Б) Ситуационные задачи (УИРС)

1. Животному внутривенно ввели стерильный раствор сахарозы. Появится ли сахароза в моче?

2. Употребление в пищу кондитерских изделий, конфет вызывает у ребенка рвоту, понос. Он плохо переносит и сладкий чай, тогда как молоко не вызывает отрицательных реакций. Какой молекулярный дефект является причиной данных нарушений?

3. Больной страдает от судорог в мышцах при напряженной физической работе, но в остальном чувствует себя здоровым. Биопсия мышечной ткани выявила, что концентрация гликогена в мышцах этого больного гораздо выше нормы. Почему накапливается гликоген? Ваши рекомендации такому человеку.

4. Клинические симптомы двух форм галактоземии, одна из которых обусловлена недостаточностью галактокиназы, а другая - галактозо-1-фосфат-уридилтрансферазы, резко различаются по своей тяжести. И в том, и в другом случае молоко вызывает у больных кишечные расстройства, но при недостаточности галактозо-1-фосфат-уридилтрансферазы нарушаются функции печени, почек, селезенки и мозга, а затем наступает смерть. Какие продукты накапливаются в крови и тканях при недостаточности каждого из двух ферментов? Оцените сравнительную токсичность этих продуктов на основе приведенных выше данных.

5. Сделайте предположение о возможных причинах заболевания, если известно, что у больного, длительно страдающего хроническим заболева-нием кишечника – энтероколитом, после молочной пищи стали появляться метеоризм, диарея, колики.

6. Введение животным адреналина вызывает гипергликемию. Почему это не наблюдается у животных с удаленной печенью?

7. Какие реакции характерны для мобилизации гликогена в печени и мышцах?

1) гликоген → глюкозо-1-фосфат→ глюкозо-6-фосфат→ глюкоза

2) гликоген→ глюкозо-1-фосфат→ глюкозо-6-фосфат

3) гликоген → глюкозо-6-фосфат → лактат

4) гликоген → мальтоза

А. Характерно для печени.

Б. Характерно для мышц.

С. Протекает и в печени, и в мышцах.

Д. Не протекает ни в печени, ни в мышцах.

Занятие № 2

1. Тема: Гликолиз и глюконеогенез.

2. Форма учебного процесса:лабораторно-практическое занятие.

4. Цель общая:

4.1.1. Изучить процессы распада и синтеза глюкозы, понять значение этих процессов в организме.

4.1.2. Научиться определять содержа­ние глюкозы в крови и моче, оценивать полученные результаты в соответствии с диагностическим значением.

4.2. Конкретные цели:

Знать:

1. Гликолиз, ход реакций, регуляция и значение.

2. Глюконеогенез. Реакции. Регуляция. Значение.

3. Глюкозо-лактатный цикл.

Уметь:

1. Использовать знание материала данной темы для решения ситуационных задач.

1. Пользоваться фотоэлектроколориметром.

2. Определять содержание глюкозы в крови и моче глюкозооксидазным методом.

3. Интерпретировать полученные результаты в соответствии с диагностическим значением.

Вопросы для самостоятельной подготовки к занятию

Исходный уровень знаний

1. Понятие о киназах, лиазах, оксидоредуктазах.

2. Представление о первом этапе катаболизма углеводов.

3. Распад гликогена в печени и мышцах.

4. Цикл Кребса, дыхательная цепь, субстратное и окислительное фосфорилирование.

По новой теме

1. Понятие о гликолизе и гликогенолизе. Ход реакций в гликолизе.

2. Регуляция гликолиза.

3. Биологическая роль гликолиза.

4. Определение глюконеогенеза. Ход реакций глюконеогенезе.

5. Регуляция глюконеогенеза.

6. Значение глюконеогенеза.

7. Глюкозо-лактатный цикл.

Рекомендуемая литература

1. Конспект лекций.

2. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф., "Биологическая химия", 1990, стр. 244 -259.

3. Николаев А.Я., "Биологическая химия", 1989, стр. 241 - 246.

Учебно-исследовательская работа студентов на занятии

1. Проделать лабораторную работу "Определение глюкозы в крови и моче"

- ознакомиться с другими методами определения глюкозы в крови;

- определить содержание глюкозы в исследуемой крови глюкозооксидазным методом;

- определить содержание глюкозы в моче.

2. Сделать выводы по результатам проведенных биохимических анализов.

3. Подготовиться к защите лабораторной работы (ориентировочные вопросы и задачи приведены ниже).

Лабораторная работа

Методы определения глюкозы можно разделить на 3 группы:

- Методы, основанные на восстанавливающих свойствах глюкозы (например, метод Хагедорна – Йенсена). Эти методы неспецифичны, т.к. кроме глюкозы в крови могут быть другие редуцирующие вещества (аскорбиновая кислота, фруктоза, галактоза, ряд лекарственных препаратов), которые завышают истинные значения глюкозы в среднем на 30%.

- Методы, основанные на превращении глюкозы в оксиметилфурфурол и его конденсации с ароматическими аминами (О-толуидин) с получением окрашенного продукта. Методы просты и достаточно специфичны, поэтому удобны для практики.

- Ферментативные методы. Самые специфичные и точные.

1. Определение глюкозы в крови глюкозооксидазным методом.

  Оборудование: 1. Штатив с пробирками.
    2. Пипетки на 1 мл и 0,2 мл.
    3. КФК.
    4. Кюветы на 3 мм.
    5. Иммунологические планшеты.
    6. Диагностические тест-полоски.  
Реактивы: 1. Рабочий раствор (ферментативно-хромогенный раствор).
  2. Стандартный раствор глюкозы.
  3. Дистиллированная вода.
  4. Сыворотка крови.
  5. Моча
     
       

Принцип метода. Глюкозооксидаза окисляет глюкозу с образованием перекиси водорода, которая под действием пероксидазы окисляет хромоген хлоркрезол с образованием окрашенного продукта. Обе реакции протекают одновременно.

