Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
углеводы-студ12.doc
Скачиваний:
21
Добавлен:
20.04.2015
Размер:
96.26 Кб
Скачать

Лабораторно-практическое занятие №12

«ОБМЕН И ФУНКЦИИ УГЛЕВОДОВ: КОЛИЧЕСТВЕННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГЛЮКОЗЫ (В КРОВИ И МОЧЕ) ГЛЮКОЗООКСИДАЗНЫМ МЕТОДОМ».

Мотивация: В медицинской практике встречаются заболевания, сопровождающиеся нарушением переваривания и всасывания углеводов пищи. Диагностика этих состояний и правильный подход к лечению основаны на знаниях, полученных на этом занятии. Состояние гипоксии часто встречается при заболеваниях внутренних органов. Перестройки внутриклеточного обмена при таких состояниях затрагивают и процесс гликолиза. Разные органы обладают неодинаковой способностью адаптироваться к гипоксии, что и лежит в основе направленного врачебного вмешательства. Знакомство с процессом гликолиза дает представление о возможностях энергетического обеспечения клеток в анаэробных условиях. Понимание значения аэробных процессов обмена глюкозы для энергообеспечения клеток различных органов позволяет понять механизмы нарушения функций отдельных органов и систем при торможении этих процессов (гипогликемическая кома, ишемия и инфаркт миокарда и др.). Содержание глюкозы в крови — основной биохимический показатель состояния углеводного обмена. Отклонение его от нормы происходит при ряде заболеваний. На занятии изучаются механизмы поддержания нормального уровня сахара.

Цель обучения, воспитания и развития: Сформировать знания о структуре углеводов животных тканей и растительных углеводов пищи. Сформировать представление об особенностях переваривания углеводов, транспорта глюкозы в клетки; о молекулярных механизмах депонирования и мобилизации гликогена, физиологическом значении и регуляции этих процессов. Усвоить анаэробные процессы окисления глюкозы и их значения. Сформировать представление о путях превращения ПВК в клетках в зависимости от энергетического статуса и особенностей окислительного метаболизма клеток; о глюконеогенезе как важном процессе поддержания уровня глюкозы крови. Изучить центральные пути метаболизма в связи с аэробной дихотомией глюкозы. Овладеть глюкозооксидазным методом количественного определения глюкозы.

Задачи обучения, воспитания и развития: студент должен

1. Знать

  • пределы физиологических колебаний биохимических показателей крови: глюкоза, пировиноградная кислота, молочная кислота

  • знать биохимические методы выявления патологи обмена углеводов - по содержанию пировиноградной кислоты, молочной кислоты, глюкозы при биохимическом анализе крови и наличию глюкозы в моче.

2. Уметь

  • писать формулы: глюкоза, глюкозо-6-фосфат, фруктоза, рибоза.

  • объяснять значения терминов: гипергликемия, гипогликемия, глюкозурия, гликолиз, глюконеогенез, лактатацидоз.

  • характеризовать углеводы как источник лекарственных препаратов.

3. Знать химизм: процессов гликолиза, аэробный распад глюкозы, «обходных реакций» глюконеогенеза

Ориентировочная основа действия (ООД) для проведения самостоятельной деятельности студентов (СДС) в учебное время - изучение программного материала «Обмен и функции углеводов:количественное определение глюкозы (в крови и моче) глюкозооксидазным методом».

Основные углеводы животных, их содержание в тканях, биологическая роль. Основные углеводы пищи. Переваривание углеводов.

Глюкоза как важнейший метаболит углеводного обмена: общая схема источников и путей расходования глюкозы в организме.

Катаболизм глюкозы. Аэробный распад - основной путь катаболизма глюкозы у человека и других аэробных организмов. Последовательность реакций до образования пирувата (аэробный гликолиз) как специфический для глюкозы путь катаболизма. Рас­пространение и физиологическое значение аэробного распада глю­козы. Использование глюкозы для синтеза жиров в печени и в жи­ровой ткани.

