Раздел x. обмен сложных белков

Занятие № 32

ТЕМА. ОБМЕН НУКЛЕОПРОТЕИДОВ. БИОСИНТЕЗ И

РАСПАД ПУРИНОВЫХ И ПИРИМИДИНОВЫХ

НУКЛЕОТИДОВ.

Цель занятия: 1.Ознакомиться с синтезом пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов.

2.Знать катаболизм пуринов и пиримидинов.

Исходный уровень знаний:

- химия и свойства белков;

- химия нуклеиновых кислот;

- классификация и номенклатура ферментов;

- обмен простых белков.

Содержание занятия.

I.2. Источники пуринового кольца.

Синтез пуриновых нуклеотидов из инозиновой кислоты.

Синтез пиримидиновых нуклеотидов.

Распад пуринов до мочевой кислоты.

Распад пиримидиновых нуклеотидов.

Распад нуклеиновых кислот в желудочно-кишечном тракте и тканях.

Регуляция обмена нуклеотидов.

Патология обмена нуклеопротеидов.

II.1.Работа № 1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОЧЕВОЙ КИСЛОТЫ

В МОЧЕ.

Мочевая кислота у человека является конечным продуктом обмена пуриновых оснований, входящих в состав сложных белков - нуклеопротеинов.

Принцип метода.

Мочевая кислота способна восстанавливать фосфорно-вольфрамовый реактив в фосфорно-вольфрамовую синюю, интенсивность окраски которой пропорциональна содержанию мочевой кислоты. При титровании фосфорно-вольфрамовой синей красной кровяной солью К₃[Fe(CN)₆] она окисляется и синее окрашивание исчезает.

Порядок выполнения работы.

К 1,5 мл мочи прибавить 1 мл 20% раствора карбоната натрия и 1 мл фосфорно-вольфрамового реактива Фолина, перемешать и титровать 0,01 N раствором красной кровяной соли до исчезновения окраски.

РАСЧЕТ: Содержание мочевой кислоты (в мг) в суточной моче вычисляют по формуле:

0,8 • А • В

Х=-, где

1,5

0,8 - количество мочевой кислоты в мг, соответствующее 1 мл раствора К₃[Fe(CN)₆];

А- количество красной кровяной соли, пошедшее на титрование в мл;

В - суточный диурез в мл.

Физиологические значения.

В норме у человека с мочой выделяется 1,6-3,54 ммоль/сут (270-600 мг/сут) мочевой кислоты.

Коэффициент пересчета в единицы СИ (ммоль/сут) равен 0,0059.

РЕЗУЛЬТАТ:

ВЫВОД:

Клинико-диагностическое значение.

Гипоурикурия отмечается при подагре, нефрите, почечной недостаточности.

Гиперурикурия - при алиментарной (пищевой) лейкемии, усиленном распаде нуклеопротеидов.

У детей выделяется относительно больше мочевой кислоты, чем у взрослых. Выделение мочевой кислоты зависит от содержания пуринов в пище и интенсивности обмена нуклеопротеидов.

Работа № 2. ВЫДЕЛЕНИЕ КАЗЕИНОГЕНА МОЛОКА

И ГИДРОЛИЗ ЕГО. (для пед. факультета)

Казеиноген обладает свойствами кислоты и в молоке находится в виде анионов, растворимых в воде (кальцинат казеиногена). Недиссоциированные молекулы казеиногена мало растворимы в воде. Изоэлектрическая точка казеиногена соответствуети рН 4,7. Этим объясняется, что при подкислении молоко свертывается в результате выпадения в осадок казеиногена. Свертывание молока возможно и в присутствии молочной кислоты, образовавшейся из лактозы под действием молочнокислых бактерий. При ферментативном свертывании молока (действии пепсина) казеиноген подвергается химическим изменениям с образованием из него казеина. Кальциевая соль казеина в противоположность кальциевой соли казеиногена нерастворима в воде.

Порядок выполнения работы.

1. Выделение казеиногена. К 4 мл молока прилить равный объем дистиллированной воды. Осадить казеиноген добавлением двух капель концентрированной уксусной кислоты. Выпавший осадок казеиногена отфильтровать и промыть на фильтре дистиллированной водой 2 раза.

2. Гидролиз казеиногена. При щелочном гидролизе казеиногена происходит его распад на фосфат и белок. После осаждения казеиногена из молока все содержимое с фильтра перенести в пробирку для гидролиза с обратным холодильником. Смыть осадок с фильтра 2 мл 0,1% раствора карбоната натрия в ту же пробирку и добавить 4 мл 10% раствора едкого натра. Кипятить на умеренном огне (на асбестовой сетке) 15 мин с момента закипания. После охлаждения к гидролизату добавить равный объем 0,1% раствора карбоната натрия и провести реакции на продукты гидролиза (обнаружение белка - стр. 9-11; обнаружение фосфата стр.48-49).

РЕЗУЛЬТАТ:

III.2. Контрольные вопросы.

Что является исходным субстратом для образования мочевой кислоты?

Какова нормальная суточная экскреция мочевой кислоты с мочой у человека?

Для каких заболеваний характерна гиперурикемия? гипоурикемия?

Какие факторы влияют на концентрацию мочевой кислоты в моче?

Что такое подагра?

Есть ли возрастные особенности концентрации мочевой кислоты в биологических жидкостях?

Материал для самоподготовки. а)1 с.469-478, 498-503; II, III

Занятие № 33

ТЕМА. ХИМИЯ И ОБМЕН ХРОМОПРОТЕИДОВ. РОЛЬ

ПЕЧЕНИ В ПИГМЕНТНОМ, УГЛЕВОДНОМ, ЛИ-

ПИДНОМ И БЕЛКОВОМ ОБМЕНАХ. ДЕТОКСИ-

КАЦИОННАЯ ФУНКЦИЯ ПЕЧЕНИ.

Цель занятия: 1.Повторить особенности строения молекулы гемоглобина.

2.Ознакомиться с синтезом гема.

3.Изучить образование и выведение из организма желчных пигментов.

4.Знать характеристику основных типов желтух.

Исходный уровень знаний:

- химия сложных белков;

- классификация ферментов;

- обмен жиров, белков, углеводов;

- обезвреживание ядовитых продуктов гниения аминокислот в кишечнике.

Содержание занятия.

I.2. Строение молекулы гемоглобина; структурные отличия различных типов гемоглобина по глобину, по гему.

Синтез гема: место синтеза, химизм до образования порфобилиногена.

Распад гемоглобина в тканях: локализация, химизм превращений до билирубина, дальнейшие превращения и выведение желчных пигментов из организма.

Роль печени в белковом, углеводном, липидном, пигментном обмене.

Обезвреживающая функция печени.

Характеристика основных типов желтух.

Обмен железа в организме, роль трансферрина, ферритина, гаптоглобина, гемосидерина.

II.1.Работа № 1. КОЛИЧЕСТВЕННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ БИЛИРУБИНА В КРОВИ.

Билирубин (свободный или непрямой) образуется в процессе распада гемоглобина в тканях ретикулоэндотелиальной системы, костного мозга, печени, селезенки. Затем он транспортируется альбумином крови в печень, где связывается глюкуроновой кислотой при участии фермента глюкуронилтрансферазы, превращаясь в связанный (прямой) билирубин.

Свободный билирубин нерастворим в воде, хорошо растворим в органических растворителях, токсичен, не проходит через почечный фильтр и не выделяется с желчью.

Прямой билирубин менее токсичен, хорошо растворим в воде, проходит через почечный фильтр, секретируется в желчь. В кишечнике билирубин последовательно превращается в мезобилирубин, мезобилиноген (уробилиноген), стеркобилиноген, стеркобилин.

Принцип метода.

Диазореактив дает с прямым билирубином розовое окрашивание, интенсивность которого пропорциональна концентрации билирубина и может быть определена фотометрически.

Непрямой билирубин можно перевести в растворимое состояние добавлением к сыворотке кофеинового реактива и определить с помощью диазореакции. Общая концентрация обеих форм билирубина в сыворотке крови составляет общий билирубин. По разнице между количеством общего и прямого билирубина определяют уровень свободного билирубина.

Порядок выполнения работы.

Реактивы (мл)	1 пробирка (прямой б-н)	2 пробирка (общий б-н)	Контрольная пробирка
Сыворотка крови	0,5	0,5	0,5
Изотонический раствор NaCl	2,0	-	0,3
Диазореактив	0,3	0,3	-
Кофеиновый реактив	-	2,0	2,0

NB! Реактивы к сыворотке сначала добавить в 2 пробирку, а через 8 мин в 1 и в контрольную (тогда экспозиция закончится одновременно).

Оставить пробирки на столе на 10 мин. Затем фотоколориметрировать против контроля в кювете 10 мм при зеленом светофильтре (630 нм). По калибровочному графику, зная оптическую плотность, определить концентрацию прямого и общего билирубина, рассчитать количество непрямого билирубина.

Клинико-диагностическое значение.

В норме содержание общего билирубина составляет 1,7-20,5 мкмоль/л;

непрямого - 1,7-17,1 мкмоль/л;

прямого - 0,86-4,3 мкмоль/л.

У новорожденных общего билирубина в норме до 23,17 мкмоль/л.

При физиологической желтухе общий билирубин увеличен, в основном, за счет непрямого вследствие функциональной недостаточности печени.

Определение фракций билирубина имеет большое значение для дифференциальной диагностики различных типов желтух.

Коэффициент пересчета в единицы СИ равен 17,104.

РЕЗУЛЬТАТ:

ВЫВОД:

Работа № 2. КАЧЕСТВЕННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЖЕЛЧ-­

НЫХ ПИГМЕНТОВ В МОЧЕ.

Желчные пигменты появляются в моче в виде щелочных солей при желтухе. Моча, содержащая желчные пигменты, имеет желтовато-коричневое или зеленое окрашивание. Большинство химических проб на желчные пигменты основано на способности билирубина и биливердина легко окисляться с образованием различно окрашенных продуктов: биливердина (зеленого), билицианина (синего), холетелина (желтого) и др.

Порядок выполнения работы.

1. Проба Гмелина. К 20 кап. конц. HNO₃ в пробирку осторожно наслоить исследуемую мочу так, чтобы жидкости не смешивались. Отметить появление на границе раздела жидкостей различно окрашенных колец. (Первым должно появиться зеленое кольцо).

РЕЗУЛЬТАТ:

2. Проба Розенбаха (видоизменение пробы Гмелина).

Профильтровать около 2 мл исследуемой мочи через маленький фильтр. Затем внести 1 кап. азотной кислоты в конце фильтра и наблюдать появление окрашенных колец, как в пробе Гмелина.

РЕЗУЛЬТАТ:

III.2. Контрольные вопросы.

Какова нормальная концентрация общего билирубина и его фракций в крови взрослого человека (новорожденного)?

Какие фракции билирубина Вы знаете?

Чем отличается прямой билирубин от непрямого?

Какой желчный пигмент выделяется в норме с мочой и в каком количестве?

Что понимают под уробилиногеном?

Материал для самоподготовки. а)1 c.503-508, 551-566,

577, 584.

II, III