Теоретичні питання - раздел Химия, З БІОЛОГІЧНОЇ ХІМІЇ 1. Анаеробне Окиснення Глюкози – Гліколіз: Ферментативні Реакції Гліколізу, Е...
1. Анаеробне окиснення глюкози – гліколіз: ферментативні реакції гліколізу, енергетика, регуляція. Гліколітична оксидоредукція, субстратне фосфорилування в гліколізі.
2. Вклад робіт Ембдена, Мейєргофа, Парнаса у встановлення послідовності ферментативних реакцій гліколізу (молочнокислого бродіння).
3. Спиртове бродіння, ферментативні реакції.
4. Етапи аеробного окиснення глюкози.
5. Окиснювальне декарбоксилування пірувату, мультиферментний піруватдегідрогеназний комплекс – особливості функціонування за участю трьох ферментів та п’яти коферментів.
6. Порівняльна характеристика біоенергетики аеробного та анаеробного окиснення глюкози.
7. Човникові механізми переносу гліколітичного НАДН. Малат-аспартатний та гліцерофосфатний шунти транспорту відновлювальних еквівалентів гліколітичного НАДН в мітохондрії в аеробних умовах.
8. Пентозофосфатний шлях (ПФШ) окиснення глюкози; схема, біологічне значення, особливості функціонування в різних тканинах. Послідовність ферментативних реакцій ПФШ, окислювальна стадія та стадія ізомерних перетворень пентозо-, гексозо- та гептозофосфатів. Значення ПФШ як донора НАДФН у відновлювальному синтезі жирних кислот та стероїдів, як постачальника рибозо-5-фосфату для утворення нуклеотидів у синтезі нуклеїнових кислот.
9. Порушення пентозофосфатного шляху в еритроцитах: ензимопатії глюкозо-6-фосфат-дегідрогенази.
10. Метаболічний шлях та ферментативні реакції перетворення фруктози в організмі людини. Спадкові ензимопатії пов’язані з генетичними дефектами синтезу ферментів метаболізму фруктози – несприйнятність фруктози, фруктоземія.
11. Метаболічний шлях та ферментативні реакції перетворення галактози в організмі людини. Спадкові ензимопатії пов’язані з генетичними дефектами синтезу ферментів метаболізму галактози – галактоземія.
12. Глюконеогенез: фізіологічне значення, ферментативні реакції, регуляторні ферменти. Метаболічний шлях глюконеогенезу: субстрати глюконеогенезу, компартменталізація перетворення пірувату в фосфоенолпіруват. Лактат та аланін як субстрати глюконеогенезу.
13. Глюкозо-лактатний (цикл Корі) та глюкозо-аланіновий цикли.
14. Розщеплення та біосинтез глікогену: ферментативні реакції глікогенезу та глікогенолізу;
15. Каскадні механізми цАМФ-залежної регуляції активностей глікоген фосфорилази та глікогенсинтази.
16. Гормональна регуляція обміну глікогену в м'язах та печінці.
17. Генетичні порушення ферментів метаболізму глікогену: глікогенози – аномально високе накопичення глікогену в органах і тканинах, аглікогенози – недостатне запасання глікогену в тканинах.
18. Метаболізм вуглеводних компонентів глікокон'югатів.
19. Генетичні порушення метаболізму глікокон'югатів (глікозидози).
20. Гормони – регулятори обміну глюкози (глюкагон, адреналін, глюкокортикоїди, соматотропін, інсулін - ефекти та механізми впливу на рівень глюкоземії).
21. Глюкоземія: нормальний стан та його порушення (гіпер-, гіпоглюкоземія та глюкозурія).
22. Цукровий діабет; інсулінозалежна та інсулінонезалежна форми.
23. Клініко-біохімічна характеристика та діагностичні критерії цукрового діабету. Глюкозотолерантний тест, подвійне цукрове навантаження.
24. Адипоцити жирової тканини та їх роль в обміні ліпідів і біоенергетичних процесах в організмі.
25. Катаболізм триацилгліцеролів: реакції; механізми регуляції активності тригліцеридліпази. Нейрогуморальна регуляція ліполізу за участю адреналіну, норадреналіну, глюкагону, інсуліну.
26. Біосинтез триацилгліцеролів. Біосинтез фосфогліцеридів. Ферментативні реакції, значення фосфатидної кислоти.
27. Метаболізм сфінголіпідів. Генетичні аномалії обміну сфінголіпідів – сфінголіпідози. “Лізосомальні хвороби”: хвороба Німана-Піка, хвороба Тея-Сакса (гангліозидоз GM2) гангліозидоз GM1, хвороба Гоше (глюкоцереброзидний ліпідоз).
28. Окиснення жирних кислот (β-окиснення): активація жирних кислот, роль карнітину в транспорті жирних кислот в мітохондрії, послідовність ферментативних реакцій. Енергетика β-окиснення жирних кислот.
29. Механізм окиснення гліцеролу, енергетика цього процесу.
30. Біосинтез насичених жирних кислот (пальмітату), метаболічні джерела, ферментативні реакції – синтез малоніл-КоА, ацилтранспортуючий білок, джерела НАДФН, необхідного для біосинтезу жирних кислот, Регуляція процесу біосинтезу на рівні ацетил-КоА-карбоксилази та синтетази жирних кислот. Елонгація насичених жирних кислот. Утворення ненасичених жирних кислот.
31. Кетонові тіла. Реакції біосинтезу та утилізації кетонових тіл, їх фізіологічне значення. Метаболізм кетонових тіл за умов патології. Механізми надмірного зростання вмісту кетонових тіл при цукровому діабеті та голодуванні.
32. Біосинтез холестеролу: метаболічні попередники; схема послідовності реакцій. Регуляція синтезу холестеролу.
33. Шляхи біотрансформації холестеролу: етерифікація; утворення жовчних кислот, стероїдних гормонів, вітаміну D3; екскреція холестеролу з організму. Роль цитохрому Р-450 в біотрансформації фізіологічно активних стероїдів.
