Модуль II. Введение в обмен веществ. Биологическое окисление.

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ СТУДЕНТОВ

к практическим занятиям

 

Модуль II. Введение в обмен веществ. Биологическое окисление.

учебной дисциплины (модуля) «Биохимия»

для специальности 060101 Лечебное дело

 

 

курс II семестр 3

 

Составитель: Артюкова О.А., к.б.н., доцент Хасина М. А., проф. Рецензент: Лемешко Т.Н., к.б.н., доцент

 

Владивосток – 2013 г.

 

Практическое занятие № 8

Тема: «Пищеварение как начальный этап обмена веществ. Переваривание и всасывание пищевых веществ. Лабораторная работа «Анализ желудочного сока»

( лабораторно-практическое занятие)

Мотивация: трансформация энергии пищевых веществ в энергию химических связей АТФ необходима для процессов жизнедеятельности. Знание процессов переваривание и усвоения белков, жиров и углеводов дает возможность понимания биохимических основ формирования сбалансированного пищевого рациона и причин патологий, связанных с нарушением процессов питания и пищеварения, развитием гипоэнергетических состояний. Изучение основ общего пути катаболизма позволит получить представление об его биологической универсальности, регулируемости и взаимосвязи с другими метаболическими путями, понимание механизмов кумулирования биологической энергии.

Общая цель: закрепить представления о переваривании белков, жиров и углеводов для обеспечения жизнедеятельности человека; научиться применять полученные знания для понимания биохимических основ трансформация энергии пищевых веществ в энергию химических связей АТФ.

Конкретные цели и задачи. В результате изучения темы студенты должны:

- знать пищевые вещества (жиры, белки и углеводы, незаменимые факторы питания); процессы переваривания и ассимиляции основных пищевых веществ, последствия их нарушений; ферменты пищеварения; состав свойства и функции желудочного сока, желчи; метаболизм: анаболические, катаболические и амфиболические реакции.

- уметь использовать знания о переваривании и усвоении белков, жиров и углеводов для понимания этих процессов в норме и для объяснения симптомов, возникающих при их нарушениях. Уметь интерпретировать результаты исследования желудочного сока. Оценивать значение основных этапов обмена веществ в получении энергии, анализировать этапы трансформации энергии пищевых веществ в энергию макроэргических связей АТФ как основного аккумулятора энергии в организме.

- владеть медико-функциональным понятийным аппаратом (терминами): экзергонические и эндергонические реакции, макроэргическая связь, катаболизм, анаболизм, метаболизм, диарея, стеаторея, липемия алиментарная, азотистый баланс, протеолиз, гниение белка, гиперхлоргидрия, гипохлоргидрия, ахлоргидрия, ахилия.

Вопросы, изученные на предшествующих дисциплинах и необходимые для освоения темы: строение и свойства белков, жиров, углеводов (органическая химия); строении, топографии и развитии органов ЖКТ (анатомия, гистология).

Этапы проведения занятия:

1. Вводная часть

2. Основная часть занятия: семинар, лабораторная работа

3. Заключительная часть занятия

Задания для самостоятельной подготовки к практическому занятию

Перечень контрольных вопросов для самоконтроля знаний:

1. Введение в обмен веществ. Связь организма с окружающей средой.

2. Пищевые вещества (жиры, белки и углеводы, незаменимые факторы питания).

3. Метаболизм: анаболические, катаболические и амфиболические реакции.

Переваривание и всасывание основных пищевых веществ. Ферменты пищеварения. Желчь, состав, свойства, функции.

 

Ориентировочная основа действия (ООД) для проведения самостоятельной деятельности студентов (СДС)

Работа 1. Количественное определение кислотности желудочного сока

При определении кислотности желудочного сока различают

1. Общую кислотность

2. Общую соляную кислоту (Hcl)

3. Свободную соляную кислоту (Hcl)

4. Связанную соляную кислоту (Hcl)

Общая кислотность – это сумма всех кислореагирующих веществ желудочного сока

(соляная кислота, кислые фосфаты), измеряют в мл 0,1 н раствором NaOH, пошедшего на титрование 1 л желудочного сока в присутствии индикатора фенолфталеина. Норма: взрослый человек - 40-60 ммоль/л, новорожденный - 2,8 ммоль/л.

Свободную соляную кислоту (Hcl) измеряют в мл 0,1 н раствором NaOH, пошедшего на титрование 1 л желудочного сока в присутствии индикатора диметиламиноазобензоло (ДААБ). Норма: взрослый человек –20-40 ммоль/л, новорожденный – 0,5 ммоль/л

Связанная соляная кислота (Hcl) находится в солеобразном состоянии с белками и продуктами их переваривания. Норма: 10-20 ммоль/л.

Общая соляная кислота (Hcl) – сумма свободной и связанной соляной кислоты

Принцип метода: определение общей кислотности, общей соляной кислоты (Hcl), свободной и связанной Hcl в одной порции желудочного сока проводится титрованием NaOH с двумя индикаторами: диметиламиноазобензолом (ДААБ) и фенолфталеином

Порядок выполнения работы: В колбочку отмеривают 1 мл профильтрованного желудочного сока, добавляют 1 каплю ДААБ и 2 капли фенолфталеина. При наличии в желудочном соке свободной соляной кислоты раствор в колбе окрашивается в красно-розовый цвет. Титруют свободную Hcl из бюретки 0,1 н раствором NaOH в бюретку до появления оранжевого окрашивания и результат записывают (1-я отметка). Не добавляя щелочи в бюретку, продолжать титрование до появления лимонно- желтого цвета и результат записывают (2-я отметка от нуля). Не добавляя щелочи в бюретку, продолжать титрование до появления розового окрашивания, результат записать (3-я отметка от нуля).

Расчет (при титровании 1 мл желудочного сока).

1-я отметка (оранжевый цвет) соответствует свободной Hcl. Расчет проводится по формуле: Х = А х 1000 х 0,1 где

А – количество 0,1 н NaOH, пошедшего на титрование, мл

1000 – пересчет на 1000 мл желудочного сока

0,1 – количество мг-экв NaOH в 1 мл 0,1 н раствора

3-я отметка (розовый цвет) соответствует общей кислотности желудочного сока.

Расчет проводится по вышеприведенной формуле.

Среднее арифметическое значение между 2-й и 3-й отметкой (лимонный цвет + розовый цвет/2) соответствует общей Hcl.

Расчет проводится по формуле: Связанная Hcl = общая Hcl - свободная Hcl

Клинико-диагностическое значение:

при заболеваниях желудка кислотность может быть нулевой, пониженной и повышенной.

Гиперхлоргидрия - увеличение свободной Hcl и общей кислотности желудочного сока. Наблюдается при язвенной болезни желудка и гиперацидном гастрите

Гипохлоргидрия - уменьшение свободной Hcl и общей кислотности желудочного сока. Наблюдается при гипоацидном гастрите

Ахлоргидрия - отсутствие свободной Hcl и значительное снижение общей кислотности желудочного сока. Наблюдается при раке желудка и хроническом гастрите

Ахилия – полное отсутствие соляной кислоты и пепсина. Наблюдается раке желудка и злокачественном малокровии

Задания для контроля уровня сформированности компетенций в учебное время.

1. Укажите, продуктом каких реакций цикла Кребса является СО₂?

2. Перечислите субстраты цикла Кребса, которые подвергаются дегидрированию.

3. Поясните, с чем связано использование янтарной кислоты в качестве лекарственного препарата?

4. Перечислите субстраты цикла Кребса, которые могут быть использованы для анаболических процессов.

5. Подсчитайте, сколько АТФ синтезируется при полном окислении 4 молей пировиноградной кислоты.

6. При недостатке, каких витаминов скорость реакций ОПК будет снижаться?

 

 

Таблица 1. «Факторы, влияющие на интенсивность ПОЛ»

 

Факторы, активирующие ПОЛ	Факторы, тормозящие ПОЛ
Нарушение функций митохондриального окисления: гипоксия, действие ингибиторов ЦПЭ, наркотиков, разобщителей. Гипероксигенация Гиподинамия Ионизирующее излучение Активация фагоцитоза Стресс(за счет гипоксии) Прооксиданты окружающей среды: диоксиды серы, азота, озон, табачный дым, гербициды, пестициды, выхлопные газы и др.	Ферменты система АОЗ Незаменимые факторы питания: - витамины (Е, С, А, Р) - аминокислоты и другие метаболиты, содержащие SH- группы - микроэлементы (селен и др.) Стабильная структурно-функциональная организация клеточных мембран (содержание холестерина, ПНЖК и др.)

Таблица 2. «Антиоксиданты и их действия»

 

Антиоксиданты	Действие
Антиоксиданты - ферменты: Супероксиддисмутаза (СОД) Глутатионпероксидаза (ГПО) Глутатионредуктаза, каталаза Антиоксиданты - витамины: Е, А, каротиноиды, С, Р, К Антиоксиданты–микроэлементы: Se, S, Cu, Mn, Zn, Mg, V Антиоксиданты растений (биофлавоноиды, полифенолы): черника, клюква, калина, малина, земляника, чернослив, ежевика, красное вино и др.	● Лечебно-профилактическое действие при ряде заболеваний ● Замедление процессов старения организма, износа клеточных мембран ● Повышение устойчивости организма к воздействию радиации и других вредных факторов внешней среды ● Усиление иммунитета ● Нормализация функций сердечно - сосудистой системы ● Антиканцерогенное действие ● Выраженный косметический эффект

Задания для контроля уровня сформированности компетенций в учебное время:

1. Какие условия обеспечивают осуществление микросомального окисления на физиологическом уровне?

