БХ-методичка

К20 кап. мочи добавляют 10-20 кап. реактива Фелинга, кипятят. При наличии глюкозы появляется желтый осадок.

Количественное определение глюкозы за Альтгаузеном:

К1 мл 10% NaOH добавляют 4 мл мочи, кипятят 1 минуту и сопоставляют со стандартной шкалой.

Количественное определение глюкозы с помощью "Глюкотеста", в основе которого лежит глюкозоксидантная реакция с образованием глюконовой кислоты в присутствии кислорода. Степень расцветки индикаторной полоски сравнивают со стандартной шкалой.

3. Качественное определение крови бензидиновой пробой:

К 20 кап. мочи добавляют 20 кап. бензидинового реактива, 5 кап. H2O2. При наличии кровяных пигментов моча окрашивается в зеленый цвет.

4. Определение кетоновых тел:

К 20 кап. мочи добавляют 20 кап. 10% NaOH, 20 кап. нитропруссида натрия, 10 кап. CH3COOH. При наличии кетоновых тел появляется вишневая окраска.

Определение ацетона с помощью набора для експресс-анализа "Ацетон в моче". О наличии ацетона свидетельствует фиолетовая окраска таблетки.

5. Определение желчных кислот в моче:

Через бумажный фильтр фильтруют 2 мл мочи. В конус фильтра вносят 1 кап. HNO3. При наличии желчных кислот на фильтре образуются разноцветные кольца (зеленого, синего, красного, желтого цветов).

6. Определение уробилина в моче:

К 1 мл мочи добавляют 5 кап. 5% раствора CuSO4 и 0,5 мл хлороформа. Перемешивают. При положительной реакции нижний слой окрашивается в розовый цвет.

Тема 24. Биохимия мышц и мышечного сокращения.

Актуальность темы.

Мышцы составляют около половины массы тела. При сокращении мышц химическая энергия АТФ превращается в механическую.

Нарушение метаболизма мышц приводит к тяжелым заболеваниям. Так, повышение активности лизосомальных протеаз в цитозоли приводит к прогрессирующей мышечной дистрофии. Недостаточность витамина Е, денервация мышц, их иммобилизация сопровождается распадом белков мышц и последующей их атрофией.

Ишемия миокарда вызывает уменьшение уровня АТФ в нем и нарушение функции и структуры органа. Знание принципов биохимической диагностики самых распространенных заболеваний человека, в том числе ИБС – показатель профессиональной зрелости врача.

Цель и исходный уровень знаний.

Общая цель.

Знать биохимические и молекулярные основы физиологичных функций мышечной ткани, особенности метаболизма сердечной мышцы; основы патохимии мышечной ткани и биохимические принципы диагностики, в частности энзимодиагностики инфаркта миокарда.

Конкретные цели:

1.Объяснять биохимические основы энергообеспечения и молекулярные механизмы мышечного сокращения.

101

2.Объяснять нарушение обмена веществ миокарда и изменение активности энзимов плазмы крови при остром инфаркте.

Исходный уровень знаний-умений. Структура и функция мышц (анатомия, гистология), обмен углеводов и липидов в тканях (предыдущие занятия биохимии).

Ориентировочная карта для самостоятельного изучения студентами учебной литературы при подготовке к занятию.

Содержание

и

Указания к учебным действиям

последовательность действий

1.

Практическое изучение

1.1. В тетрадь протоколов опытов выписать

определения

содержанияалгоритм лабораторной работы.

холестерола в мышечной ткани.

2.

Ультраструктура

и

2.1

Структурная организация саркомеров.

биохимический состав миоцитов.

2.2 Белки миофибрил: миозин, актин,

тропомиозин, тропонин.

Молекулярная

организация

толстых

и

тонких филаментов.

3.

Молекулярные механизмы

3.1. Роль ионов Са2+

в

регуляции

мышечного

сокращения:сокращения

и расслабления

скелетных

и

современные представления огладких мышц.

взаимодействии

мышечных

3.2. Биоэнергетика мышечной ткани:

филаментов.

источники

АТФ

в

мышцах.

Роль

креатинфосфата

в

обеспечении

энергии

мышечного сокращения.

3.3. Патобиохимия мышц – миопатии.

