З БІОЛОГІЧНОЇ ХІМІЇ

ЛЬВІВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ МЕДИЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

імені Данила Галицького

 

 

КАФЕДРА БІОлогіЧНОЇ ХІМІЇ

 

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ для практичних занять

З БІОЛОГІЧНОЇ ХІМІЇ

(для студентів медичного факультету)

 

 

Частина І

 

ЛЬВІВ - 2013

 

Методичні вказівки підготували:

Проф. Скляров О.Я., доц. Кобилінська Л.І., доц. Макаренко Т.М., в.о.доц. Федевич Ю.М., ст. викл. Хаврона О. П., ас. Гринчишин Н.М., ас. Мазур О.Є.

 

За редакцією акад. УАН, д - р. мед. наук, проф. О.Я. Склярова.

 

Рецензент:

проф. кафедри фармацевтичної, органічної та біоорганічної хімії Львівського національного медичного університету імені Данила Галицького

проф. В.О. Музиченко.

 

 

Затверджено на засіданні методичної комісії з хімічних дисциплін та фізики фармацевтичного факультету Львівського національного медичного університету ім. Данила Галицького

від „ 7 ” травня 2012 року

протокол № 2

 

 

ЗМІСТ

 

Вступ
Загальні правила техніки безпеки при роботі студентів у навчальній хімічній лабораторії
Модуль 2. Загальні закономірності метаболізму
Тематичний план практичних занять з модуля 2
Тематичний план лекцій з модуля 2
Завдання для самостійної роботи студентів (СРС).
Вимоги до виконання та перевірки самостійної роботи студентів (СРС)
Критерії оцінювання поточної навчальної діяльності студента.
Методика проведення та критерії оцінювання підсумкового модульного контролю
Змістовий модуль № 5. Вступ у біохімію. Біохімічні компоненти клітин.
Тема № 1. Предмет і завдання біохімії. Мета і методи проведення біохімічних досліджень; їх обґрунтування і клініко-діагностичне значення.
Змістовий модуль № 6. Ферменти та коферменти. Регуляція метаболізму.
Тема № 2. Дослідження будови та фізико-хімічних властивостей білків-ферментів. Засвоєння методів виявлення ферментів у біологічних об’єктах.
Тема № 3. Визначення активності ферментів, дослідження механізму їх дії та кінетики ферментативного каталізу.
Тема № 4. Дослідження регуляції ферментативних процесів та аналіз механізмів виникнення ензимопатій. Медична ензимологія.
Тема № 5. Дослідження ролі кофакторів та коферментних вітамінів у прояві каталітичної активності ферментів.
Змістовий модуль № 7. Основні закономірності обміну речовин. Цикл трикарбонових кислот.
Тема № 6. Обмін речовин і енергії. Дослідження функціонування циклу трикарбонових кислот.
Змістовий модуль № 8.Молекулярні основи біоенергетики.
Тема № 7. Дослідження процесів біологічного окиснення, окисного фосфорилування та синтезу АТФ.
Тема № 8. Дослідження дії інгібіторів та роз’єднувачів окисного фосфорилування.
Тема № 9. Підсумковий контроль. Модуль 2.
Модуль 3. Метаболізм вуглеводів, ліпідів, амінокислот та його регуляція
Тематичний план практичних занять з модуля 3
Тематичний план лекцій з модуля 3
Завдання для самостійної роботи студентів (СРС)
Критерії оцінювання поточної навчальної діяльності студента.
Методика проведення та критерії оцінювання підсумкового модульного контролю
Змістовий модуль № 9. Метаболізм вуглеводів та його регуляція
Тема № 1. Дослідження гліколізу – анаеробного окиснення вуглеводів.
Тема № 2. Дослідження аеробного окиснення глюкози та альтернативних шляхів обміну моносахаридів.
Тема № 3. Дослідження катаболізму та біосинтезу глікогену. Регуляція обміну глікогену, біосинтез глюкози – глюконеогенез.
Тема № 4. Дослідження механізмів метаболічної та гормональної регуляції обміну вуглеводів. Цукровий діабет.
Змістовий модуль № 10. Метаболізм ліпідів та його регуляція
Тема № 5. Дослідження катаболізму і біосинтезу триацилгліцеролів та фосфоліпідів. Внутрішньоклітинний ліполіз та молекулярні механізми його регуляції.
Тема № 6. b-Окиснення та біосинтез жирних кислот. Дослідження обміну жирних кислот та кетонових тіл.
Тема № 7. Біосинтез та біотрансформація холестеролу. Патології ліпідного обміну: стеаторея, атеросклероз, ожиріння. Транспортні форми ліпідів – ліпопротеїдів плазми крові.
Змістовий модуль № 11. Метаболізм амінокислот. Ензимопатії амінокислотного обміну.
Тема № 8. Дослідження перетворень амінокислот (трансамінування, дезамінування, декарбоксилування), біосинтезу глутатіону та креатину.
Тема № 9. Дослідження процесів детоксикації аміаку та біосинтезу сечовини.
Тема № 10. Дослідження проміжних продуктів біосинтезу порфіринів та їх накопичення при порфіріях.
Тема № 11. Підсумковий контроль. Модуль 3.

 

Вступ

Біологічна хімія належить до фундаментальних медичних дисциплін. Знання біохімічних процесів, що відбуваються на різних рівнях організації – клітинному, органному, тканинному та цілому організмі – необхідні студентам-медикам як для розуміння метаболічних процесів обміну речовин, енергії, перебігу реакцій розпаду та синтезу, передачі спадкової інформації, процесів, що забезпечують перебіг фізіологічних функцій, так і для інтерпретації біохімічних показників з діагностичною або прогностичною метою у клініці.

Згідно програми з біологічної та біоорганічної хімії, що розроблена на засадах Європейської кредитно-трансферної системи (ECTS) для студентів вищих навчальних закладів освіти України ІІІ – IV рівнів акредитації, біологічна хімія включає чотири модулі. У кожен модуль входить певна кількість змістовних модулів і навчальних годин: на лекційний курс відведено 40 год.; практичні заняття – 120 год.; самостійну роботу студентів – 50 год., що відповідає 7 кредитам ECTS.

На кожному практичному занятті студенти мають засвоїти визначений програмою навчальний матеріал, провести дослідження різних речовин та інтерпретувати їх роль. До кожного змістовного модуля студентам пропонуються теми для індивідуальної самостійної роботи та тести.

Суттєва увага при вивченні біологічної хімії приділяється клінічним аспектам – спадковим та набутим порушенням обміну речовин, ензимопатіям, питанням застосування ензимів як фармпрепаратів, а також патохімічним процесам, які відбуваються при розвитку та перебігу цукрового діабету, атеросклерозу, ревматизму, інфаркту міокарда, захворювань травної системи тощо.

Для покращення засвоєння навчального матеріалу студенти мають використовувати сучасні підручники та посібники, що підготовлені провідними спеціалістами України та працівниками кафедри біохімії Львівського національного медичного університету.

Кінцеві цілі при вивченні навчальної дисципліни „Біологічна та біоорганічна хімія” пов’язані з тим, що студент у своїй майбутній професійній діяльності повинен вміти:

Ø Аналізувати відповідність структури біоорганічних сполук фізіологічним функціям, які вони виконують в організмі людини.

Ø Інтерпретувати особливості фізіологічного стану організму та розвитку патологічних процесів на основі лабораторних досліджень.

Ø Аналізувати реакційну здатність вуглеводів, ліпідів, амінокислот, що забезпечує їх функціональні властивості та метаболічні перетворення в організмі.

Ø Інтерпретувати особливості будови та перетворень в організмі біоорганічних сполук як основи їх фармакологічної дії в якості лікарських засобів.

Ø Інтерпретувати біохімічні механізми виникнення патологічних процесів в організмі людини та принципи їх корекції.

Ø Пояснювати основні механізми біохімічної дії та принципи спрямованого застосування різних класів фармакологічних засобів.

Ø Пояснювати біохімічні та молекулярні основи фізіологічних функцій клітин, органів і систем організму людини.

Ø Аналізувати функціонування ферментативних процесів, що відбуваються в мембранах і органелах для розуміння інтеграції обміну речовин.

Ø Класифікувати результати біохімічних досліджень та зміни біохімічних і ферментативних показників, що застосовуються для діагностики найпоширеніших хвороб людини.

Ø Інтерпретувати значення біохімічних процесів обміну речовин та його регуляції в забезпеченні функціонування органів, систем та цілісного організму людини.

 

Підготовка методичних вказівок базується на засадах програми з навчальної дисципліни „Біологічна та біоорганічна хімія” (Київ, 2005) з врахуванням особливостей викладання на кафедрі біохімії ЛНМУ імені Данила Галицького.

