1. Строение и свойства основных классов гормонов (стероидные, пептидные, катехоламины).

2. Строение аденилатциклазного комплекса.

3. Механизмы регуляции активности ферментов через системы вторичных посредников (мессенджеров).

4. Структуру хроматина и регуляцию биосинтеза белка.

5. Механизмы интеграции обмена углеводов, липидов и белков.

6. Основные онтогенетические изменения морфологических признаков, функций и метаболизма.

Студент должен уметь:

1. Проводить качественный анализ на биологически активные вещества.

Структура занятия

1. Теоретическая часть

   1. ТТГ. Химическая природа, регуляция секреции, механизм действия.

      1. Щитовидная железа. T₃, T₄ – химическая природа, биосинтез, регуляция секреции, механизм действия, роль в обмене, метаболизм в тканях, основные клинические проявления гипо- и гиперфункции T₃ и T₄. Механизм возникновения эндемического зоба.

   2. СТГ. Химическая природа, регуляция секреции, механизм действия, механизм анаболических и контринсулярных эффектов. Основные клинические проявления гипо- и гиперфункции.

   3. Поджелудочная железа. Инсулин, глюкагон, соматостатин. Химическая природа, регуляция секреции, механизм действия, роль в обмене. Основные клинические проявления гипо- и гиперинсулинизма.

      1. Диабет 1-го типа (инсулиндефицитный) и диабет 2-го типа (инсулинрезистентный). Причины возникновения, сравнительная характеристика (сходство и отличия).

   4. АКТГ. Химическая природа, механизм действия, основные клинические проявления гипо- и гиперфункции.

      1. Глюкокортикоиды. Строение, регуляция синтеза и секреции, метаболизм в тканях. Механизм действия, роль в обмене. Основные клинические проявления гипо- и гиперкортицизма.

      2. Минералокортикоиды, химическая природа, регуляция секреции, метаболизм в тканях, механизм действия, роль в обмене. Основные клинические проявления гипо- и гиперфункции.

      3. Мозговое вещество надпочечников. Катехоламины. Химическая природа, биосинтез, регуляция секреции, метаболизм в тканях, механизм действия, роль в обмене.

   5. Гонадотропины, ФСГ, ЛГ. Химическая природа, механизмы регуляция секреции, механизм действия.

      1. Половые гормоны. Андрогены. Химическая природа, регуляция секреции, механизм действия, роль в обмене, метаболизм в тканях. Основные клинические проявления гипо- и гиперфункции.

      2. Эстрогены. Химическая природа, регуляция секреции, механизм действия, роль в обмене, метаболизм в тканях. Основные клинические проявления гипо- и гиперфункции.

      3. Гестагены. Прогестерон, химическая природа, регуляция секреции, механизм действия, роль в обмене, метаболизм в тканях. Основные клинические проявления гипо- и гиперфункции.

   6. Гормоны желудочно-кишечного тракта. Химическая природа. Биологическая роль и клиническое применение.

   7. Гормоны тимуса. Химическая природа. Биологическая роль и клиническое применение.

   8. Эндорфины, энкефалины – структура, биологическая роль.

   9. Адаптивная роль гормонов. Стресс, основные проявления. Стадии стресса и их клиническое значение. Понятие о дистрессе и эустрессе. Гормональная регуляция энергетического обмена при стрессе.

2. Практическая часть

   1. Решение задач.

   2. Лабораторные работы.

   3. Проведение контроля конечного уровня знаний.

Задачи

1 Эстрогены выделяется с мочой в виде конъюгата:

а) с глюкуроновой кислотой; б) цистеином; в) глицином; г) глутамином; д) белком; е) сульфатом?

2 Какие превращения не характерны для животной клетки:

а) эстрон  эстриол; б) эстрон  эстрадиол;

в) эстрон  дигидротестостерон;

г) 17-дегидроксипрегненолон  тестостерон;

д) прогестерон  эстрогены; е) холестерол  эстрогены?

