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 також органічні сполуки – проміжні продукти обміну речовин в організмі.

Активатором амілази є хлорид натрію (NaCl), інгібітором – сульфат міді (CuSO₄). Показником впливу цих сполук на активність амілази є ступінь гідролізу крохмалю під дією ферменту в присутності NaCl та CuSO₄.

Матеріальне забезпечення: 1 % р-н крохмалю, 0,1 % розчин йоду в 0,2 % розчині йодиду калію, 5 % р-н CuSO₄, 1 % розчин NaCl, розведена слина, газовий пальник, водяна баня, штатив з пробірками, піпетки.

Хід роботи. Зібрану слину розводять в 2 рази дистильованою водою. Три пробірки заповнюють реактивами згідно таблиці, після чого вміст пробірок перемішують і ставлять в термостат чи на водяну баню при t = 37°C на 15 хв.

Вміст пробірок	№ пробірки
Вода, мл		0,8	0,8
NaCl, 1 % розчин, мл	---	0,2	---
CuSO4, 5 % розчин, мл	---	---	0,2
Слина (розведення 1:2), мл
Крохмаль, 1 % розчин, мл
Забарвлення після додавання йоду

 

Далі у всіх пробірках проводять реакцію з йодом (0,1 % розчин йоду в 0,2 % у розчині йодиду калію). Спостерігають зміну забарвлення.

Результати роботи заносять у таблицю. За результатами проведеного експерименту зробити висновки.

Клініко-діагностичне значення. Інгібітори ферментів широко використовують у медицині в якості лікарських засобів, зокрема ацетилсаліцилову кислоту (аспірин) – інгібітор циклооксигенази (простагландинсинтази) застосовують як протизапальний препарат, трасилол (інгібітор трипсину) та контрикал (інгібітор протеїназ, зокрема калікреїнів) при лікуванні панкреатиту, алопуринол (інгібітор ксантиноксидази) – при подагрі, тощо.

 

Дослід 2. Проба з міддю на нікотинову кислоту.

Принцип методу. При нагріванні нікотинової кислоти з розчином купруму ацетатнокислого утворюється синій осад мідної солі нікотинової кислоти.

Матеріальне забезпечення: 10 % розчин СН₃СООН, розчин нікотинової кислоти, 5 % розчин купруму ацетатнокислого, газовий пальник, пробірки.

Хід роботи. 5 – 10 мг нікотинової кислоти розчиняють при нагріванні в 10-20 краплинах 10 % розчину СН₃СООН. До нагрітого до кипіння розчину додають рівний об’єм 5 % розчину купруму ацетатнокислого. Рідина забарвлюється в блакитний колір, а при відстоюванні випадає осад синього кольору.

Пояснити отримані результати і зробити висновок.

Клініко-діагностичне значення. У нормі вміст вітаміну РР в крові людини становить 29,2 мкмоль/л. Регуляція біохімічних процесів цим вітаміном здійснюється завдяки його коферментним формам НАД⁺ та НАДФ⁺, які забезпечують транспорт водню в окисно-відновних реакціях на всіх етапах окиснення вуглеводів, жирних кислот та амінокислот; НАД⁺ є субстратом при ДНК-лігазній реакції, яка є обов’язкової при реплікації та репарації ДНК; бере участь у вивільненні гістаміну та активуванні системи кінінів, сприяє мікроциркуляції крові.

При нестачі даного вітаміну розвивається симптомокомплекс, відомий під назвою пелагра. Він супроводжується дерматитом, порушенням функції травного тракту, деменцією.

 

Контроль виконання лабораторної роботи

1.Конкурентними інгібіторами сукцинатдегідрогенази є:

А. Сукцинат

В. Аланін

С. Малонат

D. Фумарат

Е. a-Кетоглутарат

2. Хворого доставила в стаціонар швидка допомога з попереднім діагнозом – гострий панкреатит. Активність якого ферменту в крові та сечі необхідно визначити для підтвердження цього діагнозу?

А. АлАТ

В. АсАТ

С. α-Амілази

D. γ-Амілази

E. Лактадегідрогенази

3. Відсутність якого вітаміну призводить до порушення гідроксилування амінокислот лізину та проліну?

A. Вітамін С

B. Вітамін Е

C. Вітамін К

D. Вітамін А

E. Вітамін D

4. До складу яких коферментів входить вітамін В₁?

A. ТПФ, ТДФ

B. ПАЛФ, ПАМФ

C. ФМН, ФАД

D. НАД, НАДФ

E. КоА-SH, НАДФ

5. При тривалому лікуванні ізоніазидом хворих на туберкульоз виникають порушення, пов’язані з недостатністю вітаміну В₆. Яка причина такого стану?

 

6. У хворого з сечею виділяється підвищена кількість піровиноградної кислоти. Про недостатність яких вітамінів в організмі це свідчить?

 

7. У хворого гнійна рана. Які ферменти можна використовувати для її очищення? На чому заснована їх лікувальна дія?

Приклади тестів “Крок-1”

1. Хворому в курсі лікування туберкульозу призначили ізоніазид – структурний аналог нікотинаміду і піридоксину. До якого типу інгібування за механізмом дії належить ізоніазид?

А. Алостеричне

В. Незворотне

С. Безконкурентне

D. Конкурентне

Е. Неконкурентне

2. Для лікування певних інфекційних захворювань використовують сульфаніламідні препарати, які гальмують ріст бактерій. Який механізм їх дії?

