Синтез и распад гликогена. Пентозофосфатный путь. Биохимические сдвиги при сахарном диабете
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Значение темы: процесс изучения темы направлен на формирование у выпускника следующих компетенций: ОК-1; ОК-5; ОПК-1; ОПК-2; ОПК-7; ОПК-9; ПК-5.

Цель занятия: после изучения темы студент должен:

Знать: Зн. 1, Зн. 2, Зн. 3, Зн. 4, Зн. 5, Зн. 6, Зн. 7, Зн. 8, Зн. 9.

Уметь: Ум. 1, Ум. 2, Ум. 3, Ум. 4, Ум. 5; Ум. 6, Ум. 7, Ум. 8, Ум. 9.

Владеть: Вл. 1.

 

Основные фундаментальные положения

Синтез и распад гликогена – гормонально зависимый процесс, направленный на обеспечение собственных энергетических потребностей тканей, а также на поддержание постоянства глюкозы в крови.

Пентозофосфатный путь (ПФП) превращения углеводов необходим как поставщик восстановительных эквивалентов (НАДФН∙Н+) липидов и пентозофосфатов (рибозо-5-фосфат) для синтеза нуклеиновых кислот, коферментов.

Сахарный диабет – одно из самых распространенных заболеваний – связан с абсолютным или относительным дефицитом инсулина и проявляется комплексом биохимических сдвигов, ведущим из которых является гипергликемия.

 

Вопросы для изучения темы

1. Биологическое значение депонирования и мобилизации гликогена. Синтез гликогена из глюкозы.

2. Гликогенолиз и мобилизация гликогена.

3. Регуляция обмена гликогена: фосфорилированные и дефосфорилированные формы гликогенфосфорилазы и гликогенсинтетазы.

4. Нарушения обмена гликогена: гликогенозы.

5. Пентозофосфатный шунт, важнейшие продукты окислительной и неокислительной ветвей, значение процесса.

6. Наследственные и приобретенные нарушения ферментов ПФП.

7. Сахарный диабет: важнейшие метаболические изменения, сахарная нагрузка как метод диагностики диабета.

 

Вопросы, вынесенные на самостоятельное изучение

1. Повреждающие последствия гипергликемии как следствие гликозилирования белков.

2. Глюкоза и метаболиты углеводного обмена, определяемые в биохимической лаборатории. Клиническое значение.

 

Вопросы для самоконтроля

Сформулируйте фразу, оставив правильное:

1. «Пентозофосфатный путь превращения глюкозы в качестве субстрата использует фруктозо-1,6-дифосфат; пируват; глюкозо-6-фосфат; ацетоацетат, представлен двумя последовательными ветвями – окислительной; гидролитической; неокислительной; фосфоролитической. В результате превращений в первой ветви образуются 2 молекулы фосфоенолпирувата; НАДФН∙Н+; АДФ; цитрата. В ходе превращений второй ветви генерируется 3ФГА; глюкозо-1-фосфат, рибозо-5-фосфат, ФЕП (фосфоенолпируват), фруктозо-6-фосфат; пируват».

2.  «Биологическое значение ПФП заключается в том, что в ходе его превращений организм обеспечивается пируватом; НАДФН∙Н+; АТФ; рибозо-5-фосфатом; аденозином; энергией».

3.  «В качестве источника протонов в синтетических (восстановительных) реакциях организм использует АТФ; гуанидин; НАДФН∙Н+; ацетат».

4.  «Рибозо-5-фосфат и его производные используются для синтеза липидов; АТФ; КоА; жирных кислот; РНК и ДНК; НАД+ и ФАД; холестерола».

5. Кофактором транскетолазы является коферментная форма витамина ______ в виде _____. При нарушении фосфорилирования _____ или его дефиците в питании развивается тяжелое неврологическое расстройство – синдром ______.

6. Какое из соединений является коферментом глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы?

а) тиаминпирофосфат;

б) пиридоксальфосфат;

в) АТФ;

г) НАДФ+;

д) ФМН.

7. В каких тканях (клетках) наиболее интенсивно протекает ПФП?

