И Н С Т Р У К Ц И Я

по выполнению практической работы № 60 по теме

«Химия гормонов. Характеристика биологической роли гормонов поджелудочной железы, гипо- и гиперсекреция. Решение ситуационных задач».

Цели занятия:

1. Закрепить и углубить теоретические знания по теме «Химия гормонов».

2. Закрепить умения и навыки в решении ситуационных задач на характеристику биологической роли гормонов поджелудочной железы.

Исходный уровень знаний и умений.

Учащийся должен знать:

1. Значение гормонов как регуляторов биохимических процессов, их свойства, химическую природу, принцип действия.

2. Систему регуляции гормонов.

3. Гормоны поджелудочной железы. Симптомы гипо- и гиперсекреции.

4. Биологическую роль гормонов поджелудочной железы.

Учащийся должен уметь:

1. Дать характеристику биологической роли гормонов поджелудочной железы, указать симптомы гипо- и гиперсекреции.

2. Решать ситуационные задачи на характеристику биологической роли гормонов поджелудочной железы.

Структура занятия.

1. Теоретическая часть:

1. Повторить теоретический материал по теме «Химия гормонов. Гормоны поджелудочной железы».

2. Вводное слово преподавателя.

Инсулин и глюкагон относят к гормонам поджелудочной железы. Эндокринные клетки синтезируют 2 гормона:

а) инсулин – (β-клетки) обладают противоположным

б) глюкагон (α-клетки) действием

Инсулин образуется в β-клетках островков Лангерганса. Состоит из 2-х небольших пептидов, соединённых дисульфидными мостиками (всего 51 аминокислота); образуется из проинсулина (81 аминокислота) путём частичного протеолиза. Рассмотрим схему превращения инсулина в организме:

аминокислоты

проинсулин β-клетки

глюкоза островков

инсулин Лангерганса

инсулин крови

инактивация связывание с рецепторами

(в печени, крови) (мышцы, жировая ткань, печень)

Синтез и секреция инсулина регулируется глюкозой. Снижение уровня глюкозы в крови достигается путём усиления инсулином её поступления в клетки (жировая ткань, мышцы). Это приводит к образованию гликогена и липидов. Повышается активность и увеличивается синтез ключевых ферментов гликолиза, тормозится активность ключевых ферментов глюконеогенеза. Концентрация инсулина в крови человека в постабсорбтивном состоянии равна 1,3 ∙ 10^-11 моль/л. После приёма пищи или раствора сахарозы концентрация глюкозы в крови повышается, что приводит к увеличению концентрации инсулина. Потребность в инсулине – около 2 мг в день. Эффект зависит от продолжительности действия. При кратковременном действии (несколько минут) отмечено влияние на ионный транспорт и перераспределение ионов кальция в митохондриях и эндоплазматической сети. Средняя продолжительность действия гормона (до 1 ч) характеризуется влиянием на активность ферментов, а при долговременном действии проявляется влияние на генетическом уровне.

Биологическая роль: Инсулин увеличивает проницаемость плазматической мембраны для глюкозы и некоторых аминокислот. Многие клетки нуждаются в инсулине для переноса глюкозы через мембрану внутрь клетки; наиболее важным исключением являются клетки мозга. Независимо от влияния на проницаемость инсулин стимулирует синтез гликогена в печени и мышцах и других органах. Все эти изменения направлены на ускорение использования глюкозы, что приводит к снижению концентрации глюкозы в крови. Концентрация аминокислот также снижается (вследствие стимуляции синтеза белков), а концентрация липопротеинов увеличивается (вследствие стимуляции синтеза жиров в печени). Главные органы-мишени для инсулина – печень, мышцы и жировая ткань. При низкой концентрации глюкозы инсулин перестаёт выделяться в кровь, а уже имеющийся разрушается главным образом в печени – при однократном прохождении крови через печень разрушается около 80% инсулина. При нарушении образования инсулина или снижения чувствительности к нему рецепторов развивается заболевание – сахарный диабет. Сахарный диабет сопровождается повышением уровня сахара в крови и моче, высоким диурезом и др. проявлениями.

Глюкагон образуется в α-клетках островков Лангерганса. 1 пептид состоит из 29 аминокислотных остатков. Содержание глюкагона в крови – 100 мг/л (около 3 ∙ 10^-4 моль/л). После приёма безуглеводной пищи и при голодании концентрация глюкагона увеличивается в 1,5-2 раза.

Биологическая роль: Глюкагон повышает уровень глюкозы в крови путём активирования фосфорилазы в печени, что ведёт к повышению распада гликогена, а также повышает активность ключевых ферментов глюконеогенеза, усиливает их синтез, активирует жиромобилизующую липазу. Глюкагон действует на внутриклеточные механизмы регуляции через аденилатциклазную систему, его концентрация зависит от ритма питания, постепенно нарастая после завершения пищеварения.

Концентрация инсулина и глюкагона в крови изменяются противополож

ным образом (реципронно):

инсулин max – при пищеварении

глюкагон min – при голодании

На обмен веществ эти гормоны действуют противоположным образом. В частности, инсулин увеличивает синтез гликогена и жиров, а глюкагон увеличивает их распад. Содержание глюкозы в крови в результате действия инсулина снижается, а в результате действия глюкагона повышается. На этом основано применение глюкагона для лечения гипоглюкоземических состояний.

Основные симптомы гипо- и гиперсекреции инсулина и глюкагона:

1. гипергликемия;

2. глюкозурия;

3. гипогликемия.

Гипергликемия – повышенный против нормы уровень глюкозы в крови – имеет инсулярное или экстраинсулярное происхождение. Рассмотрим на схеме классификацию гипергликемий: