Контрольные задачи:
1. Почему на парафинированной поверхности кровь свёртывается медленнее, чем на стекле?
2. Будет ли отличаться время свёртывания крови, освобожденной от
фактора XII, на парафинированной и непарафинированной поверхностях?
3. В цитратную плазму внесли избыток фактора VII (либо фактора X, либо IIa, либо фактора I). В каком случае произойдёт свёртывание, почему
не произойдёт в других случаях?
4. В цитратную плазму внесена взвесь тромбопластина в растворе хлорида кальция. Ускорится ли свёртывание плазмы, если в неё предварительно внесли (порознь) факторы XII, V, VII, или II?
5. Как изменится свертывание плазмы крови, если из нее удалить тромбоциты?
6. Почему гемолиз сопровождается активацией свертывания крови?
7. Выбрать правильный ответ. Ионы кальция участвуют в: а) I и II фазе
плазокоагуляции; б) I и III фазе; в) II и III фазе; г) только I фазе; д)
только II фазе.
8. Выбрать правильные утверждения. а) тромбин образуется из протромбина под действием фактора Ха; б) ионы кальция образуют мостики между клеточными мембранами и активированными факторами
свертывания; в) внутренний механизм свертывания крови инициируется
тканевым тромбопластином; г) фактор Виллебранда превращает фибриноген и фибрин; д) простациклин образуется преимущественно в эндотелии сосудов.
9. Выбрать правильный ответ. Фактор Виллебранда является белковой
субъединицей: а) фактора V; б) фактора XII; в) фактора Кристмаса; г)
фактора VIII; д) фибринстабилизирующего фактора.
112
ЗАНЯТИЕ XXXIV.
Усвоить:
1). Биологическое значение и механизмы функционирования противосвертывающей и фибринолитической систем.
2). Принципы лабораторного контроля за состоянием гемостаза.
3). Границу между понятиями «локальное» (физиологическая норма) и
«диссеминированное» (патология) внутрисосудистое свертывание крови.
4). Как происходит переход от непрерывного свертывания крови на физиологическом уровне к диссеминированному внутрисосудистому свертыванию крови.
5). Причины, проявления и лабораторную диагностику важнейших нарушений свертывания крови.
ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ:
1. Назвать важнейшие антикоагулянты.
2. Перечислить факторы, эффект которых тормозит комплекс гепаринантитромбин-III.
3. Нарисовать схему функционирования плазминовой системы.
4. Какими механизмами активируется фибринолиз?
5. Как получить плазму для оценки состояния коагуляции?
6. Назвать основные показатели состояния гемостаза, использующиеся при
лабораторном контроле.
7. Как определить активированное время свертывания рекальцифицированной плазмы (АВР), активированное частичное тромбопластиновое
(АЧТВ), протромбиновое (ПТВ) и тромбиновое (ТВ) времена? Составить
схемы проведения методик по образцу, описав устно условия инкубации и
принцип регистрации конечной временной точки:
АВР
Плазма
+
Каолин
+
СаCl2
АЧТВ
ПТВ
ТВ
8. От чего зависят результаты перечисленных тестов? Составить таблицу.
Параметры
АВР
АЧТВ
ПТВ
ТВ
Удлинение
Укорочение
9. Назвать три состояния, характеризующие гемостаз.
113
10. Закончить фразу: «Классификация нарушений гемостаза основана …»
11. Назовите основные причины развития тромбоцитопений.
12. Что такое тромбоцитопатии и чем они проявляются? Проявления и лабораторная диагностика болезни Виллебранда.
13. Проявления и дифференциальная диагностика гемофилии А, В и С.
14. Каковы причины развития дефицита витамин К-зависимых факторов
свертывания? Какими лабораторными тестами это подтвеждается? Чем
проявляется передозировка антикоагулянтов прямого и непрямого действия?
15. В чем разница между локальным и диссеминированным внутрисосудистым свертыванием?
16. Какие причины приводят к развитию диссеминированного внутрисосудистого свертывания крови?
17. Появление избытка какого фермента является центральным звеном в
развитии ДВС?
18. Перечислить минимальный набор лабораторных определений, необходимых для выявления диссеминированного внутрисосудистого свертывания.
19. Какие стадии ДВС различают?
20. Охарактеризовать I, II и III стадии по предложенной схеме, используя
термины «увеличивается», «уменьшается», «удлиняется», «укорачивается»,
«не изменяется»:
Параметры
Количество тромбоцитов
Агрегация тромбоцитов
АЧТВ
АВР
Протромбиновое время
Тромбиновое время
Фибриноген
ПДФ
РКМФ
Антитромбин – III
Фактор Р4
Фибринолитическая активность
I стадия
II стадия
III стадия
Лабораторные работы:
1. Определение протромбинового индекса.
