Занятие №14 (коллоквиум) «обмен и функции углеводов»
Мотивация: В медицинской практике встречаются заболевания, сопровождающиеся нарушением переваривания и всасывания углеводов пищи. Состояние гипоксии часто встречается при заболеваниях внутренних органов. Перестройки внутриклеточного обмена при таких состояниях затрагивают и процесс гликолиза. Разные органы обладают неодинаковой способностью адаптироваться к гипоксии, что и лежит в основе направленного врачебного вмешательства. Знакомство с процессом гликолиза дает представление о возможностях энергетического обеспечения клеток в анаэробных условиях. Понимание значения аэробных процессов обмена глюкозы для энергообеспечения клеток различных органов позволяет понять механизмы нарушения функций отдельных органов и систем при торможении этих процессов (гипогликемическая кома, ишемия и инфаркт миокарда и др.). Содержание глюкозы в крови — основной биохимический показатель состояния углеводного обмена. Отклонение его от нормы происходит при ряде заболеваний. Недостаточность ряда ферментов ПФП — причина гемолиза эритроцитов. Будущему специалисту необходимо четко представлять, как протекает метаболизм фруктозы и галактозы у человека, поскольку недостаточная активность ферментов, участвующих в обмене этих гексоз, приводит к таким заболеваниям, как идиопатическая фруктозурия и галактоземия. Знание особенностей обмена этанола в организме необходимо для понимания патогенеза алкоголизма и основных подходов к его терапии. Важную роль в регуляции уровня глюкозы играют процессы синтеза и распада гликогена. Концентрация глюкозы в крови поддерживается на постоянном уровне и находится под строгим гормональным контролем. В связи с этим, патологические изменения со стороны эндокринной системы нередко сопровождаются нарушением углеводного обмена. Так, недостаток инсулина приводит к сахарному диабету и гипергликемии.
Цель обучения, воспитания и развития: Научиться применять знания о свойствах углеводов, их синтезе и утилизации в организме; о взаимосвязи этих процессов и механизмах регуляции при последующем изучении особенностей метаболизма органов и систем, а также получить представления о том, что эти знания необходимы для решения вопросов диагностики, профилактики и лечения болезней, связанных с нарушением обмена углеводов.
Задачи обучения, воспитания и развития: студент должен
1. Знать
-
пределы физиологических колебаний биохимических показателей крови: глюкоза, пировиноградная кислота, молочная кислота
-
патологические компоненты мочи: глюкоза, галактоза
-
знать биохимические методы выявления патологи обмена углеводов - по содержанию пировиноградной кислоты, молочной кислоты, глюкозы при биохимическом анализе крови и наличию глюкозы в моче.
2. Уметь
-
писать формулы: глюкоза, глюкозо-6-фосфат, фруктоза, рибоза.
-
объяснять значения терминов: гипергликемия, гипогликемия, глюкозурия, гликолиз, глюконеогенез, лактатацидоз, фруктозурия, гликогенозы, агликогенозы, галактоземия, гликогенолиз, глюконеогенез, гликогеногенез, глюкозурия
-
характеризовать углеводы как источник лекарственных препаратов.
-
3. Знать химизм: процессов гликолиза, аэробный распад глюкозы, «обходных реакций» глюконеогенеза, пентозофосфатный цикл (окислительная стадия), схема синтеза и мобилизации гликогена
Ориентировочная основа действия (ООД) для проведения самостоятельной деятельности студентов (СДС) в учебное время - изучение программного материала «Обмен и функции углеводов»
Основные углеводы животных, их содержание в тканях, биологическая роль. Основные углеводы пищи. Переваривание углеводов.
Глюкоза как важнейший метаболит углеводного обмена: общая схема источников и путей расходования глюкозы в организме.
Катаболизм глюкозы. Аэробный распад - основной путь катаболизма глюкозы у человека и других аэробных организмов. Последовательность реакций до образования пирувата (аэробный гликолиз) как специфический для глюкозы путь катаболизма. Распространение и физиологическое значение аэробного распада глюкозы. Использование глюкозы для синтеза жиров в печени и в жировой ткани.
Анаэробный распад глюкозы (анаэробный гликолиз). Гликолитическая оксидоредукция, пируват как акцептор водорода; субстратное фосфорилирование. Распределение и физиологическое значение анаэробного распада глюкозы.
Биосинтез глюкозы (глюконеогенез) из аминокислот, глицерина и молочной кислоты. Взаимосвязь гликолиза в мышцах и глюконеогенеза в печени (цикл Кори). Аллостерические механизмы регуляции аэробного и анаэробного путей распада глюкозы и глюконеогенеза.
Биотин. Метаболические функции и проявления авитаминоза.
Представление о пентозофосфатном пути превращении глюкозы. Окислительные реакции (до стадии рибулозо-5-фосфата). Суммарные результаты пентозофосфатного пути: образование НАДФ·Н и пентоз. Распространение и физиологическое значение. Пентозофосфатный путь и фотосинтез.
Свойства и распространение гликогена как резервного полисахарида. Биосинтез гликогена. Мобилизация гликогена.
Особенности обмена глюкозы в разных органах и клетках: эритроциты, мозг, мышцы, жировая ткань, печень.
Изменения обмена глюкозы в печени (синтез и распад гликогена, гликолиз) при смене периода пищеварения на постабсорбтивный период и состояния покоя на мышечную работу. Роль инсулина, глюкагона, адреналина, протеинкиназ, аденилатциклазной и инозитолфосфатной систем.
Представление о строении и функциях углеводной части гликолипидов и гликопротеинов. Сиаловые кислоты.
Наследственные нарушения обмена моносахаридов и дисахаридов: галактоземия, непереносимость фруктозы, непереносимость дисахаридов. Гликогенозы и агликогенозы.
*Потребность в углеводах детей разного возраста. Возрастная характеристика процессов переваривания и всасывания углеводов. Микробиологический статус кишечника грудных детей. Бифидус-фактор. Галактоза: биологическое значение. Химизм превращения галактозы в глюкозу. Биохимические аспекты галактоземии. Фруктоза: ее значение в обмене плода и новорожденных. Химизм процессов обмена фруктозы. Наследственные нарушения обмена фруктозы: эссенциальная фруктоземия. Наследственная непереносимость фруктозы.
*Глюконеогенез и его значение в метаболизме плода. Значение плаценты. Анаэробный гликолиз и его значение в онтогенезе, характеристика обмена гликогена в анте - и неонатальном периодах. Патология углеводного обмена: мальабсорбция дисахаридов. Сахарный диабет: его особенности в детском организме, биохимическая характеристика патогенеза и стратегия лечения.