34. Будова ліпопротеїдів крові. Характеристика основних класів ліпопротеїдів плазми крові. Особливості їх метаболізму.
35. Патології ліпідного обміну. Атеросклероз: механізми розвитку, роль генетичних факторів.
36. Інсулінонезалежний цукровий діабет – захворювання, що супроводжується гіпертригліцеридемією (гіперліпопротеїнемії І типу), стимуляцією ліполізу в жировій тканині, активацією синтезу кетонових тіл, послабленням процесу зворотного транспорту холестеролу.
37. Ожиріння. Жировий гепатоз. Ліпотропні сполуки.
38. Процеси ліпідної пероксидації в нормі та за умов патології. Регуляція вільнорадикальних реакцій в організмі людини.
39. Характеристика антиоксидантів та прооксидантів, їх значення для протікання реакцій пероксидації ліпідів.
40. Шляхи утворення та підтримання пулу вільних амінокислот в організмі людини. Загальні шляхи перетворення вільних амінокислот.
41. Дезамінування амінокислот. Механізм непрямого дезамінування L-амінокислот.
42. Трансамінування амінокислот: реакції; біохімічне значення; механізми дії амінотрансфераз.
43. Декарбоксилування амінокислот: ферменти, фізіологічне значення. Утворення фізіологічно активних сполук – біогенних амінів (g-аміномасляна кислота, гістамін, серотонін, дофамін, норадреналін, адреналін) в тканинах та амінів – ендогенних токсинів (путресцин, кадаверин) в процесі гниття білків у кишечнику. Окиснення біогенних амінів.
44. Утворення креатину та креатиніну, клініко-біохімічне значення порушень обміну креатину та креатиніну.
45. Глутатіон, його роль в обміні органічних пероксидів.
46. Загальні шляхи метаболізму безазотистого скелета амінокислот в організмі людини. Глюкогенні та кетогенні амінокислоти.
47. Шляхи утворення аміаку. Токсичність аміаку та механізми його знешкодження. Циркуляторний транспорт аміаку (глутамін, аланін).
48. Біосинтез сечовини: ферментні реакції; генетичні дефекти ферментів (ензимопатії) синтезу сечовини.
49. Спеціалізовані шляхи обміну ациклічних амінокислот. Обмін гліцину та серину; роль тетрагідрофолату (H4-фолату) в перенесення одновуглецевих фрагментів, інгібітори дигідрофолатредуктази як протипухлинні засоби.
50. Обмін сірковмісних амінокислот; реакції метилування.
51. Особливості обміну амінокислот з розгалуженими ланцюгами; лейциноз. Участь коферментних форм вітаміну В12 в метаболізмі амінокислот.
52. Обмін аргініну; біологічна роль оксиду азоту, NO-синтаза.
53. Специфічні шляхи метаболізму циклічних амінокислот фенілаланіну та тирозину, послідовність ферментативних реакцій. Спадкові ензимопатії обміну циклічних, ациклічних амінокислот фенілаланіну та тирозину – фенілкетонурія, алкаптонурія, альбінізм.
54. Обмін триптофану: кінуреніновий та серотоніновий шляхи.
55. Патології азотистого обміну: квашіоркор, аміноацидурії, цистиноз, цистинурія.
56. Порфірини. Структура порфіринів. Синтез порфіринів, схема ферментативних реакцій синтезу гему.
57. Регуляція синтезу порфіринів.
58. Спадкові порушення обміну порфіринів (ензимопатії). Клінічні прояви порфірій: світлочутливість, неврологічні порушення;
59. Класифікація порфірій – еритропоетична (хвороба Гюнтера), печінкові порфірії, фотодерматити.
60. Визначення кінцевого продукту анаеробного гліколізу – молочної кислоти методом Бюхнера. Принцип методу.
61. Визначення вмісту піровиноградної кислоти в біологічній рідині колориметричним методом. Пояснити принцип.
62. Виявлення глікогену в печінці. З якою метою нагромаджується глікоген у печінці? В яких тканинах ще накопичується в організмі людини глікоген?
63. Кількісне визначення цукру в крові орто-толуїдиновим методом (за Гульманом). Написати рівняння реакцій, що лежать в основі цього методу. Клініко-діагностичне значення визначення глюкози у крові і сечі.
64. Визначення глюкози крові глюкозооксидазним методом. Який нормальний вміст глюкози в крові людини? Клініко-діагностичне значення визначення глюкози у крові і сечі.
65. Вивчення активності ліпази підшлункової залози. Які сполуки в організмі активують ліпазу? Проілюструйте відповідь результатами практичної роботи.
66. Пояснити принцип методу виявлення жовчних кислот (реакція Петенкофера).
67. Виявлення ацетону (кетонових тіл) в сечі (реакція з нітропрусидом натрію). Принцип методу. Значення виявлення кетонових тіл в крові та сечі для медицини.
68. Пояснити процес переамінування з використанням глутамінової та піровиноградної кислот. Написати рівняння відповідних реакцій.
69. Пояснити принцип методу визначення активності аланінамінотрансферази та аспартатамінотрансферази. Значення визначення цих ферментів для медицини.
70. Визначення креатиніну в сечі кольоровою реакцією Яффе. За яких умов спостерігається збільшення або зменшення кількості кратиніну в сечі?
71. Визначення сечовини в сечі кольоровою реакцією з парадиметиламінобензальдегідом (ПДМАБА). Клініко-біохімічне значення визначення сечовини в крові та сечі.
72. Якісна реакція на фенілпіровиноградну кислоту (проба Фелінга). Принцип методу. При якому захворюванні фенілпіровиноградна кислота з’вляється в сечі?