4.

Клеточная

организация

и

4.1.

Особенности

биоэнергетических

особенности мышечной тканипроцессов в миокарде и регуляция сокращения

сердца.

кардиомиоцитов.

4.2. Связь обмена в сердечной мышце с

обменом в нервной, эндокринной системах,

печени, легких, сосудах.

5.

Повреждение

сердца при

5.1.

Повреждение

сердца

при:

некоторых заболеваниях.

тиреотоксикозе, гипотиреозе, гиперкортицизме,

сахарном

диабете,

заболевании

паращитовидных желез и хронической почечной

недостаточности,

влиянии

радиации,

порфириях, подагре, нарушении питания,

алкогольной интоксикации.

6.

Нарушение

обмена

6.1. Изменение активности энзимов плазмы

веществ в коронарных сосудах икрови

при

остром

инфаркте

миокарда;

сердечной мышцы при ее остромдиагностика:

микроинфаркта,

стенокардии,

инфаркте.

алкогольной интоксикации.

7.

Патобиохимия

7.1. Изменение биохимических показателей

гипертонической

болезни

ина разных стадиях гипертонической болезни и

других заболеваний.

их оценка.

7.2.

Симптоматические

артериальные

гипертензии.

7.3.

Использование

биохимических

показателей

для

оценки

активности

эндомиокардита.

7.4.

Биохимическая

диагностика

102

заболеваний миокарда (миокардит, миокардиопатии).

7.5.Заболевание перикарда.

7.6.Ревматизм – его клинико-биохимическая диагностика.

Индивидуальная самостоятельная работа студента

Подготовить реферат на тему: “Патобиохимия гипертонической болезни”.

Алгоритм лабораторной работы.

Определение холестерола в мышцах.

Принцип метода:

Ход работы:

Пробирки и микропипетки должны быть сухими. В четыре центрифужные мерные пробирки отмеряют по 2,0 мл реактива Илька (осторожно, концентрированные кислоты), потом в первую пробирку отмеряют микропипеткой 0,1 мл гомогената скелетных мышц; в третью – 0,1 мл гомогената сердечной мышцы; а в четвертую – 0,1 мл гомогената гладких мышц.

Содержание пробирок осторожно стряхивают для перемешивания и оставляют на 20 мин. Потом содержание пробирок фотометрируют на ФЭК при красном светофильтре (λ=630-690 нм) в 5 мм кювете.

По величинам оптической плотности (экстинции) стандарта и экстинции содержания вторых пробирок составляют пропорции и рассчитывают концентрацию холестерола в исследуемых мышцах.

Гомогенаты мышц готовят в соотношении 5,0 г ткани на 20,0 мл воды.

В норме содержание холестерола в скелетных мышцах – 0,06 %, в сердечной – 0,12 %, в гладких мышцах – 0,21 %.

Тема 25. Биохимия соединительной ткани.

Актуальность темы.

Изучение особенностей химического состава и метаболизма соединительной ткани имеет важное значение для понимания патогенеза коллагенозов, мукополисахаридозов и других заболеваний соединительной ткани и для разработки методов их диагностики и лечения.

Цель и исходный уровень знаний.

Общая цель. Уметь использовать знание о строении и метаболизме соединительной ткани для диагностики коллагенозов, мукополисахаридозов.

Конкретные цели:

1.Трактовать биохимические закономерности метаболизма соединительной ткани.

2.Анализировать биохимический состав соединительной ткани (фибриллярного и основного компонентов).

3.Объяснять особенности патобиохимии соединительной ткани: биохимические механизмы возникновения мукополисахаридозов и коллагенозов.

Исходный уровень знаний-умений: знать химическое строение аминокислот, которые входят в состав коллагена. Знать гистологию соединительной ткани.

Ориентировочная карта для самостоятельного изучения студентами учебной литературы при подготовке к занятию.

