Методвказ_вки (БП). Методичні вказівки до практичних занять з біологічної та біоорганічної хімії для студентів медичного факультету

• Название: Методичні вказівки до практичних занять з біологічної та біоорганічної хімії для студентів медичного факультету
• Анкор: Методвказ_вки (БП).doc
• Дата: 08.07.2018
• Размер: 491 Kb.
• Имя файла: Методвказ_вки (БП).doc
• Тип: Методичні вказівки; #21240
• страница: 4 из 10

Література

1. 
   Гонський Я.І., Максимчук Т.П. Біохімія людини. Тернопіль: Укрмедкнига, 2001. – 736с.
   
2. 
   Губський Ю.І. Біологічна хімія. – Київ-Тернопіль: Укрмедкнига, 2000. – 508с.
   
3. 
   Гонський Я.І., Максимчук Т.П., Калинський М.І. Біохімія людини. Підручник. – Тернопіль: Укрмедкнига, 2002. – 744с.
   

Обговорено і затверджено на засіданні кафедри, протокол №1 від 28.08.2008р.

Зав. кафедрою проф. Ерстенюк А.М.

Заняття №7

Тема: регуляція ферментативних процесів.

Актуальність теми: Механізми регуляції метаболічних процесів за рахунок впливу на активність ферментів мають важливе значення в медичній практиці.

Навчальні цілі:

Знати: механізми регуляції активності ферментів.

Вміти: визначати вплив малонової кислоти на активність сукцинатдегідрогенази і трактувати одержані дані.

Самостійна позааудиторна робота

В зошитах для протоколів:

1. 
   намалюйте схему взаємодії алостеричних ферментів з субстратами, активаторами та інгібіторами.
   

2. підготуйте вихідні дані для оформлення протоколу лабораторної роботи „Визначення активності сукцинатдегідрогенази мітохондрій”.

Контрольні питання

1. 
   Поняття про алостеричний центр ферментів.
   
2. 
   Алостерична регуляція активності ферментів.
   
3. 
   Ковалентна модифікація ферментів.
   
4. 
   Регуляція шляхом обмеженого протеолізу. Проферменти (зимогени).
   
5. 
   Роль циклічних нуклеотидів в регуляції ферментативних процесів.
   
6. 
   Дія регуляторних білків-ефекторів (кальмодуліну, протеїназ).
   
7. 
   Регуляція кількості ферментів шляхом регуляції його синтезу і розпаду. Конституційні і адаптивні ферменти.
   

Самостійна аудиторна робота

1. 
   Дайте відповіді на наступні запитання за схемою:
   

Фермент Механізм регуляції

АТФ-синтаза

Глікогенсинтаза

Глікогенфосфорилаза

Пепсиноген

Хімотрипсиноген

Протеїнкіназа

Фосфодіестераза

2. Виконати лабораторну роботу „Визначення активності сукцинатдегідрогенази мітохондрій”

і захистити протокол.

Сукцинатдегідрогеназа м’язів - це залізофлавопротеїн, що каталізує окислення (дегідрування) янтарної кислоти у фумарову. Коферментом сукцинатдегідрогенази служить флавінаденіндинуклеотид (ФАД). Активність ферменту залежить від наявності в ньому вільних сульфгідрильних груп та атомів заліза.

Як джерело ферменту використовується відмита м’язева тканина. Дію цього ферменту можна виявити при додаванні до янтарної кислоти метиленової синьки або 2,6-дихлорфеноліндофенолу (синього кольору), які виступають в якості акцептора водню і, відновлюючись, перетворюються у безбарвну форму.

Принцип методу. Метод грунтується на виявленні знебарвлення 2,6-дихлорфеноліндофенолу в реакції з янтарною кислотою в присутності м’язів як джерела ферменту сукцинатдегідрогенази. Конкурентне гальмування активності цього ферменту викликає малонова кислота НООС-СН₂-СООН, яка є структурним аналогом янтарної кислоти.

Хід роботи. Свіжу м’язеву тканину (1 г) подрібнюють ножицями і розтирають в ступці з невеликою кількістю води (2-3 мл) протягом 1 хв. Одержаний гомогенат переносять на подвійний шар марлі, розміщеної на лійці, промивають водою, ставлять на фільтрувальний папір і висушують.

