3 Исследование биосинтеза и катаболизма пуриновых нуклеоти- дов. Определение конечных продуктов их обмена (Хомутов Е. В.) 6

Вид материала

Исследование

Содержание Биохимические методы диагностики заболеваний печени Тема 3.15. БИОХИМИЯ СОЕДИНИТЕЛЬНОЙ ТКАНИ И ЗУБА Общая цель Конкретные цели: Цели исходного уровня Для проверки исходного уровня Вам предлагается выполнить ряд заданий. Целевые обучающие задачи Краткие методические рекомендации к проведению занятия Зубной налет (зубной камень) Синтез коллагена Распад коллагена Тема 3.16. БИОХИМИЯ СЛЮНЫ Общая цель Конкретные цели: Цели исходного уровня Для проверки исходного уровня Вам предлагается выполнить ряд заданий. Информацию для восполнения исходного уровня можно найти в следующей литературе Эталоны ответов к решениям целевых обучающих задач Инструкция к практическому занятию Принцип метода. Материальное обеспечение Ксантопротеиновая реакция ... Полное содержание

Подобный материал:

• Синтез пуриновых нуклеотидов, 49.64kb.
• План лекции: Морфо-функциональная характеристика органов мочевыделения Классификация, 486.03kb.
• Буланькова Эдуарда Анатольевича исследование, 19.13kb.
• Задачи урока: -актуализировать знания по пройденному материалу; -создать атмосферу, 32.17kb.
• Урок №94 тема. Основные этапы биосинтеза белка, 33.42kb.
• Исследование электрофизических свойств сельскохозяйственных продуктов и материалов, 83.47kb.
• Исследование электрофизических свойств сельскохозяйственных продуктов и материалов, 34.96kb.
• Исследование потребительских свойств мясных полуфабрикатов из мяса уток и конины, 477.43kb.
• Рабочая программа дисциплины уравнения в конечных разностях направление подготовки, 90.19kb.
• Исследование программных методов реализации операций в конечных алгебраических структурах, 294.17kb.

Биосинтиез веществ на экспорт, роль печени в пигментном обмене

Механизмы инактивации эндо-генных метаболитов и ксенобиотиков

Патогенез заболе-ваний, связанных с нарушением функций печени

Механизмы индивидуаль-ной чувствительности к лекарствам и ксенобио-тикам

Основы химического канцерогенеза







^

Биохимические методы диагностики заболеваний печени

Приложение 2

Задания для самостоятельной работы

Задание 1

В гепатоцитах часть веществ синтезируется на экспорт, а часть используется в самой клетке. Выберите правильные парные соответствия (буква – цифра)

А. На экспорт

Б. Для самой клетки

В. Для обоих случаев

Г. Ни для одного из них


1. Глюкоза 5. Нуклеиновые кислоты

2. Холестерин 6. Фосфатиды

3. Желчные кислоты 7. Альбумин

4. Креатин 8. Кетоновые тела


Задание 2

Решите задачу.

Этанол метаболизируется главным образом в печени, в которой при участии НАД-зависимых дегидрогеназ он последовательно превращается в уксусный альдегид и уксусную кислоту, что приводит к увеличению соотношения НАДН₂/НАД. Почему при алкогольном токсикозе наблюдаются гиперлактатемия и гипогликемия?

Задание 3

Выберете верное завершение для данного утверждения: «Синтезированные в печени липиды секретируются в кровь в составе …»

А. ЛПОНП

Б. ЛПНП

В. ЛПВП

Г. Хиломикронов

Д. В свободном виде

Задание 4

Выберите правильное утверждение, касающееся метаболизма кетоновых тел.

А. Синтез и распад проходят в печени

Б. Синтез имеет место в печени, а окисление – в других органах

В. Синтез – в жировой ткани, окисление – в печени

Г. Синтез и окисление локализованы в адипоцитах

Д. Синтез и окисление проходят в нервной и мышечной тканях

Задание 5

В каком случае будет ингибирование цикла трикарбоновых кислот и усиление кетогенеза?

А. При дефиците АТФ

Б. При дефиците АДФ

В. При дефиците ацетил-КоА

Г. При дефиците оксалоацетата

Д. При дефиците жирных кислот

Задание 6

Выберите верные завершения для данного утверждения: «В печени жирные кислоты утилизируются в результате …»

А. Синтеза триацилглицеридов

Б. Синтеза фосфолипидов и гликолипидов

В. Окисления до диоксида углерода и воды

Г. Образования и секреции в кровь свободных жирных кислот

Д. Секреции в кровь свободных жирных кислот


Задание 7

Выберите верные завершения для данного утверждения: «Причинами снижения образования ЛПОНП и последующего жирового перерождения печени являются …»

А. Белковое голодание

Б. Недостаток в продуктах питания метионина и холина

В. Отравление гепатотоксическими ядами

Г. Алкоголизм

Д. Ожирение

Задание 8

Выберите верные завершения для данного утверждения: «Заболевания печени (гепатит, цирроз, опухоли) вызывают следующие нарушения белкового обмена:

А. Гипоальбуминемии

Б. Геморрагии

В. Гипераминоацидемии

Г. Азотемии

Д. Гиперальфаглобулинемии

Задание 9

Выберите биохимические показатели, характеризующие детоксицирующую функцию печени:

А. Содержание альбуминов в сыворотке крови

Б. Содержание бета-глобулинов в сыворотке крови

В. Содержание мочевины в сыворотке крови

Г. Активность монооксигеназ в гепатоцитах

Д. Содержание билирубина в крови

Е. Содержание индикана в крови

Ж. Активность аланиновой аминотрансферазы в крови

Задание 10

Выберите верное завершение для данного утверждения: «Микросомальное окисление – это реакции …»

А. Использования кислорода в биоэнергетических процессах

Б. Использования кислорода в «пластических» процессах

В. Распада жирных кислот в организме

Г. Дезаминирования аминокислот

Д. Аэробного распада глюкозы

Задание 11

Выберите верное завершение для данного утверждения: «Одной из причин возникновения толерантности к лекарственным препаратам вследствие их длительного применения может быть ...»

А. Уменьшение интенсивности митохондриального окисления

Б. Повышение интенсивности митохондриального окисления

В. Уменьшение интенсивности микросомального окисления

Г. Повышение интенсивности микросомального окисления

Д. Уменьшение интенсивности перекисного окисления

Задание 12

У пациента был получен следующий результат пробы Квика: количество гиппуровой кислоты в моче в 2 раза ниже нижней границы нормы.

Какова Ваша интерпретация полученного результата?

Для ответа на вопрос объясните, в чем заключается проба Квика и какую функцию печени она характеризует. Приведите уравнение реакции, описывающей образование гиппуровой кислоты при проведении пробы Квика.


^ Тема 3.15. БИОХИМИЯ СОЕДИНИТЕЛЬНОЙ ТКАНИ И ЗУБА


Актуальность темы

Соединительная ткань включает минерализованные (кость, зуб) и неминерализованные (хрящ, пульпа зуба, сухожилия, кожа, строма паренхиматозных органов) ткани.

Соединительная ткань характеризуется разнообразием клеток, хорошо развитым межклеточным веществом, состоящим из волокон и межклеточного аморфного вещества. Физико-химические особенности межклеточного вещества и его структура в значительной степени определяют функциональное значение различных типов соединительной ткани.

В последние годы в мире растет число заболеваний, связанных с метаболическими нарушениями в соединительной ткани. К ним относятся остеопороз, заболевания, связанные с аутоиммунными поражениями соединительной ткани (коллагенозы), а также заболевания, возникающие при генетически обусловленных дефектах ферментов метаболизма компонентов соединительной ткани. К числу этих заболеваний относятся несовершенный остеогенез, синдром Элерса – Данло, синдром Марфана, мукополисахаридозы.

При изучении биохимических изменений в соединительной ткани исследуют содержание в биологических жидкостях ее отдельных компонентов. Например, при коллагенозах – гидроксипролина, при остеопорозах – гидроксипролина, пиридинолина, дезоксипиридинолина, кальция, фосфатов. При мукополисахаридозах определяют активность специфических лизосомальных гликозидаз, гидролизующих гликозидные связи в мукополисахаридах (гликозоамингликанах).

Теперь ознакомьтесь с целями занятия.

^ Общая цель

Уметь интерпретировать особенности биохимического состава и метаболизма соединительной ткани в норме и его возможные нарушения для последующего использования полученных знаний на клинических кафедрах.

^ Конкретные цели: Цели исходного уровня:

Уметь:

1. Интерпретировать биохимический сос-тав и функции соединительной ткани	Интерпретировать клеточный состав соединительной ткани (кафедра гистологии)
2. Интерпретировать особенности мета-болизма компонентов соединительной ткани	Интерпретировать роль аскорбиновой кис-лоты в образовании коллагена (кафедра биохимии)
3. Интерпретировать биохимический состав и особенности формирования костной ткани	Интерпретировать регуляцию обмена кальция и фосфора (кафедра биохимии)
4. Интерпретировать биохимические изме-нения в соединительной ткани при старении и при ряде ее заболеваний
5. Интерпретировать биохимический состав и функции эмали, дентина и цемента зуба

^ Для проверки исходного уровня Вам предлагается выполнить ряд заданий.

Задания для самопроверки и самокоррекции исходного уровня

Задание 1. В строме внутренних органов при гистологическом исследовании обнаружены клетки веретенообразной формы с крыловидными отростками, характеризующиеся небольшим количеством органелл, вакуолей, липидов, гликогена. Какие это клетки?

A. Фибробласты

B. Хондроциты

C. Фиброциты

D. Плазмоциты

E. Макрофаги


Задание 2. У пациента с петехиями в слизистых оболочках в моче выявлены в больших количествах пролин и лизин. При дефиците какого витамина нарушается их гидроксилирование?

A. С

B. А

C. К

D. D

E. Е


Задание 3. У пациента отмечаются кальцификация мягких тканей, в мочевыводящих путях обнаружены камни. Предварительный диагноз: гиперкальциемия. Какова возможная причина?

A. Гипопаратиреоз

B. Гиперпаратиреоз

C. Дефицит витамина D

D. Дефицит инсулина

E. Дефицит аскорбиновой кислоты


Задание 4. После операции на щитовидной железе у пациента начались судороги, гиперрефлексы, спазмы гортани. Предварительный диагноз: гипокальциемия. Какова причина?

A. Гипопаратиреоз

B. Опухоль паращитовидной железы

C. Передозировка витамина D

D. Дефицит витамина Е

E. Недостаток инсулина


Задание 5. У пациентов с поражением почек даже при сбалансированной диете часто развивается почечная остеодистрофия. Синтез какого соединения нарушается в данном случае?

A. 7-дегидрохолестерола

B. Холекальциферола

C. Холестерина

D. 1,25-дигидроксихолекальциферола

E. 25-гидроксихолекальциферола


Правильность решений проверьте, сопоставив их с эталонами ответов.

Эталоны ответов к решению заданий для самопроверки и самоконтроля исходного уровня знаний: 1 – С; 3 – В; 4 - D


Информацию для восполнения исходного уровня можно найти в следующей литературе:

1. 
   Гистология, цитология и эмбриология/ Под ред. Афанасьева Ю.И., Юриной Н.А. – Москва: Медицина, 2002. – С. 199 – 253; 538 - 550
   
2. Губський Ю.І. Біологічна хімія. – Київ – Тернопіль: Укрмедкнига, 2000. – С. 346 – 348; 368 – 370; 375 – 381; 408
   

3. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. – М.: Медицина, 1998. –

С. 213 – 216, 238 – 239; 259 – 260; 263 – 267; 274 - 283

1. 
   Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. – Москва: Медицина, 1990 –
   

С. 162 – 163; 140 – 143; 182 – 183; 179 – 180; 191 - 193

5. Николаев А.Я. Биологическая химия. – Москва: ООО «Медицинское

информационное агентство», 1998. – С. 384 – 389; 402

1. 
   Лекции по гистологии
   
2. Лекции по биохимии
   

Содержание обучения

Содержание обучения должно обеспечивать достижение целей обучения, чему способствуют графы логической структуры изучаемой темы (Приложения 1, 2).


Основные теоретические вопросы, позволяющие выполнить целевые виды деятельности:

1. 
   Функции соединительной ткани
   
2. Биохимический состав межклеточного вещества соединительной ткани
   
   1. Коллаген, его биологическая роль, особенности структуры
      
   2. Эластин, его биологическая роль, особенности структуры
      
   3. Протеогликаны и гликозоамингликаны соединительной ткани, их биологическая роль, особенности структуры
      
   4. Фибронектин, его биологическая роль, особенности структуры
      
3. Метаболизм коллагена, образование фибриллярных структур
   
4. Метаболизм протеогликанов соединительной ткани
   
5. Биохимия костной ткани
   
   1. Химический состав костной ткани
      
   2. Формирование кости
      
   3. Факторы, влияющие на метаболизм костной ткани
      
6. Биохимические изменения в соединительной ткани при старении
   
7. Биохимические основы патологических изменений в соединительной ткани: коллагенозов, мукополисахаридозов, нарушений синтеза и структуры коллагена
   
8. Биохимия зуба
   
   1. Химический состав и функции эмали, дентина, цемента, пульпы зуба
      
   2. Биохимия зубного налета
      

Найти материал для освоения этих вопросов можно в одном из следующих источников.

Обязательная литература

1. 
   Тарасенко Л.М., Непорада К.С., Григоренко В.К. Функціональна біохімія. – Полтава, 2000. – С. 96 – 116; 176 – 189
   
2. Губський Ю.І. Біологічна хімія. – Київ – Тернопіль: Укрмедкнига, 2000. – С. 59 – 60; 65 - 69
   
3. Практикум з біологічної хімії/ За ред. проф. Склярова О.Я. – Київ: Здоров’я,
   

2002. – С. 288 – 291

4. Тестовые задания по биологической химии для рубежного и экзаменационного

контроля знаний студентов всех факультетов (часть 2)/ Под ред. Борзенко Б.Г. -

Донецк, 2006. – С. 130 – 135

5. Лекции по биохимии

6. Графы логической структуры (Приложения 1, 2)


Дополнительная литература

1. 
   Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. – Москва: Медицина, 1998. –
   

С. 661 - 679

2. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. – Москва: Медицина, 1990 –
   

С. 518 - 533

3. Николаев А.Я. Биологическая химия. – Москва: ООО «Медицинское информационное агентство», 1998. – С. 399 – 411
   
4. Биохимия. Краткий курс с упражнениями и задачами/ Под ред. Северина Е.С., Николаева А.Я. – Москва: ГЭОТАР МЕД, 2001. – С. 162 – 176, 387 – 390
   
5. Уайт А., Хендлер Ф., Смит Э., Хилл Р., Леман И. Основы биохимии: В 3-х томах. Т.3. – Москва: Мир, 1981. – С. 1467 – 1513
   
6. Боровский Е.В., Леонтьев В.К. Биология полости рта. – Москва: Медицина, 1991. – 304 с.
   

После изучения вышеперечисленных вопросов для самопроверки усвоения материала по изучаемой теме Вам предлагается выполнить целевые обучающие задачи. Правильность решения задач можно проверить, сопоставив их с эталонами ответов.

^ Целевые обучающие задачи

Задача 1. У пациентки, страдающей остеопорозом, увеличено содержание гидроксипролина в моче. Какие факторы влияют на количество этого соединения?

A. Распад эластина

B. Уровень альдостерона

C. Деполимеризация гиалуроновой кислоты

D. Распад коллагена

E. Дефицит биотина

Задача 2. Исследование биосинтеза коллагена показало, что на внутриклеточной стадии этого процесса требуются аскорбиновая кислота и двухвалентное железо. Для какой реакции они необходимы?

A. Для гидроксилирования пролина и лизина

B. Для гликозилирования оксилизина

C. Для образования дисульфидных связей в молекуле тропоколлагена

D. Для частичного протеолиза предшественника коллагена

E. Для формирования пиридинолиновых сшивок в молекуле коллагена

Задача 3. Аминокислотный анализ коллагена показал, что в нем больше всего содержится одной из приведенных ниже аминокислот. Какой именно?

A. Глицина

B. Пролина

C. Оксипролина

D. Лизина

E. Аланина

Задача 4. Исследование биохимического состава соединительной ткани выявило наличие в ней необычной аминокислоты – лизил-ор-лейцина. Где она встречается?

A. В фибронектине

B. В агрекане

C. В эластине

D. В коллагене

E. В гепарине

Задача 5. Для снятия отечности ткани в послеоперационный период врач назначил препарат, повышающий тканевую и сосудистую проницаемость. Какой именно?

A. Коллагеназу

B. Эластазу

C. Гиалуронидазу

D. Гепарин

E. Аскорбиновую кислоту

Задача 6. Для лимонной кислоты характерна высокая комплексообразующая активность, благодаря чему она участвует в мобилизации кальция. В какой ткани эта кислота содержится в наибольшем количестве?

