104

Вступ

Біологічна хімія - це фундаментальна наука, вивчення якої є обов’язковим у системі підготовки майбутніх лікарів, тому при укладанні “Методичних вказівок до практичних занять з біохімії” для студентів спеціальності “Лікарська справа” були враховані як рекомендації типової програми з предмета, так і необхідність створення умов для формування у студентів біохімічного мислення, розвитку основних умінь та навичок оцінки метаболічних процесів в організмі здорової людини та у разі розвитку патологічного процесу.

Частина 1 “Методичних вказівок” містить теми модуля І “Загальні закономірності метаболізму”.

У “Методичних вказівках” викладена вся необхідна інфор-мація для підготовки студентів до практичних занять (питання теми і рекомендована література), наведені послідовність етапів і методика виконання лабораторної роботи, тестові контрольні питання з еталонами відповідей.

При підготовці до лабораторної частини практичного заняття студент повинен звернути увагу на таке:

• до виконання лабораторної роботи допускаються студенти, які мають чітке уявлення про принципи методів та основні етапи проведення дослідів;

• знання клініко-діагностичного значення (КДЗ) визначення певних речовин у біологічному матеріалі є обов’язковим і передбачає вивчення не тільки нормальних показників, але й їх зміни при патологічних станах;

• лабораторні дослідження викладаються у формі протоколу за планом: Дата та номер заняття.

Тема заняття.

Назва лабораторної роботи.

Принцип методу.

КДЗ.

Результати досліду.

Висновки.

“Методичні вказівки” закінчуються переліком основ-них констант крові та сечі, знання яких є обов’язковим .

Автори сподіваються, що дані “Методичні вказівки” допоможуть студентам при підготовці до практичних занять, а також правильно зорієнтують їх у досить великому обсязі наукової інформації при вивченні такої одночасно складної і цікавої науки, як біохімія.

Тематичний план

практичних занять з біологічної хімії

для студентів 2-го курсу Медичного інституту СумДУ

3-й семестр

	Тема	К–ть год.
	Модуль 1 Загальні закономірності метаболізму
1	Контроль початкового рівня знань. Засвоєння принципів проведення біохімічних лабораторних досліджень; обґрунтування та клініко-діагностичне значення змін біохімічних показників	2
2	Вивчення методів дослідження амінокислотного складу біологічних рідин	2
3	Фізико-хімічні властивості білків. Методи виділення і фракціонування білків. Класифікація білків: прості білки, пептиди	2
4	Вивчення класифікації, особливостей будови та методів дослідження складних білків	2
5	Вивчення структури, фізико-хімічних властивостей та класифікації ферментів. Засвоєння методів виявлення ферментів у біологічних об’єктах	2
6	Визначення активності ферментів, дослідження механізму їх дії	2
7	Вивчення кінетики ферментативного каталізу. Дослідження ролі кофакторів та коферментних вітамінів у прояві каталітичної активності ферментів	2
8	Вивчення регуляції ферментативних процесів та аналіз механізмів виникнення ензимопатій. Медична ензимологія	2
9	Обмін речовин і енергії. Вивчення стадій аеробного катаболізму та тканинного дихання	2
10	Дослідження функціонування, регуляції та енергетичного балансу циклу лимонної кислоти	2
11	Дослідження біологічного окиснення, окисного фосфорилювання та синтезу АТФ	2
12	Засвоєння принципів хеміосмотичної теорії, аналіз механізму дії інгібіторів та роз’єднувачів окисного фосфорилювання	2
13	Контроль засвоєння модуля 1 “Загальні закономірності метаболізму”	2
	Модуль 2 Метаболізм вуглеводів, ліпідів та його регуляція
14	Дослідження гліколізу - анаеробного окиснення вуглеводів	2
15	Дослідження аеробного окиснення глюкози	2
16	Дослідження катаболізму та біосинтезу глікогену. Регуляція обміну глікогену. Вивчення метаболізму глікокон’югатів	2
17	Дослідження механізмів глюконеогенезу та альтернативних шляхів обміну вуглеводів. Вивчення методів визначення концентрації глюкози в крові	2
18	Дослідження механізмів метаболічної та гормональної регуляції обміну глюкози крові. Цукровий діабет	2
19	Вирішення ситуаційних задач “Загальні закономірності метаболізму”з Крок-1	2
20	Дослідження ліполізу та його регуляції	2
21	b-окиснення та біосинтез жирних кислот. Дослідження обміну кетонових тіл	2
22	Дослідження біосинтезу жирних кислот триацилгліцеролів і складних ліпідів. Визначення загальних фосфоліпідів у сироватці крові	2
23	Дослідження біосинтезу і біотрансформації холестеролу. Ліпопротеїни крові	2
24	Дослідження механізмів метаболізму в адипоцитах. Обмін гліцеролу. Біохімія ненасичених жирних кислот	2
25	Дослідження регуляції і порушення обміну ліпідів. Взаємозв’язок метаболізму ліпідів і вуглеводів	2
26	Контроль засвоєння модуля 2 “Метаболізм вуглеводів, ліпідів та його регуляція”	2

