¦34. Влияние факторов внешней среды на тканевой..

Государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Тихоокеанский государственный медицинский университет»
Министерства здравоохранения
Российской Федерации

Кафедра биологической химии, клинической лабораторной диагностики,
общей и клинической иммунологии


УТВЕРЖДЕНО
на заседании кафедры
протокол №___ от «___»__________2013г

Заведующий кафедрой _____________
________________ Е.В. Просекова






МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ СТУДЕНТОВ

к практическому занятию № 34


Модуль VII: Влияние факторов среды на метаболизм

учебной дисциплины «Биологическая химия»


Направление подготовки (специальность) 060105 Медико-профилактическое дело


курс II семестр IV


Составитель: Лемешко Т.Н., к.б.н., доцент
(Ф.И.О., ученая степень, звание, должность)


Рецензент: Артюкова О.А., к.б.н., доцент
(Ф.И.О., ученая степень, звание, должность)













Владивосток – 2013 г. Практическое занятие №34
Тема: «Влияние факторов внешней среды на тканевой метаболизм»

Мотивация изучения темы. Чужеродные химические вещества (ксенобиотики) могут активно вмешиваться в течение нормальных процессов организма, извращать их и индуцировать развитие патологических процессов, протекающих по различным механизмам, обусловленным структурой и концентрацией того или иного токсиканта. Различные чужеродные вещества попадают в организм через ЖКТ или с вдыхаемым воздухом и могут в зависимости от их физико-химических свойств на определенный срок аккумулироваться в различных органах. Лекарственные препараты, обладающие фармакологическим действием, способствуют нормализации физиологических функций организма. Вместе с тем они являются чужеродными для организма веществами, в ряде случаев с выраженным токсическим эффектом. Попав в организм, ксенобиотики взаимодействуют с ферментными системами дезинтоксикации и подвергаются тем или иным метаболическим превращениям, или биотрансформации. В ряде случаев может наблюдаться токсификация ксенобиотиков с проявлением канцерогенной активности. Токсичность тяжелых металлов, кислот, щелочей, алкалоидов, физико-химических факторов среды (радионуклиды, УФ-облучение, высокие температуры) связано с их денатурирующим воздействием на макромолекулы: белки и нуклеиновые кислоты. В процесс детоксикации вовлечены и токсичные продукты собственного метаболизма (аммиак, билирубин, стероидные гормоны, биогенные амины), в том числе и продукты гниения белков в ЖКТ. Понимание механизмов биотрансформации токсичных соединений необходимо для профилактики их негативного воздействия на организм, в том числе для профилактики онкологических заболеваний, алкоголизма, профессиональных заболеваний.
Цели занятия.
Общая цель: изучения темы направлено на формирование компетенций по ФГОС специальности 060105 Медико-профилактическое дело (ПК-28) через формирование знаний и представлений о молекулярных механизмах повреждающего действия токсических факторов и процессах детоксикации.
Цель и исходный уровень знаний.
Конкретные цели и задачи.
После изучения темы студент должен:
«Знать»
Основные функции печени.
Основные компоненты и этапы обезвреживания нормальных метаболитов и ксенобиотиков: связывание, транспорт и выведение.
Видовые, генетические, возрастные особенности системы обезвреживания.
Метаболизм этанола и его действие на организм.
Основы метаболизма лекарственных препаратов.
Основы химического канцерогенеза.
Последствия действия денатурирующих факторов на молекулы белков и нуклеиновых кислот
«Уметь»
1. Объяснять молекулярные механизмы детоксикационной функции печени на примерах обезвреживания нормальных метаболитов и ксенобиотиков.
2. Объяснять молекулярные механизмы трансформации лекарственных веществ
3. Объяснять молекулярные механизмы токсического действия этанола и продуктов его метаболизма.
4. Объяснять молекулярные механизмы химического канцерогенеза.
5. Объяснять молекулярные механизмы действия денатурирующих факторов
«Владеть»
Основными терминами и понятиями:
Ксенобиотики, Микросомальная система окисления и процессы конъюгации, УДФ-глюкоранат, ФАФС, гиппуровая кислота, животный индикан, Цитохром Р450, Продукты гниения в кишечнике, Токсические эффекты этанола, Биотрансформация лекарств, Химический канцерогенез, Денатурация, Ренатурация.
Вопросы, изученные на предшествующих дисциплинах и необходимые для освоения темы.
Анатомия, гистология, физиология: особенности строения, микроструктуры и функции печени; анатомо-физиологические взаимоотношения между печенью, желудочно-кишечным трактом и воротной веной;
Органическая химия: основные реакции введения функциональных групп в молекулы химических веществ с целью повышения их гидрофильных свойств.
ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ ПОДГОТОВКИ К ПРАКТИЧЕСКОМУ ЗАНЯТИЮ:
1. Перечень контрольных вопросов для самоконтроля знаний.
Микросомальное окисление как первая фаза детоксикации