8. Заполнить таблицу по образцу:

Расходование НАДФН∙Н+ (из ПФП) в клетках различных тканей

Клетки/органы Биохимический процесс
1. Эритроциты Восстановление глутатиона → активация антиоксидантных систем → торможение свободнорадикальных процессов → поддержание структурной целостности мембран
2. Печень (гепатоциты)  
3. Надпочечники  
4. Яички  
5. Яичники  
6. Лактирующая молочная железа  
7. Жировая ткань (адипоциты)  

 

9. Изобразите схему образования гликогена. Биологическая роль гликогена.

10. В каких тканях (клетках) наиболее интенсивно протекает синтез гликогена?

11. Какой гормон активирует синтез гликогена? Назовите регуляторный фермент.

12. Расщепление гликогена катализирует ______, продукт расщепления гликогена – _____ – под действием фосфоглюкомутазы превращается в ______.

13. Какие гормоны усиливают гликогенолиз?

14. Возможные пути превращения гликогена: в мышцах по пути ______, в жировой ткани и других, где проходят интенсивные биосинтезы, по ______, в печени расщепляется на ______.

15. Какие ткани являются инсулинчувствительными?

16. Почему ЦНС является инсулиннечувствительной тканью?

17. Перечислите виды гипергликемий. Что понимается под физиологическими гипергликемиями? При каких состояниях наблюдаются патологические гипергликемии?

18. .Дайте определение сахарного диабета.

19. Какие типы сахарного диабета известны, с чем они связаны?

20. Заполните таблицу: «Биохимические сдвиги при сахарном диабете»:

Показатель Характер изменений (рост, снижение, появление)
1. Концентрация глюкозы в крови 2. Содержание кетоновых тел в крови 3. Содержание кетоновых тел в моче 4. Содержание триглицеридов в крови 5. Содержание холестерола в крови 6. Содержание лактата в крови 7. Характер гликемической кривой (восходящая часть, верхний предел, нисходящая часть, нижний предел) 8. Осмотическое давление плазмы 9. Объем крови (плазмы)  

 

21. Назовите кетоновые тела, место их образования и биологическое значение.

22. Каков механизм образования кетоновых тел при сахарном диабете?

23. Перечислите ситуации, при которых (помимо сахарного диабета) усилено образование кетоновых тел. Что в них общего?

24. Назовите виды ком при сахарном диабете.

25. Перечислите поздние осложнения диабета: макро- и микроангиопатии. Какие отделы организма наиболее часто поражаются?

26. В чем заключается причина развития катаракт при диабете?

27. Диагностическое значение теста толерантности к глюкозе, определения гликозилированного гемоглобина и С-пептида.

28. Гликогенозы – заболевания, обусловленные энзимдефектом, ведущим к накоплению избытка ______ или появлению ______ необычной структуры.

29. Известны 6 типов гликогенозов, отличающихся ______.

30.Составьте таблицу «Типы гликогенозов и их отличия»:

Тип Энзимдефект Особенности молекулы гликогена Гликемия (рост, снижение)
I. ….. VI.      

 

31.Что такое «агликогеноз»?

Ситуационные задачи

1. Содержание глюкозы в крови натощак у пациента Н. 6,5 ммоль/л. Какие вопросы следует задать пациенту, какие дополнительные исследования назначить и с какой целью?

 

2. Оцените характер патологического процесса по лабораторным данным: глюкоза натощак – 7,2 ммоль/л, через 1 ч после пероральной нагрузки глюкозой – 10,1 ммоль/л, через 2 ч – 6,9 ммоль/л, глюкозурия.

 

3. При обследовании больного с дефектом гликогенфосфорилазы мышц, выполняющего упражнение по сжиманию резинового мяча, установлено, что по сравнению со здоровым больной не мог выполнять те же упражнения в течение продолжительного времени без усталости. Объясните причину.

 

4. У новорожденного ребенка обнаружили гипогликемию, повышение содержания пирувата и лактата в крови. В интервалах между приемами пищи возникали судороги. Однако было отмечено, что частое кормление резко улучшало состояние больного ребенка. Эти данные позволили предположить наличие у ребенка нарушения обмена гликогена наследственного характера. Используя предложенную информацию, укажите ферменты, дефект которых может быть причиной описанного заболевания. Объясните причину обнаруженных симптомов.

