Инструкция к практическому занятию

Количественное определение глюкозы крови арсено – молибденовым методом

       Принцип метода: Принцип метода основан на способности глюкозы окисляться в щелочной среде и восстанавливать Си(ОН)₂  до СиОН в соответствии с реакцией:

 

 Н – С =О                                                                СООН

                          |                                                                   I

                   Н - С – ОН                                                 Н – С – ОН

                          I                                                                    |

                   НО-С - Н     + 2Си (ОН)₂ →              НО-С – Н   + 2 СиОН + 2Н₂О

                          I                                                                    |

                   Н – С – ОН                                                   Н – С – ОН

                              I                                                                   |

                   Н – С – ОН                                                  Н – С – ОН

                          I                                                                     |

                         СН₂ ОН                                                        СН₂ОН

 

 

                           Образовавашийся гидрат закиси меди вступает в реакцию с арсено-молибденовым реактивом (реактивом Нельсона), который при этом восстанавливается. По мере увеличения концентрации глюкозы в крови цвет раствора меняется от желто- зеленого до зелено-синего. Интенсивность окраски измеряется фотометрически.

Материальное обеспечение: изотонический раствор, 0,2% р-р вольфрамата натрия, стандартный раствор глюкозы, медный реактив А, медный реактив Б, арсено-молибденовый реактив, пробирки, штативы, водяная баня, фотоэлектроколориметр.

 

Ход работы:

В центрифужную пробирку наливают 3,7мл изотонического раствора, добавляют 0,1мл крови и 0,2 мл раствора вольфрамата натрия, во вторую пробирку добавляют те же реактивы, но вместо 0,1 мл крови берут 0,1 мл стандартного раствора глюкозы. Обе пробирки центрифугируют 10 минут.

      Для дальнейшего исследования берут по 1 мл центрифугата и добавляют по 1 мл медного реактива (медный реактив готовят перед опытом, смешивая 5мл медного реактива А и 0,2 мл медного реактива Б) для окисления глюкозы, закрывают пробирки ватой и кипятят 10 минут на водяной бане. Пробирки затем охлаждают под струей воды. Далее осторожно по стенке, встряхивая, добавляют 3 мл арсено-молибденового реактива (реактив Нельсона). Колориметрируют обе пробирки при красном светофильтре в кювете толщиной 1 см против контрольной пробы.

                                                                                                       Е_{оп ·} 5,6

  Содержание глюкозы в крови определяют по формуле: С = ---------------- (ммоль/л),  

                                                                                                                 Е_ст

 

где:    

Еоп - экстинкция опытной пробы,

Ест - экстинкция стандартной пробы,

5,6 ммоль/л – концентрация стандартного раствора глюкозы

 Содержание глюкозы в норме 3,3-5,5 ммоль/л.

ВЫВОДЫ:

 

 

Подпись преподавателя:

 

                                                                                                     Приложение 1

 

Граф логической структуры

		САХАРНЫЙ ДИАБЕТ

 

 

 

 

Тема 3.7. Гормональная регуляция уровня глюкозы. Построение сахарных кривых. Гормоны надпочечников

 

Актуальность темы

       Глюкоза является основным энергетическим субстратом. Наиболее важными нарушениями гомеостаза глюкозы являются сахарный диабет, характеризующийся непереносимостью глюкозы и, следовательно, гипергликемией, и различные состояния, вызывающие патологически низкую концентрацию глюкозы в крови, т.е. гипогликемию.

       Резкое снижение концентрации глюкозы в крови вызывает развитие гипогликемического шока. Гипергликемии могет быть панкреатического и внепанкреатического происхождения. Особого внимания заслуживают панкреатические, поскольку 5% населения развитых стран страдают сахарным диабетом и примерно столько же людей предрасположены к этой болезни.

       В связи с этим клинический интерес представляет выполнение стандартного теста на толерантность к глюкозе, который позволяет получить уточненные данные о состоянии углеводного обмена у пациента со скрытой формой сахарного диабета.

           Теперь ознакомьтесь с целями заняття.

       Общая цель.

       Уметь интерпретировать состояние гормональной регуляции углеводного обмена на основании выполнения перорального теста на толерантность к глюкозе.