Заняття 1

Тема. КОНТРОЛЬ ПОЧАТКОВОГО РІВНЯ ЗНАНЬ. ЗАСВОЄННЯ ПРИНЦИПІВ ПРОВЕДЕННЯ БІОХІМІЧНИХ ЛАБОРАТОРНИХ ДОСЛІДЖЕНЬ; ОБҐРУНТУВАННЯ ТА КЛІНІКО-ДІАГНОСТИЧНЕ ЗНАЧЕННЯ ЗМІН БІОХІМІЧНИХ ПОКАЗНИКІВ

Актуальність теми. Біохімічні лабораторні дослідження можуть бути використані для вивчення молекулярно-генетичних механізмів патогенезу хвороб, з’ясування впливу спадкових і екологічних факторів на розвиток патологічних станів, пояснення механізмів функціонування органів і тканин у нормі і при патології, для поставлення діагнозу, моніторингу перебігу захворювань та ефективності лікування. Знання про основні сучасні методи лабораторної діагностики і принципи проведення біохімічних лабораторних досліджень дозволяють лікарю правильно і свідомо вибрати методи обстеження хворого, врахувати їх специфічність, чутливість, за необхідності проаналізувати та інтерпретувати результати аналізів, підібрати додаткові дослідження для призначення адекватної ефективної терапії, моніторингу лікування.

Мета загальна - уміти характеризувати основні класи органічних речовин; пояснювати принципи проведення біохімічних лабораторних досліджень.

Конкретні цілі, уміти:

1. Пояснювати основні правила роботи в біохімічній лабораторії.

2. Пояснювати принципи проведення біохімічних досліджень, критерії оцінки лабораторних методів, правила стандартної підготовки дослідного матеріалу.

3. Характеризувати фізико-хімічні властивості і зображати структури основних класів органічних речовин; розрізняти функціональні групи і типи хімічних зв’язків.

При підготовці до заняття користуйтеся літературою:

1. Тюкавкина Н.А., Баунов Ю.Н. Биоорганическая химия. - М.: Медицина, 1991.

2. Губський Ю.І. Біологічна хімія. - Київ; Тернопіль: Укрмедкнига, 2000.

3. Гонський Я.І., Максимчук Т.П. Біохімія людини. - Тернопіль: Укрмедкнига, 2001.

4. Гонський Я.І. Біологічна хімія: Лабораторний практикум. - Тернопіль: Укрмедкнига, 2001.

5. Маршалл В. Дж. Клиническая биохимия. - М.: БИНОМ, 1999.

6. Конспект лекції.

7. Граф логічної структури (додаток).

Теоретичні питання

1. Визначення біохімії як науки. Місце біохімії серед інших медико-біологічних дисциплін.

2. Досягнення і перспективи розвитку біохімії, теоретичної та молекулярної біології, біотехнології, генної інженерії.

3. Мета біохімічних лабораторних досліджень, критерії оцінки лабораторних методів, принципи забору матеріалу для досліджень, помилки лабораторної діагностики.

4. Хімічний склад живих організмів, його особливості порів­­­няно з об'єктами неживої природи. Хімічний склад організму лю­­­дини.

5. Біохімічні компоненти клітини (біомолекули), їх біохімічні функції. Головні класи біомолекул.

6. Загальна характеристика циклічних сполук, білків, жирів, вуглеводів, нуклеїнових кислот: особливості хімічного складу та структури, біологічна роль.

Правила роботи в біохімічній лабораторії:

1. У лабораторіях студенти зобов’язані працювати в халатах і шапочках.

2. Практичні роботи потрібно виконувати тільки під наглядом викладача або лаборанта.

3. Під час роботи з хімічним посудом, реактивами і приладами студент повинен бути максимально обережним, уважним і акуратним.

4. На кожному робочому місці повинні бути посуд та реактиви, які необхідні для роботи; переносити їх з місця на місце не дозволяється.