З часу переходу викладання предмету “Біологічна та біоорганічна хімія” згідно вимог кредитно-трансферної системи (ECTS) минуло понад п’ять років. За цей період визначені певні позитивні та негативні аспекти викладання за цією системою. Враховуючи отриманий досвід колектив кафедри біохімії ЛНМУ імені Данила Галицького оновив методичні розробки з метою підвищення доступності та якості знань, що набувають студенти медичного факультету під час практичних занять.

ЗАГАЛЬНІ ПРАВИЛА ТЕХНІКИ БЕЗПЕКИ ПРИ РОБОТІ СТУДЕНТІВ У НАВЧАЛЬНІЙ ХІМІЧНІЙ ЛАБОРАТОРІЇ

2. У хімічній лабораторії працювати тільки в медичних халатах та шапочках. Довге волосся має бути акуратно підібране. 3. На робочому місці залишати тільки необхідні речі (книгу, зошити, ручки),… 4. Кожен студент повинен працювати за закріпленим за ним місцем, перехід на інше робоче місце без дозволу викладача не…

Модуль 2. Загальні закономірності метаболізму

Тематичний план практичних занять з модуля 2

Тематичний план лекцій з модуля 2

Завдання для самостійної роботи студентів (СРС)   № з/п Тема Кіль-кість годин   … Вимоги до виконання та перевірки самостійної роботи студентів (СРС)

Критерії оцінювання поточної навчальної діяльності студента

При засвоєнні теми за традиційною системою студенту присвоюються бали: „5” – 15 балів, „4” – 12 балів, „3” – 9 балів, „2” – 0 балів.

Максимальна кількість балів за поточну навчальну діяльність студента – 120.

Студент допускається до підсумкового модульного контролю за умов виконання навчальної програми та у разі, якщо за поточну навчальну діяльність він набрав не менше 72 балів (9 × 8 = 72).

Підсумковий тестовий контроль зараховується студенту, якщо він демонструє володіння практичними навичками та набрав за тести і теоретичні питання не менше 50 балів.

 

 

Методика проведення та критерії оцінювання підсумкового модульного контролю

І етап - письмова відповідь на тестові завдання формату А (бланковий або комп'ютерний тестовий контроль). Студент відповідає на пакет тестів. Кожний… ІІ етап - письмова відповідь на 4 теоретичні питання; III-етап - перевірка практичних навичок – 1 питання.

Модуль 2. Загальні закономірності метаболізму.

Змістовий модуль № 5. Вступ у біохімію. Біохімічні компоненти клітин.

Тема № 1. Предмет і завдання біохімії. Мета і методи проведення біохімічних досліджень; їх обґрунтування і клініко-діагностичне значення.

Мета заняття: Ознайомити студентів з предметом і завданнями біологічної хімії та її практичним використанням, методами біологічних досліджень, які… Оволодіти деякими фізико-хімічними методами досліджень біологічно важливих… Актуальність теми: Біохімія – це наука, яка вивчає хімічний склад живих організмів, будову, властивості, локалізацію…

Теоретичні питання

2. Біохімія як фундаментальна медико – біологічна наука. Історія розвитку, наукові біохімічні школи, значення в системі вищої медичної освіти. 3. Внесок вчених кафедри біохімії Львівського національного медичного… 4. Хімічний склад живого організму. Біомолекули (білки, вуглеводи, ліпіди, нуклеїнові кислоти, гормони, вітаміни…

Наукові напрями роботи кафедри біохімії

З 1922 року кафедрою завідував професор Яків Парнас (1884-1949). Під його керівництвом було вивчено ряд актуальних питань біохімії, а саме,… У 1944 році завідувачем кафедри став професор Богдан Собчук (1909-1974).… З 1974 року кафедрою керував професор Михайло Шлемкевич (1928-1998). Під його керівництвом на кафедрі біохімії у…

Характеристика фізико-хімічних методів дослідження

Центрифугування.Суть процесу центрифугування полягає в розділенні неоднорідних систем (суспензій, емульсій) у полі дії доцентрових сил. Під дією цих… Залежно від фактора розділення (характеризує відношення прискорення… Дооптичних методівдослідження належать: фотоелектроколориметричні, спектрофотометричні, флюоресцентний та ін.

Загальні принципи клініко-біохімічної оцінки результатів досліджень

Стандартні розчини обробляють одночасно із серією досліджуваного біоматеріалу і перебувають у тих самих умовах, що й останній. Еталонні розчини… Аст Сст ______ = ______ , С х= Адос ∙ Сст / Аст

Помилки, що трапляються під час проведення лабораторних досліджень

1) помилка перед проведенням дослідження; 2) аналітична лабораторна помилка; 3) інтерпретаційна помилка. Помилка перед проведенням дослідження охоплює групу факторів, які можуть… Вплив уживаних ліків завжди треба брати до уваги під час інтерпретації результату. Вирішуючи питання впливу лікарських…

Практична робота

Визначення оптичної густини забарвлених розчинів у залежності від їх концентрації.

Кожна речовина має свій спектр поглинання з максимумом при певній довжині хвилі. Тому концентрації розчинів різних речовин вимірюють при довжині хвилі, що відповідає максимуму поглинання.

Дослід 1. Виміряти оптичну густину (А) розчину, що містить різну кількість фосфору.

Матеріальне забезпечення: стандартний розчин фосфору 0,32 мM, молібденовий реактив, пробірки, піпетки, фотоелектроколориметр (ФЕК). Хід роботи: У п’ять пробірок додають розчини у кількостях, наведених нижче в…   № з/п Назва реактивів № пробірки …

Дослід 2. Визначення наявності білків у розчині методом осадження сульфосаліциловою кислотою.

Матеріальне забезпечення:пробірки, розчин білка, 20 % - ний розчин сульфосаліцилової кислоти. Хід роботи:У пробірку наливають 1,0 мл досліджуваного розчину білка та додають… Клініко-діагностичне значення. Реакція з сульфосаліциловою та трихлорацетатною кислотами використовується для якісного…

Дослід 3. Кількісне визначення білка в досліджуваному розчині шляхом вимірювання оптичної густини колориметричним методом (Біуретова реакція).

Матеріальне забезпечення: сироватка крові, калій-натрій виннокислий, міді сульфат, 0,9 % розчин NаCl, 10 % розчин NaOH, мірні пробірки, піпетки на… Хід роботи: У першу пробірку вносять 0,1 мл 0,9 % розчину NаCl (контроль), у… Розрахунок проводять за формулою:

Контроль виконання лабораторної роботи

2. Назвати оптичні методи дослідження, які використовуються в клінічній біохімії: А. Фотоелектроколориметричні В. Афінна хроматографія

Ндивідуальна самостійна робота студентів

1. Історія розвитку біохімії: становлення біохімії як науки, напрямки розвитку сучасної біохімії.

2. Основоположні відкриття в галузі структури та функціональної ролі білків і нуклеїнових кислот.

 

 

Література

1. Губський Ю. І. Біологічна хімія. – Київ-Тернопіль: Укрмедкнига, 2000. – С. 7 – 40 . 2. Губський Ю. І. Біологічна хімія. – Київ-Вінниця: Нова книга, 2009. – С. 10… 3. Гонський Я.І., Максимчук Т.П., Калинський М.І. Біохімія людини. – Тернопіль: Укрмедкнига, 2002. – 744 с.

Змістовий модуль № 6. Ферменти та коферменти. Регуляція метаболізму.

Тема № 2. Дослідження будови та фізико-хімічних властивостей білків-ферментів. Засвоєння методів виявлення ферментів у біологічних об’єктах.

Актуальність теми:Ферменти – це біологічні каталізатори білкової природи, які забезпечують прискорення і координацію численних метаболічних процесів… Конкретні завдання: Ø Трактувати біохімічні закономірності будови та функціонування різних класів ферментів.

Теоретичні питання

2. Фізико-хімічні властивості білків-ферментів: електрохімічні (поверхневий заряд молекули) властивості, розчинність, термодинамічна стабільність… 3. Прості та складні білки-ферменти. Кофактори, коферменти та простетичні… 4. Будова ферментів: активний, регуляторний (алостеричний) центри, їх значення.

Практична робота

 

Дослід 1. Виявлення амілази в слині (реакція з йодом).

Матеріальне забезпечення:0,5 % розчин крохмалю, 0,1 % І2 в КІ, 10 % розчин NaOH, 5 % розчин CuSO4, дистильована вода, газовий пальник, пробірки,… Хід роботи.Для одержання розведеної слини ротову порожнину злегка… Щоб переконатись у тому, що крохмаль з йодом дає синє забарвлення, в пробірку вносять 10 крапель розчину крохмалю та…

Дослід 2. Дослідження термолабільності амілази слини.

Матеріальне забезпечення:0,5 % р-н крохмалю, 0,1 розчин І2 в KІ, 10 % р-н NaOH, 5 % р-н CuSO4, розведена слина, газовий пальник, водяна баня,… Хід роботи.У пробірку вносять 2 мл розведеної слини і кип’ятять на відкритому… Пояснити отриманий результат. Зробити висновок.

