СИТУАЦИОННЫЕ ЗАДАЧИ ПО БИОХИМИИ ДЛЯ СТУДЕНТОВ ЛЕЧЕБНОГО ФАКУЛЬТЕТА
ЗАДАЧА №1
У лиц, длительное время употребляющих этанол, развивается цирроз печени и появляются отеки.
Какова причина развития отеков?
Какие функции выполняют альбумины?
Что такое домены и какова их роль в формировании белков?
Какие методы используются для определения альбуминов?
Как меняется соотношение белковых фракций крови при разных заболеваниях?
Эталон ответа
При циррозе печени нарушается ее блокинезирующая функция, вследствие чего в крови снижается содержание альбуминов. Вода, которая в норме связывается с альбуминами, задерживается в тканях, что приводит к развитию отеков.
Альбумины: 1)регулируют онкотическое давление в крови и осмотическое давление в тканях
2) осуществляют транспортную функцию, перенося в крови свободные жирные кислоты, билирубин, Са2+, лекарственные вещества
3) связывают ионы металлов с переменной валентоностью (Zn, Cu, Fe), препятствуя тем самым образованию активных форм О2.
Доменами называются структурно и функционально обособленные участки белковой молекулы. Многие белки имеют домены, для выполнения определенных функций (альбумины, фибронектин, ламинин и др.)
Широко используются колориметрический метод с биуретовым реактивом.
При остром воспалении -глобулины повышаются, а при иммунодефиците – снижаются. Альбумины понижаются при циррозе печени, гломерулонефритах, голодании. - и -глобулины увеличиваются при атеросклерозе, ишемической болезни сердца и других видах патологии.
ЗАДАЧА №2
Кофеин повышает секрецию соляной кислоты обкладочными клетками слизистой оболочки желудка.
Какова биологическая роль HCl?
Откуда поступают ионы для образования HCl в обкладочных клетках желудка?
Каким образом происходит регуляция синтеза HCl?
Какой механизм обеспечивает передачу сигнала, активирующего синтез HCl?
Какой фермен инактивирует вторичный посредник?
Эталон ответа
HCl выполняет в организме следующие функции: 1) осуществляет превращение пепсиногена в активный пепсин; 2) создает рН опт. Для действия пепсина (1,5-2,0); 3) осуществляет денатурацию пищевых белков, подготавливая субстраты для действия пепсина; 4) осуществляет антибактериальную защиту содержимого желудка; 5) способствует всасыванию железа и витамина В12, способствуя гемопоэзу; 6) стимулирует выработку энтероцитами гормонов, регулирующих процессы пищеварения
Ионы хлора поступают из плазмы крови в обмен на бикарбонат, а протоны образуются в результате карбоангидразной реакции при диссоциации угольной кислоты.
Синтез HCl в желудке активируется гистамином по аденилатциклазному механизму
Активация карбоангидразы осуществляется путем фосфорилирования карбоангидразы под действием активированной цАМФ протеинкиназы
Фосфодиэстераза
ЗАДАЧА №3
У больного врожденная гемолитическая анемия, обусловленная высоким содержанием активных форм кислорода.
Какие активные формы кислорода вы знаете?
Какой процесс в биомембранах активируется активными формами кислорода?
Приведите реакцию, которую катализирует супероксиддисмутаза?
Приведите реакцию, которую катализирует глутатионпероксидаза?
Какой процесс поставляет НАДФН для восстановления глутатиона?
Эталон ответа.
В результате одноэлектронного восстановления кислорода образуются высокореакционные свободные радикалы: - супероксидный анион радикал, - гидроксильный радикал
Активные формы кислорода инициируют в мембранах процессы ПОЛ
О2- + О2- + 2Н+ Н2О2 + О2
Н2О2 + 2GSH 2Н2О + GSSG
Пентозофосфатный путь окисления глюкозы
ЗАДАЧА №4
У новорожденных детей в области шеи и верхней части спины имеется особая жировая ткань (бурый жир), содержащая большое количество митохондрий. Коэффициент Р/О ‹ 1.
Назовите комплексы цепи переноса электронов в митохондриях.
Что такое трансмембранный электрохимический потенциал?
Какой процесс называется окислительным фосфорилированием?
Что такое коэффициент Р/О, его максимальное значение?
Какой разобщитель присутствует в митохондриях бурой жировой ткани?
Эталон ответа.
В дыхательной цепи присутствуют 4 комплекса цепи переноса электронов:
1 – НАДН – убихинонредуктаза
2 – сукцинат-убихинонредуктаза
3 – убихинон-цитохром С редуктаза
4 – цитохромоксидаза.
