Вывод (записать полученный результат и дать ему клинико-диагностическую оценку):

ЗАНЯТИЕ 10

Тема: Углеводы 3. Тканевой обмен углеводов. Регуляция уровня глюкозы в крови.

Цель занятия:Сформировать представления о путях метаболизма глюкозы, молекулярных и физиологических механизмах регуляции уровня глюкозы.

Исходный уровень знаний и умений:

Студент должен знать

1. Механизмы переваривания углеводов

2. Механизмы транспорта глюкозы в клетку

3. Гликолиз

4. Цикл Кребса

5. Механизмы действия гормонов

Студент должен уметь:

1. Выполнять качественные реакции на наличие кетоновых тел

Структура занятия:

1. Теоретическая часть:

   1. Пути обмена глюкозо-6-Ф в ткани.

   2. Пентозный цикл: внутриклеточная и тканевая локализация реакций и ферментов. Биологическое значение и регуляция пентозного цикла.

   3. Глюконеогенез (ГНГ). Внутриклеточная и тканевая локализация реакций и ферментов. Субстратное обеспечение ГНГ. Глюкозо-лактатный (цикл Кори) и глюкозо-аланиновый (цикл Фелига) межорганные циклы. Субстратная и гормональная регуляция ГНГ. "Футильные" циклы, их роль в регуляции. Биологическое значение ГНГ.

   4. Схема биосинтеза основных классов ГАГ, его регуляция.

   5. Регуляция уровня глюкозы в крови. Нормо-, гипо- и гипергликемии. Характеристика, причины, механизм возникновения, их клинические проявления. Роль инсулина в тканевом метаболизме глюкозы. Роль гомеостаза глюкозы в жизнедеятельности организма.

   6. Механизмы регуляции уровня глюкозы в крови. Срочный механизм, пути его реализации, роль ЦНС, гормонов, субстратов. Биологическое значение срочного механизма. Постоянный механизм, роль гипоталамо-гипофизарной регуляции, гормонов и субстратов в его реализации. Значение ГНГ в его реализации. Биологическое значение этого механизма.

2. Практическая часть - выполнение лабораторной работы:

   1. Качественные реакции на ацетон и ацетоуксусную кислоту.

3. Решение задач и проведение контроля конечного уровня

Литература основная:

1. Материал лекций

2. Березов Т. Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия, М., Медицина, 1990, стр. 244-254, М. Медицина, 1998, стр. 338-343, 353-359.

3. Николаев А. Я. Биологическая химия, М., Высшая школа, 1989, стр. 196-204.

4. Филиппович Ю. Б. Основы биохимии, М., Высшая школа, 1993, стр. 299-334.

дополнительная:

5. Кендыш Н. И. Регуляция углеводного обмена, М., Медицина, 1985.

6. Марри Р. и др. Биохимия человека, М., Мир, 1993, том 1, стр. 196-224.

7. Ленинджер А.Л. Основы биохимии, М., Мир, 1985, том 2, стр. 601-620.

8. Руководство по лабораторной и клинической диагностике, том 3, Клиническая биохимия, Киев, Вища школа, 1986.

9. Зилва Дж., Пэннелл П. Клиническая химия в диагностике и лечении, М, Медицина, 1988, стр. 222-231.

ЗАДАЧИ:

1. Что из перечисленных субстратов может быть предшественником глюкозы:

а) пируват	в) глицерин	д) ацетил-КоА
б) лактат	г) аминокислоты	в) жирные кислоты

2. Сколько грамм глюкозы может синтезироваться в организме человека из 4,55г аланина (Мв=89). Покажите схематично механизм этого процесса.

3. Дополните схему катаболизма глюкозы недостающими субстратами, назовите процесс и участвующие ферменты:

глюкоза Г-6-Ф…..Фр-1,6-Ф…..…3-ФГК……ФЕП……ацетил КоА.

4. Покажите схему включения аланина в глюкозу. Этот процесс:

а) связан с использованием АТФ,

б) является окислительно-восстановительным процессом;

в) образует продукт, который может превращаться в гликоген или окисляться по ПФ-пути;

г) обеспечивает регенерацию NAD⁺в анаэробных условиях;

д) образует интермедиаты, которые могут использоваться для синтеза жирных кислот;

е) ингибируется высокими концентрациями АТФ и цитрата;

ж) сопряжен с синтезом АТФ.

