Тема 4. Дослідження катаболізму та біосинтезу глікогену. Регуляція обміну глікогену

Актуальність теми.

Знання лiкаpем бiохiмiчних механiзмiв синтезу та розпаду глікогену, як процесів регулюючих концентpацiю глюкози в кpовi, має важливе значення для оцiнки стану вуглеводного обмiну, pозумiння патогенезу окpемих спадкових і неспадкових захвоpювань та їх дiагностики.

Мета та вихідний рівень знань.

Загальна мета.

Вивчити i написати схеми бiохімічних пpоцесiв синтезу i pозпаду глiкогену, їх pегуляцiя та значення в патогенезі глiкогенозів та аглiкогенозів.

Конкретні цілі:

1. Трактувати функціональні особливості та біологічне значення синтезу та розпаду глікогену в тканинах.

2. Пояснювати молекулярно-біологічні основи спадкових ензимопатій пов’язаних з обміном глікогену.

Вихідний рівень знань-вмінь: вмiти писати стpуктуpу мономерів та визначати типи зв’язків в молекулах найбільш поширених гомо- та гетерополісахаридів.

Оpiєнтувальна каpтка для самостiйного вивчення студентами навчальної лiтеpатуpи пpи пiдготовцi до заняття.

Зміст і послідовність дій	Вказівки до навчальних дій
1. Практичне вивчення виявлення глікогену в печінці.	1.1. Виявлення глікогену в печінці.
2. Синтез глікогену та його порушення.	2.1. Структура глікогену та його біологічна роль. 2.2. Поясніть механізми біосинтезу глікогену (реакції, ферменти). 2.3. Генетичні порушення ферментних систем синтезу глікогену, характеристика найбільш поширених аглікогенозів.
3. Катаболізм глікогену. Регуляція обміну глікогену.	3.1. Пояснить біохімічні механізми розпаду глікогену в печінці і м’язах: реакції, ферменти, біологічна роль. Чим відрізняється розпад глікогену в печінці та м’язах? 3.2. Гормональна регуляція обміну глікогена: каскадний механізм ц-АМФ-залежної регуляції активності глікогенфосфорилази та глікоген-синтетази. 3.3. Генетичні порушення процесу розпаду глікогену (глікогенози).
4. Метаболізм вуглеводних компонентів глікокон’югатів.	4.1. Біосинтез О- та N- зв’язаних глікопротеїнів; значення глікозилтрансфераз та доліхолфосфату. 4.2. Біосинтез гліколіпідів на прикладі утворення олігосахаридних фрагментів детермінант груп крові людини системи АВО. Ферменти катаболізму глікокон’югатів. Генетичні порушення метаболізму глікокон’югатів (ревматизм, глікозидози, мукополісахаридози, гліколіпідози).

Індивідуальна самостійна робота студентів.

Створення схеми в електронному варіанті: “Регуляція процесів синтезу та розпаду глікогену”.

Алгоритм лабораторної роботи.

Завдання 1. Вивчення розпаду та біосинтезу глікогену в печінці.

Принцип роботи. Найбільш активно розпад та біосинтез глікогену проходить в печінці. Глікоген виявляється за рахунок його властивості утворювати з йодом забарвлені сполуки. Забарвлення від яскраво-червоного до червоно-бурого виникає в результаті утворення нестійкої адсорбційної сполуки глікогену з йодом.

Хід роботи:

0,5 г печінки розміщують в фосфорній чашці, додають 5 мл киплячої дистильованої води і кип’ятять 3 хвилини. Тканину печінки розтирають в фосфорній ступці, додають 2 мл води, 5 крапель оцтової кислоти і кип’ятять 10 хвилин. Осад білків відфільтровують. Утворений гідролізат досліджують.

Завдання 2. Виявлення глікогену в печінці тварин при нормальному раціональному харчуванні та в стані голоду.

Принцип методу. Якісно реакцією на глікоген печінки є реакція на раніше підготовлений гідролізат.

Хід роботи:

До 0,5 мл гідролізату печінки додають 3 краплі розчину йоду. При наявності в печінці глікогену розчин буде мати характерний червоний колір.

Результати досліду заносити в таблицю:

Досліджувана печінка	Якісна реакція на глікоген
1. Тварин при раціональному харчуванні.
2. Тварин в стані голоду.

Зробити висновки.