- •Біохімія
- •1. Стандартная подготовка больного.
- •2. Забор крови для лабораторных исследований.
- •3. Правила лабораторных исследований.
- •4. Ошибки при проведении лабораторных исследований.
- •Факторы, приводящие к ошибке перед проведением исследования
- •Методы биохимических исследований
- •Модуль 1. Общие закономерности метаболизма
- •Тема 1. Введение в биохимию. Биохимические компоненты клеток
- •Белки. Состав и свойства белков
- •Тема 2. Ферменты и коферменты
- •Тема 3,4. Основные закономерности метаболизма. Цикл Кребса. Молекулярные основы биоэнергетики
- •Тема 1. Метаболизм углеводов и его регуляция
- •Тема 2. Метаболизм липидов и его регуляция
- •Тема 3. Метаболизм аминокислот. Энзимопатии аминокислотного обмена
- •Активность АлАт и АсАт при некоторых заболеваниях
- •Тема 1, 2. Основы молекулярной биологии. Основы молекулярной генетики
- •Лабораторная работа 1. Исследование состава нуклеопротеинов дрожжей
- •Тема 3, 4. Молекулярные механизмы действия гормонов на клетки-мишени. Биохимия гормональной регуляции метаболизма
- •Работа 1. Реакции, свидетельствующие о белковой природе инсулина
- •Работа 2. Качественная реакция на тироксин
- •Тема 1. Биохимия питания человека. Витамины как компоненты питания
- •Работа 6. Реакции на витамин р (рутин)
- •Работа 2. Количественное определение витамина а в рыбьем жире
- •Тема 2. Биохимия и патобиохимия крови
- •Тема3. Функциональная и клеточная биохимия органов и тканей.
- •Литература:
- •Тема 1. Введение в биохимию. Биохимические компоненты клеток 27
Тема 1. Метаболизм углеводов и его регуляция
Углеводы – органические вещества, многие из которых описываются эмпирической формулой (СН2О)n. Углеводы представляют собой полигидроксиальдегиды (альдозы) или полигидроксикетоны (кетозы), а также их производные. Функции углеводов разнообразны – энергетическая, пластическая, защитная, регуляторная и др.
В зависимости от количества мономерных звеньев углеводы делят на моносахариды (не гидролизуются до более простых углеводов), олигосахариды (гидролизуются на небольшое количество остатков моносахаридов) и полисахариды (содержат от десятков до нескольких тысяч моносахаридных остатков). В олиго- и полисахаридах остатки моноз соединены О-гликозидными связями.
Монозы по числу атомов углерода делят на триозы, тетрозы, пентозы, гексозы и гептозы. Наиболее распространенными являются гексозы (глюкоза, галактоза, фруктоза) и пентозы (рибоза и дезоксирибоза). Наиболее широко распространенными представителями дисахаридов являются сахароза, мальтоза и лактоза. Встречающиеся в природе полисахариды подразделяются на гомополисахариды, состоящие из остатков моноз одного типа (например, гликоген, крахмал, целлюлоза), и гетерополисахариды, в составе которых встречаются два и более типов моносахаридов и их производных (например, гиалуроновая кислота, гепарин и др.). Гликоген и крахмал являются резервными углеводами и используются в качестве запасного энергетического материала.
Моносахариды взаимодействуют с крепкими минеральными кислотами, которые отщепляют от них Н2О с образованием циклических соединений –фурфурола (из пентоз) и оксиметилфурфурола (из гексоз). Дисахариды и полисахариды, обработанные крепкими минеральными кислотами, гидролизуются с образованием моносахаридов, дающих далее оксиметилфурфурол. Фурфурол и оксиметилфурфурол образуют окрашенные комплексы при взаимодействии с некоторыми органическими соединениями (-нафтолом, орцином, резорцином и др.). На способности большинства углеводов взаимодействовать с крепкими минеральными кислотами основаны реакции Подобедова-Молиша (общая реакция на углеводы), относительно специфические реакции на пентозы с орцином, на фруктозу с резорцином, др.
