ТЕМА 6. УГЛЕВОДЫ КРОВИ

Содержание темы. Углеводы крови. Содержание глюкозы в крови. Источники глюкозы в организме и транспорт из крови в клетки и обратно.

Регуляция уровня глюкозы в крови. Уровни регуляции глюкозы крови: нервный, гормональный, органный. Участие адреналина, глюкагона, глюкокортикоидов, гормонов щитовидной железы и инсулина в регуляции уровня глюкозы крови. Роль печени и почек в регуляции уровня глюкозы крови.

Нарушение обмена глюкозы. Гипогликемия, гипергликемия, глюкозурия и их причины. Сахарный диабет, причины и биохимические проявления.

Содержание других углеводов в крови и продуктов обмена углеводов (молочная и пировиноградная кислоты).

Вопросы для обсуждения

1. Безазотистые органические компоненты – углеводы и промежуточные метаболиты (глюкоза, сахароза, пируват, лактат).

2. Углеводы в крови. Глюкоза. Гипо- и гипергликемии. Глюкозурия. Пути образования и распада глюкозы в клетках. Источники глюкозы крови. Использование тканями различных путей распада глюкозы.

3. Каким образом осуществляется транспорт глюкозы из тканей в кровь и обратно? Глюкотранспортеры. Роль натрия.

4. Роль нервной системы в регуляции уровня глюкозы в крови.

5. Участие гормонов в регуляции уровня глюкозы в крови. Участие в этом процессе адреналина, глюкагона, глюкокортикоидов, гормонов щитовидной железы.

6. Роль инсулина в регуляции уровня глюкозы в крови.

7. Участие печени и почек в обмене углеводов.

8. Нарушение обмена глюкозы. Сахарный диабет.

Тестовые задания для самоконтроля

1	Содержание глюкозы (в ммоль/л) в крови в норме составляет 1. 2,4-4,8 2. 4,2-5,8 3. 3,5-5,5 4. 1,6-3,7
2	Содержание глюкозы в крови выше 6 ммоль/л расценивается как 1. Гипогликемия 2. Гипергликемия 3. Глюкозоурия 4. Азотемия
3	Гипогликемия развивается, когда содержание глюкозы в крови 1. Выше 10 ммоль/л 2. Выше 50 ммоль/л 3. Выше 6 ммоль/л 4. Ниже 3,3 ммоль/л
4	Гипергликемическая кома развивается, когда содержание глюкозы в крови 1. Выше 6 ммоль/л 2. Выше 10 ммоль/л 3. Выше 50 ммоль/л 4. Ниже 2,7 ммоль/л
5	Гипогликемическая кома развивается, когда содержание глюкозы в крови 1. Менее 2,7 ммоль/л 2. Менее 3,3 ммоль/л 3. Выше 6 ммоль/л 4. Выше 10 ммоль/л
6	Глюкозоурия развивается при содержании глюкозы в крови 1. Выше 6 ммоль/л 2. Выше 7 ммоль/л 3. Выше 10 ммоль/л 4. Выше 8 ммоль/л
7	«Сахарный центр», клетки которого чувствительны к изменению уровня глюкозы, находится 1. На дне I желудочка мозга 2. На дне IV желудочка продолговатого мозга 3. В гипоталамусе 4. В гипофизе
8	Расположите события, приводящие к нормализации уровня глюкозы в крови при гипогликемии, в правильной последовательности 1. Активируется фосфорилаза печени 2. Происходит расщепление гликогена в печени 3. Импульсы от клеток «сахарного центра» по симпатическим нервным волокнам передаются к надпочечникам, что способствует секреции адреналина 4. Глюкоза поступает в кровь и предотвращается развитие гипогликемии
9	Расположите события, приводящие к нормализации уровня глюкозы в крови при гипергликемии, в правильной последовательности 1. Усиливаются процессы ассимиляции глюкозы тканями 2. Из β-клеток островкового аппарата поджелудочной железы в кровь выделяется инсулин 3. Инсулин способствует понижению уровня глюкозы в крови 4. Импульсы по парасимпатическим нервным волокнам поступают в поджелудочную железу
10	Адреналин участвует в регуляции уровня глюкозы крови путем 1. Ингибирования синтеза гликогена из УДФ-глюкозы 2. Активации глюконеогенеза 3. Усиления липолиза 4. Активации фосфорилазы печени и мышц
11	Глюкагон участвует в регуляции уровня глюкозы крови путем 1. Активации фосфорилазы мышц 2. Ингибирования синтеза гликогена из УДФ-глюкозы 3. Активации фосфорилазы печени 4. Активации глюконеогенеза
12	Глюкокортикоиды повышают уровень глюкозы в крови путем усиления следующих процессов 1. За счет индукции синтеза в клетках печени ключевых ферментов глюконеогенеза 2. Гликогенолиза 3. За счет индукции синтеза аминотрансфераз, – способствующих включению аминокислот в синтез глюкозы 4. Гликолиза
13	Все утверждения относительно роли инсулина в регуляции уровня глюкозы справедливы, кроме следующего 1. Повышает проницаемость клеточных мембран для глюкозы 2. Задерживает глюкозу в клетках, активируя гексокиназу («гексокиназная ловушка глюкозы»), активирует фосфорилазу 3. Усиливает распад глюкозы в мышцах путем индукции синтеза регуляторных ферментов гликолиза – гексокиназы, фосфофруктокиназы, пируваткиназы 4. В печени усиливает синтез гликогена, активируя гликогенсинтетазу.
14	Движущей силой для активного транспорта глюкозы является градиент концентрации следующего иона 1. Mg²⁺ 2. Na⁺ 3. Cl‾ 4. Ca²⁺
15	Следующий фермент рассматривается как «ловушка гексоз» 1. Фосфорилаза 2. Изомераза 3. Пируваткиназа 4. Гексокиназа

