Методична вказівка
для студентів 2 курсу медичного факультету
(з нормативним терміном навчання)
ЗАНЯТТЯ № 4 (практичне – 6 годин)
Тема. Специфічні шляхи катаболізму вуглеводів. Анаеробне окиснення глюкози. Аеробне окиснення глюкози. Альтернативні шляхи обміну моносахаридів.
Мета: Трактувати біохімічні закономірності внутрішньоклітинного метаболізму вуглеводів: анаеробне та аеробне окиснення глюкози; біохімічні закономірності альтернативних шляхів обміну моносахаридів: пентозофосфатичний шлях окиснення глюкози, шляхи перетворення фруктози та галактози.
Професійна орієнтація студентів:
Вміст глюкози в крові є основним показником вуглеводного обміну, визначення якого дозволяє діагностувати такі захворювання як цукровий діабет, гострий панкреатит, зміни гормональної активності щитовидної залози, гіпофізу, наднирників.
Анаеробний розпад вуглеводів (глюкози і глікогену) закінчується утворенням молочної кислоти, яка, нагромаджуючись у м’язах під час фізичної роботи, надходить у кров, переноситься у печінку, де окиснюється або перетворюється у глікоген. Збільшення кількості лактату в крові відбувається при запальних процесах верхніх дихальних шляхів, пневмонії, важкій фізичній роботі та інших видах гіпоксій.
Методика виконання практичної роботи. - 9.00-12.00 год. Виконання практичної роботи відбувається у відповідності з методами біохімічних досліджень лабораторного практикуму з обов’язковим оформленням протоколу і висновком в кінці кожної роботи.
Робота 1. Визначити вміст молочної кислоти в сироватці крові за методом Бюхнера (практикум, робота 62).
Робота 2. Визначити вміст глюкози в крові глюкозооксидазним методом (практикум, робота 59).
Програма самопідготовки студентів до заняття
1. Потреба організму у вуглеводах, їх біологічні функції.
2. Травлення складних вуглеводів: локалізація, види, роль ферментів. Функції і травлення клітковини.
3. Механізм всмоктування моносахаридів.
4. Глюкоземія: норма, причини і наслідки гіпер- і гіпоглікемії.
5. Окиснення глюкози в анаеробних умовах – гліколіз:
а) пускова реакція, фази гліколізу, їх особливості;
б) послідовність реакцій, ферменти і коферменти гліколізу;
в) енергетичний баланс гліколізу, реакції і способи утворення АТФ;
г) особливості включення галактози і фруктози в процес гліколізу.
6. Спиртове бродіння. Спільні і відмінні реакції гліколізу і бродіння.
7. Вміст молочної кислоти в крові. Гіперлактемія, причини і наслідки для організму.
8. Етапи аеробного окиснення глюкози, кінцеві продукти.
9. Човникові механізми транспорту атомів водню з цитоплазми в мітохондрії в процесі аеробного гліколізу.
10. Біоенергетика аеробного окиснення глюкози до СО2 і Н2О.
11. Ефект Пастера.
12. Альтернативні шляхи обміну моносахаридів:
а) взаємні перетворення, пряме окиснення глюкози;
б) пентозо-фосфатний цикл: схема реакцій, локалізація, зв’язок з гліколізом, біологічне значення.
Семінарське обговорення теоретичних питань:
12.30-14.00 год.
Крім загальної усної співбесіди, кожен студент проходить «Біохімічний шлях гліколізу» в комп’ютерному класі, використовуючи кафедральну віртуальну програму. Результати оцінки, виставленої програмою, враховуються при оцінюванні семінарської частини заняття.
Тестові завдання та ситуаційні задачі.
1. Вміст глюкози в крові пацієнта становить 3 ммоль/л. Як називається такий стан і які будуть наслідки для організму?
2. Людина перебуває у стресовому стані. Які зміни вмісту глюкози в крові це спричинить?
3. Вміст глюкози в крові пацієнта становить 8 ммоль/л. Чи відповідає це нормі? Які причини такого стану?