Приклади тестового контролю знань „Крок 1”
1. Гліколіз – це анаеробний шлях розпаду глюкози, що відбувається за допомогою низки послідовних реакцій. Вкажіть яку реакцію гліколізу каталізує ензим фосфофруктокіназа?
А. Утворення глюкозо-6-фосфату
В. Утворення фруктозо-1-фосфату
С. Утворення фруктозо-1,6-дифосфату
D. Утворення діоксиацетонфосфату
Е. Утворення 1,3-дифосфогліцерату
2. Вкажіть реакції гліколізу, що протікають із затратою енергії у вигляді АТФ:
A. Альдолазна, фосфофруктокіназна
B. Піруваткіназна, гексокіназна
C. Гексокіназна, осфофруктокіназна
D. Фосфогліцераткіназна, гексокіназна
E.Піруваткіназна,фосфогліцероутазна
3. Жири є необхідним енергетичним матеріалом для організму. Який основний шлях перетворення жирних кислот у мітохондріях клітини?
А. Відновлення
В. Декарбоксилування
С. b-Окиснення
D. a-Окиснення
Е. g-Окиснення
4. Скарги та об’єктивні дані дозволяють припустити наявність у хворого запального процесу у жовчному міхурі, порушення колоїдних властивостей жовчі, ймовірність утворення жовчних каменів. Що може головним чином спричинити їх утворення?
А. Урати
В. Оксалати
С. Хлориди
D. Фосфати
Е. Холестерин
5. У хворого сеча має специфічний запах кленового сиропу. Який біохімічний дефект є причиною цього захворювання?
А. Порушення окиснювального декарбоксилування кетокислот з розгалуженим вуглеводневим ланцюгом
В. Порушення окиснювального декарбоксилування α-кетокислот
C. Порушення декарбоксилування глутамінової кислоти
D. Зниження активності 5-окситриптофандекарбоксилази
E. Зниження активності НАД-дегідрогенази цитрату і декарбоксилази щавелевобурштинової кислоти
6. До якої з перелічених порфірій можна віднести такі показники: дитячий вік; збільшена селезінка; клініка гемолітичної анемії, виразки, рубці, еритема шкірних покривів, підвищена чутливість до сонячного опромінення, лейкоцитоз; температура. Сеча забарвлена в червоно-оранжевий колір за рахунок наявності уропорфірину І:
А. Уропорфірія (хвороба Гюнтера)
В. Печінкова порфірія
С. Еритропоетична порфірія
D. Копропротопорфірія
Е. Гемоглобінурія
Все темы данного раздела:
ЗАГАЛЬНІ ПРАВИЛА ТЕХНІКИ БЕЗПЕКИ ПРИ РОБОТІ СТУДЕНТІВ У НАВЧАЛЬНІЙ ХІМІЧНІЙ ЛАБОРАТОРІЇ
1. Перебуваючи в хімічній лабораторії, необхідно суворо дотримуватись загальних правил техніки безпеки, пам’ятаючи, що будь - яке порушення може призвести до нещасного випадку.
2. У хімічн
Тематичний план практичних занять з модуля 2
№ з/п
Тема
Кіль-кість годин
1.
Контроль початкового рівня знань. Предмет і завдання біохімії. Мета і методи
Тематичний план лекцій з модуля 2
№ з/п
Тема
Кіль-кість годин
Біохімія як наука: біомолекули; метаболічні шляхи. Фер
Методика проведення та критерії оцінювання підсумкового модульного контролю
Підсумковий модульний контроль складається з 3 етапів:
І етап - письмова відповідь на тестові завдання формату А (бланковий або комп'ютерний тестовий контроль). Студент відповідає на пакет
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 використовуються
Теоретичні питання
1. Предмет і завдання біохімії. Основні напрямки та розділи біохімії: статична, динамічна, функціональна біохімія, медична та клінічна біохімія.
2. Біохімія як фундаментальна медико – біол
Наукові напрями роботи кафедри біохімії
Кафедра біохімії заснована у 1894 р. при медичному факультеті Львівського Університету професором Владиславом Нєміловичем (1863-1904), який у 1891 році на запрошення Львівського університету приїха
Характеристика фізико-хімічних методів дослідження
У біохімії широкого застосування набули діаліз, центрифугування, оптичні та електрохімічні методи, різні види хроматографії, радіоімунні дослідження тощо.
Центрифугування.
Загальні принципи клініко-біохімічної оцінки результатів досліджень
До способів розрахунку результатів дослідження, які використовують у клінічній біохімії, можна віднести застосування умовних одиниць, розрахунки за стандартним (еталонним розчином), калібрувальним
Помилки, що трапляються під час проведення лабораторних досліджень
У ході лабораторного дослідження можна припуститися помилок. До складу остаточного результату кожного визначення входять остаточно дійсна вартість (дійсні величини) та певні помилки. Оцінка достові
Дослід 1. Виміряти оптичну густину (А) розчину, що містить різну кількість фосфору.
Принцип методу. Фосфати в розчині сульфатної кислоти утворюють з молібдатами фосфорно-молібденові комплекси, які відновлюються до молібденової сині. Кількість фосфатів визначають к
Дослід 2. Визначення наявності білків у розчині методом осадження сульфосаліциловою кислотою.
Принцип методу.Білки легко осаджуються із водного розчину мінеральними, органічними кислотами та солями важких металів. Денатурація і осадження білка кислотами зумовлюється нейтрал
Дослід 3. Кількісне визначення білка в досліджуваному розчині шляхом вимірювання оптичної густини колориметричним методом (Біуретова реакція).
Принцип методу. Біуретова реакція – характерна реакція на сполуки, що містять в своєму складі не менше двох пептидних зв’язків. Такі сполуки в лужному середовищі утворюють з купрум
Контроль виконання лабораторної роботи
1. Довести білкову природу ферментів біуретовою реакцією, реакцією Фоля. Пояснити принципи методів.