A. В нервной

B. В костной

C. В мышечной

D. В эпителиальной

E. В железистом эпителии

Задача 7. Известно, что синовиальная жидкость уменьшает трение внутрисуставных поверхностей. При ревматизме, артрите уменьшается ее вязкость вследствие де- полимеризации одного из приведенных ниже веществ. Какого именно?

A. Коллагена

B. Гликогена

C. Гепарина

D. Гиалуроновой кислоты

E. Альбумина

Задача 8. При исследовании формирования органического матрикса зуба показано, что один из приводимых ниже белков играет главную роль в этом процессе. О каком белке идет речь?

A. О коллагене

B. Об альбумине

C. О гамма-глобулине

D. Об эластине

E. О фибронектине

Задача 9. Сравнительный анализ содержания воды в различных тканях показал, что наименьшее количество воды содержится в одной из приводимых ниже тканей. В какой именно?

A. В дентине зуба

B. В эмали зуба

C. В пульпе зуба

D. В костной ткани

E. В парадонте

Задача 10. При изучении процесса отложения минеральных солей в органический матрикс зуба было выявлено, что ему предшествует ускоренный синтез одного из приводимых ниже полисахаридов. Какого именно?

A. Хондроитинсульфата

B. Гепарина

C. Гликогена

D. Кератансульфата

E. Дерматансульфата

Задача 11. Анализ минерального состава твердых тканей зуба свидетельствует о том, что в наибольшем количестве в них содержится одно из приводимых ниже минеральных веществ. Какое именно?

A. Карбонатапатит

B. Фторапатит

C. Хлорапатит

D. Фосфат кальция

E. Гидроксиапатит

Задача 12. В сыворотке крови пациента обнаружено повышение активности гиалуронидазы. Содержание какого биохимического показателя следует определить, чтобы подтвердить предположение о возможной патологии соединительной ткани?

A. Сиаловых кислот

B. Билирубина

C. Мочевой кислоты

D. Галактозы

E. Мочевины


Задача 13. Костная ткань имеет большой запас лимонной кислоты, которая необходима для образования цитрата кальция. Под контролем какого гормона это происходит?

A. Тироксина

B. Инсулина

C. Соматотропного гормона

D. Паратирина

E. Адреналина

Задача 14. Известно, что щелочная фосфатаза катализирует реакции гидролиза фосфоэфирных связей с высвобождением фосфат-ионов, которые необходимы для минерализации костной ткани. Какие факторы необходимы для этого?

A. Трехвалентное железо, рН 7,0 – 7,5

B. Одновалентная медь, рН 7,0 – 7,5

C. Двухвалентный цинк, рН 7,0 – 7,5

D. Двухвалентное железо, рН 7,0 – 7,5

E. Двухвалентная медь, рН 7,0 – 7,5


Эталоны ответов к решению целевых обучающих задач: 3 – А; 5 – С; 8 –А; 10 – А; 11 – Е; 12 – А; 14 - С


^ Краткие методические рекомендации к проведению занятия

В начале занятия проводится тестовый контроль исходного уровня знаний студентов и его коррекция. Затем студенты приступают к выполнению самостоятельной работы, используя при этом задания для самостоятельной работы.

По окончании самостоятельной работы преподаватель вместе со студентами анализирует ее выполнение и осуществляет необходимую коррекцию.

В конце занятия проводится текущий контроль, подводятся итоги занятия.


Приложение 1

Граф логической структуры





Приложение 2

Граф логической структуры



МИНЕРАЛИЗОВАННЫЙ

^ ЗУБНОЙ НАЛЕТ (ЗУБНОЙ КАМЕНЬ)

НЕМИНЕРАЛИЗОВАННЫЙ ЗУБНОЙ НАЛЕТ (ПЕЛИКУЛА, МЯГКИЙ ЗУБНОЙ НАЛЕТ, ЗУБНАЯ БЛЯШКА)



Приложение 3

Задания для самостоятельной аудиторной работы


Соединительная ткань чрезвычайно распространена в организме. Она составляет примерно 50% от массы тела. Особенности соединительной ткани:

1. 
   преобладание межклеточного вещества по сравнению с клетками;
   
2. наличие фибриллярных структур – коллагеновых, эластиновых волокон, локализованных в межклеточном веществе;
   
3. гетерогенный химический состав.
   

Какие функции выполняет соединительная ткань в организме человека?

В соединительной ткани содержатся три главных класса биомолекул:

1) структурные белки – коллаген, эластин;

2) белки со специальными функциями - фибронектин, ламинин, фибриллин;

3) протеогликаны.

Задание № 1

Какой из приводимых ниже белков наиболее распространен в организме человека?

А. Альбумин

Б. Эластин

В. Коллаген

Г. Альфа-2-макроглобулин

Д. Гемоглобин

Какова его пространственная структура?

А. Тройная спираль

Б. Состоит из четырех олигомеров

В. Двойная спираль

Г. Сферическая молекула

Д. Включает чередующиеся линейные и шарообразные участки

Задание № 2

Какую функцию выполняет выбранный Вами белок?

А. Каталитическую

Б. Структурную

В. Сократительную

Г. Гормональную

Д. Транспортную

Задание № 3

Какие аминокислоты, входящие в состав коллагена, кодируются генетически?

А. Аланин

Б. Пролин

В. Оксилизин

Г. Глицин

Д. Оксипролин

Задание № 4

Какие аминокислоты, входящие в состав коллагена, не кодируются генетически?

А. Аланин, валин

Б. Серин, глицин

В. Гидроксипролин, гидроксилизин

Г. Глутамат, аспартат

Д. Фенилаланин, триптофан


Коллаген является полиморфным белком, известно 27 его генетически детерминированных разновидностей, которые отличаются друг от друга по первичной структуре, функциям, локализации.