Хід роботи.

Специфічність сахарази дріжджів:в пробірки № 3 і 4 поміщають по 1 мл препарату сахарази дріжджів. В пробірку № 3 додають 2 мл 1 %-го розчину… Результати проведеного експерименту заносять в таблицю:   № пробірки Фермент Субстрат Реакція Тромера Амілаза …

Дослід 4. Дослідження впливу рН середовища на активність амілази слини.

Матеріальне забезпечення:0,5 % р-н крохмалю, 0,1 % розчин I2 в KI, 10% р-н NaOH, 5 % р-н CuSO4, розведена слина, газовий пальник, водяна баня,… Хід роботи.У три пробірки вносять по 2 мл 0,5 %-го р-ну крохмалю. У першу… Після інкубації вміст кожної пробірки ділять порівну. До перших фракцій додають по 3-5 краплі р-ну І2 в KI і…

Контроль виконання лабораторної роботи

2. Пояснити термолабільність ферментів на прикладі визначення активності амілази слини, яка попередньо нагріта або охолоджена та попередньо не… 3. Намалювати та пояснити графіки залежності активності пепсину та амілази… 4. Довести абсолютну специфічність сахарази (в реакціях з сахарозою та крохмалем) . Які ще види специфічності…

Ндивідуальна самостійна робота студентів

1. Мультиферментні комплекси, особливості будови та каталізу.

2. Використання ферментів у біохімічних дослідженнях.

 

Література

1. Губський Ю. І. Біологічна хімія. – Київ-Тернопіль: Укрмедкнига, 2000. – С.86-137. 2. Губський Ю. І. Біологічна хімія. – Київ-Вінниця: Нова книга, 2009. – С.… 3. Гонський Я.І., Максимчук Т.П., Калинський М.І. Біохімія людини. – Тернопіль: Укрмедкнига, 2002. – С.66-107.

Тема № 3. Визначення активності ферментів, дослідження механізму їх дії та кінетики ферментативного каталізу.

Мета заняття: На прикладі пептидаз панкреатину і амілази слини показати каталітичну роль ферментів у хімічних перетвореннях. Засвоїти методику… Актуальність теми: Знання механізму дії ферментів та кінетики ферментативного… Конкретні завдання:

Теоретичні питання

· за кількістю продукту, що утворюється під дією ферменту; · за кількістю субстрату, що використовується; · за зміною кількості коферменту (окисно-відновні перетворення для НАД та ФАД);

Практична робота

 

Дослід 1. Кількісне визначення активності амілази сечі (діастази) за методом Вольгемута.

Амілазна активність виражається в кількості мл 0,1 %-го розчину крохмалю, яку може розщепити (гідролізувати) 1 мл нерозведеної сечі при температурі… Матеріальне забезпечення: сеча, 0,1 % р-н крохмалю, 0,1 % розчин I2 в 0,2 %… Хід роботи. У дев’ять пронумерованих пробірок вносять з бюретки по 1 мл 0,85 % р-н NaCl. У першу пробірку додають 1 мл…

Дослід 2. Кількісне визначення активності пептидаз панкреатину.

Матеріальне забезпечення: 6 % розчин казеїну, фосфатний буфер рН 7,6, панкреатин, фенолфталеїн, 0,2 н розчин NaОН, 0,02н розчин NaОН, формольна… Хід роботи. У дві пробірки відмірюють по 5 мл 6 % розчину казеїну і по 2 мл… Через 30 хв пробірки знімають з бані, охолоджують, їх вміст переливають у колбочки для титрування, додають в кожну по…

Контроль виконання лабораторної роботи

А. Кількість ферменту, що каталізує перетворення 1 мкмоля субстрату за 1 хвилину В.Кількість ферменту, що каталізує перетворення 1 мкмоля субстрату за 1… С. Число одиниць ферментативної активності, що припадає на 1 мг білка

Література

1. Губський Ю. І. Біологічна хімія. – Київ-Тернопіль: Укрмедкнига, 2000. – С. 86-137. 2. Губський Ю. І. Біологічна хімія. – Київ-Вінниця: Нова книга, 2009. – С. 115… 3. Гонський Я.І., Максимчук Т.П., Калинський М.І. Біохімія людини. – Тернопіль: Укрмедкнига, 2002. – С. 66-107.

Тема № 4. Дослідження регуляції ферментативних процесів та аналіз механізмів виникнення ензимопатій. Медична ензимологія.

Актуальність теми: Ферменти є біокаталізаторами з мінливою активністю, яка змінюється при певних регулюючих впливах. У клінічній практиці ферменти… Конкретні завдання: Ø Аналізувати шляхи та механізми регуляції ферментативних процесів, як основи обміну речовин в організмі в…

Теоретичні питання

2. Регуляція шляхом зміни каталітичної активності ферментів: алостеричні ферменти; ковалентна модифікація ферментів; протеолітична активація… 3. Регуляція шляхом зміни кількості ферментів (конститутивні та адаптивні… 4. Ізоферменти (визначення, будова на прикладі лактатдегідрогенази та креатинфосфокінази). Використання ізоферментів…

Практична робота

 

Дослід 1. Дослідити вплив активаторів та інгібіторів на активність амілази слини.

Активатором амілази є натрію хлорид (NaCl), інгібітором –купруму сульфат (CuSO4). Показником впливу цих сполук на активність амілази є ступінь… Матеріальне забезпечення:1 % р-н крохмалю, 0,1 %-й розчин йоду в 0,2%-му… Хід роботи.Слину розводять в 2 рази. Беруть 3 пробірки. В пробірку № 1 наливають 1 мл води, в пробірку № 2 – 0,8 мл…

Дослід 2. Дослідити вплив фосфаколу та іонів кальцію на активність холінестерази.

При проведенні нервового збудження відбувається зростання концентрації іонів Са2+ у нервовому закінченні, що є сигналом для активації виходу… Метод кількісного визначення холінестерази ґрунтується на титруванні лугом… Кількість лугу, що затратилась на титрування є мірою активності ферменту.

Контроль виконання лабораторної роботи

2. Вкажіть який тип інгібування спостерігається при застосуванні інгібітора ацетилхолінестерази – прозерину: А. Конкурентне В. Зворотне

А. Амілази, ліпази, фосфатази

В. ЛДГ, креатинкінази, трансамінази

С. Пептидази, аргінази, глюкокінази

 

D. Трипсину, лізоциму, цитратсинтази

Е. Альдолази, сукцинатдегідрогенази, гексокінази

 

Ндивідуальна самостійна робота студентів

1. Регулятори активності ферментів та їх використання в клінічній практиці.

2. Ензимодіагностика. Використання ізоферментів у ензимодіагностиці.

 

Література

1. Губський Ю. І. Біологічна хімія. – Київ-Тернопіль: Укрмедкнига, 2000. – С.86-137. 2. Губський Ю. І. Біологічна хімія. – Київ-Вінниця: Новакнига, 2009. – С. 115… 3. Гонський Я.І., Максимчук Т.П., Калинський М.І. Біохімія людини. – Тернопіль: Укрмедкнига, 2002. – С.66-107.

Тема № 5. Дослідження ролі кофакторів та коферментних вітамінів у прояві каталітичної активності ферментів.

Актуальність теми:Водорозчинні вітаміни беруть участь в обміні речовин як коферменти і активатори багатьох ферментативних процесів. Обмеження надходження вітамінів в організм або патологія їх обміну, пов’язана… Недостатнє забезпечення організму вітамінами призводить до розвитку гіповітамінозів із характерними клінічними…

Теоретичні питання

2. Роль іонів металів (Cu2+, Zn2+, Co2+, Fe 2+, тощо) у функціонуванні ферментів. 3. Класифікація коферментів за хімічною природою та за типом реакції, яку вони… 4. Коферменти – переносники атомів водню та електронів (представити структурні формули коферментів та типи реакцій,…

Практична робота

 

Дослід 1. Проба з міддю на нікотинову кислоту.

Матеріальне забезпечення:10 % розчин СН3СООН, розчин нікотинової кислоти, 5 % розчин купруму ацетатнокислого, газовий пальник, пробірки. Хід роботи.5-10 мг нікотинової кислоти розчиняють при нагріванні в 10-20… Пояснити отримані результати і зробити висновок.

Дослід 2. Феррихлоридна проба на піридоксин.

Матеріальне забезпечення:водний розчин піридоксину, 5 % розчин FeCl3, пробірки. Хід роботи.До 5 крапель водного розчину піридоксину додають 1 краплю 5 %-го… Пояснити отриманий результат і зробити висновок.

Дослід 3. Відновлення K3Fe (CN)6 аскорбіновою кислотою.

