- •Предисловие
- •Введение в биохимию
- •Теоретическая часть
- •Практическая часть
- •Энзимология и биологическое окисление
- •Теоретическая часть
- •Практическая часть
- •Теоретическая часть
- •Практическая часть
- •Теоретическая часть
- •Практическая часть
- •Теоретическая часть
- •Практическая часть
- •Теоретическая часть
- •Практическая часть
- •Биохимия углеводов
- •Теоретическая часть
- •Практическая часть
- •Теоретическая часть
- •Практическая часть
- •Теоретическая часть
- •Практическая часть
- •Теоретическая часть
- •Практическая часть
- •Биохимия липидов
- •Теоретическая часть
- •Практическая часть
- •Теоретическая часть
- •Практическая часть
- •Теоретическая часть
- •Практическая часть
- •Биохимия белков и нуклеиновых кислот
- •Теоретическая часть
- •Практическая часть
- •Теоретическая часть
- •Практическая часть
- •Теоретическая часть
- •Практическая часть
- •Теоретическая часть
- •Практическая часть
- •Теоретическая часть
- •Практическая часть
- •Содержание
- •1 Введение в биохимию 4
- •1 Введение в биохимию 4
-
Теоретическая часть
-
Механизмы регуляции уровня глюкозы в крови (срочный и постоянный). Роль гомеостаза глюкозы в жизнедеятельности организма.
-
Сахарный диабет I типа (инсулинодефицитный диабет молодых). Причины его возникновения (абсолютный или относительный дефицит инсулярных эффектов). Биохимические сдвиги при инсулярной недостаточности, механизм их возникновения и метаболические последствия:
-
а) активация гликогенолиза и ГНГ, гипергликемия, глюкозурия;
б) активация липолиза – гиперлипемия, кетонемия, кетонурия, кетоацидоз, гиперхолестеринемия, дислипопротеидемия;
в) активация протеолиза ‑ гипераминоацидемия, гипераммонемия;
г) гиперосмолярность – нарушение водно-электролитного и кислотно-основного состояния.
-
Основные клинические проявления диабета и их связь с нарушением метаболизма (полидипсия, полиурия, полифагия), осложнения диабета – нарушение регенерации тканей, снижение барьерных функций кожи и слизистых, кариес, атеросклероз, ангиопатии, нейропатии, слепота и др.
-
Диагностика сахарного диабета:
а) клиническая диагностика – изменение водно-электролитного баланса, аппетита, множественный кариес и др.
б) лабораторная диагностика:
-
определение уровня глюкозы, кетоновых тел в крови и моче натощак;
-
анализ гликемических кривых, техника построения и интерпретация;
-
определение содержания в крови глюкозилированного гемоглобина, инсулина, C-пептида.
-
Гиперинсулинизм – причины, метаболические последствия, клинические проявления (гипогликемия, ожирение, диабет II типа).
-
Нарушение переваривания и всасывания углеводов в ЖКТ, дисахаридазная недостаточность, механизм развития диареи, кетоацидоза и гиперосмолярности, основные клинические проявления.
-
Галактоземия, фруктозурия. Причины возникновения. Механизмы развития осложнений. Основные клинические проявления.
-
Гликогенозы – основные типы, причины и клинические проявления.
-
Мукополисахаридозы – причины и основные клинические проявления.
-
Практическая часть
-
Решение задач.
-
Лабораторная работа.
-
Задачи
1 Ребенок Т., 9 месяцев. Родители отмечают у ребенка частые судороги, отставание в росте и весе. В крови повышено содержание лактата и пирувата. Уровень гликемии – 3 ммоль/л. Введение адреналина не нормализует уровень глюкозы в крови. Печень и почки увеличены в размерах. Чем объяснить это явление?
2 При различных видах гипоксии – анемии, различные нарушения дыхательной системы, при частых инфекционных заболеваниях, при гипо- и авитаминозах (группы B и PP) у детей, в первую очередь, страдает углеводный обмен. Объяснить причину и биохимические изменения углеводного обмена при гипоксиях.