^ Синтез коллагена включает внутри- и внеклеточные стадии. Вначале синтезируется белок-предшественник (проколлаген), который подвергается нескольким посттрансляционным модификациям (процессингу).Специфически направленный процессинг осуществляется с помощью белков-шаперонов.

Внутриклеточные стадии синтеза коллагена:

1. 
   синтез препроальфа цепи на рибосомах шероховатого эндоплазматического ретикулума (ЭПР);
   
2. отщепление со стороны N-конца полипептидной цепи сигнального пептида, который необходим для направления новосинтезированного поли пептида в полость ЭПР;
   
3. гидроксилирование остатков пролина и лизина (необходимы ферменты пролил-, лизилгидроксилазы, аскорбиновая кислота, двухвалентное железо);
   
4. гликозилирование остатков гидроксилизина (присоединение глюкозы или галактозы);
   
5. формирование тройной спирали, связанной внутри дисульфидными связями;
   
6. экскреция преколлагена из клетки
   

Внеклеточные стадии синтеза коллагена:

7) отщепление N- и C-концевых пептидов при участии N- и C-концевых

проколлагеновых пептидаз, образование тропоколлагена;

1. 
   формирование пиридинолиновых поперечных сшивок с последующим
   

образованием коллагеновых волокон.

Для образования сшивок необходим медьсодержащий фермент лизилоксидаза, при участии которого образуются аллизин и оксиаллизин, которые образуют поперечные сшивки друг с другом, а также с лизином и гидроксилизином.

Задание № 5

Какие компоненты необходимы для образования коллагена на этапе трансляции?

А. ДНК-полимераза

Б. Калий, натрий

В. Заменимые и незаменимые аминокислоты

Г. Ферменты: N- и C-пептидазы

Д. Пуриновые и пиримидиновые основания

Задание № 6

У пациента наблюдаются повышенная кровоточивость десен, шатание зубов, уменьшение эластичности кожи, подкожные геморрагии, плохое заживление ран. Дефицит какого витамина может быть причиной этих нарушений? В образовании какого компонента соединительной ткани он участвует? Как называется описываемое состояние?

Задание № 7

Известно, что синтез коллагена усиливается во время заживления ран. Однако этот процесс существенно замедляется при недостатке в организме витамина С, железа, а также при гипоксии. Почему?


^ Распад коллагена катализируется коллагеназой, которая расщепляет пептидные связи между глицином и оксипролином. Об интенсивности распада коллагена при ряде заболеваний, сопровождающихся поражением соединительной ткани, судят по повышенной секреции в моче (какой аминокислоты?).

В результате генетических дефектов синтеза коллагена и ферментов, необходимых для его посттрансляционных модификаций, в частности, лизилоксидазы, нарушается формирование костей, хрящей, имеют место повышенная растяжимость и дряблость кожи (cutis laxa) и шарнироподобная подвижность суставов, а также грыжи артерий, кишечника (несовершенный остеогенез, хондродисплазия, синдром Элерса-Данло).


Задание 8

Составьте таблицу «Сравнительная характеристика коллагена и эластина»

Показатель	Коллаген	Эластин
Функция
Локализация
Преобладающие аминокислоты
Уникальные аминокислоты
Пространственная структура
Генетические разновидности
Наличие углеводов
Внутримолекулярные сшивки
Наличие сигнального пепти-да в процессе биосинтеза

Фибриллин является гликопротеином. Он входит в состав микрофибрилл. В результате

мутации гена, кодирующего синтез фибриллина, развивается синдром Марфана. При этом заболевании нарушена структура фибриллина, что проявляется в эктопии (смещении) хрусталика, арахнодактилии («паучьи пальцы») и дилатации восходящей части аорты.

Фибронектин – это гликопротеин, необходимый для адгезии («молекулярный клей»), миграции клеток и межклеточных взаимодействий.

Ламинин входит в состав базальных мембран. Он взаимодействует со всеми структурными компонентами базальных мембран (коллагеном, фибронектином) и, кромк того, может связываться с клетками.

Задание № 9

Особенностью соединительной ткани является самое большое количество, по сравнению с другими тканями, межклеточного матрикса. Что является его главным связующим веществом?

А. Дерматансульфат

Б. Коллаген

В. Гепарин

Г. Гиалуроновая кислота

Д. Эластин

Основу межклеточного вещества соединительной ткани составляют протеогликаны, состоящие из белкового компонента (5 – 10%) и гликозамингликанов (кислых мукополисахаридов). Гликозамингликаны – это гетерополисахариды, состоящие из большого количества дисахаридных единиц, включающих аминосахар (N-ацетилглюкоз(галактоз-)амин) и уроновую кислоту (глюкуроновую либо идуроновую).

Задание № 10

Составьте таблицу «Некоторые гликозамингликаны соединительной ткани»

Гликозамингликаны	Локализация	Компоненты
Гиалуроновая кислота
Хондроитин
	Дерма, артерии, роговица, склера
		Галактоза, N-ацетил-глюкозамин-6-сульфат
Гепарин

Задание № 11

В структуре каких гликозоаминогликанов встречается глюкуроновая кислота?

А. Гиалуроновой кислоты

Б. Гепарина

В. Кератансульфата

Г. Хондроитина

Д. Дерматансульфата

При генетическом дефекте ферментов, гидролизирующих гликозамингликаны, развиваются заболевания – мукополисахаридозы, характеризующиеся избыточным накоплением тех или иных мукополисахаридов.

Задание № 12

Некоторые патогенные микроорганизмы разрушают гиалуроновую кислоту, так как они синтезируют фермент гиалуронидазу. В чем заключается «преимущество» этих микроорганизмов над теми, которые не синтезируют данный фермент?

Задание № 13

У пациента с ожоговой болезнью имеет место повышенная угроза тромбообразования в сосудах вследствие усиления свертывания крови. Какой гликозоамингликан необходимо использовать для предупреждения этого осложнения?

