Лабораторная работа:

Качественное определение кетоновых тел в моче:

Общие сведения. Нормальная моча содержит ацетон и другие ацетоновые (кетоновые) тела (ß-оксимасляную кислоту, ацетоуксусную кислоту, ацетон) в количествах, не выявляемых обычными приёмами. Являясь нормальными продуктами окислительного окисления жирных кислот, эти соединения быстро разрушаются в тканях с образованием воды и углекислоты. При дефиците углеводов в питании, при нарушениях их метаболизма и голодании ускоряется распад тканевых липидов. В связи с этим в тканях, а затем и в кровотоке, появляются в большом количестве недоокисленные продукты обмена липидов – ацетоновые тела. При высоком их содержании в крови ацетоновые тела выделяются с мочой – ацетон- или кетонурия.

Обнаружение ацетоновых тел основано на том, что эти продукты образуют с нитропруссидом оранжево-красное соединение (проба Легаля). Структура этого соединения при подкислении меняется, что сопровождается появлением вишневого окрашивания.

Специфичность этой реакции невелика – креатин также даёт оранжево-красное окрашивание, при подкислении которого, однако, не наблюдается переход к вишневому окрашиванию.

Ход работы. На часовое или предметное стекло нанести каплю мочи, каплю 10% раствора едкого натрия и каплю свежеприготовленного 10-% раствора нитропруссида натрия. Отметить появление оранжево-красного окрашивания, прилить 2 капли концентрированной уксусной кислоты. Появление вишневого окрашивание – признак наличия ацетоновых тел

2.Определение глюкозы в моче. 0.1 мл мочи смешать с 4.5 мл о-толу­и­ди­нового реактива, пробы обработать как при определении глюкозы (присутствие белка в моче определению не мешает).

Примечание: при высоком содержании глюкозы в моче или крови количество реактива может оказаться недостаточным для выявления всего продукта. В этом случае следует исследуемую жидкость разбавить в 2 раза, а результат увеличить соответственно (т.е. в 2 раза).

Ответить на поставленные вопросы (ответы аргументировать).

1. У всеядного животного, получающего рацион без углеводов с достаточным количеством белков и липидов, концентрация сахара в крови нормальна, уровень гликогена в печени снижен.

А. За счет какого процесса поддерживается уровень сахара в крови?

Б. Какие ферментные системы поддерживают этот процесс?

В. Рост содержания каких продуктов в крови и тканях можно прогнозировать?

2. Снижен сахарный порог почек. Потери сахара с мочой составляют ¼ часть от потребляемого количества углеводов.

В каком направлении изменится продукция инсулина, глюкагона, глюкокортикоидов, могут ли появиться ацетоновые тела?

3. При каких физиологических состояниях (абсорбтивный, постабсорбтивный, голодание) усиливается секреция инсулина? Глюкагона? Глюкокортикостероидов? Аргументируйте ответы с использованием интегральной схемы «Обмен углеводов».

4.Почему при нормальном функционировании поджелудочной железы интенсивная мышечная работа может вызывать гипогликемию? Возможна ли в этих условиях кетонемия?

5. Почему при сахарном диабете истощаются щелочные резервы крови?

6. Пациент направлен в биохимическую лабораторию для исследования динамики содержания сахара в крови после нагрузки глюкозой («сахарная или гликемическая кривая»). Утром натощак у него определили содержание сахара в крови, после этого предложили выпить раствор глюкозы из расчета 1,5 г на кг массы тела в 250 мл воды. Затем каждые 30 мин определяли содержание глюкозы в крови в течении 3 часов. По полученным данным построили «сахарную кривую»: а. исходный уровень сахара в крови был у верхней границы нормы; б. через 30-60 мин после приема глюкозы содержание сахара увеличилось на 80%; в. через 2 часа уровень сахара в крови снизился ниже исходного уровня; г. через 3 часа уровень сахара крови возвратился к исходному. д. при одновременном исследовании мочи глюкозурия не обнаружена. Дайте заключение по анализу. Объясните, что происходило в организме пациента на представленных этапах.

6. В крови здорового ребенка обнаружена фруктоза.

Назовите молекулярный дефект.

7. Ребенок истощен, реагирует рвотой, поносом на кондитерские изделия, плохо переносит сладкий чай. Молоко не вызывает отрицательных реакций.

Ваше предположение о молекулярном дефекте, как проверить высказанное предположение.

Занятие 19. Итоговое: Обмен углеводов, его регуляция и нарушения.

При подготовке к занятию в порядке самоконтроля определить с помощью следующих вопросов, усвоены ли Вами все разделы темы (использовать материалы лекций, учебники, схемы и таблицы, подготовленные к предыдущим занятиям по теме).

1. Важнейшие пищевые углеводы – их источники, потребность, биологическое значение.

2. Механизмы переваривания, всасывания, возможные нарушения этих процессов.

3. Превращения глюкозо-6-фосфата по четырем возможным путям, преимущественная локализация превращений.

4. Анаэробное превращение глюкозы - гликолиз (стадии, энзимы, субстратное фосфорилирование, энергетический эффект), влияние обеспеченности кислородом на этот процесс, обратимость реакции восстановления пирувата. Реакции гликолиза, как один из этапов основного пути превращения глюкозы. Регуляция.

5. Окислительное декарбоксилирование пировиноградной кислоты (кофакторы процесса, продукт реакции).

6. Вхождение ацетил-КоА в цикл Кребса, метаболиты цикла, энергетический эффект.

7. Синтез и распад гликогена (локализация, субстрат, энзимы, регуляция).

8. Пентозофосфатный путь превращения глюкозы (субстрат, ветви процесса и ключевые энзимы, биологически значимые метаболиты процесса).

9. Глюконеогенез (локализация, субстраты, ключевой энзим, регуляция).

10. Как связан основной путь превращения глюкозы с альтернативными путями, в каких тканях они преимущественно протекают. Регуляцию метаболизма.

11.Возможные нарушения метаболизма моносахаров, гликогена.

ЗАНЯТИЕ 15.Тема: «Метаболизм (катаболизм) триацилглицеридов в тканях»

Цель занятия. Изучить катаболизм ТАГ в тканях; пути образования и использования ацетил-КоА, а также регуляцию этих процессов. Научиться использовать эти знания для объяснения энергетической функции липидов; связывать обмен липидов с углеводным обменом и объяснить причины кетонемии и кетонурии при некоторых физиологических состояниях. Освоить технику расчета энергетического эффекта окисления три­ацилглицеридов. Овладеть методом качественного определения кетоновых тел в сыворотке и понимать клинико-диагностическое значение результатов.