В три пробірки наливають по 3 мл фосфатного буферу (рН 7,4) і поміщають в них по 0,1г м’язевого гомогенату. Потім в дослідну пробірку додають 5 крапель 3% р-ну янтарної кислоти і для нейтралізації 5 крапель 0,1н р-ну їдкого натрію, а в контрольну - 10 крапель дистильованої води. В третю пробірку додають 5 крапель 3% р-ну малонової кислоти, 5 крапель 3% р-ну янтарної кислоти і 5 крапель 0,1н р-ну їдкого натрію. У всі пробірки доливають по 1 мл 0,001 н р-ну дихлорфеноліндофенолу і вміст їх добре перемішують. Проби ставлять в термостат при 37^оС на 40 хв. Відмічають знебарвлення вмісту в першій пробірці і порівнюють її з контролем і пробіркою, де знаходився конкурентний інгібітор сукцинатдегідрогенази - малонова кислота. Час знебарвлення 2,6-дихлорфеноліндофенолу в присутності янтарної кислоти характеризує активність сукцинатдегідрогенази.

Література

1. 
   Гонський Я.І., Максимчук Т.П. Біохімія людини. Тернопіль: Укрмедкнига, 2001. – 736с.
   
2. 
   Губський Ю.І. Біологічна хімія. – Київ-Тернопіль: Укрмедкнига, 2000. – 508с.
   
3. 
   Гонський Я.І., Максимчук Т.П., Калинський М.І. Біохімія людини. Підручник. – Тернопіль: Укрмедкнига, 2002. – 744с.
   

Обговорено і затверджено на засіданні кафедри, протокол №1 від 28.08.2008р.

Зав. кафедрою проф. Ерстенюк А.М.

Заняття №8

Тема: МЕДИЧНА ЕНЗИМОЛОГІЯ: ЕНЗИМОДІАГНОСТИКА, ЕНЗИМОПАТОЛОГІЯ, ЕНЗИМОТЕРАПІЯ.

Актуальність теми: Знання причин ензимопатологій необхідне для своєчасної діагностики і лікування таких захворювань. Використання діагностичних ферментативних методів і застосування ензимів з лікувальною метою має важливе значення в практичній діяльності лікаря.

Навчальні цілі:

Знати: Причини виникнення ензимопатологій, принципи визначення ферментів у біологічних рідинах, використання ферментів з діагностичною і лікувальною метою.

Вміти: Визначати активність ферментів у біологічних рідинах і давати клініко-діагностичну оцінку одержаним результатам.

Самостійна позааудиторна робота

В зошитах для протоколів:

1. наведіть приклади з ензимотерапії, ензимодіагностики і ензимопатології.

2. підготуйте вихідні дані для оформлення протоколу лабораторної роботи “Визначення активності амілази (діастази) сечі методом Вольгемута”.

Контрольні питання

1. 
   Основні аспекти сучасної ензимодіагностики.
   
2. 
   Розподіл ферментів у організмі: клітинні, секреторні, екскреторні ферменти.
   
3. 
   Ізоферменти, їх значення в ензимодіагностиці.
   
4. 
   Ензимопатології, ензимопатії.
   
5. 
   Ензимотерапія, застосування ферментів в клінічній практиці.
   
6. 
   Інгібітори ферментів як лікарські середники.
   

Самостійна аудиторна робота

І. Дайте відповіді на поставлені запитання:

1. В сечі новонародженої дитини виявлена фенілпіровиноградна кислота. Назвіть патологію і вкажіть причину, з якою пов’язана поява цього компоненту в сечі

2. Підвищена активність ЛДГ є характерною для хвороб серця, печінки, нирок. Яке додаткове біохімічне дослідження потрібно провести для уточнення діагнозу?

3. У хворого в сечі підвищена амілазна активність і виявлено наявність трипсину, в крові підвищена амілазна активність. Про патологію якого органу це свідчить?

4. Назвіть специфічні ферменти для:

підшлункової залози, печінки, міокарду, шлунку.

ІІ. Виконати лабораторну роботу “Визначення активності амілази (діастази) сечі методом Вольгемута”

і захистити протокол.

Принцип методу. Метод грунтується на визначенні мінімальної кількості ферменту, яка здатна розщепити певну кількість субстрату. Умовно за одиницю активності амілази сечі приймають кількість мілілітрів 0,1% р-ну крохмалю, яку може розщепити 1 мл нерозведеної сечі при температурі 45^оС за 15 хв. В нормі - 16-64 одиниць.

