Методическое пособие по биологической химии
Министерства здравоохранения Российской Федерации
(ГБОУ ВПО ТюмГМУ Минздрава России)
Кафедра биологической химии
Методическое пособие по биологической химии
(аудиторная и внеаудиторная работа)
для студентов стоматологического факультета
часть 2
Тюмень 2016
Методическое пособие по биологической химии(аудиторная и внеаудиторная работа) для студентов стоматологического факультета часть 2.
Автор: Рудзевич Е.Л.
государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Тюменский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации ( ГБОУ ВПО ТюмГМУ Минздрава РФ)
Кафедра биологической химии
Тюмень, 2016.
Учебно-методическое пособие утверждено и рекомендовано к тиражированию Центральным координационно-методическим советом ТюмГМУ
Рекомендуемая литература:
- Биохимия с упражнениями и задачами: учебник для студентов, обучающихся по специальности «Стоматология» Под редакцией чл.- корр. РАН профессора Северина Е.С., Москва: ГОЭТАР-МЕД. 2008; 2010
- www. Studmedlib. ru 2010,2014
- Вавилова Т.П. Биологическая химия. Биохимия полости рта: для студентов, обучающихся по специальности « Стоматология»/Т.П.Вавилова,а.Е.Медведев.-Москва: ГЭОТАР-Медиа, 2014.
- Николаев А.Я.Биологическая химия. М.:МИА,2007
- Березов Т.Г., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. М.: Медицина. 2006
4. Бышевский А.Ш., Терсенов О.А. Биохимия для врача, Екатеринбург
5. Мари Р., Греннер Д., Родуэл В. Биохимия человека т. 1,2. М.: Мир, 2004
ТЕМА. Метаболизм белков и аминокислот.
Цель: Изучить суточную потребность в белках, источники и критерии пищевой ценности белков. Изучить метаболизм белков и аминокислот, его регуляцию. Изучить метаболизм простетических групп сложных белков, в частности нуклеиновых кислот и гема.
Научиться использовать эти знания для объяснения биохимических сдвигов, сопряженных с изменением секреции протеолитических ферментов желудочно-кишечного тракта, нарушением обмена аминокислот, нуклеотидов и гема.
Научиться определять в биологических жидкостях активность органоспецифических ферментов, конечных продуктов и метаболитов, характеризующих состояние белкового обмена.
Значение темы:Белки выполняют жизненоважные функции. В отличие от липидов и углеводов белки и их мономеры – аминокислоты не способны резервироваться в организме. Белки организма синтезируются из протеиногенных аминокислот и обладают тканевой и видовой специфичностью. Фонд свободных аминокислот организма складывается из аминокислот – продуктов переваривания пищевых белков в желудочно-кишечном тракте; из аминокислот – продуктов катаболизма белков тканей и синтезируемых заменимых аминокислот. Кроме биосинтеза белков, свободные аминокислоты используются в организме в синтезе других жизненоважных азотсодержащих соединений; кетокислоты могут быть использованы в синтезе глюкозы и кетоновых тел, а также расщепляться до конечных продуктов с высвобождением энергии. В процессе метаболизма белков и аминокислот высвобождается аммиак – токсичный продукт, который обезвреживается по нескольким метаболическим путям.
Знание механизмов переваривания белков; превращений аминокислот в организме, путей выведения азота позволит понять многие нарушения белкового обмена, которые лежат в основе патологических изменений, в том числе и наследуемых.
Обнаружение в желудочном соке крови.
Химизм: при окислении бензидина пероксидазой крови при участии перекиси водорода образуется дифенохинондиимин (продукт окисления бензидина), имеющий синее окрашивание.
Ход работы: в пробирку внести 1 мл желудочного сока, 5 капель 0,2%-ного спиртового раствора бензидина и 5 капель 1%-ного раствора перекиси водорода. Появление синего окрашивания свидетельствует о наличии в пробе крови.
Результаты работы оформите в виде протокола. Интерпретируйте полученные результаты
Аудиторная работа.
Лабораторная работа: Определение активности трансаминаз
Процесс переаминирования (трансаминирования), то есть перенос аминогруппы на кетокислоту катализируют ферменты класса - трансаминаз. Трансаминирование наиболее интенсивно протекает в печени, мышцах, сердце и семенниках. Активность органоспецифичных трансаминаз в сыворотке крови – дополнительный, но существенный элемент диагностики некоторых заболеваний: при повреждении отдельных органов, содержащиеся в их тканях трансаминазы поступают в кровоток с интенсивностью, более высокой, чем в условиях нормы. В силу этого трансаминазная активность крови увеличивается (например, при инфаркте миокарда, вирусном гепатите, циррозе печени, раковом поражении печени).
Таблица для вычисления активности АСТ
| Экстинкция | Е по Врублевскому | IE |
| 0,020 0,040 0,060 0,080 0,100 0,120 0,140 0,160 0,180 0,200 0,220 0,240 0,260 |
Выполните следующие задания:
1. Выполните « цепное задание»:
а. Наиболее активно в тканях происходят реакции трансаминирования между (два правильных ответа):
А. Ала + альфа-кетоглутарат
Б. Лиз + альфа-кетоглутарат
В. Сер + альфа-кетоглутарат
Г. Лей + альфа-кетоглутарат
Д. Асп + альфа-кетоглутарат
б. Эти реакции соответственно катализируют ферменты (укажите полное название ферментов и используемые аббревиатуры):
а. Лейцинаминотрансфераза.
б. Треониндегидрогеназа.
в. Аланинаминотрансфераза.
г. Аспартатаминотрасфераза
д. Лизилоксидаза
в. Напишите формулами реакции трансаминирования между выбранными субстратами, назовите кофермент:
г. Эти ферменты присутствуют в большинстве тканей, но преимущественно в:
А. Печень; Б. Почки; В. Нервная; Г. Легкие; Д. Миокард
д. Определение активности указанных ферментов в сыворотке крови проводится для диагностики заболеваний:
а. Печени; б. Почек; в. Нервной системы; г. Легких; д. Миакарда.
е. Причиной повышения активности этих ферментов в крови является:
А. Воспалительный процесс в соответствующем органе;
Б. Некроз ткани соответствующего органа;
В. Появление в крови активаторов ферментов
2. Почему АСТ и АЛТ называют органоспецифичными ферментами?
3. Что характеризует коэффициент де Ритиса? С какой целью используют коэффициент де Ритиса в лечебном деле?
Как изменяется коэффициент де Ритиса при усиленном развитии некроза печени?
4. Выберите правильный ответ:
Снижение активности трансаминаз происходит при гиповитаминозе:
а. В1; б. В6; в. В2; г. Н; д. В5
5. Выберите правильный ответ:
Для дезаминирования большинства аминокислот характерно:
А. Сочетанное действие аминотрансферазы и глутаматдегидрогеназы.
Б. Образование аммиака в результате действия аминотрансферазы.
В. Увеличение общего количества свободных аминокислот
Г. Неокислительное дезаминирование.
Д. Использование этой реакции как для синтеза, так и для катаболизма аминокислот.
6. Дайте аргументированный ответ: Как в условиях голодания человека изменится активность глутаматдегидрогеназы ? Какова роль АДФ?
Аммиак оказывает токсическое действие на организм, так как: 7. Выберите правильные ответы ( аргументируйте ваше решение):
А.Сдвигает рН крови в кислую сторону.
Б. Нарушает синтез нейромедиатора ГАМК.
В. Вызывает гипоэнергетическое состояние.
Г. Вызывает алкалоз.
Д. Ухудшает снабжение головного мозга кислородом.
8. Гиповитаминоз В6 на фоне белкового голодания приводит к развитию гингивита, стоматита и других заболеваний десен и слизистой оболочки полости рта, снижению скорости синтеза белков в клетках. Объясните как изменится азотистый баланс. Для этого:
А. дайте определение азотистого баланса;
Б. перечислите аминокислоты, недостаток которых будет снижать скорость синтеза белка;
В. предположите, скорость каких реакций снизится в организме при гиповитаминозе В6, напишите формулами реакцию с участием аспартата, назовите фермент, кофермент.
9. Гормон кортизол при длительном голодании индуцирует в печени синтез фермента АЛТ.
Объясните биологическое значение ускорения синтеза фермента. Для этого:
А. напишите реакцию, которую катализирует этот фермент;
Б. дайте его полное название, укажите кофермент;
В. укажите, какую функцию выполняют реакции подобного типа в организме человека при голодании;
Г. назовите, при каких заболеваниях в крови человека повышается активность этого фермента при нормальном питании, укажите, соотношение активности каких ферментов определяется для диагностики.
10.Аланин с рационом поступает в организм в трехкратном избытке. Возможные превращения избыточного аланина? Изобразите в виде схемы.
11. Известно, что потребление 1 г белка сопровождается образованием 0,16 г азота в форме мочевины. Энерготраты пациента составляют 3500 ккал в сутки, выделение мочевины - 20 г за сутки. Определить долю белка в энерготратах (калорийность белка - 4,1 ккал/ г).
12. Глутаминовая кислота в процессе окислительного дезаминирования превращается в α-кетоглутаровую. Рассчитать энергетический эффект полного окисления 1 М глутаминовой кислоты (в молях АТФ).
13. В крови повысился уровень глутамина, увеличилось количество аммонийных солей и мочевины в моче, одновременно снизился уровень глутаминовой кислоты в крови. Оцените эти сдвиги.
Задание для самостоятельной работы (выполняется письменно):
1. Продолжите составление словаря терминов и понятий по данной теме.
2. На схеме «Взаимосвязь углеводного и липидного обменов» (подготовленную на предыдущих занятиях) указать метаболические пути аминокислот, проиллюстрировав взаимосвязь всех обменных процессов.
3. Составить дифференциально-диагностическую таблицу: Врожденные нарушения обмена аминокислот:
| Наименование патологии | Энзимдефект | Субстраты, обмен которых нарушен | Метаболиты, уровень которых изменяется |
4. Напишите реферат « Основные аспекты биосинтеза белка». В основу –вопросы №№ 3-10 раздела «вопросы для самоподготовки»
Аудиторная работа
Лабораторная работа: Качественное определение мочевой кислоты
1. Мурексидная проба. Химизм: продукты окисления и гидратации мочевой кислоты, образующиеся при нагревании с концентрированной азотной кислотой в присутствии аммиака образуют аммонийную соль пурпурной кислоты – мурексид, отличающийся пурпурно-красным цветом.
Ход работы. Порошок мочевой кислоты (с булавочную головку) поместить на дно фарфоровой чашки, прилить 1-2 капли концентрированной HNO3 и осторожно (!) нагреть (не выше 70˚С), сдувая образующиеся пары низших окислов азота. После охлаждения рядом с коричнево-красным осадком (продукты окисления и гидратации) нанести с одной стороны каплю раствора аммиака – появляется пурпурно-красное окрашивание (образование мурексида), с другой стороны на осадок нанести 1 каплю 10% раствора едкого натра - появляется фиолетовое окрашивание.
2. Определение билирубина в сыворотке крови по Иендрашику. Метод основан на образовании характерного окрашивания при взаимодействии связанного (прямого) билирубина с диазореактивом. Для определения общего билирубина (связанный + свободный, который, образуя комплекс с белками, не открывается прямой реакцией) необходимо предварительно разрушить связь непрямого (свободного) билирубина с белками с помощью кофеинового реактива. Определив общий билирубин и прямой билирубин, можно по разнице рассчитать содержание свободного билирубина.
В норме концентрация свободного (непрямого) билирубина в сыворотке крови составляет 0,5 – 1,0 мг% (1,7 -17 мкмоль/л). В крови здорового организма до 75% от общего количества билирубин находится в форме непрямого.
Ход работы. В три пробирки отмерить указанные ниже в таблице реактивы:
| Реактивы | Пробирки, мл | ||
| первая | вторая | третья | |
| Сыворотка | 1,0 | 1,0 | 1,0 |
| Кофеиновый реактив | З,5 | 3,5 | - |
| Диазореактив | 0,5 | - | 0,5 |
| Раствор хлорида натрия 0,14 н | - | 0,5 | 3,5 |
| Что определяется | Общий билирубин | Контроль | Связанный билирубин |
Через 10 мин колориметрировать против контроля (проба 2) в кювете с толщиной рабочего слоя = 10 мм (фильтр зеленый)
Расчет: [С] = 6,34 · m, где С – концентрация, мг %, m – экстинкция. Интерпретировать полученные результаты.
Самостоятельно решить задачи, ответить на вопросы:
1. При механической желтухе затруднен отток желчи в кишечник. Какие сдвиги обнаружатся в крови и моче, если функция паренхиматозной ткани печени не нарушена?
2. Ускорен гемолиз эритроцитов в результаты снижения их резистентности. Функция печени сохранена. Какие изменения обнаружатся в пигментном обмене?
3. При каком состоянии можно наблюдать гипербилирубинемию, обусловленную избытком связанного билирубина, и исчезновении уробилиногена из крови и мочи?
4. Уровень свободного билирубина в крови выше нормы, связанного – не изменен, повышено содержание уробилиногена в моче, окраска кала обычная. Назвать причину изменений и их механизм.
Модульная единица 2.1.
Цель занятия - систематизировать полученные при изучении темы знания и получить цельное представление о биологическом значении белков, их метаболизме.
Владеть: принципами постановки предварительного заключения о биохимических сдвигах на основании лабораторного исследования; о патологических состояниях, сопровождающихся нарушением метаболизма пуриновых и пиримидиновых оснований, гема.
При подготовке к занятию в порядке самоконтроля определить с помощью следующих вопросов, усвоен ли Вами раздел «Обмен белков»,а также использовать целевые вопросы и задания аудиторной и внеаудиторной работы по теме:
1. Функции белков, связь их разнообразия со структурой.
2. Потребность в белках, их источники в питании, биологическая ценность, критерии биологической ценности. Азотистый баланс.
3. Переваривание и всасывание белков, условия и протеолитические ферменты.
4. Источники аминокислот и пути их использования.
5. Судьба аминокислот и других продуктов расщепления белков, не подвергшихся всасыванию.
6. Этапы биосинтеза белка. Механизмы регуляции.
7.Общие пути превращения в тканях аминокислот, не используемых в синтезе белка.
8.Механизм окислительного дезаминирования, связь с трансаминированием. Значение в организме.
9.Декарбоксилирование, продукты декарбоксилирования аминокислот, их роль.
10. Пути обезвреживания аммиака. Биосинтез мочевины.
11. Переваривание и всасывание нуклеопротеидов.
12. Распад пиримидиновых и пуриновых нуклеотидов, конечные продукты. Возможные нарушения.
13. Синтез пуриновых и пиримидиновых оснований.
14. Распад гемоглобина в тканях, продукты превращения гема. Диагностическое значение исследования обмена пигментов.
15. Синтез гема и гемоглобина. Возможные нарушения.
16. Врожденные нарушения обмена аминокислот.
Тема: Биомолекулы с преимущественно регуляторными функциями Цель:1.Усвоитьпринципы, на основании которых биологически активное соединение можно отнести к классу «Витамины», изучить механизмы участия витаминов в обменных процессах, механизмы нарушений обмена при дефиците витаминов и возникающие при этом биохимические сдвиги.
2.Изучить классификацию и номенклатуру гормонов, механизмы передачи информации, механизмы их действия, органы-мишени, эффекты, возникающие под их влиянием.
Значение темы:овладение знаниями о механизмах регуляции обменных процессов, о соединениях, обеспечивающих связь между органами и системами многоклеточного организма, т.е. о механизмах коммуникации между клетками, органами и системами; закрепление знаний о взаимосвязи обменных процессов и механизмах, обеспечивающих их связи.
ЗАНЯТИЕ 19. Витамины.
Цель занятия: Изучить признаки, характерные для класса «Витамины», номенклатуру витаминов, их классификацию, понятия «авитаминоз», «гиповитаминоз». Изучить биологическую роль жирорастворимых и водорастворимых витаминов и нарушения обмена возникающие при их дефиците.
Студент должен знать:
1.Химическую природу витаминов.
2.Суточную потребность в них человека в зависимости от возраста, физиологического состояния и вида деятельности.
3.Источники этих витаминов в питании.
4.Биохимические функции жирорастворимых витаминов.
5. Биохимические функции водорастворимых витаминов, их коферментная функция.
5.Биохимические сдвиги, возникающие при недостаточной обеспеченности организма этими витаминами.
Студент должен уметь:
1.Провести качественный анализ содержания витаминов.
2. На схемах обменных процессов определить ферменты, коферментная форма которых представлена производными водорастворимых витаминов, и сделать вывод о возможных нарушениях обменных процессов при недостаточности этих витаминов.
Студент должен владеть:информацией о наиболее демонстративных клинических проявлениях гиповитаминозов, в том числе и в стоматологической практике; о принципах предупреждения гиповитаминозов.
Сведения из базовых дисциплин, необходимые для изучения темы:
1.Химическое строение простых и сложных липидов.
2. Принципы современной номенклатуры химических соединений.
3. Теоретические основы строения и реакционной способности органических соединений.
Задания для самоподготовки:
Изучите материал темы в соответствии с целевыми вопросами («студент должен знать») и письменно выполните следующие задания:
1.Дайте общую характеристику класса « Витамины».
2. Выберите из приведенных ниже характеристик те, которые свойственны классу «Витамины»:
А. синтез осуществляется преимущественно в печени; Б. синтез протекает главным образом вне организма; В. осуществляют механохимические превращения; Г. активны в малых количествах; Д. оказывают влияние на разные химические процессы в живых организмах; Е. реализуют пластическую функцию; Ж . участвуют в обмене в качестве энергетического материала; З. не являются пластическим материалом; И. недостаток а питании ведет к специфическим нарушениям.
3. Перечислите экзогенные и эндогенные причины гиповитаминозов. Приведите конкретные примеры.
4.Продолжите фразу « Витаминоподобные вещества сходны с витаминами, однако, …».
5. Закончите фразу «Антивитамины – это вещества, затрудняющие…».
6. Назовите принцип деления антивитаминов на две группы. Приведите примеры.
7. Установите соответствие:
Витамины Особенности
1. водорастворимые а. действуют как антикоферменты
2. антивитамины б. частично синтезируются в организме
3. витаминоподобные вещества в. превращаются в организме в коферменты
8.Составьте таблицу: Жирорастворимые витамины и их функции
| Название жирорастворимых витаминов и их буквенное обозначения | Источники | Суточная потребность | Процессы, протекающие при участии витамина | Нарушения при дефиците | |
| Биохимические сдвиги | Возможные клинические признаки | ||||
9.Запишите последовательные превращения 7-дегидрохолестерола в активную форму витамина Д. Обратите внимание на участие паратгормона в этом процессе.
10. В каких тканях и как реализуется эффект активной формы витамина Д на обмен кальция.
11. Продолжите фразу: «Основная функция токоферола – торможение…».
12.Назовите биохимический процесс, протекающий при участии витамина К.
13. Составьте таблицу: Водорастворимые витамины и их функции.
| Название витамина и буквенное обозначение | источники | Суточная потребность | Коферментная форма, ферменты | Метаболический путь, в котором участвует | Нарушения при дефиците.Возможные биохимические и клинич.. признаки |
Аудиторная работа
Лабораторная работа: Качественные реакции на гормоны белковой, стероидной природы.
Аудиторная работа
1.Детально опишите механизмы биохимических сдвигов при дефиците инсулина (сахарный диабет) – гипергликемия, глюкозурия, кетонемия, повышение уровня высших жирных кислот и мочевины в крови.
2. Проверьте свои знания: Глюкагон в органах- мишенях проявляет следующие эффекты (выделите правильные утверждения):
А. Активация катаболизма белка в печени; Б. Активация глюконеогенеза;
В. Активация синтеза гликогена; Г. Активация распада гликогена;
Д. Активация тканевого липолиза; Е. Активация окисления ВЖК ;
Ж. Активация образования кетоновых тел;
З.Активация синтеза жирных кислот
3. Сформулируйте основную биологическую роль глюкагона в метаболизме, как гормона, секреция которого осуществляется в постабсорбтивный период. Ответ аргументируйте.
4. Биохимическое исследование крови показало, что содержание глюкозы в крови пациента 10 ммоль/л, кетоновых тел -1,5 ммоль/л ( норма 0,02-0,3 ммоль/л), содержание буферных оснований составляет 35 ммоль/л ( норма 44-54 ммоль/л), рН крови – 7,3. О чем свидетельствуют найденные показатели, как называются обнаруженные сдвиги, возможные причины их появления?
Сравните содержание задачи и результаты ответа с задачей 5 занятия 28.
5.У пациента обнаружена гипергликемия, полиурия, глюкозурия. Кетонемии нет. В моче повышено содержание мочевины и других азотистых продуктов. Больному длительное время с лечебной целью (пародонтит)использовали глюкокортикостероиды. О чем свидетельствуют найденные показатели, возможные причины их появления?
6. Пациент жалуется на повышенный аппетит, снижение веса, некоторое ухудшение состояния после употребления в пищу сладкого, повышенный диурез. Содержание глюкозы в крови натощак 4,0 ммоль/л. Что целесообразно сделать для решения вопроса о возможной скрытой инсулярной недостаточности?
7. Пациент направлен в биохимическую лабораторию для исследования динамики содержания сахара в крови после нагрузки глюкозой («сахарная кривая». Утром натощак у него определили содержание сахара в крови, после этого предложили выпить раствор глюкозы из расчета 1,5 г ее на кг массы тела в 250 мл воды. Затем каждые 30 мин определяли содержание глюкозы в крови в течение 3 часов. По полученным данным построили «сахарную кривую»:
А. Исходный уровень сахара в крови был у верхней границы нормы;
Б.Через 30-60 мин после приема сахара в крови его содержание в крови увеличилось на 80%;
В. Через 2 часа уровень сахара в крови снизился ниже исходного уровня;
Г. Через 3 часа уровень сахара возвратился к исходному уровню;
Д. при одновременном исследовании мочи глюкозурия не обнаружена.
Дайте заключение по анализу. Объясните, что происходило в организме больного на этапах «А», «Б», «В», «Г». Объясните причину отсутствия глюкозурии.
8.У больного по поводу опухоли гортани была проведена операция с удалением мягких тканей шеи. Через несколько месяцев у него возникла микседема. Почему развилась эта патология?
9. После удаления части щитовидной железы пациенту назначен тироксин. При обследовании уровень ТТГ оказался выше нормы. Следует ли изменить дозу препарата? Ответ аргументировать.
10. Кальцитриол активирует всасывание пищевого кальция. Объясните механизм действия кальцитриола. Для этого:
а. Приведите схему передачи сигнала гормона кальцитриола ;
б. Назовите процесс, который активирует гормон в ядре клетки и результат этого процесса, с которым связано всасывание пищевого кальция.
Аудиторная работа.
Аудиторная работа
Лабораторная работа:
1. Получение из цельной крови плазмы и сыворотки.Располагая набором реактивов и оборудования: цельная кровь, физиологический раствор, 0,025 М р-р хлорида кальция, 3,8% р-р цитрата натрия, центрифуга, центрифужные пробирки, получить плазму и сыворотку из пробы крови. Составить план работы.
2. Определение активированного времени рекальцификации (АВР).
Ход работы: Внести в пробирку Видаля, установленную в водяном термостате ( 37о ), 0,1 мл плазмы, 0,1 мл 0,14 н р-ра хлорида натрия, 0,1 мл взвеси каолина (активатор контактной фазы), затем 0,1 мл 0,025М р-ра хлорида кальция. В момент внесения кальция включить секундометр. Вращая пробирку вдоль продольной оси, отметить появление сгустка и тотчас выключить секундометр.
Какие фазы плазмокоагуляции характеризует этот показатель?
Определение активированного частичного тромбопластинового времени (АЧТВ).
Ход работы: Внести в пробирку Видаля, установленную в водяном термостате ( 37о ), 0,1 мл плазмы, 0,1 мл 0,14 н р-ра хлорида натрия, 0,1 мл взвеси кефалина (активатор внутреннего пути на данном этапе ), затем 0,025М р-ра хлорида кальция. В момент внесения кальция включить секундометр. Вращая пробирку вдоль продольной оси, отметить появление сгустка и тотчас выключить секундометр.
Какие фазы плазмокоагуляции характеризует этот показатель?
Аудиторная работа.
Лабораторная работа:
Провести ряд качественных реакций в пробах мочи разных пациентов. Сделать заключение о состоянии обменных процессов по результатам биохимического анализа.
Определение рН.
Ход работы: На середину индикаторной бумаги наносят 1-2 капли мочи и по изменению цвета одной из окрашенных полосок, совпадающему с окраской контрольной полосы, устанавливают рН исследуемой мочи. В норме рН 4,6 – 7,0
2. Качественная реакция на белок. Нормальная моча белка не содержит (следовые количества не открываются обычными реакциями). При некоторых патологических состояниях в моче может появиться белок – протеинурия.
Ход работы: К 1-2 мл мочи добавить 3-4 капли свежеприготовленного 20% раствора сульфасалициловой кислоты. При наличии белка появляется белый осадок или муть.
