Лабораторная работа

По новой теме

Исходный уровень знаний

Вопросы для самостоятельной подготовки к занятию

Занятие № 2

1. Тема: Гликолиз и глюконеогенез.

2. Форма учебного процесса: лабораторно-практическое занятие.

4. Цель общая:

4.1.1. Изучить процессы распада и синтеза глюкозы, понять значение этих процессов в организме.

4.1.2. Научиться определять содержа­ние глюкозы в крови и моче, оценивать полученные результаты в соответствии с диагностическим значением.

4.2. Конкретные цели:

Знать:

1. Гликолиз, ход реакций, регуляция и значение.

2. Глюконеогенез. Реакции. Регуляция. Значение.

3. Глюкозо-лактатный цикл.

Уметь:

1. Использовать знание материала данной темы для решения ситуационных задач.

1. Пользоваться фотоэлектроколориметром.

2. Определять содержание глюкозы в крови и моче глюкозооксидазным методом.

3. Интерпретировать полученные результаты в соответствии с диагностическим значением.

1. Понятие о киназах, лиазах, оксидоредуктазах.

2. Представление о первом этапе катаболизма углеводов.

3. Распад гликогена в печени и мышцах.

4. Цикл Кребса, дыхательная цепь, субстратное и окислительное фосфорилирование.

1. Понятие о гликолизе и гликогенолизе. Ход реакций в гликолизе.

2. Регуляция гликолиза.

3. Биологическая роль гликолиза.

4. Определение глюконеогенеза. Ход реакций глюконеогенезе.

5. Регуляция глюконеогенеза.

6. Значение глюконеогенеза.

7. Глюкозо-лактатный цикл.

Рекомендуемая литература

1. Конспект лекций.

2. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф., "Биологическая химия", 1990, стр. 244 -259.

3. Николаев А.Я., "Биологическая химия", 1989, стр. 241 - 246.

Учебно-исследовательская работа студентов на занятии

1. Проделать лабораторную работу "Определение глюкозы в крови и моче"

- ознакомиться с другими методами определения глюкозы в крови;

- определить содержание глюкозы в исследуемой крови глюкозооксидазным методом;

- определить содержание глюкозы в моче.

2. Сделать выводы по результатам проведенных биохимических анализов.

3. Подготовиться к защите лабораторной работы (ориентировочные вопросы и задачи приведены ниже).

Методы определения глюкозы можно разделить на 3 группы:

- Методы, основанные на восстанавливающих свойствах глюкозы (например, метод Хагедорна – Йенсена). Эти методы неспецифичны, т.к. кроме глюкозы в крови могут быть другие редуцирующие вещества (аскорбиновая кислота, фруктоза, галактоза, ряд лекарственных препаратов), которые завышают истинные значения глюкозы в среднем на 30%.

- Методы, основанные на превращении глюкозы в оксиметилфурфурол и его конденсации с ароматическими аминами (О-толуидин) с получением окрашенного продукта. Методы просты и достаточно специфичны, поэтому удобны для практики.

- Ферментативные методы. Самые специфичные и точные.

1. Определение глюкозы в крови глюкозооксидазным методом.

	Оборудование:	1.	Штатив с пробирками.
		2.	Пипетки на 1 мл и 0,2 мл.
		3.	КФК.
		4.	Кюветы на 3 мм.
		5.	Иммунологические планшеты.
		6.	Диагностические тест-полоски.
Реактивы:	1.	Рабочий раствор (ферментативно-хромогенный раствор).
	2.	Стандартный раствор глюкозы.
	3.	Дистиллированная вода.
	4.	Сыворотка крови.
	5.	Моча

Принцип метода. Глюкозооксидаза окисляет глюкозу с образованием перекиси водорода, которая под действием пероксидазы окисляет хромоген хлоркрезол с образованием окрашенного продукта. Обе реакции протекают одновременно.

Ход работы. Внести в пробирки образцы сыворотки крови и реагенты по схеме:

Реактивы (мл)	Опытная проба	Стандартная проба	Контроль
Рабочий раствор	1,0	1,0	1,0
Сыворотка	0,2	----	----
Стандартный раствор глюкозы (10ммоль/л)	----	0,2	----
Дистиллированная вода	----	----	0,2

Пробы тщательно перемешать и инкубировать 15 мин при 37^ОС, затем интенсивно встряхнуть. Измерение оптической плотности проводят при длине волны 490 нм в кювете толщиной 3 мм против контроля. Расчет концентрации глюкозы проводят по формуле:

С = (Е_О/Е_С) х 10, где

С – концентрация глюкозы в ммоль/л.

Е_О – оптическая плотность опытной пробы.

Е_С – оптическая плотность стандартной пробы.