Матеріальне забезпечення: 5 % розчин K3Fe(CN)6, 1 % розчин FeCl3, 1 % витяжка з шипшини, дистильована вода, пробірки. Хід роботи.У дві пробірки додають по одній краплі 5 %-го розчину K3Fe(CN)6 і 1… Пояснити отримані результати і зробити висновок.

Дослід 4. Визначення вмісту аскорбінової кислоти в сечі як показник забезпеченості організму даним вітаміном.

Матеріальне забезпечення:досліджувана сеча, конц. СН3СООН, 2,6-дихлорфеноліндофенол, дист. вода, колбочки, піпетки, бюретка. Хід роботи.У дві колбочки відмірюють по 5 мл свіжої сечі, додають 5 крапель… Розрахунок кількості вітаміну С проводять за формулою:

Контроль виконання лабораторної роботи

A. Ферихлоридна проба B. Проба з міддю C. Реакція з натрію 2,6 – дихлорфеноліндофенолом

Ндивідуальна самостійна робота студентів

1. Вплив змін концентрацій піридоксальфосфату на процеси трансамінування в печінці.

2. Процеси кровотворення та їх регуляція коферментними формами вітаміну В₁₂ та фолієвої кислоти.

Література

1. Губський Ю. І. Біологічна хімія. – Київ-Тернопіль: Укрмедкнига, 2000. – С. 106-114. 2. Губський Ю. І. Біологічна хімія. – Київ-Вінниця: Нова книга, 2009. – С. 121… 3. Гонський Я.І., Максимчук Т.П., Калинський М.І. Біохімія людини. – Тернопіль: Укрмедкнига, 2002. – С. 71-74,…

Тема № 6. Обмін речовин і енергії. Дослідження функціонування циклу трикарбонових кислот.

Актуальність теми: Вивчення особливостей функціонування циклу трикарбонових кислот є важливим для визначення його ролі у енергозабезпеченні клітини… Конкретні завдання: Ø Трактувати біохімічні закономірності перебігу обміну речовин: катаболічні, анаболічні, амфіболічні шляхи…

Теоретичні питання

2. Екзергонічні та ендергонічні біохімічні реакції; роль АТФ та інших макроергічних фосфатів у їх спряженні. 3. Внутрішньоклітинна локалізація метаболічних шляхів, компартменталізація… 4. Етапи катаболізму біомолекул: білків, вуглеводів, ліпідів; їх характеристика.

Практична робота

 

Дослід 1. Виділення мітохондрій із м’язів шляхом диференційного центрифугування (демонстрація).

Для виділення мітохондрій м’язову тканину розтирають (гомогенізують) у механічному гомогенізаторі з тефлоновим наконечником, додаючи розчин… Матеріальне забезпечення:свіжі м’язи кроля; розчин № 1 – середовище для… Хід роботи.Тканину м’язівочищають від жиру, подрібнюють, зважують та гомогенізують в десятикратному об’ємі…

Дослід 2. Дослідження функціонування ЦТК мітохондрій за швидкістю утворення СО2 та вплив малонової кислоти на цей процес.

Якщо блокувати ЦТК малонатом (малоновою кислотою), то СО2 не утворюється і бульбашки газу не виділяються. Малонат є класичним конкурентним… Для зв’язування СО2, що утворюється, в інкубаційне середовище додають Са(ОН)2.… Матеріальне забезпечення:фосфатний буфер рН 7,4, розчин пірувату натрію, малонова кислота, фізіологічний розчин,…

Дослід 3. Дослідження функціонування ЦТК мітохондрій за швидкістю утворення атомів водню та вплив малонової кислоти на цей процес.

При блокуванні ЦТК малонатом (малоновою кислотою), вивільнення водню не відбувається і метиленова синька не знебарвлюється. Матеріальне забезпечення:фосфатний буфер рН 7,4, розчин пірувату натрію,… Хід роботи.Три пробірки – контрольну, дослідну № 1 та дослідну № 2 заповнюють реактивами згідно таблиці:

Дослід 4. Визначення активності ФАД-залежної сукцинат-дегідрогенази – компонента дихального ланцюга мітохондрій.

Матеріальне забезпечення:фосфатний буфер рН 7,4, розчин бурштинової кислоти, розчин метиленової синьки, суспензія мітохондрій, 0,1 М розчин H2SO4,… Хід роботи.Дві пробірки – контрольну та дослідну заповнюють реактивами згідно…   Вміст пробірок Пробірка Контрольна Дослідна Фосфатний…

Контроль виконання лабораторної роботи

2. В інкубаційне середовище, де були сукцинатдегідрогеназа і бурштинова кислота, додали малонову кислоту. Як зміниться активність ферменту? Яким… 3. До якого класу та підкласу ферментів належать ферменти ЦТК? 4. Як визначити активність сукцинатдегідрогенази мітохондрій. До якого класу та підкласу ферментів належить цей…

А. Ацетил-КоА

В. Глюкоза

С. Амінокислоти

D. Жирні кислоти

Е. Сукциніл-КоА

 

Індивідуальна самостійна робота студентів.

1. Анаплеротичне та амфіболічне значення циклу трикарбонових кислот.

2.Роль найважливіших метаболітів амфіболічних шляхів (глюкозо-6-фосфату, пірувату, α-кетоглутарату, ацетил-S-КоА, сукциніл-S-КоА та ін.) в інтеграції метаболізму.

 

Література

1. Губський Ю. І. Біологічна хімія. – Київ-Тернопіль: Укрмедкнига, 2000. – 508 с. 2. Губський Ю. І. Біологічна хімія. – Київ-Вінниця: Нова книга, 2009. – С. 148… 3. Гонський Я.І., Максимчук Т.П., Калинський М.І. Біохімія людини. – Тернопіль: Укрмедкнига, 2002. – 744 с.

Змістовий модуль № 8. Молекулярні основи біоенергетики.

Тема № 7. Дослідження процесів біологічного окиснення, окисного фосфорилування та синтезу АТФ.

Актуальність теми: Окисно-відновні ферменти забезпечують перебіг реакцій, пов’язаних з перенесенням електронів та протонів і лежать в основі… Конкретні завдання: Ø Пояснювати процеси біологічного окиснення субстратів в клітинах та запасання енергії, що вивільняється, у…

Теоретичні питання

2. Реакції біологічного окиснення та їх функціональне значення: · дегідрогеназні, · оксидазні,

Практична робота

Принцип методу. Метод базується на явищі забарвлення пірокатехіну в разі окиснення його молекулярним киснем за присутності фенолоксидази. Матеріальне забезпечення: розчин пірокатехіну, 2 г свіжої картоплі (джерело… Хід роботи. Одержання свіжого соку з картоплі: 1 – 2 г свіжої картоплі розтирають у ступці, додають 25 мл води,…

Дослід 2. Дослідження дії альдегіддегідрогенази.

Матеріальне забезпечення:нейтралізований альдегід, розчин метиленового… Хід роботи.Готують 3 пронумеровані пробірки. В першу наливають 1 мл молока, 1 – 2 краплі нейтралізованого альдегіду і…

Дослід 3. Дослідження дії пероксидази.

Матеріальне забезпечення:витяжка з хрону (джерело пероксидази), 3 %-ний розчин гідрогену пероксиду, розчин бензидину в ацетатній кислоті, інгібітор… Хід роботи.Готують 3 пронумеровані пробірки. В першу вливають 3-4 краплі… У першій пробірці спостерігають появу синього забарвлення. В другій та третій пробірках забарвлення відсутнє.

Контроль виконання лабораторної роботи

Дослідження дії якого з перерахованих ферментів базується на знебарвленні бензидину при його окисненні?

В. Цитохрому С С. Альдегіддегідрогенази D. Фенолоксидази

Ндивідуальна самостійна робота студентів.

1. Розвиток вчення про біологічне окиснення. Значення праць А. Баха, В. Паладіна та О. Варбурга.

2. Сучасні уявлення про організацію дихального ланцюга як єдиного поліферментативного комплексу.

Література

1. Губський Ю. І. Біологічна хімія. – Київ-Тернопіль: Укрмедкнига, 2000. – 508 с. 2. Губський Ю. І. Біологічна хімія. – Київ-Вінниця: Нова книга, 2009. – С. 157… 3. Гонський Я.І., Максимчук Т.П., Калинський М.І. Біохімія людини. – Тернопіль: Укрмедкнига, 2002. – 744 с.

Тема № 8. Дослідження дії інгібіторів та роз’єднувачів окисного фосфорилування.

Актуальність теми:Хеміосмотична теорія окисного фосфорилування пояснює молекулярні механізми генерації АТФ в ході біологічного окиснення. При деяких… Конкретні завдання: Ø Пояснювати механізми спряження біологічного окиснення та окисного фосфорилування – синтезу АТФ;

Теоретичні питання

2. Електрохімічний градієнт протонів (DmН+), що утворюється під час функціонування електронно-транспортного ланцюга; його роль у спряженні… 3. Схема хеміосмотичного механізму спряження транспорту електронів у… 4. Регуляція тканинного дихання (дихальний контроль): залежність тканинного дихання від концентрації АДФ; значення…

Практична робота

 

Дослід 1. Вивчення окисного фосфорилування в мітохондріях та дії роз’єднувача – 2,4-динітрофенолу на цей процес.