Трансмембранный электрохимический потенциал ионов водорода (Н+) формируется в результате накопления протонов в межмембранном пространстве митохондрий в ходе функционирования цепи переноса электронов. Н+ = + рН, где - электрический компонент, рН – химический компонент
Окислительным фосфорилированием называется процесс образования АТФ при участии F0, F1 – АТФ-синтазы, сопряженный с окислительно-восстановительнымит реакциями цепи переноса электронов
Р/О 3. Это коэффициент сопряжения, показывающий количество синтезированного АТФ отнесенное к количеству потребленного кислорода
В митохондриях бурой жировой ткани локализуется белок-разобщитель термогенин
ЗАДАЧА № 5.
У работника птицефабрики, употреблявшего в пищу ежедневно 5 и более сырых яиц, появилась вялость, сонливость, боли в мышцах, выпадение волос, себорея.
1. С дефицитом какого витамина связано данное состояние?
2. Как называется кофермент, содержащий данный витамин?
3. Почему опасно употреблять сырые яйца?
4. Какова биологическая роль данного витамина?
5. Приведите примеры реакций с участием кофермента данного соединения.
Эталон ответа.
1. Недостаток витамина Н (биотина).
2. Карбоксибиотин, соединенный с остатком лизина в белке.
3. В сыром яичном белке содержится гликопротеин авидин, который образует с биотином нерастворимый комплекс, препятствуя его всасыванию.
4. Биоцитин участвует в реакциях карбоксилирования как источник активной формы СО2.
5.
  СН3 СО2 АТФ АДФ + Фн СН2–СОО-
 С=О С=О
пируваткарбоксилаза
СОО- СОО-
пируват оксалоацетат
ЗАДАЧА № 6.
У крыс, находящихся длительное время на синтетическом рационе, прекратился рост, понизилась масса тела, стали выпадать волосы. На вскрытии выявлены дистрофические изменения в надпочечниках, сердце, почках.
1. С дефицитом какого витамина связано данное состояние?
2. Как называется кофермент, содержащий данный витамин?
3. Что входит в состав данного кофермента?
4. Каким образом данный кофермент выполняет интегральную роль, т.е. связывает все виды обменов?
5. Приведите пример реакции с участием данного кофермента.
Эталон ответа.
1. Недостаток пантотеновой кислоты.
2. Коэнзим А (HSКоА).
3. Тиоэтиламин, пантотеновая кислота и 3’-фосфоаденозин-5’-дифосфат
4. Коэнзим А участвует в активации ацильных радикалов. При - окислении жирных кислот, в декарбоксилировании пирувата. Все эти процессы ведут к образованию ацетил-КоА, который вступает в ЦЦК, где сгорает до СО2 и водородов, которые поступают в ЦТЭ, где образуется эндогенная Н2О и АТФ. Ацетил-КоА и пируват – центральные метаболиты обмена липидов, белков и углеводов.
5.
R HSKoA АТФ АДФ + Фн R
С=О С=О
ацилКоА-синтетаза
ОH SKoA ацил ацилКоА
ЗАДАЧА №7.
У ребенка младшего возратса с нормальным развитием появилась стойкая диарея, рвота, боли в животе после приема пищи. Исключение из рациона молока не дало положительного результата. После нагрузки сахарозой уровень глюкозы в крови повышался незначительно.
В чем причина наблюдаемых симптомов?
К какой группе углеводов относится сахароза? Состав сахарозы; укажите тип связи.
Напишите уравнение реакции, катализируемой дефектным ферментом.
Опишите механизм всасывания углеводов в кишечнике.
Изменится ли клиническая картина, если вместо сахарозной нагрузки использовать нагрузку глюкозой или фруктозой?
Эталон ответа.
1. Наследственная недостаточность сахаразо-изомальтазного комплекса.
2. Дисахарид, состоящий из -D-глюкозы и -D-фруктозы; (12) гликозидная связь.
3. сахароза + Н2О фруктоза + глюкоза
4. Глюкоза всасывается путем вторично активного транспорта вместе с ионами Na+ с участием белка-переносчика против градиента концентрации. Фруктоза всасывается с помощью белка-переносчика, т.е. облегченной диффузией.
5. Больные дети с наследственной недостаточностью сахаразо-изомальтазного комплекса хорошо переносят глюкозу и фруктозу; при этом не наблюдается расстройство кишечника.
ЗАДАЧА №8
В клинической практике барбитураты применяют в качестве снотворных средств.
Объясните биохимический механизм действия барбитуратов
Как связаны барбитураты с ЦТЭ
Какие еще вещества действуют на ЦТЭ подобным образом?
Опишите мишень воздействия барбитуратов в ЦПЭ.
Как связать процесс, который блокируют барбитураты, с ЦТК?
Эталон ответа
Барбитураты – ингибиторы ЦТЭ
Барбитураты являются ингибиторами ЦТЭ, 1 комплекса
Большие дозы прогестерона, ротенон ингибируют 1 комплекс, малонат - 2 комплекс, цианиды - 4 комплекс, олигомицин - 5 комплекс.