10 – концентрация глюкозы в стандартной пробе, ммоль/л.

Норма глюкозы крови утром натощак – 3,3-5,5 ммоль/л.

2. Определение глюкозы в моче.

В лунки иммунологического планшета вносят 0,05 мл мочи и 0,2 мл рабочего реактива.

Отсутствие развития окраски в течение 2 мин свидетельствует об отсутствии глюкозы в данной пробе. Пробы мочи, вызывающие покраснение реакционной смеси, считают положительными.

3. Определение глюкозы в моче с использованием тест-полосок

Тест-полоска, предназначенная для качественного экспресс-анализа содержания глюкозы в моче, представляет собой полоску полимерного материала с наклеенным аналитическим элементом в виде квадрата светло-бежевого, светло-розового или желтого цвета (в зависимости от красителя), выполненного из любого фильтрующего материала. На аналитический элемент нанесены глюкозооксидаза и пероксидаза.

Тест-полоску погружают в мочу на 1-2 секунды и вынимают, оставшуюся на полоске мочу удаляют о край сосуда и выдерживают на воздухе от 1 до 3 минут. Визуально определяют цвет. Переход светло-бежевого цвета в синий, светло-розового в красный, желтого в зеленый учитывают как положительный результат. Положительные пробы мочи направляются на количественное исследование.

Чувствительность метода составляет 1,4 – 5,6 ммоль/л или не более 0,1% массовой доли глюкозы в исследуемой моче.

Диагностическое значение определения глюкозы в крови и моче

Для диагностики целого ряда заболеваний (к числу которых прежде всего следует отнести сахарный диабет, патологические состояния, связанные с недостаточностью функции печени и почек, некоторые эндокринные заболевания, новообразования мозга, поджелудочной железы и надпочечников, гиповитаминоз В₁, а также ряд наследственных аферментозов) важно иметь объективное представление о состоянии углеводного обмена, главным показателем которого служит содержание глюкозы в крови.

Гипергликемия – это увеличение содержания глюкозы в крови выше нормы (до 6,7 – 7,0 ммоль/л). Наблюдается обычно при следующих состояниях:

1) сахарном диабете, остром панкреатите, панкреатических циррозах (эти заболевания дают гипергликемию, связанную с недостаточностью инсулина);

2) токсическом, травматическом, механическом раздражении центральной нервной системы. Травмы, опухоли мозга, а также эпилепсия, менингит, отравления ртутью, окисью углерода, синильной кислотой, эфиром дают так называемую центральную (нервную) гипергликемию;

3) при гипефункции щитовидной железы, коры и мозгового вещества надпочечников, гипофиза (в этом случае выделяется больше гипергликемических гормонов);

4) при сильных эмоциях и психическом возбуждении;

5) после обильного приема с пищей углеводов – алиментарная гипергликемия.

Гипогликемия – это снижение содержания глюкозы в крови. Встречается при:

1) передозировке инсулина (при лечении сахарного диабета);

2) заболеваниях почек, когда нарушается процесс реабсорбции в канальцах;

3) плохом всасывании углеводов вследствие заболевания тонкого кишечника;

4) недостаточной выработке гипергликемических гормонов;

5) при гиперфункции островков Лангерганса поджелудочной железы (аденомы, гиперплазии, гипертрофии);

6) при острых и хронических гепатитах, циррозах, дистрофии печени, механической желтухе, алкогольной интоксикации, при раке печени, отравлении фосфором, бензолом, хлороформом, мышьяком;

7) после больших потерь крови;

9) при спленомегалии (стойкое увеличение селезенки) у детей;

10) при несбалансированной диете (неправильном соотношении пищевых веществ), от недоедания и голода – алиментарная гипогликемия.

Глюкозурия – повышение глюкозы в моче. Глюкозурия наблюдается при сахарном диабете, синдроме Иценко-Кушинга, акромегалии, феохромацитоме, тиреотоксикозе, инсульте, энцефалите, травмах и опухолях головного мозга, гепатитах, циррозе, инфаркте миокарда, воспалении легких. Глюкозурия наблюдается также при заболеваниях почек, связанных с нарушением реабсорбции глюкозы в почечных канальцах, пиелонефрите, гломерулонефрите, нефросклерозе, почечном диабете, раке почек. Во всех перечисленных случаях концентрация глюкозы в крови превышает верхнее значение почечного порога 9,99 ммоль/л.

В моче здорового человека глюкоза практически не выявляется. Но может обнаружиться при некоторых физиологических состояниях (физиологическая глюкозурия): алиментарная глюкозурия, после психоэмоционального напряжения, при приеме лекарств (кофеина и других).