3 Чем можно объяснить вирилизацию при синдроме Кушинга:

а) усилением глюкокортикоидных эффектов; б) слабыми минералокорти­коидными и сильными глюкокортикоидными эффектами; в) сильными ми­нералокортикоидными и слабыми глюкокортикоидными эффектами; г) дей­ствием андрогенов надпочечников; д) действием эстрогенов надпочечников; е) действием гестагенов надпочечников?

4 Холестерин превращается:

а) в инозитолтрифосфат; б) кортикостероиды; в) желчные кислоты; г) полиеновые жирные кислоты; д) эндорфины и энкефалины; е) кальцитриол?

5 Как метаболизирует холестерин у человека:

а) переходит в гликохолевую кислоту; б) является компонентом мембраны; в) превращается в ацетил-КоА; г) превращается в кортизол; д) превращается в CO₂ и воду; е) экскретируется с мочой?

6 Гиперкортицизм сопровождается:

а) увеличением содержания гликогена в печени; б) уменьшением содержания гликогена в печени; в) увеличением массы скелетной мускулату­ры; г) уменьшением массы скелетной мускулатуры; д) атрофией надпочечников; е) гипертрофией надпочечников; ж) увеличением уровня АКТГ в крови; з) уменьшением уровня АКТГ в крови?

7 Какие метаболиты включает биосинтез тестостерона:

а) изопентенилпирофосфат; б) прегненолон; в) ланостерин; г) фитосте­рин; д) кортизол; е) прогестерон; ж) эстриол; з) ДОФА?

8 При каких болезнях отмечается повышение уровня кортизола в крови:

а) болезнь Хартнупа; б) синдром Иценко-Кушинга; в) болезнь Аддисона; г) Базедова болезнь; д) микседема; е) гипофизарная кахексия; ж) сахарный диабет; з) синдром Леша-Нихана?

9 Назовите причины гипернатриемии:

а) полиурия; б) олигурия; в) некомпенсированный сахарный диабет; г) ограниченный прием жидкости; д) гиперкортицизм; е) болезнь Аддисона; ж) болезнь Гирке; з) синдром Иценко-Кушинга?

10 Какие гормоны синтезируются в сетчатой зоне коры надпочечников:

а) андрогены; б) катехоламины; в) дезоксикортикостерон; г) сомато­тропин; д) альдостерон; е) эстрогены; ж) гестагены; з) соматостатин?

11 Для феохромоцитомы характерна:

а) гипергликемия; б) кетонемия; в) гиперкатехоламинемия; г) ацидоз; д) азотемия; е) кетонурия; ж) гипогликемия; з) гипертензия?

12 Какие гормоны синтезируются в клубочковом слое коры надпочечников:

а) АДГ; б) глюкокортикоиды; в) андрогены; г) эстрогены; д) минерало­кортикоиды; е) катехоламины?

13 При хроническом гипокортицизме (болезни Аддисона) наблюдается недостаточность:

а) андрогенов; б) катехоламинов; в) глюкокортикоидов; г) минерало­кортикоидов; д) эстрогенов; е) катехоламинов?

14 Для акромегалии характерно повышение уровня:

а) глюкагона; б) СТГ; в) инсулина; г) эстрогенов; д) тироксина; е) адрена­лина; ж) АКТГ; з) андрогенов?

15 Повышение экскреции катехоламинов с мочой встречается при:

а) феохромоцитоме; б) бронхиальной астме; в) гипертермии; г) стенокардии покоя; д) инфаркте миокарда; е) шоке?

16 Когда снижается экскреция с мочой 17-кетостероидов:

а) адреногенитальный синдром; б) гиперплазия коры надпочечников; в) опухоли коры надпочечников; г) болезнь Иценко-Кушинга; д) болезнь Ад­дисона?

Лабораторные работы

Лабораторная работа № 1. Обнаружение иода в препарате щитовидной железы

Принцип метода. При щелочном гидролизе тироксина образуется иодид калия, из которого иод вытесняется иодатом калия. Выделившийся свободный йод дает с крахмалом синее окрашивание.

В лаборатории кафедры (!) проводят гидролиз аптечного тиреоидина по следующей методике. В фарфоровой ступке растирают 10 таблеток тиреоидина. Полученный порошок пересыпают в колбу для гидролиза и заливают 25 мл 10 %-го раствора NaHCO₃. Перемешивают, закрывают пробкой с обратным холодильником и ставят на песчаную баню. Содержимое пробирок кипятят 10–15 мин и охлаждают.

