ТЕМА №7. АЗОТИСТЫЙ ОБМЕН
Задача № 1
У больного в крови содержание мочевой кислоты составляет 1 ммоль/л, содержание креатинина - 130 мкмоль/л. Какое заболевание можно предположить у данного больного?
Для обоснования ответа вспомните:
1. Что такое мочевая кислота? Из чего она образуется?
2. Что такое креатинин? Из чего он образуется?
3. Сравните данные показатели с нормой.
Задача № 2
Для лечения подагры используется аллопуринол. Почему в результате лечения образуются ксантиновые камни?
Для обоснования ответа вспомните:
1. Что такое подагра?
2. На чем основано применение аллопуринола?
3. Из чего образуется ксантин?
Задача № 3
При лейкозах, злокачественных новообразованиях, голодании увеличивается содержание мочевой кислоты в крови и моче. Объясните, почему это происходит.
Для ответа вспомните:
1. Продуктом какого процесса является мочевая кислота?
2. Напишите ход реакций данного процесса.
Задача № 4
При наследственной оротацидурии за сутки с мочой выводится до 1,5 г оротовой кислоты. С чем это связано?
Для ответа вспомните:
1. Метаболитом какого процесса является оротовая кислота?
2. Недостаточная активность какого фермента приводит к ее накоплению?
2. С помощью каких препаратов можно устранить «пиримидиновый голод» при данном заболевании?
Задача № 5
В клетке имеется несколько десятков разных тРНК и несколько десятков тысяч мРНК. Чем объясняется такое различие в количестве разных типов нуклеиновых кислот?
Для обоснования ответа вспомните:
1. Какие виды РНК вы знаете?
2. Каковы их функции?
Задача № 6
В препаратах ДНК, выделенных из двух видов бактерий, содержание аденина составляет, соответственно, 32 и 17% от общего содержания азотистых оснований. Одна из бактерий была выделена из горячего источника (65°С).
1. Какие относительные количества гуанина, тимина и цитозина содержатся в этих препаратах ДНК?
2. Какая из ДНК принадлежит термофильной бактерии?
Задача № 7
ДНК бактериофага имеет следующий состав: аденин-23%, гуанин-21%, тимин-36%, цитозин-20%. Какой можно сделать вывод о вторичной структуре ДНК?
Для обоснования ответа вспомните:
1. Какие азотистые основания относятся к пуриновым, а какие к пиримидиновым?
2. Какие азотистые основания являются комплементарными?
Задача № 8
В процессе эволюции молекула ДНК сформировалась как двойная спираль. Почему?
Для обоснования ответа вспомните:
1. Как построена двойная спираль ДНК?
2. Какие функции выполняет ДНК?
Задача № 9
Перечислите возможные последствия мутации, вызванной заменой одного основания эукариотической ДНК в участке, кодирующем фермент.
Для обоснования ответа вспомните:
1. Что такое мутации? Какие виды мутаций вы знаете?
2. Что такое ферменты? Что такое активный центр фермента?
Задача № 10
У больного появились отеки. С изменением концентрации каких белков плазмы крови это состояние может быть связано и почему?
Для ответа вспомните:
1. Основные фракции белков плазмы крови.
2. Функции белков плазмы крови.
Задача № 11
В биохимической лаборатории двум однофамильцам определили белок в плазме крови, при этом на бланке не указали инициалы. Содержание белка в одном анализе было 30 г/л, в другом – 100 г/л. У одного больного - обширные отеки, а у другого – пневмония. Укажите, кому принадлежит соответствующий анализ. Вывод обоснуйте.
Для этого вспомните:
1. Что такое гипер- и гипопротеинемии?
2. С изменениями, каких фракций связаны эти изменения?
Задача № 12
В кардиологическое отделение поступил больной с нарушением кровообращения, понижением артериального давления и признаками интоксикации. Зачем врач назначил больному анализ на остаточный азот?
Для обоснования ответа вспомните:
1. Что такое остаточный азот?
2. Что такое гиперазотемия? Какие типы гиперазотемий вы знаете?
Задача № 13
У больного концентрация остаточного азота составляет 40 ммоль/л, мочевина – 28 ммоль/л, креатинин в сыворотке крови – в норме, креатинин в моче – понижен. Определить тип гиперазотемии.
