Открытие йода в щитовидной железе

Щитовидная железа – небольшой орган, находящийся в виде двух долек в области передней части щитовидного хряща гортани, обильно кровоснабжается.

В фолликулах железы накапливается особая прозрачная масса, называемая коллоидом. В его состав входит белок типа глобулинов, содержащий до 1 % йода (тироглобулин). Из продуктов его протеолиза выделяют гормоны тироксин, трийодтиронин, а также дийодтиронин. При их щелочном гидролизе высвобождается йодистый калий, из которого йод легко вытесняется йодновато-кислым калием. Свободный йод идентифицируется с помощью крахмала, при взаимодействии с которым дает синее окрашивание:

5КI + КIО₃ + 3Н₂SО₄ → 3I₂ + 3К₂SО₄ + 3Н₂О

Ход определения

1. Получение гидролизата

Вариант 1. Разотрите 5 таблеток тиреоидина в ступке и поместите их в пробирку. Полученный порошок пересыпьте в колбочку, прибавьте 5 мл 10% КОН (или NаОН) и 5 мл дистиллированной воды. Поставьте колбочку для кипения на плитку с асбестовой сеткой, держите 10-15 минут, охладите.

Вариант 2. В ступку поместите 200-300 мг измельченной ножницами ткани щитовидной железы и разотрите в 0,5 г кристаллического Nа₂СО₃. Измельчённую массу перенесите в фарфоровую чашечку, поставьте на асбестовую сетку и нагрейте на слабом огне плитки, не допуская обугливания. Сплавление прекращают, когда содержимое чашечки станет порошкообразным и начнет слегка темнеть. Охладите, после чего добавьте 2-3 мл дистиллированной воды и фильтруйте через вату, смоченную также дистиллированной водой, в пробирку.

2. Качественная реакция на йод

Полученную смесь подкислите 10% Н₂SО₄ до кислой реакции на лакмус, добавьте 3 капли 10%-го раствора крахмала и 10 капель 2%-го раствора йодновато-кислого калия (без избытка), должно получиться синее окрашивание.

Цветные реакции на инсулин

Гормон поджелудочной железы представляет собой простой белок, поэтому его присутствие можно доказать цветными реакциями (биуретовой, нингидриновой, Фоля) (занятие 1, работы 1.1.; 1.2.; 1.4).

25.2.1.Ксантопротеиновая реакция

Ход определения

К 1-2 мл исследуемой жидкости добавьте 0,5 мл концентрированной НNО₃ и осторожно (!) нагрейте. Раствор окрашивается в бледно-желтый цвет. После охлаждения в пробирку по каплям осторожно прилейте 10% NаОН. Появляется оранжевое окрашивание. Реакция зависит от присутствия в инсулине ароматических аминокислот. Развивающийся при подщелачивании оранжевый цвет вызван превращением нитросоединений в соли хиноидной структуры.

Контроль выполнения лабораторной работы

1. Каков общий принцип метода открытия йода в щитовидной железе?

2. Какие вещества являются предшественниками тироксина?

3. Какова химическая природа инсулина?

4. Почему раствор инсулина дает положительные реакции (биуретову и Фоля)?

5. Почему при проведении ксантопротеиновой реакции раствор инсулина окрашивается в оранжевый цвет?

Темы рефератов:

1. Янус-киназы, их роль в трансдукции сигналов.

2. NО – сигнальная молекула клетки.

3. Резистентность к гормонам.

4. Пути десенситизации гормонов.

5. Йоддефицитные заболевания и интеллект.

6. Остеопороз, остеомаляция и рахит.

7. Инсулиноподобные факторы роста, роль в организме.

8. Роль инсулина и глюкагона при голодании.

 

 

Лабораторно – практическое занятие № 26

Тема: Механизмы регуляции обмена веществ (Часть 2)

Цель:Изучить структуру, судьбу, особенности механизма действия гормонов надпочечников, половых желез. Сформировать представления о классификации, природе, регуляторном влиянии гормонов гипофиза, факторов гипоталамуса.

Значение:Гормоны коры надпочечников и половых желёз являются стероидами, их амфифильность позволяет им проникать внутрь не только клетки, но и ядра, воздействовать на ГЧЭ определённых генов. Остальные гормоны (мозгового вещества надпочечников), аденогипофиза, факторы гипоталамуса свою трансдукцию осуществляют через second messengers.

Все эти БАВ тесно связаны друг с другом, например, кортиколиберин гипоталамуса стимулирует секрецию АКТГ, последний же усиливает выброс ГКС, но увеличение концентрации последних подавляет выделение кортиколиберина. Нарушение баланса гормонов приводит к развитию тяжёлых заболеваний (бронзовой болезни, синдрому Иценко-Кушенга, альдостероме, гипофизарному нанизму, несахарному диабету, синдрому Пархона, акромегалии и др.).

Исходный уровень:

1. Строение желез внутренней секреции. Иерархия эндокринной системы.

2. Классификация гормонов. Виды рецепции.

3. Вторичные посредники, природа, роль в качестве эффекторов.

4. Строение, свойства, функции белков.

5. Ферменты, классификация, механизм действия, регуляция активности.

6. Строение, биосинтез нуклеиновых кислот, регуляция их генеза. Структура транскриптона.

7. Виды синтеза биополи- и олигомеров.

8. Стероиды, строение, функции.

9. Обмен и функции углеводов, липидов, аминокислот.

10. Понятие о стрессе, неспецифическом синдроме адаптации.

11. Мембраны, строение, свойства.

12.Особенности строения различных тканей (мышечной, соединительной,

эпителиальной, нервной), их функции.

Вопросы для самоподготовки

1. Гормоны коры надпочечников; классификация, схема синтеза, строе-

ние.

2. Глюкокортикостероиды, транспорт к клеткам–мишеням, вид рецепции.

Механизм влияния на углеводный, липидный, азотистый обмены. Роль АКТГ; применение ГКС в клинике.

3. Альдостерон, строение, органы–мишени, вид рецепции, механизм дей-

ствия. Система ренин – ангиотензин – альдостерон. Na⁺-уретический предсердный пептид, функция.

4. Катехоламины, химическая природа, последовательность реакций синтеза.

Медиаторный и гормональный эффекты. Механизм трансдукции сигнала, виды рецепторов, окончательные эффекты в клетках – мишенях. Биохимия стресса. Инактивация катехоламинов.

5. Патология надпочечников (синдром Иценко – Кушинга, синдром Конна,

феохромоцитома, бронзовая болезнь, кортикоэстрома, адреногенитальный синдром), механизмы развития специфических симптомов страданий.

6. Половые гормоны. Места выработки, химическая природа, способ транс-

порта, органы–мишени, вид рецепции. Роль гонадотропных гормонов гипофиза.

7. Мужские половые гормоны (андростерон, тестостерон), биологическая

роль. Влияние на психо–эмоциональное состояние. Применение синтетических аналогов в клинической практике.

8. Цикличность действия женских половых гормонов. Эстрогены, гестагены,

схема синтеза, строение, влияние на различные обмены веществ, на психологическое состояние.

9. Гипофиз. Классификация гормонов аденогипофиза (семейство проопио

меланокортина, гормоны - гликопротеиды, гормоны – белки со сходной аминокислотной последовательностью).

10. Гормоны продукты гидролиза ПОМК (АКТГ, МСГ, энкефалины, эндор

фины, β- липотропин), химическая природа, органы–мишени, механизмы трансдукции сигнала, биологическая роль. Участие в обеспечении памяти.

11. Гормоны – гликопротеиды (ТТГ, ФСГ, ЛГ), особенности строения, влияя

ние на органы – мишени.

12. СТГ, лактотропный гормон, хорионический гонадотропин; сходство в

строении и механизме действия.

13. Патология (гигантизм, акромегалия, болезнь Иценко – Кушинга и др.),

основные симптомы.

14. Гормоны нейрогипофиза, место синтеза. Клетки – мишени, виды рецеп

ции; механизм действия вазопрессина в органах–мишенях. Симптомы несахарного диабета. Окситоцин, его участие в акте родов, предположительная роль в иммунитете.

15. Гормоны эпифиза, химическая природа, вид рецепции, органы– мишени,

биологическая роль.

16. Факторы гипоталамуса (либерины и статины), химическая природа, виды

рецепции, регуляция функций гипофиза.

Литература

Основная:

1.Лекции «Гормоны коры и мозгового слоя надпочечника. Половые гормоны.

Гормоны гипофиза. Патология».

2.Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия: Учебник. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Медицина, 1998. – С. 251-262, 272-287.

3.Николаев А.Я. Биологическая химия. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Медицинское информационное агентство, 2004. – С. 380-383, 350-395, 402-405.

4. Ситуационные задачи по биохимии: Учебное пособие для студентов лечебного и педиатрического факультетов // Л.П.Никитина, А.Г.Гомбоева, Н.В.Соловьева и др. – 2-е изд., испр. и доп. - Чита, 2003. – С. 26-27.

5. Патохимия наследственных болезней. Учебное пособие для студентов лечебного и педиатрического факультетов // Никитина Л.П., Гомбоева А.Ц., Соловьева Н.В. – Чита, 2008. – С.89-92.

Дополнительная:

1. Биохимия / Под ред. Е.С.Северина.-М.:ГЭОТАР-МЕД, 2005(2003).-С. 545-591; 597-603; 609-615.

2. Биохимия (в вопросах и ответах) (Учебное пособие для студентов мед. вузов в вопросах и ответах) / Т.П.Вавилова, О.Л.Евстафьева. – М.: ВЕДИ, 2005.- С.115-128.

3. Биохимия. Тесты и задачи: Учеб. пособие для студ. мед. вузов / Под ред. Е.С.Северина. – М.: ВЕДИ, 2005. – С.263-295.

4. Биохимия. Тестовые вопросы: Учебное пособие/ Под ред. Д.М.Зубаирова. – М.: «ГЭОТАР-Медиа», 2008. – С.106-130.

5. Биологическая химия: Учеб. пособие для студ. высш. учеб. завед / Под ред. Н.И. Ковалевской. – М.: Издат. Центр «Академия», 2005. – С.227-236.

6. Биохимия. Краткий курс с упражнениями и задачами / Под ред. член-корр. Е.С.Северина, А.Я.Николаева. – М.: ГЭОТАР-МЕД, 2001. – С.268-299; 423-430.

7. Биохимия человека: в 2-х томах. Т.2: Пер. с англ./ Р.Марри, Д.Греннер, П.Мейес, В.Родуэлл. – М.: Мир, 2004. – С.147-169; 186-205; 247-267.

8. Клиническая биохимия / Под ред. В.А. Ткачука.- М.: ГЭОТАР-МЕД, 2002.- С. 273-280, 282-285, 302-307, 311-316.

9.Надпочечники (в помощь студенту).

10.Гормон роста, строение, функции (Методичка для самостоятельной работы).

11.Гормоны гипофиза: строение, функция, патология (в помощь студенту).

12.Изменение метаболизма при гипер- и гипокортицизме (феохромоцитоме, андростероме, кортикостероме, альдостероме, бронзовой болезни). Получение и практическое применение гормонов. (Методичка для самостоятельной работы).

Лабораторная работа