Ход работы. К 1 мл гидролизата, полученного в лаборатории, помещают в фарфоровую чашку и нейтрализуют 10 %-м раствором серной кислоты, добавляя ее по каплям до слабокислой реакции на лакмус. Затем добавляют 2 капли раствора крахмала и 2-3 капли раствора KIO₃. Выделившийся йод окрашивает жидкость в синий цвет.

Лабораторная работа № 2. Качественные реакции на адреналин

Принцип метода. Адреналин и норадреналин образуются из аминокислоты тирозина и являются производными пирокатехина. Присутствие в их структуре пирокатехинового кольца определяет химические свойства этих гормонов. Они легко окисляются в нейтральных растворах с образованием красного пигмента – адренохрома, который при последующей полимеризации образует меланины.

Ход работы.

1 Реакция с хлоридом железа (III).

В пробирку вносят 3 капли раствора адреналина и 1 каплю 1 %-го раствора хлорида железа (III). Проявляется изумрудно-зеленое окрашивание, которое затем при добавлении 1 капли раствора гидроксида натрия приобретает вишнево-красный цвет. Реакция обусловлена тем, что пирокатехиновое ядро образует с ионами железа (III) соединения типа фенолятов.

2 Диазореакция на адреналин.

В пробирку вносят 2–3 капли раствора адреналина, 2 капли 10 %-го раствора KIO₃ и 2 капли раствора уксусной кислоты. Перемешивают и слегка нагревают. Жидкость окрашивается в красно-фиолетовый цвет. Окраска обусловлена тем, что при взаимодействии адреналина с диазореактивом образуется азокраситель.

Лабораторная работа № 3. Обнаружение 17-кетостероидов в моче

Принцип метода. Метод основан на взаимодействии 17-кетостероидов с м-динитробензолом в щелочной среде с образованием продуктов конденсации розово-фиолетового цвета.

Ход работы. В пробирку вносят 20 капель мочи и 30 капель раствора м‑динитробензола, который добавляют медленно, так, чтобы он стекал по стенке пробирки. Пробирку не встряхивать. Затем по стенке пробирки добавляют 6 капель раствора гидроксида натрия.

Верхний слой жидкости окрашивается в розово-фиолетовый цвет.

Выводы. Записать полученный результат и дать его клинико-диагности­ческую оценку.

Рекомендуемая литература

Основная

1. Материал лекций.

2. Березов Т. Т., Коровкин Б. Ф. Биологическая химия. М.: Медицина, 1990. С. 170–203; 1998. С. 248–297.

3. Николаев А. Я. Биологическая химия. М.: Высшая школа, 1989. С. 351–364.

4. Марри Р. и др. Биохимия человека. М.: Мир, 1993. Т. 2. С. 147–169, 170–172, 193–204.

Дополнительная

5. Эндокринология и метаболизм / Под. ред. П. Фелига и др. М.: Медицина, 1985.

6. Дильман В. М. Эндокринологическая онкология. М.: Медицина, 1974, 1983.

7. Розен В. Б. Основы эндокринологии. М.: Высшая школа, 1984.

8. Уайт А. и др. Основы биохимии. М.: Мир, 1981, Т. 3. С. 1542–1702.

9. Теппермен Дж., Теппермен Х. Физиология обмена веществ и эндокринной системы. М.: Мир, 1989.

Занятие 27

Контрольное по разделу «Биохимия витаминов и гормонов»

Цель занятия: контроль усвоения вопросов пройденного раздела “Биохимия витаминов и гормонов”.

Контрольные вопросы

1. Гормоны. Определение. Свойства. Номенклатура, классификация.

2. Принципы организации нейро-эндокринной системы:

   1. иерархический. Уровни организации нейро-эндокринной системы:

      1. внутриклеточные гормоны (цАМФ), (цГМФ), их тканевой метаболизм. Строение и функция аденилатциклазного комплекса. Схема метаболизма арахидоновой кислоты, основные ферменты, их обмен в норме и при патологии;

      2. гормоны периферических желез;

      3. тропные гормоны гипофиза;

      4. гипоталамические нейрогормоны;

   2. наличие прямой и обратной связи (+, – взаимодействия);

   3. наличие центрального и периферического эффекта гормонов;

   4. наличие порога чувствительности гипоталамуса.

