Ферменты углеводного обмена.

α-Амилаза (КФ3.2.1.1.)- секретируется поджелудочной железой, слюнными железами.. Гидролизует крахмал, и олигосахариды, содержащие между остатками глюкозы связи α-(1-4), в клетках костей расщепляет гликоген.

В крови в норме присутствуют две фракции амилазы: амилаза слюны(1), которая составляет 45 ± 9 % и амилаза поджелудочной железы(11)- 55 ± 9 %.

Панкреатическая форма полностью отсутствует у детей до одного года.

 

Активность амилазы в крови повышается при остром и рецидивирующем панкреатите,

(в первые 2-3 дня от начала болевого приступа), паротите, стоматите, при нарушении фильтрующей функции почек.

Активность фермента снижается при нарушении функций слюнных желез, например, аутоиммунные заболевания (болезнь Сьегрена, форма I), панкреонекрозе (форма II)

(фермент амилаза также описан в Тетради 1 в теме «Медицинская энзимология»)

Глюкозо-6-фосфатдегидрогеназа(Гл-6-ф-ДГ 1.1.1. 49) Первый и регуляторный фермент пентозофосфатного цикла (НАДФ-зависимый).

Высокая активность обнаружена в эритроцитах, лейкоцитах, адипоцитах, молочной железе, коже, селезенке, легких, что связано с уникальным значением восстановленной формы НАДФН в синтезе жирных кислот, холестерина, антиоксидантной и антиперекисной защите, микросомальном окислении.

Обнаружено более наследственных 250 дефектов эритроцитарной Гл-6-ф-ДГ. Клинически эти дефекты в ряде случаев не обнаруживаются, но могут проявляться под воздействием некоторых лекарственных препаратов, вирусных заболеваниях (грипп, гепатит)- создается угроза гемолиза эритроцитов.

 

Лактатдегидрогеназа (Лактат: НАД⁺- оксидоредуктаза ЛДГ 1.1.1.27) - цинксодержащий фермент, катализирует обратимую реакцию превращения

пируват ↔ лактат.

Изоферментный состав имеет органную и тканевую специфичность, что широко используется в лабораторной биохимической диагностике и имеет высокую диагностическую значимость.

В среднем, содержание изоферментов в крови(в %):

ЛДГ₁ - 14-20, ЛДГ₂ -40 – 50, ЛДГ₃ -0-2, ЛДГ_{4, 5} - 1.2 -1,5

Содержание: ЛДГ₁ увеличивается в течение 10-20 часов и достигает максимума на 2-3 сутки после начала инфаркта миокарда, повышение активности ЛДГ₄ характерно при лейкозах, токсическом,. вирусном, травматическом поражении печени, опухолях различной локализации

 

Методики определения

Определение глюкозы в биологических жидкостях организма(кровь, плазма,

Сыворотка, спинно-мозговая жидкость, ротовая жидкость) глюкозооксидазным

Методом.

Принцип метода:

Стандартный лабораторный набор содержит ферменты глюкозооксидазу(КФ 1.1.3.4) и пероксидазу

(КФ)Глюкоза с участием фермента глюкозооксидазы окисляется кислородом воздуха, выделяется пероксид водорода.

β- D – глюкоза + О2 ——> D – глюконо - δ - лактон + Н2О2

Пероксид водорода далее с участие пероксидазы окисляет реактив ортотолидин с образованием окрашенного соединения, интенсивность окраски прямо пропорциональна содержанию глюкозы. Одновременно проводят определение глюкозы в стандартном растворе, который прилагается к набору. Фотометрируют с красным светофильтро

(λ=650нм)

Расчет: С (гл. в оп.) = С(гл. в станд) ε (оп) / ε (ст)

ε - значение оптической плотности растворов

Вопросы по теме: ”Углеводы”

.

1.1. Качественные реакции обнаружения редуцирующих, углеводов и нередуцирующих- фруктозы, сахарозы, крахмала.

 

2. Переваривание углеводов в полости рта и желудочно-кишечном тракте. Особенности каждого этапа, основные ферменты (α, β, γ – амилазы, сахараза, мальтаза, лактаза).

3. Клинико-диагностическое значение определения активности амилазы слюны, крови и мочи.

4. Всасывание углеводов (полость рта, кишечник).

5. Транспорт моносахаридов из крови в клетку, биологическая роль ферментов гексокиназа, глюкокиназа.- сходство, отличие.

6. Выделение свободной глюкозы в кровь из печени, биологическая роль фермента глюкозо-6-фосфатаза.

7. Нарушение процессов переваривания и всасывания (энзимопатии пищеварительных ферментов и систем транспорта).

8. Взаимопревращение гексоз в клетке (фр-6-ф, гл-6-ф, гал-6-ф).

9. Основные пути обмена гл-6-ф в клетке.

10. Гликолиз (путь Эмбдена-Майергофа). Биохимические реакции превращения глюкозы в анаэробных условиях: образования лактата (молочнокислое брожение). Синтез АТФ путем субстратного фосфорилирования. Изоферменты ЛДГ, биологическая роль фермента. Особенности и биологическая роль гликолиза в тканях (скелетные мышцы, эритроциты). Различие понятий: фосфорилирование субстрата и субстратное фосфорилирование

11. Аэробный путь обмена глюкозы до АцКоА. Эффект Пастера. Состав, биологическое значение пируватдегидрогеназного комплекса. Энергетический баланс окисления глюкозы в анаэробных и аэробных условиях (повторить цикл Кребса).

12. Пути обмена лактата (печень, сердечная мышца)

 

13. Клинико-диагностическое значение определения лактата в плазме крови и изучения энергетического обмена глюкозы в норме и при патологии (гипоксия ткани).

14. Витамин В₁:

14.1. Строение, физические и химические свойства.

14.2. Пищевые источники В₁.

14.3. Образование активной формы ТПФ и механизм действия ТПФ в биохимических реакциях.

14.4. Основные биохимические процессы, протекающие с участием ТПФ.

14.5. Основные причины развития гиповитаминоза В₁.

14.6. Основные клинические проявления недостаточности ТПФ в организме человека.

14.7. Связь между биохимическими процессами с участием ТПФ и основными симптомами при гипо- витаминозе и авитаминозе

 

18. Пути пластического обмена углеводов в клетке (на основе схемы “общие пути обмена гл-6-ф в клетке”).

19.Пентозофосфатный цикл (ПЦ, пентозофосфатный шунт).

.Биологическая роль. Пути использования в клетке продуктов ПЦ: риб-5-ф, 3-фга, НАДФН, углекислого газа.

.Роль витамина В1 (ТПФ) в обеспечении биохимических реакций ПЦ.

.Локализация ферментов и особенности ПЦ в различных тканях (жировая ткань, печень, надпочечники, половые железы, эритроциты, ткани полости рта).

.Клиническое значение определения изоферментов гл-6ф-дегидрогеназы эритроцитов в диагностике болезней крови.

 

20.Глюконеогенез (ГНГ) – способ синтеза углеводов из молочной кислоты и неуглеводных компонентов (аминокислоты, глицерин), роль гормонов- инсулина, АКТГ, глюкагона.

Особенности ГНГ в различных тканях (жировая, печень, плацента)..Биологическая роль ГНГ

 

21.Лабораторная диагностика состояния углеводного обмена:

21.1.Нормальные показатели содержания глюкозы, кетоновых тел в крови и диагностическое значение их определения.

21.2..Какой уровень глюкозы в крови сопровождается явлением глюкозурии?

21.3..Возрастные показатели уровня глюкозы в крови в норме..

22 Механизмы поддержания гомеостаза глюкозы - регуляция уровня глюкозы в крови(синтез и распад гликогена, глюконеогенез)

Понятия гипо-, гипергликемия, глюкозурия. Причины, вызывающие отклонения уровня глюкозы и возникновение гипо- и гипергликемии. Изменения на тканевом уровне(нарушение водно-солевого баланса- отеки и дегидратация тканей, гликозилирование белков, нарушение транспорта кислорода эритроцитами, тканевая гипоксия)

23.Роль инсулина в нормализации уровня глюкозы при гипергликемии. Химическая природа гормона, механизм и этапы действия. Влияние на биохимические процессы углеводного обмена в клетке (энергетический и пластический обмен). Тканевые рецепторы к инсулину(ГЛЮТ 1-5)

24. Роль контринсулярных гормонов в поддержании уровня глюкозы: глюкагон, тироксин, соматотропин, адреналин, кортизол. Химическая природа гормонов, механизм действия. Значение циклических нуклеотидов в реализации действия гормонов. Сходство и отличие гормонов глюкагона и адреналина в воздействии на углеводный и энергетический обмен.

25. Схема синтеза гликогена. Регуляция активности гликогенсинтетазы (инсулин, витамин В₆).

26. Схема распада(фосфоролиза) гликогена. Регуляция активности фосфорилазы гликогена. Роль фосфатазы печени и почек в поддержании уровня глюкозы в крови.

27.Клинико-диагностическое значение изучения регуляции углеводного обмена. Тест определения толерантности к глюкозе (сахарная кривая.)

28.Генетически обусловленные нарушения тканевого метаболизма углеводов (галактоземия, фруктозурия, недостаточность гл-6-ф-ДГ).

 

ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ

УСВОЕНИЯ ТЕМЫ

1. Лабораторное исследование выявило высокую амилазную активность крови и мочи. Этот энзимодиагностический тест указывает на:

а) высокое содержание углеводов в диете

б) нарушение фильтрующей функции почек

в) воспалительный процесс в почках

г) воспалительный процесс в поджелудочной железе

д) на воспалительный процесс в печени

2. Рабочее название фермента, фосфорилирующего глюкозу в мышцах:

а) гексокиназа б) фосфатаза в) фосфорилаза г) амилаза д) глюкокиназа

 

3. О функции фермента фосфатаза можно сказать, что он осуществляет:

а) превращение гл-6ф ↔ гл-1ф б) фосфорилирование глюкозы

в) превращение гл-6ф ↔ фр-6ф г) гидролиз гл-6ф + НОН →гл + фосфат

д) превращение гал6ф ↔ гл -6ф

 

 

4. Фермент гл-6-фосфатаза содержится в тканях:

а) мышцы, печень б) мозг, мышцы в) печень, почки

г) почки, мышцы д) печень, мозг