1. Контроль самостоятельного освоения знаний по теме в форме собеседования.

2. Выполнение упражнений и решение задач под руководством преподавателя.

3. Выполнение лабораторной работы «Определение активности альфа-амилазы», защита протокола по вопросам к лабораторной работе.

Задачи и упражнения

1. Укажите разницу в использовании гликогена печени и мышц. С какими особенностями ферментативного состава гепатоцитов и миоцитов это связано?

2. В чем преимущества и в чем недостатки анаэробного гликолиза в сравнении с аэробным?

3. Как реакция образования лактата из пирувата связана с предшествующими реакциями гликолиза? Какое это имеет значение?

4. Какой тип химических реакций отличает гликолиз от молочнокислого брожения?

5. Как изменится скорость анаэробного гликолиза при увеличении в клетке соотношения АТФ/АДФ?

6. Выберите из перечисленного субстраты глюконеогенеза: оксалоацетат, глицерин, пируват, ацетил-КоА, аланин, лактат.

7. В каком направлении используется эритроцитами продукты метаболического процесса, протекающего с участием глюкозо-6-фосфат-дегидрогеназы? При ответе на вопрос учтите, что эритроциты не синтезируют ни высших жирных кислот, ни нуклеотидов.

8. Сколько моль АТФ требуется для синтеза 1 моль глюкозы из лактата?

9. Сколько моль АТФ требуется для синтеза 1 моль глюкозы из глицерол-3-фосфата?

ЗАНЯТИЕ 7

Раздел:	Обмен углеводов
Тема:	Регуляция, нарушения обмена углеводов. Сахарный диабет

Вопросы по теме занятия

1. Гормональная регуляция уровня глюкозы крови. Гипер- и гипогликемические гормоны.

2. Инсулин, глюкагон, кортизол, адреналин. Химическая природа, место синтеза, особенности образования гормонально активной формы, ткани-мишени, эффекты на углеводный обмен в тканях-мишенях.

3. Концентрация глюкозы крови как интегральный показатель углеводного обмена в организме. Возможные причины гипер- и гипогликемии.

4. Нарушения углеводного обмена при сахарном диабете. Лабораторные показатели.

5. Неэнзиматическая гликация. Роль в механизме развития осложнений гипергликемии.

6. Клинико-диагностическое значение фруктозамина и гликозилированного гемоглобина.

7. Понятие о врожденных нарушения переваривания углеводов, обмена гликогена, гликозаминогликанов.

Материалы для самостоятельной подготовки

1. Конспект лекций

2. Учебник «Биохимия» под редакци­ей Е.С. Северина М., 2003), раздел 7 – с. 322-369.

3. Учебное пособие для вузов «Биохимия. Краткий курс с упражнениями и задачами» под редакци­ей Е.С. Северина, А.Я. Николаева (М., 2003), часть 1, раздел 6 – с. 150-161.

4. Учебно-методическое пособие «Обмен углеводов» Варшавский Б.Я., Кореняк Н.А. (Барнаул 2000).

План самостоятельной подготовки к занятию

1. Ответить на вопросы к занятию

2. Выполнить упражнения и решить задачи

Задачи и упражнения для самостоятельной подготовки к занятию

1. Почему при врожденной сниженной активности глюкозо-6-фосфатазы в гепатоцитах накапливается гликоген в повышенном количестве?

2. С нарушением каких процессов переваривания углеводов следует дифференцировать непереносимость дисахаридов?

3. При каком типе сахарного диабета снижена чувствительность клеток-мишеней к инсулину?

4. Почему не рекомендуют употреблять большое количество фруктозы больным сахарным диабетом?

5. Почему у людей с недостаточностью лактазы употребление молока вызывает кишечные расстройства, а употребление простокваши нет?

6. Почему в норме в моче практически нет глюкозы?

7. Опишите возможные механизмы глюкозурии.

8. Как изменится скорость глюконеогенеза при повышении продукции кортизола?

9. Заполните таблицы

Таблица 1

Название процесса	Регуляторные ферменты	Ингибиторы ферментов	Активаторы ферментов
Гликолиз
Глюконеогенез

Таблица 2

Название гормона	Место синтеза	Химическая природа	Сигнал для усиления синтеза/ секреции гормона	Клетки-мишени гормона	Фермент, реакция, процесс обмена углеводов, контроли-руемые гормоном	Направленность изменений уровня глюкозы в крови под действием гормона
Инсулин
Глюкагон
Адреналин
Кортизол

План занятия:

1. Контроль самостоятельного освоения знаний по теме в форме собеседования.