3. Факторы, определяющие гормональный эффект.

   1. Общая схема синтеза гормонов. Понятие о прогормонах и антигормонах.

   2. Механизм действия гормонов (катехоламинов, пептидных, стероидных, тиреоидных).

   3. Характеристика рецепторов, их клеточная локализация.

4. Феномен десенситизации, его механизмы и биологическое значение. Пермиссивный, сенсибилизирующий эффекты гормонов.

5. Роль ионов Са²⁺ в регуляции гормональных эффектов. Витамин D и его метаболиты. Регуляция Ca-P обмена. Паратгормон и кальцитонин. Нарушение Ca-P обмена. Рахит.

6. ТТГ. Химическая природа, механизм действия. Щитовидная железа. Т₃, Т₄ – химическая природа, биосинтез, метаболизм в тканях. Механизм действия, роль в обмене, основные клинические проявления гипо- и гиперфункции Т₃ и Т₄.

7. СТГ. Химическая природа, механизм действия, основные клинические проявления гипо- и гиперфункции.

8. Поджелудочная железа. Проинсулин, инсулин, глюкагон, соматостатин – химическая природа, регуляция секреции, механизм действия. Роль в обмене. Основные клинические проявления гипо- и гиперфункции инсулина. Диабет I типа (инсулинодефицитный) и диабет II типа (инсулинорезистентный). Сходство и различия.

9. АКТГ. Химическая природа. Механизм действия, основные клинические проявления гипо- и гиперфункции. Глюкокортикоиды – строение, регуляция секреции, метаболизм в тканях, механизм действия, роль в обмене. Основные клинические проявления гипо- и гиперфункции. Минералокортикоиды – химическая природа, регуляция секреции, метаболизм в тканях, механизм действия, роль в обмене. Основные клинические проявления гипо- и гиперфункции.

10. Мозговое вещество надпочечников. Катехоламины – химическая природа, регуляция секреции, метаболизм в тканях, механизм действия, роль в обмене.

11. Гонадотропины, ФСГ, ЛГ. Химическая природа, механизм действия.

12. Половые гормоны. Андрогены. Химическая природа, регуляция секреции, механизм действия, роль в обмене. Основные клинические проявления гипо- и гиперфункции. Гестагены. Прогестерон – химическая природа, регуляция секреции, механизм действия.

13. Гормоны тимуса. Химическая природа. Биологическая роль.

14. Эндорфины.

15. Адаптивная роль гормонов. Понятие о стрессе. Гормональная регуляция энергетического обмена при стрессе.

16. История учения о витаминах (работы Лунина Н. И., Сосина К. А., Эйкмана К., Функа К.).

17. Общая характеристика и классификация витаминов. Групповая харак­теристика витаминов:

    1. химическая природа и основные свойства (устойчивость к действию света, рН, высокой температуре);

    2. роль витаминов в обмене веществ. Физиологические эффекты;

    3. картина гипо- , авитаминоза и гипервитаминоза и их лабораторная диагностика;

    4. содержание в продуктах питания;

    5. источники витаминов, профилактическая и лечебная дозы.

18. Гиповитаминозы и авитаминозы, их причины (алиментарное, парентеральное питание, заболевание ЖКТ, глистные инвазии, повышенная потребность, лекарственные препараты, антивитамины).

19. Водорастворимые витамины: В₂ (рибофлавин), В₁ (тиамин), РР (никотинамид, ниацин), В₆ (пиридоксин), Н (биотин), пантотеновая кислота, пангамовая кислота, фолиевая кислота, В₁₂ (кобаламин), С (аскорбиновая кислота).

20. Жирорастворимые витамины: витамины А (антиинфекционный, витамин роста), D (антирахитический), их провитамины и метаболиты, Е (антистерильный), К (антигеморрагический).

21. Врожденные нарушения метаболизма витаминов.