Кількісне визначення сечовини та амоніаку в біологічних рідинах

Завдання 1. Визначити вміст сечовини у сироватці крові.

Принцип. Сечовина у присутності тіосемікарбазиду і солей феруму в сильно кислому середовищі здатна утворювати з діацетилмонооксимом сполуку рожево-червоного кольору, інтенсивність забарвлення якої пропорційна вмісту сечовини в дослідній рідині.

Хід роботи. Визначення проводиться у пробірках, які заповнюють відповідно до схеми.

	Дослідна проба	Калібру-вальна проба	Холоста проба
Сироватка крові (мл)	0,01
Калібрувальний (еталонний) розчин сечовини (16,65 ммоль/л) (мл)		0,01
Дистильована вода (мл)			0,01
Робочий розчин для кольорової реакції (діацетилмонооксим, тіосемікарбазид, хлорне залізо, сульфатна кислота) (мл)	2,0	2,0	2,0

Пробірки закривають кришечками з алюмінієвої фольги і нагрівають точно 10 хв у киплячій водяній бані; охолоджують 2-3 хв в струмені холодної води і протягом 15 хв фотометрують в 1 см кюветі при довжині хвилі 490-540 нм. Вміст сечовини (Х) у ммоль/л у сироватці крові розраховують за формулою: Х = (Е_досл.∙16,65)/Е_ст., де Е_досл.- екстинкція дослідної проби; 16,65 – концентрація сечовини в стандартній пробі (ммоль/л); Е_ст. – екстинкція стандартної проби.

Завдання 2. Визначити вміст сечовини у сечі.

Принцип. Той же.

Хід роботи. Для аналізу використовують 0,1 мл зібраної за добу, профільтрованої та розведеної в 25 разів сечі і 0,1 мл стандартного розчину сечовини. Обробляють ці проби так, як й сироватку крові. Вміст сечовини (У) у ммоль/добу в сечі розраховують за формулою:

У=(Е_досл.∙V∙25∙1,665)/(Е_ст.∙0,1∙1000), де Е_досл.- екстинкція дослідної про-би; V – об’єм добової сечі; 1,665 – концентрація сечовини в 0,1 мл стандартної проби (мкмоль); 0,1 – об’єм сечі, взятий для дослідження (мл); Е_ст. – екстинкція стандартної проби; 1000 – коефіцієнт перерахунку мкмоль у ммоль; 25 - розведення.

Завдання 3. Визначити вміст сечовини в сироватці крові експрес-методом за допомогою «Уреатесту».

Принцип. Метод базується на здатності уреази розщеплювати сечовину з утворенням амоніаку, який забарвлює смужку реактивного хромато-графічного паперу в блакитний колір. Висота забарвленої зони пропорційна концентрації сечовини, яку розраховують за калібрувальним графіком.

Хід роботи. Сироватку крові розводять водою у співвідношенні 1:1. На насичену уреазою паперову смужку в 3 мм від червоної парафінової смужки наносять за допомогою спеціальної піпетки 0,03 мл розведеної сироватки крові. Смужку негайно поміщають у чисту суху пробірку, герметично закривають пробкою і ставлять у термостат при 37°С. Через 20 хв смужку видаляють, вимірюють висоту зони, яка забарвлюється в блакитний колір. За калібрувальною шкалою, що входить до набору «Уреатест», знаходять концентрацію сечовини в сироватці крові.

Завдання 4. Визначити вміст амоніаку в сечі.

Принцип. Метод базується на взаємодії солей амонію з формальдегідом, у результаті чого утворюється гексаметилентетрамін (уротропін) і вивільнюється еквівалентна кількості амоніаку кількість кислоти, яку відтитровують розчином основи.

Хід роботи. У колбу наливають 10 мл сечі, додають 1-2 краплі фенолфталеїну і нейтралізують 0,1 М розчином натрію гідроксиду. Додають рівний об’єм свіжо нейтралізованого розчину формальдегіду. Унаслідок виділення кислоти рожеве забарвлення зникає. Суміш титрують 0,1 М розчином натрію гідроксиду до появи рожевого забарвлення. За об’ємом основи, витраченої на титрування, розраховують вміст амоніаку (Z) в г у добовій сечі за формулою: Z = (а∙0,0017∙D)/10, де а – об’єм основи, витраченої на титрування, мл; 0,0017 – кількість амоніаку, що відповідає 1 мл 0,1 М розчину натрію гідроксиду (титр амоніаку) (г); D – добова кількість сечі (мл); 10 – кількість сечі для аналізу (мл).

Клініко-діагностичне значення. Нормальний вміст сечовини в крові коливається в межах 3,3-8,3 ммоль/л. Близько 75% сечовини виділяється із сечею. Концентрація сечовини в крові залежить від інтенсивності її синтезу і виділення. Визначення сечовини є важливим діагностичним тестом, який характеризує не тільки стан білкового обміну, а й функціональний стан нирок та печінки. Збільшення концентрації сечовини в крові (уремія) відмічається при хворобах нирок (порушенні їх видільної функції), посиленому розпаді білків, надмірному білковому харчуванні, у випадку зневоднення організму (відносна азотемія), при отруєнні фосфором. Зниження рівня сечовини в крові і виділення її із сечею спостерігається при захворюваннях печінки (гепатодистрофія, цироз, гепатит), вагітності, а також при спадкових дефектах ферментів уреогенезу. За цих умов спостерігається збільшення вмісту в крові амоніаку – гіперамоніємія. Симптоми гіперамоніємії (нудота, блювання, запаморочення, судоми, втрата свідомості, набряк мозку у важких випадках) є проявом впливу амоніаку на ЦНС. Збільшення виведення амоніаку із сечою спостерігається також при різноманітних процесах, що супроводжуються ацидозом, лихоманках, діабеті; кількість амоніаку в сечі при діабетному ацидозі перевищує нормальні показники більш ніж у 50 разів. Виділення амоніаку з сечею зменшується при деяких захворюваннях, що супроводжуються алкалозом (паратиреотропна і дитяча тетанія, епілепсія, значна фосфатурія), а також при надходженні до організму лугів.

ЛІТЕРАТУРА

1. Губський Ю.І. Біологічна хімія / Ю. І. Губський. – Київ-Тернопіль: Укрмедкнига, 2000. – С. 242-247.

2. Губський Ю.І. Біологічна хімія: підручник / Ю. І. Губський. – Київ-Вінниця: Нова книга, 2007. – С. 295-300.

3. Біохімія людини: підручник / Я.І. Гонський, Т.П Максимчук., М.І Калинський. – Тернопіль: Укрмедкнига, 2002. – С. 413-419.

4. Біологічна хімія / Л.М Вороніна та ін. – Харків: Основа, 2000.– С. 341-346.

5. Березов Т.Т. Биологическая химия / Т.Т Березов, Б.Ф.Коровкин. – М.: Медицина, 1998. – С. 446-451.

6. Биохимия: учебник / под ред. Е.С. Северина. – М.: ГЭОТАР-МЕД, 2003. – С. 476-489.

7. Николаев А.Я. Биологическая химия / А.Я. Николаев. – М.: ООО Мед. информ.аг-во, 1998. – С. 319-323.

8. Практикум з біологічної хімії / Д.П. Бойків, О.Л. Іванків, Л.І. Коби-лянська та ін.; за ред. О.Я. Склярова. – К.: Здоров’я, 2002. – С.146-167.

9. Лабораторні та семінарські заняття з біологічної хімії: Навч. посібник для студентів вищих навч. закл. / Л.М. Вороніна, В.Ф. Десенко, А.Л. Загайко та ін. – Х.: Вид-во НФаУ; Оригінал, 2004. – С. 202-206.

ЗМІСТОВИЙ МОДУЛЬ 11

ЗАНЯТТЯ 5 (2 години)

Тема: Специфічний обмін амінокислот. Шляхи обміну безнітро-генового залишку амінокислот; зв'язок з циклом Кребса. Глікогенні та кетогенні амінокислоти. Обмін фенілаланіну, тирозину та триптофану.

Актуальність. Проміжний метаболізм амінокислот включає різні процеси: анаболічні (біосинтез білків, пептидів, замінних амінокислот, вуглеводів, ліпідів, кетонових тіл), катаболічні (розпад до кінцевих продуктів), а також специфічні перетворення, що супроводжуються утворенням біологічно активних сполук. Для розуміння цих процесів важливе значення має цикл трикарбонових кислот у перетворенні безнітрогенових залишків амінокислот. Вивчення специфічних реакцій перетворення фенілаланіну, тирозину, триптофану є вельми необхідним для глибокого розуміння патогенезу захворювань (фенілкетонурії, алкаптонурії, альбінізму та ін.), пов’язаних з порушенням цих реакцій.

Мета. Ознайомитися з шляхами обміну безнітрогенового залишку амінокислот, зв’язком з циклом Кребса; вміти довести глікогенні та кетогенні властивості амінокислот на конкретних реакціях. Вивчити обмін фенілаланіну, тирозину та триптофану, можливі порушення та засоби корекції. Ознайомитися з якісною реакцією на фенілпіровиноградну кислоту в сечі та її клініко-біохімічним значенням.

ЗАВДАННЯ ДЛЯ САМОСТІЙНОЇ РОБОТИ

ПІД ЧАС ПІДГОТОВКИ ДО ЗАНЯТТЯ

ТЕОРЕТИЧНІ ПИТАННЯ

1. Схема шляхів обміну безнітрогенового залишку амінокислот в організмі, зв'язок з циклом Кребса.

2. Глікогенні амінокислоти, їх формули. Довести, що глутамат, аспартат та аланін є глікогенними амінокислотами. Фізіологічне значення та регуляція процесів глюконеогенезу з амінокислот.

3. Кетогенні амінокислоти, їх формули. Довести, що лейцин є кетогенною амінокислотою.

4. Довести, що фенілаланін та тирозин є гліко-кетогенними амінокислотами.

5. Біологічно активні речовини, що утворюються з амінокислот фенілаланіну та тирозину, їх роль в організмі.

6. Біологічно активні речовини, що утворюються з амінокислоти триптофан, їх роль в організмі.

7. Порушення обміну фенілаланіну та тирозину, шляхи корекції.

8. Порушення обміну триптофану, шляхи корекції.

ТЕСТОВІ ЗАВДАННЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЮ

1. У сечі пацієнта визначена фенілпіровиноградна кислота. Укажіть, наслідком порушення якого обміну це зумовлено?

А. Фосфорно-кальцієвого.	С. Обміну амінокислот.
В. Ліпідного.	D. Вуглеводного. Е. Водно-сольового.

2. Укажіть фермент, спадковий дефект якого є причиною фенілкетонурії.

А. Тирозиназа.	D. Гексокіназа.
В. Аспартатамінотрансфераза.	Е. Піруватдекарбоксилаза.
С. Фенілаланінгідроксилаза.

3. Після обробки сечі немовляти розчином FeCl₃ з’являється зелене забарвлення. Порушення обміну якої амінокислоти спостерігається?

А. Гістидину. В. Цистеїну. С. Фенілаланіну. D. Глутаміну. Е. Лізину.

4. Альбіноси не переносять вплив сонця, у них швидко з’являються опіки. Укажіть порушення метаболізму, яке лежить в основі цього явища.

А. Руйнування меланіну. В. Порушення транспорту холестерину. С. Відсутність тирозинази.

D. Порушення гідроксилу- вання серину. Е. Руйнування вітаміну Д3.

5. У дитини, 6 місяців, спостерігається порушення моторного та психічного розвитку, посвітління волосся, шкіри, райдужної оболонки очей, позитивна проба Фелінга. Яке захворювання у дитини?

А. Альбінізм. С. Фенілкетонурія.	Е. Алкаптонурія.
В. Хвороба Дауна. D. Галактоземія.

6. При поразках кишечнику злоякісними карциномами приблизно 60% триптофану окислюється за серотоніновим шляхом. В якому вітаміні збільшується потреба організму при цьому стані?

А. Фолієва кислота. С. Піридоксин.	Е. Нікотинова кислота.
В. Пантотенова кислота. D. Рибофлавін.

7. Порушення обміну якої амінокислоти спостерігається при альбінізмі?

А. Глутамату. С. Метіоніну.	Е. Тирозину.
В. Триптофану. D. Гістидину.

8. У хворого встановлений діагноз - алкаптонурія. Дефіцитом якого ферменту зумовлена ця патологія?

А. Фенілаланінгідроксилази.	D. Моноаміноксидази.
В. Тирозинази.	Е. Оксидази гомогентизинової кислоти.
С. Тироксингідроксилази.

9. При дії УФ-променів у людини темнішає шкіра, що є захисною реакцією. Яка речовина синтезується у клітинах за дії вказаного фактору?

А. Тирозин. В. Фенілаланін. С. Триптофан. D. Вітамін Д. Е. Меланін.

10. У сечі дитини виявлено підвищений вміст гомогентизинової кислоти. Сеча на повітрі темнішає. Для якої патології це характерно?

А. Цистинурії. С. Альбінізму.	Е. Аміноацидурії.
В. Фенілкетонурії. D. Алкаптонурії.

11. У крові хворого раком сечового міхура підвищений вміст серотоніну та оксиантранілової кислоти. З порушенням обміну якої амінокислоти це пов’язано?

А. Фенілаланіну. С. Тирозину.	Е. Аланіну.
В. Триптофану. D. Гістидину.

12. При одній з форм природженої патології спостерігається гальмування перетворення фенілаланіну на тирозин. Біохімічною ознакою хвороби є накопичення в організмі деяких органічних кислот, у тому числі:

А. Фенілпировіноградної. С. Пировіноградної.	Е. Глутамінової.
В. Аспарагінової. D. Молочної.

13. Цикл трикарбонових кислот виконує важливу роль в реалізації глюко-пластичного ефекту амінокислот. Це зумовлено обов’язковим перетворенням їх безнітрогенових залишків на:

А. Цитрат. В. Сукцинат. С. Малат. D. Оксалоацетат. Е. Фумарат.

14. При повторній дії УФ-променів шкіра темнішає внаслідок синтезу меланіну, що захищає клітини від пошкодження. Основним механізмом включення цього захисту є:

А. Активація тирозинази.

В. Пригнічення тирозинази.

С. Активація оксидази гомогентизинової кислоти.

D. Пригнічення оксидази гомогентизинової кислоти.

Е. Пригнічення фенілаланінгідроксилази.

15. Яка біологічно активна сполука утворюється у процесі перетворення триптофану?

А. Кортикостерон. В. Тироксин. С. Серотонін. D. Гістамін. Е. Адреналін

16. Яка амінокислота утворюється при окисненні фенілаланіну?

А. Серин. В. Триптофан. С. Аланін. D. Тирозин. Е. Глутамін.

ПРАКТИЧНА РОБОТА

Якісна реакція на фенілпіровиноградну кислоту у сечі (проба Фелінга)

Принцип. Фенілпіровиноградна кислота утворює з іонами трьохва-лентного феруму комплексну сполуку, забарвлену в синьо-зелений колір.

Хід роботи. До 2 мл свіжо відфільтрованої сечі додають 8-10 крапель 10% розчину феруму хлориду. За наявності в сечі фенілпіровиноградної кислоти через 30-60 с з’являється синьо-зелене забарвлення, яке поступово бліднішає та вицвітає через 5-30 хв залежно від концентрації фенілпіровиноградної кислоти в сечі. Цю пробу можна робити на фільтрувальному папері, смужку якого змочують сечею, висушують й наносять краплю 10% розчину феруму хлориду. Позитивна проба дає синьо-зелене забарвлення.

