- •Нингидриновая рекция
- •Хроматографическое разделение аминокислот на бумаге
- •Занятие 2 Физико-химические свойства белков
- •Вопросы для подготовки к занятию
- •Практическая часть занятия Высаливание белков сыворотки
- •Тепловая денатурация белков
- •Осаждение белков органическими растворителями
- •Осаждение белков органическими кислотами
- •Осаждение белков концентрированными минеральными кислотами
- •Домашнее задание
- •6. Выберите правильный ответ.
- •7.Выберите правильный ответ.
- •8.Выберите правильный ответ.
- •Занятие 3 Белки крови. Методы разделения белков.
- •Вопросы к занятию
- •Практическая работа
- •Домашнее задание
- •Занятие 4 Ферменты. Свойства. Механизм действия.
- •Цель занятия
- •Вопросы для подготовки к занятию
- •Практическая часть Специфичность действия ферментов
- •Влияние температуры на активность фермента
- •Влияние активаторов и ингибиторов на активность ферментов
- •Домашнее задание
- •Занятие 5 Коллоквиум по теме: «Белки. Ферменты»
- •Вопросы для самоподготовки
- •Занятие 6 Введение в обмен веществ. Биохимия питания
- •Лабораторная работа n1
- •Домашнее задание
- •Занятие 7 Минеральные вещества пищи. Региональные патологии, связанные с недостатком микроэлементов в пище и воде
- •Вопросы для самоподготовки
- •Практическая работа Определение кальция в моче трилонометрическим методом
- •Приложение для лечебного и медико-профилактического факультетов
- •Домашнее задание
- •Занятие 8 Сложные белки - хромопротеиды
- •Вопросы для подготовки студентов к занятию
- •Практическая часть
- •Домашнее задание
- •Занятие 9 Обмен хромопротеидов
- •Домашнее задание
- •Занятие 10 Биологическое окисление
- •Вопросы для подготовки к занятию:
- •Домашнее задание
- •Занятие 11 Свободно-радикальное и микросомальное окисление
- •Вопросы для самоподготовки
- •Приложение для педиатрического факультета
- •Домашнее задание
- •Занятие 12 Сложные белки - нуклеопротеиды
- •Вопросы для подготовки к занятию
- •Практическая работа Определение содержания мочевой кислоты в сыворотке крови и моче по методу Мюллера-Зейферта
- •Приложение 1
- •Приложение для педиатрического факультета
- •Занятие 13 Обмен нуклеопротеидов Виды передачи генетической информации
- •Занятие 14 Обмен белков
- •Практическая часть занятия
- •Занятие 15 внутриклеточный обмен аминокислот
- •Вопросы для подготовки к занятию
- •Практическая часть Определение активности алт и аст
- •Домашнее задание
- •Источники и пути обезвреживания аммиака в разных тканях
- •Занятие 16 Индивидуальные пути обмена аминокислот
- •Домашнее задание
- •Приложение для педиатрического факультета
- •Ретенция азота у детей различного возраста
- •Занятие 17 Коллоквиум по теме: «Нуклкопротеиды. Обмен нуклеопротеидов Белки. Обмен белков»
Домашнее задание
Решите ситуационные задачи и ответьте на вопрсы
При циррозе печени часто наблюдаются нарушения функций центральной нервной системы: снижение памяти, нарушение ориентировочных и поведенческих реакций. Накопление какого метаболита в нервной ткани может быть причиной таких расстройств?
При дефиците витамина В6 у детей возникают судороги, которые довольно быстро исчезают при парэнтеральном введении пиридоксина. Имеется ли связь между дефицитом витамина В6, нарушением метаболизма аминокислот и возникающими судорогами?
В эксперименте на животных обнаружено, что в печени снижена активность фермента аргиназы. К чему это может привести?
У ребенка одного года резко снижен уровень мочевины и повышен уровень аммиака. Как можно назвать такое состояние? Объясните возможный механизм изменений.
У больных сахарным диабетом развивается отрицательный азотистый баланс, а с мочой экскретируется повышенное количество мочевины. Почему?
При питании взрослого человека в основном белками растительного происхождения (вегетарианство) наблюдается отрицательный азотистый баланс. Почему?
ПРИЛОЖЕНИЕ
Среди множества веществ в организме особенно широко и разнообразно представлены белки. Нет других веществ с такими уникальными свойствами, позволяющими выполнять широкий спектр функций, причем таких, которые не могут быть выполнены никакими другими веществами организма человека. В этом смысле жизнь действительно зависит от тысяч различных белков. Вот почему белки являются незаменимой составной частью пищевого рациона и исключение их из пищи даже на короткий срок невозможно (для людей разного возраста). Это может привести к различным патологическим состояниям, быстро развивается белковая недостаточность (белковое голодание), последствием которой может быть –гипопротеинемия, снижение синтеза ферментов, гормонов и т.д. Недостаточность в белках в какой-то степени может наблюдаться у людей с особыми потребностями в питании (дети, беременные и кормящие матери, пожилые люди, перенесшие оперативные вмешательства, больные, выздоравливающие и т.д.).
При изучении белкового обмена важно знать, достаточно ли организм получает белков с пищей, а в связи с этим необходимо усвоить следующие понятия: норма белка в питании, пищевая ценность белка (соотношение заменимых и незаменимых аминокислот, содержание всех аминокислот), азотистый баланс (разница между поступлением азота в организм с пищей и выведение его с конечными продуктами обмена) и виды азотистого баланса (азотистое равновесие, положительный, отрицательный).
Источники белков для человека – пищевые продукты животного и растительного происхождения (молоко, рыба, мясо, яйцо, творог, соя, фасоль, горох и т.д.). Организм получает белки либо в нативном или в денатурированном виде, но проходить через клеточные мембраны они не могут, поэтому белки пищи никогда не поступают в состав тканей и органов без предварительного гидролиза (протеолиза) в желудочно-кишечном тракте.
Под действием протеолитических ферментов пищеварительных соков (желудочного, панкреатического, кишечного) белки расщепляются до свободных аминокислот (I этап обмена белков в организме)
Назначение этого процесса:
а) лишение белков видовой и тканевой специфичности;
б) обеспечение процесса всасывания, поступления в кровоток, затем в ткани;
в) возможность использования клетками организма в процессе метаболизма.
Поступившие в кровоток аминокислоты быстро поглощаются клетками печени, почек и др. и концентрация свободных АК в крови небольшая (~2,5 г во всем объеме крови), но и внутриклеточное содержание их также невелико. Принято считать, что в норме АК составляют так называемый сбалансированный внутриклеточный пул свободных аминокислот, который характеризует интенсивность процессов поступления и использования (расходования) аминокислот.
Все клетки, за исключением эритроцитов, используют АК прежде всего на анаболические процессы: для синтеза самых разнообразных белков и множества других веществ. И совсем незначительная часть АК подвергается процессам катаболизма (окисления). Последнее становится возможным лишь в 3 случаях:
если АК для синтетических процессов в данный момент клетками больше не используются;
если организм с пищей получает их больше, чем ему необходимо для белкового синтеза;
если организм оказался в особой ситуации дефицита основных энергетических субстратов (глюкозы, ТАГ), т.е. тогда, когда в качестве энергетического топлива вынужденно используются белки (сахарный диабет, голодание, раковые заболевания, состояние невесомости и др.).
Следует помнить, что аминокислоты не откладываются в запас и в организме нет какой-либо специальной формы хранения аминокислот, подобно гликогену или ТАГ.
Исходя из химического строения аминокислот процессы катаболизма можно условно разделить на следующие: а) по – NH2 группе (трансаминирование, дезаминирование, трансдезаминирование); б) по – СООН группе (декарбоксилирование); в) по углеводородному скелету.
Более подробно следует остановиться на процессе трансаминирования аминокислот (переаминировании), в котором всегда участвуют a-аминокислота (донор, поставщик NH2 групы) и a-кетокислота (акцептор -NH2 групы) особенно a-кетоглутаровая. В результате образуется новая аминокислота и соответствующая a-кетокислота. Процесс катализируют ферменты - аминотрансферазы, простетической группой которых является фосфорный эфир витамина В6 (фосфопиридоксаль). Особое внимание должно быть уделено двум ферментам - АлАТ и АсАТ, активность которых в норме достаточно высокая в различных тканях и, особенно, в печени и сердечной мышце, и низкая - в сыворотке крови. Их активность возрастает в крови при патологии печени (профзаболевания при отравлении различными ядами, циррозе, гепатите) – главным образом АлАТ и инфаркте миокарда – АсАТ, что очень важно для диагностики и оценки результатов лечения.
Исключительная роль в процессе трансаминирования принадлежит a-кетоглутаровой и глутаминовой кислотам.
Смысл трансаминирования в его коллекторной (собирательной) функции, т.е. в том, что -NН2 группы от разных аминокислот “собираются” в единственном соединении; в a- глутаминовой кислоте, т.к. акцептором -NН2-групп от большинства аминокислот является a-кетоглутарат.
Таким образом, катаболизм многих аминокислот приводит в конечном итоге к одному единственному метаболиту.
Далее естественно рассмотрение вопросов дальнейшего превращения глутамата, а именно, каким образом аминогруппа отщепляется от Глу и в какой форме выводится из организма.
Изучение этих вопросов требует рассмотрения понятия о дезаминировании аминокислот (потеря аминокислотами аминогруппы в виде свободного аммиака и образования безазотистого остатка аминокислот). Существуют различные виды дезаминирования, в организме человека, главный путь – окислительное дезаминирование, которое может быть двух видов: прямое окислительное дезаминирование и непрямое (трансдездезаминирование).
Было установлено, что в митохондриях ткани печени, мозга, мышц находится НАД+ - зависимый фермент, который способен с большой скоростью дезаминировать одну единственную аминокислоту – глутаминовую - в условиях физиологического значения рН – 7,4. Это фермент – глутаматдегидрогеназа (ГДГ), с участием которого глутаминовая кислота подвергается прямому окислительному дезаминированию с образованием свободного аммиака, a-кетоглутарата, воды и 3 АТФ (с участием ЦТЭ I типа).