Проверка качества усвоения знаний (конечный уровень)

а) Вопросы для защиты лабораторной работы

1. Какие методы определения глюкозы в крови вы знаете?

2. Принцип определения глюкозы в каждом из известных методов.

3. Какой из известных методов определения глюкозы является наиболее спе­цифичным?

4. Перечислите методы определения глюкозы в моче?

5. Какой метод определения глюкозы в основе экспресс анализа "глюкотест"?

6. Для диагностики каких патологий назначается анализ глюкозы в крови и мо­че?

7. Каково нормальное содержание глюкозы в крови? Моче?

8. Что такое гипергликемия? Гипогликемия? Глюкозурия?

9. Назовите причины гипергликемии.

10. Перечислите причины гипогликемии.

11. Назовите гипер- и гипогликемические гормоны.

12. В каких случаях необходимо исследование концентрации глюкозы в крови и моче?

13. Чем опасна длительная гипергликемия?

14. Назовите причины глюкозурии.

15. Рассчитайте концентрацию глюкозы в крови, если известно, что Е_О= 0,01 и Е_{СТАНДАРТА}= 0,02, концентрация глюкозы в стандартной пробе равна 10 ммоль/л.

б) Ситуационные задачи

1. Могут ли янтарная, яблочная, лимонная кислоты служить предшественниками глюкозы? Если да, то составьте схему превращения. Сколько АТФ необходимо для синтеза 1 молекулы глюкозы в каждом случае?

2. Описано два типа заболеваний. Для одного характерен дефект фосфорилазы мышц, для другого - печени. Назовите признаки этих заболеваний. Как изменится концентрация лактата в крови после физической нагрузки? Какова реакция больных на введение глюкагона?

3. При длительных физических нагрузках запасы гликогена истощаются не только в работающих, но и в неработающих мышцах. Обсудите механизм взаимосвязи обмена гликогена в этих тканях. Какой орган опосредует эту взаимосвязь?

4. Спортсмен пробежал 100-метровую дистанцию. Изменится ли содержание молочной кислоты в крови? Почему?

5. При добавлении АТФ к гомогенату мышечной ткани снизилась скорость гликолиза. Концентрация глюкозо-6-фосфата и фруктозо-6-фосфата увеличилась, а концентрация всех других метаболитов при этом снизилась. Укажите фермент, активность которого снижается при добавлении АТФ.

6. Подберите среди предложенных (А – С) подходящее изменение метаболизма углеводов для перечисленных состояний:

1) Через 1-2 часа после еды в состоянии покоя.

2) Голодание в течение 2-х суток.

3) Утром натощак (постабсорбтивное состояние).

4) В промежутках между приемами пищи.

А. В печени усиливается распад гликогена.

В. В печени усиливается синтез гликогена.

С. В печени усиливается ГНГ из глицерина и аминокислот.

7. Выберите утверждения, правильно характеризующие процесс глюконеогенеза:

а) является одним из источников глюкозы в крови;

б) регуляторные ферменты катализируют необратимые реакции;

в) ингибируется при накоплении в клетке АТФ;

г) протекает главным образом в печени, а также коре почек и слизистой тонкого кишечника;

д) обеспечивает глюкозой мозг в тех случаях, когда глюкоза в организм не поступает.

8. Сколько АТФ образуется при окислении сахарозы до углекислого газа и воды?

9. Сколько молекул АТФ нужно затратить на синтез 10 молекул глюкозы из пирувата?

Занятие № 3

1.Тема: Пентозофосфатный путь окисления глюкозы. Глюкоза крови и ее регуляция. Гетерополисахариды.

2. Форма учебного процесса: лабораторно-практическое занятие.

3. Актуальность: Знание механизмов поддержания гомеостаза глюкозы крови необ­ходимо для понимания патогенеза ряда заболеваний: сахарный диабет, стероидный диабет, феохромацитома и другие. Гетерополисахариды выполняют структурообразовательную функцию и ряд других важных функций. Материал данной темы будет широко использоваться при изучении дисциплин медицинского профиля.

4.Цель общая:

4.1.1. Изучить пути окисления глюкозы.

4.1.2. Изучить механизмы поддержания гомеостаза глюкозы крови.

4.1.3. Изучить строение и функции протеогликанов и гликопротеинов.

4.1.4. Научиться определять содержание гликопротеинов в крови и объяснять полученные результаты на основе диагностического значения

4.2. Конкретные цели:

Знать:

1. Окисление лактата.

2. Пентозофосфатный путь. Значение. Регуляция.

3. Регуляция глюкозы крови гормонами.

4. Строение и функции гетерополисахаридов.

Уметь:

1. Определять концентрацию серогликоидов в сыворотке крови.

Дата добавления: 2015-07-13