Задание № 14

Какие гормоны угнетают синтез протеогликанов и коллагена в соединительной ткани?

А. Соматотропин

Б. Соматомедины

В. Глюкокортикоиды

Г. Андрогены

Д. Инсулин

Задание № 15

Составьте таблицу «Роль гормонов в метаболизме костной ткани»

Гормон	Место синтеза	Химическая природа	Локализация рецепторов в клетках-мишенях	Механизм действия
Паратгормон
Тиреокальцитонин
Соматотропный гормон
Глюкокортикоиды
Эстрогены				Активируют синтез кол-лагена и спо-собствуют отложению кальция и фосфора в костной тка-ни
Тестостерон				Стимулирует пролиферацию клеток кост-ной ткани и скорость зак-рытия эпифизов

Задание № 16

Известно, что при старении организма кожа становится дряблой, сухой, уменьшается экскреция гидроксипролина с мочой. Какие биохимические изменения происходят при этом? Составьте правильные ответы.

А. Содержание гиалуроновой кислоты уменьшается (увеличивается)

Б. Увеличивается (уменьшается) количество внутри- и межмолекулярных сшивок в молекуле коллагена

В. Повышается (уменьшается) стабильность молекул коллагена

Г. Повышается (уменьшается) эластичность коллагеновых волокон

Д. Катаболизм коллагена активируется (ингибируется)

Е. Соотношение протеогликаны/коллаген увеличивается (уменьшается)

Задание № 17

Составьте таблицу «Сравнительная характеристика тканей зуба»

Ткань зуба	Функции	Нерганический компонент (% содержание и состав)	Органический компонент (% содержание и состав)	Вода (% содер-жание)
Эмаль
Дентин
Цемент

Задание № 18

Известно, что щелочная фосфатаза слюны играет важную роль в минерализации эмали зуба. В чем это заключается?

А. Увеличивается содержание неорганического фосфата в эмали

Б. Уменьшается содержание неорганического фосфата в эмали

В. Уменьшается содержание кальция в эмали

Г. Уменьшается резистентность эмали

Д. Уменьшается содержание кальция и фосфора в эмали

Задание № 19

Почему наряду с кальцием, фосфатом, витаминами в минерализации твердых тканей зуба большую роль играет цитрат?

А.Он активирует гликолиз

Б. Он является субстратом цикла трикарбоновых кислот

В.Он активирует глюконеогенез

Г. Он образует с фосфатами растворимую транспортную форму

Д. Он активирует синтез жирных кислот


^ Тема 3.16. БИОХИМИЯ СЛЮНЫ

Актуальность темы

Слюна представляет собой биологическую жидкость полости рта, которая отражает состояние биохимических процессов в целом организме.

В последнее время все больше возрастает интерес исследователей к изучению свойств слюны. Это связано не только с развитием аналитической техники для медицинских анализов, но и с растущим интересом к уникальным свойствам слюны и диагностическим возможностям, связанным с ней. Анализ слюны представляет собой одну из альтернатив анализу крови. Причинами являются простота забора материала, возможность частого взятия проб для анализов, а также, что весьма немаловажно, полная безопасность для здоровья пациентов.

Знание биохимических характеристик слюны позволит стоматологам грамотно оценить причины заболеваний слизистой оболочки полости рта, зубов, пародонта, челюстно-лицевой области, правильно проводить их профилактику и лечение.

Теперь ознакомьтесь с целями занятия.

^ Общая цель

Уметь интерпретировать особенности биохимического состава слюны в норме и его возможные изменения при стоматологических заболеваниях для последующего использования полученных знаний на клинических кафедрах

^ Конкретные цели: Цели исходного уровня:

Уметь:

1. Интерпретировать функции слюны	Интерпретировать особенности морфоло-гии слюнных желез (кафедра гистологии)
2. Интерпретировать физические свойства слюны
3. Интерпретировать особенности органиче-ского и минерального состава слюны
4. Интерпретировать роль биохимических исследований слюны в диагностике заболе-ваний

^ Для проверки исходного уровня Вам предлагается выполнить ряд заданий.

Задания для самопроверки и самокоррекции исходного уровня

Задание 1

Известно, что крупные слюнные железы относятся к сложным экзокринным железам. Что их характеризует?

A.Они состоят только из одной клетки

B. Они не содержат выводной проток

С. У них сильно разветвленный выводной проток

D. У них неразветвленный выводной проток

E. Они состоят только из железистых клеток


Задание 2

Для слюнных желез характерен мерокриновый тип секреции. Что это означает?

А. Секрет выделяется без разрушения гландулоцитов

1. 
   Секрет выделяется с полным разрушением гландулоцитов
   
2. Секрет выделяется с разрушением микроворсинок гландулоцитов
   
3. Секрет выделяется с разрушением верхушек гландулоцитов
   
4. Секрет выделяется с избирательным разрушением гландулоцитов
   

Правильность решений проверьте, сопоставив с эталонами ответов.

Эталоны ответов к решению заданий для самопроверки и самоконтроля исходного уровня знаний: 1 – С; 2 – А.


^ Информацию для восполнения исходного уровня можно найти в следующей литературе:

1. Гистология, цитология и эмбриология/ Под ред. Афанасьева Ю.И., Юриной Н.А. –
   

Москва: Медицина, 2002. – С. 150 – 155; 529 - 538

2. Лекции по гистологии


Содержание обучения

Содержание обучения должно обеспечивать достижение целей обучения, чему способствует граф логической структуры изучаемой темы (Приложение 1).


