С. Аминирование

D. Фосфорилирование при участии минерального фосфора.

Е. Фосфорилирование при участии АТФ.

3. У новорожденного наблюдается рвота, понос, общая дистрофия, гепато- и спленомегалия. Данные симптомы исчезают при исключении из пищи молока. Какой главный наследственный дефект в патогенезе?

А. Нарушение обмена галактозы.

В. Нарушение обмена фенилаланина.

С. Гиперсекреция желез внутренней секреции.

D. Нарушение обмена глюкозы.

Е. Недостаточность глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы.

4. Фруктоза поступает в организм главным образом в составе:

А. Мальтозы. В. Сахарозы. С. Крахмала. D. Лактозы. Е. Гликогена.

5. У новорожденного, который хорошо себя чувствует при кормлении гру-дным молоком, после добавления в пищу фруктов и соков возникают рвота, боли в животе, диарея, гипогликемия. Назовите возможную причину.

А. Гипергликемия.	С. Болезнь Гирке.	Е. Наследственная неперено­симость фруктозы.
В. Кетоз.	D. Глюкозурия.

6. В регуляции активности ферментов важное место принадлежит постсинтетической ковалентной модификации. Как осуществляется регуляция активности гликогенфосфорилазы и гликогенсинтазы?

А. Метилирование.	D. АДФ-рибозилирование.
В. Аденилирование.	Е. Фосфорилирование-дефосфорилирование.
С. Ограниченный протеолиз.

7. Концентрация глюкозы (ммоль/л) в плазме крови здорового человека находится в пределах:

А. 2–4.

В. 3,5–5,5.

С. 10–25.

D. 6–9,5.

Е. 1–2.

8. У больного, 34 года, снижена выносливость к физическим нагрузкам, содержание гликогена в скелетных мышцах повышено. Снижением активности какого фермента это можно объяснить?

А. Фосфофруктокиназы.	D. Гликогенсинтазы.
В. Глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы.	Е. Глюкозо-6-фосфатазы.
С. Гликогенфосфорилазы.

9. У новорожденного наблюдается жировое перерождение печени, галактозурия и аминоацидурия. Что необходимо исключить из рациона?

А. Молочный сахар.	С. Фенилаланин.	Е. Сахарозу.
В. Жирные кислоты.	D. Холестерин.

10. У ребенка с мутацией генов выявлено отсутствие глюкозы-6-фосфатазы, гипогликемия и гепатомегалия. Определите патологию, для которой характерные эти признаки.

А. Болезнь Гирке.	D. Болезнь Паркинсона.
В. Болезнь Кори.	Е. Болезнь Мак-Ардля.
С.Болезнь Аддисона.

11. У ребенка наблюдается увеличение печени, при биопсии выявлен значительный излишек гликогена. Концентрация глюкозы в крови ниже нормы. Что является причиной снижения концентрации глюкозы в крови?

А. Снижена (отсутствует) активность гликогенфосфорилазы в печени

В. Повышена активность гликогенсинтазы.

С. Снижена (отсутствует) активность гексокиназы.
D. Снижена (отсутствует) активность глюкозы-6-фосфатазы.

Е. Дефицит гена, который отвечает за синтез глюкозо-1-фосфатури-

динтрансферазы.

12. Для болезни Гирке характерно накопление гликогена в печени и почках. Дефицит какого фермента является причиной этого нарушения?

А. Гликогенфосфорилазы.	D. Фосфоглюкомутазы.
В. Глюкозо-6-фосфатазы.	Е. Глюкокиназы.
С. Киназофосфорилазы.

13. Пациент, 40 лет, не переносит кисломолочные продукты. Недостаточностью какого фермента пищеварения можно это объяснить?

А. Амилазы.	С. Мальтазы.	Е. Лактазы.
В. Лактатдегидрогеназы.	D. Липазы.

14. Характерным признаком гликогеноза является боль в мышцах при выполнении физической работы. Наследственная недостаточность какого фермента вызывает эту патологию?

А. Гликогенфосфорилазы.	D. Амило-1,6-гликозидазы.
В. Глюкозо-6-фосфатазы.	Е. Лизосомальной гликозидазы.
С. Гликогенсинтетазы.

15. Какой из указанных углеводов является гетерополисахаридом?
А.Крахмал. В. Глікоген. С. Мальтоза. D. Гепарин. Е. Целлобиоза.

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА

Определение глюкозы в моче

Задание 1. Определить глюкозу в моче пробой Фелинга.

Принцип. Проба Фелинга базируется на способности глюкозы при нагревании восстанавливать Сu²⁺ в щелочной среде. При этом выпадает желтый осадок гидрата купрума гидроксида или красный осадок купрума оксида.