3. Качественная реакция на глюкозу (реакция Фелинга).
Ход работы: К 10 каплям мочи прибавить 10 капель реактива Фелинга. Нагреть до кипения. При наличии глюкозы появляется красное окрашивание. Результаты сравнить с нормой. В норме в моче следовые количества глюкозы качественными реакциями не обнаруживается. Принято считать в норме глюкозы в моче нет. При некоторых патологических состояниях в моче появляется глюкоза- глюкозурия.
Определение можно провести с помощью тест-полоски (индикаторной бумаги)/
Обнаружение кетоновых тел
Ход работы: На предметное стекло нанести каплю мочи, каплю 10% раствора едкого натрия и каплю свежеприготовленного 10% раствора нитропруссида натрия. Появляется красное окрашивание. Прилить 3 капли концентрированной уксусной кислоты – появляется вишневое окрашивание.
В норме кетоновые тела в моче отсутствуют. При некоторых патологических состояниях в моче появляется кетоновые тела – кетонурия.
Самостоятельно решить задачи, ответить на вопросы:
1. Увеличилось осмотическое давление внеклеточной жидкости. Опишите, в виде схемы, последовательность событий, которые приведут к его снижению.
2. Как изменится продукция альдостерона, если избыточная продукция вазопрессина приведет к значительному снижению осмотического давления.
3. Изложите последовательность событий (в виде схемы), направленных на восстановление гомеостаза при снижении концентрации хлорида натрия в тканях.
4. У пациента сахарный диабет, который сопровождается кетонемией. Как главная буферная система крови – бикарбонатная - ответит на изменение кислотно-основного равновесия? Какова роль почек в восстановлении КОС? Изменится ли рН мочи у данного пациента.
5.Спортсмен, готовясь к соревнованиям, проходит усиленную тренировку. Как измениться скорость глюконеогенеза в почках (ответ аргументировать)? Возможно ли изменение рН мочи у спортсмена; ответ аргументировать)?
6. У пациента отмечены признаки нарушения метаболизма в костной ткани, что отражается и на состоянии зубов. Уровень кальцитонина и паратгормона в пределах физиологической нормы. Пациент получает витамин Д (холекальциферол) в необходимых количествах. Сделайте предположение о возможной причине нарушения метаболизма.
7. Рассмотрите стандартный бланк «Общий анализ мочи» (многопрофильная клиника ТюмГМА) и умейте объяснить физиологическую роль и диагностическое значение биохимических компонентов мочи, определяемых в биохимических лабораториях. Запомните биохимические показатели мочи в норме.
Занятие 27. Биохимия слюны.
Значение темы:В полости рта сочетаются различные ткани и обитают микроорганизмы. Они находятся во взаимосвязи и определенном постоянстве. И в поддержании гомеостаза ротовой полости, и организма в целом, важнейшая роль принадлежит ротовой жидкости и, конкретно, слюне. Полость рта, как начальный отдел пищеварительного тракта, является местом первого контакта организма с пищей, лекарственными веществами и другими ксенобиотиками, микроорганизмами.Формирование,состояние и функционирование зубов и слизистой оболочки полости рта также во многом определяется химическим составом слюны.
Слюна выполняет несколько функций, определяемых физико-химическими свойствами и составом слюны. Знание химического состава слюны, функций, скорости слюноотделения, взаимосвязи слюны с болезнями полости рта способствует выявлению особенностей патологических процессов и поиску новых эффективных средств профилактики стоматологических заболеваний.
Некоторые биохимические показатели чистой слюны коррелируются с биохимическими показателями плазмы крови, в связи с этим анализ слюны является удобным неинвазивным методом, используемый в последние годы для диагностики стоматологических и соматических заболеваний.
Цель занятия:Изучить физико-химические свойства, составные компоненты слюны, обуславливающие ее основные физиологические функции. Ведущие факторы, ведущие к развитию кариеса,отложению зубного камня.
Студент должен знать:
1. Железы, секретирующие слюну.
2.Структура слюны (мицеллярное строение).
3. Минерализующая функция слюны и факторы, обуславливающие и влияющие на эту функции: перенасыщенность слюны; объем и скорость сальвации; рН.
4. Защитная функция слюны и компоненты системы, обуславливающие эту функцию.