 

5. После инъекции инсулина развивается гипогликемическое состояние, которое, однако, быстро ликвидируется при введении глутаминовой кислоты. Объясните, почему глутаминовая кислота нормализует уровень глюкозы в крови.

6. Больному сахарным диабетом I типа (инсулинзависимым) была назначена диета с пониженным содержанием углеводов и заменой пищевого сахара на фруктозу. На чем основана эта рекомендация? Для обоснования ответа:

- опишите механизмы транспорта глюкозы в клетки разных тканей и сравните с механизмом транспорта фруктозы.

- назовите причины сахарного диабета I типа.

- объясните, можно ли с помощью этой рекомендации снизить концентрацию глюкозы до нормального уровня.

- повлияет ли замена глюкозы на фруктозу на энергетический обмен в мышцах?

7. Человек получил с пищей 200 г углеводов и затем не принимал пищу в течение суток. Опишите состояние обмена гликогена через 1 час после еды и через 14 часов, написав соответствующие схемы. Объясните отличия в катаболизме гликогена в печени и мышцах.

 

8. Чему равен энергетический эффект окисления 1,5 моль глюкозы, если она потребляется равномерно в анаэробном, аэробном путях превращения и в ПФП (считать, что НАДФН∙Н+ передает весь кислород в дыхательную цепь)?

 

9. У больных печеночной формой гликогеноза, болезнью Гирке, в крови повышена концентрация лактата и мочевой кислоты. Почему при этом заболевании наблюдается лактоацидоз? Для ответа:

а) напишите схему метаболического пути, активность которого снижена у больного, на схеме укажите место ферментного «блока», укажите фермент;

б) укажите, в какие метаболические пути включается «конечный» продукт этого процесса;

в) объясните происхождение лактата, концентрация которого повышена в крови больного.

 

10. Человек на улице потерял сознание. В приемном покое больницы отметили слабые судороги, запаха ацетона нет, сахар крови 1,66 ммоль/л, кетоновых тел и сахара в моче нет. Какая может быть причина потери сознания? Какую первую помощь нужно оказать?

 

11. Гликогенфосфорилаза из скелетных мышц характеризуется гораздо более высокой величиной Vmax, чем тот же фермент из ткани печени. Какую физиологическую функцию выполняет гликогенфосфорилаза в скелетной мышце и ткани печени? Почему величина Vmax для мышечного фермента должна быть больше, чем для фермента из печени?

 

12. Одним из осложнений сахарного диабета является гиперхолестеринемия. Дайте объяснение механизмам этого явления и укажите возможные причины гиперхолестеринемии при сахарном диабете.

 

13. Одним из осложнений акромегалии является сахарный диабет. Почему он возникает?

 

14. На приеме у врача больные сахарным диабетом. Один пациент - пожилого возраста - страдает ожирением, у другого – молодого - вес тела существенно ниже нормы. Объясните, чем отличается разная направленность липидного обмена у этих больных?

 

Лабораторная работа

1. Анализ сахарных кривых.

2. Определение концентрации фруктозамина в плазме крови методом колориметрии.

 

Тема №11

Строение и классификация липидов. Переваривание липидов. Транспортные формы липидов, строение, функции, биологическая роль. Жирорастворимые витамины, биологическая роль, симптомы гипо- и гипервитаминозов.

Значение темы: процесс изучения темы направлен на формирование у выпускника следующих компетенций: ОК-1; ОК-5; ОПК-1; ОПК-2; ОПК-7; ОПК-9; ПК-5.

Цель занятия: после изучения темы студент должен:

Знать: Зн. 1, Зн. 2, Зн. 3, Зн. 4, Зн. 5, Зн. 6, Зн. 7, Зн. 8, Зн. 9.

Уметь: Ум. 1, Ум. 2, Ум. 3, Ум. 4, Ум. 5; Ум. 6, Ум. 7, Ум. 8, Ум. 9.

Владеть: Вл. 1.

 

Дата: 2019-03-05, просмотров: 613.