Модуль IX. Биохимия отдельных органов и тканей: соединительной, мышечной, нервной.

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ СТУДЕНТОВ

к практическим занятиям

Модуль IX. Биохимия отдельных органов и тканей: соединительной, мышечной, нервной.

учебной дисциплины (модуля)«Биохимия»

для специальности Лечебное дело

курс II семестр 4

Составитель: Артюкова О.А., к.б.н., доцент Рецензент: Лемешко Т.Н., к.б.н., доцент

Владивосток – 2016 г.

Практическое занятие № 17 (41)

Тема:«Биохимия соединительной ткани и межклеточного матрикса»

Мотивация:Знание строения, свойств, функций соединительной ткани и компонентов внеклеточного матрикса дает возможность понимания причин патологий, связанных с нарушением их структуры и функций.

Общая цель:научиться применять знания о строении, функциях и метаболизме важнейших структурных компонентов межклеточного матрикса для объяснения его струк­турно-функциональной организации в норме, роли в процессе заживления ран, изменениях при старении и диффузных заболеваниях соединительной ткани. Полученные по данной теме знания формируют профессиональные компетенции (ПК-3, ПК-9, ПК-15).

Конкретные цели и задачи.

- знатьосновные белки межклеточного матрикса (коллаген, эластин), особенности состава и структуры; адгезивные белки межклеточного матрикса и их роль в межклеточных взаимодействиях; строение и функции гликозаминогликанов и протеогликанов и их роль в организации матрикса.

- уметь интерпретировать роль белков и ГАГ в структурной организации межклеточного матрикса; объяснять клинические проявления недостаточности витамина С; объяснять молекулярные механизмы, лежащие в основе нарушений структуры и функций матрикса, приводящие к возникновению ряда патологий соединительной ткани; анализировать результаты лабораторных исследований крови (мочи), используемых для диагностики коллагенозов и онкологических заболеваний (оксипролин, пиридинолины). - владетьметодом анализа получаемой по дисциплине информации с позиции междисциплинарных связей и будущих задач профессиональной деятельности. Владеть медико-функциональным понятийным аппаратом (терминами):гидроксипролинурия (оксипролинурия), мукополисахариды, коллагенозы.

Этапы проведения занятия:

1. Вводная часть

2. Основная часть занятия: семинар

3. Заключительная часть занятия

Перечень контрольных вопросов для самоконтроля знаний:

1. Биохимия соединительной ткани и межклеточного матрикса. Организация межклеточного матрикса.

2. Общие сведения о структуре коллагеновых белков. Фибриллообразующие коллагены. Коллагены, ассоциированные с фибриллами. Нефибриллярные (сетевидные) типы коллагена. Коллагены, образующие микрофибриллы.

3. Синтез коллагена. Этапы внутриклеточного синтеза: транскрипция, трансляция, посттрансляционная модификация, роль аскорбиновой кислоты, формирование коллагеновых фибрилл вне клетки. Нарушения синтеза коллагеновых белков у человека.

4. Неколлагеновые белки межклеточного матрикса. Эластин. Синтез и распад эластина. Изменения в структуре эластина при патологических процессах.

5. Протеогликаны и гликозаминогликаны. Большие протеогликаны. Малые протеогликаны. Протеогликаны богатые лейцином. Протеогликаны, ассоциированные с клетками.

6. Синтез протеогликанов. Распад протеогликанов. Распад гликозаминогликанов. Мукополисахаридозы.

7. Неколлагеновые белки со специальными свойствами. Адгезивные и антиадгезивные белки. Факторы роста.

8. Катаболизм белков межклеточного матрикса. Регуляция активности матриксных металлопротеиназ.

9. Базальная мембрана. Протеогликаны базальных мембран.

Задания для самоконтроля подготовки к практическому занятию (тесты):

1. Для коллагена характерны основные последовательности аминокислот:

а) гли-ала-про б) асп-лиз-мет

в) вал-лей-изолей г) гли-глу-сер

2. Посттрансляционная модификация коллагена включает процесс гидроксилирования аминокислот:

а) лиз б) про в) тир г) вал д) глу

3. Для проявления активности ЛАО необходим:

а) вит. РР б) Вит.С

в) вит. В6 г) вит. К

4. К неколлагеновым белкам соединительной ткани относится:

а) фибриноген б) фибронектин

в) фибрин г) альбумин

5. Выделение оксипролина с мочой взрослого человека в норме составляет:

а) 15-20 мг/сут б) 3,3-5,5 ммоль/л

в) 270-600 мг/сут г) 60-80 г/л

6. Мукополисахаридозы – заболевания, связанные с нарушением катаболизма:

а) коллагена б) эластина

в) фибронектина г) ГАГ

7. Гепарин синтезируется в:

а) гепатоцитах б) кардиомиоцитах

в) эритроцитах г) тучных клетках

8. Установите соответствие:

Фермент: Кофактор:

А. Пролилгидроксилаза 1. Fe 2+

Б. Коллагеназа 2. Cu 2+

В. Эластаза 3. Zn 2+

Г. Лизиламинооксидаза

9. Установите последовательность событий при биосинтезе коллагена

а) гидроксилирование Про и Лиз

б) образование проколлагена

в) гликозилирование

г) отщепление концевых пропептидов

д) синтез пептидных цепей препроколлагена

10. Повышенная кровоточивость капилляров может быть вызвана дефицитом:

а) витамина В₁ б) витамина С

в) витамина А г) витамина РР

Задания для контроля уровня сформированности компетенций в учебное время:

1.Каковы причины геморрагических симптомов (повышенной кровоточивости) при гиповитаминозе С?

2.Какие особенности метаболизма соединительной ткани способствуют заживлению ран?

3.Почему с возрастом экскреция оксипролина с мочой уменьшается?

4.Почему у больных сахарным диабетом снижается скорость синтеза протеогликанов?

5.Почему у больных сахарным диабетом отмечается восприимчивость к инфекциям, замедленное заживление ран?

6. В основе метастазирования опухолей лежит резкое ослабление адгезии между клетками злокачественной ткани. Со снижением синтеза, какого белка это может быть связано?

7.Экскреция оксипролина с мочой у здорового человека составляет 200 мкмоль/сут, у больного ревматоидиым артритом - 380 мкмоль/сут. В чем причина оксипролинурии?

8.Синтез, каких ферментов у патогенных бактерий способствует их распространению в организме человека?

9. Почему при старении кожа сморщивается, снижается тургор, увеличивается ее сухость?

10. Известно, что коллагеновое волокно диаметром в 1 мм выдерживает нагрузку в 10 кг. Объясните, какие особенности первичной структуры и конформации коллагена обеспечивают такую прочность.

Рис.1 Структура сиаловой кислоты Рис. 2. Этапы (шаги) биосинтеза коллагена

Практическое занятие № 18 (42)

Тема: «Биохимия нервной ткани. Определение белка в ликворе»

Мотивация:Нервная система обеспечивает восприятие, мышление, формирование эмоций и поведения, обработку и реализацию полученной информации из внешней и внутренней среды, что способствует адаптации к постоянно меняющимся условиям. Нервная ткань имеет свои особенности биохимического состава и особенности протекания физиологических процессов. Более интенсивно по сравнению с другими тканями организма в нервной ткани происходят процессы биосинтеза некоторых белков (нейроспецифических), потребление глюкозы и кислорода.

Общая цель:Знание химического состава нервной ткани, особенности метаболических процессов, молекулярных механизмов синаптической передачи нервных импульсов является важным для понимания их значения в условиях нормы и при формировании патологии. Полученные по данной теме знания формируют профессиональные компетенции (ПК- 3, ПК-9, ПК-15).

Конкретные цели и задачи.

- знатьхимической состав и особенности метаболизма нервной ткани; обезвреживание аммиака в нервной ткани; образование и инактивацию ацетилхолина, норадреналина, серотонина, ГАМК, дофамина, нейропептидов; биохимию возникновения и проведение нервного импульса.

- уметь интерпретировать данные о химическом составе и особенностях метаболизма нервной ткани и влиянии на них нейротоксических факторов экзогенной и эндогенной природы; объяснять клинические проявления нарушений обмена биогенных аминов при психических заболеваниях.

- владетьметодом анализа получаемой по дисциплине информации с позиции междисциплинарных связей и будущих задач профессиональной деятельности. Владеть медико-функциональным понятийным аппаратом (терминами):паркинсонизм, депрессанты, антидепрессанты, нейротоксин, нейромедиатр, нейропептид., потенциал покоя, потенциал действия, нервный импульс, деменция, кома (гипогликемическая).

