Исходный уровень знаний и навыков. 1 Строение клетки и основных органелл
Студент должен знать:
1 Строение клетки и основных органелл.
2 Понятие о мутациях и механизмах мутагенеза. Основные этапы биосинтеза белка.
3 Принципы и методы измерения скорости химических реакций.
Студент должен уметь:
1 Выполнять качественные реакции на активность ферментов биологических жидкостей.
Структура занятия
Теоретическая часть
1.1 Локализация ферментов в клетке (клеточная мембрана, цитоплазма, митохондрии, ядро, лизосома, рибосомы). Маркерныеферменты. Органноспецифические ферменты. Выделение и очисткаферментов. Качественное обнаружение иколичественноеопределение.Единицы измерения количества и активности ферментов. Номенклатура и классификация.
1.2 Изоферменты, их биологическая роль. Полиферментные комплексы. Понятие о метаболоне.
1.3 Изменение активности ферментов в онтогенезе.
1.4 Основные направленияклиническойэнзимологии.
1.4.1 Энзимопатии. Определение. Классификация.Первичные (наследственные) энзимопатии. Причины возникновения. Механизм развития метаболических нарушений при энзимопатиях.Степеньклинических проявлений энзимопатий. Вторичные (приобретенные) – токсические, алиментарные энзимопатии. Причины возникновения. Механизмразвития метаболических нарушений. Клинические проявления.
1.4.2 Энзимодиагностика, принципы и объекты энзимодиагностики (кровь, моча, слюна, ликвор, пот и др.). Характеристика основных ферментов сыворотки крови (клеточные, секреторные и экскреторные). Типы изменения активности ферментов при патологии (гипо-, гипер- и дисферментемия). Задачи энзимодиагностики.
1.4.3 Энзимотерапия. Использование ферментов для заместительной терапии. Лечение хирургических, сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний. Иммобилизованные ферменты. Липосомы и ихприменение.
1.4.4 Использование ферментов в лабораторной практике для определения концентрации субстратов и активности ферментов.
1.4.5 Использование ферментов в промышленности и производстве.
Практическая часть
2.1 Решение задач.
2.2 Лабораторная работа.
2.3 Проведение контроля конечного уровня знаний.
Задачи
1 Изоферменты ЛДГ различаются:
а) по электрофоретической подвижности; б) Km для ПВК; в) числу субъединиц; г) субстратной специфичности; д) органной локализации?
2 Какие из свойств ферментов плазмы крови можно использовать с целью диагностики:
а) молекулярную массу и его электрофоретическуюподвижность;
б) значение Km для субстратов;
в) чувствительность к действию активаторов и ингибиторов, а также к условиям среды;
г) энергию активации;
д) оптимум pH?
3 О каких заболеваниях свидетельствует увеличениеактивности перечисленных ферментов в плазме крови (найти соответствие):
| А) АСТ; | а) костные заболевания; |
| Б) АЛТ; | б) острый гепатит; |
| В) щелочная фосфатаза; | в) холестаз; |
| Г) кислая фосфатаза; | г) аденома простаты; |
| Д) 5-нуклеотидаза; | д) инфаркт миокарда? |
4 Ингибиторами каких ферментов являются указанные соединения:
| А) диизопропилфторфосфат; | а) ДНК-полимераза; |
| Б) парахлормеркурийбензоат; | б) ацетилхолинэстераза; |
| В) малонат; | в) ферменты с каталитически активной SH-группой; |
| Г) фторурацил; | г) цитохромоксидаза; |
| Д) цианид; | д) сукцинат-ДГ? |
5 В структурукаких ферментов входят соединения:
| А) FAD; | а) пируваткарбоксилаза; |
| Б) пиридоксальфосфат; | б) ЛДГ; |
| В) ТПФ (кокарбоксилаза); | в) АСТ; |
| Г) биотин; | г) оксидаза аминокислот; |
| Д) NAD+; | д) ПВК декарбоксилаза? |
Лаборатоpная работа Количественное определение активности амилазы мочи по Вольгемуту
Принцип метода. Определение активности амилазы в биологических жидкостях (моча, ликвор, слюна, сыворотка крови) основано на определении минимальной активности (количества) фермента, катализирующего в стандартных условиях гидролиз добавленного крахмала. Амилазная активность мочи выражается количеством миллилитров крахмала, которое расщепляется ферментом, содержащимся в 1 мл неразведенной мочи, при температуре 45 ºC за 15 мин.