3 У больного ребенка двух лет нормальное содержание глюкозы в крови, нет глюкозурии, нормальный аппетит. Малейший дефицит углеводов в питании вызывает ацидоз и признаки острой гипогликемии. Анализ пунктата печени указывает на наличие 4–5 % гликогена в печени. Имеющийся в печени гликоген по ряду признаков больше напоминает крахмал. Каков молекулярный механизм данной патологии?
4 Недостаток глюкозы в крови является сигналом:
а) к активации липолиза; б) торможению липолиза; в) торможению ГНГ; г) стимуляции ГНГ; д) активации кетогенеза; е) торможению кетогенеза; ж) активации протеолиза; з) торможению протеолиза?
5 При диабете гиперпродукция кетоновых тел связана:
а) с повышенным уровнем CH3-CO-SКоА в скелетной мышце;
б) повышенной скоростью -окисления СЖК в гепатоцитах;
в) повышенной скоростью ЦТК;
г) повышенной активностью ГНГ;
д) низким уровнем цАМФ в адипоцитах;
е) пониженной скоростью ЦТК?
6 Каковы последствия передозировки инсулина у больных диабетом:
а) гипергликемия; б) глюкозурия; в) кетонурия; г) гипогликемия; д) кетонемия; е) мышечная слабость?
Лабораторная работа. Построение гликемической кривой
Принцип метода. Основан на том, что уровень глюкозы в крови обычно характеризует инсулярную функцию. Пероральная нагрузка глюкозой влечет за собой увеличение уровня глюкозы в крови, которая стимулирует инсулярную активность, что приводит к нормализации уровня гликемии. Анализ графического изображения гликемической кривой позволяет выявить скрытые формы диабета и нарушение гликогенобразующей функции печени.
ВНИМАНИЕ! Соблюдать меры безопасности при работе с орто-толуидином и кипячением на водяной бане.
Ход работы. Утром натощак у обследуемого берут кровь из пальца и определяют в ней содержание глюкозы ортотолуидиновым методом (см. занятие 10). После чего он принимает (в течение не более 5 мин) 50–100 г глюкозы в 200 мл теплой кипяченой воды (из расчета 1 г глюкозы на 1 кг массы тела). Глюкозу можно заменить сахарозой (из расчета 1,5 г сахара на 1 кг массы тела). Затем повторно исследуют содержание глюкозы в крови, забирая кровь из пальца каждые 30 мин (иногда через 15 мин) в течение 2,5 ч (если было принято 50 г глюкозы) и в течение 3 ч (если было принято 100 г глюкозы). У детей сахарную нагрузку проводят так же, как и у взрослых, изменяя только дозы вводимой глюкозы. На основании полученных данных строят график (см. рисунок), откладывая на оси ординат содержание глюкозы в крови (ммоль/л), а на оси абсцисс – время взятия пробы в минутах или часах.
Анализ гликемических кривых: у здорового человека уже через 15 мин после приема глюкозы наблюдается увеличение ее содержания в крови, которое между 30-й и 60-й минутами достигает максимальной величины. Затем начинается снижение и к 120-й минуте содержание глюкозы достигает исходного уровня, отмечавшегося натощак, или с небольшими отклонениями в сторону как повышения, так и снижения. Через 3 ч содержание глюкозы в крови достигает исходной величины.
П ри сахарном диабете гликемические кривые имеют чрезвычайно высокую вершину и повышенный уровень глюкозы остается спустя 3 ч после нагрузки. При заболеваниях сопровождающихся гипофункцией “контринсулярных” гормонов (болезнь Аддисона, гипотиреоз), а также при поражении паренхимы печени, тяжелых анемиях, заболеваниях центральной нервной системы, инфекционных болезнях, токсических состояниях, отмечаются уположение кривой в виде небольшого пика и низкой гипогликемической кривой до и после нагрузки.
Выводы. Записать полученный результат и дать его клинико-диагностическую оценку.
Рекомендуемая литература
Основная
-
Материал лекций.
-
Березов Т. Т., Коровкин Б. Ф. Биологическая химия. М.: Медицина, 1990. С. 273–275; 1998. С. 338–343.
-
Николаев А. Я. Биологическая химия. М.: Высшая школа, 1989. С. 253–270.
