Раздел № 4 Обмен веществ

Цель изучения раздела. Получить представление о метаболизме, метаболических путях, их взаимосвязи; изучить специфические пути катаболизма питательных веществ. Уметь применять полученные сведения для анализа заболеваний, возникающих при нарушении обмена веществ.

Основные вопросы раздела:

1. Переваривание углеводов. Запасание глюкозы в организме. Регуляция гликогенеза и гликогенолиза в печени и мышцах.

2. Катаболизм глюкозы. Физиологическое значение и регуляция.

3. Биосинтез глюкозы (глюконеогенез).

4. Пентозофосфатный путь (ПФП) превращения глюкозы. Обмен фруктозы и галактозы. Регуляция обмена углеводов гормонами.

5. Переваривание жиров. Роль желчных кислот. Образование транспортных форм жиров.

6. Обмен жирных кислот. Метаболизм кетоновых тел.

7. Метаболизм жиров. Депонирование и мобилизация жиров. Роль липопротеинов очень низкой плотности (ЛОНП) в транспорте эндогенных и экзогенных жиров.

8. Метаболизм холестерина и его регуляция. Роль липопротеинов низкой плотности (ЛНП) и липопротеинов высокой плотности (ЛВП) в транспорте холестерина. Биохимия атеросклероза.

9. Интеграция и регуляция гормонами углеводно-липидного обмена.

10. Источники и пути использования аминокислот в организме. Азотистый баланс.

11. Переваривание белков в желудочно-кишечном тракте. Нарушения переваривания. Гниение белков в толстом отделе кишечника и обезвреживание организмом токсических продуктов.

12. Катаболизм аминокислот. Образование и обезвреживание биогенных аминов.

13. Источники образования и пути обезвреживания аммиака в организме. Орнитиновый цикл образования мочевины и его биомедицинское значение.

14. Обмен отдельных аминокислот.

15. Биосинтез и катаболизм пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов. Нарушения их метаболизма.

16. Биосинтез дезоксирибонуклеотидов.

Тема 4.1. Обмен и функции углеводов. Обмен Гликогена

Цель занятия.Закрепить представления о химии углеводов, их биологической роли и переваривании в желудочно-кишечном тракте. Рассмотреть процессы депонирования и мобилизации глюкозы в печени, как основных механизмов поддержания нормальной концентрации глюкозы в крови. Ознакомиться с методом определения содержания глюкозы в крови.

Исходный уровень. Химическое строение моно-, ди- и полисахаридов (курс биоорганической химии).

Повторить. Общие пути катаболизма. Пути образования АТФ в клетках. Принцип работы на фотоэлектроколориметре.

Содержание теоретического материала.1.Основные углеводы тканей человека, их содержание в организме, биологическая роль. Гликолипиды и гликопротеины, гликозамингликаны, протеогликаны. 2. Строение основных углеводов пищи: моно-, ди- и полисахаридов. 3. Сходства и отличия структуры и функции крахмала и гликогена. 4. Основные этапы переваривания углеводов в пищеварительном тракте (составить таблицу ферментов переваривания и их локализацию). (*)5. Потребность в углеводах детей разного возраста. Возрастная характеристика процессов переваривания и всасывания углеводов. Нарушение переваривания углеводов у детей Микробиологический статус кишечника грудных детей. Бифидус-фактор. Строение лактулозы. 6. Глюкоза как важнейший метаболит углеводного обмена, схема источников и путей расходования глюкозы в организме. 7. Сахар крови. Регуляция концентрации глюкозы в крови гормонами. Механизмы поддержания нормальной концентрации глюкозы в крови: процессы синтеза и мобилизации гликогена в печени. Обозначение химическими формулами последовательности реакций этих процессов и их гормональную регуляцию. 8. Особенности мобилизации гликогена в печени и мышцах. Гликогеновые болезни. (*)9. Характеристика обмена гликогена в анте- и неонатальном периодах.

Для усвоения материала темы следует обратить внимание на то, что:

1) В желудке не происходит переваривания углеводов из-за отсутствия специфических ферментов.

2) Гидролиз крахмала и гликогена в кишечнике под действием α-амилазы приводит к образованию мальтозы и изомальтозы. Дисахариды расщепляются в тонком кишечнике до мономеров под действием ферментов, выделяемых клетками кишечника (пристеночное пищеварение).

3) Целлюлоза не расщепляется ферментами ЖКТ, т.к. фермент целлюлаза не вырабатывается у человека, а образуется бактериями в толстом кишечнике.

4) Нормальная концентрация глюкозы в крови поддерживается инсулином и глюкагоном. При повышении концентрации глюкозы в крови в абсорбтивный период увеличивается секреция инсулина, концентрация глюкагона - низкая. В постабсорбтивном состоянии - наоборот.

5) Синтез гликогена происходит в течение 1-2 часов после приема пищи, а распад (мобилизация) протекает между приемами пищи, при физической работе и при голодании. Через 12-18 часов после приема пищи запас гликогена в печени почти полностью истощается.

6) Гликоген печени используется для поддержания нормальной концентрации глюкозы в крови, а гликоген мышц - источник глюкозы и энергии для работы самой мышцы.

7) Гликогенозы - это наследственные болезни, связанные с нарушением мобилизации гликогена, а агликогенозы - с нарушением его синтеза.