4. В крові визначили вміст цукру ензиматичним та редуктометричним методами. В якому випадку показники будуть вищі?. Чому?
5. Хворий знаходиться в стані шоку. Вміст молочної кислоти в крові становить 10 ммоль/л. Оцініть показник. До яких наслідків це може призвести?
6. У спортсмена після змагань підвищився вміст молочної кислоти в крові. Чи можна вважати це патологією?
7. Травлення складних вуглеводів починається в:
A. Шлунку.
B. Ротовій порожнині.
C. Тонкому кишківнику.
D. Дванадцятипалій кишці.
E. Товстому кишківнику.
Самостійна робота студентів 1415 – 1500 год.
Письмове тестування студентів, які не склали контроль за системою «MOODLE», перегляд тематичних навчальних таблиць, тренінг в коп’ютерному класі тестів ліцензійного іспиту «Крок -1» і кафедральної бази тестів, поглиблене вивчення матеріалу тем, винесених на самостійне опрацювання тощо.
Студент повинен знати:
1. Біологічні функції, травлення і засвоєння вуглеводів.
2. Аеробне і анаеробне окиснення глюкози: спільні і відмінні шляхи, біоенергетика.
3. Альтернативні шляхи обміну моносахаридів: пентозо-фосфатний цикл, включення галактози і фруктози в метаболічні шляхи.
Студент повинен вміти:
1. Визначати вміст глюкози в крові і давати клінічне трактування змін даного показника.
2. Визначати молочну кислоту в сироватці крові та оцінювати стан організму за умов активації анаеробного окиснення вуглеводів і збільшення лактату.
Еталони відповідей на тести і ситуаційні задачі:
1. Гіпоглікемія. Це позначиться у першу чергу на енергозабезпе-ченні мозку, можлива короткочасна втрата свідомості – запаморочення.
2. Стрес супроводжується мобілізацією в організмі багатих енергією речовин. Виділений адреналін прискорює розщеплення глікогену, що викличе гіперглікемію.
3. Спостерігається гіперглікемія. Причини: цукровий діабет, переїдання вуглеводів, стрес, гіперфункція гіпофізу, щитоподібної залози та ін.
4. Вищими будуть показники при визначенні цукру редукційним методом, оскільки при цьому буде визначатись не тільки глюкоза, а й інші редукуючі речовини.
5. Спостерігається значна лактемія. Підвищення вмісту молочної кислоти свідчить про гіпоксію. Це може спричинити зміщення рН крові в кислу сторону, тобто ацидоз і порушення функціонування ферментів.
6. Ні. У здорової тренованої людини надлишок лактату швидко використовується у відновному періоді при достатньому поступленні кисню.
7. В.
Джерела інформації
Основні:
1. Гонський Я. І., Максимчук Т. П., Калинський М. І. Біохімія людини – Тернопіль: Укрмедкнига, 2002 – С. 287-292, 300-311, 319-321, 331-338.
2. Губський Ю. І. Біологічна хімія. – Київ–Вінниця: Нова книга, 2011. – С. 187-188, 190-211.
3. Губський Ю. І. Біологічна хімія. – Київ–Тернопіль: Укрмедкнига, 2000. – С. 143-165, 387-389, 395-396.
4. Біологічна хімія: Лабораторний практикум / За ред. Я. І. Гонського. – Тернопіль: Укрмедкнига, 2001. – С.129-135, 139-141.
5. Конспекти лекцій.
6. Веб-сторінка університету > Інтранет > На допомогу студентам > Матеріали для підготовки до практичних занять
7. Веб-сторінка університету > Інтранет > На допомогу студентам > Презентації лекцій
Додаткові:
1. Клінічна біохімія / За ред. О. Я. Склярова – К.: Медицина, 2006. – 432 с.
2. Николаев А. Я. Биологическая химия. – М.: Медицинское информационное агентство. – 2004. – 566 с.
Методичну вказівку склала ст. викл. Г.Г. Шершун
Обговорено і затверджено на засіданні кафедри
11 червня 2013 р. протокол № 13
Переглянуто і затверджено на засіданні кафедри
29 серпня 2013 р. протокол № 1