Для обоснования ответа вспомните:
1. Что такое гиперазотемия? Типы гиперазотемий?
2. Перечислите фракции остаточного азота.
Задача № 14
У больного концентрация остаточного азота составляет 40 ммоль/л, мочевина – 28 ммоль/л, креатинин в сыворотке крови и в моче – в норме. Определить тип гиперазотемии.
Для обоснования ответа вспомните:
1. Что понимают под остаточным азотом крови? Что входит в его состав?
2. Что такое гиперазотемия? Типы гиперазотемий?
2. Перечислите фракции остаточного азота.
Задача № 15
Пациент длительное время находился на белковой диете. Концентрация остаточного азота составляет 30 ммоль/л, мочевины – 8 ммоль/л. Креатинин в сыворотке крови и в моче соответствует норме. Определить тип гиперазотемии.
Для обоснования ответа вспомните:
1. Что такое остаточный азот? Каковы основные причины накопления остаточного азота в крови?
2. Перечислите фракции остаточного азота.
Задача № 16
У больного острый лейкоз. Как изменится уровень остаточного азота? За счет какой фракции?
Для обоснования ответа вспомните:
1. Что такое гиперазотемия? Типы гиперазотемий?
2. Назовите основные фракции остаточного азота.
Задача № 17
У больного уремия. Наблюдаются судороги, потеря сознания. Как изменится уровень остаточного азота, мочевины и креатинина в крови? В моче?
Для обоснования ответа вспомните:
1. Что такое уремия?
2. Что такое остаточный азот? Назовите его фракции.
3. О какой патологии можно судить, зная содержание креатинина в крови и моче?
Задача № 18
У больного 43 лет через 2 дня после подъема температуры до 38оС появилось желтушное окрашивание кожи и слизистых, моча потемнела, кал обесцветился. В крови уровень общего билирубина - 50 мкмоль/л, прямого - 20 мкмоль/л. В моче обнаруживается уробилин и билирубин. Какой вид желтухи можно предположить?
Для обоснования ответа вспомните:
1. Напишите схему распада гемоглобина.
2. Какие виды билирубина вы знаете?
3. Каковы нормы билирубина в крови?
Задача № 19
У больного после переливания крови появилось желтушное окрашивание кожи и слизистых.
1. Какой вид желтухи можно предположить?
2. Как изменятся показатели пигментного обмена в крови и моче?
2. Какие виды желтухи вы знаете?
Задача № 20
У новорожденного сразу после рождения обнаружилась желтуха. Общий билирубин в крови - 60 мкмоль/л, непрямой - 53 мкмоль/л. Вид желтухи?
Для ответа вспомните:
1. Какие виды билирубина вы знаете? Чем они отличаются друг от друга?
2. Какие виды желтухи вы знаете?
Задача № 21
У больного развивается дегенерация печени и гипоталамических ядер. 1. С чем это может быть связано?
2. Какие подходы к лечению этого заболевания вы можете предложить?
Задача № 22
У больного обнаружено повышение концентрации ионов меди в плазме крови.
1. С чем это может быть связано?
2. К чему это может привести?
Задача № 23
При обследовании в крови обнаружен С- реактивный белок. Можно ли считать человека здоровым?
Для обоснования ответа:
1. Перечислите известные вам белки плазмы крови.
2. Какую информацию дает определение С- реактивного белка?
Задача № 24
После введения голодающим крысам глутамата и аспартата концентрация глюкозы в крови животных увеличилась. С чем это связано?
Для обоснования ответа вспомните:
1. Какие реакции лежат в основе образования безазотистых остатков аминокислот? Напишите эти реакции для аспартата и глутамата.
2. Напишите схему использования безазотистых остатков аминокислот в образовании глюкозы.
3. Как называется этот процесс?
Задача № 25
Животные длительное время получали только белковую пищу. Снижения глюкозы в крови при этом не отмечалось. Почему?
Для ответа:
1. Напишите схему процесса, поддерживающего уровень глюкозы в крови при углеводном голодании.
2. Укажите нормальную концентрацию глюкозы в крови.
Задача № 26
После внутривенного введения животным N15-аспартата радиоактивная метка появляется в составе нуклеиновых кислот. Какие атомы пуриновых и пиримидиновых оснований будут содержать метку?
