Медицинская биохимия. Бескровная Е.В - 27 стр.

UptoLike

Рубрика: 

53
О
полуацеталь-
ный гидроксил
5
4
3
2
1
OH
OH
H
H
H
H
OH
HO
H
C
H
2
O
H
6
α - D - глюкопираноза
(проекция Хеуорса)
Рис. 3. Проекция Хеуорса для α-D-глюкопиранозы
При переходе от проекции Фишера к проекции Хеуорса ле-
вый заместитель при атоме углерода становится верхним (при С
5
исключение).
Глюкозаодин из ключевых продуктов обмена веществ. При
окислении глюкозы в тканях освобождается энергия, необходимая
для нормальной жизнедеятельности организма. Процесс окисления
протекает ступенчато, поэтому реакцию окисления обычно выра-
жают суммарным уравнением:
OHCOOOHC
2226126
666 +
+
.
Концентрация глюкозы в крови определяется скоростями
процессов образования глюкозы из гликогена или других источни-
ков, всасывания ее из желудочно-кишечного тракта и утилизации
тканями. Нарушения углеводного обмена сопровождаются сниже-
нием или повышением концентрации глюкозы в крови (гипо- и ги-
пергликемии).
Гипогликемиясостояние, характеризующееся концентраци-
ей глюкозы в плазме крови менее 4,0
ммоль/л, гипергликемиябо-
лее 6,1 ммоль/л.
Сахарный диабетгруппа хронических метаболических (об-
менных) заболеваний, характеризующихся гипергликемией, возни-
кающей в результате дефектов секреции инсулина, действия инсу-
лина или обоих этих факторов. Сахарный диабет бывает двух ти-
пов.
54
Сахарный диабет 1-го типа обусловлен абсолютным дефици-
том инсулина вследствие прекращения его выработки поджелудоч-
ной железой, что приводит к стойкой гипергликемии и развитию
осложнений. Заболевание 2-го типа вызвано преимущественной
инсулинорезистентностью (невосприимчивостью к инсулину) и от-
носительной инсулиновой недостаточностью.
Методы определения концентрации глюкозы в крови разде-
ляются на несколько групп: редуктометрические, колорометриче
-
ские, поляризационные, ферментативные. В настоящей работе для
количественного анализа глюкозы используется ферментативный
метод.
Ферментативный метод
Фермент глюкозооксидаза катализирует перенос двух водо-
родных атомов с первого углеродного атома глюкозы на кислород,
растворенный в жидком реагенте. При этом в ходе реакции образу-
ется в эквимолярном количестве перекись водорода, т. е. концен-
трация
образовавшейся перекиси водорода точно равна определяе-
мой концентрации глюкозы. Следовательно, использование глюко-
зооксидазной реакции трансформирует задачу определения концен-
трации глюкозы в задачу определения концентрации перекиси во-
дорода. Наибольшее распространение получил фотометрический
биохимический метод, в котором молекулы перекиси водорода под
действием фермента пероксидазы расщепляются с образованием
активной формы кислородасупероксид анион-
радикалаО
2
-
, ко-
торый в свою очередь окисляет хромоген, что приводит к значи-
тельному изменению спектра поглощения хромогена. Максимум
поглощения реакционной смеси – (реактив + глюкоза) находится в
области 500 нм. Соответственно, изменение оптической плотности
конечной реакции на длине волны 500 нм пропорционально кон-
центрации глюкозы, содержащейся в анализируемом образце.
Схема реакций ферментативного метода:
глюкоза + О
2
⎯→
идазаглюкозоокс
глюконовая кислота + Н
2
О
2
Н
2
О
2
+ хромоген ⎯→
апероксидаз
Н
2
О + окисленный окрашенный хро-
моген
                                 6                                       Сахарный диабет 1-го типа обусловлен абсолютным дефици-
                         CH2OH
                                                                   том инсулина вследствие прекращения его выработки поджелудоч-
                     H   5                   H
                                         О                         ной железой, что приводит к стойкой гипергликемии и развитию
                 4       H               H   1                     осложнений. Заболевание 2-го типа вызвано преимущественной
                         OH                                        инсулинорезистентностью (невосприимчивостью к инсулину) и от-
                 HO      3           2       OH                    носительной инсулиновой недостаточностью.
                                                                         Методы определения концентрации глюкозы в крови разде-
                             H       OH
                                             полуацеталь-          ляются на несколько групп: редуктометрические, колорометриче-
                α - D - глюкопираноза ный гидроксил                ские, поляризационные, ферментативные. В настоящей работе для
                 (проекция Хеуорса)                                количественного анализа глюкозы используется ферментативный
        Рис. 3. Проекция Хеуорса для α-D-глюкопиранозы             метод.

      При переходе от проекции Фишера к проекции Хеуорса ле-            Ферментативный метод
вый заместитель при атоме углерода становится верхним (при С5 –          Фермент глюкозооксидаза катализирует перенос двух водо-
исключение).                                                       родных атомов с первого углеродного атома глюкозы на кислород,
      Глюкоза – один из ключевых продуктов обмена веществ. При     растворенный в жидком реагенте. При этом в ходе реакции образу-
окислении глюкозы в тканях освобождается энергия, необходимая      ется в эквимолярном количестве перекись водорода, т. е. концен-
для нормальной жизнедеятельности организма. Процесс окисления      трация образовавшейся перекиси водорода точно равна определяе-
протекает ступенчато, поэтому реакцию окисления обычно выра-       мой концентрации глюкозы. Следовательно, использование глюко-
жают суммарным уравнением:                                         зооксидазной реакции трансформирует задачу определения концен-
               C6 H 12 O6 + 6O2 → 6CO2 + 6 H 2 O .                 трации глюкозы в задачу определения концентрации перекиси во-
                                                                   дорода. Наибольшее распространение получил фотометрический
      Концентрация глюкозы в крови определяется скоростями         биохимический метод, в котором молекулы перекиси водорода под
процессов образования глюкозы из гликогена или других источни-     действием фермента пероксидазы расщепляются с образованием
ков, всасывания ее из желудочно-кишечного тракта и утилизации      активной формы кислорода – супероксид анион-радикала – О2-, ко-
тканями. Нарушения углеводного обмена сопровождаются сниже-        торый в свою очередь окисляет хромоген, что приводит к значи-
нием или повышением концентрации глюкозы в крови (гипо- и ги-      тельному изменению спектра поглощения хромогена. Максимум
пергликемии).                                                      поглощения реакционной смеси – (реактив + глюкоза) находится в
      Гипогликемия – состояние, характеризующееся концентраци-     области 500 нм. Соответственно, изменение оптической плотности
ей глюкозы в плазме крови менее 4,0 ммоль/л, гипергликемия – бо-   конечной реакции на длине волны 500 нм пропорционально кон-
лее 6,1 ммоль/л.                                                   центрации глюкозы, содержащейся в анализируемом образце.
      Сахарный диабет – группа хронических метаболических (об-           Схема реакций ферментативного метода:
менных) заболеваний, характеризующихся гипергликемией, возни-
                                                                   глюкоза + О2 ⎯глюкозоокс
                                                                                   ⎯ ⎯ ⎯идаза
                                                                                            ⎯
                                                                                            ⎯→ глюконовая кислота + Н2О2
кающей в результате дефектов секреции инсулина, действия инсу-
лина или обоих этих факторов. Сахарный диабет бывает двух ти-      Н2О2 + хромоген ⎯⎯ ⎯ ⎯    ⎯→ Н2О + окисленный окрашенный хро-
                                                                                     пероксидаза


пов.                                                               моген

                                     53                                                          54