Ход работы. К 5 каплям реактива Фелинга прибавляют 5 капель мочи. Жидкость перемешивают и нагревают до начала кипения. Следует отметить, что в моче содержится много органических веществ (мочевая кислота, креатинин и др.), которые при длительном кипячении также могут восстанавливать тяжелые металлы. В отличие от этого, восстановление металлов в присутствии глюкозы происходит до кипения.

Фелинга реактив содержит: калий-натрий тартрат, NaOH, купрум (II) сульфат.

Задание 2. Определить глюкозу в моче пробой Ниландера.

Принцип. Проба Ниландера базируется на восстановлении висмута гидроксида до металла в присутствии глюкозы. Соли висмута особенно удобны для определения сахара в моче, поскольку в отличие от купрума висмут не восстанавливается мочевой кислотой.

Ход работы. В пробирку вносят 1 мл мочи, прибавляют реактив Ниландера и осторожно кипятят около двух минут. Сначала появляется коричневое, а затем черное окрашивание.

Ниландера реактив содержит: висмут нитрат, калий-натрий тартрат, аммониак.

Задание 3. Определить глюкозу в моче экспресс-методом (полуколичест-венное определение глюкозы в моче).

Ход работы. В ступке растирают в тонкий порошок 1 г купрум сульфата и 10 г безводного натрий карбоната. На предметное стекло насыпают немного порошка, наносят несколько капель мочи и нагревают до кипения. Синий цвет означает, что глюкоза отсутствует, желто-зеленый указывает на присутствие глюкозы в пределах 0,5%, зеленый - 1%, коричнево-красный - до 2%, интенсивно-красный - выше 2%.

Задание 4. Определить глюкозу в моче с помощью набора «Глюкотест».

Принцип. Метод базируется на визуальной оценке изменения цвета красителя (о -толидина), которым пропитана полоска бумаги «Глюкотест». По цветной шкале, которая содержится в наборе, устанавливают приблизительное содержание глюкозы в моче. Цвет полосок может изменяться от желтого через разные оттенки зеленого к темно-синему в зависимости от количества глюкозы в моче. Этот метод имеет высокую субстратную специфичность и позволяет определить в моче глюкозу в концентрации от 0,09 до 0,5% и выше, имеет важное клиническое значение благодаря высокой специфичности, скорости и простоте выполнения анализа. Больной может самостоятельно контролировать содержание глюкозы в моче и соответственно изменять диету.

Ход работы. Одну полоску «Глюкотеста» смачивают нормальной мочой, а другую - патологической, которая содержит глюкозу. Через несколько минут сравнивают окраску полосок с цветной шкалой. Кон-центрацию глюкозы в моче определяют по цвету полоски, который больше совпадает со шкалой (растворы глюкозы 0,1%, 0,5%, 2% и выше).

Клинико-диагностическое значение. В моче здорового человека глюкоза содержится в незначительном количестве (не выше 0,4 г/л) и не может быть выявлена обычными химическими реакциями. Глюкозурия наблюдается при нарушении гормональной регуляции углеводного обме-на, заболеваниях поджелудочной железы и нарушении реабсорбционной способности почек. Почечную глюкозурию наблюдают при введении в организм большого количества алкоголя, опиума, адреналина и др.

ЛИТЕРАТУРА

1. Губський Ю.І. Біологічна хімія. – Київ-Тернопіль: Укрмедкнига, 2000. – С. 57-71, 176-184, 387-389, 395-396.

2. Губський Ю.І. Біологічна хімія. Підручник. – Київ-Вінниця: Нова книга, 2007. – С. 78-93, 467-468, 477-478, 222-231.

3. Гонський Я.І., Максимчук Т.П., Калинський М.І. Біохімія людини: Підручник. – Тернопіль: Укрмедкнига, 2002. – С. 287-300.

4. Вороніна Л.М. та ін. Біологічна хімія. – Харків: Основа, 2000. – С. 229-245, 274-277.

5. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. – М.: Медицина, 1998. – С. 169-187, 319-327.

6. Биохимия: Учебник / Под ред. Е.С. Северина. – М.: ГЭОТАР-МЕД, 2003. – С. 297-333.

7. Николаев А.Я. Биологическая химия. – М.: ООО Медицинское информационное агентство, 1998. – С. 232-237, 246-254.

8. Практикум з біологічної хімії / Бойків Д.П., Іванків О.Л., Кобилянська Л.І./ За ред. О.Я. Склярова. – К.: Здоров’я, 2002. – С. 89-118.

9. Лабораторні та семінарські заняття з біологічної хімії: Навч. посібник для студентів вищих навч. закл. / Л.М. Вороніна, В.Ф. Десенко, А.Л. Загайко та ін. – Х.: Вид-во НФаУ; Оригінал, 2004. – С. 124-147.

ЗАНЯТИЕ 5

Тема: Гликолиз: реакции, энергетика, регуляция. Глюконеоге-нез. Количественное определение лактата в крови и пирувата в моче.

Актуальность. Знание особенностей метаболизма углеводов в организме человека позволяет понять его специфику как в условиях нормы (физиологическое состояние), так и при патологиях (сахарный диабет, заболевания печени и др.). Так как подавляющее большинство животных и растительных клеток в норме находится в аэробных условиях, углеводы окисляются полностью до СО₂ и Н₂О с помощью цикла Кребса, при этом из глюкозы высвобождается вся биологически доступная энергия. Знание путей окисления глюкозы является важным для будущих врачей в связи с их возможной коррекцией, а также для понимания их роли в энергообмене и пластических процессах в клетке.

Цель. Ознакомиться с аэробным и анаэробным окислением глюкозы и глюконеогенезом, их ролью в организме. Ознакомиться с методами количественного определения лактата и пирувата в биологических жидкостях и их клинико-диагностическим значением.

ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ

1. Пути внутриклеточного катаболизма моносахаридов. Аэробное и анаэробное окисление глюкозы, общая характеристика процессов.

2. Анаэробное окисление глюкозы – гликолиз: последовательность ферментативных реакций, биологическая роль, локализация в организме и клетке.

3. Гликолитическая оксидоредукция, субстратное фосфорилирование в гликолизе. Энергетический баланс анаэробного окисления глюкозы.

4. Регуляция гликолиза. Ключевые ферменты процесса.

5. Спиртовое и другие виды брожения.

6. Стадии аэробного окисления глюкозы.

7. Окислительное декарбоксилирование пировиноградной кислоты: ферменты, коферменты, последовательность реакций, регуляция функционирования пируватдегидрогеназного комплекса.

8. Взаимоотношения анаэробного и аэробного путей окисления глюкозы в клетке. Эффект Пастера.

9. Окисление цитозольного НАДН в митохондриях (глицеролфосфатный и малат-аспартатный челночные механизмы).

10. Сравнительная характеристика биоэнергетики аэробного и анаэробного окисления глюкозы.

11. Биосинтез глюкозы – глюконеогенез: субстраты, ключевые ферменты, реакции, внутримолекулярная локализация, физиологическое значение процесса. Энергетическое обеспечение глюконеогенеза.

12. Метаболическая и гормональная регуляция глюконеогенеза.

13. Взаимосвязь и реципрокная регуляция гликолиза и глюконеогенеза в организме. Глюкозо-лактатный и глюкозо-аланиновый циклы.

ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ

1. Какое соединение включается в реакцию субстратного фосфорилирова-ния в процессе гликолиза?

А. Глюкозо-6-фосфат.	D. Глицеральдегид-3-фосфат.
В. Фосфоенолпируват.	Е. 2-Фосфоглицериновая кислота.
С. Фруктозо-1,6-дифосфат.

2. Выберите соединение, которое является субстратом глюконеогенеза.

А. Гликоген. В. Глюкоза. С. Пируват. D. Фруктоза. Е. Галактоза.

3. После интенсивной тренировки у спортсмена активируется глюконеогенез в печени. Назовите основной субстрат этого процесса.

А. Серин.	D. Аспарагиновая кислота.
В. Лактат.	Е. Глютаминовая кислота.
С. α-Кетоглутарат.

4. Назовите фермент, который катализирует реакцию образования глюкозо-6-фосфата из глюкозы в печени.

А. Гексозофосфатизомераза.	D. Глюкозо-6-фосфатаза.
В. Глюкокиназа.	Е. Фосфоглюкомутаза.
С. Пируваткиназа.

5. Укажите конечные продукты анаэробного гликолиза.

А. СО₂ и Н₂О. В. Оксалоацетат. С. Малат. D. Пируват. Е. Лактат.

6. У ребенка с признаками анемии установлен дефицит пируваткиназы в эритроцитах. Какой процесс в эритроцитах при этом нарушен?

А. Окислительное фосфорилирование.	D. Распад пероксидов.
В. Тканевое дыхание. С. Анаэробный гликолиз.	Е. Дезаминирование аино-кислот.

7. Выберите главный регуляторный фермент гликолиза.

А. Фосфофруктокиназа.	D. Сукцинатдегидрогеназа.
В. Фосфорилаза.	Е. Пируваткиназа.
С. Лактатдегидрогеназа.

8. Выберите фермент необратимой реакции гликолиза.

А. Пируваткиназа.	D. Глицеральдегидфосфатдегидрогеназа.
В. Альдолаза.	Е. Триозофосфатизомераза.
С. Фосфоглицераткиназа.