А. Алостерично інгібують ферменти бактерій

В. Є структурними аналогами параамінобензойної кислоти, необхідної для синтезу фолієвої кислоти

С. Беруть участь в окисно-відновних процесах

D. Інгібують всмоктування фолієвої кислоти

Е. Незворотньо інгібують синтез фолієвої кислоти, необхідної для нормального функціонування бактерій

3. У хворого зі скаргами на болі у ділянці серця за визначенням активності ферментів сироватки крові діагностовано інфаркт міокарда. Вкажіть, визначення активності яких ферментів використовували?

А. Амілази, ліпази, фосфатази

В. ЛДГ, креатинкінази, трансамінази

С. Пептидази, аргінази, глюкокінази

D. Трипсину, лізоциму, цитратсинтази

Е. Альдолази, сукцинатде-гідрогенази, гексокінази

4. Біохімічні функції водорозчинних вітамінів реалізуються шляхом перетвореня їх на коферментні форми. На яку з наведених коферментних форм перетворюється вітамін РР?

A. ФМН

B. ФАД

C. ПАЛФ

D. НАД

Е. ТПФ

5. У хворого спостерігається біль по ходу великих нервових стовбурів та підвищений вміст пірувату у крові. Перетворення якого вітаміну в активну коферментну форму є порушеним?

A. С

B. В₁

C. В₆

D. К

E. РР

Індивідуальна самостійна робота студентів

1. Ензимодіагностика, використання ізоферментів в ензимодіагностиці.

2. Коферментні вітаміни та їх біологічні форми.

Література

Основна:

1. Губський Ю. І. Біологічна хімія. – Київ-Тернопіль: Укрмедкнига, 2000. – С. 106 – 114.

2. Гонський Я.І., Максимчук Т.П., Калинський М.І. Біохімія людини. – Тернопіль: Укрмедкнига, 2002. – С. 71 – 74, 98 – 102.

3. Клінічна біохімія / За ред. Склярова О.Я. – Київ: Медицина, 2006. – 432 с.

4. Біохімічні показники в нормі і при патології / За ред. О.Я. Склярова – К.: Медицина, 2007. – 320 с.

5. Практикум з біологічної хімії / За ред. О.Я. Склярова. – К.: Здоров’я, 2002. – С. 167 – 179.

6. Біологічна хімія. Тести та ситуаційні задачі. / За ред. О.Я. Склярова. – Львів: Світ, 2006. – 271 с.

Додаткова:

1. Ангельскі С., Якубовскі З., Домінічак М. Г. Клінічна біохімія. – Сопот, 1998. – 451 с.

2. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. – Москва: Медицина, 1990. – С. 126 – 129, 145 – 157, 165 – 168.

3. Кольман Я., Рем К.-Г. Наглядная биохимия. – Москва: Мир, 2000. – 470 с.

4. Марри Р., Греннер Д., Мейес П., Родуэлл В. Биохимия человека. – Москва: Мир, 2004. – С. 71 – 75, 98 – 110.

5. Фёршт Э. Структура и механизм действия ферментов. – М.: Мир, 1980. – 364 с.

6. Фридрих П. Ферменты: четвертичная структура и надмолекулярные комплексы. – М.: Мир, 1986. – 374 с.

 

Змістовий модуль 7. Основні закономірності обміну речовин.

Цикл трикарбонових кислот.

 

Тема №. 4 Основні закономірності обміну речовин. Дослідження функціонування, регуляції та енергетичної вартості циклу трикарбонових кислот.

Мета заняття. Засвоїти послідовність реакцій та біологічне значення циклу трикарбонових кислот як універсального кінцевого шляху окиснювального катаболізму клітини. Оволодіти методами дослідження функціонування ЦТК мітохондрій та впливу малонової кислоти на перебіг його реакцій.

Актуальність теми. Вивчення особливостей функціонування циклу трикарбонових кислот є важливим для розуміння його амфіболічної природи та визначення його ролі у енергозабезпеченні клітини. Вміння аналізувати роль ЦТК необхідні для розуміння обміну речовин та енергії у клітині.

Конкретні завдання.

Ø Трактувати біохімічні закономірності перебігу обміну речовин: катаболічні, анаболічні, амфіболічні шляхи метаболізму.

Ø Пояснювати біохімічні механізми регуляції процесів анаболізму та катаболізму.

Ø Трактувати біохімічні закономірності функціонування циклу трикарбонових кислот, його анаплеротичні реакції та амфіболічну сутність.

Ø Пояснювати біохімічні механізми регуляції циклу трикарбонових кислот і його ключову роль в обміні речовин та енергії.

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 АТФ та інших макроергічних фосфатів у їх спряженні.

3. Внутрішньоклітинна локалізація метаболічних шляхів, компартментизація метаболічних процесів в клітині. Методи вивчення обміну речовин.

4. Катаболічні шляхи обміну біомолекул: білків, вуглеводів, ліпідів, їх характеристика.

5. Цикл трикарбонових кислот (внутрішньоклітинна локалізація ферментів ЦТК; послідовність реакцій ЦТК; характеристика ферментів та коферментів ЦТК; реакції субстратного фосфорилування в ЦТК; вплив алостеричних модуляторів на регуляцію ЦТК; енергетичний баланс циклу трикарбонових кислот).

6. Анаплеротичні та амфіболічні реакції ЦТК.

Практична робота