Заняття 3 (4 години)

Тема 4 (2 години): Перетравлення й всмоктування вуглеводів у шлунково-кишковому тракті. Обмін глікогену. Рівень глюкози у крові та його регуляція. Визначення глюкози у сечі.

АКТУАЛЬНІСТЬ: Вуглеводи виконують важливі функції: енергетичну, структурну, захисну та ін. Людина може синтезувати деякі вуглеводи з таких субстратів як гліцерин та амінокислоти, але більшість вуглеводів надходить до організму з їжею. Харчові вуглеводи розщеплюються у шлунково-кишковому тракті до простих моносахаридів, які потім всмоктуються. Глюкоза виконує роль основного «палива» для клітинного метаболізму, є попередником інших вуглеводів, наприклад рибози (яка необхідна для синтезу нуклеїнових кислот), вуглеводних компонентів глікопротеїнів та глікозаміногліканів. З порушенням обміну вуглеводів пов’язані такі захворювання, як цукровий діабет, галактоземія, порушення синтезу та розпаду глікогену та інші

МЕТА: Вивчити ферменти, біохімічні механізми перетравлення харчових вуглеводів в окремих відділах травного каналу, механізми всмоктування продуктів перетравлення в кишечнику. Ознайомитися з ферментативними реакціями глікогенезу та глікогенолізу; каскадними механізмами цАМФ-залежної регуляції активності глікогенфосфорилази та глікогенсинтази; гормональною регуляцією обміну глікогену в печінці та м'язах. Вивчити та вміти охарактеризувати генетичні порушення ферментів метаболізму глікогену: глікогенози – аномально високе накопичення глікогену в органах і тканинах, аглікогенози – недостатнє відкладання глікогену в тканинах. Розглянути рівень глюкози у крові, його регуляцію, можливі причини гіперглікемії та глюкозурії. Ознайомитися з методами визначення глюкози у сечі, які широко використовуються з діагностичною метою.

ТЕОРЕТИЧНІ ПИТАННЯ

*1.	Роль вуглеводів у життєдіяльності організму.
*2.	Найважливіші представники вуглеводів організму, їх хімічна будова, властивості, біологічне значення.
*3.	Енергетична цінність вуглеводів. Добова потреба людини у вуглеводах.
4.	Основні вуглеводи їжі. Їх структура.
5.	Перетравлення вуглеводів у шлунково-кишковому тракті. Ферменти перетравлення.
6.	Механізми всмоктування продуктів перетравлення вуглеводів у кишечнику.
7.	Біосинтез глікогену (глікогенез) в печінці та м’язах: хімізм, ключові ферменти процесу, фізіологічне значення.
8.	Розпад глікогену в печінці та м’язах (глікогеноліз). Тканинні відмінності. Реакції гідролізу та фосфоролізу глікогену.
9.	Роль адреналіну, глюкагону та інсуліну в регуляції метаболізму глікогену у м’язах та печінці. Механізми цАМФ-залежної регуляції активності глікогенфосфорилази та глікогенсинтази.
10.	Механізми реципрокної регуляції глікогенолізу та глікогенезу.
11.	Генетичні порушення ферментів метаболізму глікогену (глікогенози, аглікогенози).
*12.	Глюкоза крові. Регуляція рівня глюкози в крові.
*13.	Методи визначення вмісту глюкози в крові та сечі, їх значення.

Практична робота

Визначення глюкози в сечі

Завдання 1. Визначити глюкозу в сечі пробою Фелінга.

Принцип. Проба Фелінга базується на здатності глюкози при нагрі-ванні відновлювати Сu²⁺ у лужному середовищі. При цьому випадає жов-тий осад гідрату купруму гідроксиду або червоний осад купруму оксиду.

Хід роботи. До 5 крапель реактиву Фелінга додають 5 крапель сечі. Рідину перемішують і нагрівають до початку кипіння. Слід відзначити, що в сечі міститься багато органічних речовин (сечова кислота, креатинін та інші), які при довгому кип’ятінні також можуть відновлювати важкі метали. На відміну від цього відновлення металів в присутності глюкози відбувається до кипіння. (Фелінга реактив містить: калій-натрій тартрат, NaOH, купрум (II) сульфат).

Завдання 2. Визначити глюкозу в сечі пробою Ніландера.

Принцип.Проба Ніландера базується на відновленні вісмуту гідроксиду до металу в присутності глюкози. Солі вісмуту особливо зручні для визначення цукру в сечі, оскільки на відміну від купруму вісмут не відновлюється сечовою кислотою.

Хід роботи. У пробірку вносять 1 мл сечі, додають реактив Ніландера і обережно кип’ятять близько двох хвилин. З’являється спочатку коричневе, а потім чорне забарвлення. (Ніландера реактив містить: вісмут нітрат,калій-натрій тартрат, амоніак).

Завдання 3. Визначити глюкозу в сечі орієнтованим експрес-методом (напівкількісне визначення глюкози в сечі).

Хід роботи.У ступці розтирають у тонкий порошок 1 г купруму сульфату і 10 г безводного натрію карбонату. На предметне скло насипають трохи порошку, наносять кілька крапель сечі і нагрівають до кипіння. Синій колір означає, що глюкоза відсутня, жовтувато-зелений означає, що глюкоза присутня в межах 0,5%, зелений – 1%, коричнево-червоний – до 2%, інтенсивно-червоний – вище 2%.

Завдання 4. Визначити глюкозу в сечі за допомогою набору «Глюкотест».

Принцип. Метод базується на візуальній оцінці зміни кольору барвника (о-толідину), яким просочена смужка паперу «Глюкотест». За кольоровою шкалою, що міститься в наборі, встановлюють приблизний вміст глюкози в сечі. Колір смужок може змінюватися від жовтого через різні відтінки зеленого до темно-синього залежно від кількості глюкози в сечі. Цей метод має високу субстратну специфічність і дозволяє визначити в сечі глюкозу в концентрації від 0,09 до 0,5% і вище. Завдяки високій специфічності, швидкості і простоті виконання метод має важливе клінічне значення. Хворий сам може контролювати вміст глюкози в сечі і відповідно змінювати дієту.

Хід роботи.Одну смужку «Глюкотесту» змочують нормальною, а другу – патологічною сечею, що містить глюкозу. Через кілька хвилин порівнюють забарвлення смужок з кольоровою шкалою. Концентрацію глюкози в сечі визначають за кольором смужки, що найбільше співпадає зі шкалою (0,1%, 0,5%, 2% розчини глюкози і вище).

Клініко-діагностичне значення роботи. У сечі здорової людини глюкоза міститься в незначній кількості (не вище 0,4 г/л) і не може бути виявлена звичайними хімічними реакціями. Значне виділення глюкози з сечою спостерігається при порушенні гормональної регуляції вуглеводного обміну, захворюваннях панкреатичної залози та порушенні реабсорбційної здатності нирок. Ниркову глюкозурію спостерігають при введенні до організму великої кількості алкоголю, опіуму, адреналіну, хлороформу та інших речовин.