2. Какую роль выполняет микросомальное окисление в процессах анаболизма?

3. Какие побочные явления могут сопровождать детоксикацию ксенобиотиков при микросомальном окислении?

4. Какие витамины и минеральные вещества участвуют в микросомальном окислении?

5. Покажите возможную связь микросомального окисления с канцерогенезом.

6. Что такое свободные радикалы? Какие свободные радикалы образуются в организме?

7. Какова физиологическая функция свободно-радикального окисления (СРО)?

8. Какие факторы способствуют увеличению объема СРО в организме?

9. Назовите последствия увеличения объема СРО в организме.

10. Объясните связь СРО с процессами старения.

11. Какие факторы активизируют, а какие тормозят ПОЛ мембран клеток?

12. Объясните связь между увеличением объема ПОЛ и заболеваемостью.

13. Назовите основные звенья антиоксидантной защиты (АОЗ).

14. Какое значение имеет разработка проблемы «ПОЛ-АОЗ» для практической медицины?

15. Назовите экзогенные факторы, увеличивающие защитную функцию АОЗ.

16. Какие витамины и микроэлементы являются антиоксидантами?

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ СТУДЕНТОВ

к практическим занятиям

 

Модуль II. Введение в обмен веществ. Биологическое окисление.

учебной дисциплины (модуля) «Биохимия»

для специальности 060101 Лечебное дело

 

 

курс II семестр 3

 

Составитель: Артюкова О.А., к.б.н., доцент Хасина М. А., проф. Рецензент: Лемешко Т.Н., к.б.н., доцент

 

Владивосток – 2013 г.

 

Практическое занятие № 8

Тема: «Пищеварение как начальный этап обмена веществ. Переваривание и всасывание пищевых веществ. Лабораторная работа «Анализ желудочного сока»

( лабораторно-практическое занятие)

Мотивация: трансформация энергии пищевых веществ в энергию химических связей АТФ необходима для процессов жизнедеятельности. Знание процессов переваривание и усвоения белков, жиров и углеводов дает возможность понимания биохимических основ формирования сбалансированного пищевого рациона и причин патологий, связанных с нарушением процессов питания и пищеварения, развитием гипоэнергетических состояний. Изучение основ общего пути катаболизма позволит получить представление об его биологической универсальности, регулируемости и взаимосвязи с другими метаболическими путями, понимание механизмов кумулирования биологической энергии.

Общая цель: закрепить представления о переваривании белков, жиров и углеводов для обеспечения жизнедеятельности человека; научиться применять полученные знания для понимания биохимических основ трансформация энергии пищевых веществ в энергию химических связей АТФ.

Конкретные цели и задачи. В результате изучения темы студенты должны:

- знать пищевые вещества (жиры, белки и углеводы, незаменимые факторы питания); процессы переваривания и ассимиляции основных пищевых веществ, последствия их нарушений; ферменты пищеварения; состав свойства и функции желудочного сока, желчи; метаболизм: анаболические, катаболические и амфиболические реакции.

- уметь использовать знания о переваривании и усвоении белков, жиров и углеводов для понимания этих процессов в норме и для объяснения симптомов, возникающих при их нарушениях. Уметь интерпретировать результаты исследования желудочного сока. Оценивать значение основных этапов обмена веществ в получении энергии, анализировать этапы трансформации энергии пищевых веществ в энергию макроэргических связей АТФ как основного аккумулятора энергии в организме.

- владеть медико-функциональным понятийным аппаратом (терминами): экзергонические и эндергонические реакции, макроэргическая связь, катаболизм, анаболизм, метаболизм, диарея, стеаторея, липемия алиментарная, азотистый баланс, протеолиз, гниение белка, гиперхлоргидрия, гипохлоргидрия, ахлоргидрия, ахилия.

Вопросы, изученные на предшествующих дисциплинах и необходимые для освоения темы: строение и свойства белков, жиров, углеводов (органическая химия); строении, топографии и развитии органов ЖКТ (анатомия, гистология).

Этапы проведения занятия:

1. Вводная часть

2. Основная часть занятия: семинар, лабораторная работа

3. Заключительная часть занятия

Задания для самостоятельной подготовки к практическому занятию

Перечень контрольных вопросов для самоконтроля знаний:

1. Введение в обмен веществ. Связь организма с окружающей средой.

2. Пищевые вещества (жиры, белки и углеводы, незаменимые факторы питания).

3. Метаболизм: анаболические, катаболические и амфиболические реакции.

Переваривание и всасывание основных пищевых веществ. Ферменты пищеварения. Желчь, состав, свойства, функции.

 

Ориентировочная основа действия (ООД) для проведения самостоятельной деятельности студентов (СДС)