Методы исследования обмена веществ - Основы биоэнергетики
В современных биохимических исследованиях широко используют такие методы как Хроматография, Рентгеноструктурный анализ, ЯМР-спектроскопия, Электронная микроскопия, сканирующая зондовая микроскопия. Методы изучения процессов метаболизма можно подразделить на две основные группы:
- - методы изучения метаболизма на Целых организмах; - Аналитически-дезинтегрирующие методы.
Изучение процессов метаболизма на Целом организме. Ранее использовали определение концентрации выделения конечного продукта при введении предполагаемых промежуточных метаболитов. Например, в опытах на животных с экспериментальным диабетом, было установлено, что введение таких аминокислот, как Ala, Ser, Glu, вызывает еще более усиленное выведение глюкозы с мочой. На этом основании было сделано заключение, что эти аминокислоты могут служить метаболическими предшественниками глюкозы. В настоящее время с этой целью применяются Изотопы (Меченые атомы).
Обычно используются либо:
- - Стабильные изотопы элементов, отличающихся по массе от широко распространенных в организме элементов (Тяжелые изотопы). Из них чаще используют:
- O Изотопы водорода с массой 2 (Дейтерий, 2Н), O Азот с массой 15 (15N), O Углерод с массой 13 (13С) и O Кислород с массой 18 (180);
Радионуклид |
Период полураспада |
3H (тритий) |
12.43 года |
14C |
5730 лет |
32P |
14.3 дней |
33P |
25.4 дней |
35S |
87.4 дней |
125I |
60 дней |
Пометив при помощи стабильного или радиоактивного изотопа молекулу исследуемого соединения и введя его в организм, определяют затем меченые атомы или содержащие их химические группы в определенных соединениях и делают заключение о Путях превращения меченого вещества в организме.
С помощью Изотопного метода можно установить:
- - локализации, места накопления и пути транспорта иследуемых веществ; - Время пребывания вещества в организме, которое характеризует Период его полураспада, Т. е. время, за которое количество изотопа или меченого соединения уменьшается вдвое, - получить точные сведения относительно Проницаемости мембран; - изучать процессы синтеза полимеров (скорость, локализацию, участие субстратов) (белков); - изучать пути метаболизма, чтобы установить, является ли данное вещество предшественником или продуктом распада другого соединения. - Наконец, при существовании нескольких путей обмена веществ можно определить, какой из них превалирует.
Аналитически-дезинтегрирующие методы. Принцип этих методов состоит в поэтапном упрощении, сложной биологической системы с целью изолирования отдельных ее частей. В нисходящей последовательности, их можно расположить в следующем порядке:
- - Удаление отдельных органов (В частности, путем изучения перфузата в опытах с изолированными органами было установлено, что печень служит главным местом образования кетоновых тел и мочевины); - Метод тканевых срезов и клеточных культур (С помощью такой методики на аппарате Варбурга было изучено тканевое дыхание (потребление кислорода и выделение углекислого газа тканями); - Получение гомогенатов и субклеточных фракций (Разрушение клеточных мембран делает возможным непосредственный контакт между содержимым клетки и добавленными соединениями. Это дает возможность установить, какие ферменты, коферменты и субстраты имеют значение для исследуемого процесса. Применение метода дифференциального центрифугирования гомогенатов позволяет изучать процессы обмена веществ, связанные с различными органеллами клетки (митохондриями, лизосомами, рибосомами, ядром и др. Например, для изучения путей и механизмов синтеза белка используют изолированные рибосомы, а для исследования окислительных реакций цикла Кребса или цепи дыхательных ферментов служат митохондрии), - частичная или полная реконструкция ферментной системы In vitro с использованием ферментов, коферментов и других компонентов реакции.
Похожие статьи
-
Метаболизм или обмен веществ - Основы биоэнергетики
Метаболизм - это совокупность химических реакций, протекающих в организме. При этом процессы, происходящие в просвете желудочно-кишечного тракта, не...
-
Б. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ КЛЕТКИ - Основные положения учения о клетке
1) Методы исследования структурной организации клетки. Световая микроскопия. * Получение четких изображений мелких (недоступных человеческому глазу)...
-
Система методов технических медицинских исследований - Научные основы приборостроение в медицине
Инструментальные средства медико-биологических исследований представляют собой совокупность приборов, аппаратов, систем, комплексов и приспособлений к...
-
Обмен веществ и энергии - физико-химическая основа жизни - Материальная сущность жизни
Живая материя имеет в основе те же физические свойства, что и неживая. В традиционном понимании материя представляет совокупность вещества и поля,...
-
Обмен веществ и энергии - Строение системы пищеварения
Обмен веществ и энергии - это поступление в организм из внешней среды различных веществ, усвоение и изменение их, выделение образующихся продуктов...
-
Материал и методы исследования - Фауна рыб нижнего течения реки Гайва
Материал для данной работы был собран на р. Гайва Пермского края в весеннее-летне-осенний период с 6 мая по 11 сентября 2015 года, как во время...
-
Ионизационное излучение не воспринимается органами чувств, следовательно, для их обнаружения используют те эффекты, которые визируют излучение на...
-
Под обменом веществ понимается совокупность изменений, которые претерпевают вещества от момента их поступления в пищеварительный тракт до образования...
-
ИММУНОФЛЮОРЕСЦЕНТНЫЙ МЕТОД - Методы исследования вирусов
Иммунофлюоресцентный метод, или реакция иммунофлюоресценции (РИФ), используется в микробиологических лабораториях, оборудованных люминесцентным...
