
- •Биологическая химия (часть 2)
- •060101 – Лечебное дело
- •СОдержАние
- •I. Теоретическая часть
- •1. Обмен липидов
- •1.1. Классификация липидов
- •2. Гликолипиды (в основном гликосфинголипиды).
- •Липолиз триглицеридов в жировой ткани
- •1.3. Окисление жирных кислот
- •1. Активация жк.
- •2. Транспорт жк внутрь митохондрий.
- •3. Внутримитохондриальное окисление жирных кислот.
- •Окисление жк с нечетным числом углеродных атомов
- •Окисление ненасыщенных жирных кислот
- •Нарушения окисления жирных кислот
- •Обмен ацетил-КоА
- •1.4. Липогенез
- •Регуляция синтеза и распада жирных кислот
- •1.5. Метаболизм фосфолипидов
- •1.6. Незаменимые жирные кислоты. Эйкозаноиды
- •1.7. Обмен холестерина
- •Распространение и функции холестерина
- •Биосинтез холестерина
- •Обмен эфиров холестерина
- •Синтез желчных кислот
- •1.8. Регуляция липидного обмена
- •1.9. Нарушения липидного обмена
- •Контрольные вопросы
- •2. Обмен белков
- •2.1. Пути распада белков
- •2. Переваривание белков.
- •Реакции по карбоксильной группе
- •2. Образование аминоациладенилатов.
- •2.3. Обезвреживание аммиака в организме
- •Пути связывания аммиака
- •Фумарат пируват аспартат
- •2.4. Нарушения азотистого обмена
- •2.5. Специфические пути обмена некоторых аминокислот
- •2. Обмен серосодержащих аминокислот.
- •3. Обмен аминокислот с разветвленной цепью.
- •Лей, Иле, Вал α-кетокислоты ацил-КоА-производные
- •4. Обмен дикарбоновых аминокислот
- •5. Обмен диаминомонокарбоновых кислот.
- •6. Обмен фенилаланина и тирозина.
- •7. Обмен триптофана.
- •2.6. Обмен сложных белков. Обмен хромопротеинов
- •Распад гемоглобина в тканях (образование желчных пигментов)
- •Биосинтез гемоглобина
- •2.7. Обмен нуклеопротеинов
- •Аденин гипоксантин; гуанин ксантин
- •Синтез пиримидиновых нуклеотидов у, ц, т
- •Биосинтез пуриновых оснований а, г
- •Синтез дезоксирибонуклеотидов
- •Контрольные вопросы
- •3. Матричные биосинтезы
- •3.1. Биосинтез нуклеиновых кислот
- •3.1.1. Биосинтез днк (репликация)
- •Синтез днк на матрице рнк
- •3.1.2. Биосинтез рнк
- •Синтез рнк на матрице рнк
- •3.2. Биосинтез белка
- •Свойства генетического кода
- •Подготовительная стадия синтеза белка
- •3.2.1. Трансляция
- •1. Инициация трансляции.
- •2. Элонгация трансляции.
- •3. Терминация трансляции.
- •3.2.2. Постсинтетическая модификация белка
- •Транспорт синтезированных белков через мембраны
- •3.2.3. Регуляция синтеза белка
- •3.3. Генная инженерия
- •3. Конструирование рекомбинантной днк:
- •4. Клонирование (размножение) рекомбинантной днк:
- •1. Трансдукция.
- •Генотерапия - лечение заболеваний с помощью генов. Существует два типа генотерапии.
- •Контрольные вопросы
- •4. Гормоны, номенклатура, классификация
- •Основные гормоны человека
- •Контрольные вопросы
- •5. Взаимосвязь процессов обмена веществ в организме
- •Связь между обменом белков и углеводов
- •Связь между обменом белков и липидов
- •Связь между обменом углеводов и липидов
- •Уровни регуляции гомеостаза
- •Изменения обмена веществ при голодании
- •Контрольные вопросы
- •6. Минеральный и водно-солевой обмен
- •6.1. Вода в организме человека
- •6.2. Солевой обмен
- •7. Биохимия почек. Роль почек в регуляции водно-солевого обмена
- •7.1. Экскреторная функция почек
- •7.2. Гомеостатическая функция почек
- •7.3. Метаболическая функция почек
- •7.4. Регуляция водно-солевого обмена и мочеобразования
- •Контрольные вопросы
- •8. Биохимия нервной ткани
- •8.1. Особенности метаболизма нервной ткани
- •8.2. Механизм проведения нервного импульса
- •Контрольные вопросы
- •9. Биохимия мышечной ткани
- •9.1. Химический состав мышечной ткани
- •Химический состав сердечной мышцы и гладкой мускулатуры
- •Источники энергии для мышечной работы
- •9.2. Механизм мышечного сокращения и его регуляция
- •9.3. Биохимические изменения в мышцах при патологии
- •Контрольные вопросы
- •10. Биохимия межклеточного матрикса
- •10.1. Строение межклеточного матрикса
- •1. Коллагены.
