Количественное определение содержания витамина С – в твердых продуктах

Принцип метода: метод основан на способности витамина С восстанавливать 2,6- дихлорфенолиндофенол, который в кислой среде имеет красную окраску, а при восстановлении обесцвечивается. При этом аскорбиновая кислота переходит в дегидроаскорбиновую. Исследуемый раствор титруют в кислой среде щелочным раствором 2,6 дихлорфенолиндофенола (краска Тильманса) до появления розового окрашивания. Для определения содержания витамина С в твердых продуктах предварительно необходимо получить экстракт или вытяжку, содержащую витамин С.

Ход работы:

Навеску исследуемого продукта (1 г капусты, яблока, груши и т. п., или 5 г картофеля) растирают в ступке с 2 мл 10% раствора соляной кислоты, приливают 8 мл воды, перемешивают, оставляют на 5-10 минут для полного извлечения витамина. Затем содержимое фильтруют (кроме картофеля). Для титрования берут 2 мл фильтрата (картофельную кашицу титруют целиком), добавляют 10 капель 10% раствора НCI и титруют краской Тильманса до розового цвета, сохраняющегося в течение 30 сек. Результат титрования записывают и по формуле рассчитывают содержание витамина С в 100 г продукта. Концентрацию витамина С выражают в мг/дл.

Расчет производят по формуле:

Х = 0,088 х А х Г х 100

Б х В - мг/дл вит С

1 мл 0,001н. раствора краски Тильманса эквивалентен 0,088 мг витамина С

А-количество краски Тильманса, израсходованной на титрование;

Б- объем экстракта, взятый для титрования, мл;

В – количество продукта, взятое для анализа, г;

Г- общее количество экстракта, мл;

100 – пересчет содержания витамина С на 100 г продукта.

Результат:

Вывод:

Лабораторная работа N 2

Определение витамина С в моче

Определение витамина С в моче позволяет судить об обеспеченности организма этим витамином. Однако, при гиповитаминозе С содержание его в моче не всегда понижено и может быть нормальным. У здоровых людей введение 100 мг витамина С приводит к повышению его концентрации в крови и экскреции с мочой. При гиповитаминозе С ткани, испытывающие недостаток в витамине, задерживают принятый витамин С, и его экскреция не увеличивается. Моча здорового человека содержит 20-30 мг в суточном объеме.

Ход работы:

В стаканчик отмеривают 10 мл мочи и 10 мл воды, перемешивают, подкисляют 20 каплями 10% раствора НCI и титруют 0,001н раствором краски Тильманса до появления розовой окраски. Результат титрования записывают и по формуле производят расчет, выражая экскрецию витамина С в мг/сутки.

 

0,088 х А х В

Б = мг/сутки

 

А- мл краски Тильманса, пошедшей на титрование;

Б- объем мочи, взятый для титрования, мл;

В – среднее суточное количество мочи, (1500 мл у мужчин, 1200 мл – у женщин).

Результат:

Вывод:

ПРИЛОЖЕНИЕ

Для диагностики гиповитаминоза С, проводят определение витамина С в моче. Наблюдается соответствие между концентрацией витамина С в крови и количеством этого витамина, выделяемого с мочой. Однако, при гиповитаминозе содержание аскорбиновой кислоты не всегда понижено. Часто оно бывает нормальным, несмотря на большой недостаток этого витамина в тканях и органах. У здоровых людей введение per os 100 мг витамина С быстро приводит к повышению его концентрации в крови и моче. При гиповитаминозе С ткани, испытывающие недостаток, задерживают витамин и его концентрация в моче не повышается. Моча здорового человека содержит 20 – 30 мг витамина С.

У детей уровень этого витамина понижается при цинге и других заболеваниях.

Суточная потребность детей

от 5-6 мес. До 1 года составляет 20 мг,

от 1 года до 2 лет – 35 –50 мг,

от 3 до 10 лет – 40 –50 мг,

11 – 13 лет – 60 мг,

14 – 17 лет – 80 мг для юношей и 70 мг для девушек.

Потребность для беременных женщин – 100 мг/сут, в периоды кормления грудью – 120 мг/сут.

У маленьких детей с-авитаминоз проявляется болезненностью конечностей при движении, беспокойством или апатией, субфебрильной температурой, снижением количества гемоглобина, эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов крови. Характерны кровоизлияния и болезненные припухания в области кистей рук, костно-хрящевой части ребер, реже кровоизлияния в глазницы и веки, в кости лица и черепа. На коже мелкоточечные кровоизлияния в виде сыпи. Десны при отсутствии зубов не поражаются.

На наличие гиповитаминоза указывает снижение содержания витамина в плазме крови ниже 28 – 29 мкмоль/л, в суточной моче ниже 20 мг, в моче, выделенной натощак в течение часа – ниже 0,5 мг. Считается, что в течение двух недель весь поступивший с пищей витамин С в организме расщепляется.

Решить следующие ситуационные задачи:

1. Врач предполагает наличие гиповитаминоза С у больного. Как можно провести биохимическую диагностику гиповитаминоза С? (ответ: по экскреции витамина С в моче)

2. Больному ревматизмом показано лечение кортикостероидными гормонами. Но врач, опасаясь развития гипофункции коры надпочечников, лечение кортикостероидами не назначил, а рекомендовал больному принимать большие терапевтические дозы аскорбиновой кислоты. Правильно ли поступил врач? Ответ: так как витамин С принимает участие в гидроксилировании пролина и лизина при созревании коллагена (основной белок соединительной ткани при поражении ревматоидным артритом), то действия врача оправданы.

3. Что лежит в основе действия аcкорбиновой кислоты, рекомендованной для лечения повышенной проницаемости капилляров у больного суставным ревматизмом? (см ответ на предыдущую задачу)

Вопросы для студентов

1. Какие пищевые продукты наиболее богаты витамином С?

2. Какова экскреция витамина С с мочой?

3. Какие химические свойства аскорбиновой кислоты обусловливают ее активное участие в метаболических процессах?

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА СТУДЕНТОВ: по теме «Витамины» заполняется таблица.

Название	Водо– или жиро-растворимые	Источники	Участие в биохимических реакциях: - кофермент; - фермент; катализируемая реакция	Симптомы недостаточности или гипервитаминоза	Анти ви тамины

Заполнить в таблицу:

В₁, В₂, В₆, РР, С, пантотеновая кислота, фолиевая кислота, В₁₂, биотин, А, Д, Е, К.

Витаминоподобные соединения: биофлавоноиды (витамин Р), инозит, карнитин, липоевая кислота, оротовая кислота, пангамовая кислота, парааминобензойная кислота, S-метилметионинсульфоний (витамин U), холин.

 

Практические навыки, которыми должен овладеть студент уметь оценивать обеспечение организма витамином С и его значение в метаболических процессах

 

 

Практическое занятие №6

ТЕМА:Белки. Ферменты

ЦЕЛИ ЗАНЯТИЯ: проверка усвоенных знаний и умений, полученных на предыдущих занятиях

 

Базисные знания

Соответствуют занятиям 1-5

Студент должен уметь соответствуют занятиям 1-5, кроме того, студент должен усвоить вопросы по теме, совокупно применяя их для решения задач

СПИСОК ОСНОВНОЙ ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Лекции по курсу биологической химии
2. Северин Е.С. Биохимия. М. 2006
3. Николаев А.Я. Биологическая химия. 2004
4. Таганович А.Д. Кухта В.К Биологическая химия. 2005
5. Северин Е.С., Николаев А.Я. Биохимия. Краткий курс с упражнениями и задачами. М. 2001

СПИСОК ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ ЛИТЕРАТУРЫ:

8. Маршалл В.Дж. Клиническая биохимия, 2002

9. Марри Р. Греннер Д. Биохимия человека, 2000

10. Некоторые вопросы биохимии детского возраста. Учебное пособие для студентов педиатрического факультета, Оренбург, 2012.- 120С.

Содержание темы

Коллоквиум по теме: «Белки. Ферменты»

Вопросы для самоподготовки

1. Белки: элементный и аминокислотный состав. Физиологическая роль белков.
2. Гидролиз белков (кислотный, щелочной, ферментативный, полный и частичный).
3. Анализ аминокислотного состава белков с помощью цветных реакций (биуретовой, нингидриновой). Хроматографические методы изучения аминокислотного состава гидролизатов белков.
4. Осаждение белков из растворов. Механизм обратимого осаждения белков: факторы, вызывающие обратимое осаждение белков.
5. Практическое использование необратимого осаждения белка в медицине.
6. Денатурация белков: факторы, вызывающие денатурацию, механизм тепловой денатурации белков. Свойства денатурированного белка.
7. Ренатурация (ренативация).
8. Выделение и очистка белков.
9. Классификация белков. Характеристика простых белков (альбуминов и глобулинов, гистонов, протаминов, глютелинов и проламинов, белков опорных тканей).
10. Многообразие белков. Глобулярные и фибриллярные белки, простые и сложные.
11. Классификация белков по их биологическим функциям.
12. Классификация белков на семейства (сериновые протеазы, иммуноглобулины).
13. Методы количественного определения белков.
14. Электрофорез белков сыворотки крови на бумаге, в ПААГ и на других носителях.
15. Белковый спектр крови в норме и патологии.
16. Иммуноглобулины, особенности строения, избирательность, взаимодействие с антигеном. Классы иммуноглобулинов, особенности строения и функционирования.
17. Функции простых белков (альбуминов, гистонов, глобулинов).
18. Белковый спектр крови в норме и его изменения при патологии. Особенности в детском возрасте
19. Химическая природа ферментов. Изоферменты (на примере ЛДГ и МДГ). Проферменты (зимогены). Мультиферментные комплексы.
20. Структурно - функциональная организация ферментных белков: активный центр, его свойства. Контактный и каталитический участки активного центра ферментов.
21. Кофакторы ферментов: химическая природа, классификация, роль в биологическом катализе. Роль витаминов в построении кофакторов. Коферменты и простетические группы.
22. Общие свойства ферментов: зависимость активности ферментов от реакции среды и температуры: биологическое и медицинское значение этих свойств ферментов. Специфичность действия ферментов. Виды специфичности. Биологическое значение специфичности действия ферментов.
23. Регуляторные (аллостерические) центры ферментов. Аллостерические модуляторы ферментов. Зависимость активности ферментов от конформации белков.
24. Механизм действия ферментов. Зависимость скорости ферментативной реакции от концентрации субстрата и фермента. Константа Михаэлиса.
25. Активаторы и ингибиторы ферментов: химическая природа, виды активирования и ингибирования ферментов. Биологическое и медицинское значение активаторов и ингибиторов ферментов.
26. Номенклатура и классификация ферментов.
27. Принципы количественного и качественного определения активности ферментов. Единицы активности.
28. Определение активности ферментов в диагностике заболеваний.
29. Применение ферментов как лекарственных препаратов в детском возрасте

Решить ситуационные задачи и ответить на вопросы:

• Мороженая картошка имеет сладковатый привкус. Почему? (ответ: при замораживании картофеля происходит денатурация и гидролиз крахмала, при котором образуется мальтоза, имеющая сладковатый привкус, написать реакцию гидролиза крахмала)

• Биохимическое исследование ископаемых останков мамонта, которые находились многие тысячелетия в условия вечной мерзлоты, показало сохранность в них ферментативной активности. Как объяснить такой феномен? (ответ: ферментативная активность при низких температурах сохраняется, что используется при хранении лекарственных препаратов биологического происхождения, - перевозка спермы в жидком азоте, к примеру)

• При обследовании пациента обнаружено снижение кислотности желудочного сока. Как это отразится на переваривании белков в желудке? Какую коррекцию нужно провести, чтобы нормализовать пищеварение? (ответ: снижение кислотности влияет на рН оптимум фермента пепсина, активируя диссоциацию анионногенных карбоксильных групп глу, при этом нарушается механизм действия, что приводит к нарушению переваривания белков в желудке, для коррекции необходимо больному давать соляную кислоту для повышения кислотности)

• Известно, что для лечения некоторых инфекционных заболеваний, вызванных бактериями, принимают сульфаниламидные препараты. На чем основано их применение? Опишите механизмы. (ответ: конкурентное ингибирование. Написать строения сульфаниламида (субстрат) и ПАБК (ингибитор), показать при этом, что блокируются ферментные системы бактерий, принимающие участие в синтезе фолиевой кислоты)

• Известно, что синильная кислота является очень сильным ядом и при попадании в организм может привести к смерти. Что лежит в основе этого явления? (Ответ: неконкурентное ингибирование цитохромоксидазы)

• Почему при поражении пожделудочной железы в кале появляется примесь крахмала (креаторея) и капли жира (стеаторея)? (ответ: при панкреатите нарушается выработка амилазы (разрушающей крахмал), и липазы(для нее субстратами являются триацилглицериды)

• Почему при отравлении метанолом в качестве терапии назначают этиловый спирт? (ответ: метиловый спирт – структурный аналог этилового спирта –конкурентное ингибирование)

• В одном растворе трипептид аргиниллейциллизин, в другом – аспарагилглутамилаланин. Вы проводите электрофорез на бумаге при рН 8,6. Какой из трипептидов будет быстрее передвигаться в электрическом поле? (Ответ: при рН 8,6 – щелочная среда подавляется появление заряда у диаминомонокарбоновых кислот, (арг и лиз), поэтому быстрее будет двигаться пептид с дикарбоновыми а.к. показать схему.

 

• В отделение поступил больной 30 лет. При биохимическом исследовании было обнаружено, что количество белка в плазме составляет 39 г/л. О каких состояниях можно думать на основании полученного анализа? Нарушение каких процессов, связанных с гипопротеинемией, можно ожидать у больного? (ответ можно предположить либо нарушение белоксинтезирующей функции печени, либо, нарушение процессов переваривания белка или голодание, кроме того, относительная гипопротеинемия может наблюдаться при задержке жидкости в организме- отеках различного происхождения)

На дом студентам предлагается прорешать задачи и тесты, рекомендованные к занятиям 1, 2,3,4,5

Практические навыки, которыми должен овладеть студент по теме занятия

Соответствуют предыдущим занятиям 1-5

 

Практическое занятие № 7

(лабораторная работа)

ТЕМА: Сложные белки – хромопротеиды

ЦЕЛИ ЗАНЯТИЯ: - Изучить химическое строение, состав и функции гемоглобина.

• Знать уровень содержания гемоглобина в крови

• Знать состав гемоглобина у людей разных возрастных групп

• Познакомиться с определением каталазы и гемоглобина в крови методом прямой фотометрии.

Необходимый исходный уровень:

Из курса биоорганической химии студент должен знать:

- определение и классификацию сложных белков;

- строение гема в гемоглобине;

- характеристику белка глобина в гемоглобине (особенности

четвертичной структуры);

- биологическую роль гемоглобина и миоглобина

 

СПИСОК ОСНОВНОЙ ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Лекции по курсу биологической химии
2. Северин Е.С. Биохимия. М. 2006
3. Николаев А.Я. Биологическая химия. 2004
4. Таганович А.Д. Кухта В.К Биологическая химия. 2005
5. Северин Е.С., Николаев А.Я. Биохимия. Краткий курс с упражнениями и задачами. М. 2001

СПИСОК ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Маршалл В.Дж. Клиническая биохимия, 2002

2. Марри Р. Греннер Д. Биохимия человека, 2000

3. Некоторые вопросы биохимии детского возраста. Учебное пособие для студентов педиатрического факультета, Оренбург, 2012.- 120С.

Необходимый исходный уровень

Из курса биоорганической химии студенты должны знать: - определение и классификацию сложных белков;

- строение гема в гемоглобине;

- характеристику белка глобина в гемоглобине (особенности

четвертичной структуры);

- биологическую роль гемоглобина и миоглобина

Студент должен -Изучить химическое строение, состав и функции гемоглобина.

• Знать уровень содержания гемоглобина в крови

• Знать состав гемоглобина у людей разных возрастных групп

• Познакомиться с определением каталазы и гемоглобина в крови методом прямой фотометрии.

 

Содержание темы

ВОПРОСЫ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ СТУДЕНТОВ К ЗАНЯТИЮ

1.Сложные белки-хромопротеиды. Определение. Классификация.

2.Гемоглобин. Структура и биологическая роль. Характеристика гема и глобина.

Содержание гемоглобина в разные возрастные периоды.

3.Формы гемоглобина. Возрастные особенности.

4.Производные гемоглобина.

5.Миоглобин.

6.Порфирины. Биологическая роль. Патология порфиринового обмена.

7.Пероксидаза и каталаза.

8.Система цитохромов. Дыхательный фермент Варбурга - цитохромоксидаза. Цитохром С. Особенности структуры, биологическая роль.

 

Практическая часть

1. Количественное определение активности каталазы по Бану и Зубковой.

В колбочку "О" налить 7мл воды и 1мл крови гемолизированной 1:1000. В колбу "К" налить 7 мл воды и 1мл гемолизированной крови прокипяченной. В обе колбы + 3мл 1% перекиси водорода. Поставить на 30 минут. После этого в обе колбы + 3мл 2N р-ра серной кислоты и титровать обе колбочки до устойчивой слабо-розовой окраски 0,1N р -ром перманганата калия.(КМnО₄).

На титрование "К" - 9мл

на титрование "О" - 1,6мл

Активность каталазы (9 - 1,6) х 1,7 = 12,58

Результат:

Вывод:

2. Определение гемоглобина методом прямой фотометрии.