Для ответа вспомните:
1. Что необходимо для синтеза пуринового кольца?
2. Укажите происхождение каждого атома кольца пурина.
3. Из чего идёт синтез пиримидинового кольца?
4. Напишите схему синтеза пиримидиновых нуклеотидов. Проследите путь метки.
Задача № 27
Ограниченное поступление углеводов с пищей не влияет на запасы гликогена. Почему?
Для обоснования ответа вспомните:
1. Что такое гликоген? Из чего он состоит?
2. Какие процессы поддерживают концентрацию глюкозы на постоянном уровне?
Задача № 28
Организму человека не требуется постоянного поступления с пищей пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов. Почему?
Для обоснования ответа вспомните:
1. Что такое нуклеотиды?
2. Из чего они синтезируются в организме?
Задача № 29
Животному ввели глюкозу с радиоактивной меткой по всем атомам углерода. После инъекции инсулина метка оказалась в гепатоцитах печени и в адипоцитах жировой ткани. В состав каких соединений вошла метка?
Для ответа вспомните:
1. В каких процессах используется глюкоза в печени?
2. В каких процессах используется глюкоза в жировой ткани?
3. Напишите схемы этих процессов.
Задача № 30
Рассчитайте, какое количество молей серина необходимо для синтеза 3 молей глюкозы.
Для выполнения расчетов вспомните:
1. Каким превращениям подвергается серин по аминогруппе?
2. Назовите процесс синтеза глюкозы.
3. Напишите схему превращения серина в глюкозу.
Задача № 31
В рацион крыс ввели глюкозу, меченную радиоактивным изотопом С14 по 1-ому и 6-ому атомам углерода. В каких аминокислотах будет обнаружена метка?
Для ответа вспомните:
1. Какие аминокислоты называются заменимыми?
2. Напишите схему взаимосвязи углеводного и белкового обменов.
3. Какой процесс является связующим звеном между этими двумя обменами?
Задача №32
Почему у детей с синдромом Леша-Нихана наблюдается тяжелая форма гиперурикемии, сопровождающаяся появлением тофусов, уратных камней в мочевых путях и серьезными урологическими отклонениями?
1. Назовите причину развития данного синдрома.
2. Почему данное заболевание сопровождается симптомами подагры.
Задача №33
У новорожденного через 3 дня после рождения появилась желтуха. Общий билирубин крови в крови - 30 мкмоль/л, непрямой - 27 мкмоль/л. Через 2 недели желтуха исчезла. Назовите вид желтухи.
1. Что такое желтуха?
2. Какие виды билирубина вы знаете?
3. Причины развития данного типа желтухи?
Задача №34
При угрозе желтухи новорожденного матери перед родами и ребенку сразу после рождения назначают небольшие дозы фенобарбитала. С чем это связано?
Для ответа вспомните:
1. Чем опасно накопление билирубина в крови?
2. Как происходит обезвреживание билирубина?
Задача №35
У ребенка в первый год жизни развилась мегабластическая анемия, не поддающаяся лечению препаратами фолиевой кислоты. Отмечается отставание в росте и умственном развитии. В охлажденной моче обнаруживаются кристаллы оротовой кислоты.
1. Какие заболевания сопровождаются такими симптомами?
2. Назовите причины появления оротовой кислоты в моче.
3. Дайте рекомендации по лечению данной патологии.
ТЕМА №7. АЗОТИСТЫЙ ОБМЕН
Ответ к задаче №1
Поскольку содержание мочевой кислоты и креатитина в крови больного значительно выше нормы, можно предположить нарушение почечной фильтрации.
Ответ к задаче №2
Степень растворимости ксантина на порядок выше, чем у мочевой кислоты, но при увеличении его концентрации вследствие торможения активности ксантиноксидазы аллопуринолом могут образовываться ксантиновые камни.
Ответ к задаче №3
Резко повышается уровень свободных пуриновых азотистых оснований, которые в ходе своего катаболизма превращаются в мочевую кислоту.
Ответ к задаче №4
Уридин, который легко превращается в УМФ и далее в ЦМФ и ТМФ.
Ответ к задаче №5
Количественные различия связаны с разными функциями тРНК и мРНК.
