Практична робота. Дослід 1. Реакція на полісахариди.

Дослід 1. Реакція на полісахариди.

Принцип методу. При взаємодії крохмалю з йодом утворюються комплексні адсорбційні сполуки, які забарвлюються в синій колір.

Матеріальне забезпечення: 1 %-й розчин крохмалю, розчин Люголю (розчин йоду в йодиді калію), штатив з пробірками, піпетки.

Хід роботи. В пробірку вносять 0, 5 мл розчину крохмалю та додають 1-2 краплі розчину Люголя. Спостерігають появу синього забарвлення. Синє забарвлення пояснюється адсорбцією йоду крохмалем і утворенням комплексних сполук крохмалю з йодом.

Це можна виразити за допомогою схеми:

на холоді

(C₆H₁₀O₅)_n + I₂ (C₆H₁₀O₅)_n I₂

крохмаль при нагріванні комплекс крохмалю йодом

Зробити висновок.

Дослід 2. Виявлення глікогену в печінці.

Принцип методу. Глікоген, як і крохмаль, з йодом утворює забарвлені сполуки (крохмаль темно-синього кольору, глікоген – червоно-бурого).

Матеріальне забезпечення: печінка свіжа або свіжозаморожена, розчин Люголю (розчин йоду в йодиді калію), 1 % розчин оцтової кислоти, фарфорова ступка, водяна баня, паперові фільтри, штатив з пробірками, піпетки.

Хід роботи. 0, 5 г свіжозамороженої печінки поміщають у склянку, подрібнюють ножицями, заливають 4 мл кип’яченої дистильованої води, переносять у пробірку та кип’ятять протягом 2-3 хв (для інактивації ферментів). Пізніше вміст пробірки переливають у фарфорову ступку та розтирають до отримання однорідної маси. Цей гомогенат розводять 1 мл дистильованої води, переносять у пробірку та кип’ятять на водяній бані 20 хв, додаючи воду по краплях по мірі википання рідини.

Для повнішого осадження білків киплячу рідину підкислюють 5-10 краплями 1 % розчину оцтової кислоти.

Осад білка відділяють фільтруванням через змочений водою паперовий фільтр. До фільтрату додають 2-3 краплі розчину Люголю. За наявності у досліджуваному матеріалі глікогену розчин набуває характерного червоно-бурого забарвлення.

Клініко-діагностичне значення. Глікоген– полісахарид, який є основним резервом вуглеводів в організмі. Головне депо для глікогену – печінка та м’язи. Нормав крові – 16, 2 – 38, 7 мг/л.

Підвищенняконцентрації глікогену в крові спостерігають при інфекційних захворюваннях, хворобах крові, що супроводжуються лейкоцитозом, діабеті, новоутвореннях.

Зниженняконцентрації характерне для дітей з гострими гепатитами. Важливе клінічне значення має цитохімічне визначення рівня глікогену в клітинах крові, кісткового мозку та печінці.

Контроль виконання лабораторної роботи

1. При додаванні до гомогенату, що містить глікоген розчину йоду утворюється забарвлена сполука:

А. Синього кольору

В. Червоно-бурого кольору

С. Зеленого

D. Безбарвна сполука

Е. Фіолетового кольору

2. У хворого судома у м’язах при напруженій роботі, а поза тим почуває себе здоровим. При біопсії м’язової тканини виявлено значний надлишок глікогену. Концентрація глюкози в крові нижче норми. Про недостатність якого ферменту слід думати?

3. Відомо, що глікоген, який становить енергетичний запас організму, відкладається про запас у печінці та м’язах, але не створює резерву в такій важливій тканині як мозок, яка у великій кількості використовує глюкозу. Поясніть, чому глікоген не запасається у мозку?

Приклади тестів “Крок-1”

1. Глікоген – полісахарид, що має здатність нагромаджуватися в печінці та м’язах. Процеси синтезу та розпаду глікогену в клітинах регулюються завдяки включенню механізмів фосфорилування ключових ферментів обміну глікогену:

А. Глікогенсинтази і глікогенфосфорилази

В. Глікогенфосфорилази і ліпази

С. Глікогенсинтази і протеїнкінази

D. Фосфопротеїнфосфатази і протеїнкінази

Е. Аденілатциклази і ліпази

2. Дитина – квола, апатична. Печінка збільшена та при її біопсії виявлено значний надлишок глікогену. Концентрація глюкози в крові нижча від норми. У чому причина наведених порушень?

A. Знижена активність глікогенфосфорилази в печінці

B. Знижена активність глікогенсинтази

C. Знижена активність глюкозо-6-фосфатізомерази

D. Знижена активність глюкокінази

E. Дефіцит гена, який відповідає за синтез глюкозо-1-фосфатуридилтрансферази

3. При дослідженні крові у хворого виявлена виражена гіпоглюкоземія натщесерце. При дослідженні біоптату печінки виявилось, що в клітинах печінки не відбувається синтез глікогену. Недостатність якого фермента є причиною захворювання?