Вопросы, изученные на предшествующих дисциплинах и необходимые для освоения темы:нейрон, дендрит, аксон, глия, синаптосомы, сенсорные рецепторы, миелиновая оболочка, неврилеммы (шванновские клетки), перехваты Ранвье, нейротрубочки, нейрофиламенты, субстанция Ниссля, синапс, постсинаптическая мембрана, передача нервного сигнала между клетками, потенциал покоя, мембранный потенциал и его пороговый уровень, природа возбуждения и его проведение по аксону (нормальная анатомия, гистология, нормальная физиология).

Этапы проведения занятия:

1. Вводная часть

2. Основная часть занятия: семинар, лабораторная работа

3. Заключительная часть занятия

Задания для самостоятельной подготовки к практическому занятию

Перечень контрольных вопросов для самоконтроля знаний:

1. Биохимия нервной ткани. Химический состав нервной ткани (белки, углеводы, липиды, экстрактивные вещества). 2. Энергетический обмен. 3. Биохимия возникновения и проведение нервного импульса. 4. Медиаторы: ацетилхолин, катехоламины, серотонин, гамма-аминомасляная кислота,

глутаминовая кислота, глицин, гистамин. 5. Нарушение обмена биогенных аминов при психических заболеваниях.

Ориентировочная основа деятельности студентов для проведения лабораторной работы:

Таблица 1. Химический состав спинномозговой жидкости

Компоненты	Содержание
СМЖ	Плазма крови
Общий белок г/л	0.15-0.40	65-85
Проба Пенди	отрицат
Альбумины г/л	0, 15- 0.30	35 -50
Глобулины г/л	0,04 – 0,09
Альбумины/глобулины	4/1	1,2-1,4
Остаточный азот ммоль/л	8,57-14,28
Азот аминокислот ммоль/л	1,14-1,93	2,9-4,3
Азот мочевины ммоль/л	2,86-7,14	3,3-6,6
Глюкоза ммоль/л	2,50-4,16	3,6-5,5
Молочная кислота ммоль/л	1,67	1,1-1,2
Холестерин ммоль/л	2,62-5,20	3,9-6,5
ЛДГ ИЕ/л	5 - 28	125- 240
Лизоцим мг/л	< 1, 5	0, 4-1, 3
Na+ ммоль/л		132-150
K+ ммоль/л	3,5-4,0	3,8-5,4
Ca ммоль/л	1,5	2,25-2,80
CI- мкмоль/л	120-130
рН	7.4-7.5
Вид	Прозрачная

Работа № 1. Определение белка в спинномозговой жидкости

Принцип метода:Для определения белка в спинномозговой жидкости используются некоторые реакции осаждения - реакция Нонне-Апельта-Шумма, проба Пенди. Реакция основывается на осаждении глобулинов при полунасыщении (NH₄)₂SO₄ .

Порядок выполнения работы:

1. Реакция Ноне – Апельта - Шумма. К 20 каплям спинномозговой жидкости прибавляют равный объем сульфата аммония. В осадок выпадают глобулины.

2. Проба Пенди. На предметное стекло наносят несколько капель реактива Пенди (насыщенного раствора карболовой кислоты). Рядом помещают 1-2 капли ликвора. Палочкой мешают капли реактива и исследуемого раствора. При наличии белка возникает помутнение, интенсивность которого пропорциональна концентрации белка.

Клинико-диагностическое значение:Определение белка и белковых фракций является самым важным исследованием ликвора. Количество белка в ликворе (протеинорахия) при органических заболеваниях ЦНС и мозговых оболочек тем больше, чем острее процесс и чем сильнее затронуты мозговые оболочки. При остром гнойном менингите содержание белка может достигать 5-20 г/л.

Задания для самоконтроля подготовки к практическому занятию (тесты):

1. Подберите к каждому из указанных биогенных аминов аминокислоту-предшественник

А. глутамат 1. гистамин

Б. гистидин 2. ГАМК

В. триптофан 3. ацетилхолин

Г. Тирозин 4. серотонин

2. Для образования биогенных аминов необходимы ферменты:

а. аминотрансферазы б. оксидазы

в. декарбоксилазы г. дегидрогеназы

3. При функционировании холинэргических синапсов нейромедиатором служит

а. ДОФА б. ГАМК

в. серотонин д. ацетилхолин

4. При функционировании адренергических синапсов нейромедиатором служит

а. ацетилхолин б. ГАМК

в. серотонин д. дофамин

5. Медиатором, вызывающим процессы торможения в нейронах, является

а. ДОФА б. ГАМК

в. серотонин д. ацетилхолин

6. Инактивация ацетилхолина в синаптической щели происходит под действием фермента

а. холинацетилтрансферазы б. фосфолипазы А₂

в. декарбоксилазы д. ацетилхолинэстеразы

7. К нейропептидам, регулирующим болевые ощущения и нервно-психические реакции организма относятся

а. ДОФА б. ГАМК

в. серотонин д. эндорфины, энкефалины

8. Ингибитором ацетилхолинэстеразы является

а. морфин б. тубокурарин

в. резерпин д. тетродотоксин

9. Ингибитором Na,K-АТФазы (развития потенциала действия) является

а. морфин б. тубокурарин

в. резерпин д. тетродотоксин

10. Причиной развития болезни Паркинсона является нарушение обмена

а. ацетилхолина б. ГАМК

в. серотонина д. дофамина

Задания для контроля уровня сформированности компетенций в учебное время:

1. Какие субстраты обеспечивают энергетику мозга?
2. Какие функции нервной ткани будут нарушаться при белковом голодании?
3. Почему ЦНС чрезвычайно чувствительна к нарушению поступления кислорода?
4. Резкое снижение сахара в крови вызывает появление нарастающих симптомов гипогликемической комы. Почему ЦНС чувствительна к гипогликемии?
5. Как происходит обезвреживание аммиака в нервной ткани?
6. Какие вещества способны проникать через гематоэнцефалический барьер (ГЭБ)?
7. Объясните механизм действия прозерина, являющегося структурным аналогом ацетилхолина.
8. Какие вам известны ингибиторы ацетилхолинэстеразы, применяемые в качестве ядов, инсектицидов, БОВ?
9. С какими особенностями метаболизма метионина связано применение его в качестве лекарственного препарата в нейропатологии?
10. С какими особенностями метаболизма глутаминовой кислоты связано применение ее в качестве лекарственного препарата в нейропатологии?

Конкретные цели и задачи.

- знатьхимической состав и особенности метаболизма мышечной ткани; особенности энергетического обмена в мышцах; образование и функции креатинфосфата; биохимические механизмы мышечного сокращения и расслабления.

- уметь интерпретировать данные о химическом составе и особенностях метаболизма мышечной ткани в покое и при интенсивной мышечной работе; объяснять молекулярные механизмы, лежащие в основе утомления, нарушения структуры и функций, приводящие к поражению скелетной мускулатуры и миокарда; анализировать результаты лабораторных исследований крови (мочи), используемых для диагностики заболеваний мышц и миокарда.

- владетьмедико-функциональным понятийным аппаратом (терминами):креатинурия, гиперкреатининурия, гипо­креатининурия, миоглобинурия, миопатии, миодистрофии.

Вопросы, изученные на предшествующих дисциплинах и необходимые для освоения темы:морфологическая организация поперечно-полосатой мышцы и гладкой мускулатуры, механизм мышечного сокращения (нормальная анатомия, гистология, нормальная физиология).

Этапы проведения занятия:

1. Вводная часть

2. Основная часть занятия: семинар

3. Заключительная часть занятия

Задания для самостоятельной подготовки к практическому занятию

Перечень контрольных вопросов для самоконтроля знаний:

1. Биохимия мышц.
2. Белки миофибрилл, молекулярная структура: миозин, актин, актомиозин, тропомиозин, тропонин.
3. Биохимические механизмы мышечного сокращения и расслабления.
4. Особенности энергетического обмена в мышцах; креатинфосфат.
5. Биохимические изменения при мышечных дистрофиях и деинервации мышц. Креатинурия.

Задания для самоконтроля подготовки к практическому занятию (тесты):

Выберите один правильный ответ

1. Гликоген в мышцах расщепляется до:

а) СО₂+Н₂О б) пирувата

в) лактата г) ацетилКоА

2. Релаксация мышц (возврат системы сокращения в исходное состояние) обеспечивается:

а) необходимым количеством АТФ

б) уменьшением концентрации ионов кальция в саркоплазме

в) увеличением содержания гликогена в мышцах

г) мобилизацией жирных кислот на окисление

3. Утомление мышц связано с:

а) отсутствием АТФ

б) накоплением молочной кислоты

в) накоплением жирных кислот

г) увеличением запаса гликогена

д) увеличением продукции кетоновых тел

4. Основной субстрат, поставляющий энергию в сердечную мышцу:

а) жирные кислоты б) углеводы

в) белки в) кетоновые тела

5. Чем регулируется сокращение саркомера:

а) ионами кальция б) актином

в) тропомиозином г) тироксином

6. Трупное окоченение обусловлено:

а) резким увеличением количества АТФ

б) увеличением количества актина

в) образованием связей между актиновыми и миозиновыми нитями

7. Кардиоспецифическими являются:

а) ГГТП, ЩФ б) АСТ, ЛДГ1, КФК-МВ

в) пепсин, трипсин г) АЛТ, АСТ

8. Как называется фермент, катализирующий образование креатинфосфата из креатина:

а) креатинкиназа б) фосфофруктокиназа

в) лактатдегидрогеназа г) АТФ-аза

9. Где происходит синтез креатина:

а) в головном мозге б) в легких

в) в почках г) в печени

10. У больных миопатией в скелетной мускулатуре нарушаются процессы фиксации креатина и его фосфорилирование. Следствием этого является:

а) гипоурикурия б) креатинурия

в) креатининурия г) оксипролинурия

Задания для контроля уровня сформированности компетенций в учебное время:

1. Где происходит синтез креатина?

2. Почему при многих формах мышечной патологии наблюдается креатинурия?

3. Как изменится креатиновый показатель (креатин/креатинин) мочи при патологии мышечной ткани?

4. Какой метаболический процесс спортсмены называют «второе дыхание»?

5. Чем обусловлено трупное окоченение?

6. Чем объясняется развитие лактатацидоза после интенсивной мышечной работы?

7. Почему после интенсивной работы развивается утомление мышц?

8. К изменению, каких метаболических процессов во всем организме приводит гиподинамия?

9. Что является главным энергетическим субстратом в сердечной мышце?

10. О чем может свидетельствовать миоглобинурия?

Конкретные цели и задачи.

- знатьхимический состав и особенности метаболизма мышечной ткани; особенности энергетического обмена в мышцах; образование и функции креатинфосфата; химический состав и особенности метаболизма нервной ткани

- уметь интерпретировать результаты лабораторных исследований крови (мочи), используемых для диагностики заболеваний мышц; интерпретировать данные о химическом составе спинномозговой жидкости (ликвора).

- владетьмедико-функциональным понятийным аппаратом (терминами):креатинурия, гиперкреатининурия, гипо­креатининурия, миоглобинурия, миопатии, миодистрофии, протеинорахия, гликорахия.

Этапы проведения занятия:

1. Вводная часть

2. Основная часть занятия: лабораторная работа

3. Заключительная часть занятия

Перечень контрольных вопросов для самоконтроля знаний:

1. Особенности энергетического обмена в мышцах; креатинфосфат.
2. Биохимические изменения при мышечных дистрофиях и деинервации мышц. Креатинурия.

Ориентировочная основа деятельности студентов для проведения лабораторной работы:

Работа № 1. Определение креатинина в моче

Креатинин - продукт энергетического обмена в мышечной и других тканях. Из организма креатинин выводится почками с мочой. Содержание креатинина в крови зависит от объема мышечной массы, поэтому, для мужчин норма креатинина, как правило, выше, чем у женщин. Так как объем мышечной ткани быстро не меняется, уровень креатинина в крови — величина достаточно постоянная. В почках креатинин фильтруется в клубочках и нереабсорбируется в канальцах. В крови и моче определяется для оценки клиренса почек. Уровень экскреции креатинина: ♂ - 1 -2 г/сут (8,8 – 17,7 ммоль/сут), ♀ - 0,8 – 1,8 г/сут (7,1 – 15,9 ммоль/сут)

Принцип метода. Креатинин при взаимодействии с пикриновой кислотой в щелочной среде образует окрашенные соединения, интенсивность окраски которых пропорциональна концентрации креатинина в моче.

Порядок выполнения работы: в цилиндр вместимостью 10-25 мл наливают 0,1 мл мочи, добавляют 4 капли (0,1 мл) 10% раствора NaOH и 6 капель (0,15 мл) насыщенного раствора пикриновой кислоты (осторожно!). Одновременно ставят контрольную пробу, наливая в цилиндр 0,1 мл дистиллированной воды и все реактивы, как и для опыта. Взбалтывают, оставляют на 5 минут, доводят дистиллированной водой до объема 10 мл, перемешивают стеклянной палочкой. Фотометрируют против контроля на ФЭК с зеленым светофильтром в кювете на 3 мм и находят показания оптической плотности раствора. По готовому калибровочному графику определяют количество креатинина в 0,1 мл мочи и делают перерасчет на суточное выделение креатинина.

Клинико-диагностическое значение: Креатинин является ангидридом креатина и образуется спонтанно (неферментативно) в работающей мышце:

Гиперкреатининуриянаблюдается при приеме мясной пищи, размозжении мышц, тяжелой мышечной работе и др.

Гипокреатининуриянаблюдается при почечной недостаточности

Креатинурия(появление в моче креатина) в норме отмечается у детей, беременных женщин, стариков. У взрослого человека креатинурия свидетельствует о мышечной дистрофии или атрофии мышц.

Рис. 1. Схема происхождения креатинурии при заболеваниях мышц

Материальное обеспечение:

а) химическая посуда, реактивы

б) моча

в) ФЭК

Литература:

а) обязательная

1. Биологическая химия: Учебник/Е.С, Северин, Т.Л. Алейникова и др.- М.: ООО

« Медицинское информационное агентство», 2008. - 368 с.

2. Биохимия: Учебник / Под ред. Е.С. Северина. - М.: «ГЭОТАР-МЕД», 2003 – 784 с.

3. Биохимия: Учебник / Под ред. Е.С. Северина, А.Я. Николаева, 3 изд. - М.: «ГЭОТАР», 2005 – 441 с.

4. Биохимия с упражнениями и задачами: Учебник/Под ред. Е.С.Северина.- М.: «ГЭОТАР», 2008 – 384 с.

5. Биохимия с упражнениями и задачами: Учебник/Под ред. Е.С.Северина.- М.: «ГЭОТАР», 2011 – 624 с.

6. Николаев А.Я. Биологическая химия. – М.:«Медицинское информационное агентство». – 2004. -566 с.

7. Щербак И.Г. Биологическая химия: Учебник. – СПб.: «Издательство СПбГМУ», 2005. – 480 с.

б) дополнительная

1. Хасина М.А. Словарь-справочник по клинической биохимии – Владивосток: «Медицина ДВ», 2008.

2. Интернет-ресурсы(http://www.biblioclub.ru/. http://www.studmedlib.ru/и др.).

Практическое занятие № 21 (45)

Тема: «Биохимия отдельных органов и тканей: соединительной, мышечной, нервной. Контроль знаний по модулю»

Мотивация. 1.Знание строения, свойств, функций соединительной ткани и компонентов внеклеточного матрикса дает возможность понимания причин патологий, связанных с нарушением их структуры и функций. 2.Нервная ткань имеет свои особенности биохимического состава и особенности протекания физиологических процессов. 3. Знание данного раздела дает возможность объяснять патогенез заболеваний мышечной ткани (дистрофия, атрофия), поражений миокарда (ишемия, инфаркт миокарда) и давать оценку результатам биохимических анализов крови и мочи. Знание процессов энергообеспечения работы мышц, утомления, тренировки необходимы для спортивной медицины.

Общая цель:1.Научиться применять знания о строении, функциях и метаболизме важнейших структурных компонентов межклеточного матрикса для объяснения его струк­турно-функциональной организации в норме, роли в процессе заживления ран, изменениях при старении и диффузных заболеваниях соединительной ткани. 2. Знание химического состава нервной ткани, особенности метаболических процессов, молекулярных механизмов синаптической передачи нервных импульсов является важным для понимания их значения в условиях нормы и при формировании патологии. 3. Научиться применять знания о строении, функциях и метаболизме мышечной ткани для объяснения изменения ее структурно-функциональной организации в условиях нормы (тренировка, утомление) и патологии (дистрофия, атрофия мышц, повреж­дение миокарда). Полученные по данной теме знания формируют профессиональные компетенции (ПК-3, ПК-9, ПК-15).

Конкретные цели и задачи.

- знать1.Основные белки межклеточного матрикса (коллаген, эластин), особенности состава и структуры; адгезивные белки межклеточного матрикса и их роль в межклеточных взаимодействиях; строение и функции гликозаминогликанов и протеогликанов и их роль в организации матрикса. 2. Химической состав и особенности метаболизма нервной ткани; обезвреживание аммиака в нервной ткани; образование и инактивацию ацетилхолина, норадреналина, серотонина, ГАМК, дофамина, нейропептидов; биохимию возникновения и проведение нервного импульса.

3. Химический состав и особенности метаболизма мышечной ткани; особенности энергетического обмена в мышцах; образование и функции креатинфосфата; биохимические механизмы мышечного сокращения и расслабления

- уметь 1. Интерпретировать роль белков и ГАГ в структурной организации межклеточного матрикса; объяснять клинические проявления недостаточности витамина С; объяснять молекулярные механизмы, лежащие в основе нарушений структуры и функций матрикса, приводящие к возникновению ряда патологий соединительной ткани; анализировать результаты лабораторных исследований крови (мочи), используемых для диагностики коллагенозов и онкологических заболеваний. 2. Интерпретировать данные о химическом составе и особенностях метаболизма нервной ткани и влиянии на них нейротоксических факторов экзогенной и эндогенной природы; объяснять клинические проявления нарушений обмена биогенных аминов при психических заболеваниях.

3. Интерпретировать данные о химическом составе и особенностях метаболизма мышечной ткани в покое и при интенсивной мышечной работе; объяснять молекулярные механизмы, лежащие в основе утомления, нарушения структуры и функций, приводящие к поражению скелетной мускулатуры и миокарда; анализировать результаты лабораторных исследований крови (мочи), используемых для диагностики заболеваний мышц и миокарда.

- владетьмедико-функциональным понятийным аппаратом (терминами):гидроксипролинурия (оксипролинурия), мукополисахариды, коллагенозы, паркинсонизм, депрессанты, антидепрессанты, нейротоксин, нейромедиатр, нейропептид., потенциал покоя, потенциал действия, нервный импульс, деменция, кома (гипогликемическая), креатинурия, гиперкреатининурия, гипо­креатининурия, миоглобинурия, миопатии, миодистрофии.

Этапы проведения занятия:

1. Вводная часть

2. Основная часть занятия: коллоквиум

3. Заключительная часть занятия

Перечень контрольных вопросов для самоконтроля знаний:

1. Биохимия соединительной ткани и межклеточного матрикса. Организация межклеточного матрикса.

2. Общие сведения о структуре коллагеновых белков. Фибриллообразующие коллагены. Коллагены, ассоциированные с фибриллами. Нефибриллярные (сетевидные) типы коллагена. Коллагены, образующие микрофибриллы.

3. Синтез коллагена. Этапы внутриклеточного синтеза: транскрипция, трансляция, посттрансляционная модификация, роль аскорбиновой кислоты, формирование коллагеновых фибрилл вне клетки. Нарушения синтеза коллагеновых белков у человека.

4. Неколлагеновые белки межклеточного матрикса. Эластин. Синтез и распад эластина. Изменения в структуре эластина при патологических процессах.

5. Протеогликаны и гликозаминогликаны. Большие протеогликаны. Малые протеогликаны. Протеогликаны богатые лейцином. Протеогликаны, ассоциированные с клетками.

6. Синтез протеогликанов. Распад протеогликанов. Распад гликозаминогликанов. Мукополисахаридозы.

7. Неколлагеновые белки со специальными свойствами. Адгезивные и антиадгезивные белки. Факторы роста.

8. Катаболизм белков межклеточного матрикса. Регуляция активности матриксных металлопротеиназ.

9. Базальная мембрана. Протеогликаны базальных мембран.

10. Биохимия нервной ткани. Химический состав нервной ткани (белки, углеводы, липиды, экстрактивные вещества). 11. Энергетический обмен. 12. Биохимия возникновения и проведение нервного импульса. 13. Медиаторы: ацетилхолин, катехоламины, серотонин, гамма-аминомасляная кислота, глутаминовая кислота, глицин, гистамин. 14. Нарушение обмена биогенных аминов при психических заболеваниях. 15. Биохимия мышц. 16.Белки миофибрилл, молекулярная структура: миозин, актин, актомиозин, тропомиозин, тропонин. 17. Биохимические механизмы мышечного сокращения и расслабления. 18. Особенности энергетического обмена в мышцах; креатинфосфат. 19. Биохимические изменения при мышечных дистрофиях и деинервации мышц. Креатинурия.

Конкретные цели и задачи.

- знать- основные биохимические критерии оценки состояния метаболизма в условиях нормы и наиболее распространенных патологических процессов;

- химико-биологическую сущность процессов, происходящих в организме человека на молекулярном и клеточном уровне;

- строение и биохимические свойства основных классов биологически важных соединений, основные метаболические пути их превращения, роль клеточных мембран и их транспортных систем в обмене веществ;

- функциональные системы организма человека, их регуляцию и саморегуляцию в условиях нормы и патологии, при воздействии неблагоприятных факторов среды;

- факторы риска развития и нарушения метаболизма при наиболее часто встречающихся заболеваниях (атеросклероз, сахарный диабет и др.)