0,1мл крови + 2,9мл дистиллированной воды. Колориметрировать на ФЭКе при зеленом светофильтре против воды, в кюветах на 5мм. Содержание гемоглобина определяется по калибровочному графику.

Результат:

Вывод:

3. Амидопириновая проба на кровь.

0,5мл крови 1:1000 + 3-4 капли амидопиринового реактива + 1-2 капли 30% уксусной кислоты +3-4 капли 3% перекиси водорода. Появляется сиреневое окрашивание.

Результат:

Вывод:

 

ПРИЛОЖЕНИЕ

При рождении ребенка кровь пуповины содержит от 140 до 190 г/л гемоглобина, но уже в первые часы после рождения количество его возрастает до 165-225 г/л. Это повышение уровня гемоглобина обусловлено,с одной стороны, переходом организма новорожденного к альвеолярному газообмену, включением системы легочного дыхания, а с другой - реакцией организма на родовой стресс.

Через 2-3 дня показатели гемоглобина падают и к 2 неделям - 1 месяцу жизни ребенка становятся равными уровню его у взрослых (около 160 г/л). После первого месяца жизни ребенка содержание гемоглобина снова

снижается до 100-110 г/л.

Это уменьшение уровня гемоглобина физиологическая анемии у новорожденных - наблюдается на протяжении 2-3 месяцев жизни ребенка. Предполагают, что причиной анемии является недостаточная резорбция железа по сравнению с потребностью в нем сидеропеническая анемия).

Последующее постепенное повышение концентрации гемоглобина обнаруживается к году (примерно до 120 г/л). Окончательный уровень гемоглобина устанавливается к периоду половой зрелости организма.

У недоношенных детей содержание гемоглобина несколько ниже, чем у доношенных, последующее уменьшение происходит быстрее и является более выраженным (до 80-100 г/л). Однако, анемия такого характера не требует лечения, так как после 6месячного возраста показатели гемоглобина у недоношенных детей сравниваются с соответствующими величинами у доношенных.

Гетерогенность гемоглобина

Гемоглобин в организме человека в разные возрастные периоды может существовать в виде нескольких форм, отличающихся белковым компонентом молекулы, то есть аминокислотным составом полипептидных цепей.

В ранний эмбриональный период в крови человека выявлено 3 формы гемоглобина: гемоглобин - Говер I, II и гемоглобин Портленд. Это так называемые эмбриональные гемоглобины или примитивные - НвР.

К 3 месяцу развития зародыша, в крови исчезают эмбриональные и появляется фетальный гемоглобин (НВ F), включающий 2 и 2 -цепи в состав белковой части молекулы. НВ F является главным типом гемоглобина

плода и составляет к моменту рождения ребенка до 70-90% всего гемоглобина.

У детей 1 месяца жизни НВ F составляет от 50% до 85% всего гемоглобина.

К моменту рождения ребенка на долю гемоглобина А приходится до 10-30%, однако его количество резко увеличивается по мере исчезновения гемоглобина F (в течение 3-4х месяцев после рождения ребенка). Начиная с 3-5 месячного возраста ребенка, реже после 1 года, НВ А становится основным гемоглобином, составляя 96-99%. На долю гемоглобина F в этот период приходится всего лишь 1-2%.

Как было установлено НВ F и НВ А имеют имеют одинаковое сродство к кислороду, но проявляют разную чувствительность к действию аллостерического эффектора - 2,3 дифосфоглицерата (2,3 ДФГ). НВ F слабее связывает 2,3 ДФГ, чем НВ А, поэтому в присутствии 2,3 ДФГ сродство НВ А к кислороду снижается, а у НВ F наоборот возрастает. В этих условиях НВ F плода оксигенируется за счет гемоглобина А матери и обеспечиваются оптимальные условия для транспорта кислорода из крови матери в кровь плода.

Существуют возрастные особенности и в отношении содержания в крови производных гемоглобина. В частности, содержание карбоксигемоглобина сразу после рождения в крови повышено и составляет 1,5-1,65% от общего количества НВ (у взрослых менее 1%). Это повышение связано с усиленным процессом гемолиза эритроцитов и эндогенным образованием СО.

 

 

Домашнее задание

Решить ситуационные задачи

1.При обследовании крови ребенка обнаружено снижение кол-ва эритроцитов, клетки имеют аномальные формы, содержат большое кол-во аномальных кристаллов, в плазме крови обнаружено большое кол-во свободного гемоглобина. Какой диагноз можно поставить по данным анализа? Какой биохимический дефект лежит в его основе?