Клініко-діагностичне значення. Діагностичним критерієм фенілкетонурії (фенілпіровиноградної олігофренії) є підвищений вміст фенілаланіну в крові й наявність фенілпіровиноградної кислоти в сечі.

ід роботи.ноградна кислота утворює з іонами тривалентного феруму комплексну сполуку, забарвлену в синьо-зелений колір.

ЛІТЕРАТУРА

1. Губський Ю.І. Біологічна хімія / Ю. І. Губський. – Київ-Тернопіль: Укрмедкнига, 2000. – С. 248-250, 260-263.

2. Губський Ю.І. Біологічна хімія: підручник / Ю. І. Губський. – Київ-Вінниця: Нова книга, 2007. – С. 301-303, 314-317.

3. Біохімія людини: підручник / Я.І. Гонський, Т.П Максимчук., М.І Калинський. – Тернопіль: Укрмедкнига, 2002. – С. 411-412, 426-428, 431.

4. Березов Т.Т. Биологическая химия / Т.Т Березов, Б.Ф.Коровкин. – М.: Медицина, 1998. – С. 440, 456-459.

5. Биохимия: учебник / под ред. Е.С. Северина. – М.: ГЭОТАР-МЕД, 2003. – С. 490-491, 504-512.

6. Николаев А.Я. Биологическая химия / А.Я. Николаев. – М.: ООО Мед. информ.аг-во, 1998. – С. 313-314, 331-334,

7. Практикум з біологічної хімії / Д.П. Бойків, О.Л. Іванків, Л.І. Коби-лянська та ін.; за ред. О.Я. Склярова. – К.: Здоров’я, 2002. – С.146-167.

ЗМІСТОВИЙ МОДУЛЬ 11

ЗАНЯТТЯ 6 (2 години)

Тема: Специфічний обмін амінокислот. Обмін гліцину та серину, аргініну, метіоніну та цистеїну, дикарбонових амінокислот та амінокислот з розгалуженим вуглеводневим ланцюгом. Глутатіон як продукт обміну гліцину, глутамату та цистеїну. Оксид азоту як продукт обміну аргініну. Креатин як продукт обміну аргініну, гліцину та метіоніну. Визначення вмісту креатину та креатиніну в біологічних рідинах.

Актуальність. Крім загальних шляхів обміну амінокислот в тканинах існують індивідуальні шляхи їх перетворення. Деякі з них хоч й мають у кількісному відношенні другорядне значення, але продукти реакцій виконують важливу, а іноді й провідну роль у процесах життєдіяльності організму. Вивчення специфічних реакцій перетворення амінокислот є необхідним для майбутніх лікарів для більш глибокого розуміння патогенезу захворювань, пов’язаних з їх порушенням.

Мета. Ознайомитися зі специфічними шляхами перетворення гліцину та серину, аргініну, метіоніну та цистеїну, дикарбонових амінокислот та амінокислот з розгалуженим вуглеводневим ланцюгом. Визначити роль трипептиду глутатіону, оксиду азоту та інших біологічно активних речовин, що утворюються в метаболічних шляхах зазначених амінокислот. Вивчити обмін креатину в організмі: реакції, ферменти, порушення. Ознайомитися з методами кількісного визначення креатиніну в біологічних рідинах та їх клініко-біохімічним значенням.

ЗАВДАННЯ ДЛЯ САМОСТІЙНОЇ РОБОТИ

ПІД ЧАС ПІДГОТОВКИ ДО ЗАНЯТТЯ

ТЕОРЕТИЧНІ ПИТАННЯ

1. Схема шляхів обміну гліцину та серину.

2. Глутатіон як продукт обміну гліцину, глутамату, цистеїну; його роль.