2. Назвати оптичні методи дослідження, які використовуються в клінічній біохімії:
Література
Основна:
1. Губський Ю. І. Біологічна хімія. – Київ-Тернопіль: Укрмедкнига, 2000. – С. 7 – 40 .
2. Губський Ю. І. Біологічна хімія. – Київ-Вінниця: Нова книга, 20
Тема № 2. Дослідження будови та фізико-хімічних властивостей білків-ферментів. Засвоєння методів виявлення ферментів у біологічних об’єктах.
Мета заняття:Засвоїти принципи організації та загальні властивості ферментів. Оволодіти методом визначення активності амілази слини і на її прикладі вивчити вплив температури та рН
Теоретичні питання
1. Ферменти: визначення; властивості ферментів як біологічних каталізаторів реакцій обміну речовин.
2. Фізико-хімічні властивості білків-ферментів: електрохімічні (поверхневий заряд молеку
Дослід 1. Виявлення амілази в слині (реакція з йодом).
Принцип методу.Амілаза відноситься до класу гідролаз – ферментів, що каталізують розрив хімічних зв’язків з приєднанням молекули води. Амілаза слини каталізує гідроліз крохмалю (ро
Дослід 2. Дослідження термолабільності амілази слини.
Принцип методу.Метод базується на здатності крохмалю при взаємодії з йодом утворювати синє забарвлення. Продукт розщеплення крохмалю – мальтоза – з йодом забарвлення не дає і її мо
Хід роботи.
Специфічність амілази:в пробірки № 1 і 2 поміщають по 1 мл розведеної в два рази слини. В пробірку № 1 додають 2 мл 1 %-го розчину крохмалю, в пробірку № 2 – 2 мл 1 %-го розчину са
Дослід 4. Дослідження впливу рН середовища на активність амілази слини.
Принцип методу.Метод ґрунтується на здатності крохмалю при взаємодії з йодом утворювати синє забарвлення за умов оптимального для амілази рН середовища. Продукт розщеплення крохмал
Контроль виконання лабораторної роботи
1. Пояснити основні принципи визначення активності ферментів на прикладі амілази слини (йод-крохмальна реакція та реакції Тромера).
2. Пояснити термолабільність ферментів на при
Література
Основна:
1. Губський Ю. І. Біологічна хімія. – Київ-Тернопіль: Укрмедкнига, 2000. – С.86-137.
2. Губський Ю. І. Біологічна хімія. – Київ-Вінниця: Нова книга, 2009
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 визначення активності
Теоретичні питання
1. Принципи кількісного визначення активності ферментів:
· за кількістю продукту, що утворюється під дією ферменту;
· за кількістю субстрату, що використовується;
· за зм
Дослід 1. Кількісне визначення активності амілази сечі (діастази) за методом Вольгемута.
Принцип методу. Метод Вольгемута грунтується на здатності амілази розщеплювати (гідролізувати) крохмаль. В ході роботи виявляють мінімальну кількість ферменту, здатного повністю ро
Дослід 2. Кількісне визначення активності пептидаз панкреатину.
Принцип методу. Метод ґрунтується на здатності пептидаз гідролізувати пептидні зв’язки, що приводить до зростання кількості вільних аміно- та карбоксильних груп. Після блокування а
Контроль виконання лабораторної роботи
1. Катал – одиниця активності ферменту, яка виражає:
А. Кількість ферменту, що каталізує перетворення 1 мкмоля субстрату за 1 хвилину
В.Кількість ферменту, що каталізує перетворен
Література
Основна:
1. Губський Ю. І. Біологічна хімія. – Київ-Тернопіль: Укрмедкнига, 2000. – С. 86-137.
2. Губський Ю. І. Біологічна хімія. – Київ-Вінниця: Нова книга, 200
Тема № 4. Дослідження регуляції ферментативних процесів та аналіз механізмів виникнення ензимопатій. Медична ензимологія.
Мета заняття:Засвоїти основні принципи регуляції метаболічних шляхів, порушення функціонування ферментів у клітині та використання ферментів у медицині.
Актуальніс
Теоретичні питання
1. Активація та інгібування ферментів. Активатори ферментів (приклади). Інгібування ферментів: зворотне, незворотне, конкурентне, неконкурентне (навести приклади).
2. Регуляція шляхом змін
Дослід 1. Дослідити вплив активаторів та інгібіторів на активність амілази слини.
Принцип методу.Сполуками, що підвищують активність ферментів – активаторами – є іони багатьох металів, зокрема: Na+, Mg2+, Mn2+, Co2+, а
Дослід 2. Дослідити вплив фосфаколу та іонів кальцію на активність холінестерази.
Принцип методу.Фосфорорганічні сполуки (ФОС, фосфакол) є незворотними інгібіторами холінестерази та ацетилхолінестерази, оскільки ковалентно зв’язуються з активним центром ферменту
Контроль виконання лабораторної роботи
1. Пояснити вплив модуляторів на активність ферментів на прикладі визначення активності холінестерази в присутності хлориду кальцію та фосфаколу, на прикладі активності амілази слини в присутнос
Література
Основна:
1. Губський Ю. І. Біологічна хімія. – Київ-Тернопіль: Укрмедкнига, 2000. – С.86-137.
2. Губський Ю. І. Біологічна хімія. – Київ-Вінниця: Новакнига, 2009.
Тема № 5. Дослідження ролі кофакторів та коферментних вітамінів у прояві каталітичної активності ферментів.
Мета заняття:Засвоїти будову, загальні принципи класифікації та функціонування коферментних форм вітамінів. Оволодіти методами якісного та кількісного визначення вітамінів.
Теоретичні питання
1. Кофактори, коферменти та простетичні групи. Визначення, приклади.
2. Роль іонів металів (Cu2+, Zn2+, Co2+, Fe 2+, тощо) у функціонуванні ферм
Дослід 1. Проба з міддю на нікотинову кислоту.