5. Укажите условия и механизмы активации ГНГ:

а) высоким уровнем CH₃-CO~SКоА

б) высоким уровнем жирных кислот

в) низким уровнем жирных кислот

г) низким уровнем АТФ

д) высоким уровнем АТФ

6. Лактат циркулирующий в крови может превращаться в глюкозу:

а) в печени	в) в эритроцитах	д) в головном мозге
б) в сердечной мышце	г) в жировой ткани	е) в кишечнике

7. В каком из метаболических путей образуются углеводы, используемые для биосинтеза нуклеиновых кислот:

а) гликолиз	г) цикл лимонной кислоты
б) глюконеогенез	д) пентозофосфатный путь
в) цикл Кори	е) цикл Фелига

8. Какие из реакций являются общими для гликолиза и ГНГ?

а) Ф-6-Ф  Г-6-Ф	д) оксалоацетат  фосфоенолпируват
б) пируват  оксалоацетат	е) сукцинат  фумарат
в) Г-6-Ф  глюкоза	ж) 3-ФГК  2-ФГК
г) Ф-1,6-диФ  Ф-6-Ф

9. Какие из метаболитов являются общими для гликолиза и ГНГ?

а) Ф-6-Ф	д) оксалоацетат	и) фосфоенолпируват
б) пируват	е) 3-ФГК	к) фумарат
в) Г-6-Ф	ж) глюкоза	л) 2-ФГК
г) Ф-1,6-диФ	з) ацетил КоА	м) сукцинат

10. Главными продуктами пентозофосфатного цикла являются:

а) NADPH	в) пентозы	д ) NADH	ж) лактат
б) гексозы	г) АТФ	е) -КГ	з) цитрат

Практическая часть:

Лабораторная работа № 1:Качественные реакции на ацетон (проба Легаля) и ацетоуксусную кислоту (реакция Герхардта).

а) Проба Легаля на ацетон.

ПРИНЦИП МЕТОДА: Ацетон и ацетоуксусная кислота в щелочной среде образуют с нитропруссидом натрия оранжево-красное окрашивание. После подкисления ледяной уксусной кислотой образуется соединение вишневого цвета.

ВНИМАНИЕ: Соблюдать меры безопасности при работе с гидроксидом натрия

ХОД РАБОТЫ: На часовое стекло наливают 1 каплю мочи, 1 каплю 10% раствора NaOH и 1 каплю свежеприготовленного нитропруссида натрия. Появляется оранжево-красное окрашивание. Реакцию можно проводить также в пробирке.

б) Реакция Герхардта на ацетоуксусную кислоту.

ПРИНЦИП МЕТОДА: Основан на образовании ацетоацетата железа вишнево-красного цвета.

ХОД РАБОТЫ: К 5 каплям мочи прибавляют по каплям 5% раствор хлорного железа, при этом выпадает осадок фосфатов в форме FePO₄.

При наличии ацетоуксусной кислоты от дальнейшего прибавления хлорного железа появляется вишнево-красное окрашивание. При стоянии окраска бледнеет вследствие самопроизвольного декарбоксилирования ацетоуксусной кислоты.

При кипячении процесс протекает очень быстро.

КЛИНИКО-ДИАГНОСТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ

Образование кетоновых тел происходит в печени, откуда они доставляются другим тканям в качестве энергетического материала.

В норме их содержание в крови очень невелико: 13,4 - 185,2 мкмоль/л (0,14 - 1,9 мг%). В моче они содержатся в следовых количествах и не выявляются обычными реакциями.

Повышенное содержание кетоновых тел в крови (кетонемия) и в моче (кетонурия) наблюдается при нарушении жирового или углеводного обмена - сахарном диабете, голодании (дефицит углеводов), гиперпродукции гормонов (антагонистов инсулина), кортикостероидов, болезней Гирке. Гипокетонемия не имеет клинического значения.