Карбонильная группа в моносахаридах является наиболее реакционно способной и обусловливает их способность восстанавливать металлы, конденсироваться с образованием смол и вступать в реакции замещения карбонильного кислорода.На этом свойстве основаны многие методы качественного и количественного определения сахаров.
Лабораторная работа 1. Химические свойства углеводов
Все качественные реакции выполняются с растворами глюкозы, фруктозы, галактозы, ксилозы , сахарозы, мальтозы, лактозы и крахмала.
Работа 1. Реакция Подобедова-Молиша
К 1 мл углевода добавить 2-3 капли спиртового раствора -нафтола. Перемешать. Осторожно по стенке подслоить 2 мл концентрированной H2SO4. Реакция положительна, если на границе раздела жидкостей появляется фиолетовое кольцо.
Работа 2. Проба на пентозы с орцином
Для сравнения берут растворы ксилозы (или несколько кусочков соломы, содержащей полисахарид, построенный из остатков ксилозы) и глюкозы. К 1мл углевода добавить 1 мл солянокислого раствора орцина и кипятить до появления зеленой окраски в пробирке с ксилозой.
Работа 3. Реакция Селиванова (на фруктозу)
По сравнению с другими гексозами фруктоза быстрее образует оксиметилфурфурол при обработке минеральными кислотами. Это видно при использовании разбавленных минеральных кислот. Данное свойство легло в основу качественного определения фруктозы.
Ход работы. В 3 пробирки налить по 1 мл фруктозы, глюкозы и сахарозы (для сравнения) и добавить по 2 мл раствора резорцина в 12%-ной НСl. Одновременно нагреть все 3 пробирки до кипения и кипятить до появления вишнево-красной окраски в пробирке с фруктозой.
Работа 4. Реакция Фелинга
Представляет собой процесс восстановления Сu2+ до Сu1+ в щелочной среде в присутствии углеводов со свободными карбонильными группами. На примере гексозы:
CuSO4 + NaOH Cu(OH)2 + NaSO4
CH2OH(CHOH)4CHO +2Cu(OH)2 CH2OH(CHOH)4COOH +Cu2O +2H2O
Появление красного осадка (закись меди) или желтого осадка (гидрат закиси меди) свидетельствует о наличии в данном углеводе свободной карбонильной группы.
Ход работы. К 2 мл раствора углевода добавить 1 мл раствора Фелинга (готовится из смеси растворов NaOH, СuSO4 и сегнетовой соли). После перемешивания нагреть содержимое пробирки в пламени горелки или кипящей водяной бане до появления в некоторых пробирках красного или желтого осадка. Нагревать либо одновременно все пробирки, либо по 2 пробирки, одна из которых обязательно должна содержать раствор редуцирующего углевода. Реакцию Фелинга провести также с гидролизованными сахарозой и крахмалом.
Гидролиз сахарозы. К 1 мл раствора сахарозы добавить 0,5 мл 10% раствора H2SO4 и кипятить смесь 1-2 минуты. Нейтрализовать кислоту добавлением 1 мл 10% раствора NаОН.
Гидролиз крахмала. К 2 мл крахмала добавить 0,5 мл 10% раствора H2SO4 и поместить в кипящую водяную баню на 10-15 мин. Охладить и нейтрализовать кислоту добавлением 1 мл 10% раствора NаОН.
Работа 5. Реакция серебряного зеркала
Представляет собой процесс восстановления серебра в щелочной среде углеводами со свободными карбонильными группами, т.е. имеет тот же механизм, что и реакция Фелинга.
AgNO3 + NH4OH AgOH + NH4NO3
CH2OH(CHOH)4CHO +2AgOH CH2OH(CHOH)4COOH +2Ag +H2O
Ход работы. К 1 мл раствора углевода добавить 1 мл аммиачного раствора AgNO3 и осторожно нагреть в пламени горелки до появления на стенках пробирки осадка металлического серебра.