5. Студент повинен строго дотримуватися методики виконання досліду.

6. Роботи з отруйними та леткими речовинами (соляна кислота, аміак та інші) потрібно виконувати тільки у витяжній шафі.

7. Посуд для дослідів брати абсолютно чистий і сухий.

8. Рештки невикористаних реактивів не повертати назад у пляшечки, склянки.

9. При нагріванні пробірки над полум’ям слідкувати, щоб її отвір був спрямований у протилежний бік від себе і колег.

10. Відкриваючи банку або пляшку з реактивом, корки слід тримати у руці або класти на стіл зовнішньою поверхнею.

11. Нюхати вміст посуду обережно, спрямовуючи повітря від пробір-ки до носа. Пробувати речовини на смак категорично заборонено.

12. Не зливати у раковину луги, кислоти і вогненебезпечні речовини.

13. При розведенні концентрованої сірчаної кислоти потрібно кисло-ту лити у воду, а не навпаки. Розлиту кислоту нейтралізують лугом, а потім змивають великою кількістю води.

14. Леткі й легкозаймисті речовини слід нагрівати тільки на водяній бані або електричній плитці із закритою спіраллю. Нагрівати вогненебезпечні речовини на відкритому полум’ї забороняється.

15. Не залишати в лабораторії без нагляду включені фотоелектрико-лориметри, водяні бані, газові пальники, центрифуги тощо та переносити їх з одного місця на інше.

16. Після закінчення роботи хімічний посуд потрібно помити, робоче місце прибрати.

17. Виходячи з лабораторії, потрібно обов’язково виключити воду і світло.

18. При опіках: а) сильними лугами - необхідно промити уражені ді-лянки тіла водою і накласти компрес, змочений 1% розчином оцто-вої кислоти; б) сильними кислотами - необхідно промити уражені ділянки тіла водою і накласти компрес, змочений 1% розчином соди; в) фенолом - необхідно розтерти побілілу від опіку ділянку до нормального стану шкіри, а потім промити водою і накласти пов’язку з гліцерином.

19. У разі потрапляння кислоти або лугу в очі необхідно промити їх великою кількістю води, а потім 2% розчином соди або борної кислоти.

Виконайте завдання та перевірте правильність їх розв’язання з еталоном відповіді.

Завдання 1

Назвіть поліненасичені жирні кислоти:

А. Арахідонова.

В. Олеїнова.

С. Стеаринова.

Д. Капринова.

Е. Пальмітинова.

Еталон відповіді: А.

Завдання 2

Назвіть, які речовини утворюються при повному гідролізі пуринових нуклеотидів:

А. Цитозин, рибоза, фосфорна кислота.

В. Аденін, дезоксирибоза, фосфорна кислота.

С. Гуанін, дезоксирибоза.

Д. Аденін, рибоза.

Е. Урацил, рибоза, фосфорна кислота.

Еталон відповіді: В.

Завдання 3

Який моносахарид утворюється під час повного гідролізу крохмалю:

А. D-галактоза.

В. D-глюкоза.

С. D-фруктоза.

Д. D-фруктозо-6-ф.

Е. Глюкозо-1-ф.

Еталон відповіді: В.

Завдання 4

Які дисахариди мають залишок фруктози?

А. Целобіоза.

В Целюлоза.

С. Мальтоза.

Д. Лактоза.

Е. Сахароза.

Еталон відповіді: Е.

Завдання 5

Які сполуки є амінокислотами:

А. Серин.

В. Етаноламін.

С. Карнозин.

Д. Креатин.

Е. Вазопресин.

Еталон відповіді: А.

Завдання 6

При утворенні первинної структури пептидів і білків між амінокислотами утворюються зв’язки:

А. Глікозидні.

В. Дисульфідні.

С. Пептидні.

Д. Гідрофобні.

Е. Водневі.

Еталон відповіді: с.

Короткі методичні вказівки до роботи студентів на практичному занятті

Заняття починається з ознайомлення студентів з основними правилами роботи в біохімічній лабораторії. На занятті вирішуються основні навчальні завдання.

У кінці заняття проводиться тестовий контроль початкового рівня знань студентів, аналізуються результати початкового тестового контролю. В аналізі результатів контролю беруть участь всі студенти під керівництвом викладача.