103

Содержание			и	Указания к учебным действиям
последовательность действий
1.	Практическое		изучение	1.1. Определение содержания сиаловых
определения сиаловых кислот по				кислот в ротовой жидкости.
методу Гесса.				1.2. Клиническое значение определения
				сиалових		кислот		в	биологических
				материалах.
2.	Общая	характеристика		2.1.		Биохимическое				строение
морфологии и		биохимического		межклеточного			вещества			рыхлой
состава соединительной ткани.				волокнистой соединительной ткани.
				2.2. Фибрилярные белки: коллагеновые
				и эластичные волокна (строение коллагена
				и эластина).
				2.3.	Биохимический				состав	основного
				аморфного			вещества		межклеточного
				матрикса (строение гликопротеинов и
				протеогликанов).
3. Биосинтез коллагена.				3.1. Этапы синтеза коллагена.
				3.2.	Особенности			трансляционной			и
				посттрансляционной					модификации
				коллагена.
				Образование фибриллярных структур.
4.	Распределение		разных	4.1.		Сложные		углеводы		основного
гликозаминогликанов в органах и				аморфного матрикса соединительной ткани
тканях человека.				– гликозаминогликаны.
				Особенности						биосинтеза
				гликозаминогликанов.
				4.3.		Механизмы		участия		молекул
				гликозаминогликанов					в	построении
				основного		вещества		рыхлой волокнистой
				соединительной ткани.
				4.4.		Распределение				разных
				гликозаминогликанов в органах и тканях
				человека.
5.		Патобиохимия		5.1.		Биохимические				механизмы
соединительной ткани.				возникновения			мукополисахаридозов,				их
				клинико-биохимическая диагностика.
				5.2.		Биохимические				механизмы
				возникновения коллагенозов, их клинико-
				биохимическая диагностика.

Индивидуальная самостоятельная работа студента:

1.Реферат: «Типы коллагенов. Возростные изменения коллагеновых структур».

2.Создать схему этапов биосинтеза коллагена.

Алгоритм лабораторной работы.

Количественное определение сиаловых кислот в ротовой жидкости.

Принцип метода: метод основан на цветной реакции сиаловых кислот с реактивом Гесса. Интенсивность розовой окраски прямо пропорциональная концентрации сиаловых кислот.

Ход определения:

104

К 1 мл ротовой жидкости в центрифужной пробирке добавляют 1 мл 10% раствора ТХУ. Пробирку кипятят на водяной бане 5 минут. После охлаждения центрифугируют (1500 об/мин., 5 минут). К 0,4 мл центрифугата добавляют 5 мл реактива Гесса, кипятят 30 минут. После охлаждения колориметрируют на ФЭК в 10 мм кювете, λ = 540 нм (зеленый светофильтр).

Расчет:

Величину экстинкции умножают на 1000. Норма: 100-195 ус.ед.

концентрация сиаловых кислот в ротовой жидкости - 0,01 г/л; сыворотке крови - 2,0-2,33 ммоль/л.

Распределение разных гликозаминогликанов в органах и тканях человека.

		Ткань	Гиалурон	Хондроитинсуль			Кератансуль			Гепар
			овая кислота		фат			фат		ин
				А	В	С	І		ІІ
1.	Кожа		+		+
2.	Хрящ		+	+		+			+
3.	Сухожилие				+	+
4.	Связки				+
5.	Пуповина		+		+	+
6.		Стекловидное	+
тело
7.		Синовиальное	+
вещество
8.		Клапаны	+		+
сердца
9.
Межпозвоночные						+			+
диски
10.		Костная		+					+
ткань
11.		Роговица		+			+
12.		Печень								+
13.		Легкие								+
14.
Артериальные										+
сосуды
15.		Эмбрионный	+	+		+
хрящ
16.		Тучные								+
клетки

Примечание: + означает наличие ГАГ в данной ткани; отсутствие + не обязательно свидетельствует о полном отсутствии ГАГ, они могут присутствовать в очень малом количестве.

Тема 26. Биохимия костной ткани. Факторы риска остеопороза.

Актуальность темы.

Костная ткань выполняет опорную функцию, является местом депонирования кальция, неорганического фосфата. В костном мозге образуются клетки крови.

105

Знания метаболизма костной ткани и ее минерального состава необходимы для понимания механизмов остеогенеза и его нарушений при заболеваниях опорнодвигательного аппарата.

Цель и начальный уровень знаний-умений.

Общая цель.

Уметь использовать знание о специфике структуры и метаболизма костной ткани для диагностики заболеваний опорно-двигательного аппарата.

Конкретные цели: уметь оценивать состояние костной ткани, знать факторы риска остеопороза.

Исходный уровень знаний-умений: знать гистологию костной ткани.

Ориентировочная карта для самостоятельного изучения студентами

учебной литературы при подготовке к занятию.

Содержание

и

Указания к учебным действиям

последовательность действий

1.

Практическое

изучение

1.1. В тетрадь протоколов опытов выписать

определения

компонентов

алгоритм лабораторной работы.

минерализата костной ткани.

2.

Химический

состав

и

2.1. Химический состав костей.

метаболизм костной ткани.

2.2. Биохимия процесса минерализации костной

ткани.

2.3. Роль витаминов в минерализации костной

ткани (витамины С, А, D).

3.

Гормональная

регуляция

3.1.

Роль

кальцитpопных

гормонов

в

обмена костной ткани.

минерализации костной ткани.

3.2. Влияние глюкокортикоидов и половых

гормонов на метаболизм костной ткани.

4.

Биохимические

тесты

в

4.1.

Современные

методы

диагностики

диагностике

заболеваний

заболеваний

костной

ткани

(маркеры

костной ткани.

остеогенеза и резорбции).

4.2. Hоpмы содержания кальция и фосфора в

крови.

5.

Понятие про

остеопороз и

5.1. Определение понятий „остеопороз”

и

остеомаляцию.

„остеомаляция”.

5.2. Характеристика биохимических показателей

крови

и костной

ткани

при

остеопорозе

и

остеомаляции.

Маркеры резорбции и формирования костной ткани

Маркеры резорбции

В сыворотке крови

Тартрат-резистентная кислая фосфатаза

Карбокситерминальные телопептиды коллагена І типа

В моче

Кальций

Гидроксипролин

Пиридинолин

Деоксипиридинолин

Карбокси- и аминотерминальные телопептиды коллагена І типа

Галактозилгидроксилизин (гидроксилизиновий гликозид)

Маркеры формирования

В сыворотке крови

106

Щелочная фосфатаза (костная изоформа)

Остеокальцин

Карбокси- и аминотерминальные пептиды проколлагена І типа

Алгоритм лабораторной работы.

1) Качественная реакция на фосфор.

К 2 мл раствора минерализата добавляют 1 мл раствора молибденовокислого аммония - выпадает желтый осадок.

2) Качественная реакция на кальций.

К 4 кап. щавелевокислого аммония добавляют 4 кап. минерализата - выпадает белый осадок щавелевокислого кальция.

3) Качественная реакция на магний.

Определение магния ведется в присутствии раствора солей кальция. Содержание пробирки (2) с осадком щавелевокислого кальция фильтруют. К надосадочной жидкости добавляют аммиак до выделения кристаллического осадка двойной аммонийномагниевой соли.

4) Определение карбонатаниона.

Наличие карбонатаниона оценивают по реакции образования белого осадка с раствором хлорида бария (BaCl2 ): к 1 мл минерализата добавляют 2-3 кап. BaCl2 - выпадает белый осадок.

Тема 27. Биохимия нервной ткани.

Актуальность темы.

Нервная система играет решающую роль в регуляции процессов

жизнедеятельности	и адаптации организма к изменениям условий	внешней и
внутренней среды.
Знания основ биохимии нервной ткани необходимы для раскрытия		патогенеза,

клинических проявлений, профилактики и терапии нервных, психических и психосоматических заболеваний, а также для обоснования показаний к применению психотропных средств (психофаpмакология).

Цель и начальный уровень знаний.

Общая цель.

Знать особенности химического состава, метаболических процессов в нервной ткани, механизмы передачи нервных импульсов, нейромедиаторную и пептидэргическую системы головного мозга, их роль в развитии психических расстройств и в механизме влияния психотропных средств.

Конкретные цели:

Объяснять особенности метаболизма нервной системы, молекулярные механизмы действия нейромедиаторов, биохимическую основу нарушений обмена медиаторов и модуляторов головного мозга при психических расстройствах.

Исходный уровень знаний-умений: знать структуру, функции нервной системы, происхождения нейромедиаторов (схемы синтеза катехоламинов, ГАМК), основы передачи импульсов в возбудимых тканях), обмен веществ (белков, липидов, углеводов).

Ориентировочная карта для самостоятельного изучения студентами
	учебной литературы при подготовке к занятию.
Содержание	и	Указания к учебным действиям

107

последовательность действий
1.	Практическое			изучение		1.1. Определение содержания белка с
определения белка в ликворе.						сульфосалициловой кислотой в ликворе.
2.			Особенности			2.1.	Нейроспецифические			белки
биохимического			состава		и	головного мозга.
метаболизма нервной системы.						2.2.	Особенности		аминокислотного
Химический		состав		головного		состава мозга.
мозга.						2.3. Роль системы глутаминовой кислоты.
						2.4.	Нейроспецифические			липиды
						(ганглиозиды, цереброзиды, холестерол).
3.	Энергетический			обмен	в	3.1.	Значение аэробного			окисления
головном мозге.						глюкозы в энергообеспечении мозга.
						3.2. Изменения энергетического обмена в
						условиях физиологичного сна и наркоза.
4.	Нейромедиаторы				и	4.1.	Возбуждающие		и	тормозные
рецепторы		нейромедиаторов			и	нейромедиаторы.
физиологически				активных		4.2. Пептидэргическая система головного
соединений.						мозга: опиоидные пептиды, рецепторы
						опиоидных пептидов.
						4.3. Нарушение обмена медиаторов и
						модуляторов		головного	мозга		при
						психических расстройствах.
						4.4.	Нейрохимические			механизмы
						действия психотропных средств.

Практические навыки:

1.Сравнить содержание фосфатидов в нервной и мышечной тканях.

2.Сравнить содержание холестерола в нервной и мышечной тканях.

Индивидуальная самостоятельная работа студентов.

Подготовить доклад на тему: “Особенности нейромедиаторного баланса мозга при стрессорных влияниях”.

Алгоритм лабораторной работы.

1. Унифицированный метод определения белка с сульфосалициловой кислотой в ликворе.

Принцип метода: интенсивность помутнения при коагуляции белка сульфосалициловой кислотой пропорциональна его концентрации.

Ход определения: в пробирку наливают 5 мл свижеизготовленного рабочего раствора (смесь равных объемов 6% раствора сульфосалициловой кислоты и 14% раствора безводного сернокислого натрия) и 0,5 мл ликвора. Тщательным образом перемешивают. Через 10 минут интенсивность помутнения измеряют на ФЭК в кювете 1 см против контроля, длина волны 410 – 480 нм (сине-фиолетовый светофильтр). Для контроля вместо реактива берут 0,9% раствор хлорида натрия.

Расчет ведут по калибровочному графику:

Е

108

0,4

0,3

0,2

0,1

0,1

0,2

0,3

0,4

С г/л

Нормальные величины:

Нормальное содержание белка в ликворе из желудочков мозга – 0,12 - 0,2 г/л, Из большой цистерны - 0,1 – 0,22 г/л, При люмбальной пункции – 0,22 – 0,33 г/л.

2. Унифицированный метод определения глобулинов высаливанием (реакция Нонна-Апельта).

Принцип метода: основой реакции является свойство насыщенного раствора сернокислого аммония избирательно осаждать глобулины.

Ход определения: в пробирку вносят 0,5 мл ликвора, добавляют 0,5 мл реактива и перемешивают (опыт). В контрольную пробирку равного диаметра вместо ликвора наливают 1 мл воды (контроль).

Оценка результатов.

Результаты реакций проводят на протяжении 3-х минут после смешивания ликвора с реактивом, так как дальше помутнение может пройти и в нормальной спинномозговой жидкости.

Сравнение опыта с контролем проводят на темном фоне. Для оценки результатов пользуются системой 4-х плюсов:

-значительное помутнение - 4+

-умеренное - 3+

-заметная опалесценция - 2+

-слабая опалесценция - 1+

ИТОГОВЫЙ КОНТРОЛЬ УСВОЕНИЯ МОДУЛЯ

МОЛЕКУЛЯРНАЯ БИОЛОГИЯ. БИОХИМИЯ МЕЖКЛЕТОЧНЫХ КОММУНИКАЦИЙ.

БИОХИМИЯ ТКАНЕЙ И ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ФУНКЦИЙ.

Перечень вопросов для итогового модульного контроля ІІІ:

1.Азотистые основания, нуклеозиды и нуклеотиды – составные компоненты молекул нуклеиновых кислот. Минорные азотистые основания и нуклеотиды.

2.Свободные нуклеотиды (АТФ, НАД, НАДФ, ФАД, ФМН, ЦТФ, УТФ; 3',5'-АМФ, 3',5'-ГМФ) и их биохимические функции.

3.Нуклеиновые кислоты. Общая характеристика ДНК и РНК, их биологическое значение в сохранении и передаче генетической информации.

4.Особенности первичной структуры ДНК и РНК. Связи, которые образуют первичную структуру нуклеиновых кислот.

109

5.Вторичная структура ДНК, роль водородных связей в ее образовании (правила Чаргаффа, модель Уотсона-Крика), антипараллельные цепи.

6.Третичная структура ДНК. Физико-химические свойства ДНК: взаимодействие ДНК с катиоными лигандами, образование нуклеосом.

7.Молекулярная организация ядерного хроматина эукариотов: нуклеосомная организация; гистоны и негистоновые белки.

8.Строение, свойства и биологические функции РНК. Типы РНК: мРНК, тРНК, рРНК. Особенности структурной организации разных типов РНК.

9.Нуклеопротеины: строение, биологические функции.

10.

Биохимический состав, строение и функции биологических мембран.

11.

Компартментализация биохимических процессов в клетках.

12.

Роль липидов в построении биологических мембран. Жидкостно-мозаичная

модель биомембран.

13.

Биосинтез пуринових нуклеотидов: схема реакций синтеза

ИМФ; образование

АМФ и ГМФ; механизмы регуляции.

14.

Биосинтез пиримидиновых нуклеотидов: схема реакций; регуляция синтеза.

15.

Биосинтез дезоксирибонуклеотидов.

Образование тимидиловых нуклеотидов;

ингибиторы биосинтеза дТМФ как противоопухолевые средства.

16.

Катаболизм пуриновых нуклеотидов;

наследственные нарушения

обмена

мочевой

кислоты.

17.

Схема катаболизма пиримидиновых нуклеотидов.

18.

Репликация ДНК:

биологическое значение; полуконсервативный

механизм

репликации.

19.

Последовательность этапов и ферменты репликации ДНК у прокариот и

эукариот.

20.

Транскрипция РНК: РНК-полимеразы прокариот и эукариот, сигналы

транскрипции (промоторные,

инициаторные и терминаторные участки генома).

21.

Процессинг - посттранскрипционная модификация мРНК.

22.

Генетический (биологический) код; триплетная структура кода, его свойства.

23.

Транспортные – тРНК и активация аминокислот. Аминоацил-тРНК-синтетазы.

24.

Этапы и механизмы трансляции (биосинтеза белка) на рибосомах: инициация,

элонгация и терминация.

25.

Посттрансляционная модификация пептидных цепей. Регуляция трансляции.

26.

Ингибиторы транскрипции и трансляции у прокариотов и эукариотов:

антибиотики и интерфероны – их

применение в медицине;

дифтерийный

токсин.

27.

Регуляция экспрессии генов

прокариотов: регуляторные и структурные участки

лактозного (Lac-) оперона (регуляторный ген, промотор, оператор).

28.

Мутации: геномные, хромосомные,

генные; механизмы действия мутагенов;

роль

инду-цированных

мутаций

в

возникновении

энзимопатий

и

наследственных заболеваний человека.

29.

Биологическое

значение

и

механизмы

репарации

ДНК.

Репарация

УФ-индуцированных генных мутаций: пигментная ксеродермия.

30.

Генная

инженерия:

конструирование

рекомбинантных

ДНК;

клонирование

генов; генно-инженерный синтез ферментов, гормонов, интерферонов и др.

31.

Гормоны: общая характеристика; роль гормонов и других биорегуляторов в

системе межклеточной интеграции функций организма человека.

32.

Классификация

гормонов

и биорегуляторов: соответствие

структуры

и

механизмов действия гормонов.

33.

Реакция клеток-мишеней

на действие гормонов. Мембранные (ионотропные,

метаботропные) и цитозольные рецепторы.

110