Матеріальне забезпечення:щойно виділені мітохондрії з м’язів кроля; суміш № 1 – 0,08 моль КН2РО4, 0,255 моль KCl, 0,05 моль MgCl2 розчиняють в… Хід роботи.Три пробірки – контрольну, дослідну № 1 та дослідну № 2 заповнюють…     Вміст пробірок Пробірки Контроль Дослід №1 Дослід…

Дослід 2. Кількісне визначення активності каталази в крові.

  каталаза 2 Н2О2 2Н2О + О2

Контроль виконання лабораторної роботи

  2. В організмі людини виявлено дефіцит заліза. Це спричинює зниження… А. Глутатіонпероксидази

Універсальність хеміоосмотичної теорії для живих систем.

 

Література

1. Губський Ю. І. Біологічна хімія. – Київ-Тернопіль: Укрмедкнига, 2000. – 508 с. 2. Губський Ю. І. Біологічна хімія. – Київ-Вінниця: Нова книга, 2009. – С. 157… 3. Гонський Я.І., Максимчук Т.П., Калинський М.І. Біохімія людини. – Тернопіль: Укрмедкнига, 2002. – 744 с.

Тема № 9. Підсумковий контроль. Модуль 2.

 

Теоретичні питання

2. Біохімія як фундаментальна медико-біологічна наука. Історія розвитку, наукові біохімічні школи, значення в системі вищої медичної освіти. 3. Внесок вчених кафедри біохімії Львівського національного медичного… 4. Хімічний склад живого організму. Біомолекули (білки, вуглеводи, ліпіди, нуклеїнові кислоти, гормони, вітаміни…

Приклади тестового контролю знань.

А. Електрофорез В. Розподільну хроматографію С. Іонообмінну хроматографію

А. Аконітатгідратази

С. Піруватдегідрогенази D. Дигідроліпоїлацетилтрансферази Е. Цитратсинтази

Приклади тестів та ситуаційних задач по засвоєнню практичних навичок

А. Фотоелектроколориметричні В. Афінна хроматографія С. Флюоресцентний аналіз

Е. Діалізом

7. У сироватці крові хворого на пієлонефрит виявлено зміни у співвідношенні білкових фракцій. Вкажіть, яким методом можна розділити на фракції білки…   8. В підшлунковій залозі знаходяться ферменти: амілаза, пептидази та ліпази. Які з цих ферментів за певних умов може…

Література

1. Губський Ю. І. Біологічна хімія. – Київ-Тернопіль: Укрмедкнига, 2000. – С. 7-136 2. Губський Ю. І. Біологічна хімія. – Київ-Вінниця: Новакнига, 2009. – С. 24 –… 3. Гонський Я.І., Максимчук Т.П., Калинський М.І. Біохімія людини. – Тернопіль: Укрмедкнига, 2002. – С. 3-153,…

Модуль 3. Метаболізм Вуглеводів, ліпідів, амінокислот та його регуляція

Тематичний план лекцій з модуля 3

  Завдання для самостійної роботи студентів (СРС) № з/п Тема …

Критерії оцінювання поточної навчальної діяльності студента

При засвоєнні теми за традиційною системою студенту присвоюються бали: „5” – 12 балів, „4” – 10 балів, „3” – 7 балів, „2” – 0 балів.

Максимальна кількість балів за поточну діяльність студента – 120.

Студент допускається до підсумкового модульного контролю при виконанні умов навчальної програми та в разі, якщо за поточну навчальну діяльність він набрав не менше 70 балів (7 × 10 = 70).

Підсумковий тестовий контроль зараховується студенту, якщо він демонструє володіння практичними навичками та набрав при виконанні тестового контролю теоретичної підготовки не менше 50 балів.

 

Методика проведення та критерії оцінювання підсумкового модульного контролю

І етап - письмова відповідь на тестові завдання формату А (бланковий або комп'ютерний тестовий контроль). Студент відповідає на пакет тестів. Кожний… ІІ етап - письмова відповідь на 4 теоретичні питання; III-етап - перевірка… Теоретичні питання та питання з практичних навичок оцінюються: «5» - 8 балів, «4» - 7 балів, «3» - 6 балів, «2» - 0…

Змістовий модуль № 9. Метаболізм вуглеводів та його регуляція

 

Тема № 1. Дослідження гліколізу – анаеробного окиснення вуглеводів.

Актуальність теми:Перетворення вуглеводів у процесах обміну речовин відіграє важливу роль в енергозабезпеченні організму. У процесі гліколізу та… Конкретні завдання: Ø Пояснювати біохімічні шляхи внутрішньоклітинного анаеробного окиснення глюкози.

Теоретичні питання

2. Глюкоза, як важливий метаболіт вуглеводного обміну: загальна схема джерел і шляхів перетворення глюкози в організмі. 3. Анаеробне окиснення глюкози: · вклад робіт Ембдена, Мейєргофа, Парнаса у встановлення послідовності ферментативних реакцій гліколізу;

Практична робота

Дослід 1. Використання неорганічного фосфору дріжджовими клітинами в процесі їх бродіння.

Принцип методу. Фосфати в розчині сульфатної кислоти утворюють з молібдатами фосфорно-молібденові комплекси, які редукуються аскорбіновою кислотою… Матеріальне забезпечення: сухі дріжджі, порошок глюкози, або сахарози,… Хід роботи.1. Приготування бродильної суміші. В ступці розтирають 1 г сухих дріжджів з 5-а мл дистильованої води,…

Побудова калібрувального графіку.

  За результатами вимірів оптичних густин будують калібрувальний графік,…  

Дослід 2. Кількісне визначення молочної кислоти в сироватці крові за методом Бюхнера.

Принцип методу. Молочна кислота при нагріванні з концентрованою сульфатною кислотою перетворюється в оцтовий альдегід, який при взаємодії з… Матеріальне забезпечення: сироватка крові, 5 % розчин метафосфатної кислоти,… Хід роботи. У дві сухі пробірки наливають по 6 мл дистильованої води. Потім в першу додають 1 мл стандартного розчину…

Контроль виконання лабораторної роботи

  2. При яких патологічних станах кількість молочної кислоти збільшується в… А. Цукровому діабеті

Література

1. Губський Ю.І. Біологічна хімія. – Київ-Тернопіль: Укрмедкнига, 2000. – С. 143 – 154. 2. Губський Ю. І. Біологічна хімія. – Київ-Вінниця: Нова книга, 2009. – С. 187… 3. Гонський Я.І., Максимчук Т.П., Калинський М.І. Біохімія людини. – Тернопіль: Укрмедкнига, 2002. – С. 300 – 308. …

Тема № 2. Дослідження аеробного окиснення глюкози та альтернативних шляхів обміну моносахаридів.

Актуальність теми:Обмін вуглеводів охоплює весь складний процес перетворення вуглеводів від поступлення їх в організм, травлення та всмоктування в… Етапи катаболізму вуглеводів у клітині включають утворення, в аеробних умовах,… Серед альтернативних шляхів обміну глюкози важливе місце належить пентозофосфатному (фосфоглюконатному) шляху,…

Теоретичні питання

2. Окиснювальне декарбоксилування піровиноградної кислоти: · будова мультиферментного піруватдегідрогеназного комплексу; · особливості функціонування піруватдегідрогеназного комплексу;

Практична робота

Дослід 1. Кількісне визначення піровиноградної кислоти (ПВК) в сечі колориметричним методом.

    Принцип методу. Піровиноградна кислота (ПВК) з 2,4-динітрофенілгідразином (2,4 ДНФГ) в лужному середовищі утворює… Матеріальне забезпечення: сеча, стандартний розчин пірувату (ПВК) – 625мг в100… 0,1 % розчин 2,4- динітрофенілгідразину в 2 н розчині соляної кислоти, 12 % розчин гідроксиду натрію, дистильована…

Контроль виконання лабораторної роботи

2. При яких патологічних станах збільшується кількість пірувату в сечі? А. Цукровому діабеті В. Гострому панкреатиті

Література

1. Губський Ю.І. Біологічна хімія. – Київ-Тернопіль: Укрмедкнига, 2000. – С. 143 – 154. 2. Губський Ю. І. Біологічна хімія. – Київ-Вінниця: Новакнига, 2009. – С. 201… 3. Гонський Я.І., Максимчук Т.П., Калинський М.І. Біохімія людини. – Тернопіль: Укрмедкнига, 2002. – С. 300 – 308. …

Тема № 3. Дослідження катаболізму та біосинтезу глікогену. Регуляція обміну глікогену, біосинтез глюкози – глюконеогенез.

Актуальність теми:Глікоген є основною молекулярною формою запасання вуглеводів в організмі людини і тварин, що акумулюється у вигляді… Конкретні завдання: Ø Пояснювати особливості реакцій розпаду та біосинтезу глікогену.

Теоретичні питання

2. Глікогеноліз, реакції спільні та відмінні із гліколізом. 3. Каскадні механізми АТФ-залежної регуляції активностей глікогенфосфорилази і… 4. Особливості гормональної регуляції обміну глікогену в м’язах та печінці.

Практична робота

Принцип методу. При взаємодії крохмалю з йодом утворюються комплексні адсорбційні сполуки, які забарвлюються в синій колір. Матеріальне забезпечення: 1 %-й розчин крохмалю, розчин Люголю (розчин йоду в… Хід роботи. В пробірку вносять 0,5 мл розчину крохмалю та додають 1-2 краплі розчину Люголя. Спостерігають появу…

Дослід 2. Виявлення глікогену в печінці.

Матеріальне забезпечення:печінка свіжа або свіжозаморожена, розчин Люголю (розчин йоду в йодиді калію), 1 % розчин ацетатної кислоти, фарфорова… Хід роботи. 0,5 г свіжозамороженої печінки поміщають у склянку, подрібнюють… Клініко-діагностичне значення. Глікоген – полісахарид, який є основним резервом вуглеводів в організмі. Головне депо…

Контроль виконання лабораторної роботи

2. При додаванні до гомогенату, що містить глікоген розчину йоду утворюється забарвлена сполука: А. Синього кольору В. Червоно-бурого кольору

Ндивідуальна самостійна робота студентів

1. Принципи регуляції біосинтезу та розпаду глікогену.

2. Спадкові порушення синтезу, розпаду глікогену та глікокон’югатів.

Література

1. Губський Ю.І. Біологічна хімія. – Київ-Тернопіль: Укрмедкнига, 2000. – С. 143 – 154. 2. Губський Ю. І. Біологічна хімія. – Київ-Вінниця: Новакнига, 2009. – С. 211… 3. Гонський Я.І., Максимчук Т.П., Калинський М.І. Біохімія людини. – Тернопіль: Укрмедкнига, 2002. – С. 300 – 308. …

Тема № 4. Дослідження механізмів метаболічної та гормональної регуляції обміну вуглеводів. Цукровий діабет.

Актуальність теми:Концентрація глюкози в крові залежить від рівноваги між надходженням її в кров і споживанням тканинами. Оскільки виведення глюкози… Конкретні завдання: Ø Аналізувати основні джерела та шляхи використання глюкози крові.

Теоретичні питання

2. Роль печінки в обміні вуглеводів. 3. Ендокринна регуляція обміну вуглеводів: · інсулін, будова, механізм дії, роль в обміні вуглеводів;

Практична робота

    Принцип методу. Глюкоза при нагріванні з орто-толуїдином у розчині оцтової кислоти утворює сполуку синьо-зеленого… Матеріальне забезпечення:кров, 3 % розчин трихлорацетатної кислоти (ТХАК),… Хід роботи.У дві центрифужні пробірки наливають по 0,9 мл 3 % розчину ТХАК. В одну з них вносять 0,1 мл крові, а в…

Дослід 2. Визначення концентрації глюкози в крові глюкозооксидазним методом.

Матеріальне забезпечення:глюкозооксидаза (активність 60 000 – 120 000 од/г); пероксидаза з кінського хрону (активність 11 000 од/мг); фенол;… Хід роботи.Послідовність досліду наведено у таблиці.  

Контроль виконання лабораторної роботи

2. Визначення глюкози крові глюкозооксидазним методом. Який нормальний вміст… 3. Визначення рівня глюкози в крові є одним з найважливіших біохімічних досліджень для діагностики цукрового діабету.…

Ндивідуальна самостійна робота студентів

1. Порушення обміну вуглеводів. Зміни біохімічних показників біологічних рідин при цукровому діабеті.

2. Роль гормонів у регуляції вуглеводного обміну та її механізми. Порушення вуглеводного, білкового, жирового обмінів при цукровому діабеті.

3. Методи діагностики та принципи біохімічної корекції цукрового діабету. Крива цукрового навантаження. Коефіціент Бодуена.

Література

1. Губський Ю.І. Біологічна хімія. – Київ-Тернопіль: Укрмедкнига, 2000. – С. 143 – 154. 2. Губський Ю. І. Біологічна хімія. – Київ-Вінниця: Новакнига, 2009. – С. 218… 3. Гонський Я.І., Максимчук Т.П., Калинський М.І. Біохімія людини. – Тернопіль: Укрмедкнига, 2002. – С. 300 – 308. …

Тема № 5. Дослідження катаболізму і біосинтезу триацилгліцеролів та фосфоліпідів. Внутрішньоклітинний ліполіз та молекулярні механізми його регуляції.

Мета заняття: Вивчити процеси біосинтезу фосфоліпідів і триацилгліцеролів та основні шляхи внутрішньоклітинного метаболізму ліпідів. Вміти визначити вміст фосфоліпідів, активність ліпази та оцінити отримані показники.

Актуальність теми:Знання основних шляхів внутрішньоклітинного метаболізму ліпідів в умовах нормального функціонування людського організму та в умовах впливу патологічних факторів необхідно студентам медичних вузів для подальшого вивчення патофізіології, фармакології та інших предметів, а також для майбутньої професійної діяльності.

Конкретні завдання:

Ø Трактувати біохімічні функції простих і складних ліпідів в організмі: участь в побудові та функціонуванні біологічних мембран клітин, запасна, енергетична функції, використання в якості попередників в біосинтезі біологічно активних сполук ліпідної природи.

Ø Пояснювати основні шляхи внутрішньоклітинного метаболізму ліпідів.

Ø Пояснювати ферментативні реакції катаболізму та біосинтезу триацилгліцеролів.

Ø Трактувати ферментативні реакції синтезу фосфоліпідів та сфінголіпідів.

Ø Аналізувати основні шляхи метаболізму ліпідів в умовах нормального функціонування людського організму та при патології.

Ø Пояснювати гормональну регуляцію обміну ліпідів.

Теоретичні питання

2. Біохімічні механізми процесів травлення ліпідів у травному тракті. Специфічність ензимів травлення, оптимальні умови їх дії. Значення процесів… 3. Участь ліпідів у побудові та функціонуванні біологічних мембран клітин.… 4. Адипоцити жирової тканини та їх роль в обміні ліпідів і біоенергетичних процесах в організмі.

Практична робота

Дослід 1. Кількісне визначення фосфоліпідів у сироватці крові.

Матеріальне забезпечення: сироватка крові, 10 % розчин ТХАК, 56 % розчин хлорної кислоти, розчин амонію молібденовокислого, 1% розчин аскорбінової… Хід роботи.У центрифужну пробірку наливають 0,2 мл сироватки крові, 2 мл… Після закінчення мінералізації у пробірку до осаду наливають 5 мл води (5 мл розчину мінералізату), 1 мл…

Дослід 2. Вплив жовчі на активність ліпази.

Матеріальне забезпечення: панкреатин, молоко кип’ячене і попередньо розведене 1:1, жовч, 0,5 % спиртовий розчин фенолфталеїну, 0,05 н NaOH, водяна… Хід роботи.У дві пробірки або колбочки наливають по 5 мл молока та по 0,25 г… Отримані дані вносять в таблицю і будують криву, відкладаючи по осі абсцис час у хв, а по осі ординат – кількість NаОН…

Контроль виконання лабораторної роботи

2. У чому полягає принцип методу визначення фосфоліпідів у сироватці крові? … A. В осадженні фосфоліпідів трихлорацетатною кислотою і визначенні вмісту фосфору

Ндивідуальна самостійна робота студентів

1. Метаболізм сфінголіпідів в нормі та при патології; клінічне значення, порушення обміну сфінголіпідів.

 

Література

1. Губський Ю. І. Біологічна хімія. – Київ-Тернопіль: Укрмедкнига, 2000. – С.72-85, 190-194, 209-216. 2. Губський Ю. І. Біологічна хімія. – Київ-Вінниця: Нова книга, 2009. – С. 237… 3. Гонський Я.І., Максимчук Т.П., Калинський М.І. Біохімія людини. – Тернопіль: Укрмедкнига, 2002. – С.213-228,…

Тема № 6. β-Окиснення та біосинтез жирних кислот. Дослідження обміну жирних кислот та кетонових тіл.

Актуальність теми:Окиснення ліпідів та метаболізм кетонових тіл є важливою складовою метаболізму, що забезпечує організм людини резервами… Конкретні завдання: Ø Трактувати β-окиснення вищих жирних кислот.