       Конкретные цели:                                          Цели исходного уровня:

	Уметь:
1. Интерпретировать сахарные кривые для диагностики заболеваний, протекающих с нарушениями углеводного обмена		1. Интерпретировать арсено-молибденовый метод определения концентрации глюкозы в пробе (каф. медицинской и фармацевтической химии)
2. Интерпретировать влияние адреналина на углеводный и липидный обмены при стрессе		2. Интерпретировать структуру гормонов мозгового слоя надпочечников как производных аминокислоты (каф. медицинской и фармацевтической химии)
3. Интерпретировать влияние гормонов коры надпочечников на процессы метаболизма в норме при гипо- и гиперфункции коры надпочечников		3. Интерпретировать структуру холестерина как предшественника стероидных гормонов (каф. медицинской и фармацевтической химии).
4. Анализировать физиологические и патологические виды гипергликемии и гипогликемии		4. Анализировать секреторную функцію надпочечников (каф. физиологии)

 

Для проверки исходного уровня Вам предлагается выполнить ряд заданий.

Задания для самопроверки и самокоррекции исходного уровня

Задание 1. При выполнении лабораторной работы для определения содержания глюкозы студенты использовали арсено-молибденовый метод. Для этого к раствору, содержащему глюкозу, последовательно добавляли медный и арсено-молибденовый реактивы.

А. С какой целью добавляли медный реактив?

       1. Для восстановления глюкозы

       2. Для окисления глюкозы

       3. Для циклизации глюкозы

       4. Для осаждения белков

       5. Для образования окрашенного соединения

В. С какой целью добавляли арсено-молибденовый реактив?

       1. Для восстановления глюкозы

       2. Для окисления глюкозы

       3. Для циклизации глюкозы

       4. Для осаждения белков

       5. Для образования окрашенного соединения

 

С. Какие свойства проявляет глюкоза в этом опыте?

       1. Окислительные

       2. Восстановительные

       3. Гидрофильные

       4. Гидрофобные

 

Задание 2. Источниками для синтеза катехоламинов - адреналина и норадреналина могут быть как незаменимая аминокислота фенилаланин, так и образующаяся из нее путем введения ОН-группы аминокислота тирозин.

А. В результате какой реакции происходит образование этой заменимой аминокислоты?

       1. Окисления

       2. Восстановления

       3. Гидролиза

       4. Гидратации

       5. Гидроксилирования

 

В. К какому классу относятся данные гормоны по химической структуре?

       1. К сложным белкам

       2. К пептидам

       3. К стероидам

       4. К производным аминокислотам

 

Задание 3. Установлено, что формой депонирования холестерина являются его эфиры, в то время как для синтеза стероидных гормонов используется свободный холестерин.

А. К какому типу относится происходящая при этом реакция превращения эфиров холестерина в холестерин?

       1. К окислению

       2. К восстановлению

       3. К гидролизу

       4. К гидратации

       5. Кдеацилированию

В. Какой еще продукт образуется в этой реакции?

       1. Спирт

       2. Жирная кислота

       3. Аминокислота

       4. Углевод

 

Правильность решения заданий проверьте, сопоставив их с эталонами ответов.

   Эталоны ответов к решению заданий для самопроверки и самоконтроля исходного уровня:

       1. С-2; 2. А- 5; 3. А – 3,5; 4.А – 2.

Информацию для восполнения исходного уровня можно найти в следующей литературе.

1. Тюкавкина Н.А., Бауков Ю.И. Биоорганическая химия.- М.:Медицина, 1991.- С. 313, 351, 489

2. Лекции по биоорганической химии

 

Содержание обучения.      

       Содержание обучения должно обеспечивать достижения целей обучения, чему способствуют графы логической структуры темы (Приложения 1, 2).

 

Основные теоретические вопросы, позволяющие выполнить целевые виды деятельности:

1. Нормальное содержание глюкозы в крови и его нарушения (гипер- и гипогликемия). Глюкозурия

2. Сахарный диабет, его нормы, клинико-химическая характеристика. Диагностические критерии сахарного диабета.Глюкозо-толерантный тест.

3. Катехоламины: адреналин, норадреналин. Их строение, биосинтез, физиологические эффекты.

4. Стероидные гормоны коры надпочечников (кортизол, кортикостерон, альдостерон) классификация, схема синтеза из холестерина.

4.1. Глюкокортикоиды, их роль в обмене веществ, противовоспалительные свойства. Болезнь и синдром Иценко-Кушинга.

4.2. Минералокортикоиды, их биологическая роль. Ренин-ангиотензивная система альдостеронизм.

4.3. Болезнь Аддисона (бронзовая болезнь).