- принципы биохимического анализа, диагностически зна­чимые показатели состава крови и мочи у здорового человека

- основы патогенеза и этиологии наследственных заболеваний

- механизмы обезвреживания эндо­генных веществ и чужеродных соединений

- уметь - интерпретировать результаты наиболее распространенных методов биохимических исследований;

-оценивать данные о химическом составе биологических жидкостей для характеристики нормы и признаков болезней.

- владеть- навыками постановки предварительного диагноза на основании результатов биохимических исследований биологических жидкостей

- медико-функциональным понятийным аппаратом (терминами):азотистый баланс, заменимые и незаменимые аминокислоты, протеосомы, катепсины, аминотрансферазы (АЛТ, АСТ), коэффициент де Ритиса, биогенные амины (гистамин, серотонин, катехоламины), азотемия, азотурия, аргининсукцинатурия, гипераммониемия, цитрулинурия, уремияалкаптонурия, альбинизм, аминоацидурия, гипераминоацидемия, гистидинемия, гистидинурия, гомоцистиинурия, оксипролинурия, охроноз, тирозинемия, тирози­ну­рия, цистинурия, фенилкетонурия; подагра, гиперурикемия, гипоурикемия, гиперурикурия (урикозурия), синдром Леш-Нихана, ксантинурия, оротацидурия, элонгация, транскрипция, обратная транскрипция, процессинг, сплайсинг, трансляция, репликация, репарация, трансляция (инициация, элонгация, терминация), фолдинг, полиморфизм белков, мутации (миссенс-мутация, нонсенс-мутация, делеция); гормон, препрогормон, клетки-мишени, рецепторы, G-белки, протеинкиназы, ц-АМФ, стероидный диабет, гипертиреоз, контринсулярные гормоны, гиперальдостеронизм, «несахарный диабет», почечная гипертония, гипокальциемия, гиперкальциемия, гипо – и гиперпаратиреоидизм, рахит; гипопротеинемия, гиперпротеинемия, диспротеинемия, парапротеинемия, белки «острой фазы», порфирия, железодефицитная анемия, гемосидероз, гемохроматоз, желтухи, гипербилирубинемия, билирубинурия, уробилинурия, аминоацидурия, анурия, гиперурикурия, гипостенурия, глюкозурия, олигурия, никтурия, протеинурия, полиурия, фосфатурия, ураты, оксалаты, клиренс; гидроксипролинурия (оксипролинурия), мукополисахариды, коллагенозы, паркинсонизм, депрессанты, антидепрессанты, нейротоксин, нейромедиатр, нейропептид., потенциал покоя, потенциал действия, нервный импульс, деменция, кома (гипогликемическая), креатинурия, гиперкреатининурия, гипо­креатининурия, миоглобинурия, миопатии, миодистрофии.

Этапы проведения занятия:

1. Вводная часть

2. Основная часть занятия: контроль уровня сформированности компетенций

3. Заключительная часть занятия

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ СТУДЕНТОВ

к практическим занятиям

Модуль IX. Биохимия отдельных органов и тканей: соединительной, мышечной, нервной.

учебной дисциплины (модуля)«Биохимия»

для специальности Лечебное дело

курс II семестр 4

Составитель: Артюкова О.А., к.б.н., доцент Рецензент: Лемешко Т.Н., к.б.н., доцент

Владивосток – 2016 г.

Практическое занятие № 17 (41)

Тема:«Биохимия соединительной ткани и межклеточного матрикса»

Мотивация:Знание строения, свойств, функций соединительной ткани и компонентов внеклеточного матрикса дает возможность понимания причин патологий, связанных с нарушением их структуры и функций.

Общая цель:научиться применять знания о строении, функциях и метаболизме важнейших структурных компонентов межклеточного матрикса для объяснения его струк­турно-функциональной организации в норме, роли в процессе заживления ран, изменениях при старении и диффузных заболеваниях соединительной ткани. Полученные по данной теме знания формируют профессиональные компетенции (ПК-3, ПК-9, ПК-15).

Конкретные цели и задачи.

- знатьосновные белки межклеточного матрикса (коллаген, эластин), особенности состава и структуры; адгезивные белки межклеточного матрикса и их роль в межклеточных взаимодействиях; строение и функции гликозаминогликанов и протеогликанов и их роль в организации матрикса.

- уметь интерпретировать роль белков и ГАГ в структурной организации межклеточного матрикса; объяснять клинические проявления недостаточности витамина С; объяснять молекулярные механизмы, лежащие в основе нарушений структуры и функций матрикса, приводящие к возн