Технологічна карта проведення практичного заняття

	ЕТАП	Час, хв	Навчальні посібники	Місце проведення
1	Ознайомлення студен-тів з основними пра-вилами роботи в біохі-мічній лабораторії; принципами проведен-ня лабораторних дос-ліджень і оцінки результатів	40	Лабораторне обладнання, посуд, прилади, хімічні реактиви	Навчальна аудиторія
2	Нотування основних положень з охорони праці при роботі в біохімічній лабора-торії в зошиті для практичних робіт	20	Інструкції з охо-рони праці при ро-боті в біохімічній лабораторії
3	Тестовий контроль	10
4	Аналіз і підведення підсумків заняття	10

Граф логічної структури теми “Контроль початкового рівня знань. Засвоєння принципів проведення біохімічних лабораторних досліджень; обґрунтування та клініко-діагностичне значення змін біохімічних показників”

Методи

1. Нова інформація.

2. Пояснення меха-нізмів функціо-нування органів і тканин в нормі і при патології.

3. Поставлення діагнозу.

4. Моніторинг лікування.

5. Прогноз захворювання

Біохімія

Біохімічні лабораторні дослідження

Біохімічні компоненти клітини

Принципи проведення

Похибка лаб. діагностики

Мета

Класи біомолекул

1. Похибки підготовки.

2. Похибка добору і зберігання мате-ріалу.

3. Аналітичні (лабо-раторні) похибки.

4. Похибка інтерпре-тації результатів

Білки, пептиди, АК, НК, нуклеотиди, ву-глеводи, ліпіди, віта-міни, гормони, біое-нергетичні сполуки

Критерії оцінки

Матеріал

1. Достовірність.

2. Точність.

3. Специфічність.

4. Чутливість.

5. Похибка

Принцип забору матеріалу

1. Стандартна підготовка хворого.

2. Правила забору крові (венозна, артеріальна, капілярна).

3. Забір сечі (одноразо–вий, добовий)

Кров, сеча, спинномозкова рідина і дуоденальний вміст, піт, ексудати, транссудати, амніотична рідина

Заняття 2

Тема: ВИВЧЕННЯ МЕТОДІВ ДОСЛІДЖЕННЯ АМІНОКИСЛОТНОГО СКЛАДУ БІОЛОГІЧНИХ РІДИН

Актуальність теми. Амінокислоти - органічні низькомолекулярні сполуки, які входять до складу білків і пептидів, а також знаходяться в клітинах організму у вільному стані і беруть участь в обміні речовин. Фізико-хімічні властивості амінокислот зумовлюють особливості будови і функцій білків організму, можливість ряду хімічних перетворень, наприклад, таких, як цикл лимонної кислоти, знешкодження аміаку, синтез креатину тощо.

Теоретичні знання про будову, фізико-хімічні властивості, визначення амінокислотного складу білків і пептидів, вміст їх у біологічних рідинах (крові, сечі), важливі як для формування фундаментальних уявлень про молекулярну основу життя, так і в клініко-лабораторній діагностиці.

Мета загальна - уміти характеризувати фізико-хімічні власти-вості амінокислот, методи визначення амінокислотного складу білків і пептидів, амінокислотного спектру біологічних рідин.

Конкретні цілі, уміти:

1. Використовувати знання про фізико-хімічні властивості аміно-кислот в аналізах результатів хроматографії і електрофорезу.

2. Писати хімічну будову амінокислот і пептидів.

При підготовці до заняття користуйтеся літературою:

1. Губський Ю.І. Біологічна хімія. - Київ; Тернопіль: Укрмедкнига, 2000. - С. 18-32; 37.

2. Гонський Я.І., Максимчук Т.П. Біохімія людини. - Тернопіль: Укрмедкнига, 2001. - С. 15–34

3. Мари Р. и соавт. Биохимия человека. – М.: МИР, 1993. – Т.1. - С. 21-51.

4. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. - М.: Медицина, 1990. - С. 27-30; 33-43; 49-71.

Теоретичні питання

1. Загальна характеристика та біологічні функції білків і пептидів.

2. Амінокислотний склад білків і пептидів; будова, класифікація і фізико-хімічні властивості амінокислот. Утворення пептидного зв’язку.

3. Рівні структурної організації білків. Хімічні зв’язки в біл-ковій молекулі.

4. Методи вивчення та дослідження в біологічних рідинах амінокислот і білків. Кольорові реакції на амінокислоти. Хроматографічні методи розділення амінокислот.

На занятті ви повинні будете виконати експериментальну частину роботи згідно з алгоритмом лабораторної роботи та методикою її проведення.