Хід роботи. У 8 пробірок наливають по 1 мл 0,85% хлориду натрію. У першу пробірку додають 1 мл сечі, перемішують і переносять 1 мл суміші в другу пробірку. Так само перемішують вміст другої пробірки і переносять 1 мл суміші в третю і т. д. Отримують ряд розведень, де концентрація ферменту в кожній наступній пробірці в два рази менша, ніж у попередній. З останньої пробірки 1 мл суміші виливають для вирівнювання об’ємів.

Далі у кожну пробірку наливають по 2 мл розчину крохмалю, добре перемішують і ставлять на 15 хв у водяну баню при температурі 45^оС. Після цього пробірки охолоджують проточною водою і в кожній проробляють реакцію з йодом. Відмічають останню пробірку з жовтим забарвленням, де гідроліз крохмалю пройшов повністю і розраховують активність амілази сечі.

Наприклад: 1/8 мл сечі розщепила 2 мл 0,1% р-н

1 мл сечі ------------------------------”Х”.

1 х 2 х 8

Активність амілази Х= ----------- = 16 мл 0,1% розчину крохмалю.

1

Отже, Д (діастаза) 45^оС/15 = 16 од.
Клініко-діагностичне значення

Визначення активності α-амілази сечі широко використовується в клінічній практиці з метою діагностики захворювань підшлункової залози. При гострих панкреатитах амілазна активність сечі і сироватки крові зростає в 10-30 разів, особливо в першу добу, потім поступово повертається до норми. При нирковій недостатності амілаза сечі відсутня.
Література

1. 
   Гонський Я.І., Максимчук Т.П. Біохімія людини. Тернопіль: Укрмедкнига, 2001. – 736с.
   
2. 
   Губський Ю.І. Біологічна хімія. – Київ-Тернопіль: Укрмедкнига, 2000. – 508с.
   
3. 
   Гонський Я.І., Максимчук Т.П., Калинський М.І. Біохімія людини. Підручник. – Тернопіль: Укрмедкнига, 2002. – 744с.
   

Обговорено і затверджено на засіданні кафедри, протокол №1 від 28.08.2008р.

Зав. кафедрою проф. Ерстенюк А.М.
ЗАНЯТТЯ № 9

ТЕМА: ВСТУП ДО ОБМІНУ РЕЧОВИН ТА ЕНЕРГІЇ.

Актуальність теми: Обмін речовин та енергії є однією з основних характерних ознак живих організмів. Порушення обміну речовин та енергії лежать в основі розвитку любого патологічного процесу, а їх корекція є основою лікування.

Навчальні цілі:

Знати: характерні закономірності обміну речовин та енергії.

Вміти: визначати енергетичну цінність харчових продуктів.

Самостійна позааудиторна робота

В зошитах для протоколів:

1. 
   написати структурну формулу АТФ.
   
2. 
   поділити нижче перечислені біомолекули: глюкоза, білок, стеаринова кислота, глікоген, гліцерол, холестерол, сахароза, нуклеїнова кислота, амінокислота, піровиноградна кислота, аскорбінова кислота, крохмаль, сахароза, фруктоза, нуклеотид, азотиста основа, АТФ, АМФ, жир, фосфоліпід, пептид на
   

1)низькомолекулярні, 2)середньо молекулярні, 3)високомолекулярні.

Контрольні питання

1. 
   Метаболізм, анаболізм та катаболізм. Метаболічні шляхи.
   
2. 
   Перетворення енергії у живих організмах. Екзергонічні та ендергонічні процеси.
   
3. 
   Макроергічні сполуки. АТФ-АДФ цикл. Інтенсивність енергетичного обміну в організмі.
   
4. 
   Стадії катаболізму основних біомолекул.
   
5. 
   Особливості анаболізму в організмі людини. Незамінні речовини.
   

Самостійна аудиторна робота

А. Виконати вправи.

І. Порівняльна характеристика процесів метаболізму.

Дати визначення поняттям:	Катаболізм - Катаболічний шлях -	Анаболізм - Анаболічний шлях -
Вказати:
Вихідні речовини
Кінцеві продукти
Ключові реакції
Зміну рівня вільної енергії
Пояснити як утворені назви метаболічних шляхів і навести їх приклади

1І. Основи біоенергетики.