Основные теоретические вопросы, позволяющие выполнить целевые виды деятельности:

1. Биологическая роль слюны и роль биохимического исследования слюны в диагностике заболеваний
   
2. Физические свойства слюны
   
3. Химический состав слюны
   
   1. Белки слюны и их биологическая роль
      
   2. Гормоны слюны
      
   3. Минеральные компоненты слюны и их биологическая роль
      
4. Механизм секреции слюны и его регуляция. Нарушения слюновыделения
   
5. Биологическая роль и биохимический состав гингивальной (десенной) жидкости
   
6. Биохимические механизмы развития основных стоматологических заболеваний (кариеса, парадонтита, сиаладенита, сиалозов) и основы их метаболической коррекции
   

Найти материал для освоения этих вопросов можно в одном из следующих источников.

Обязательная литература

1. Тарасенко Л.М., Непорада К.С., Григоренко В.К. Функціональна біохімія. – Полтава, 2000. – С. 29 - 30; 161 – 175; 190 - 201
   
2. Лекции по биохимии
   
3. Граф логической структуры (Приложение 1)
   

Дополнительная литература

1. Клінічна оцінка біохімічних показників при захворюваннях внутрішніх органів/ За ред. Передерія В.Г., Хмелевського Ю.В.. – К.: Здоров’я, 1993. – С. 129 – 134
   
2. Тарасенко Л.М., Суханова Г.А., Мищенко В.П., Непорада К.С. Слюнные железы (биохимия, физиология, клинические аспекты). – Томск: Изд-во НТЛ, 2002. – 124с.
   

Целевые обучающие задачи:

Тест 1

В норме рН слюны составляет 6,4 – 7,8. К каким изменениям в эмали зуба приведет снижение данного показателя (менее 6,2)?

A. К повышению прочности

B. К минерализации

C. К кальцификации

D. К флюорозу

E. К деминерализации


Тест 2

Один из иммуноглобулинов является секреторным, и он осуществляет иммунологическую защиту ротовой полости. Какой это иммуноглобулин?

A. Ig G

B. Ig A

C. Ig M

D. Ig D

E. Ig E


Тест 3

Один из ферментов слюны обладает антибактериальным эффектом, так как он участвует в реакции гидролиза пептидогликановой оболочки бактерий. Какой это фермент?

A. Лизоцим

B. Альфа-амилаза

C. Липаза

D. Щелочная фосфатаза

E. Мальтоза


Тест 4

Одним из основных компонентов слюны является муцин. Какова его химическая природа?

A. Простой белок

B. Нуклеопротеин

C. Металлопротеин

D. Гликопротеин

E. Фосфопротеин


Тест 5

В слюне содержится фермент, участвующий в реакции гидролиза альфа-1.4-гликозидных связей в молекуле крахмала. Какой это фермент?

A. Фосфатаза

B. Альфа-амилаза

C. Лизоцим

D. Сахараза

E. Бета-галактозидаза


Тест 6

Анализ слюны больного парадонтозом выявил снижение активности каталазы. Активация какого процесса имеет место у пациента?

A. Микросомального окисления

B. Субстратного фосфорилирования

C. Анаэробного окисления

D. Перекисного окисления

E. Митохондриального окисления


Тест 7

У пациента снижена активность амилазы слюны. О чем это свидетельствует?

A. О гипофункции околоушной железы

B. О гиперфункции околоушной железы

C. О гипофункции подъязычной железы

D. О гиперфункции подчелюстной железы

E. О гиперфункции подъязычной железы


Тест 8

Известно, что в слюне курильщиков содержится больше роданидов, чем у некурящих. Какая кислота табачного дыма является их источником?

A. Уксусная

B. Синильная

C. Азотная

D. Лимонная

E. Никотиновая


Тест 9

Катионные гликопротеины являются основными компонентами слюны околоушных желез. Какие аминокислоты придают этим соединениям положительный заряд?

A. Аспартат, глутамат, глицин

B. Аспартат, аргинин, глутамат

C. Лизин, аргинин, гистидин

D. Глутамат, валин, изолейцин

E. Цистеин, глицин, пролин


Тест 10

Одним из свойств слюны является ее вязкость. От содержания какого вещества в слюне зависит этот показатель?

A. Ig A

B. Мальтазы

C. Муцина

D. Амилазы

E. Лизоцима


Правильность решений проверьте, сопоставив их с эталонами ответов.

^ Эталоны ответов к решениям целевых обучающих задач:

6 – D; 7 – А; 8 – В; 9 – С.


Краткие методические рекомендации к проведению занятия

В начале занятия проводится тестовый контроль исходного уровня знаний студентов и его коррекция. Затем студенты приступают к выполнению самостоятельной работы и лабораторной работы, используя при этом задания для самостоятельной работы и инструкцию к лабораторной работе.

После выполнения лабораторной работы необходимо оформить протокол, сделать выводы к работе, которые проверяет и контролирует преподаватель. По окончании самостоятельной работы анализируется ее выполнение и осуществляется коррекция.

В конце занятия проводится текущий контроль, подводятся итоги занятия.


^ Инструкция к практическому занятию

Исследование некоторых биохимических показателей слюны

1. Определение рН слюны
   

С помощью универсальной индикаторной тест-полоски установите величину рН в исследуемом образце слюны

2. Качественные реакции на белок
   
   1. Биуретовая реакция
      

^ Принцип метода. В щелочной среде белки и пептиды в присутствии сульфата меди образуют комплексные соединения меди с пептидными связями. В результате реакции раствор приобретает сине-фиолетовое окрашивание.

^ Материальное обеспечение: образец слюны; 10% раствор едкого натра; 1% раствор сульфата меди

Ход работы. В пробирку, содержащую 0,5 мл слюны, добавьте 1 мл 10% раствора едкого натра и 1 – 2 капли 1% раствора сульфата меди. Появится сине-фиолетовое окрашивание.