Реакции конъюгации как вторая фаза детоксикации
Влияние на метаболизм организма неорганических токсинов (ионы тяжелых металлов; нитраты и нитриты).
Денатурация белков при воздействии физико-химических факторов
Влияние на метаболизм организма токсических ароматических соединений – полиароматических углеводородов, хлорорганических соединений (ДДТ, пестициды, гербициды, диоксины).
Химический канцерогенез
Особенности метаболизма лекарственных соединений.
Индукция ферментов как механизм устойчивости к действию ксенобиотиков.
Метаболизм этанола. Ацетальдегид – обмен, токсичность.
2. Оформить лабораторную работу
Тесты для самоконтроля подготовки к практическому занятию. Выберите один правильный ответ:
1. Укажите аминокислоты и пептиды, участвующие в процессах конъюгации ксенобиотиков:
1) глутамин;
2) глицин;
3) аланин;
4) метионин;
5) глутатион 2. Субстрат, окисляемый цитохромом Р450 должен отвечать одному требованию:
1) быть полярным;
2) быть неполярным;
3) быть комплементарным активному центру этого фермента;
4) иметь сложноэфирную связь.
3. Чужеродные вещества, поступающие в организм из окружающей среды называются:
1) коньюганты;
2) ингибиторы;
3) ксенобиотики;
4) метаболиты.
4. Назовите главный орган для осуществления процессов собственно биотрансформации:
1) мозг;
2) кишечник;
3) печень;
4) сердце;
5. Назовите кислоты, активные формы которых участвуют в конъюгации ксенобиотиков в печени:
1) гиалуроновая кислота;
2) глюкуроновая кислота;
3) серная кислота;
Ориентировочная основа деятельности студентов (ООД) для проведения лабораторной работы:
Работа №1. ОСАЖДЕНИЕ БЕЛКОВ СОЛЯМИ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ
Принцип метода. Белки при взаимодействии с солями тяжелых металлов (медь, железо, свинец, ртуть и др.) денатурируются и образуют нерастворимые в воде комплексные соединения, которые выпадают в осадок. Возникновение нерастворимых в воде комплексов обусловлено адсорбцией ионов металла на поверхности белковой молекулы. В избытке солей образовавшиеся осадки растворяются, что связано с адсорбцией тяжелого металла на поверхности коллоидных частиц и появлением положительного заряда на молекуле белка (адсорбционная пептизация, исключение – соли AgNO3 и Hgcl2).:
Порядок выполнения работы:
В три пробирки наливают по 10 капель раствора яичного белка
В пробирку №1 добавляют 1-2 капли 5% раствора CuSO4
В пробирку №2 добавляют 1-2 капли 5% раствора Pb(CH3COO)2
В пробирку №3 добавляют 1-2 капли 1% раствора AgNO3
Выпадает осадок белка во всех трех пробирках.
5) В каждую из трех пробирок добавляют избыток реактива.
В пробирке №1 и №2 наблюдается растворение осадка
Клинико-диагностическое значение. Тяжелые металлы в высоких дозах оказывают токсическое действие (неблагоприятный экологический фактор).
На способности белков образовывать нерастворимые осадки с солями тяжелых металлов основывается использование белков в качестве антидотов (противоядий) при пероральном отравлении тяжелыми металлами. Сразу после отравления обычно применяют белки молока или яиц, пока соли находятся в желудке и не успели всосаться. Вслед за дачей белка у больного вызывают рвоту, чтобы удалить токсичные металлы из организма.
Задания для контроля уровня сформированности компетенций в учебное время.
1. Выполните «цепное» задание:
а) при остром алкогольном отравлении отношение NADH-NAD+ в клетках печени:
A. Увеличится
Б. Уменьшится
B. Не изменится
б) в результате этого концентрация лактата в клетках печени:
A. Уменьшится
Б. Увеличится
B. Не изменится
в) поэтому наблюдается:
A. Концентрация глюкозы в норме
Б. Гиперглюкоземия
B. Гипоглюкоземия
г) это обусловлено:
A. Снижением скорости глюконеогенеза
Б. Активацией глюконеогенеза
B. Уменьшением скорости гликолиза
2. Задача: Для оценки функционального состояния печени у пациента исследована экскреция животного индикана. Индикан образуется в результате обезвреживания в печени индоксила - продукта гниения в толстом кишечнике аминокислоты триптофана. Какое вещество участвует в обезвреживании этого токсического соединения?
А. ФАФС
В. УДФ-глюкуроновая кислота
С. Глицин
D. Таурин
Е. Церулоплазмин

3. Задача: Для исследования обезвреживающей функции печени пациенту назначена проба Квика. После нагрузки бензоатом натрия уровень гиппуровой кислоты в моче обследуемого повысился, что свидетельствует о нормальной детоксикационной функции печени. Какое вещество принимает участие в обезвреживании этой соли?
А. ФАФС
В. УДФ-глюкуроновая кислота
С. Глицин
D. Таурин
Е. Церулоплазмин
4. Задача: Методом дифференциального центрифугирования клеток печени была получена субклеточная фракция, которая дала название “микросомальное окисление” типу реакций обезвреживания токсических веществ в печени. Выберите компонент этой цепи окисления.
А. Цитохром аа3
В. Цитохром с
С. Цитохром с1
D. Цитохром Р 450
Е. Цитохром в
Этапы проведения практического занятия.
№ п/п
Название этапа
Цель этапа
Время