1. 
   Дати визначення поняттям: загальна, вільна і зв’язана енергії системи. Написати рівняння, яке зв’язує їх.
   
2. 
   Порівняти ендергонічні та екзергонічні реакції (процеси).
   

	Екзергонічні	Ендергонічні
Зміна вільної енергії (ΔG)
Умови перебігу
Для яких метаболічних шляхів характерні

3. Макроергічні сполуки.

а) Дати визначення макроергічним зв’язкам і сполукам;

б) Навести приклади макроергічних сполук, крім АТФ;

в) На формулі молекули АТФ показати макроергічні зв’язки;

г) Які фактори забезпечують макроергічні властивості молекули АТФ?

д) Скільки становить ΔG реакції гідролізу АТФ у стандартних та фізіологічних умовах? Чим пояснюється різниця?

4.Зобразити схематично енергетичний цикл (АТФ-АДФ-цикл); вказати шляхи використання енергії АТФ в організмі людини.

5.Інтенсивність енергетичного обміну.

Енергетичні витрати чоловіка склали приблизно 2500 ккал за добу. Розраховано, що така кількість вільної енергії утворюється при розпаді до АДФ і Фн приблизно 65 кг АТФ. Але загальний вміст АТФ у тканинах організму людини складає 50-100 г (0,1- 0,2 моля). Пояснити, яким чином така мала кількість АТФ може забезпечити всі енергетичні потреби людини.

6.Фізичне навантаження.

При інтенсивній фізичній роботі швидкість утилізації АТФ може досягнути 0,5 кг/хв. У скільки раз при цьому зросте швидкість утилізації АТФ?

7. Істотні порушення енергетичного обміну внаслідок різноманітних причин всього за декілька хвилин зумовлюють клітинну смерть, хоч запас в організмі жирів і вуглеводів може бути великим. Як пояснити ці факти?

ІІІ. Стадії катаболізму та анаболізму.

1. 
   Складіть загальну схему катаболізму вуглеводів (В), жирів (Ж) і білків (Б).
   
2. 
   Вкажіть енергетичні зміни під час 1-ї, 2-ї та 3-ї стадій катаболізму В, Ж, Б.
   
3. 
   Які речовини є спільними проміжними продуктами катаболізму і одночасно вихідними субстратами для синтезу різних речовин, а, отже, займають центральне місце в обміні речовин?
   
4. 
   При розпаді яких речовин (Б, Ж, В) АТФ утворюється під час 2-ї стадії? Як цей механізм утворення АТФ називається і чи потребує він використання кисню?
   
5. 
   Який основний спосіб утворення АТФ в організмі людини?
   
6. 
   Заповніть таблицю:
   

Спосіб катаболізму	Анаеробний розпад	Аеробний розпад
Які речовини (В,Ж,Б)?
В яких тканинах і при яких умовах?
Який спосіб утворення АТФ?

7.Доповніть схему катаболізму в організмі людини анаболічними шляхами.

Чим відрізняються процеси анаболізму в організмах людини, тварин, рослин і бактерій?

Що означає замінні та незамінні для організму людини речовини? Перечислити групи незамінних речовин.

Література

1. 
   Гонський Я.І., Максимчук Т.П. Біохімія людини. Тернопіль: Укрмедкнига, 2001. – 736с.
   
2. 
   Губський Ю.І. Біологічна хімія. – Київ-Тернопіль: Укрмедкнига, 2000. – 508с.
   
3. 
   Гонський Я.І., Максимчук Т.П., Калинський М.І. Біохімія людини. Підручник. – Тернопіль: Укрмедкнига, 2002. – 744с.
   

Обговорено і затверджено на засіданні кафедри, протокол №1 від 28.08.2008р.

Зав. кафедрою проф. Ерстенюк А.М.

Заняття № 10

Тема: Тканинне дихання.

Актуальність теми: Енергетичні потреби організму забезпечуються за рахунок енергії, яка вивільняється у процесі тканинного (клітинного) дихання. Порушення цього процесу внаслідок цілого ряду причин зумовлює гіпоенергетичний стан, що є одним із патогенетичних механізмів багатьох хвороб.

Навчальнi цiлi:

Знати:структуру компонентів дихального ланцюга, механізм переносу електронів і протонів.

Вмiти: визначати та оцінювати функціональний стан тканинного дихання.