Студент должен знать:
1 Строение, классификацию и свойства углеводов.
2 Механизмы переваривания компонентов пищи в ЖКТ.
3 Молекулярные механизмы транспорта веществ через биологические мембраны.
Студент должен уметь:
1 Выполнять качественные реакции на углеводы.
Структура занятия
Теоретическая часть
1.1 Строение, классификация углеводов. Характеристика моно-, ди- и полисахаридов. Гомополисахариды: крахмал, гликоген, клетчатка. Гетерополисахариды: кислые (гиалуроновая кислота, хондроитинсульфаты, гепарин) и нейтральные (нейраминовая и сиаловаякислоты). Функции углеводов в организме.
1.2 Переваривание и всасывание углеводов в ЖКТ. Виды пищеварения (полостное, пристеночное и внутриклеточное), их характеристика.
1.3 Механизмы транспорта углеводов через мембрану (простая, облегченная диффузии, активный транспорт). Роль Na/K-АТФ-азы в транспорте глюкозы. Превращение галактозы и фруктозы в глюкозу.
1.4 Значение фосфорилирования глюкозы. Пути обмена (образование и утилизация) глюкозо-6-фосфата. Схема углеводного обмена в организме.
1.5 Метаболизм гликогена (синтез и мобилизация), реакции, ферменты, регуляция.
Практическая часть
2.1 Решение задач.
2.2 Лабораторные работы.
Задачи
1 Рассчитайте концентрацию глюкозы в кровичеловека, если известно, что через 2 часа после разовой инъекции инсулина уровень глюкозы снизился до 60 мг% и составил 40 % от исходного уровня. Каково клинико-диагностическое значение этого показателя (при выражении концентрации используйте единицы СИ)?
2 Какой будет концентрация глюкозы в крови взрослого человека при распаде 1,62 г гликогена в печени? Исходный уровень глюкозы в крови равен 5,56 ммоль/л. Объем крови равен 5 л. Каков механизм мобилизации гликогена?
3 Больному внутривенно ввели 22,5 мл 20 %-го раствора глюкозы. Какой станет концентрация глюкозы в крови, если до введения она составляла 2,8 ммоль/л?
4 Чем можно объяснить алкогольные гипо- и авитаминозы, не поддающиеся лечению даже при интенсивной терапии?
5 Рассчитайте концентрацию фруктозы в крови взрослого человека, если она составляет 0,4 % от среднего уровня глюкозы, содержание которой в крови равно 5 ммоль/л. Каково клинико-диагностическое значение этого показателя?
6 Правильно расставьте последовательность включения каскада реакций гликогенолиза в скелетной мышце: а) аденилатциклаза; б) киназа фосфорилазы; в) протеинкиназа (киназа киназы фосфорилазы); г) адреналин; д) G‑белок; е) фосфорилаза; ж) рецептор.
Лабораторные работы
Лабораторная работа № 1. Переваривание углеводов в ЖКТ
Принцип метода. Основан на специфическом гидролизе крахмала амилазой слюны. При этом гидролиз крахмала ферментами желудочного сока и панкреатина (ферментного препарата – экстракта поджелудочной железы) не происходит. Другой полисахарид пищи – целлюлоза – не подвергается гидролизу ни одним из названных ферментов.
ВНИМАНИЕ! Соблюдать меры безопасности при работе с нагреванием на спиртовке.
Ход работы. Готовят пробы в соответствии с таблицей:
| № | Раствор крахмала | Суспензия целлюлозы | Слюна | Желудочный сок | Панкреатин |
| 1,0 | – | 1,0 | – | – | |
| – | 1,0 | 1,0 | – | – | |
| 1,0 | – | – | 1,0 | – | |
| – | 1,0 | – | 1,0 | – | |
| 1,0 | – | 1,0 | 1,0 | – | |
| – | 1,0 | 1,0 | 1,0 | – | |
| 1,0 | – | – | – | 2,0 | |
| – | 1,0 | – | – | 2,0 |
Пробирки инкубируют в термостате при 37 °С 30 мин. Затем содержимое каждой пробы анализируют с помощью реакции Троммера на наличие продуктов расщепления полисахарида. Для этого в каждую из 8 пробирок добавляют по 1 мл 10 %-го едкого натра и по 5 капель 1 %-го сульфата меди. Осторожно нагревают верхнюю часть раствора в пробирке до закипания и кипятят в течение 1 мин. Появлениекрасного осадка закиси меди указывает на положительную реакцию Троммера и присутствие глюкозы и мальтозы.
Выводы. Записать полученный результат и дать его клинико-диагностическую оценку.
Лабораторная работа № 2. Выделение муцина из слюны
Принцип метода. Основан на кислотной денатурации муцина слюны.
ВНИМАНИЕ! Соблюдать меры безопасности при работе с концентрированной серной кислотой.
Ход работы. В пробирку собирают 1–2 мл слюны и по каплям добавляют уксусную кислоту. Выпадает осадок гликопротеида – муцина.
Жидкость из пробирки осторожно сливают, а сгусток слегка высушивают фильтровальной бумагой.
На сгусток наносят 3 капли 0,2 %-го раствора a-нафтола и 20 капель концентрированной серной кислоты. Появление фиолетово-розового окрашивания свидетельствует о наличии углеводов в белке.
Выводы. Записать полученный результат и дать его клинико-диагностическую оценку.
Рекомендуемая литература
Основная
1 Материал лекций.
2 Березов Т. Т., Коровкин Б. Ф. Биологическая химия. М.: Медицина, 1990. С. 226–244; 1998. С. 319–327.
3 Николаев А. Я. Биологическая химия. М.: Высшая школа, 1989. С. 199–231.
Дополнительная
4 Марри Р. и др. Биохимия человека. М.: Мир, 1993. Т. 1. С. 140–150.
5 Филиппович Ю. Б. Основы биохимии. М.: Высшая школа, 1993. С. 299–334.
Занятие 9
Тканевой обмен углеводов.
Количественное определение глюкозы в крови
Цель занятия: сформировать у студентов знания о путях имеханизмах обмена глюкозы в организме. Научиться определять концентрацию глюкозы в крови.