-
ИММУНОЭЛЕКТРОННАЯ МИКРОСКОПИЯ - Методы исследования вирусов
Представляет собой непосредственную визуализацию взаимодействия антигена и антител методом электронной микроскопии, была впервые предложена для...
-
Методы климатотерапии - Основы климатотерапии
Методы климатотерапии. Аэротерапия, гелиотерапия, талассотерапия (в узком значении - купания в морских и других природных водоемах) Механизм действия....
-
Процесс метаболизма - Обмен веществ в организме и защитные механизмы
Метаболизм (от греч. "превращение, изменение"), обмен веществ - полный процесс превращения химических веществ в организме, обеспечивающих его рост,...
-
Методы и организация исследования Анализ литературных источников проводился на всех этапах исследования. Анализ специальной научно-методической...
-
Питание - Обмен веществ и энергии
Питание человека - это процесс доставки и усвоения питательных веществ в организм для обеспечения его энергетических и пластических потребностей, а также...
-
Роль обмена веществ в обеспечении энергетических потребностей организма - Обмен веществ и энергии
Потребность организма в энергии характеризуется таким уровнем ее потребления с пищей, при котором на фоне неизменной массы тела, физической активности и...
-
Основные методы, которые были использованы при исследовании видов рода Amanita Fr. - это среднемасштабный маршрутный метод исследования микобиоты и...
-
Методы исследования вирусов - Вирусы и их особенности
Исторически вирусология отпочковалась от микробиологии, и хотя микробиологическая техника не могла быть использована при работе с вирусами, такие общие...
-
Материал исследования Исследования проводили в период вегетативного сезона 2011-2015 гг. Сбор осуществляли преимущественно маршрутным методом. В ходе...
-
Исследования полостных или трубчатых органов, заключающиеся в непосредственном осмотре их внутренней поверхности с помощью особых приборов - Эндоскопов...
-
Не существует таких явлений природы, технических или социальных процессов, которые были бы предметом изучения математики, но при этом не относились бы к...
-
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ВИРУСОВ, ЭЛЕКТРОННАЯ МИКРОСКОПИЯ - Методы исследования вирусов
Методы исследования, применяемые в вирусологии отличаются значительной сложностью, что связано прежде всего с абсолютным внутриклеточным паразитизмом...
-
Методы биологических исследований - Аналогия и моделирование в биологических исследованиях
Когда мы говорим о биологии, мы говорим о науке, которая занимается исследованием всего живого. Все живые существа, включая ареал их обитания, изучаются....
-
Биологическими маркерами принято считать устойчивые биохимические, физиологические, анатомические и иные признаки организмов, варьирующие в норме в...
-
В целях повышения эффективности стоматологического ортопедического лечения челюстно-лицевых больных стоит острая необходимость исследования микрофлоры...
-
Общенаучные методы исследования - Методология научного исследования в естествознании
Процесс познания как основа любого научного исследования представляет собой сложный диалектический процесс постепенного воспроизведения в сознании...
-
Методы исследования Испытуемым на первом этапе было предложено ответить на вопросы о заинтересованности в психотерапии: - Хотите ли Вы обратиться к...
-
Методы исследования, Приготовление гистологического препарата - Гистология, цитология и эмбриология
Методы исследования в гистологии включают приготовление гистологических препаратов с последующим их изучением с помощью светового или электронного...
-
Два метода лечения - Основы аюрведы
Целители аюрведы имеют в своем распоряжении и применяют многие препараты и приемы, звуки, запахи, пищу, специи, цвета, минералы, лекарства и драгоценные...
-
Математика представляет собой науку, расположенную как бы на границах естествознания. Вследствие этого ее иногда рассматривают в рамках концепций...
-
Статистические методы - Методы исследования популяции человека
Статистика Нея На основании данных о численностях фенотипов рассчитывают частоты соответствующих аллелей всех исследованных полиморфных систем, величину...
-
Основной обмен. Под основным обменом (ОО) понимают минимальный уровень энергозатрат, необходимых для поддержания жизнедеятельности организма в условиях...
-
Род Amanita Fr. включает в себя несколько чрезвычайно токсичных видов, представляющих серьезную и в ряде случаев смертельную опасность для человека....
-
6.1 манифестная форма (на ЭКГ признаки предвозбуждения желудочков в виде дельта-волны) 6.2 преходящая форма (эпизоды ЭКГ, на которых регистрируются...
-
Инструментальные методы исследования - Оценки функционального состояния почек
Ультразвуковое исследование (УЗИ) органов мочевой системы Позволяет оценить размеры, положение, форму, структуру и функциональное состояние почек и...
-
Ионизирующее излучение объединяет в себе радиоактивные излучения ( б, в, г - лучи), жесткое рентгеновское излучение, а также поток протонов и нейтронов....
-
Аденозинтрифосфорная кислота (АТФ) состоит из органического основания аденина (I), углевода рибозы (II) и трех остатков фосфорной кислоты (III)....
-
ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ - Анатомия, конспект лекций
Характеризуя обмен веществ, следует: - подчеркнуть, что обмен веществ и энергии - это одно из наиболее существенных свойств жизни; - дать определение...
-
Программа исследования Исследование проводилось в три этапа. На первом этапе проводился сбор и обработка информации. На втором этапе проводился анализ...
-
Понятие "стресс-теста" в кардиологии включает в себя оценку функционального резерва и состояния сердечно-сосудистой системы при выполнении различных...
-
Материал для исследования следует брать по возможности до начала химиотерапии и лучше во время вскрытия или дренирования гнойного очага. Особенно...
Методы исследования обмена веществ - Основы биоэнергетики