Работа 6. Реакция с реактивом Ниландера
Основана на восстановлении азотнокислого висмута до металлического висмута в щелочной среде в присутствии редуцирующих углеводов. Этой реакцией пользуются в клинических лабораториях для определения содержания глюкозы в моче, т.к. в отличие от солей меди, соли висмута не восстанавливаются мочевой кислотой. Реакция очень чувствительна.
Ход работы. К 0,5 мл углевода добавить 5-6 капель реактива Ниландера. Нагревать смесь до появления черного осадка металлического висмута.
Работа 7. Реакция осмоления
Данная реакция основана на способности углеводов со свободными карбонильными группами при нагревании со щелочами конденсироваться и образовывать смолы или карамели.
Ход работы. К 1 мл углевода добавить 0,5 мл 10% раствора NaOH и нагреть. Появление золотисто-коричневой окраски и запаха жженого сахара свидетельствует об осмолении исследуемых сахаров.
Работа 8. Реакция замещения карбонильного кислорода (образование озазонов) Углеводы, имеющие свободные карбонильные группы, при нагревании с фенилгидразином в кислой среде образуют озазоны. Озазоны разных сахаров отличаются по форме кристаллов, температуре плавления и растворимости, что используется для идентификации сахаров. Некоторые сахара (глюкоза, фруктоза, манноза) дают одинаковые продукты, и потому данным методом не могут быть идентифицированы.
Ход работы. На дно сухой пробирки насыпать смесь (свежеприготовленную) солянокислого фенилгидразина с уксуснокислым натрием (1:2) так, чтобы дно было покрыто этой смесью. Прилить 1-2 мл раствора сахара. Пробирки поместить в водяную баню (100°) на 30-40 мин. После появления желтого осадка озазонов жидкость охладить в струе проточной воды. Нанести каплю жидкости с осадком на предметное стекло и рассмотреть под микроскопом. Зарисовать форму кристаллов.
Бродильный
сосуд
Эйхгорна
Спиртовым брожением называется процесс превращения глюкозы в спирт и СО2 в анаэробных условиях под влиянием микроорганизмов. Данная проба позволяет отличить сбраживающиеся ферментами дрожжей углеводы (гексозы, триозы и некоторые дисахариды) от несбраживающихся. Используется при идентификации раствора углевода.
Ход работы. Налить в пробирки по 9 мл раствора глюкозы, фруктозы, галактозы, лактозы, сахарозы, мальтозы, добавить по 2 мл суспензии дрожжей и перемешать. Заполнить смесью бродильный сосуд Эйхгорна так, чтобы в запаянном колене не было пузырьков воздуха. Жидкость должна заполнить трубку бродильного аппарата до расширенной его части. Для этого, налив жидкость в расширенную часть аппарата, закрывают отверстие большим пальцем руки и переворачивают аппарат. Когда трубка заполнится жидкостью, аппарат осторожно возвращают в нормальное положение. Бродильный аппарат помещают в термостат (37°С) и через 30-40 мин наблюдают выделение пузырьков углекислого газа, которые собираются в верхней части закрытого колена трубки, что свидетельствует о сбраживаемости данного углевода.
На основании результатов проделанных работ заполняют таблицу и делают выводы о свойствах исследованных углеводов.
|
Реакции на восстанавливающие сахара |
Озазоны (форма кристаллов) |
Реакции с минеральными кислотами |
Брожение | |||||
Углевод |
Фелинга |
Ниландера |
Осмоления |
Серебряного зеркала з |
Подобедова-Молиша |
с орцином |
Селиванова | ||
Глюкоза |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Фруктоза |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Галактоза |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Лактоза |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ксилоза |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Сахароза |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Мальтоза |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Крахмал |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Лабораторная работа 2. Определение концентрации глюкозы глюкозооксидазным методом
В крови из веществ углеводной природы в наибольшем количестве содержится глюкоза, поэтому для диагностики нарушений углеводного обмена в клинической практике часто используется определение количества глюкозы в крови.