2. ^ Ксантопротеиновая реакция
   

Принцип метода. Ксантопротеиновая реакция характерна для ароматических аминокислот, которые в реакции с азотной кислотой образуют нитропроизводные желтого цвета.

^ Материальное обеспечение: образец слюны; концентрированная азотная кислота, водяная баня

Ход работы. В пробирку, содержащую 1 мл слюны, добавьте 4 – 5 капель концентрированной азотной кислоты и прокипятите на водяной бане в течение 30 секунд. Образуется осадок желтого цвета.

3. ^ Осаждение муцина
   

Принцип метода. Муцин слюны, являющийся гликопротеином, хорошо растворяется в щелочах и осаждается в слабокислой среде.

Материальное обеспечение: образец слюны; концентрированная уксусная кислота.

^ Ход работы. В пробирку, содержащую 1 мл слюны, добавьте 2 – 3 капли концентрированной уксусной кислоты. Выпадает осадок муцина.

4. Обнаружение активности каталазы
   

Принцип метода. Метод основан на способности каталазы участвовать в реакции разложения перекиси водорода на воду и молекулярный кислород, о появлении которого судят по появлению пузырьков в реакционной смеси.

^ Материальное обеспечение: образец слюны; 3% раствор перекиси водорода.

Ход работы. В пробирку, содержащую 1 мл слюны, добавьте 10 – 15 капель 3% раствора перекиси водорода. Появление пузырьков воздуха в реакционной смеси свидетельствует о наличии каталазной активности в исследуемом образце слюны.

^ Результаты исследования


Выводы


Подпись преподавателя


Приложение 1

Граф логической структуры





Приложение 2

Задания для самостоятельной аудиторной работы

І. Заполните приводимые ниже таблицы.

^ Таблица 1

Защитная функция слюны

Компонент	Химическая природа	Механизм действия
Муцин
Лизоцим
Каталаза
Иммуноглобулин А

^ Таблица 2

Ферменты слюны

Фермент	Класс	Катализируемая реакция	Биологическая роль
Альфа-амилаза
Кислая фосфатаза
Щелочная фосфатаза
Альдолаза
Лактатдегидрогеназа
Аспартатаминотрансфераза
Аланинаминотрансфераза

ІІ. Решите ситуационные задачи.

Задача 1

При исследовании гингивальной (десенной) жидкости больного пародонтитом в ней обнаружено вещество, которое образуется при гипоксии, развивающейся при данном заболевании.

1. Какое это вещество?
   

А. Глюкоза

Б. Пируват

В. Лактат

Г. Ацетоацетат

Д. Ацетил-КоА

2. В каком метаболическом процессе оно образуется и почему?

3. Напишите уравнение реакции образования выбранного Вами вещества и укажите

название фермента, катализирующего эту реакцию.

5. Какова судьба выбранного Вами соединения в аэробных условиях? Напишите
   

уравнение реакции. Какой процесс оно описывает? Как называется мультифер-

ментный комплекс, катализирующий это преобразование? Какие ферменты и

коферменты входят в его состав?


Задача 2

При недостатке кислорода в тканях пародонта изменяется соотношение АТФ/АДФ.

1. Каким образом?
   
2. Нарушение какого процесса приводит к изменению данного соотношения?
   
3. В какой внутриклеточной структуре локализован этот процесс?
   
4. Какие витамины необходимо принимать и почему, чтобы данное соотношение нормализовалось?
   
5. Как называется фермент, необходимый для синтеза АТФ?
   
6. Приведите пример соединения, ингибирующего его активность
   

Задача 3

Пациент жалуется на наличие крови в слюне. Стоматолог назначил ему принимать витамин К.

1. Какова биологическая роль этого витамина?
   
2. Какова его химическая природа?
   
3. Почему пациентам с нарушенным образованием или выделением желчи не назначают витамин К?
   
4. Каков механизм действия данного витамина?
   
5. Какие препараты-антагонисты витамина К Вы знаете и в каком случае их используют?
   

Задача 4

Для лечения пародонтоза используются естественные и искусственные антиоксиданты.

1. Какое из приводимых ниже соединений является антиоксидантом?
   

А. Тиамин

Б. Холин

В. Глюконат

Г. Альфа-токоферол

Д. Пиридоксин

2. В чем заключается его действие?

3. Какова химическая природа выбранного Вами соединения?


Задача 5

Как будут изменяться приводимые ниже показатели слюны при повышенной склонности пациентов к кариесу? Ответы обоснуйте.

Исследуемые показатели: секреция слюны

рН слюны

осадок слюны

содержание кальция в слюне

содержание фосфора в слюне

соотношение Са/Р в слюне

активность кислой фосфатазы слюны

активность щелочной фосфатазы слюны

активность альдолазы слюны

активность лактатдегидрогеназы слюны

содержание лактата в слюне

содержание пирувата в слюне


Задача 6

При нарушении орнитинового цикла у пациента отмечаются поражения слизистой оболочки ротовой полости, кровотечение из десен, стоматит.

1. Накопление какого соединения приводит к подобным явлениям?
   
2. Где локализован орнитиновый цикл и какова его биологическая роль?
   
3. Какие вещества образуются в результате аргиназной реакции орнитинового цикла?
   
4. Какова их дальнейшая судьба?
   
5. Составьте схему взаимосвязи орнитинового цикла и цикла трикарбоновых кислот
   

Задача 7

Для профилактики воспаления десен и улучшения регенерации эпителия пародонта в зубные пасты добавляют один из витаминов.

1. Выберите этот витамин.
   

А. Токоферол

Б. Витамин D

В. Биотин

Г. Витамин А

Д. Пантотеновая кислота

2. Какова биологическая роль и химическая природа выбранного витамина?

3. Каковы признаки его дефицита?

4. Встречается ли гипервитаминоз выбранного Вами витамина и, если да, то каковы его признаки?