- •Біохімія
- •1. Стандартная подготовка больного.
- •2. Забор крови для лабораторных исследований.
- •3. Правила лабораторных исследований.
- •4. Ошибки при проведении лабораторных исследований.
- •Факторы, приводящие к ошибке перед проведением исследования
- •Методы биохимических исследований
- •Модуль 1. Общие закономерности метаболизма
- •Тема 1. Введение в биохимию. Биохимические компоненты клеток
- •Белки. Состав и свойства белков
- •Тема 2. Ферменты и коферменты
- •Тема 3,4. Основные закономерности метаболизма. Цикл Кребса. Молекулярные основы биоэнергетики
- •Тема 1. Метаболизм углеводов и его регуляция
- •Тема 2. Метаболизм липидов и его регуляция
- •Тема 3. Метаболизм аминокислот. Энзимопатии аминокислотного обмена
- •Активность АлАт и АсАт при некоторых заболеваниях
- •Тема 1, 2. Основы молекулярной биологии. Основы молекулярной генетики
- •Лабораторная работа 1. Исследование состава нуклеопротеинов дрожжей
- •Тема 3, 4. Молекулярные механизмы действия гормонов на клетки-мишени. Биохимия гормональной регуляции метаболизма
- •Работа 1. Реакции, свидетельствующие о белковой природе инсулина
- •Работа 2. Качественная реакция на тироксин
- •Тема 1. Биохимия питания человека. Витамины как компоненты питания
- •Работа 6. Реакции на витамин р (рутин)
- •Работа 2. Количественное определение витамина а в рыбьем жире
- •Тема 2. Биохимия и патобиохимия крови
- •Тема3. Функциональная и клеточная биохимия органов и тканей.
- •Литература:
- •Тема 1. Введение в биохимию. Биохимические компоненты клеток 27
Тема 1. Биохимия питания человека. Витамины как компоненты питания
Под перевариванием понимают процессы механической и ферментативной деградации пищевых веществ и всасывание продуктов пищеварительного процесса.
После механического пережевывания пищи начинается процесс ферментативного распада, катализируемого пищеварительными ферментами в различных отделах желудочно-кишечного тракта. Почти все эти ферменты являются гидролазами (класс 3 по классификации ферментов): они катализируют расщепление веществ с участием воды.
Белки денатурируются в желудке под действием соляной кислоты и становятся более чувствительными к атаке эндопептидазами желудочного сока и секрета поджелудочной железы. Образующиеся при этом пептиды расщепляются далее до аминокислот находящимися в кишечнике экзопептидазами. Затем аминокислоты всасываются слизистой кишечника с участием ионов Na+.
Углеводы, такие, как крахмал и гликоген, последовательно расщепляются различными, секретируемыми поджелудочной железой гликозидазами, до олигосахаридов, а затем гликозидазами поверхностного эпителия кишечника до моносахаридов. Всасывание глюкозы и галактозы клетками эпителия кишечника при их низкой концентрации в просвете кишечника сопряжено с активным транспортом ионов Na+ . При их высокой концентрации моносахаридов в просвете кишечника для всех осуществляется пассивный транспорт.
Нуклеиновые кислоты разрушаются нуклеазами поджелудочной железы и тонкого кишечника. Образующиеся продукты расщепления — нуклеиновые основания (производные пурина и пиримидина), пентозы (рибоза и дезоксирибоза), фосфат и нуклеозиды (нуклеиновое основание + пентоза) — всасываются слизистой тощей кишки.
В отличие от остальных классов веществ, содержащихся в пище, липиды нерастворимы в воде. Процесс усвоения липидов начинается с образования эмульсий с солями желчных кислот и фосфолипидами желчи. Собственно гидролиз липидов осуществляется на водно-липидной поверхности мицелл липазами секрета поджелудочной железы в присутствии колипазы. Основными продуктами расщепления липидов являются жирные кислоты, 2-моноацилглицеролы, глицерин и неорганический фосфат. После резорбции эпителиальными клетками жирные кислоты, глицерин и моноацилглицеролы вновь образуют жиры, которые поступают в лимфатическую систему. Наиболее легко перевариваются липиды молока, которые находятся в виде эмульсии и при расщеплении образуют короткоцепочечные жирные кислоты.
Неорганические составляющие пищи, такие, как вода и соль всасываются непосредственно в кишечнике. Там же всасываются витамины, которые поступают в организмс продуктами растительного или животного происхождения.
Высокомолекулярные неперевариваемые составляющие, например, волокна клеточных стенок растений (целлюлоза и лигнин), проходят через кишечник неизмененными. Они связывают воду и стимулируют перистальтику кишечника, чем положительно влияют на пищеварение.
Лабораторная работа 1. Качественные реакции на витамины
Витамины — низкомолекулярные органические соединения разнообразные по химической природе, не синтезирующиеся в организме и необходимые для нормальной жизнедеятельности человека и животных в малых количествах по сравнению с другими составляющими продуктов питания.
Витамины делят на водо- и жирорастворимые. Биологическая роль большинства витаминов заключается в том, что они, являясь составной частью коферментов, участвуют в ферментативных процессах. К коферментным витаминам относятся водорастворимые витамины: группы В, РР, биотин. Жирорастворимые витамины (А, Е, D, F, К) участвуют в антиоксидантных реакциях и регуляции обмена веществ. Отсутствие или недостаток витаминов в пище приводит к развитию заболеваний витаминной недостаточности — авитаминозов или гиповитаминозов. Гипервитаминозы также приводят к ряду нарушений биохимических процессов и физиологических функций.
Для обнаружения витаминов в пищевых продуктах или других биологических объектах обычно пользуются цветными качественными реакциями. Особенности структуры и функций некоторых витаминов вместе с результатами работ занести в таблицу:
Витамин, название |
Структура |
Функции |
Качественная реакция | ||
Реактивы |
Цвет, вид |
Чем обусловлена | |||
В1 (тиамин) |
|
|
|
|
|
В2 (рибофлавин) и т.д. |
|
|
|
|
|
Работа 1. Диазореакция на витамин В1 (тиамин)
Тиамин в виде тиаминпирофосфата выполняет коферментные функции в реакциях декарбоксилирования -кетокислот и в транскетолазной реакции. В основе качественной реакции на витамин В1 лежит его способность в щелочной среде с диазореактивом образовывать сложное комплексное соединение оранжевого или красного цвета.
Ход работы. К 5 каплям 1% раствора сульфаниловой кислоты добавить 5 капель 5% раствора NaNO2. К полученному таким образом диазореактиву прибавить несколько капель раствора витамина и 5-7 капель 10% раствора Na2CO3. Жидкость окрашивается в оранжево-красный цвет.
Работа 2. Восстановление витамина В2 (рибофлавина)
Рибофлавин входит в состав коферментов ФАД и ФМН, которые являются простетической группой ряда оксидоредуктаз.
При добавлении металлического цинка к концентрированной соляной кислоте образуется водород, который восстанавливает желтый рибофлавин сначала до родофлавина (промежуточное соединение) красного цвета, а затем в бесцветный лейкофлавин.
Ход работы. В пробирку налить 10 капель рибофлавина и добавить 5 капель концентрированной НСl. Опустить зернышко металлического цинка. Начинается бурное выделение водорода. При этом раствор окрашивается в розово-желтый цвет (образовался родофлавин), а затем обесцвечивается (образовался лейкофлавин).
Работа 3. Феррихлоридная проба на витамин В6 (пиридоксин)
Витамин В6 в виде пиридоксальфосфата выполняет коферментные функции в реакциях трансаминирования и декарбоксилирования аминокислот.
При взаимодействии пиридоксина с раствором хлорида железа образуется комплексная соль типа фенолята железа красного цвета.
Ход работы. К 5 каплям 1% водного раствора витамина прибавить 5 капель 1% раствора хлористого железа. Встряхнуть. Жидкость приобретает красную окраску вследствие образования комплексного соединения.
Работа 4. Обнаружение кобальта в витамине В12 ( цианкобаламин)
Витамин В12 в качестве кофермента участвует в реакциях двух типов: трансметилирования и изомеризации.
При сплавлении витамина В12 с гидросульфитом калия или при действии сильного окислителя происходит его разрушение и высвобождение кобальта. Кобальт с -нитрозо--нафтолом образует комплексное соединение оранжево-красного цвета.
Ход работы. Внести в пробирку 2 капли раствора витамина В12, добавить 2 капли концентрированной азотной кислоты и нагреть до кипения. Охладив пробирку, добавить 3 капли 1% раствора нитрозо-Р-соли и несколько капель 10% гидрофосфата натрия. Окраска усиливается при стоянии. Для того чтобы убедиться в том, что окраску в этой реакции дает кобальт, повторяют опыт, взяв вместо витамина раствор хлористого кобальта (2 мг%).
Работа 5. Проба с медью на витамин РР (никотиновую кислоту)
Витамин РР входит в состав коферментов НАД и НАДФ, участвующих в окислительно-восстановительных реакциях.
При нагревании витамина РР с раствором ацетата меди образуется плохо растворимый синий осадок медной соли витамина.
Ход работы. 5-10 мг никотиновой кислоты растворить при нагревании в 15 каплях 10% раствора уксусной кислоты. К нагретому до кипения раствору добавить равный объем уксуснокислой меди. Жидкость окрашивается в голубой цвет и выпадает в осадок медная соль никотиновой кислоты.