- •3. Неколлагеновые структурные гликопротеины.
- •10.2. Особенности метаболизма межклеточного матрикса Катаболизм белков межклеточного матрикса
- •Репарация повреждений межклеточного матрикса в норме
- •Биохимические изменения соединительной ткани при старении
- •Поражения соединительной ткани
- •11. Биохимия крови
- •11.1. Дыхательная функция крови. Буферная система крови
- •11.2. Система свертывания крови. Изменения при патологии
- •Контрольные вопросы
- •12. Биохимия печени
- •12.1. Основные функции печени
- •Роль печени в метаболизме углеводов
- •Роль печени в липидном обмене
- •Роль печени в обмене белков и аминокислот
- •12.2. Желчеобразование. Пигментный обмен. Виды желтух
- •Распад гемоглобина:
- •12.3. Детоксицирующая функция печени
- •Контрольные вопросы
- •13. Регуляция обмена кальция и фосфора
- •14. Биохимия костной ткани
- •Контрольные вопросы
- •II. Лабораторный практикум Работа 1. Обмен липидов
- •Контрольные вопросы
- •Работа 2. Фосфолипиды. Холестерин
- •4.1. Реакция Шиффа.
- •4.2. Реакция Сальковского.
- •4.3. Реакция Либермана – Бурхарда.
- •Контрольные вопросы
- •Работа 3. Переваривание белков. Определение кислот желудочного содержимого
- •Контрольные вопросы
- •Работа 4. Конечные продукты азотистого обмена
- •Контрольные вопросы
- •Работа 5. Гормоны
- •4. Качественные реакции на 11-дегидро-17-оксикортикостерон (кортизон).
- •4.1. Реакция с сернокислым фенилгидразином.
- •4.2. Реакция с реактивом Фелинга.
- •Контрольные вопросы
- •Работа 6. Минеральный и водно-солевой обмен
- •1.1. Определение рН слюны.
- •1.2. Определение фосфатов в слюне.
- •2.1. Качественное определение хлоридов в моче.
- •2.2. Открытие ионов кальция в моче.
- •2.3. Открытие фосфатов в моче.
- •Контрольные вопросы
- •Работа 7. Биохимия мочи
- •1. Определение рН мочи универсальной индикаторной бумагой.
- •2. Определение неорганических составных частей мочи.
- •2.1. Открытие хлоридов в моче.
- •2.2. Открытие фосфатов в моче.
- •2.3. Открытие кальция и магния в моче.
- •2.4. Открытие аммонийных солей в моче.
- •3. Органические составные части мочи.
- •3.1. Качественное обнаружение и количественное определение белка в моче.
- •3.1.1. Проба кипячением в слабокислой среде.
- •3.1.2. Проба кипячением в кислой среде в присутствии насыщенного раствора поваренной соли.
- •3.1.3. Проба Геллера.
- •3.1.4. Проба с сульфосалициловой кислотой.
- •3.1.5. Количественное определение белка в моче по методу разведения (метод Брандберг – Робертс - Стольникова).
- •3.2. Полуколичественный метод определения глюкозы и кетоновых тел в моче с помощью тест-полосок.
- •3.3. Обнаружение кровяных пигментов в моче кипячением со щелочью (проба Геллера).
- •Контрольные вопросы
- •Работа 8. Биохимия крови
- •1. Буферные свойства сыворотки крови
- •2. Количественное определение общего белка сыворотки крови по биуретовой реакции
- •3. Определение кальция в сыворотке крови по методу де Ваарда.
- •Контрольные вопросы
- •Работа 9. Обнаружение желчных пигментов в моче
- •Контрольные вопросы:
- •Работа 10. Биохимия костной и соединительной ткани
- •1. Получение вытяжки из костной ткани и зуба.
- •Контрольные вопросы
- •Литература
Контрольные вопросы
1. Охарактеризуйте метаболизм кальция и фосфора в организме.
2. Какие гормоны участвуют в регуляции фосфорно-кальциевого обмена?
3. Какой вид рецепции преобладает у гормонов, регулирующих фосфорно-кальциевой обмен?
4. Как происходит превращение витамина D в кальцитриол?
5. Перечислите симптомы, наблюдающиеся при гипо- и гиперкальциемии.
6. Назовите основные органические компоненты костной ткани.
7. Какие неорганические соединения входят в состав костной ткани?
8. Опишите процесс формирования кости.
9. Какие факторы влияют на формирование костной ткани и ее метаболизм?
II. Лабораторный практикум Работа 1. Обмен липидов
Опыт 1. Эмульгирование жиров.