5. Буферные системы слюны. Показатели рН в норме. Причины нарушения КОС (кислотно-основное состояние) в полости рта. Механизмы регуляции КОС в полости рта.
6. Минеральный состав слюны и в сравнении с минеральным составом плазмы крови. Значение компонентов.
7. Характеристика органических компонентов слюны, специфические для слюны компоненты, их значение.
8. Пищеварительная функция и факторы, ее обуславливающие.
9. Регуляторная и выделительная функции.
10. Ведущие факторы, ведущие к развитию кариеса,отложению зубного камня.
Студент должен уметь:
1. Различать понятия «собственно слюна или слюна», «десневая жидкость», «ротовая жидкость».
2. Уметь объяснить степень изменения резистентности к кариесу при изменении рН слюны, причины изменения рН слюны.
3. Собрать смешанную слюну для анализа и провести анализ химического состава слюны.
Студент должен владеть:информацией о современных представлениях о слюне как объекте неинвазивных биохимических исследований в клинической практике.
Сведения из базовых дисциплин, необходимые для изучения темы:
1. Анатомия и гистология слюнных желез; механизмы слюноотделения и его регуляция.
Задания для самоподготовки:
Изучите материал темы в соответствии с целевыми вопросами («студент должен знать») и письменно выполните следующие задания:
1.Запишите факторы, определяющие регуляцию слюноотделения.
2.Изобразите схематично мицеллу слюны.
3. Составьте таблицу: Минеральный состав слюны и плазмы крови в сравнении.
| Неорганический компонент | Плазма крови | Смешанная слюна | Слюнные железы, секретирующие минеральные компоненты |
| Натрий моль\л | |||
| Калий моль\л | |||
| Кальций ммоль\л | |||
| Неорг. фосфор ммоль\л | |||
| Хлор ммоль\л | |||
| Магний моль\л |
Изучите значение перечисленных веществ. Запишите иные неорганические вещества, содержащиеся в слюне.
4. Составьте таблицу: Основные органические компоненты слюны и их значение.
| Органические вещества | Химическая природа | Значение |
5. Составьте таблицу: Основные функции слюны
| Функция слюны | Факторы, обуславливающие выполнение этой функции |
| Минерализуюшая | - - - |
6. Запишите факторы, ведущие к снижению и повышению резистентности
( соответственно) к кариесу.
Аудиторная работа
Лабораторная работа:Качественный анализ химического состава слюны
Определение рН слюны.
Используют стандартную универсальную индикаторную бумагу. Пользуясь цветной шкалой, определяют рН слюны. Сравнить с нормой. При отклонении рН от оптимального спрогнозировать степень резистентности к кариесу.
Мин
Обьяснить возникшие изменения
Биуретовая реакция. Качественная реакция на белки. Реакция обусловлена наличием в белке пептидных связей, которые в щелочной среде с сернокислой медью образуют окрашенные комплексы.
Ход работы: В пробирку внести 0,5-1,0 мл слюны, 1 мл 10% р-ра едкого натрия и 1-2 капли 1% р-ра сернокислой меди. Появляется фиолетовое окрашивание при наличии белков.
Реакция Фелинга на глюкозу.
Ход работы: К 10 каплям слюны прибавить 10 капель реактива Фелинга. Нагреть до кипения. При наличии глюкозы появляется красное окрашивание. Результаты сравнить с нормой. Обьяснить отсутствие глюкозы в собственно слюне.
Качественная реакция на кальций.
Ход работы:
Ход работы: В центрифужную пробирку внести 1мл 40% раствора щавелевокислого аммония, добавить 2 мл слюны. Через 30мин. Выпадает осадок щавелевокислого кальция.
Объяснить роль кальция в слюне.
Качественная реакция на фосфор.
Ход работы: К 2мл слюны добавить 1 мл молибденовокислого аммония. При наличии фосфора выпадает желтый осадок молибденофосфорного аммония.
Объяснить роль фосфатов в слюне.
Обнаружение каталазы.Фермент каталаза катализирует распад перекиси водорода с образованием кислорода и воды. На этом свойстве основано обнаружение фермента в биологических объектах.
Ход работы: К 0,5 – 1,0 мл слюны добавить равный объем 1% р-ра перекиси водорода, при наличии фермента наблюдается выделение пузырьков кислорода.
Объяснить