Принцип методу.При нагріванні нікотинової кислоти з розчином купруму ацетатнокислого утворються синій осад мідної солі нікотинової кислоти.
Матеріальне забезпеченн
Дослід 2. Феррихлоридна проба на піридоксин.
Принцип методу.При додаванні до розчину піридоксину розчину хлорного заліза утворюється комплексна сполука типу заліза феноляту, яка має характерний червоний колір.
Дослід 3. Відновлення K3Fe (CN)6 аскорбіновою кислотою.
Принцип методу.Аскорбінова кислота відновлює K3Fe(CN)6 до K4Fe(CN)6. Остання, реагуючи з FeCl3, утворює берлінську лазур – сп
Дослід 4. Визначення вмісту аскорбінової кислоти в сечі як показник забезпеченості організму даним вітаміном.
Принцип методу.Аскорбінова кислота в певних умовах легко віддає пару електронів та протонів, а отже є добрим відновником. Інші речовини – окисно-відновні індикатори при переході з
Контроль виконання лабораторної роботи
1. У хворого спостерігається кровоточивість ясен, болі в м’язах та суглобах, підшкірні точкові крововиливи. Нестача якого вітаміну спостерігається та яким методом це можна виявити у сечі?
Література
Основна:
1. Губський Ю. І. Біологічна хімія. – Київ-Тернопіль: Укрмедкнига, 2000. – С. 106-114.
2. Губський Ю. І. Біологічна хімія. – Київ-Вінниця: Нова книга, 20
Тема № 6. Обмін речовин і енергії. Дослідження функціонування циклу трикарбонових кислот.
Мета заняття:Засвоїти послідовність реакцій та біологічне значення циклу трикарбонових кислот, як універсального кінцевого шляху окисного катаболізму клітини. Оволодіти методами до
Теоретичні питання
1. Поняття про обмін речовин та енергії. Характеристика катаболічних, анаболічних та амфіболічних шляхів метаболізму, їх значення.
2. Екзергонічні та ендергонічні біохімічні реакції; роль
Дослід 1. Виділення мітохондрій із м’язів шляхом диференційного центрифугування (демонстрація).
Принцип методу.Клітини м’язової тканини містять велику кількість спеціалізованих субклітинних органел – мітохондрій. Саме в мітохондріях відбуваються реакції циклу трикарбонових ки
Дослід 2. Дослідження функціонування ЦТК мітохондрій за швидкістю утворення СО2 та вплив малонової кислоти на цей процес.
Принцип методу.Перетворення ацетил-S-КоА в присутності мітохондрій, що містять ферменти ЦТК, супроводжується виділенням СО2. Як джерело ацетил-S-КоА, що вступає в ЦТК, в
Дослід 3. Дослідження функціонування ЦТК мітохондрій за швидкістю утворення атомів водню та вплив малонової кислоти на цей процес.
Принцип методу.При окисненні ацетил-S-КоА в ЦТК вивільняється водень, який відновлює метиленову синьку та перетворює її в безбарвну лейкосполуку. Час, протягом якого відбувається з
Дослід 4. Визначення активності ФАД-залежної сукцинат-дегідрогенази – компонента дихального ланцюга мітохондрій.
Принцип методу.Сукцинатдегідрогеназа каталізує дегідрогенізацію сукцинату (бурштинової кислоти), в результаті чого утворюється фумарат (фумарова кислота). Кофактором ферменту є ФАД
Контроль виконання лабораторної роботи
1. Як можна довести функціонування ЦТК? Принцип визначення активності ферментів ЦТК. Довести функціонування ЦТК за використанням ацетил-S-КоА, за утворенням СО2, за вивільненням з про
Література
Основна:
1. Губський Ю. І. Біологічна хімія. – Київ-Тернопіль: Укрмедкнига, 2000. – 508 с.
2. Губський Ю. І. Біологічна хімія. – Київ-Вінниця: Нова книга, 2009. –
Тема № 7. Дослідження процесів біологічного окиснення, окисного фосфорилування та синтезу АТФ.
Мета заняття:Засвоїти основні принципи організації дихального ланцюга мітохондрій. Знати роль окисно-відновних ферментів у тканинному диханні. Оволодіти методами дослідження дії ок
Теоретичні питання
1. Біологічне окиснення субстратів в клітинах.
2. Реакції біологічного окиснення та їх функціональне значення:
· дегідрогеназні,
· оксидазні,
· оксигеназні (моно
Практична робота
Дослід 1. Дослідження дії фенолоксидази.
Принцип методу. Метод базується на явищі забарвлення пірокатехіну в разі окиснення його молекулярним киснем з
Дослід 2. Дослідження дії альдегіддегідрогенази.
Принцип методу.Метод базується на знебарвленні метиленового синього за умови його відновлення альдегідом у присутності ферменту альдегіддегідрогенази. Дегідрогеназа, що міститься в
Дослід 3. Дослідження дії пероксидази.
Принцип методу.Метод базується на здатності пероксидази за присутності гідрогену пероксиду каталізувати окиснення бензидину, яке супроводжується його наступним забарвленням.
Дослідження дії якого з перерахованих ферментів базується на знебарвленні бензидину при його окисненні?
А. Пероксидази
В. Цитохрому С
С. Альдегіддегідрогенази
D. Фенолоксидази
Е. Лактатдегідрогенази
2. Який інгібітор використовуют
Література
Основна:
1. Губський Ю. І. Біологічна хімія. – Київ-Тернопіль: Укрмедкнига, 2000. – 508 с.
2. Губський Ю. І. Біологічна хімія. – Київ-Вінниця: Нова книга, 200
Тема № 8. Дослідження дії інгібіторів та роз’єднувачів окисного фосфорилування.
Мета заняття:Засвоїти основні принципи хеміосмотичної теорії Мітчела. Оволодіти методом визначення активності каталази в крові, навчитись використовувати цей показник в клініко-діа
Теоретичні питання
1. Хеміосмотична теорія окисного фосфорилування – молекулярний механізм генерації АТФ в процесі біологічного окиснення.