Ход работы. Берут 10 пронумерованных пробирок и приливают в каждую по 1 мл физиологического раствора. Затем в 1-ю пробирку добавляют 1 мл исследуемой мочи. Содержимое этой пробирки перемешивают, несколько раз втягивая и выпуская жидкость из пипетки. Набирают в пипетку 1 мл смеси и переносят во 2-ю пробирку, и процедуру повторяют вплоть до 10-й пробирки. Из 10-й пробирки 1 мл смеси отбрасывают. При этом получается следующее разведение мочи:
| № пробирки | ||||||||||
| Разведение | 1:2 | 1:4 | 1:8 | 1:16 | 1:32 | 1:64 | 1:128 | 1:256 | 1:512 | 1:1024 |
| Гидролиз крахмала |
В каждую пробирку добавляют по 1 мл физраствора и по 2 мл 0,1 % раствора крахмала. После перемешивания содержимого пробирки термостатируют 15 мин при температуре 45 °С. После инкубации пробирки охлаждают водопроводной водой и ставят в штатив по порядку. Прибавляют в каждую пробирку по 1 капле раствора йода и перемешивают. Отмечают пробирку с наибольшим разведением мочи, при котором произошло полное расщепление крахмала с йодом. Полученные данные заносят в таблицу.
Расчет. Предположим, что полный гидролиз крахмала произошел в первых 4 пробирках. В четвертой пробирке (где разведение мочи 1 : 16) 1/16 мл мочи гидролизует 2 мл 0,1 %-го крахмала. Значит, 1 мл неразведенной мочи расщепит 32 мл 0,1 %-го крахмала. Следовательно, активность амилазы мочи равна 32 единицам. В норме активность амилазы мочи равна 16–64 единицам.
Клинико-диагностическое значение. Определение активности амилазы мочи и сыворотки крови широко используется в клинической практике для диагностики заболеваний поджелудочной железы. При острых панкреатитах амилазная активность мочи и сыворотки крови увеличивается в десятки раз, особенно в первые сутки заболевания, а затем постепенно возвращается к норме. При почечной недостаточности амилаза в моче отсутствует. В детском возрасте увеличение активности амилазы наблюдается при эндемическом паротите, что указывает на одновременное поражение поджелудочной железы вирусом паротита.
Вывод (записать полученный результат и дать его клинико-диагностическую оценку).
Рекомендуемая литература
Основная
1 Материал лекций.
2 Березов Т. Т., Коровкин Б. Ф. Биологическая химия. М.: Медицина, 1990. С. 126–132; 1998. С. 157–168.
3 Николаев А. Я. Биологическая химия. М.: Высшая школа, 1989. С. 52–92.
Дополнительная
4 Марри Р. и др. Биохимия человека. М.: Мир, 1993. Т. 1. С. 63–75.
5 Филиппович Ю. Б. Основы биохимии. М.: Высшая школа, 1993. С. 105–144.
6 Врожденные и приобретенные энзимопатии / Под ред. Ташева Т. М.: Медицина, 1980.
7 Вилкинсон Д. Принципы и методы диагностической энзимологии. М.: Медицина, 1981.
8 Руководство по клинической лабораторной диагностике. Киев: Вища школа, 1990. С. 167–186.
9 Зилва Ф., Пеннел Дж. Клиническая химия в диагностике и лечении. М.: Медицина, 1986. С. 372–388.
Занятие 5
Биологическое окисление. Цикл Кребса
Цель занятия: сформулировать современные представления о путях и механизмах получения, депонирования и утилизации энергии в живых организмах.