Ход работы. Внести в пробирки образцы сыворотки крови и реагенты по схеме:

Реактивы (мл) Опытная проба Стандартная проба Контроль
Рабочий раствор 1,0 1,0 1,0
Сыворотка 0,2 ---- ----
Стандартный раствор глюкозы (10ммоль/л) ---- 0,2 ----
Дистиллированная вода ---- ---- 0,2

Пробы тщательно перемешать и инкубировать 15 мин при 37ОС, затем интенсивно встряхнуть. Измерение оптической плотности проводят при длине волны 490 нм в кювете толщиной 3 мм против контроля. Расчет концентрации глюкозы проводят по формуле:

С = (ЕОС) х 10, где

С – концентрация глюкозы в ммоль/л.

ЕО – оптическая плотность опытной пробы.

ЕС – оптическая плотность стандартной пробы.

10 – концентрация глюкозы в стандартной пробе, ммоль/л.

Норма глюкозы крови утром натощак – 3,3-5,5 ммоль/л.

2. Определение глюкозы в моче.

В лунки иммунологического планшета вносят 0,05 мл мочи и 0,2 мл рабочего реактива.

Отсутствие развития окраски в течение 2 мин свидетельствует об отсутствии глюкозы в данной пробе. Пробы мочи, вызывающие покраснение реакционной смеси, считают положительными.

3. Определение глюкозы в моче с использованием тест-полосок

Тест-полоска, предназначенная для качественного экспресс-анализа содержания глюкозы в моче, представляет собой полоску полимерного материала с наклеенным аналитическим элементом в виде квадрата светло-бежевого, светло-розового или желтого цвета (в зависимости от красителя), выполненного из любого фильтрующего материала. На аналитический элемент нанесены глюкозооксидаза и пероксидаза.

Тест-полоску погружают в мочу на 1-2 секунды и вынимают, оставшуюся на полоске мочу удаляют о край сосуда и выдерживают на воздухе от 1 до 3 минут. Визуально определяют цвет. Переход светло-бежевого цвета в синий, светло-розового в красный, желтого в зеленый учитывают как положительный результат. Положительные пробы мочи направляются на количественное исследование.

Чувствительность метода составляет 1,4 – 5,6 ммоль/л или не более 0,1% массовой доли глюкозы в исследуемой моче.

Диагностическое значение определения глюкозы в крови и моче

Для диагностики целого ряда заболеваний (к числу которых прежде всего следует отнести сахарный диабет, патологические состояния, связанные с недостаточностью функции печени и почек, некоторые эндокринные заболевания, новообразования мозга, поджелудочной железы и надпочечников, гиповитаминоз В1, а также ряд наследственных аферментозов) важно иметь объективное представление о состоянии углеводного обмена, главным показателем которого служит содержание глюкозы в крови.

Гипергликемия – это увеличение содержания глюкозы в крови выше нормы (до 6,7 – 7,0 ммоль/л). Наблюдается обычно при следующих состояниях:

1) сахарном диабете, остром панкреатите, панкреатических циррозах (эти заболевания дают гипергликемию, связанную с недостаточностью инсулина);

2) токсическом, травматическом, механическом раздражении центральной нервной системы. Травмы, опухоли мозга, а также эпилепсия, менингит, отравления ртутью, окисью углерода, синильной кислотой, эфиром дают так называемую центральную (нервную) гипергликемию;

3) при гипефункции щитовидной железы, коры и мозгового вещества надпочечников, гипофиза (в этом случае выделяется больше гипергликемических гормонов);

4) при сильных эмоциях и психическом возбуждении;

5) после обильного приема с пищей углеводов – алиментарная гипергликемия.

Гипогликемия – это снижение содержания глюкозы в крови. Встречается при:

1) передозировке инсулина (при лечении сахарного диабета);

2) заболеваниях почек, когда нарушается процесс реабсорбции в канальцах;

3) плохом всасывании углеводов вследствие заболевания тонкого кишечника;

4) недостаточной выработке гипергликемических гормонов;

5) при гиперфункции островков Лангерганса поджелудочной железы (аденомы, гиперплазии, гипертрофии);

6) при острых и хронических гепатитах, циррозах, дистрофии печени, механической желтухе, алкогольной интоксикации, при раке печени, отравлении фосфором, бензолом, хлороформом, мышьяком;

7) после больших потерь крови;

9) при спленомегалии (стойкое увеличение селезенки) у детей;

10) при несбалансированной диете (неправильном соотношении пищевых веществ), от недоедания и голода – алиментарная гипогликемия.

Глюкозурия – повышение глюкозы в моче. Глюкозурия наблюдается при сахарном диабете, синдроме Иценко-Кушинга, акромегалии, феохромацитоме, тиреотоксикозе, инсульте, энцефалите, травмах и опухолях головного мозга, гепатитах, циррозе, инфаркте миокарда, воспалении легких. Глюкозурия наблюдается также при заболеваниях почек, связанных с нарушением реабсорбции глюкозы в почечных канальцах, пиелонефрите, гломерулонефрите, нефросклерозе, почечном диабете, раке почек. Во всех перечисленных случаях концентрация глюкозы в крови превышает верхнее значение почечного порога 9,99 ммоль/л.

В моче здорового человека глюкоза практически не выявляется. Но может обнаружиться при некоторых физиологических состояниях (физиологическая глюкозурия): алиментарная глюкозурия, после психоэмоционального напряжения, при приеме лекарств (кофеина и других).

Наши рекомендации