9. Назовите фермент, который катализирует преобразование пирувата в аэробных условиях.

А. Пируватдегидрогеназа.	D. Гексокиназа.
В. Лактатдегидрогеназа.	Е. Триозофосфатизомераза.
С. Альдолаза.

10. Выберите соединение, которое не образуется в процессе окислительного декарбоксилирования пирувата:

А. Ацетил-КоА. В. СО₂. С. НАДН. D. Глицерол-3-фосфат. Е. ФАДН_{2 .}

11. Укажите конечные продукты аэробного превращения глюкозы в тканях человека.

А. Лактат. В. Пируват. С. СО₂ и Н₂О. D. Малат. Е. Ацетон.

12. Вторым этапом аэробного окисления глюкозы является окислительное декарбоксилирование ПВК. Назовите основной продукт этого процесса.

А. Сукцинил-КоА.	С. Цитрат.	Е. Ацетил-КоА.
В. Пируват.	D. Оксалоацетат.

13. Для жизнедеятельности эритроцитов необходима энергия в виде АТФ. Какой процесс обеспечивает эти клетки необходимым количеством АТФ?

А. Анаэробный гликолиз.	D. Цикл трикарбоновых кислот.
В. Аэробное окисление глюкозы.	Е. β-Окисление жирных кислот.
С. Пентозофосфатный цикл.

14. Ферменты гликолиза локализованы в:

А. Митохондриях. В.Ядре. С.Цитоплазме. D.Микросомах. Е.Полисомах.

15. Углеводы не являются незаменимыми факторами питания, так как они синтезируются в организме путем глюконеогенеза из:

А. Глицерина, жирных кислот, лейцина.

В. Лактата, холестерина, карнитина.

С. Аланина, глицерина, лактата.

D. Холина, пирувата, ацетил-КоА.

Е. Глутамата, лейцина, масляной кислоты.

16. Какой из перечисленных ферментов катализирует реакцию, которая приводит к образованию макроэргического соединения?

А. Гексокиназа.	D. Глицеральдегидфосфатдегидрогеназа.
В. Фосфофруктокиназа.	Е. Фосфоглицеромутаза.
С. Пируваткиназа.

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА

Определение промежуточных продуктов обмена углеводов -

молочной и пировиноградной кислот в биологических субстратах

Задание 1. Определить содержание молочной кислоты в крови по методу Баркера и Саммерсона.

Принцип. Метод базируется на способности молочной кислоты при нагревании с концентрированной сульфатной кислотой переходить в ацетальдегид, который дает с п -гидроксидифенилом характерную фиолетовую окраску,интенсивность которой пропорциональна её концентрации.

Ход работы. В центрифужную пробирку отмеривают 0,5 мл дистиллированной воды и вносят в нее 0,1 мл крови, взятой микропипеткой из пальца больного. Микропипетку промывают той же водой. К содержимому пробирки прибавляют 1 мл 20% раствора трихлоруксусной кислоты и помещают ее на 10 мин на лед (для лучшего осаждения белков), после чего центрифугируют 5 мин при скорости 3000 об/мин.

Надосадочную жидкость сливают в чистую центрифужную пробирку, приливают 1 каплю 4% раствора купрум сульфата и осторожно наслаивают 3 мл концентрированной сульфатной кислоты, при этом пробирку погружают в лёд и беспрерывно помешивают содержимое стеклянной палочкой. Потом пробирку кипятят на водяной бане и охлаждают ее на ней же до 20°С. К охлажденной смеси приливают 1 каплю свежеприготовленного щелочного раствора п -гидроксидифенила и ставят пробирку на водяную баню при 30°С на 30 мин, взбалтывая содержимое. В пробирке за это время развивается окраска, её помещают на 90 с на бурно кипящую водяную баню, за это время голубая окраска переходит в фиолетовую. Затем смесь охлаждают и фотометруют на ФЕК (зеленый светофильтр) в 10 мм кювете против воды.

Содержание молочной кислоты (Х) в ммоль/л рассчитывают по формуле:

Х = ,

где С - количество молочной кислоты в пробе, найденное по калибровочному графику (ммоль); 0,1 - объем крови, взятой на исследование (мл); 1000 в числителе - коэффициент пересчета на 1 л крови; 1000 в знаменателе - коэффициент перевода мкмоль в ммоль.

Клинико-диагностическое значение. В норме содержание молочной кислоты в крови 0,50-2,50 ммоль/л. Увеличение ее концентрации может наблюдаться при усиленной мышечной работе, а также заболеваниях, которые сопровождаются развитием гипоксии (недостаточность сердечной деятельности, хронические бронхиты, анемии и др.).