2. Выполнение упражнений и решение задач под руководством преподавателя.

3. Тестовый контроль знаний.

4. Выполнение лабораторных работ «Определение концентрации глюкозы», «Тест толерантности к глюкозе», защита протокола по вопросам к лабораторным работам.

Задачи и упражнения

1. У больного наблюдается постоянная жажда и полиурия. В результатах анализа крови:

   • глюкоза крови натощак – 10,1 ммоль/л (норма 3,3-5,5 ммоль/л)

   • гликозилированный гемоглобин - 10% (норма 4,4-6,3%)

Какие нарушения обмена веществ выявлены у пациента? При каком заболевании они наблюдаются? Каков механизм развития этих нарушений?

2. У пациентки после проведения теста толерантности к глюкозе получены следующие результаты:

• глюкоза крови натощак – 6,3 ммоль/л (норма 3,3-5,5 ммоль/л)

• глюкоза крови через 2 часа - 10,1 ммоль/л (норма менее 7,8 ммоль/л)

Для диагностики, какого заболевания назначен тест. Оцените результаты теста. Может ли для проведения теста использоваться сахароза, а не глюкоза?

3. У больного наблюдается постоянная жажда и полиурия. При лабораторном обследовании получены следующие результаты:

Анализ крови:

• глюкоза крови натощак – 15,8 ммоль/л (норма 3,3-5,5 ммоль/л)

• фруктозамин - 379 мкмоль/л (норма менее 285 мкмоль/л)

• С-пептид – 0,3 мкг/л (норма 1,4-2,2 мкг/л)

Анализ мочи:

• глюкоза – обнаружена

Оцените результаты исследований. Какие нарушения обмена веществ выявлены у пациента? При каком заболевании они наблюдаются? С какой целью проведено определение С-пептида?

4. Пациент доставлен в приемный покой больницы в бессознательном состоянии. При лабораторном обследовании глюкоза крови – 1,8 ммоль/л (норма 3,3-5,5 ммоль/л). Что стало причиной потери сознания? Что могло стать причиной снижения уровня глюкозы?

ЗАНЯТИЕ 8

Раздел:

Обмен углеводов

КОЛЛОКВИУМ

Вопросы

1. Строение, классификация, биологическая роль углеводов.

2. Переваривание углеводов в желудочно-кишечном тракте. Пищеварительные ферменты: место синтеза, субстрат, гидролизуемые химические связи, продукты переваривания.

3. Механизмы всасывания продуктов переваривания углеводов в желудочно-кишечном тракте.

4. Гликоген. Строение, биологическая роль. Синтез и распад гликогена, ключевые ферменты, регуляция процесса.

5. Аэробный распад глюкозы. Биологическая роль, схема, конечные продукты, ключевые ферменты.

6. Анаэробный распад глюкозы. Биологическая роль, схема, конечные продукты, ключевые ферменты. Эффект Пастера.

7. Понятие о пентозофосфатном, глюкуронатном, полиольном процессах превращения глюкозы. Основные продукты процессов, преимущественная локализация, биологическое значение.

8. Глюконеогенез. Локализация, исходные субстраты, ключевые ферменты, обходные реакции, биологическое значение.

9. Взаимосвязь гликолиза в мышцах и глюконеогенеза в печени (цикл Кори).

10. Гормональная регуляция уровня глюкозы крови. Гипер- и гипогликемические гормоны. Инсулин: химическая природа, место синтеза, особенности образования гормонально активной формы, ткани-мишени, эффекты на углеводный обмен в тканях-мишенях.

11. Гормональная регуляция уровня глюкозы крови. Гипер- и гипогликемические гормоны. Глюкагон, кортизол, адреналин: химическая природа, место синтеза, ткани-мишени, эффекты на углеводный обмен в тканях-мишенях

12. Концентрация глюкозы крови как интегральный показатель углеводного обмена в организме. Глюкозо-6-фосфат – центральный метаболит внутриклеточного обмена глюкозы. Возможные причины гипер- и гипогликемии.