Принцип метода. Реакция основана на способности глюкозы окисляться в присутствии глюкозооксидазы (КФ 1.1.3.4). Глюкозооксидаза относится к флавопротеинам, специфически катализирует перенос двух водородных атомов с первого углеродного атома глюкозы на кислород воздуха.
В начале ферментативной реакции образуется 6-глюконолактон, который, присоединяя воду, спонтанно превращается в глюконовую кислоту.
Глюкоза + Н2О + О2 → Глюконовая кислота + Н2О2
При этом образуется в эквимолярных количествах пероксид водорода, который в присутствии пероксидазы (КФ 1.11.1.7) и восстановительных эквивалентов восстанавливается до воды. Добавление в систему красителя (например, ортотолуидина), который приобретает окраску при окислении, или соединений, которые в присутствии пероксида водорода реагируют с образованием окрашенных продуктов (например, фенол и 4-аминофеназон в присутствии Н2О2 образуют хинонимин красно-фиолетового цвета), позволяет зафиксировать количество образовавшегося Н2О2 колориметрически.
Материалы и реактивы:
1) Энзимы – пероксидаза (2200±220) U/л, глюкозооксидаза (18000±1800) U/л, 4-аминофеназон (110±11) мг/л, стабилизаторы, активаторы;
2) Буферный раствор – фосфатный буфер (рН 7,2-7,4) (0,1±0,01) моль/л, фенол (190±19) мг/л, стабилизаторы;
3) Калибровочный раствор глюкозы (10±0,5) ммоль/л или (1802±90) мг/л;
4) Антикоагулянт – раствор цитрата натрия и хлористого натрия.
Отмерить в пробирку мл |
Калибровочная проба |
Опытная проба |
Холостая проба |
Калибровочный раствор Анализируемый р-р Физиологический р-р Буферный раствор Энзимы |
0,04 – – 2,00 2,00 |
– 0,04 – 2,00 2,00 |
– – 0,04 2,00 2,00 |
Общий объем в пробирке, мл |
4,04 |
4,04 |
4,04 |
Ход работы. Добавить реактивы согласно таблице, выдержать 20 мин при комнатной температуре (+18–25 °С), или 12 мин при температуре +37 °С. Измерить поглощение Е калибровочной и опытной пробы против холостой при 500-546 нм в кювете с длиной оптического пути 10 или 5 мм.
Расчет: С = Скалиб Е Опыт / Е калибр. ,
где Скалибр – концентрация калибровочного раствора глюкозы (10 ммоль/л), Еопыт – поглощение опытной пробы
Екалибр–поглощение калибровочной пробы
В норме содержание глюкозы в сыворотке, плазме крови составляет (4,22–6,11) мМ или (76–110) г/л, в моче (0–1,11) мМ или (0 – 20) г/л.
Клинико-диагностическое значение.
Х
В обмене углеводов участвуют гормоны. К гормонам, которые влияют на углеводный обмен, принадлежат пептиды инсулин и глюкагон, глюкокортикоид кортизол и катехоламин адреналин. Инсулин индуцирует синтез de novo гликогенсинтазы, а также некоторых ферментов гликолиза (гексокиназа, фосфофруктокиназа). Одновременно инсулин подавляет синтез ключевых ферментов глюконеогенеза. Глюкагон действует как антагонист инсулина: индуцирует активность ферментов глюконеогенеза и подавляет активность пируваткиназы, ключевого фермента гликолиза. Также, через вторичный мессенджер цАМФ, глюкагон тормозит синтез гликогена и активирует его расщепление. Подобным образом действует и адреналин. Глюкокортикоиды, прежде всего кортизол, индуцируют синтез всех ключевых ферментов глюконеогенеза. Одновременно они индуцируют синтез ферментов, участвующих в деградации аминокислот, обеспечивая таким образом глюконеогенез исходными соединениями.
