Занятие №8

Тема: « Пентозофосфатный путь. Сахар крови и его регуляция».

2. Форма организации занятия: лабораторное занятие.

3. Значение изучения темы: Знание пентозофосфатного пути необходимо для понимания взаимосвязи углеводного обмена с другими видами обменов. Знание механизмов поддержания гомеостаза глюкозы крови необходимо для понимания патогенеза ряда заболеваний: сахарный диабет, стероидный диабет, феохромоцитома и другие.

4. Цели обучения:

- общая:

Обучающийся должен обладать следующими общекультурными компетенциями (ОК): (ОК-1); (ОК-5).

Обучающийся должен обладать следующими профессиональными компетенциями (ПК): (ПК-2); (ПК-3); (ПК-4); (ПК-5); (ПК-9); (ПК-17); (ПК-31).

- учебная:

знать:

- Окисление лактата.

- Пентозофосфатный путь. Значение. Регуляция.

- Регуляция глюкозы крови гормонами.

уметь:

- Использовать знание материала данной темы для решения ситуационных задач.

- Пользоваться фотоэлектроколориметром.

- Определять содержание глюкозы в крови и моче глюкозооксидазным методом.

- Интерпретировать полученные результаты в соответствии с диагностическим значением.

владеть:

- Навыками лабораторного дела.

5. План изучения темы:

5.1. Контроль исходного уровня знаний:

ТЕСТЫ ДЛЯ КОНТРОЛЯ ИСХОДНОГО УРОВНЯ ЗНАНИЙ

1. ПРОТЕОГЛИКАНЫ - ЭТО ВЕЩЕСТВА, СОСТОЯЩИЕ

1) из 5-10% белка и 90-95% углеводов

2) из 90% белка и 10% углеводов

3) 50% белка и 50% углеводов

4) 25% белка и 75% углеводов

2. ГЛЮКОЗА НАЧИНАЕТ ВЫДЕЛЯТЬСЯ С МОЧОЙ ПРИ КОНЦЕНТРАЦИИ ЕЕ В КРОВИ

1) 5, 5 ммоль/л

2) 9, 0 - 10, 0 ммоль/л

3) 3, 3 ммоль/л

4) 7, 0 – 8, 0 ммоль/л

3. К ДОСТОИНСТВАМ ГЛИКОЛИЗА МОЖНО ОТНЕСТИ

1) образование АТФ в анаэробных условиях

2) образование лактата

3) зависимость от наличия кислорода

4) способность служить источником глюкозы

4. К НЕДОСТАТКАМ ГЛИКОЛИЗА МОЖНО ОТНЕСТИ

1) его невысокую скорость

2) его независимость от наличия кислорода в клетке

3) накопление лактата

4) очень высокую скорость

5. ПЕНТОЗОФОСФАТНЫЙ ПУТЬ НАИБОЛЕЕ АКТИВЕН

1) в костной ткани

2) в жировой такни

3) в коре почек

4) в хрящевой ткани

Основные понятия и положения темы

Пентозофосфатный путь (ПФП)

Это прямое окисление глюкозо-6-фосфата. Состоит из двух частей: окисли­ельной (необратимой) и неокислительной (обратимой). В ходе окислительной части ПФП при участии глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы и 6-фосфоглюконатдегидрогеназы глюкозо-6-фосфат окисляется с образованием рибозо-5-фосфата, СО₂, 2 молекул НАДФН. В неокислительной части ПФП из каждых трех молекул рибозо-5-фосфата образуются 1 молекула фосфоглицерино­вого альдегида и 2 молекулы фруктозо-6-фосфата. Дальнейшая судьба этих метаболитов известна: они могут либо окисляться в гликолизе, либо использоваться в ГНГ на образование глюкозы.

ЗначениеПФП: 1) энергетическое

2) синтетическое - связано с использованием рибозо-5-фосфата и НАДФН.

ПФПособенно активен в быстро делящихся тканях: эмбрион, плод, лимфоидная и миелоидная ткани, слизистая тонкого кишечника, жировая ткань, эндокринные железы (надпочечники, половые), молочные железы (в период лактации), печень, эритроциты, пульпа зуба, зачатки эмали зуба, при гипертрофии органов. ПФП мало активен в нервной, мышечной и соединительной тканях,. ПФП способствует прозрачности хрусталика глаза; предупреждает гемолиз эритроцитов; входит в систему защиты от свободных радикалов и активных форм кислорода.

РегуляцияПФП: ключевыми ферментами являются - глюкозо-6-фосфатде­гидрогеназа, 6-фосфоглюконатдегидрогеназа, транскетолаза. Активность ПФП увеличивается при повышении отношения НАДФ⁺/ НАДФН, а также под влиянием инсулина и йодтиронинов. ПФП ингибируют глюко­кортикостероиды.

Возрастные особенности:

У детей раннего возраста быстрее всего из аэробных процессов начинает функционировать пентозофосфатный путь окисления глюкозы. Особенностью его работы в этом возрасте является то, что 50% всей глюкозы, окисляемой по этому пути, идет на образование энергии, и только оставшаяся половина используется в пластических процессах, таких как синтез нуклеиновых кислот и жирных кислот. Такая специфика ПФП обусловлена все возрастающими потребностями организма ребенка в энергии, которые не могут быть обеспечены за счет малоэффективного анаэробного окисления.

У детей старшего возраста анаэробный гликолиз остается активным только в мышечной ткани, ПФП у них преобладает в надпочечниках, эритроцитах, хрусталике глаза. В остальных тканях главным энергообеспечивающим путем окисления глюкозы является аэробный гликолиз.

Глюкоза крови:

Концентрация глюкозы в крови поддерживается на постоянном уровне 3, 3 - 5, 5 ммоль/л. Это связано с двумя противоположно направленными процессами: процессами, поставляющими глюкозу в кровь (переваривание углеводов в ЖКТ, ГНГ, распад гликогена печени) и процессами, использующими глюкозу в тканях (гликолиз, синтез гликогена, ПФП, синтез жира). Повышение глюкозы в моче называется глюкозурией.

Регуляция глюкозы крови гормонами:

Гормоны, повышающие концентра­цию глюкозы в крови, называются гипергликемическими, к ним относятся: глюкагон, катехоламины, глюкокортикостероиды и соматотропин (соматотропный гормон). Гормоны, снижающие концентрацию глюкозы в крови, называются гипогликемическими. Гипогликемическим гормоном является инсулин.

Патологии углеводного обмена: дисахаридозы, гликогенозы, агликогенозы, галактоземия.

Другим видом патологий углеводного обмена является нарушение го­меостаза глюкозы, которое характеризуется гипер- или гипогликемией.

Возрастные особенности:

Незрелость регуляторных механизмов в ранние периоды детства находит свое отражение в большой лабильности уровня глюкозы в крови. Нормальная концентрация глюкозы крови у новорожденных 2, 2 – 3, 3 ммоль/л. После рождения содержание глюкозы в крови падает и возникает физиологическая гипогликемия. К первому году жизни глюкоза повышается до нормальных величин.

В регуляции обмена углеводов у новорожденных большое значение имеет глюкагон, концентрация которого быстро повышается в течение первых 2-х часов жизни. Усиление секреции глюкагона приводит к активации фосфорилазы и глюкозо-6-фосфатазы в печени, что увеличивает интенсивность гликогенолиза.

Кроме глюкагона в регуляции сахара принимают участие катехоламины, кортизол, СТГ, в меньшей степени – инсулин, в противоположность взрослым, у которых ему принадлежит решающая роль.

5.3. Самостоятельная работа по теме:

Лабораторная работа: