Теоретичні питання
Етапи аеробного окиснення глюкози.
Окиснювальне декарбоксилування піровиноградної кислоти:
будова мультиферментного піруватдегідрогеназного комплексу;
особливості функціонування піруватдегідрогеназного комплексу;
механізм реакції окисного декарбоксилування пірувату;
роль вітамінів та коферментів у перетворенні пірувату в ацетил-КоА.
Енергетична цінність аеробного (повного) окиснення глюкози до СО2. Порівняльна характеристика біоенергетики аеробного та анаеробного окиснення глюкози.
Пентозофосфатний шлях (ПФШ) окиснення глюкози:
схема реакцій окиснювальної та неокиснювальної стадій ПФШ;
роль ферментів та коферментів у перебігу реакцій ПФШ;
біологічне значення ПФШ.
порушення ПФШ в еритроцитах; ензимопатії глюкозо-6-фосфатдегідрогенази;
Ферментативні реакції перетворення фруктози в організмі людини. Спадкові ензимопатії обміну фруктози.
Ферментативні реакції перетворення галактози в організмі людини. Спадкові ензимопатії обміну галактози.
Малат-аспартатний шлях переносу гліколітичного НАДН2 в мітохондрії.
Гліцеролфосфатний човниковий механізм переносу гліколітичного НАДН2 в мітохондрії.
Практична робота
Дослід 1. Кількісне визначення піровиноградної кислоти (ПВК) в сечі колориметричним методом.
Піровиноградна кислота – один з центральних метаболітів вуглеводного обміну. Визначення її кількості в плазмі крові та сечі широко використовується з діагностичною метою в клінічній практиці.
Принцип
методу.
Піровиноградна кислота (ПВК) з
2,4-динітрофенілгідразином (2,4 ДНФГ) в
лужному середовищі утворює
2,4-динітрофенілгідразони піровиноградної
кислоти коричнево-червоного забарвлення,
інтенсивність якого пропорційна
концентрації ПВК і визначається
колориметрично.
Матеріальне забезпечення: сеча, стандартний розчин пірувату (ПВК) – 625мг в100 мл води,
0,1 % розчин 2,4- динітрофенілгідразину в 2 н розчині соляної кислоти, 12 % розчин гідроксиду натрію, дистильована вода, штатив з пробірками, піпетки, ФЕК.
Хід роботи. Беруть 2 пробірки, в одну наливають 0,1мл сечі, в другу – 0,1мл розчину ПВК, а потім в обидві пробірки додають по 0,9 мл дистильованої води. Після цього вносять по 0,5мл 0,1 % р-ну 2,4- динітрофенілгідразину, змішують і на 20 хв ставлять в темне місце. Пізніше додають по 1 мл 12 % розчину гідроксиду натрію і через 10 хв колориметрують на ФЕКу проти контролю (води) при синьому світлофільтрі ( = 380 нм).
Розрахунок: концентрацію ПВК вираховують за формулою:
ССТАНД. × АДОСЛ. × V
СДОСЛ.
= 
АСТАНД. × а
де:
С ДОСЛ – концентрація ПВК у сечі (мг/добу);
ССТАНД – концентрація стандартного розчину ПВК;
АДОСЛ – оптична густина досліджуваної проби;
АСТАНД – оптична густина стандарту;
V – добова кількість сечі;
а – 0,1 мл сечі, взятої для аналізу.
Порівняти отриманий результат з нормативними величинами. Зробити висновок.
Клініко-діагностичне значення. У крові здорової людини міститься 45-115 мкмоль/л ПВК, з сечею за добу виділяється 15-25 мг ПВК. Вміст ПВК у крові (разом з молочною кислотою) підвищується при посиленій м’язовій праці, а також при деяких патологічних станах, що супроводжується судомами (тетанія, епілепсія, правець). Збільшується виділення ПВК з сечею при В1-вітамінній недостатності, серцевій недостатності, токсикозах, захворюваннях печінки, інсулінзалежному цукровому діабеті, діабетичному кетоацидозі, дихальному алкалозі, уремії, гепатоцеребральній дистрофії, гіперфункції гіпофізарно-адреналової і симпатико-адреналової систем, а також після введення камфори, стрихніну, адреналіну. До збільшення ПВК призводять токсична дія ацетилсаліцилової кислоти, отруєння ртуттю, миш’яком, сурмою.
Вміст ПВК різко підвищується у спинномозковій рідині при травматичних захворюваннях ЦНС, запальних процесах: менінгіті, абсцесі мозку. Під впливом наркозу рівень ПВК у крові дещо знижується. Всі фактори, які зумовлюють збільшення концентрації ПВК, як правило, призводять до зростання рівня молочної кислоти.
Таким чином, основною причиною нагромадження в крові піровиноградної та молочної кислот є порушення їх наступного ферментативного перетворення у звичайні продукти розпаду внаслідок різних причин.