Теоретичні питання

· локалізація процесу β-окиснення жирних кислот; · активація жирних кислот. Роль карнітину в транспорті жирних кислот в… · послідовність ферментативних реакцій в-окиснення жирних кислот;

Практична робота

Дослід 1. Якісна реакція на ацетон та ацетоацетатну кислоту (проба Ланге).

CH3 – CO – CH3 + Na2 [Fe (CN)5 NO] + 2 NaOH → → Na4 [Fe (CN)5 NO = CHCOCH3] + 2 H2O. Під дією концентрованої ацетатної кислоти утворюється продукт вишнево-червоного кольору:

Хід роботи.

Беруть 2 пробірки. Наливають по 0,5 мл досліджуваної сечі: у першу пробірку - здорової людини, у другу – хворого на цукровий діабет з кетонурією. В обидві додають по 0,5 мл розчину натрію гідроксиду і 5-7 крапель натрію нітропрусиду. Спостерігають за появою червоного забарвлення в другій пробірці, що приймає вишневий відтінок після додавання декількох крапель концентрованої ацетатної кислоти.

Дослід 2. Кількісне визначення кетонових тіл у сечі.

Матеріальне забезпечення: див. попередній дослід пробу Ланге. Хід роботи.Беруть 5 пробірок. У всі, крім першої, наливають по 1мл… Потім у кожну пробірку додають по 8 крапель 50 % розчину амонію сульфату для збільшення густини розчинів по 8 крапель…

Контроль виконання лабораторної роботи

2. У чому полягає принцип методу визначення кетонових тіл (проба Ланге )? A. У здатності ацетону утворювати фіолетове кільце з натрію нітропрусидом при… B. В утворенні забарвлених продуктів конденсації з оксиметилфурфуролом

Ндивідуальна самостійна робота студентів

1. Патології, пов’язані з порушенням ліпідного обміну.

 

Література

1. Губський Ю. І. Біологічна хімія. – Київ-Тернопіль: Укрмедкнига, 2000. – С.194-209. 2. Губський Ю. І. Біологічна хімія. – Київ-Вінниця: Нова книга, 2009. – С. 237… 3. Гонський Я.І., Максимчук Т.П., Калинський М.І. Біохімія людини. – Тернопіль: Укрмедкнига, 2002. – С.366-378.

Тема № 7. Біосинтез та біотрансформація холестеролу. Патології ліпідного обміну: стеаторея, атеросклероз, ожиріння. Транспортні форми ліпідів – ліпопротеїни плазми крові.

Мета заняття:Вивчити шляхи біотрансформації холестеролу та основні порушення ліпідного обміну. Зрозуміти природу вільнорадикальних реакцій, механізми реакцій пероксидного окиснення ліпідів (ПОЛ) та значення їх у біологічних процесах у нормі та при патології.

Актуальність теми: Порушення процесів біотрансформації холестеролу зумовлює ряд захворювань, серед яких атеросклероз, ожиріння та інші. Тому дослідження показників ліпідного обміну є необхідним для діагностики та лікування різних захворювань.

Утворення вільних радикалів та продуктів ПОЛ є необхідною ланкою в нормальному метаболізмі. У нормі інтенсивність процесів ПОЛ регулюється системою антиоксидантного захисту. Порушення співвідношення між активністю про- і антиоксидантних систем проявляється у вигляді різних патологічних процесів, що і пояснює необхідність їх вивчення.

Конкретні завдання:

Ø Трактувати етапи біосинтезу холестеролу.

Ø Пояснювати регуляцію синтезу холестеролу в організмі людини.

Ø Аналізувати шляхи біотрансформації холестеролу: етерифікацію, утворення жовчних кислот, стероїдних гормонів, вітаміну D₃; екскреція холестеролу з організму.

Ø Пояснювати патології ліпідного обміну: атеросклероз, цукровий діабет, ожиріння, стеаторею.

Ø Пояснювати процеси ліпідної пероксидації за умов норми та патології.

Ø Трактувати регуляцію вільнорадикальних реакцій в організмі людини.

Теоретичні питання

· локалізація цього процесу, значення; · етапи синтезу холестеролу; · ферментативні реакції синтезу мевалонової кислоти;

Практична робота

Дослід 1. Якісна реакція на жовчні кислоти (реакція Петенкофера) Принцип методу.Реакція базується на утворенні забарвлених продуктів… Матеріальне забезпечення:жовч, 20 % розчин сахарози, концентрована Н2SO4, пробірки.

Дослід 2. Визначення процесів ліпідної пероксидаціі в тканинах. Визначення вмісту малонового діальдегіду.

Матеріальне забезпечення:сироватка крові, фосфатний буфер рН 7,4; 1мМ KMnO4, 1 мМ FeSO4, 20 % розчин трихлорацетатної кислоти (ТХАК), 1н хлоридна… Хід роботи.До 3 мл фосфатного буфера (рН 7,4) додають 0,2 мл сироватки; 0,5 мл… Оптичну густину розчину визначають спектрофотометрично при 532 нм. Вміст МДА виражають в мкМ/мл сироватки.

Дослід 3. Вивчення системи антиоксидантного захисту. Кількісне визначення активності каталази в крові.

каталаза 2 Н2О2 2Н2О + О2 Матеріальне забезпечення: розведена кров (1:1000), дистильована вода, 1% розчин Н2О2, 10 % розчин сірчаної кислоти,…

Контроль виконання лабораторної роботи

2. Якою якісною реакцією можна виявити жовчні кислоти в біологічних рідинах? А. Реакція Петенкофера В. Біуретова реакція

Ндивідуальна самостійна робота студентів

1. Пероксидне окиснення ліпідів.

2. Реалізація біохімічної ролі оксиду азоту.

3. Антиоксидантна система, її значення.

Література

1. Губський Ю. І. Біологічна хімія. – Київ-Тернопіль: Укрмедкнига, 2000. – С.217-233. 2. Губський Ю. І. Біологічна хімія. – Київ-Вінниця: Нова книга, 2009. – С. 267… 3. Гонський Я.І., Максимчук Т.П., Калинський М.І. Біохімія людини. – Тернопіль: Укрмедкнига, 2002. – С.363-364,…

Змістовий модуль 11. Метаболізм амінокислот. Ензимопатії амінокислотного обміну.

 

Тема № 8. Дослідження перетворень амінокислот (трансамінування, дезамінування, декарбоксилування), біосинтезу глутатіону та креатину.

Актуальність теми: Обмін білків є центральною ланкою всіх біохімічних процесів, знання і розуміння загальних шляхів перетворень амінокислот, їх… Конкретні завдання: Ø Визначати активність амінотрансфераз у сироватці крові динітрофенілгідразиновим методом;

Теоретичні питання

2. Дезамінування амінокислот: · типи реакцій дезамінування амінокислот і їх кінцеві продукти; · механізм окиснювального дезамінування амінокислот;

Практична робота

Принцип методу. У результаті реакції трансамінування під дією АлАТ утворюються піруват і глутамат. При додаванні 2,4-динітрофенілгідразину в лужному… Матеріальне забезпечення: 0,4 М розчин NаОН, субстратний розчин (29,2 мг…

Хід роботи.

У дві пробірки (дослідну і контрольну) вносять по 0,5 мл свіжорозмороженого субстратного розчину і ставлять у термостат при температурі 370С на 5… Кількість утвореної піровиноградної кислоти (у мкг) знаходять за…  

Принцип методу. В результаті реакції креатиніну і пікринової кислоти в лужному середовищі утворюється кольорова сполука, інтенсивність забарвлення якої прямопропорційна концентрації креатиніну.

Матеріальне забезпечення: Насичений розчин пікринової кислоти (2 г пікринової кислоти розчиняють в 100 мл гарячої (70-80оС) дистильованої води) залишають на добу при кімнатній температурі, фільтрують, зберігають у темному посуді; основний стандартний розчин креатиніну (8,8 мМ 100 мг креатиніну розчиняють в 100 мл 0,1 н розчину хлоридної кислоти) зберігають у холодильнику з притертим корком; 10% розчин їдкого натрію; 0,1 н розчин хлоридної кислоти; центрифуга, водяна лазня, фотоелектроколориметр або спектрофотометр.

Хід роботи:

Контрольна проба: до 3 мл насиченого розчину пікринової кислоти додають 0,2 мл розчину 10 % NаОН і доводять водою до 10 мл.

Дослідна і стандартна проби: беруть 2 пробірки. У першу (дослід) додають 2 мл сироватки, у другу (стандарт) - 2 мл робочого стандартного розчину. До обох пробірок додають по 6 мл прозорого насиченого розчину пікринової кислоти, перемішують. Через 5 хв пробірки поміщають на 15-20 с в кип’ячу водяну баню, охолоджують. Вміст дослідної пробірки центрифугують (або фільтрують). В окремі пробірки відбирають по 4 мл.

До 4 мл стандартної проби та дослідного супернатанту додають по 0,2 мл розчину NаОН, перемішують і доводять водою до 10 мл. Через 10 хв проби колориметрують при зеленому світлофільтрі (довжина хвилі 530 нм) у кюветі з товщиною шару 20 мм проти контрольної проби.

Розраховують концентрацію креатиніну (Х) за формулою :

Х =

Адосл. Аст.

∙ 0,088 ммоль/л

Х =

Адосл. Аст.

∙ 88 (мкмоль/л)

або

 

де: А_досл. – екстинкція дослідної проби;

Аст. – екстинкція стандартної проби;

0,088 ммоль/л (88 мкмоль/л) – концентрація креатиніну в стандартній пробі.

Зробити висновки.

Клініко-діагностичне значення. Креатинін – кінцевий продукт обміну креатину. Концентрація креатиніну в крові є досить постійною величиною, що відображає м’язову масу і не залежить від харчування та інших факторів. Креатинін не реабсорбується в ниркових канальцях, тому з діагностичною метою використовується його визначення в крові та сечі для оцінки швидкості клубочкової фільтрації нирок.

У нормі вміст креатиніну у жінок – 0,044-0,097 ммоль/л або 44-97 мкмоль/л; у чоловіків – 0,044-0,115 ммоль/л або 44-115 мкмоль/л. Підвищені показники можуть бути на фоні приймання нефротоксичних препаратів, при лейкемії, гемолізі, кетоацидозі, занижені – при жовтяниці.

Підвищена концентрація креатиніну в крові спостерігається при гострих і хронічних захворюваннях нирок, активній акромегалії, гігантизмі, гіпертиреозі. Зниження даного показника може спостерігатись протягом І і ІІ триместрів вагітності, а також при зменшенні м’язової маси (обумовленому віком або м’язовою дистрофією).

Контроль виконання лабораторної роботи

2. Пояснити принцип методу визначення активності аланінамінотрансферази та аспартатамінотрансферази. Значення визначення цих ферментів для… 3. Пояснити принцип визначення креатиніну в сечі кольоровою реакцією Яффе. За… 4. При визначенні активності АлАТ уніфікованим динітрофенілгідразиновим методом Райтмана-Френкеля як субстратну суміш…

Ндивідуальна самостійна робота студентів

1. Клініко-діагностичне значення визначення трансаміназ.

2. Синтез та розпад біогенних амінів.

Література

1. Губський Ю. І. Біологічна хімія. – Київ-Тернопіль: Укрмедкнига, 2000. – С.234-242. 2. Губський Ю. І. Біологічна хімія. – Київ-Вінниця: Новакнига, 2009. – С. 286… 3. Гонський Я.І., Максимчук Т.П., Калинський М.І. Біохімія людини. – Тернопіль: Укрмедкнига, 2002. – С.406-419.

Тема № 9. Дослідження процесів детоксикації аміаку та біосинтезу сечовини.

Актуальність теми: В процесі обміну амінокислот утворюються метаболіти, визначення яких у крові та сечі може бути використано для діагностики і… Конкретні завдання: Ø Кількісно визначити сечовину у біологічних рідинах. Дати оцінку проведеним дослідженням і зробити висновок; …

Теоретичні питання

2. Шляхи утворення аміаку. Токсичність аміаку та механізми його знешкодження. Циркуляторний транспорт аміаку (глутамін, аланін). 3. Біосинтез сечовини: ферментні реакції; генетичні дефекти ферментів… 4. Спеціалізовані шляхи обміну ациклічних амінокислот.

Практична робота

 

Дослід 1. Визначення вмісту сечовини в сечі.

Матеріальне забезпечення: сеча; 2 %-ний розчин парадиметиламінобензальдегіду (ПДМАБА); стандартний розчин сечовини (2,5 %); ФЕК, піпетки,… Хід роботи.У пробірку наливають 0,2 мл сечі, додають 1,2 мл розчину ПДМАБА і… Коефіцієнт перерахунку в одиниці СІ (ммоль/добу) дорівнює 16,65.

Дослід 2. Проба Фелінга. Якісна реакція на фенілпіровиноградну кислоту.

Матеріальне забезпечення:сеча хворого на фенілкетонурію, 5 %-ний розчин феруму хлориду, крапельниці, фільтри, піпетки. Хід роботи.До 2 мл свіжовідфільтрованої сечі наливають 8-10 крапель 5 %… Клініко-діагностичне значення. Вроджена відсутність у дітей в печінці ферменту фенілаланін-4-монооксигенази призводить…

Контроль виконання лабораторної роботи

2. Принцип методу проби Фелінга (якісна реакція на фенілпіровиноградну кислоту). При якому захворюванні фенілпіровиноградна кислота з’вляється в…   3. У лікарню привезли дворічну дитину. Після споживання їжі в неї часто виникає блювота. Дитина відстає у масі тіла,…

Ндивідуальна самостійна робота студентів

1. Особливості функціонування орнітинового циклу в нормі та при патології.

2. Шляхи метаболізму фенілаланіну; спадкові ензимопатії обміну фенілаланіну.

Література

1. Губський Ю. І. Біологічна хімія. – Київ-Тернопіль: Укрмедкнига, 2000. – С.242-270. 2. Губський Ю. І. Біологічна хімія. – Київ-Вінниця: Новакнига, 2009. – С. 295… 3. Гонський Я.І., Максимчук Т.П., Калинський М.І. Біохімія людини. – Тернопіль: Укрмедкнига, 2002. – С.419-435.

Тема № 10. Специфічні шляхи обміну амінокислот. Дослідження проміжних продуктів біосинтезу порфіринів та їх накопичення при порфіріях.

Мета заняття: Знати шляхи обміну сірковмісних амінокислот, аргініну та триптофану. Проаналізувати методи визначення гемоглобіну, виконати… Актуальність теми:Специфічний обмін амінокислот відіграє суттєву роль у… Гемопротеїни – комплекси заліза з порфіринами і білком – є представниками різноманітних сполук, функція яких пов’язана…

Теоретичні питання

2. Обмін аргініну; біологічна роль оксиду азоту, NO – синтаза. 3. Обмін триптофану: кінуреніновий та серотоніновий шляхи. 4. Патології азотистого обміну: квашіоркор, аміноацидурії, цистиноз, цистинурія.

Практична робота

Дослід 1. Виявити гемоглобін крові за допомогою бензидинової проби.

Матеріальне забезпечення: 1 % розчин крові, 1 % розчин бензидину в крижаній ацетатній кислоті, 3 % розчин гідрогену пероксиду, піпетки. Хід роботи. В пробірку наливають 5 крапель 1 % розчину крові, 5 крапель… Зробити висновок. Звернути увагу на те, що дана реакція вказує на присутність гемоглобіну у біологічному матеріалі. …

Дослід 2. Напівкількісний метод визначення копропорфіринів (КП) у сечі.

Матеріальне забезпечення:пробірки, ефір, ацетатна кислота, хроматоскоп. Хід роботи. До 5 мл сечі в пробірці з притертим корком добавляють декілька… 1 бал – блакитна флюоресценція – нормальний вміст КП;

Контроль виконання лабораторної роботи

А. Гемоглобіну В. Уропорфірину І С. Уропорфірину ІІІ

Самостійна індивідуальна робота студентів

1. Метаболізм порфіринів.

 

Література

1. Губський Ю. І. Біологічна хімія. – Київ – Тернопіль: Укрмедкнига, 2000. – С. 253 - 269. 2. Губський Ю. І. Біологічна хімія. – Київ-Вінниця: Нова книга, 2009. – С. 301… 3. Гонський Я.І., Максимчук Т.П., Калинський М.І. Біохімія людини. – Тернопіль, Укрмедкнига, 2002. – 744 с.

Тема № 11. Підсумковий контроль. Модуль 3.

Теоретичні питання

2. Вклад робіт Ембдена, Мейєргофа, Парнаса у встановлення послідовності ферментативних реакцій гліколізу (молочнокислого бродіння). 3. Спиртове бродіння, ферментативні реакції. 4. Етапи аеробного окиснення глюкози.

Приклади тестів та ситуаційних задач по засвоєнню практичних навичок

1. З метою встановлення концентрації молочної кислоти в крові користуються методом, принцип якого полягає у: А. Відновленні солей важких металів у лужному середовищі В. Визначенні інтенсивності забарвлення сполуки, що утворилася за взаємодії глюкози з ортотолуїдином

Література

2. Губський Ю. І. Біологічна хімія. – Київ-Вінниця: Новакнига, 2009. – С. 24 – 327. 3. Гонський Я.І., Максимчук Т.П., Калинський М.І. Біохімія людини. –… 4. Біологічна хімія. Тести та ситуаційні задачі. / За ред. О.Я. Склярова. – Київ: Медицина, 2010. – С.18-39, 62-111,…