2. Определение тромбинового времени.
Контрольные задачи:
1. Удаление следующих факторов из плазмы не отразится на тромбопластиновом времени свёртывания (выбрать из предложенных): XI, III, V,
II, XII, антитромбин-III.
114
2. Активированное время рекальцификации существенно удлиненно. Тромбопластиновое и тромбиновое время нормальны. Какой этап свёртывания нарушен?
3. Несущественно удлиненно активированное время рекальцификации,
тромбиновое время нормальное, тромбопластиновое – удлиненно. Выскажите предположение о том, какой этап свёртывания нарушен.
4. Больная Н., 22 лет, поступила в реанимационное отделение с диагнозом
«сепсис». Лабораторно: эритроциты – 2,5 х 1012/л, гематокрит – 22,
количество тромбоцитов – 89 х 109/л, АВР и АЧТВ существенно удлиненны, фибриноген – 1,2 г/л, высокое содержание ПДФ, положительные
паракоагуляционные пробы. Назвать стадию ДВС-синдрома.
5. Выбрать правильный ответ. Изменение какого из перечисленных показателей позволяет заподозрить гемофилию В: а) АЧТВ; б) уровень фибриногена; в) тромбиновое время; г) количество тромбоцитов; д) уровень ПДФ?
6. Будет ли различаться время образования сгустка в системах АВР, АЧТВ
и тромбинового времени у пациентов с количеством тромбоцитов 200
и 400 х 109/л?
7. В исследуемой плазме крови снижено количество тромбоцитов. Какими
данными можно подтвердить предполагаемый факт наличия синдрома
ДВС?
8. Выбрать правильный ответ. В основе патогенеза болезни Виллебранда
лежит: а) нарушение реакции высвобождения из тромбоцитов; б)
нарушение адгезии тромбоцитов; в) нарушение образования тромбина;
г) гиперактивация фибринолиза; д) образование необратимых фибринмономерных комплексов.
9. Какое правило особенно важно соблюдать в процедурных кабинетах для
избежания неправильных результатов коагулограммы: а) стерилизовать кабинет УФ-лучами перед исследованием; б) уложить пациента на
кушетку; в) в правильных соотношениях смешать стабилизатор и
кровь; г) брать кровь из пальца правой руки; д) не курить в кабинете
(выбрать правильное)?
ЗАНЯТИЕ XXXV (итоговое)
Провести самоконтроль теоретического усвоения раздела «Биохимия тканей»:
ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ:
1. Заполнить таблицу.
115
Электролит
Преимущественная локализация
Биологическое значение Содержание
в крови
Калий
Натрий
Хлориды
Кальций
Неорг. фосфат
Магний
2. Заполнить таблицу.
Нарушения водно-электролитного обмена
Тип Уровень
наруNa в
шений плазме
Экскреция с
мочой
Na
воды
Росм. в Объем Гемаплаз- крови токрит
ме
Объем
Внутриклет.
Внеклет.
3. Заполнить таблицу.
Нарушения содержания электролитов в плазме крови
Электролит
Увеличение содержания
Причины
Проявления
Уменьшение содержания
Причины
Проявления
Калий
Натрий
Хлориды
Кальций
Неорг. фосфат
Магний
4. Подробно по пунктам расписать роль печени в обмене белков, липидов,
углеводов, пигментов и обезвреживании токсических соединений.
5. Заполнить таблицу.
Лабораторные синдромы в диагностике заболеваний печени
Синдром
Лабораторные критерии
1. Цитолиза
2. Холестаза
3. Печеночно-клеточной недостаточности
4. Мезенхимально-воспалительный
6. Подробно опишите процесс распада гемоглобина с перечислением промежуточных и конечных продуктов.
7. Назовите типы гипербилирубинемий. Какие критерии позволяют отнести
их к разным категориям?
8. Структура и функция печени при описторхозе.
9. Назвать системы обезвреживания этанола в печени и перечислить основные типы реакций.
10. Описать механизм мышечного сокращения.
116
11. Какие особенности энергетического обмена присущи мышечной ткани?
12. Метаболизм мышц в условиях напряжения и гипоксии.
13. Назвать молекулярные составляющие соединительной ткани.
14. Роль системы «гиалуроновая кислота - гиалуронидаза» в регуляции
проницаемости сосудистой стенки.
15. Значение витаминов С и Р в функционировании соединительной ткани.
16. Описать механизм проведения нервного импульса.
17. Перечислить типы нервных синапсов и соответствующие медиаторы.