У здорового человека однократный прием 50—100 г глюкозы (сахарная нагрузка) вызывает кратковременное повышение содержания сахара в крови (пищевую, или алиментарную, гипергликемию). Усиленное выделение инсулина в эти сроки способствует быстрой утилизации глюкозы и приводит к нормализации содержания глюкозы в крови уже через 1-2 ч (линия а на графике). При некоторых заболеваниях (диабет, гипертиреоз, гепатит, акромегалия, цирроз печени и др.) сахарная нагрузка вызывает стойкую гипергликемию. У больных сахарным диабетом (заболевание, связанное с нарушением обмена инсулина) повышение содержания сахара в крови после сахарной нагрузки достигает значительно больших величин и сохраняется более длительное время (линия б на графике). Таким образом, при помощи сахарной нагрузки можно обнаружить даже легкие формы диабета, протекающие при почти нормальном содержании сахара в крови. В связи со снижением утилизации глюкозы тканями основными источниками энергии становятся жирные кислоты и продукты их окисления. Таким образом, при сахарном диабете значительно изменяется также обмен липидов.
Лабораторная работа 3. Выявление сиаловых кислот в сыворотке крови
Принцип метода. Сиаловые кислоты – производные нейраминовой кислоты. При нагревании сиаловой кислоты с реактивом Гёсса, содержащим ТХУ (осаждает белки) и концентрированную H2SO4 (гидролизует олигосахариды и полисахариды и дегидратирует гексозы и пентозы и их производные). Продукты реакции окрашены в буровато-розовый цвет. Интенсивность окраски определяется колориметрически.
Материалы и реактивы: сыворотка крови, 10 % раствор ТХУ, реактив Гесса (94 объёма ледяной уксусной кислоты и 6 объёмов концентрированной H2SO4).
Ход работы. В сухую центрифужную пробирку налить 1 мл сыворотки крови, добавить 1 мл 10 % раствора ТХУ. Смесь перемешать, пробирку закрыть фольгой и поставить в кипящую водяную баню на 5 мин.
Вынуть пробирку из водяной бани и охладить. Это приводит к высвобождению нейраминовой кислоты из молекул гликопротеинов. Нейраминовая кислота переходит в раствор, в осадке остаются белки. Смесь центрифугировать 5 мин при 3000 об/мин. После центрифугирования к 0,4 мл надосадочной жидкости добавить 5 мл реактива Гесса и снова кипятить в водяной бане в течение 30 мин, закрыв пробирку фольгой. После охлаждения колориметрировать на ФЭК в кюветах толщиной 10 мл против воды при зеленом светофильтре (540 нм). Полученную величину экстинкции умножить на 1000. Результаты измерения выразить в условных единицах (у.е.). В норме эта величина колеблется от 100 до 195 у.е., что отвечает содержанию сиаловых кислот от 5,5 до 7,9 г/л ацетилнейраминовой кислоты.
Клинико-диагностическое значение. В норме у здорового человека с мочой за сутки выделяется до 0,02 % глюкозы, которые не определяют обычными методами. Появление глюкозы в моче в большом количестве, или глюкозурия, связано с различными причинами. Одной из них может быть гипергликемия, при которой уровень сахара в крови превышает почечный порог для глюкозы (8-10 мМ). Другой причиной могут быть заболевания почек, связанные с нарушением реабсорбции (обратного всасывания) глюкозы в почечных канальцах.
Исследования сиаловых кислот в крови и моче имеет важное диагностическое значение. Производные нейраминовой кислоты – сиаловые кислоты – появляются в повышенном количестве в крови (гиперсиалемия) вследствие деструктивных процессов в различных органах. Количество сиаловых кислот увеличивается при инфекционных заболеваниях, ревматизме, туберкулезе, злокачественных опухолях костной ткани, легких, коллагенозах, нефротическом синдроме, остеомиелите и др.
Снижение содержания сиаловых кислот в крове (гипосиалемия) наблюдают у больных анемией, болезнью Вильсона-Коновалова, а также дегенеративными процессами в ЦНС.
В моче сиаловые кислоты обнаруживают только при протеинурии.
Лабораторная работа 4. Количественное определение концентрации молочной кислоты в сыворотке крови по методу Бюхнера
Молочная кислота в организме является конечным продуктом гликолиза и гликогенолиза – анаэробных процессов окисления глюкозы и гликогена. Значительное количество молочной кислоты образуется в мышцах, поступает в кровь, переносится к сердечной мышце и в печень, где окисляется и используется как энергетический материал.
Принцип метода. Молочная кислота вследствие нагревания с концентрированной серной кислотой превращается в уксусный альдегид, который при взаимодействии с гидрохиноном образует соединение красно-коричневого цвета. Количество молочной кислоты определяют колориметрически на ФЭК при синем светофильтре (λ=490 нм).
Материалы и реактивы: сыворотка крови, 5% раствор метафосфорной кислоты, 10 % раствор сульфата меди, сухой гидроксид кальция, концентрированная серная кислота, 20% раствор гидрохинона, стандартный раствор молочной кислоты, дистиллированная вода.
Ход работы. В две сухие пробирки налить по 6 мл дистиллированной воды. Затем в первую добавить 1 мл стандартного раствора молочной кислоты, во вторую – 1 мл сыворотки крови. Для осаждения белков влить в каждую пробирку по 1 мл метафосфорной кислоты, встряхнуть и оставить на несколько минут, осадок отделить. К фильтратам прибавить по 1 мл 10 % раствора сульфата меди и по 0,5 г гидроксида кальция. Пробы перемешать, через 5 мин отфильтровывать. Отмерить по 1 мл фильтрата в пробирки с притертыми крышками, прибавить по 0,1 мл 10 % раствора сульфата меди и по 4 мл концентрированной серной кислоты. Поставить на кипящую водяную баню на 1,5 мин. Охладить, прибавить по 0,1 мл 20 % спиртового раствора гидрохинона, хорошо перемешать и кипятить в течение 15 мин. Пробирки охладить и колориметрировать при синем светофильтре.
Концентрацию молочной кислоты рассчитывают по формуле:
,
где С – концентрация молочной кислоты в сыворотке крови, мМ;
Сст. – концентрация молочной кислоты в стандартном растворе;
Ест.- оптическая плотность стандартного раствора молочной кислоты;
Еопыт. – оптическая плотность опытной пробы.
Клинико-диагностическое значение. В крови здорового человека концентрация молочной кислоты составляет 1-2 мМ. Её увеличение может быть связано с выполнением человеком интенсивной мышечной работы без достаточного поступления кислорода. При этом не происходит достаточное окислительное декарбоксилирование пирувата до ацетил-КоА, а увеличение концентрации восстановленого НАД приводит к образованию лактата. В случае достаточного поступления кислорода лактат превращается в пируват.
Наблюдается увеличение содержания молочной кислоты при остром гнойном воспалительном поражении тканей, тяжелой анемии, эпилепсии, тетании, столбняке, гипоксии, связанной с сердечной и легочной недостаточностью, злокачественными новообразованиями, заболеваниями печени (остром гепатите, циррозе), сахарном диабете, почечной недостаточности, полиомиелите, лейкозе, интенсивных и длительных мышечных нагрузках и др.
Любые патологические процессы, сопровождающиеся гипоксическими состояниями, вызывают лактатацидоз. Для них характерно увеличение соотношения лактат/пируват (порядка 10:1).
Лабораторная работа 5. Количественное определение концентрации пировиноградной кислоты в моче колориметрическим методом
Пировиноградная кислота – один из центральных метаболитов углеводного обмена. Определение ее количества в плазме крови и моче широко используют с диагностической целью в клинической практике.
Принцип метода. Пировиноградная кислота с 2,4-динитрофенилгидразином (2,4-ДНФГ) в щелочной среде образует 2,4-динитрофенилгидразон пировиноградной кислоты коричнево-красной окраски, интенсивность которой пропорциональна концентрации пировиноградной кислоты и определяется колориметрически.
Материалы и реактивы: моча, стандартный раствор пирувата (пировиноградная кислота) – 625 мг в 100 мл воды, 0,1 % раствор 2,4-ДНФГ в 2н растворе соляной кислоты, 12 % раствор гидроксида натрия, дистиллированная вода.
Ход работы. Взять 2 пробирки, в одну налить 0,1 мл мочи, во вторую – 0,1 мл пировиноградной кислоты, затем в обе пробирки добавить по 0,9 мл дистиллированной воды. После этого долить по 0,5 мл 0,1% раствора 2,4-ДНФГ, смешать и на 20 мин поставить в темное место. Затем добавитьпо 1 мл 12 % раствора гидроксида натрия и через 10 мин колориметрировать на ФЭК против контроля (воды) при синем светофильтре (λ=490 нм).
Концентрацию пировиноградной кислоты вычислить по формуле:
,
где Сст. – концентрация стандартного раствора пировиноградной кислоты;
Сопыт. – концентрация пировиноградной кислоты в моче, мг/сутки;
Еопыт. – оптическая плотность исследуемой пробы;
Ест. – оптическая плотность стандарта;
V – суточное количество мочи; а – 0,1 мл мочи, взятой для анализа.
Клинико-диагностическое значение. В крови здорового человека концентрация пировиноградной кислоты составляет 45-115 мкМ. С мочой за сутки выделяется 15-25 мг пировиноградной кислоты. Содержание пировиноградной кислоты в крови (вместе с молочной кислотой) повышается во время усиленной мышечной работы, а также при некоторых патологических состояниях, сопровождающихся нарушением окислительного декарбоксилирования; в результате возникают судороги (тетания, эпилепсия, столбняк). Выделение пировиноградной кислоты с мочой увеличивается при недостаточности витамина В1, сердечной недостаточности, токсикозах, заболеваниях печени, инсулинозависимом сахарном диабете, а также после введения препаратов, нарушающих работу сердечной мышцы - камфары, стрихнина, адреналина.
Содержание пировиноградной кислоты резко повышается в спинномозговой жидкости при травматических и воспалительных заболеваниях ЦНС (менингит, абсцесс мозга). Под влиянием наркоза уровень пировиноградной кислоты в крови снижается.
Таким образом, основной причиной накопления в крови пировиноградной и молочной кислот является нарушение их дальнейшего взаимопревращения в окислительно-восстановительных процессах.
Контрольные вопросы по теме ”Метаболизм углеводов и его регуляция”:
Аэробное и анаэробное окисление глюкозы, общая характеристика процессов.
Анаэробное окисление глюкозы. Последовательность реакций и ферменты гликолиза.
Аэробное окисление глюкозы. Этапы преобразования глюкозы до СО2 и Н2О.
Окислительное декарбоксилирование пирувата. Ферменты, коферменты и последовательность реакций в мультиферментном комплексе.
Образование АТФ в ходе гликолиза: субстратное фосфорилирование и челночные механизмы окисления гликолитического НАДН.
Сравнительная характеристика биоэнергетики аэробного и анаэробного окисления глюкозы, эффект Пастера.
Фосфоролитический путь расщепления гликогена в печени и мышцах. Регуляция активности гликогенфосфорилазы.
Биосинтез гликогена: ферментативные реакции, физиологическое значение. Регуляция активности гликогенсинтазы.
Механизмы регуляции гликогенолиза и гликогенеза за счет каскадного цАМФ-зависимого фосфорилирования ферментных белков.
Генетические нарушения метаболизма гликогена (гликогенозы, агликогенозы).
Глюконеогенез: субстраты, ферменты и физиологическое значение процесса.
Глюкозо-лактатный цикл (цикл Кори) и глюкозо-аланиновый циклы.
Глюкоза крови (глюкоземия): нормогликемия, гипо- и гипергликемия, глюкозурия. Сахарный диабет – патология обмена глюкозы, его типы.
Гормональная регуляция концентрации и обмена глюкозы крови.
Пентозофосфатный путь окисления глюкозы: схема процесса и биологическое значение.
Метаболические пути преобразования фруктозы и галактозы; наследственные энзимопатии их обмена.