3. Схема шляхів обміну аргініну. Оксид азоту як продукт обміну аргініну, його роль в організмі.

4. Схема шляхів обміну сірковмісних амінокислот.

5. Схема шляхів обміну дикарбонових амінокислот.

6. Схема шляхів обміну валіну, лейцину, ізолейцину. Хвороба «кленового сиропу».

7. Синтез креатину, його роль в організмі.

8. Обмін креатину. Креатинфосфокіназа: ізоформи, клініко-діагнос-тичне значення визначення у сироватці крові, сечі. Порушення.

9. Спадкові порушення обміну амінокислот та біохімічні методи їх визначення, можливість корекції.

ТЕСТОВІ ЗАВДАННЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЮ

1. У юнака, 18 років, діагностували м’язову дистрофію. Підвищення рівня якої речовини у сироватці крові є найбільш вірогідним при даній патології?

А. Міоглобіну. В. Міозину. С. Креатину. D. Лактату. Е. Аланіну.

2. В крові хворого виявлено значне підвищення активності МВ-форми креатинфосфокінази. Назвіть можливу патологію.

А. Гепатит. С. Ревматизм.	Е. Холецистит.
В. Інфаркт міокарду. D. Панкреатит.

3. При обмiнi окремих амiнокислот утворюються рiзнi гормони й медiатори. При обмiнi якої з перелічених амінокислот утворюється газоподiбний медiатор NO?

А. Метіонін. В. Лейцин. С. Гліцин. D. Аргінін. Е. Серин.

4. Хворий, 13 років, скаржиться на загальну слабкість,запаморочення, швидку втому. При обстеженні в крові та сечі виявлено високу концентрацію валіну, ізолейцину, лейцину. Сеча має специфічний запах. Що може бути причиною такого стану?

А. Гістидинемія. С. Алкаптонурія. В. Хвороба Аддісона. D. Фенілкетонурія.

Е. Хвороба «кленового сиропу».

5. Вiдомо понад 20 спадкоємних порушень обмiну амiнокислот, загальною ознакою яких є:

А. Гіперамоніємія. В. Альбінізм. С. Креатинурія.

D. Сечокам’яна хвороба. Е. Порушення розвитку та функцій головного мозку.

6. Назвіть пептид, в утворенні якого бере участь γ-карбоксильна група глутамінової кислоти.

А. Вазопресин. В. Карнозин. С. Ансерин. D. Окситоцин. Е. Глутатіон.

7. У хворого виявлено підвищення вмісту сечовини та креатиніну в крові і зниження в сечі. Назвіть можливу причину такого стану?

А. Захворювання нирок.

В. Захворювання печінки.

С. Захворювання м’язів.

D. Порушення зв’язування, транспорту та екскреції амоніаку з сечею.

Е. Порушення кислотно-лужного стану в організмі.

8. У хворого, 32 роки, виявлено ожиріння, некротичні зміни в печінці, недостатність наднирників, низькій рівень в крові фосфоліпідів, холіну, адреналіну. Найбільш ймовірною причиною виникнення цього стану є дефіцит: А. Аланіну. В. Метіоніну. С. Валіну. D. Аргініну. Е. Гліцину.

9. Метильні групи використовуються в організмі для синтезу таких важливих сполук як креатин, холін, адреналін та інших. Джерелом цих груп є одна з незамінних амінокислот:

А. Валін. В. Гліцин. С. Метіонін. D. Цистеїн. Е. Аргінін.

10. У хворого, 57 років, виявлено ішемічну хворобу серця, артеріальний та венозний тромбози, нервово-психічні розлади, ниркову недостатність, вміст гомоцистеїну в крові в 3,5 разів вище норми (норма – менш 10 ммоль/л). У хворого ймовірно:

А. Хвороба Хартнупа. С. Гіпергомоцистеїнемія. В. Альбінізм. D. Алкаптонурія.

Е. Фенілкетонурія.

ПРАКТИЧНА РОБОТА

Дата добавления: 2015-04-30