18. Биологическое значение опиоидных пептидов.
19. Особенности энергетического обмена в клетках головного мозга.
20. Что такое «гемостаз»?
21. Перечислить структурно-функциональные единицы гемостаза.
22. Заполнить таблицу, подробно описав функциональное назначение биохимических соединений, присущих трем компонентам гемостаза.
Компонент гемостаза Биологически-активное соединение
I. Интима сосудов и
субэндотелий
II. Тромбоциты
III. Плазмокоагуляция
Функция
23. Изобразить схему каскадного взаимодействия факторов свертывания.
Показать, какие факторы участвуют во внутреннем и внешнем механизмах
активации Х фактора, обвести красным первую фазу свертывания, зеленым
– вторую, синим – третью.
24. Механизм образования тромба. Роль тромбоцитов.
25. Основные лабораторные показатели, характеризующие гемостаз. Диагностическое значение.
26. Классификация врожденных и приобретенных нарушений гемостаза.
27. Гемофилии. Дифференциальная диагностика.
28. Диссеминированное внутрисосудистое свертывание крови. Причины,
стадии, лабораторная диагностика.
Контрольные задачи:
1. Что может приводить к развитию гипертонической гипергидратации
(выбрать правильный ответ): а) несахарный диабет; б) гипоальдостеронизм; в) отравление морской водой; г) повторная рвота; д) тяжелые
ожоги?
2. Почему столь разные по причинам и механизмам развития состояния
как ожоговая болезнь, синдром длительного раздавливания и гемолиз сопровождаются гиперкалиемией?
3. Выбрать правильный ответ. При окислении этанола в печени образуется: а) метанол; б) сивушные масла; в) ацетальдегид; г) формальдегид; д)
мочевая кислота.
117
4. Почему при функциональной недостаточности печени снижается протромбиновый индекс?
5. Выбрать правильный ответ. Через 2-4 ч после начала инфаркта миокарда в кровотоке растет содержание: а) креатинфосфокиназы; б) аспартатаминотрансферазы; в) аланинаминотрансферазы; г) щелочной
фосфатазы; д) амилазы.
6. Какое свойство гликозаминогликанов позволяет соединительной ткани
создавать силу упругости против внешних воздействий?
7. Выбрать правильный ответ. Обнажение субэндотелия сопровождается: а) ростом уровня глюкозы; б) активацией XII фактора свертывания;
в) протеолизом собственных белков; г) активацией антитромбина III;
д) выбросом иммуноглобулинов класса G.
8. Что представляют собой растворимые комплексы мономерного фибрина и каков механизм их образования?
9. Какое соединение считается самым мощным стимулятором агрегации
тромбоцитов: а) простациклин; б) простагландин Н2; в) ангиотензин; г)
тромбоксан А2; д) фактор активации тромбоцитов (выбрать правильный ответ)?
Практические навыки:
Знать:
1. Лабораторные критерии патологии печени.
2. Лабораторные критерии инфаркта миокарда.
3. Основные диагностические методы, применяемые в гемостазиологии.
Уметь:
1. Исключительно по лабораторным данным судить о развитии ДВС.
2. Интерпретировать результаты коагулограммы.
3. Правильно получить плазму крови для изучения коагуляции.
118
Рекомендуемая дополнительная литература
1. Баркаган З.С. Геморрагические заболевания и синдромы. – М., Медицина, 1988. – 528 с.
2. Бородин Е.А. Биохимический диагноз: Учебное пособие в 2-х частях. –
Благовещенск, 1989.
3. Долгов В.В. и соавт. Клинико-диагностическое значение лабораторных
показателей. – М.: «Лабинформ», «Центр», 1995. - 224 с.
4. Зайчик А.Ш., Чурилов Л.П. Основы общей патологии. Часть 2. Основы
патохимии. – Спб.: ЭЛБИ, 2000. – 688 с.
5. Исследование системы крови в клинической практике (под редакцией
Г.И.Козинца и В.А.Макарова). – М.: Триада-Х, 1997. – 480 с.
6. Кон Р.М., Рот К.С. Ранняя диагностика болезней обмена веществ.
Пер. с англ. – М.: Медицина, 1986. – 640 с.
7. Кольман Я., Рём К.-Г. Наглядная биохимия: Пер. с нем. – М.: Мир,
2000. – 469 с.
8. Лычев В.Г. Диагностика и лечение диссеминированного внутрисосудистого свертывания крови – Н.Новгород, Изд-во НГМА, 1998. – 191 с.
9. Марри Р., Греннер Д., Мейес П., Родуэлл В. Биохимия человека: В 2-х
томах. Пер. с англ. – М.:Мир, 1993. – 384 с.
10. Мусил Я. Основы биохимии патологических процессов: Пер с чешск. –
М.: Медицина, 1985. - 432 с.
11. Назаренко Г.И., Кишкун А.А. Клиническая оценка результатов лабораторных исследований. – М.: Медицина, 2000. – 544 с.
12. Страйер Л. Биохимия: В 3-х томах. Пер. с англ. – М.: Мир, 1984.
13. Филлипович Ю.Б. Основы биохимии. – М.: Изд-во «Агар», 1999. – 512 с.
119
СОДЕРЖАНИЕ
Тема: Предмет биохимии. Химия белка. …………………………………….3
Занятие I……………………………………………………………………….3
Занятие II ……………………………………………………………………...7
Занятие III ……………………………………………………………………10
Занятие IV (итоговое) ……………………………………………………….13
Тема: Ферменты. Биоэнергетика. Окислительно-восстановительные
процессы. Биомембраны. ……………………………………………………..15
Занятие V …………………………………………………………………….17
Занятие VI …………………………………………………………….…......20
Занятие VII …………………………………………………………………..24
Занятие VIII …………………………………………………………………28
Занятие IX …………………………………………………………………...32
Занятие Х (итоговое) ………………………………………………………..34
Тема: Обмен веществ. Метаболизм углеводов. ……………………………37
Занятие XI …………………………………………………………………....37
Занятие XII …………………………………………………………………..41
Занятие XIII ……………………………………………………………….…43
Занятие XIV (итоговое) ……………………………………………………..47
Тема: Метаболизм липидов. ……………………………………………….…51
Занятие XV ……………………………………………………………….….52
Занятие XVI ……………………………………………………………….…55
Занятие XVII (итоговое) ……………………………………………………58
Тема: Метаболизм белков. …………………………………………………....63
Занятие XVIII ………………………………………………………………..64
Занятие XIX ……………………………………………………………….…66
Занятие XX …………………………………………………………………..69
Занятие XXI (итоговое) ……………………………………………………..71
Тема: Биомолекулы с преимущественно регуляторными функциями. ..74
Занятие XXII ………………………………………………………………...75
Занятие XXIII …………………………………………………………….….77
Занятие XXIV …………………………………………………………….….79
Занятие XXV …………………………………………………………….…..83
Занятие XXVI (итоговое) …………………………………………………...87
Занятие XXVII……………………………………………………………….91
Тема: Биохимия тканей ………………………………………………………94
Занятие XXVIII ……………………………………………………………..95
Занятие XXIX ……………………………………………………………….99
Занятие XXX ……………………………………………………………….103
Занятие XXXI ………………………………………………………………105
Занятие XXXII ……………………………………………………………..107
Занятие XXXIII ………………………………………………………...…..110
Занятие XXXIV …………………………………………………………….113
Занятие XXXV (итоговое) ……………………………...…………………115
120
Департамент здравоохранения Ханты-Мансийского автономного округа
Ханты-Мансийский государственный медицинский институт
РУКОВОДСТВО К ПРАКТИЧЕСКИМ
ЗАНЯТИЯМ ПО БИОЛОГИЧЕСКОЙ ХИМИИ
В МЕДИЦИНСКОМ ВУЗЕ
(Методические указания)
г. Ханты-Мансийск -2002
121
В предлагаемых методических указаниях содержится описание подразделов изучения курса биологической химии в рамках проведения практических занятий и семинаров. Весь курс разделен на тематические блоки,
каждый из которых включает в себя некоторое количество практических
занятий, обобщаемых в конце раздела итоговым (зачетным). Для удобства
восприятия учебного материала в заголовках каждой темы перечислены
цели изучения, экзаменационные вопросы и рекомендуемые литературные
источники. В схеме занятий – вопросы для самоподготовки, типовые ситуационные задачи, перечень лабораторных работ без описания их техники
(последнее не ограничивает широкий выбор методических приемов для
оценки содержания в биологическом материале одного и того же соединения). В описаниях итоговых занятий (графа «практические навыки») акцентируется внимание на ряд вопросов, которые, с нашей точки зрения,
необходимо запомнить будущему врачу на весь период дальнейшей профессиональной деятельности. Издание подготовлено для студентов лечебного факультета. Цель его – повысить у студентов навыки самостоятельной работы, развить способность к самоанализу и интеграции учебного материала в пределах данного курса.
Методические указания подготовлены заведующим кафедрой биологической и медицинской химии ХМГМИ, профессором В.Г.Соловьевым при
участии ассистента кафедры М.А.Кузнецовой и сотрудников кафедры
В.В.Галкина и Р.У.Лукманова.
122