2.При проведении общего анализа у больного обнаружены мишеневидные эритроциты, резко повышено содержание Нв А2 (до 15%) и фетального Нв (58%). Какие биохимические нарушения лежат в основе данного состояния?

3.Почему при отравлении оксидами азота смерть наступает от недостатка кислорода (гипоксии) даже при отсутствии видимых поражений дыхательных путей? Каким образом можно предотвратить смерть при данном отравлении?

4.Почему при форсированных, длительных физических нагрузках у малотренированных людей моча окрашивается в красный цвет и возможно развитие острой почечной недостаточности?

5.Почему при развитии острого разрушения эритроцитов может возникнуть нарушение функции почек? Какой механизм в норме препятствует такому исходу гемолиза?

6.Почему при отравлении синильной кислотой и ее солями возникает гибель от недостатка кислорода в тканях?

Ответьте на тесты

Выберите правильный ответ

Физиологическое содержание гемоглобина в крови составляет

1. 12- 16 г%

2. 10- 12 г%

3. 8-10 г% ответ 1

Выберите правильные ответы

К производным гемоглобина относят:

1 – фетальный

2 – метгемоглобин

3 - карбгемоглобин ответ 2.3

Выберите правильный ответ

Основной функцией карбгемоглобина является:

1. транспорт кислорода от легких к органам и тканям

2. транспорт углекислого газа от органов и тканей в легкие ответ 2

Выберите правильные ответы

Развитие метгемоглобинемии может быть при:

1. отравлении угарным газом

2. низком парциальном давлении кислорода

3. наследственном дефекте метгемоглобинредуктазы

4. действием сильных окислителей ответ 4

Выберите правильный ответ

1. суточная потребность в железе равна10-20 мг

2. суточная потребность в железе равна 20-30 мг

3. суточная потребность в железе равна 30-40 мг

4. суточная потребность в железе равна 40-50 мг о тве т 4

Практические навыки, которыми должен овладеть студент - уметь определять содержание гемоглобина в крови

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ 8

ТЕМА: Обмен хромопротеидов.

ЦЕЛЬ ЗАНЯТИЯ: - изучить процессы синтеза и распада гемоглобина;

- сформировать четкие критерии биохимической дифференциации желтух;

- дать представление о патологии обмена хромопротеидов- порфириях

Базисные знания

Из курса биоорганической химии студент должен знать:

- строение глюкуроновой кислоты

- процессы конъюгации с глюкуроновой кислотой

СПИСОК ОСНОВНОЙ ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Лекции по курсу биологической химии

2. Северин Е.С. Биохимия. М. 2006

3. Николаев А.Я. Биологическая химия. 2004

4. Таганович А.Д. Кухта В.К Биологическая химия. 2005

5. Северин Е.С., Николаев А.Я. Биохимия. Краткий курс с упражнениями и задачами. М. 2001

СПИСОК ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Маршалл В.Дж. Клиническая биохимия, 2002

2. Марри Р. Греннер Д. Биохимия человека, 2000

3. С. Камышников Справочник по клиническо-биохимической лабораторной диагностике. 2000. Маршалл В.Дж. Клиническая биохимия, 2002

4. Некоторые вопросы биохимии детского возраста. Учебное пособие для студентов педиатрического факультета, Оренбург, 2012.- 120С.

 

Учебная карта

Основные вопросы

1. Поступление, переваривание и всасывание хромопротеидов.

2. Транспорт железа, синтез порфиринов.

3. Понятие о порфириях. Виды порфирий

4. Основные методы диагностики порфирий.

5. Тканевый распад железосодержащих хромопротеидов.

6. Образование желчных пигментов, пигментов кала и мочи.

7..Патология пигментного обмена. Виды желтух. Желтуха новорожденных

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Биологическая ценность железа определяется многогранностью его функций, незаменимостью другими металлами в сложных биохимических процессах, активным участием в клеточном дыхании, обеспечивающим нормальное функционирование тканей организма человека.

Железо, находящееся в организме человека, можно разбить на 2 группы: клеточное и внеклеточное. Соединения железа в клетке можно подразделить на 4 подгруппы: 1) гемопротеины, основным структурным элементом которого является гем (гемоглобин, миоглобин, цитохромы, каталаза, пероксидаза); 2) железосодержащие ферменты негеминовой природы (сукцинатдегидрогеназа, ацетил-КоА-дегидрогеназа, НАДН₂-цитохром с – редуктаза и др.); 3) ферритин и гемосидерин внутренних органов; 4) железо, рыхло связанное с белками и др. органическими веществами.

Ко 2 группе внеклеточного железа относятся железосвязывающие белки трансферрин и лактоферрин.

Ферритин и гемосидерин – запасные соединения железа в клетке, находящиеся главным образом, в рэс печени, селезенке и костного мозга. Запасы железа могут быть при необходимости мобилизованы для нужд организма, а белки предохраняют организм от токсического действия свободно циркулирующего железа.

Во внеклеточных жидкостях железо находится в связанном состоянии – в виде железо-белковых комплексов. Концентрация его в плазме здорового человека равна 10,8 – 28,8 мкмоль/л, при этом у мужчин 14,3 – 25,1, у женщин 10,7 – 21,5 мкмоль/л. Общее содержание железа во всем объеме циркулирующей плазмы составляет 3 – 4 мг. Уровень железа в плазме крови зависит от ряда факторов: взаимоотношения процессов разрушения и образования эритроцитов, состояния запасного фонда железа и его освобождения из органов депо, эффективности всасывания железа в ЖКТ.

Железосвязывающий белок трансферрин содержится в небольшом количестве в плазме крови. Общая железосвязывающая способность (ОЖСС) плазмы, характеризуется практически концентрацией трансферрина, колеблется от 44,7 до 71,6 мкмоль/л, а свободная железосвязывающая способность – резервная емкость трансферрина составляет 28,8 – 50,4 мкмоль/л у здорового человека. Коэффициент насыщения в норме 25 – 40%

Функция трансферрина представляет значительный интерес. Он не только переносит железо в различные ткани и органы, но и «узнает» синтезирующие гемоглобин ретикулоциты и, возможно, другие клетки. Трансферрин отдает железо им только в том случае, если клетки имеют специфические рецепторы, связывающие железо. Кроме того, трансферрин защищает организм от токсического действия железа.

Этапы передачи железа трансферрином клеткам костного мозга: 1) адсорбция трансферрина рецепторными участками на поверхности ретикулоцитов, 2) образование прочного соединения между трансферрином и клеткой, возможно проникновение белка в клетку, 3) перенос железа от железосвязывающего белка к синтезирующему гемоглобин аппарату клетки, 4) освобождение трансферрина в кровь.

Другой белок лактоферрин обнаружен во многих биологических жидкостях (молоке, слезах, желчи, синовиальной жидкости, панкреатическом соке и секрете тонкого кишечника). Кроме того, он находится в специфических. Вторитчных гранулах нейтрофильных лейкоцитов. Подобно трансферрину, лактоферрин способен связывать 2 атома железа специфическими пространствами. Несмотря на схожесть, эти белки отличаются по антигенным свойствам, составу аминокислот и углеводов.

Известны следубщие функции лактоферрина: бактериостатическая, участие в имунных процессах и абсорбции железа в ЖКТ, он предохраняет организм человека от излишнего всасывания железа. Соединения железа подразделяют на функционально самостоятельные фонды: 1) эритроцитарный (железо эритрона), 2) запасной, 3) транспортный, 4) тканевой.

Общее содержание железа зависит от концентрации гемоглобина, веса тела, пола и возраста. Считается, что в организме взрослого человека содержится от 2 до 5г железа, составляя в среднем 35 мг на кг веса тела у женщин и 50 мг на кг у мужчин.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

В крови новорожденных после рождения отмечается более высокое содержание билирубина (23,1 мкмоль/л), в основном за счет свободного билирубина (14,4 мкмоль/л). Это обусловлено гемолизом избыточных эритроцитов, а также несовершенством ферментных систем печени, обеспечиваю-

щих образование моно- и диглюкуронидов билирубина. К концу 1 года концентрация общего билирубина в крови снижается и становится ниже, чем у взрослых (5,6 мкмоль/л), а затем постепенно количество общего билирубина в крови ребенка начинает возрастать и к 14 годам его уровень приближается к уровню билирубина у взрослых (8,6 - 20,5 мкмоль/л).