2. Електрохімічний градієнт протонів (DmН+), щ
Дослід 1. Вивчення окисного фосфорилування в мітохондріях та дії роз’єднувача – 2,4-динітрофенолу на цей процес.
Принцип методу.Визначення неорганічного фосфату ґрунтується на здатності амонію молібдату в кислому середовищі приєднувати залишок фосфорної кислоти з утворенням амонію фосфату. Ам
Дослід 2. Кількісне визначення активності каталази в крові.
Принцип методу.Каталаза – фермент класу оксидоредуктаз, що каталізує розщеплення гідрогену пероксиду на воду і оксиген:
каталаза
Контроль виконання лабораторної роботи
1. Дослідити процес окисного фосфорилування в мітохондріях, пояснити, на чому він базується. Які фармакологічні та фізіологічні сполуки є роз’єднувачами дихання і фосфорилування? Пояснити біохім
Література
Основна:
1. Губський Ю. І. Біологічна хімія. – Київ-Тернопіль: Укрмедкнига, 2000. – 508 с.
2. Губський Ю. І. Біологічна хімія. – Київ-Вінниця: Нова книга, 2009. –
Теоретичні питання
1. Предмет і завдання біохімії. Основні напрями та розділи біохімії: статична, динамічна, функціональна біохімія, медична та клінічна біохімія.
2. Біохімія як фундаментальна медико-біологі
Приклади тестового контролю знань.
1. Для кількісного розділення і визначення відносного вмісту кожної амінокислоти в гідролізаті білків використовують:
А. Електрофорез
В. Розподільну хроматографію
С.
А. Аконітатгідратази
В. Дигідроліпоїлдегідрогенази
С. Піруватдегідрогенази
D. Дигідроліпоїлацетилтрансферази
Е. Цитратсинтази
8. Ціаніди – клітинні отрути, інгіб
Приклади тестів та ситуаційних задач по засвоєнню практичних навичок
1. Назвати оптичні методи дослідження, які використовуються в клінічній біохімії:
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 плазми крові?
&nbs
Література
Основна:
1. Губський Ю. І. Біологічна хімія. – Київ-Тернопіль: Укрмедкнига, 2000. – С. 7-136
2. Губський Ю. І. Біологічна хімія. – Київ-Вінниця: Новакнига, 2009.
Модуль 3. Метаболізм Вуглеводів, ліпідів, амінокислот та його регуляція
Тематичний план практичних занять з модуля 3
№
з/п
Тема
Кіл-сть
годин
1.
Дослідження гліколізу
Тематичний план лекцій з модуля 3
№
з/п
Тема
Кількість годин
Метаболізм вуглеводів –1. Гліколіз, аеробне окиснення глюкози.
Методика проведення та критерії оцінювання підсумкового модульного контролю
Підсумковий модульний контроль складається з 3 етапів:
І етап - письмова відповідь на тестові завдання формату А (бланковий або комп'ютерний тестовий контроль). Студент відповідає на пакет
Тема № 1. Дослідження гліколізу – анаеробного окиснення вуглеводів.
Мета заняття:Засвоїти основні принципи внутрішньоклітинного анаеробного та аеробного окиснення глюкози та біохімічні шляхи їх регуляції. Знати роль ферментів та коферментів для пер
Теоретичні питання
1. Біохімічні механізми процесів травлення вуглеводів у травному тракті. Специфічність ензимів травлення, оптимальні умови їх дії.
2. Глюкоза, як важливий метаболіт вуглеводного обміну: за
Дослід 1. Використання неорганічного фосфору дріжджовими клітинами в процесі їх бродіння.
У процесі спиртового бродіння, так як і при гліколізі, проходить фосфоролітичний розпад вуглеводів, що призводить до утворення як проміжних сполук, фосфорних ефірів тріоз і гексоз, а також і до утв
Побудова калібрувального графіку.
У 4 пробірки вносять розчини в мл, як вказано нижче в таблиці. В 5-й лінійці приведені концентрації фосфору в мг% та ммоль/л, а в 6-й записують отримані на ФЕКу величини оптичних густин.
Дослід 2. Кількісне визначення молочної кислоти в сироватці крові за методом Бюхнера.
Молочна кислота в організмі є кінцевим продуктом гліколізу і глікогенолізу – анаеробних процесів окиснення глюкози та глікогену. Значна кількість молочної кислоти утворюється в м’язах, поступає в к
Контроль виконання лабораторної роботи
1. Пояснити принцип методу визначення кінцевого продукту анаеробного гліколізу – молочної кислоти (метод Бюхнера).
2. При яких патологічних станах кількість молочно
Література
Основна:
1. Губський Ю.І. Біологічна хімія. – Київ-Тернопіль: Укрмедкнига, 2000. – С. 143 – 154.
2. Губський Ю. І. Біологічна хімія. – Київ-Вінниця: Нова книга, 2
Тема № 2. Дослідження аеробного окиснення глюкози та альтернативних шляхів обміну моносахаридів.
Мета заняття: Знати роль мультиферментного піруватдегідрогеназного комплексу для аеробного перетворення глюкози. Засвоїти значення та послідовність ферментативних реакцій пентозофо
Теоретичні питання
1. Етапи аеробного окиснення глюкози.
2. Окиснювальне декарбоксилування піровиноградної кислоти:
· будова мультиферментного піруватдегідрогеназного комплексу;
· особливос
Дослід 1. Кількісне визначення піровиноградної кислоти (ПВК) в сечі колориметричним методом.
Піровиноградна кислота – один з центральних метаболітів вуглеводного обміну. Визначення її кількості в плазмі крові та сечі широко використовується з діагностичною метою в клінічній практиці.
Контроль виконання лабораторної роботи
1. Пояснити принцип визначення вмісту піровиноградної кислоти в біологічній рідині колориметричним методом.
2. При яких патологічних станах збільшується кількість пірувату в сечі?
Література
Основна:
1. Губський Ю.І. Біологічна хімія. – Київ-Тернопіль: Укрмедкнига, 2000. – С. 143 – 154.
2. Губський Ю. І. Біологічна хімія. – Київ-Вінниця: Новакнига, 20
Тема № 3. Дослідження катаболізму та біосинтезу глікогену. Регуляція обміну глікогену, біосинтез глюкози – глюконеогенез.
Мета заняття: Знати механізми гормональної регуляції обміну глікогену в м’язах і печінці та засвоїти особливості реакцій синтезу й розпаду глікогену. Оволодіти основними принципами
Теоретичні питання
1. Особливості перебігу та механізм ферментативних реакцій глікогенезу.
2. Глікогеноліз, реакції спільні та відмінні із гліколізом.
3. Каскадні механізми АТФ-залежної регуляції ак
Практична робота
Дослід 1. Реакція на полісахариди.
Принцип методу. При взаємодії крохмалю з йодом утворюються комплексні адсорбційні сполуки, які забарвлюються
Дослід 2. Виявлення глікогену в печінці.
Принцип методу.Глікоген, як і крохмаль, з йодом утворює забарвлені сполуки (крохмаль темно-синього кольору, глікоген – червоно-бурого). Різниця у забарвленні визначається кількістю
Контроль виконання лабораторної роботи
1. Виявлення глікогену в печінці. Яке біологічне значення має нагромадження глікогену у печінці? В яких тканинах ще накопичується в організмі людини глікоген?
2. При додаванні до го
Література
Основна:
1. Губський Ю.І. Біологічна хімія. – Київ-Тернопіль: Укрмедкнига, 2000. – С. 143 – 154.
2. Губський Ю. І. Біологічна хімія. – Київ-Вінниця: Новакнига, 20
Тема № 4. Дослідження механізмів метаболічної та гормональної регуляції обміну вуглеводів. Цукровий діабет.
Мета заняття:Знати роль гормонів у регуляції та підтриманні постійного рівня глюкози в крові. Засвоїти особливості порушень обміну вуглеводів, жирів, білків за цукрового діабету.
Теоретичні питання
1. Біохімічні процеси, що забезпечують сталий рівень глюкози в крові. Роль різних шляхів обміну вуглеводів у регуляції рівня глюкози в крові.
2. Роль печінки в обміні вуглеводів.
Практична робота
Дослід 1. Кількісне визначення цукру в крові орто-толуїдиновим методом (за Гульманом).
Дослід 2. Визначення концентрації глюкози в крові глюкозооксидазним методом.
Принцип методу. Окиснення глюкози киснем повітря під дією глюкозооксидази з утворенням гідрогену пероксиду, який за присутності фенолу з 4-аміно-феназоном (4-аміноантипірином) утво
Контроль виконання лабораторної роботи
1. Кількісне визначення цукру в крові орто-толуїдиновим методом (за Гульманом). Написати рівняння реакцій, що лежать в основі цього методу. Клініко-діагностичне значення визначення глюкози у кро
Література
Основна:
1. Губський Ю.І. Біологічна хімія. – Київ-Тернопіль: Укрмедкнига, 2000. – С. 143 – 154.
2. Губський Ю. І. Біологічна хімія. – Київ-Вінниця: Новакнига, 20
Теоретичні питання
1. Біологічні функції простих і складних ліпідів в організмі людини (запасна, енергетична, участь в терморегуляції, біосинтетична).
2. Біохімічні механізми процесів травлення ліпідів у тра
Дослід 1. Кількісне визначення фосфоліпідів у сироватці крові.
Принцип методу. Фосфоліпіди осаджуються трихлорацетатною кислотою (ТХАК) разом з білками крові. У осаді після мінералізації визначають вміст фосфору.
Матері
Дослід 2. Вплив жовчі на активність ліпази.
Принцип методу. Активність ліпази оцінюють за утворенням у результаті гідролізу жиру жирних кислот, кількість яких визначають титруванням лугом у присутності фенолфталеїну. Гідролі
Контроль виконання лабораторної роботи
1. Вивчення активності ліпази підшлункової залози. Які сполуки в організмі активують ліпазу? Проілюструйте відповідь результатами практичної роботи.
2. У чому полягає принцип мет
Література
Основна:
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:
Тема № 6. β-Окиснення та біосинтез жирних кислот. Дослідження обміну жирних кислот та кетонових тіл.
Мета заняття:Вивчити процеси біосинтезу та окиснення жирних кислот. Знати метаболізм кетонових тіл в нормі та при патології і вміти визначати їх вміст у сечі.
Акту
Теоретичні питання
1. β-Окиснення вищих жирних кислот (ВЖК):
· локалізація процесу β-окиснення жирних кислот;
· активація жирних кислот. Роль карнітину в транспорті жирних кислот в мітохон
Дослід 1. Якісна реакція на ацетон та ацетоацетатну кислоту (проба Ланге).
Принцип методу.Ацетон та ацетоацетатна кислота з натрію нітропрусидом у лужному середовищі утворюють продукти реакції, забарвлені у червоний колір:
CH3
Дослід 2. Кількісне визначення кетонових тіл у сечі.
Принцип методу.Див. попередній дослід пробу Ланге.
Матеріальне забезпечення: див. попередній дослід пробу Ланге.
Хід роботи.Беру
Контроль виконання лабораторної роботи
1. Принцип методу виявлення ацетону (кетонових тіл) в сечі реакцією з нітропрусидом натрію. Значення виявлення кетонових тіл в крові та сечі для медицини.
2. У чому полягає принцип
Література
Основна:
1. Губський Ю. І. Біологічна хімія. – Київ-Тернопіль: Укрмедкнига, 2000. – С.194-209.
2. Губський Ю. І. Біологічна хімія. – Київ-Вінниця: Нова книга, 200
Теоретичні питання
1. Біосинтез холестеролу в організмі людини:
· 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 конде
Дослід 2. Визначення процесів ліпідної пероксидаціі в тканинах. Визначення вмісту малонового діальдегіду.
Принцип методу.Метод ґрунтується на тому, що за високої температури в кислому середовищі малоновий діальдегід (МДА) реагує з 2-тіобарбітуровою кислотою (ТБК) з утворенням забарвлен
Дослід 3. Вивчення системи антиоксидантного захисту. Кількісне визначення активності каталази в крові.
Принцип методу. Метод визначення активності каталази базується на визначенні кількості пероксиду водню, перетвореного ензимом за певний проміжок часу.
каталаза
Контроль виконання лабораторної роботи
1. Пояснити принцип методу виявлення жовчних кислот (реакція Петенкофера). Яке біологічне значення жовчних кислот?
2. Якою якісною реакцією можна виявити жовчні кислоти в біологічни
Література
Основна:
1. Губський Ю. І. Біологічна хімія. – Київ-Тернопіль: Укрмедкнига, 2000. – С.217-233.
2. Губський Ю. І. Біологічна хімія. – Київ-Вінниця: Нова книга, 200
Тема № 8. Дослідження перетворень амінокислот (трансамінування, дезамінування, декарбоксилування), біосинтезу глутатіону та креатину.
Мета заняття: Вивчити загальні шляхи перетворення амінокислот, оволодіти методами ідентифікації їх метаболітів. Вміти інтерпретувати отримані показники.
Актуальніс
Теоретичні питання
1. Шляхи утворення та підтримання пулу вільних амінокислот в організмі людини.Загальні шляхи перетворення вільних амінокислот.
2. Дезамінування амінокислот:
· типи реакцій дезамін
Практична робота
Дослід 1. Визначення активності аланінамінотрансферази (АлАТ) уніфікованим динітрофенілгідразиновим методом Райтмана-Френкеля.
Принцип
Хід роботи.
А) Кількісне визначення піровиноградної кислоти:
У дві пробірки (дослідну і контрольну) вносять по 0,5 мл свіжорозмороженого субстратного розчину і ставлять у термостат при температурі 37
Контроль виконання лабораторної роботи
1. Пояснити процес переамінування з використанням глутамінової та піровиноградної кислот. Написати рівняння відповідних реакцій.
2. Пояснити принцип методу визначення активності
Література
Основна:
1. Губський Ю. І. Біологічна хімія. – Київ-Тернопіль: Укрмедкнига, 2000. – С.234-242.
2. Губський Ю. І. Біологічна хімія. – Київ-Вінниця: Новакнига, 2009
Тема № 9. Дослідження процесів детоксикації аміаку та біосинтезу сечовини.
Мета заняття:Знати шляхи утворення, транспортування та знешкодження аміаку в організмі людини. Засвоїти методи визначення сечовини, фенілпіровиноградної кислоти у біологічних рідин
Теоретичні питання
1. Загальні шляхи метаболізму безазотистого скелета амінокислот в організмі людини. Глюкогенні та кетогенні амінокислоти.
2. Шляхи утворення аміаку. Токсичність аміаку та механізми його зн
Дослід 1. Визначення вмісту сечовини в сечі.
Принцип методу. Метод базується на здатності сечовини, що містить аміногрупи, утворювати з парадиметиламінобензальдегідом в кислому середовищі комплексну сполуку, забарвлену в жовт
Дослід 2. Проба Фелінга. Якісна реакція на фенілпіровиноградну кислоту.
Принцип методу.Фенілпіровиноградна кислота утворює з іонами трьохвалентного феруму комплексну сполуку, забарвлену у синьо-зелений колір.
Матеріальне забезпечення:
Контроль виконання лабораторної роботи
1. Принцип визначення сечовини в сечі кольоровою реакцією з парадиметиламінобензальдегідом. Який вміст сечовини у крові та сечі здорової людини? Написати реакції утворення сечовини в організмі.
Література
Основна:
1. Губський Ю. І. Біологічна хімія. – Київ-Тернопіль: Укрмедкнига, 2000. – С.242-270.
2. Губський Ю. І. Біологічна хімія. – Київ-Вінниця: Новакнига, 2009
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 бензидинову пробу і виявит
Теоретичні питання
1. Обмін сірковмісних амінокислот; реакції метилування. Роль S – аденозилметіоніну у реакціях трансметилування. Коензими вітамінів Н та В12 в метаболізмі сірковмісних амінокислот.
Дослід 1. Виявити гемоглобін крові за допомогою бензидинової проби.
Принцип методу. Для виявлення кров’яного пігменту використовують бензидинову пробу, яка основана на каталітичній властивості похідних гемоглобіну окиснювати бензидин за рахунок кис
Дослід 2. Напівкількісний метод визначення копропорфіринів (КП) у сечі.
Принцип методу.Копропофірини мають властивість у кислому середовищі в присутності ефіру давати флюоресценцію в потоці УФ-світла.
Матеріальне забезпечення:
Контроль виконання лабораторної роботи
1. У хворого, який страждає еритропоетичною порфірією, сеча набула рожевого забарвлення. Появою якої речовини в сечі можна пояснити зміну її забарвлення?
А. Гемоглобіну
В. Ур
Література
Основна:
1. Губський Ю. І. Біологічна хімія. – Київ – Тернопіль: Укрмедкнига, 2000. – С. 253 - 269.
2. Губський Ю. І. Біологічна хімія. – Київ-Вінниця: Нова книга
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
Література
1. Губський Ю. І. Біологічна хімія. – Київ-Тернопіль: Укрмедкнига, 2000. – С.57-85, 143-269.
2. Губський Ю. І. Біологічна хімія. – Київ-Вінниця: Новакнига, 2009. – С. 24 – 327.
3.
Новости и инфо для студентов