1
2
3
4

Вводная часть занятия
5-10 %


Организация занятия
Мобилизовать внимание студентов на данное занятие
5


Определение темы, мотивации, цели, задач занятия
Раскрыть практическую значимость занятия в системе подготовки к профессиональной деятельности, сформировать мотив и, как следствие, активизировать познавательную деятельность студентов


Основная часть занятия
%

1
2
3
4


Контроль исходных знаний, умений и навыков
Проверка готовности студентов к занятию, выявление исходного уровня знаний, умений и навыков
5


Общие и индивидуальные задания на СРС в учебное время
Дифференцированное ориентирование студентов к предстоящей самостоятельной их работе
5


Управляемая СРС в учебное время
Лабораторная работа

Овладение необходимыми общекультурными, профессиональными компетенциями, исходя из конкретных целей занятия
20


Реализация планируемой формы занятия
Контроль результатов обучения и оценка с помощью дескрипторов
50

Заключительная часть занятия
5-10 %


Подведение итогов занятия
Оценка деятельности студентов, определение достижения цели занятия
5 мин


Общие и индивидуальные задания на СРС во внеучебное время
Указание на самоподготовку студентов, ее содержание и характер


Учебно-материальное обеспечение:
Литература:
а) обязательная
Биохимия: Учебник/Под ред. Е.С. Северина. - М.: «ГЭОТАР-МЕД», 2003 – 784 с.
Николаев А.Я. Биологическая химия. – М.:«Медицинское информационное агентство». – 2004. -566 с.
Северина Е.С. Биохимия. Под ред. 2007 г.,М.
Северин Е.С., Алейникова Т.А. Осипов Е.В. Биохимия. 2005 г. «Медицина»
Биохимия. Тесты и задачи: учебное пособие Под редакцией Северина Е.С. 2010 г. М. «ВЕДИ»
б) дополнительная
Филиппович Ю.Б., Коничев А.С., Севастьянов Г.А., Кутузова Н.М. / Биохимические основы жизнедеятельности человека: учеб. Пособие/ М.:ВЛАДОС, 2005.-404
Хасина М.А., Хасина М.Ю. Словарь-справочник по клинической биохимии. 2008 г. «Медицина ДВ»
Хасина М.А., Артюкова О.А., Хасина М.Ю. Витамины и минеральные вещества в жизни человека. 2008 г. «Медицина ДВ»
Лекции по дисциплине
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
Материальное обеспечение:
а) наглядные пособия (таблицы, слайды)
б) приборы, аппараты, оборудование и др.
в) технические средства обучения (проектор, компьютер)
Оценивание уровня сформированности компетенций обучающихся проводится по балльно – рейтинговой системе.
БЛОК ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ ИНФОРМАЦИИ:
ПРОБА С ГИППУРОВОЙ КИСЛОТОЙ (ПРОБА КВИКА - ПЫТЕЛЯ) позволяет оценить дезинтоксикационную способность печени по ее активности обезвреживать введенный через рот раствор натрия бензоата (из расчета 0,08 г сухой соли на 1 кг массы тела, но не более 4 г). Введенный в организм натрия бензоат соединяется с глицином, в результате чего образуется гиппуровая кислота. По количеству последней, выделенной с мочой в течение 4 ч после приема натрия бензоата, судят о дезинтоксикационной функции печени. У здоровых людей с мочой выводится 65-85 % введенного натрия бензоата. При паренхиматозных поражениях количество выводимой гиппуровой кислоты значительно уменьшается, особенно в первые 5-10 дней болезни; 
Таблица «Реагенты и условия, вызывающие денатурацию белков»
Денатурирующие агенты
Механизм действия

Высокая температура (свыше 60оС)
Разрушение гидрофобных и водородных связей (слабых взаимодействий)

Кислоты и щелочи
Изменение диссоциации ионогенных групп, разрыв водородных связей

Алкалоидные агенты (пикриновая кислота, танин)
Образование солеобразных соединений между алкалоидами (основаниями) и белками

Соли тяжелых металлов
Образование нерастворимых солей белков и ионов тяжелых металлов

Мочевина
Разрушение внутримолекулярных водородных связей в результате образования водородных связей с мочевиной

Органические растворители (спирты)
Вызывают осаждение белков (снимают гидратную оболочку)

Окислители и восстановители
Действуют на сульфгидрильные и дисульфидные группы










13PAGE 15


13PAGE 14315


13PAGE 15


13PAGE 14415




Заголовок 415

Приложенные файлы

  • doc 15721608
    Размер файла: 107 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий