Задача 2.

Примерно 90% принятого алкоголя метаболизируется в печени НАД – зависимым ферментом алкогольдегидрогеназой:

Для окисления 125 г этилового спирта требуется столько же НАД⁺, сколько и для окисления 500 г глюкозы, поэтому, после приема алкоголя соотношение [ НАД⁺]/ [НАДН+ Н⁺] резко снижается вследствие значительного увеличения концентрации восстановленной формы кофермента. Это ведет к смещению лактатдегидрогеназной реакции в сторону образования лактата:

пируват + НАДН+Н⁺ лактат +НАД ⁺

Пируват – один из главных субстратов глюконеогенеза, поэтому снижение его концентрации резко замедляет скорость синтеза глюкозы, что является причиной гипогликемии.

Задача 3.

В ткани печени фруктоза «вливается» в гликолиз на уровне триозфосфатов:

Таким образом, фруктоза «обходит» 2 регуляторные, медленные реакции гликолиза - гексокиназную и фруктокиназную, поэтому окисляется значительно быстрее. Равная скорость выведения фруктозы у больных сахарным диабетом и здоровых объясняется тем, что транспорт фруктозы в клетки не зависит от инсулина. Инсулин также не влияет на активность фруктокиназы, «запускающей» метаболизм фруктозы.

Занятие 16. Зачётное занятие по модулю «Обмен и функции углеводов».

Цель занятия. Закрепить знания основных этапов метаболических превращений углеводов, регуляции их обмена. Выявить степень усвоения студентами данного раздела биохимии.

Содержание занятия. На занятие студентам предстоит тест-контроль усвоения учебного материала на компьютере. При собеседовании студент должен показать знание молекулярных механизмов различных этапов обмена углеводов, клеточные и нейрогуморальные механизмы регуляции углеводного обмена и умение логически их интерпретировать.

Методические указания к самоподготовке

При подготовке к занятию еще раз проработайте материал, отвечая на поставленные ниже контрольные вопросы. Этот раздел биологической химии является одним из важнейших для вашего дальнейшего медицинского образования. Он совершенно необходим для усвоения большого крута вопросов по патологической физиологии, гигиены питания, терапии, хирургии, эндокринологии и др. При изучении материала обратите особое внимание на знание не только химизма тех или иных метаболических путей, но и на понимание их сущности, биологического значения, энергетическую ценность этих превращений. При повторении лабораторных работ акцентируйте внимание на знания принципа метода, этапов работы, количественную характеристику и диагностическую ценность определения тех или иных соединений в клинической практике.

Контрольные вопросы

1. Представления о структуре основных пищевых углеводов. Биологическая роль углеводов в организме человека.

2. Переваривание углеводов в желудочно-кишечном тракте. Ферменты, особенности их действия.

3. Краткая характеристика особенностей всасывания углеводов. Превращения глюкозы в процессе ее всасывания..

4. Качественное и количественное определение активности амилазы. Нормы активности и диагностическая ценность определения амилазы крови и мочи.

5. Основные пути тканевых превращений глюкозы.

6. Гликоген. Структура, содержание в отдельных тканях, биологическая роль.

7. Гликогенез. Основные этапы и ферменты гликогенеза.

8. Распад гликогена в тканях. Пути распада, ферменты распада гликогена.

9. Нейро-гуморальные механизмы регуляции обмена гликогена в печени. Молекулярные механизмы мобилизации гликогена адреналином и глюкагоном, действие инсулина.

10. Гликогенозы. Общее понятие. Краткая характеристика болезни Гирке, лимитдекстриноза, болезни Мак-Ардля, генерализованного гликогеноза, агликогеноза.

11. Сахар крови. Методы его определения и нормы содержания в зависимости от метода определения. Понятие о сахарной кривой. Диагностическая ценность определения сахара крови и построения сахарной кривой.

12. Нейро-гуморальные механизмы поддержания уровня сахара крови. Гипергликемические и гипогликемические гормоны. Почечный порог для глюкозы.

13. Общая характеристика путей окисления глюкозы в клетке, их взаимосвязь и биологическое значение.

14. Анаэробный дихотомический путь распада глюкозы - гликолиз. Последовательность реакций, ферменты, химизм и обратимость отдельных этапов гликолиза.

15. Энергетическая ценность и биологическое значение гликолиза. Ключевые ферменты, регуляция их активности.

16. Гликогенолиз. Энергетическая ценность гликогенолиза.

17. Спиртовое брожение. Последовательность реакций, ферменты отдельных этапов и их химизм. Конечные продукты окисления и энергетическая ценность спиртового брожения.

18. Аэробный дихотомический путь распада глюкозы. Основные фазы этого пути. Представить схематически аэробное дихотомическое расщепление глюкозы.

19. Пируватдегидрогеназный комплекс. Химизм отдельных этапов окислительного декарбоксилирования пировиноградной кислоты. Энергетическая ценность.

20. Окисление ацетил-КоА в цикле трикарбоновых кислот Кребса. Химизм и ферменты отдельных этапов цикла Кребса.

21. Структурная и функциональная связь цикла трикабоновых кислот с дыхательнойцепью и процессами окислительного фосфорилирования. Клеточные механизмы регуляции цикла трикарбоновых кислот АДФ/АТФ, НАД/НАДН, содержанием щавелево-уксусной кислоты.

22. Понятие о челночных механизмах переноса восстановительных эквивалентов через митохондриальные мембраны. Химизм и биологический смысл глицерофосфатного челночного механизма.

23. Энергетическая ценность аэробного дихотомического окисления глюкозы Сходство и различия аэробного и анаэробного путей распада глюкозы. Соотношение этих путей в тканях. Эффект Пастера.

24. Судьба молочной кислоты. Пути ее использования. Цикл Кори.

25. Глюконеогенез. Ключевые ферменты глюконеогенеза. Химизм ключевых реакций глюконеогенеза.

26. Напишите схематически глюконеогенез из некоторых аминокислот, глицерина, молочной кислоты. Каково биологической значение глюконеогенеза?

27. Энергетические расходы при глюконеогенезе. В каких тканях протекает глюконеогенез?

28. Гормональная регуляция дихотомического окисления углеводов и гликогенеза. Действие инсулина, адреналина, глюкокортикоидов.

29. Апотомический путь окисления глюкозы. Основные этапы этого пути. Химизм и ферменты окислительного этапа.

30. Схема неокислительного этапа превращений пентоз в апотомическом окислении глюкозы.

31. Ключевые ферменты пентозофосфатного пути окисления глюкозы. Биологическая роль этого пути метаболизма. Основные механизмы регуляции этого пути метаболитами (глюкозо-6-фосфатом) и гормонами (инсулин, адреналин, норадреналин).

32. Особенности тканевых превращений фруктозы, галактозы. Основные причины развития фруктозурии и галактоземии.

33. Регуляция обмена углеводов: механизмы действия адреналина, глюкагона, глюкокортикоидов, соматотропина, инсулина.

Занятие 17. Зачёт.

Контрольные вопросы: см. приложение 3 (стр. 222).