1 комплекс НАДН – убихинон-оксидоредуктаза. Содержит ФМН и FeS (железосодержащие белки). Окисляет НАДНН+, направляя электроны на коэнзим Q (убихинон), а в ММП (межмембранное пространство) - 4 Н+
ЦТК поставляет в ЦТЭ восстановленные эквиваленты, НАДНН+ и ФАДН2.
ЗАДАЧА №9
При отсутствии в диете свежих овощей и фруктов у пациента наблюдаются повышенная утомляемость, подверженность инфекционным заболеваниям, кровоточивость десен.
Назовите заболевание, для которого характерны данные признаки
Назовите витамин, с недостаточностью связано данное заболевание
Какова биологическая роль данного витамина?
Почему при данном авитаминозе проявляются перечисленные симптомы?
Приведите примеры реакций, где участвует данный витамин
Эталоны ответов
Заболевание цинга
Гиповитаминоз витамина С (аскорбиновой кислоты)
Аскорбиновая кислота участвует в реакциях гидроксилирования (синтез коллагена, синтез гормонов мозгового и коркового слоев надпочечников) и во многих других окислительно-восстановительных реакциях, аскорбат является антиоксидантом
При недостатке овощей и фруктов, которые богаты аскорбатом, нарушается созревание коллагена, который обеспечивает организм на 30%. Из них 50% коллагена идет на построение скелета, 40% - соединительной ткани и кожи, а 10% - внутренние органы. Пародонт на 80 – 90% состоит из коллагена, отсюда кровоточивость десен. А нарушение синтеза гормонов коры надпочечников ведет к снижению сопротивляемости организма.
 2оксоглу О2 глу СО2
 коллаген Fe2+ коллаген
незрелый пролилгидроксилаза зрелый
про (аскорбат) о – про
  
ЗАДАЧА №10
Пациент жалуется на понижение температуры тела, увеличение массы тела, вялость, сонливость. В плазме крови снижено количество Т4 и Т3.
Назовите патологию, для которой характерны данные признаки
Как изменяются биохимические показатели крови и мочи при данной патологии?
Каков биологический эффект Т4 и Т3?
Объясните механизм действия Т4 и Т3
Объясните, в чем разница в недостаточности Т4 и Т3 в детском и взрослом возрасте
Эталон ответа
Микседема (слизистый отек)
В крови снижается количество гормона тироксина Т4 и Т3, снижается потребление кислорода, тормозится работа ЦТЭ, снижается количество АТФ
Гормоны Т4 и Т3 – йодсодержащие гормоны щитовидной железы, производные тироксина. Связываясь с рецепторами внутри клетки, тироксин увеличивает потребление О2, ускоряет процессы биосинтеза белков, усиливает рост и дифференцировку клеток
Гормоны Т4 и Т3 связываются с внутриклеточным рецептором, образуя гормон-рецеторный комплекс, затем деспирализующих ДНК, и влияниют на процессы транскрипции и трансляции определенных генов.
При недостатке Т4 и Т3 в детстве возникает кретинизм (уродливое строение тела, умственная отсталость) – это связано с нарушением процесса дифференцировки тканей. У взрослых – микседема (вялость, сонливость, отечность, снижение температуры тела) – это связано с понижением потребления О2 и замедлении обменных процессов
ЗАДАЧА №11
У пациента отсутствуют пигменты в коже, волосах, радужке глаза, снижена острота зрения и наблюдается светобоязнь.
Назовите причину данной патологии
Приведите схемы реакций, связанных с данной патологией.
Объясните разницу в распределении пигментов в коже, волосах, радужке глаза
В каких тканях их фенилаланина и тирозина образуются биологически активные вещества?
Напишите формулы фенилаланина и тирозина
Эталон ответа
У пациента нарушен синтез меланинов (пигментов), в связи с наследственной недостаточностью фермента тирозиназы
О2 Н2О ТГБП ДГБП
 
  Фенилаланин тирозин
тирозиназа
О2 Н2О ТГБП ДГБП
 ДОФА дофахром меланины
тирозиназа (Cu2+)
Бывают эумеланины (черный и коричневый цвет). Данный процесс идет в радужке глаза. Цвет кожи зависит от распределения меланоцитов и их количества. В составе волос находится феомеланины (желтые или красновато-коричневые).
В нервной ткани и мозговом слое надпочечников.
5. +H3N – CH – COO- +H3N – CH – COO-
CH2 CH2
OH
фенилаланин тирозин
ЗАДАЧА №12
При медицинском обследовании водителя было выявлено, что он плохо видит в темноте.
С недостатком какого витамина это связано?
Какова биологическая роль этого витамина?
Дайте подробную схему участия данного витамина в фоторецепции
Какие еще нарушения, кроме зрения, возникают при недостатке данного витамина?
Какова роль данного витамина в процессе минерализации?
|
Скачать 266.5 Kb.