13. Нарушения углеводного обмена при сахарном диабете. Механизм развития нарушений. Лабораторные показатели.

14. Неэнзиматическая гликация. Роль в механизме развития осложнений гипергликемии. Клинико-диагностическое значение исследования фруктозамина и гликозилированного гемоглобина.

15. Становление процессов переваривания и всасывания углеводов в онтогенезе. Врожденная недостаточность ферментов переваривания углеводов, обмена гликогена, глюкозаминогликанов. (для студентов педиатрического факультета)

Упражнения и задачи

1. В эксперименте к раствору, содержащему сахарозу, лактозу и крахмал добавили сок поджелудочной железы и проинкубировали в оптимальных условиях. Напишите схему реакции, которая может произойти в растворе, назовите фермент, катализирующий эту реакцию. Какую качественную пробу можно использовать для доказательства протекания реакции?

2. В эксперименте к раствору, содержащему сахарозу, лактозу и крахмал добавили слюну и проинкубировали в оптимальных условиях. Напишите схему реакции, которая может произойти в растворе, назовите фермент, катализирующий эту реакцию. Какую качественную пробу можно использовать для доказательства протекания реакции?

3. В эксперименте к раствору, содержащему сахарозу, лактозу и крахмал добавили ферменты, экстрагированные из клеток слизистой оболочки кишечника, и проинкубировали в оптимальных условиях. Напишите схемы реакций, которые могут произойти в растворе, назовите ферменты, катализирующие эти реакции. Какую качественную пробу можно использовать для доказательства протекания реакций?

4. У ребенка в возрасте два месяца отмечается недостаточное прибавление массы тела. После кормления у него постоянно возникала водная диарея. Кратковременное исключение из пищи молока и перевод на кормление глюкозой дали положительный результат. Недостаточность какого фермента сопровождается такими симптомами? Где вырабатывается этот фермент?

5. Пациент находится на диете со сниженным содержанием углеводов и нормальным содержанием белков и липидов в рационе. Концентрация глюкозы в крови у пациента в норме. За счет какого метаболического процесса поддерживается эугликемия? Какие ферментные системы обеспечивают этот процесс?

6. При обследовании больного с недостаточностью гликогенфосфорилазы мышц в процессе выполнения упражнения по сжиманию резинового мяча установлено, что по сравнению со здоровыми людьми у больного раньше развивается усталость и поэтому он вынужден прекратить выполнение упражнения. Объясните причину снижения работоспособности больного.

7. С усилением секреции какого гормона связана активация глюконеогенеза у больных инсулинзависимым сахарным диабетом?

8. В суспензии гепатоцитов, для которых, как известно, глюкоза является основным энергетическим субстратом, внесли ингибитор цитохромоксидазы. Как в результате этого изменится скорость синтеза АТФ, продукции углекислого газа и молочной кислоты гепатоцитами?

9. Пациент предъявляет жалобы на постоянную жажду и полиурию. При лабораторном обследовании получены следующие результаты:

Анализ крови:

глюкоза крови натощак – 12,1 ммоль/л (норма 3,3-5,5 ммоль/л)

гликозилированный гемоглобин - 12,0% (норма 4,4-6,3%)

Анализ мочи:

глюкоза – положительная реакция

Оцените результаты исследований. Какие нарушения обмена веществ выявлены у пациента? Для какого заболевания они характерны? Каков механизм развития этих нарушений?

10. У пациентки после проведения теста толерантности к глюкозе получены следующие результаты:

Глюкоза крови натощак – 6,3 ммоль/л (норма 3,3-5,5 ммоль/л)

Через 2 часа - 9,1 ммоль/л (норма менее 7,8 ммоль/л)

Оцените результаты исследования. Для диагностики какого заболевания назначен тест. Может ли для проведения теста использоваться сахароза, а не глюкоза?

11. Пациент предъявляет жалобы на постоянную жажду и полиурию. При лабораторном обследовании получены следующие результаты:

Анализ крови:

глюкоза крови натощак – 17,8 ммоль/л (норма 3,3-5,5 ммоль/л)

фруктозамин - 359 мкмоль/л (норма менее 285 мкмоль/л)

С-пептид – 0,2 мкг/л (норма 1,4-2,2 мкг/л)

Анализ мочи:

глюкоза – обнаружена

Оцените результаты исследований. Какие нарушения обмена веществ выявлены у пациента? При каком заболевании они наблюдаются? С какой целью проведено определение С-пептида?

12. Пациент доставлен в приемный покой больницы в бессознательном состоянии. При лабораторном обследовании глюкоза крови – 2,1 ммоль/л (норма 3,3-5,5 ммоль/л). Что, скорее всего, стало причиной потери сознания? Каковы возможные причины снижения уровня глюкозы?

13. У пациента с острым панкреатитом обнаружено повышение уровня глюкозы сыворотки крови до 18 ммоль/л. Как называется этот лабораторный синдром? Снижение функциональной активности каких клеток поджелудочной железы привело к его развитию? О нарушении каких процессов обмена глюкозы в организме свидетельствует этот синдром?

14. Пациент доставлен в приемный покой больницы в бессознательном состоянии. При лабораторном обследовании установлено, что концентрация глюкозы крови – 32,1 ммоль/л (норма 3,3-5,5 ммоль/л). Что стало причиной потери сознания? Какое заболевание могло стать причиной повышения уровня глюкозы?

15. У больного отмечается мышечная слабость, быстрая утомляемость при физической работе. По данным биопсии мышечной ткани - повышение содержания гликогена в миоцитах. Какие биохимические нарушения могли стать причиной этой патологии?

16. Известны заболевания, обусловленные разного рода дефектами фосфофруктокиназы гепатоцитов:

    • дефектом структуры аллостерического центра и связанным с этим нарушением его взаимодействия с цитратом;

    • дефектом структуры каталитического центра, и связанным с этим снижением активности фермента.

В каком из этих случаев может развиваться гликогеноз?

ЗАНЯТИЕ 9

Раздел:	Обмен липидов
Тема:	Переваривание и всасывание липидов в желудочно-кишечном тракте. Метаболизм липопротеинов. Внутриклеточный обмен липидов

Вопросы по теме занятия

1. Классификация, строение и биологическая роль липидов. Взаимосвязь структуры и функции.

2. Строение и биологическая роль триглицеридов.

3. Строение и биологическая роль фосфолипидов, сфингомиелинов.

4. Структура и биологическая роль гликолипидов.

5. Строение и биологическая роль холестерина.

6. Жирные кислоты. Структура насыщенных и ненасыщенных жирных кислот организма человека, биологическая роль.

7. Переваривание липидов в желудочно-кишечном тракте. Роль желчных кислот и панкреатических липаз. Значение эмульгирования в переваривании триглицеридов. Продукты переваривания триглицеридов, фосфолипидов, эфиров холестерина.

8. Всасывание продуктов переваривания липидов в тонком кишечнике. Ресинтез липидов в энтероцитах. Гепатоэнтеральная циркуляция желчных кислот.

9. Липопротеины. Биологическая роль. Место образования, строение, состав.

10. Основные пути превращений хиломикронов.

11. Метаболические превращения ЛПОНП, ЛПНП и ЛПВП.

12. Роль апопротеинов в метаболизме липопротеинов. Функции апо С-II, В100, E, A-I. Роль липопротеинлипаз в метаболизме липопротеинов.

13. Липогенез в печени и жировой ткани.

14. Нарушения переваривания липидов в желудочно-кишечном тракте. Стеаторея.

План самостоятельной подготовки к занятию

1. Ответить на вопросы к занятию

2. Выполнить упражнения и решить задачи

Материалы для самостоятельной подготовки

1. Конспект лекций

2. Учебник «Биохимия» под редакци­ей Е.С.Северина (М., 2003), раздел 8 – с. 371-386.

3. Учебное пособие для вузов «Биохимия. Краткий курс с упражнениями и задачами» под редакци­ей Е.С.Северина, А.Я. Николаева (М., 2003, 2006), часть 1, раздел 8 – с. 177-185.

Задачи и упражнения для самостоятельной подготовки к занятию

1. Заполнить таблицы

Таблица 1

Группа липидов	Схема строения	Функции	Локализация в организме

Таблица 2

Название транспортной формы липидов	Состав	Место образования	Направление транспорта липидов	Основные аполипо- протеины	Роль аполипо- протеина в метаболизме липидов

План занятия