Известно, что в ряде случаев на 3-4 день жизни, в крови ребенка наблюдается выраженное увеличение концентрации общего билирубина, сопровождающееся значительным ростом уровня неконьюгированного билирубина

(до 400-500 мкмоль/л). Это состояние получило название физиологической желтухи новорожденных. Причинами ее наряду с недостаточностью фермента печени-УДФ-глюкоронилтрансферазы являются незрелость механизмов транспорта свободного билирубина (сниженный уровень альбумина в плазме крови ребенка и дефицит белка лигандина, обеспечивающего перенос билирубина через мембрану гепатоцитов), а также низкая экскреторная функция печени и отсутствие микрофлоры в кишечнике. Вместе с тем согласно другим данным при физиологической желтухе новорожденных речь идет не о врожденной неполноценности печени, а о чрезмерном напряжении одной из ее функций, обеспечивающих процесс коньюгации большого числа продуктов обмена в первые дни жизни ребенка. К числу таких соединений относятся стероидные гормоны, содержание которых у ребенка после рождения чрезвычайно высоко. Интенсивная инактивация и экскреция гормонов и, в первую очередь, эстрогенов, создает конкурентные взаимоотношения в процессах детоксикации этих соединений и билирубина. В связи с этим гипербилирубинемия, возникающая на 3-5 дни жизни ребенка, вследствие накопления непрямого билирубина, обусловлена "занятостью" системы УДФГК - ГТФ инактивацией стероидов, а также и других продуктов обмена.

Физиологическая желтуха обычно проходит через 2 недели по мере включения в работу механизмов обезвреживания свободного билирубина. недоношенных детей она продолжается дольше, до 3-4 недель. Уровень свободного билирубина достигает максимальной величины на 5-6 день жизни ребенка.

 

Задания для контроля исходных и текущих знаний студентов

 

 

Ситуационные задачи

1. При назначении больному сульфаниламидных препаратов остро развился психоз, моча окрасилась в винно-красный цвет, приобрела способность к флюоресценции в ультрафиолете, при пребывании на свету у больного развились острые изъязвления кожи, в затемненном помещении наблюдалось улучшение состояния. Поясните ситуацию. Ответ сульфаниламиды являются индукторами аминолевулинатсинтазы, при которой нарушается синтез гема, накапливаются промежуточные продукты синтеза, аминолевулиновая кислота и порфириногены, что и сопровождается соответствующими симптомами.

2. У пациента в крови содержится 12, 5 мкмоль/л общего билирубина, в кале обнаруживаются стеркобилин в количестве 280мг, в моче – следы стеркобилиногена,

билирубина нет. Имеются ли данные о нарушении пигментного обмена? Ответ это является нормой

3. У женщины, страдающей желчнокаменной болезнью, появились боли в области печени, быстро развилось желтушное окрашивание склер, кожи, кал обесцветился, моча приобрела цвет крепкого чая. Какие нарушения пигментного обмена могут быть обнаружены, какой тип желтухи? Ответ поясните Ответ Верятнее всего это механическая (обтурационная) желтуха, продукты распада билирубина не экскретируются в кишечник, поэтому, кал у больного обесцвечен, а в мочу попадает и прямой(конъюгированный) билирубин (является патологическим компонентом мочи), который и придает соответствующий цвет моче.

4. В крови больного содержится 370 мкмоль/л общего билирубина, 230 мкмоль/л коньюгированного билирубина и 48 мкмоль/л неконьюгированного билирубина, в моче обнаружен билирубин и уробилиноген. При каких патологических состояниях наблюдаются такие изменения состава крови и мочи?

5. Ответ такие показатели характерны для паренхиматозной желтухи, поражение гепатоцитов приводит к нарушению захвата непрямого билирубина, еще более нарушается экскреция прямого билирубина в кишечник сжелчью, в крови содержание повышается, что приводит к билирубинурии, мезобилиноген (промежуточный продукт восстановления билирубина в кишечнике) в норме распадается в печени до

6. моно-и дипирролов, но при поражении гепатоцитов, мезобилиноьген не распадается и попадает в неизмененном виде через почки в мочу, (уробилиноген), являющийся главным диагностическим показателем на такую желтуху.

7. У больного в плазме крови содержится 180 мкмоль/л общего билирубина, 156 мкмоль/л коньюгированного билирубина и 25 мкмоль/л неконьюгированного билирубина. В моче обнаружена билирубинурия, кал обесцвечен. Дайте оценку приведенным результатам. Ответ (см 3 задачу).

 

8. В крови новорожденного ребенка содержится 200 мкмоль/л билирубина, 210 мкмоль/л - неконьюгированного, 5 мкмоль/л – коньюгированного). Как можно оценить приведенные результаты? Ответ физиологическая желтуха новорожденных.

 

Заполнить карты:

А) ВНУТРИКЛЕТОЧНЫЙ ОБМЕН ГЕМОГЛОБИНА