Дополнительная
-
Руководство по лабораторной и клинической диагностике. Т. 3. Клиническая биохимия. Киев: Вища школа, 1986. С. 82–95.
-
Зилва Дж., Пэннелл П. Клиническая химия в диагностике и лечении. М.: Медицина, 1988. С. 214–222.
-
Врожденные и приобретенные энзимопатии / Под ред. Ташева Т. М.: Медицина, 1980. С. 47–75.
-
Теппермен Дж., Теппермен Х. Физиология обмена веществ и эндокринной системы. М.: Мир, 1989. С. 492–524.
-
Бышевский А. Ш., Терсенов О. А. Биохимия для врача. Екатеринбург, 1994. С. 308–312.
Занятие 12
Контрольное по разделу "Биохимия углеводов"
Цель занятия: контроль усвоения вопросов пройденного раздела “Биохимия углеводов”.
Контрольные вопросы
-
Физиологическое значение углеводов.
-
Классификация углеводов. Моно-, ди-, гомополисахариды, гетерополисахариды.
-
Физиологическое значение гликозаминогликанов, гликопротеидов, протеогликанов.
-
Механизмы переваривания и всасывания углеводов. Понятие о пищеварительно-транспортном конвейере.
-
Нарушение переваривания и всасывания углеводов в ЖКТ. Мальабсорбция: причины, клинические проявления.
-
Механизмы транспорта глюкозы через мембрану. Роль Na+,K+-АТФ-азы.
-
Схема превращения галактозы и фруктозы в глюкозу.
-
Образование и использование глюкозо-6-фосфата. Схема углеводного обмена в организме. Роль инсулина.
-
Механизм синтеза и мобилизации гликогена, роль гормонов, цАМФ, ионов Ca++.
-
Схема передачи сигнала в клетку через аденилатциклазный комплекс и эстеразу фосфатидилинозитол-4,5-дифосфата (PIP2).
-
Анаэробное расщепление углеводов. Общая характеристика процессов гликолиза, гликогенолиза, спиртового брожения.
-
Гликолиз. Реакции. Классификация ферментов.
-
Киназные реакции гликолиза. Субстратное фосфорилирование. Механизм гликолитической оксидоредукции. Регуляция гликолиза.
-
Спиртовое брожение. Сходство и отличие с гликолизом. Реакция, ферменты.
-
Окислительное декарбоксилирование ПВК. Механизм, физиологическое значение. Витамин B1. Химическая природа. Физиологическое значение. Строение полиферментного комплекса пируват-ДГ.
-
Аэробное расщепление углеводов в ЦТК. Реакции, ферменты. Энергетический баланс аэробного окисления углеводов.
-
Пентозный цикл. Локализация, реакции, ферменты, физиологическое значение.
-
Глюконеогенез. Локализация, реакции, ферменты. Физиологическое значение ГНГ.
-
Субстратное обеспечение ГНГ. Цикл Кори. Глюкозо-аланиновый цикл. Гликогенные аминокислоты.
-
Субстратный гормональный и энергетический ГНГ.
-
Нормо-, гипо-, гипергликемия. Причины возникновения гипо- и гипергликемии. Клинические проявления.
-
Роль гомеостаза глюкозы в жизнедеятельности организма. Роль инсулина в тканевом метаболизме глюкозы.
-
Механизм срочной регуляции уровня глюкозы в крови. Роль ЦНС, гормонов, субстратов.
-
Постоянный механизм регуляции уровня глюкозы в крови. Роль межорганного обмена субстратами. Основные гормоны, субстраты. Особенности ГНГ в печени и почках.
-
Сахарный диабет 1-го типа. Причины его возникновения (механизм нарушений метаболизма, активация гликогенолиза, липолиза, протеолиза, ГНГ). Гиперосмолярность и другие проявления.
-
Основные клинические проявления диабета. Диагностика сахарного диабета, определение уровня глюкозы и кетоновых тел в крови и моче.
-
"Сахарные кривые". Техника построения. Интерпретация.
-
Гликогенозы. Основные типы. Клинические проявления.
-
Метаболизм этанола (этанол, окисляющие системы организма).
-
Механизмы токсического действия этанола на ткани и органы.