 

       Обязательная литература.                  

1. Губський Ю.Г. Біологічна хімія.- Київ-Тернопіль.: Укрмедкнига, 2000.- С. 367-376

2.Тестовые задания по биологической химии/ Под ред.Б.Г.Борзенко.-Донецк, 2000.- С. 223-251

3. Лекции по биохимии

4. Графы логической структуры (Приложения 1, 2)

5. Инструкция к практическому занятию

 

Дополнительная литература

1. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия.-М.: Медицина,1998.- С.255-263, 272-283

2. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия.-М.: Медицина, 1990.- С.189-203

3. Николаев А.Я. Биологическая химия. - М.:Высшая школа, 1998.- С. 356-358, 369-374, 389-392

4. Биохимия. Кратний курс с упражнениями и заданими. Учебное пособие для вузов.М. ГЭОТАР-МЕД, 2001. – С. 279-284

 

       После изучения вышеперечисленных вопросов для самопроверки усвоения материала по изучаемой теме Вам предлагается решить следующие целевые обучающие задачи.

 

Целевые обучающие задачи.

Задание 1. При обследовании больного на толерантность к глюкозе определен натощак уровень глюкозы в крови натощак составил - 7,0 ммоль/л, через 2 часа после сахарной нагрузки - 10 ммоль/л.

А. Назовите нормальное содержание глюкозы в крови натощак.

       1. 1,5-2,0 ммоль/л

       2. 3,5-5.5 ммоль/л

       3. 5.5-7,0 ммоль/л

       4. 7,0-10 ммоль/л

 

В. Для какого нарушения углеводного обмена характерны эти показатели?

       1. Для сахарного диабета

       2. Для скрытой формы сахарного диабета

       3. Для гиперинсулинизма

       4. Для болезни Аддисона

       5. Для микседемы

 

Задание 2. У мужчины, испытавшего сильный стресс в результате дорожно-транспортного проишествия, повысился уровень глюкозы в крови.

А. Изменение продукции какого гормона можно предположить в данном случае?

       1. Кортизола

       2. Кортикостерона

       3. Адреналина

       4. Норадреналина

       5. Соматотропина

 

В. Каким образом этот гормон реализует свой гипергликемический эффект?

       1. Путем активации гликогенолиза

       2. Стимуляцией глюконеогенеза

       3. Активацией всасывания глюкозы

       4. Повышает активность гликогенфосфорилазы

 

Задание 3. У больного обнаружена феохромоцитома - опухоль мозгового слоя надпочечников.

А. Гиперпродукция каких гормонов будет наблюдатьcя у этого больного?

       1. Кортизола

       2. Кортикостерона

       3. Адреналина

       4. Норадреналина

       5. Соматотропина

 

В. С помощью какого внутриклеточного посредника реализуется действие этого гормона на ферментный аппарат клетки?

       1. Ионов магния

       2. Ионов натрия

       3. АТФ

       4. цАМФ

       5. АДФ

 

Задание 4. Адрено-генитальный синдром (врожденная дисфункция коры надпочечников) проявляется преждевременным половым созреванием мальчиков и развитием мужских вторичных половых признаков у девочек. При указанной наследственной патологии определяется дефект 21-гидроксилазы.

А. Определите, как изменится соотношение гормонов: кортизола, альдостерона, андрогенов при указанном дефекте фермента.

1. Повысится концентрация кортизола

2. Понизится концентрация кортизола

3. Повысится концентрация альдостерона

4. Понизится концентрация альдостерона

5. Повысится концентрация андрогенов

6. Понизится концентрация андрогенов

 

В. Назовите предшественники указанных гормонов

1. Прогестерон
2. Прегненалон
3. Эстриол
4. Холестерин
5. Эстрадиол

 

 

Правильность решений проверьте, сопоставив их с эталонами ответов.

Эталоны ответов к решению целевых обучающих задач.

1А – 2; 2А –3; 3А –3; 4А –1; 4В –4.

 

Краткие методические рекомендации к проведению занятия

В начале занятия проводится тестовый контроль исходного уровня знаний студентов и его коррекция. Затем студенты приступают к выполнению лабораторной работы, используя при этом инструкцию.

       После выполнения лабораторной работы необходимо оформить протокол,сделать выводы к работе, которые проверяет и контролирует преподаватель. Проводится анализ самостоятельной работы студентов и коррекция.

В конце заняття проводится итоговый письменный контроль по теме, подводятся итоги.