Эмульгирование жиров необходимо для ускорения переваривания жиров пищи в полости кишечника ферментом липазой, так как оно вызывает увеличение поверхности соприкосновения жира с водным раствором липазы. Эмульгаторами являются поверхностно-активные вещества - белки, соли желчных кислот, мыла. Они адсорбируются на поверхности жировых капель, образуя тончайший слой, причем гидрофильные группы эмульгаторов обращены в сторону водной фазы, а гидрофобные радикалы направлены к жиру. При этом происходит уменьшение поверхностного натяжения на разделе двух фаз (вода/жир), что приводит к распаду капелек жира на более мелкие.
Берут 5 пробирок. В первую наливают 1 мл дистиллированной воды, во вторую - 1 мл разведенной в 2 раза желчи, в третью - 1 мл раствора белка, в четвертую - 1 мл 1% раствора олеата натрия, в пятую - 1 мл 1% раствора карбоната натрия. В каждую пробирку добавляют по 3-4 капли растительного масла, одновременно взбалтывают содержимое всех пробирок и ставят их в штатив.
Отмечают стойкость эмульсий, их степень дисперсности.
Опыт 2. Переваривание жиров. Влияние желчных кислот на активность панкреатической липазы.
Расщепление жиров в кишечнике на глицерин и высшие жирные кислоты происходит главным образом при участии липазы поджелудочной железы. Триглицериды распадаются на глицерин и жирные кислоты. Жирные кислоты можно обнаружить титрованием щелочью. Желчные кислоты эмульгируют жиры, увеличивая их поверхность соприкосновения с липазой, а также активируют липазу.
В колбочку наливают 20 мл молока и нейтрализуют, приливая 2 капли раствора фенолфталеина и 4 капли 10% раствора гидроксида натрия, а затем – по каплям 0,1 н. раствор гидроксида натрия до слабо-розовой окраски. Из нейтрализованного молока готовят опытные пробы согласно таблице 3. В качестве источника липазы используют препарат панкреатин. Пробы оставляют при комнатной температуре.
Таблица 3. Гидролиз жира молока липазой.
№ пробы |
V молока, мл |
m панкреатина, мг |
V желчи, мл |
V воды, мл |
Результаты титрования (в мл) 0,1 н. раствором NaOH через промежутки времени, мин: |
|||||
15 |
30 |
45 |
60 |
75 |
90 |
|||||
1 |
5 |
100 |
- |
1 |
|
|
|
|
|
|
2 |
5 |
100 |
1 |
- |
|
|
|
|
|
|
3 |
5 |
- |
1 |
- |
|
|
|
|
|
|
Через заданные промежутки времени от начала инкубации пробы титруют 0,1 н. раствором NaOH до слабо-розовой окраски, после чего вновь оставляют при комнатной температуре. Количество израсходованной щелочи фиксируют в таблице. Каждый раз оттитровывается то количество жирных кислот, которое освобождается из жира молока при его гидролизе липазой за данный отрезок времени (15 минут).
Напишите уравнение расщепления триглицерида липазой.
Изобразите графически динамику расщепления жира липазой для каждой пробы, откладывая на оси абсцисс время в минутах, а на оси ординат - количество 0,1 н. раствора NaOH (в мл), израсходованного на нейтрализацию жирных кислот, образовавшихся за данное время.
Выразите активность липазы как концентрацию карбоксильных групп жирных кислот, образовавшихся в 100 мл молока за все время исследования, пользуясь следующей формулой:
,
где С - концентрация СООН-групп, образующихся в 100 мл молока (г/100 мл); 0,1 - нормальность раствора NaOH; V- объем 0,1 н. раствора NaOH, израсходованный на титрование 5 мл молока за все время инкубации (сумма всех титрований), мл; 5 - объем молока в титруемой пробе, мл.
На основании хода кривых на графике и полученных данных концентрации карбоксильных групп сделайте вывод о зависимости активности липазы от присутствия желчных кислот.
Опыт 2. Роль сывороточного альбумина в транспорте высших жирных кислот в крови.
Кровь всегда содержит некоторое количество неэтерифицированных (свободных) высших жирных кислот, появляющихся при ферментативном расщеплении липазой липидов пищи и жировых депо организма. Высшие жирные кислоты, нерастворимые в воде, транспортируются в плазме крови главным образом в виде комплексов с альбуминами. В молекуле альбумина находится полость, образованная гидрофобными радикалами аминокислот, в которой может разместиться углеводородная цепь жирных кислот (см. рис.).
|
Рис. Транспорт жирных кислот альбуминами сыворотки крови.
|
В две пробирки вносят по 0,5 мл раствора олеата натрия. В первую добавляют 1,5 мл сыворотки крови, во вторую – столько же воды. В пробирку с водой приливают по каплям раствор соляной кислоты до появления первых признаков осадка высших жирных кислот. В пробирку с сывороткой крови добавляют столько же, как и в первом опыте, соляной кислоты. Наблюдаемые явления описать и объяснить.