Анаэробный распад глюкозы (анаэробный гликолиз). Гликолитическая оксидоредукция, пируват как акцептор водорода; суб­стратное фосфорилирование. Распределение и физиологическое значение анаэробного распада глюкозы.

Биосинтез глюкозы (глюконеогенез) из аминокислот, гли­церина и молочной кислоты. Взаимосвязь гликолиза в мышцах и глюконеогенеза в печени (цикл Кори). Аллостерические меха­низмы регуляции аэробного и анаэробного путей распада глюкозы и глюконеогенеза.

Биотин. Метаболические функции и проявления авитами­ноза.

Ориентировочная основа деятельности студентов (ООД) для проведения лабораторной работы:

Работа №1. Количественное определение содержания глюкозы в крови глюкозооксидазным методом

Принцип метода.Ферментативный метод определения глюкозы основан на действии глюкозооксидазы и предназначен для специфического определения глюкозы в биологических жидкостях в присутствии различных сахаров и других редуцирующих веществ неуглеводной природы. Глюкозооксидаза (КФ 1.1.3.4) относится к флавопротеинам (кофермент – ФАД). Глюкоза окисляется при действии фермента с образованием Н2О2и глюконата. Возникшую перекись водорода определяют реакцией, катализируемой ферментом пероксидазой, с последующим окислительным азосочетанием производного фенола с 4-аминофеназоном (хромогенный кислородный акцептор). В ходе реакции образуются окрашенные в розовый цвет продукты. Количественное определение глюкозы заключается в измерении интенсивности окраски красителя и сравнении оптической плотности испытуемой пробы с окраской калибровочного раствора глюкозы.

Порядок выполнения работы:

1). В пробирку №1 (опыт) вносят 0,01 мл сыворотки крови и 1 мл рабочего раствора (ферментно-хромогенная смесь)

2). В пробирку №2 (контроль) вносят 0,01 мл стандартного раствора глюкозы (концентрация глюкозы 10 ммоль/л) и 1 мл рабочего раствора

3) Пробирки перемешивают и инкубируют в термостате 30 минут при 37оС

4) Измеряют оптическую плотность опытной пробы (Аопыта) и контроля (Аконтроля) на ФЭКе против дистиллированной воды при длине волны 540 нм в кювете с толщиной оптического слоя 3 см

5) Рассчитывают содержание глюкозы по формуле:

Глюкоза (ммоль/л) = (10×Аопыта) : Аконтроля

В выводах сопоставить величины нормального содержанию глюкозы в крови с данными, полученными в результате проделанной работы. На основании сопоставления сделать заключение о норме или отклонении от нее (гипергликемия, гипогликемия)

Клинико-диагностическое значение.Благодаря существованию ряда сложных нервных и гуморальных регуляторных механизмов концентрация глюкозы в крови сохраняется относительно постоянной – 3.3-5.5 ммоль/л. Концентрация глюкозы в крови зависит от строгой регуляции интенсивности процессов распада и синтеза гликогена, глюконеогенеза, скорости всасывания глюкозы в ЖКТ и окисления ее в тканях с высвобождением энергии.

Гипогликемия– понижение содержания глюкозы в крови. Гипогликемия наблюдается при длительном голодании; сопровождает заболевания поджелудочной железы, опухолевый рост, тяжелые поражения печени, эндокринные нарушения; наблюдается при передозировке инсулина. При гипогликемии ниже 2.7 ммоль/л возникает риск развития гипогликемичекой комы.

Гипергликемияповышенное содержание глюкозы в крови (более 6 ммоль/л). Физиологическая гипергликемия наблюдается после приема пищи, при эмоциональном стрессе. Гипергликемия сопровождает эндокринные нарушения (сахарный диабет, тиреотоксикоз и др.), заболевания поджелудочной железы (острый и хронический панкреатиты), хронические заболевания печени и почек, сердечно-сосудистые заболевания и др. При гипергликемии выше 22 ммоль/л развивается гипергликемическая кома.

Работа №2