Занятие 42. Взаимосвязь обмена веществ и его регуляция.

Цель занятия. Изучить узловые пункты взаимосвязи обмена углеводов, липидов и аминокислот, а также регуляцию обмена веществ на клеточном уровне и общие механизмы действия гормонов.

Для понимания взаимосвязи обмена веществ и взаимопревращений аминокислот, липидов и углеводов необходимо вcпомнить основные метаболические циклы их метаболизма, а также ключевые регуляторные ферменты этих циклов, на которые воздействуют изостерические и аллостерические активаторы и ингибиторы. Необходимо также вспомнить и основные свойства ферментов, структуру и механизмы действия ряда гормонов.

Содержание занятия.

– контроль выполнения заданий по самоподготовке;

– выполнение заданий тестового контроля;

– выполнение работы по определению содержания глюкозы в крови.;

– заслушивание и обсуждение реферативных сообщений;

– контроль усвоения темы путем устного собеседования с преподавателем.

Примерные темы реферативных сообщений по УИРС:

1. Метаболизм углеводов, белков и липидов при голодании.

2. Влияние инсулина на превращения основных энергетических субстратов (глюкозы и липидов) в печени.

Методические указания к самоподготовке

 

При подготовке к занятию, используя лекции, учебники и дополнительную литературу, выполните задание.

Вопросы и упражнения для аудиторной и внеаудиторной работы:

1. Вспомните пути метаболизма глюкозы в тканях. Схематически представьте синтез гликогена из глюкозы и выделите ключевой регуляторный фермент.

2. Схематически напишите гликолиз и отметьте ключевые ферменты необратимых реакций.

3. Напишите схему апотомического (гексозомонофосфатного) окисления глюкозы. Выделите ключевые регуляторные ферменты окислительной и неокислительной фазы данного цикла.

4. Отметьте роль апотомического (пентозофосфатного) окисления в синтезе нуклеиновых кислот и жирных кислот.

5. Вспомните общие пути метаболизма аминокислот. Представьте схему вхождения углеродного скелета следующих аминокислот в цикл Кребса: аланина, серина, аспарагиновой и глутаминовой кислот.

6. Представьте схему синтеза глюкозы из аминокислот.

7. Перечислите кетогенные аминокислоты.

8. Какие аминокислоты могут синтезироваться переаминированием и реаминированием из метаболитов углеводного обмена и цикла Кребса? Представьте схематически.

9. Вспомните метаболизм липидов. Напишите схему расщепления глицерина.

10. Представьте схематически взаимопревращения глицерина и глюкозы друг в друга.

11. Отметьте какие коферменты восстанавливаются при b-окислении жирных кислот, какие коферменты необходимы для биосинтеза жирных кислот из ацетил-КоА.

12. Изучите взаимосвязь обмена углеводов, липидов и аминокислот. Напишите схему путей превращения ацетил-КоА в клетке.

13. Напишите схему цикла трикарбоновых кислот с указанием стрелками обратимых и необратимых реакций и ключевых регуляторных ферментов: цитратсинтетазы, изоцитратдегидрогеназы, сукцинатдегидрогеназы.

14. Перечислите аминокислоты, непосредственно связанные путем переаминирования с метаболитами обмена глюкозы и цикла трикарбоновых кислот.

15. Схематически изобразите пути использования пировиноградной кислоты в клетках.

16. Нарисуйте схему переключения дихотомического и апотомического путей распада глюкозы.

 

Примеры тестов контроля исходного уровня знаний.

Задание 1. Выберите наиболее правильный ответ:

1.1. Повышение концентрации глюкозы при пищеварении стимулирует…

1. центральную и периферическую нервные системы

2. синтез гормонов по механизму обратной отрицательной связи

3. секрецию глюкагона

4. секрецию инсулина

1.2. Универсальным энергетическим субстратом для всех тканей является….

1. глюкоза

2. ацетоуксусная кислота

3. белок

4. жирная кислота

Задание 2. Установить соответствие буквенных и цифровых положений:

2.1.

А. инсулин	1.в мышцах повышает активность гликогенсинтетазы
Б. глюкагон	2. повышает скорость глюконеогенеза
В. кортизол	3. в печени ускоряет аэробный распад глюкозы
	4. ускоряет мобилизацию жира
	5. тормозит транспорт глюкозы в клетки

2.2.

А. 1-й этап катаболизма молекул	1. Крахмал – глюкоза(n –остатков)
Б. 2-й этап катаболизма молекул	2. Жирные кислоты – ацетил-КоА
В. 3-й этап катаболизма молекул	3. Белки - аминокислоты
	4. Фруктоза –ПВК- ацетил-КоА
	5. Окисление ацетил-КоА в цикле Кребса

Задание 3. Для каждого вопроса выберите сочетание правильных ответов:

3.1. Обмен углеводов, липидов и аминокислот главным образом регулируют …

1. инсулин

2. глюкагон

3. кортизол

4. адреналин

3.2. Уровень глюкозы крови контролируют гормоны поджелудочной железы….

1. глюкагон

2. соматостатин

3. инсулин

4. панкреатический полипептид

Задание 4. Определите правильность утверждений и наличие причинной связи между ними.

4.1. При гиперкортицизме наблюдается гиперглюкоземия, потому что при гиперпродукции кортизола повышается скорость глюконеогенеза в печени.

4.2. В мышцах адреналин активирует гликогенфосфорилазу, потому что в мышцах адреналин передает сигнал через β-рецепторы и активирует протеинкиназу А.

Примеры ситуационных задач.

Задача 1.

При некоторых видах опухолей поджелудочной железы происходит избыточный синтез инсулина. У больных при этом наблюдаются следующие симптомы: дрожь, слабость, быстрая утомляемость, потливость, постоянное чувство голода. Как влияет избыточная секреция инсулина на обмен углеводов, белков и липидов в печени? Почему развиваются описанные симптомы? Объяснить, почему с течением времени это приводит к нарушению мозговой деятельности.

Задача 2.

Больных сахарным диабетом первого типа лечат инсулином. Объясните, почему этот гормон вводят подкожно, а не дают с пищей?

Самостоятельная работа студентов.

Выпишите принцип метода и порядок проведения работ, выполняемых на занятии, оставляя место для записи наблюдений и выводов.