Ответ к задаче №6
По правилам комплементарности содержание тимина будет равно содержанию аденина, а содержание гуанина и цитозина равно половине оставшихся на их долю нуклеотидов. Термофильной будет та бактерия, в которой больше содержание аденина и тимина.
Ответ к задаче №7
Вирусная ДНК представлена одной цепью, что и подтверждается содержанием нуклеотидов.
Ответ к задаче №8
Двойная спираль служит дополнительной страховкой для сохранения генетического материала.
Ответ к задаче №9
В результате такой мутации последствия могут быть разными. Это зависит от места мутации и ее роли в кодировании аминокислот. Если такая мутация попадет в конец триплета, то последствий не будет, если же она окажется в триплете, кодирующем аминокислоту, входящую в состав активного центра фермента, то синтезированный белок не сможет выполнять свои функции.
Ответ к задаче №10
У больного снижение уровня альбуминов, т.к. они обусловливают онкотическое давление.
Ответ к задаче №11
Обширные отеки будут наблюдаться у больного с гипопротеинемией, а пневмония – у больного с гиперпротеинемией.
Ответ к задаче №12
У больного может быть ретенционная непочечная гиперазотемия.
Ответ к задаче №13
У больного ретенционная гиперазотемия.
Ответ к задаче №14
У больного продукционная гиперазотемия.
Ответ к задаче №15
У больного продукционная физиологическая гиперазотемия.
Ответ к задаче №16
Уровень остаточного азота повысится в основном за счет фракции свободных аминокислот.
Ответ к задаче №17
Резко повысится. Клиренс по креатинину очень низкий.
Ответ к задаче №18
Паренхиматозная желтуха.
Ответ к задаче №19
Гемолитическая желтуха.
Ответ к задаче №20
Гемолитическая болезнь новорожденных.
Ответ к задаче №21
Это может быть связано с накоплением ионов меди в тканях вследствие снижения уровня церулоплазмина или его способности связывать ионы меди. Целесообразно введение комплексонов, связывающих ионы меди.
Ответ к задаче №22
У больного – болезнь Коновалова-Вильсона (недостаточность церулоплазмина).
Ответ к задаче №23
У здорового человека концентрация С- реактивного белка в крови очень низка. Повышение концентрации этого белка характерно для большого числа патологий, например, воспаления или некроза тканей.
Ответ к задаче №24
Глюкоза синтезируется из безазотистых остатков аминокислот в ходе глюконеогенеза. Аминокислоты теряют свою аминогруппу в результате реакции переаминирования.
Ответ к задаче №25
Организм животных синтезирует глюкозу из аминокислот в процессе глюконеогенеза. Нормальная концентрация глюкозы в крови составляет 3,3 – 5,5 ммоль/л.
Ответ к задаче №26
N15 обнаружится в 1-м положении пуринового и пиримидинового кольца.
Ответ к задаче №27
Гликоген мобилизуется при недостатке глюкозы в крови. При ограничении поступления углеводов с пищей глюкоза образуется из неуглеводных предшественников в реакциях глюконеогенеза.
Ответ к задаче №28
Нуклеотиды могут синтезироваться в клетках организма de novo из простых предшественников.
Ответ к задаче №29
Метка окажется в составе гликогена в гепатоцитах печени и в составе триглицеринов в адипоцитах жировой ткани.
Ответ к задаче №30
Потребуется 6 молей серина.
Ответ к задаче №31
Метка будет обнаружена в заменимых аминокислотах.
Ответ к задаче № 32
Данное заболевание связано с наследственной недостаточностью ферментов пути спасения и синтеза пуриновых нуклеотидов.
Ответ к задаче № 33
Физиологическая желтуха новорожденных.
Ответ к задаче № 34
Накопление билирубина приводит к поражению головного мозга у новорожденных. Обезвреживание свободного билирубина происходит в печени с помощью фермента билирубинглюкуронилтрансферазы.
Ответ к задаче №35
У ребенка наследственная оротоцидурия – нарушение синтеза пиримидиновых азотистых оснований, связанные с дефицитом УМФ-синтазы. которая активирует образование и декарбоксилирование ОМФ. Для лечения применяют уридин от 0,5до 1 г/сутки в течении всей жизни.