А. Глікогенсинтази

В. Фосфорилази

С. Альдолази

D. Фруктозодифосфатази

Е. Піруваткарбоксилази

4. Фосфоролітичний розпад вуглеводів відіграє ключову роль у мобілізації полісахаридів. У результаті дії ензиму фосфорилази глікоген розпадається з утворенням:

A. Глюкозо-1-фосфату

B. Глюкозо-1, 6-дифосфату

C. Глюкозо-6-фосфату

D. Глюкози

E. Фруктозо-6-фосфату

5. У дитини з точковою мутацією генів виявлено відсутність глюкозо-6-фосфатази, гіпоглікемію і гепатомегалію. Вкажіть вид патології, для якої характерні ці ознаки:

А. Хвороба Адісона

В. Хвороба Гірке

С. Хвороба Паркінсона

D. Хвороба Корі

Е. Хвороба Мак-Ардля

6. У хворого знижена витривалість до фізичних навантажень, у той час як у скелетних м’язах вміст глікогену підвищений. Зниженням активності якого ферменту це пояснюється?

A. Фосфофруктокінази

B. Глюкозо-6-фосфатдегідрогенази

C. Глікогенфосфорилази

D. Глікогенсинтази

E. Глюкозо-6-фосфатази

7. Синтез глікогену здійснюється під впливом низки ферментів. Вкажіть, який із ензимів каталізує утворення a-1, 6-глікозидних зв’язків у молекулі глікогену:

А. Глікогенсинтаза

В. Гексокіназа

С. Глюкокіназа

D. Глікозил-4, 6-трансфераза

Е. Глюкозо-1-фосфатуридилтранс-фераза

Індивідуальна самостійна робота студентів

1. Принципи регуляції біосинтезу та розпаду глікогену.

2. Спадкові порушення синтезу, розпаду глікогену та глікокон’югатів.

Література

Основна:

1. Губський Ю.І. Біологічна хімія. – Київ-Тернопіль: Укрмедкнига, 2000. – С. 143 – 154.

2. Гонський Я.І., Максимчук Т.П., Калинський М.І. Біохімія людини. – Тернопіль: Укрмедкнига, 2002. – С. 300 – 308.

3. Скляров О.Я., Сергієнко О.О., Фартушок Н.В. та ін. Обмін вуглеводів. Біохімічні та клінічні аспекти. – Львів: Світ, 2004. – 111с.

4. Клінічна біохімія/ За ред. проф.Склярова О.Я.- К.: «Медицина», 2006. – С. 101 – 103.

5. Біохімічні показники в нормі і при патології. Довідник / За ред. Склярова О.Я. – К.: Медицина, 2007. – 318с.

6. Біологічна хімія. Тести та ситуаційні задачі / За ред. Склярова О.Я. –К.: ВСВ «Медицина», 2010. – С. 62 – 84.

7. Біохімічний склад рідин організму та їх клініко-діагностичне значення / За ред. проф. Склярова О.Я., Київ: Здоров'я, 2004. -191с.

8. Біохімія ензимів. Ензимодіагностика. Ензимопатологія. Ензимотерапія: Посібник / Скляров О., Сольскі Я., Великий М. та ін. – Львів: Кварт. – 2008. –С. 38 -46.

9. Біологічна хімія з біохімічними методами дослідження: підручник /О.Я. Скляров, Н.В. Фартушок, Л.Д. Сойка, І.С.Смачило.- К.: Медицина, 2009. – C. 196 – 231.

Додаткова:

1. Клиническая биохимя: Учебник для студентов мед.вузов / А.Я.Цыганенко, В.И. Жуков, В.В. Леонов и др. – Харьков: Факт, 2005. -456с.

2. Клиническая биохимия: Учебное пособие для вузов / В.Н. Бочков, А.Б. Добровольский, Н. Е. Кушлинский и др. – ГЭОТАР-МЕД, 2004. – 521с.

Тема № 4. Дослідження механізмів метаболічної та гормональної регуляції обміну вуглеводів. Цукровий діабет.

Мета заняття: Знати роль гормонів у регуляції та підтриманні постійного рівня глюкози в крові. Засвоїти особливості порушень обміну вуглеводів, жирів, білків за цукрового діабету.

Актуальність теми: Концентрація глюкози в крові залежить від рівноваги між надходженням її в кров і споживанням тканинами. Оскільки виведення глюкози з організму в нормі є досить незначне, то підтримка постійності її концентрації у відносно вузьких межах за значних коливань надходження з їжею забезпечується процесами обміну в тканинах. Система регуляторних механізмів включає гормони інсулін, глюкагон, адреналін, глюкокортикоїди, а також взаємодії між тканинами: печінкою, м’язами, мозком та ін.

Конкретні завдання:

Ø Аналізувати основні джерела та шляхи використання глюкози крові.

Ø Пояснювати роль гормонів у підтримці постійного рівня глюкози в крові.

Ø Пояснювати порушення метаболізму вуглеводів за цукрового діабету.

Теоретичні питання

1. Біохімічні процеси, що забезпечують сталий рівень глюкози в крові. Роль різних шляхів обміну вуглеводів у регуляції рівня глюкози в крові.

2. Роль печінки в обміні вуглеводів.

3. Ендокринна регуляція обміну вуглеводів:

• інсулін, будова, механізм дії, роль в обміні вуглеводів;
• адреналін та глюкагон, механізми їх регулюючої дії на обмін вуглеводів;
• глюкокортикоїди, їх вплив на обмін вуглеводів;

4. Характеристика гіпер-, гіпоглікемії та глюкозурії.

5. Інсулінзалежна та інсуліннезалежна форми цукрового діабету. Біохімічні критерії цукрового діабету.

6. Характеристика біохімічних порушень за цукрового діабету.

7. Біохімічні тести для оцінки цукрового діабету (глюкозотолерантний тест, цукор в крові та сечі, кетонові тіла в крові та сечі, білок в сечі, глікозильований гемоглобін, С -пептид).