Лабораторная работа №14

Определение содержания глюкозы в крови энзиматическим

колориметрическим методом

Принцип метода. β-D-глюкоза под действием фермента глюкозооксидазы (GOD) окисляется с образованием эквимолярного количества перекиси водорода. Образующаяся в данной реакции перекись водорода (Н₂О₂) при участии фермента пероксидазы (POD) способствует окислительному азосочетанию 4-аминоантипирина (4-ААP) и фенола с образованием окрашенного соединения (хинониминовый краситель). Интенсивность окраски реакционной среды пропорциональна содержанию глюкозы в исследуемом материале и определяется фотометрически при длине волны 500 (490-540) нм.

Схема реакции:

Исследуемый материал. Сыворотка или плазма крови. Отделить от клеточных элементов немедленно! Проба стабильна 24 часа при 18-25°С, 7 дней при 4°С при добавлении ингибиторов гликолиза (NaF, KF).

Состав набора.

1. Реагент № 1. Буфер: 0,15 М фосфатный буфер, рН 7,5; фенол – 10 ммоль/л.

2. Реагент № 2. Лиофилизат. Концентрация после разведения: глюкозооксидаза – 25 кЕд/л, пероксидаза – 1,5 кЕд/л; 4-аминоантипирин – 0,6 ммоль/л.

3. Калибратор – раствор глюкозы, 10 ммоль/л.

Подготовка реагентов к процедуре анализа и их стабильность. Приготовление рабочего реагента: Содержимое одного флакона с Реагентом 2 растворите в содержимом одного флакона с Реагентом 1 при аккуратном перемешивании.

Для получения оптимальных результатов рекомендуется выдержать рабочий реагент после полного растворения лиофилизата при комнатной температуре 20-30 мин. Рабочий реагент храните при +2-8°С в защищённом от света месте в плотно закрытом флаконе не более 6 месяцев. Тщательно закрывайте флаконы с реагентами после каждого использования!

Ход анализа

Подготовьте пробы следующего состава (табл. 14):

Таблица 14

Состав проб	Опытная проба	Калибровочная проба	Контрольная проба
Рабочий реагент, мл	2,00	2,00	2,00
Исследуемая проба, мл	0,01	–	–
Калибратор, мл	–	0,01	–
Вода дистиллированная, мл	–	–	0,01

Пробы тщательно перемешайте, а затем инкубируйте в течение 10 мин при 37°С или 20 мин при комнатной температуре (20-25°С). После окончания инкубации измерьте оптическую плотность опытной и калибровочной проб против контрольной пробы при длине волны 500 нм (490-540 нм) в 5 мм кюветах. Окраска стабильна не менее 1 часа после окончания инкубации при предохранении от прямого света.

Расчет концентрации (С) глюкозы в исследуемом образце произведите по формуле:

где С – концентрация глюкозы в моль/л; Е пробы – оптическая плотность исследуемой пробы, Е калибратора – оптическая плотность калибровочной пробы, 10 ммоль/л – концентрация глюкозы в калибраторе.

Нормальные показатели для плазмы (сыворотки)– 4,2-6,1 ммоль/л.

ЗАДАНИЕ

1. Определите содержание глюкозы в сыворотке (плазме) крови крыс до и после кормления.

2. Сделайте вывод.