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1、 生物化学课程教学模式改革问题与案例课程教学模式改革问题与案例负责人：刘丽华负责人：刘丽华二二一二年二月一二年二月 绍兴文理学院课程教学模式改革绍兴文理学院课程教学模式改革第一章 蛋白质的结构与功能问题与知识链接：分子病的概念与蛋白质的结构假奶粉事件、毒奶粉事件的原因与蛋白质含量的关系知识拓展三聚氰胺（Melamine） （化学式：C3H6N6） ，俗称密胺、蛋白精，是一种三嗪类含氮杂环有机化合物，IUPAC 命名为“1,3,5-三嗪-2,4,6-三氨基” ，常被用作化工原料。三聚氰胺性状为纯白色单斜晶体，几乎无味，微溶于水，可溶于甲醇、甲醛、乙酸、热乙二醇、甘油、吡啶等，对身体有害。食品工业
2、中常用凯氏定氮法测定食品中的氮，从而推算食品中蛋白质的含量。由于三聚氰胺分子中含有 6 个非蛋白氮，当三聚氰胺被掺入食品时，待测样品可被测得较高的氮含量，从而推算出较高的蛋白质含量。三聚氰胺进入人体后，发生取代反应(水解)，生成三聚氰酸，三聚氰酸和三聚氰胺形成大的网状结构，造成结石。2008 年在我国发生的“三鹿奶粉中毒事件”就是利用上述原理，用非蛋白氮冒充蛋白氮，以增加奶粉中蛋白质的被测含量，造成大量婴幼儿发生肾结石。遗传病与先天性疾病的概念区别讨论：蛋白质变性的应用案例： 案例 2-1患者，女性，16 岁。因发热、间歇性上下肢关节疼痛 3 月余就诊。体格检查：体温 38.5，贫血貌，轻度黄
3、疸，肝、脾略肿大。实验室检查：血红蛋白80g/L，血细胞比容 9.5%，红细胞总数 31014/L，白细胞总数 6109/L，白细胞分类正常。网织红细胞计数 0.12；血清铁 21mol/L，次亚硫酸氢钠试验阳性；Hb 电泳产生一条带，所带正电荷较正常 HbA 多，与 HbS 同一部位。红细胞形态：镰型。患者呈现明显的贫血症状（红细胞缺乏） 、严重感染以及重要器官损伤。诊断：镰状红细胞贫血。问题讨论1镰状红细胞贫血患者的细胞学特征是什么？2HbS 与 HbA 的一级结构有什么区别？3HbS 结构的变化对其功能有什么影响？案例 2-2患者，男性，42 岁。因进行性痴呆、间歇性肌阵挛发作半年入院。
4、体格检查：反应迟钝，言语较少，理解力差，计算力下降；腱反射亢进，肌力 3 级，水平眼震，闭目难立征阳性。实验室检查：脑脊液(CSF)蛋白 0.6g/L；脑电图示弥漫性异常；头颅磁共振(MRI)提示：脑萎缩。入院后经氯硝安定，巴氯芬(baclofen)治疗，肌阵挛有所减轻，但痴呆症状无明显好转，且语言障碍加剧，一月后患者出现昏迷，半年后死亡。经家属同意对死者进行尸检，行脑组织切片后，发现空泡、淀粉样斑块，胶质细胞增生，神经细胞丢失；免疫组织化学染色检查 PrPsc阳性，确诊为克雅病(CreutzfeldJakob disease, CJD)。问题讨论1克雅病是由什么原因引起的？2朊蛋白变构以后有
5、什么特征？3朊蛋白的变化对其功能有什么影响？第二章 核酸的化学问题与知识链接：基因中心法则信号转导分子杂交与探针技术的原理应用亲子鉴定病毒性肝炎的诊断方法案例：案例 2-1患儿，女性，1 岁 8 个月，出生后 20 天右下睑出现片状红斑，4 个月时颜面出现多数浮肿性红斑，起水疱，破溃，结痂。眼流泪，分泌物增多。5 个月时面部、肩部、前臂伸侧出现多数黑褐色斑点。患儿经常被其父母抱到户外晒太阳，以防得佝偻病。而面部及前臂皮肤暴露部分斑块扩大，近 10 天上述症状进行性加重。家族史：患儿家族其他人无相同疾病。体检：患儿体温、呼吸、一般情况尚可，发育与同龄儿童相仿，未发现明显的耳、眼及神经系统症状。皮
6、肤干燥。面、肩、前臂皮肤日光暴露部分可见深浅不一的黑褐色斑片及色素脱失斑，伴毛细血管扩张，无萎缩性瘢痕。下唇可见少数米粒大小黑斑。临床初步诊断：着色性干皮病（XP）？问题讨论：1如何确诊着色性干皮病，实验室还需做哪些检查？2着色性干皮病的发病机制及治疗原则。XP 是一种常染色体隐性遗传病。尽管家族中其他人无相同疾病，首先追问家族史，得知患儿父母在上五代前有血缘关系。通过采集患儿及其父母亲和一些亲属血样共 10 份，检测着色性干皮病家系中 XPA、XPB、XPC、XPF、XPG 等基因是否突变。实验室通过 DNA 测序及限制性片段长度多态性(RFLP)分析，结果证实其父母皆为杂合子。患儿 XPA
7、 基因发生了 C631T631 的点突变。患儿被确诊为着色性干皮病。患儿经常于户外晒太阳，皮肤日光暴露部分因紫外线照射而易诱发细胞内DNA 链的嘧啶二聚体形成。但患儿因 XPA 基因突变导致其机体 DNA 切除修复系统缺陷，因而不能切除嘧啶二聚体造成的 DNA 损伤，故其皮肤和眼对于日光敏感，易发生色素沉着或脱失、萎缩、甚至癌变。XP 发生的分子机制源于碱基错配所致。患儿 XPA 基因第 5 外显子上发生C631T631 的碱基转换，使第 211 位氨基酸由精氨酸突变为终止密码子，导致XPA 基因编码 XPA 蛋白提前终止，在 C 端缺失了 63 个氨基酸，从而丧失了 XPA蛋白的功能。XPA
8、 蛋白的功能参与 DNA 的切除修复，XPA 基因突变致使 XPA 蛋白功能缺陷时，直接导致细胞内 DNA 损伤的修复障碍，临床以光暴露部位色素增加和角化及癌变为特征。目前对于 XP 的治疗尚无有效方法，主要对症方法缓解病情：如避免紫外线照射，避免肿瘤致病因子刺激，对皮肤癌变和眼疾可利用手术对症治疗；因核酸内切酶异常可采用 T4 内切酶治疗。第三章 酶问题与知识链接：酶与医学的关系讨论：同工酶的临床应用：同工酶广泛存在于生物界。其生理及临床意义在于：在代谢调节上起着重要的作用；同工酶的存在能满足某些组织或某一发育阶段代谢转换的特殊需要，提供了对不同组织和不同发育阶段代谢转换的独特调节方式，用于
9、解释发育过程中阶段特有的代谢特征；同工酶谱的改变有助于对疾病的诊断；同工酶可以作为遗传标，已广泛用于遗传分析的研究，农业上同工酶分析法已用于优势杂交组织的预测。吃馒头时多嚼一会儿，就会感到甜味？医生常用多酶片给病人治疗消化不良的依据是什么？磺胺类药物作用的原理？案例： 案例案例 3-13-1 患者，女性， 45 岁，因与家人争吵自服敌百虫约 100ml。服毒后自觉头晕、恶心，并伴有呕吐，呕吐物有刺鼻农药味。服药后家属即发现，立即到当地医院就诊，洗胃 10,000ml 后，予阿托品 5ml 静推，解磷定 2g 肌注后，病情无好转。渐出现神志不清，呼之不应，刺激反应差，于凌晨服药后 5 小时转入某
10、医学院附属医院。经辅助检查诊断为有机磷中毒，立即予以催吐洗胃，硫酸镁导泻，阿托品、解磷定静注，反复给药补液、利尿等对症支持治疗。问题讨论：问题讨论：1有机磷中毒的生化机制是什么？ 2有机磷化合物对酶的抑制作用属于哪种类型？有何特点？3解磷定解毒的生化机制是什么？4. 催吐洗胃，硫酸镁导泻，阿托品、解磷定静注，反复给药补液、利尿等对症治疗的根据是什么？案例案例 3-23-2患者，男性，28 岁；主诉：因中上腹痛伴恶心呕吐 5 天收住入院。病史：患者 5 天前出现中上腹痛,为持续性隐痛,尚能忍受，偶有腰背部痛，伴呕吐 2次，呕吐物为胃内容物， 3 天前于当地医院就诊，查尿淀粉酶 748U/L，白细
11、胞计数:13.6109/L, N:0.762 .给予“氯唑西林针，奈替米星针，山莨菪碱针”治疗，但病情未见明显好转，转院诊治，拟“急性胰腺炎”收住入院。治疗过程：治疗予：左旋氧氟沙星、甲硝唑、氨曲南抗炎， “奥曲肽”抑制胰液分泌，“卫可安”制酸， “雪乐通”活血及营养支持治疗。治疗后患者体温下降、腹痛缓解，进食半流质后未诉不适。问题讨论：问题讨论：1. 胰腺产生哪些消化酶？这些酶以何种形式分泌、储存和运输？2. 急性胰腺炎的主要生化机制是什么？案例案例 3-33-3患者，男，29 岁 建筑工人。工地劳动时突发胸痛，疼痛程度中等，仍坚持工作一天后，疼痛更明显，特别在呼吸时感到剧痛，并有紧缩感横绕
12、前胸壁。医院就诊查：心电、胸透检查阴性，血浆乳酸脱氢酶升高 400IU/L，并持续升高到住院第 4 天。其他检查项目均正常。诊断结果;肌肉损伤。问题讨论：问题讨论：1. 乳酸脱氢酶催化什么反应？2. 为什么肌肉损伤后血浆乳酸脱氢酶会升高？3. 正常血清中 LD 同工酶有多少种？在所有疾病时 LD 的各种同工酶是否同样地成比例升高？为什么？第四章 糖代谢问题与知识链接：血糖及其调节糖尿病高血糖低血糖案例：案例 4-1患儿，男，2 岁，因面色苍白伴血尿 2 天入院。2 天前患儿食新鲜蚕豆后，次日出现发烧、恶心、呕吐，排浓茶色尿，面色苍白渐渐加重。追问病史，其母曾有类似病史。体检：体温 38，脉搏
13、148 次/分，呼吸 38 次/分，血压10.67/8kPa,呼吸急促，神清，萎靡，面色苍白，皮肤及巩膜黄染。睑结膜及口唇苍白，咽不红，心、肺无异常，肝肿大，脾无触及，双肾区无叩击痛，神经系统无异常。实验室检查：RBC 1.981012/L，Hb 53g/L，血清总胆红素85.5mol/L，结合胆红素 13.7mol/L，未结合胆红素 71.8mol/L，肾功能正常。尿蛋白（+） ，潜血（+） ，尿胆红素（-） ，尿胆素原（+） ，尿镜下未见红细胞。问题讨论：1该病初步诊断是什么？还需进行何种检测项目可以确诊？2该病的发病机制如何？案例 4-1 案例分析： 某些具有氧化作用的外源性物质（如蚕豆
14、、抗疟药、磺胺药等） ，可使机体产生较多的 H2O2。正常人由于 G6PD 活性正常，服用蚕豆或药物时，可使磷酸戊糖途径增强，生成较多 NADPHH+导致 GSH 增加，这样可及时清除对红细胞有破坏作用的 H2O2，不会出现溶血。但遗传性 GDPD 缺乏者，其磷酸戊糖途径不能正常进行，NADPHH+缺乏或不足，致 GSH 生成量减少，由于平时机体产生的 H2O2等物质并不多，因此不会发病，与正常人无异。但当服用蚕豆或药物时，机体中的 GSH 不能及时清除产生的 H2O2，后者可破坏患者红细胞膜而发生溶血，从而诱发急性溶血性贫血。案例 4-2某男，59 岁，已婚，厨师。于 4 个月前开始自觉口渴
15、、多饮，每日饮水量达 2 暖瓶(约 4 000ml)。多尿，每日 10 余次，每次尿量均较多。不伴尿急、尿痛及血尿，昼夜尿量无明显差异。无明显多食，日进主食约 300g350g，也无饥饿感。当时未注意，也未检查治疗；近 1 个月来上述症状明显加重，并出现严重乏力、消瘦，体重较前减轻约 10kg，不能从事正常工作，故前来就诊。体格检查：体温 36.2，脉搏 89 次/min，呼吸 20 次/min，血压 16/10.7kPa。一般状态尚可，神志清楚，消瘦体质，自动体位。皮肤弹性佳。双眼球无突出及凹陷。甲状腺未触及。双肺呼吸音清，未听到干湿性啰音。心率 89 次/min，心律齐，未听到病理性杂音。
16、腹软，无压痛，肝脾末触及，移动性浊音阴性。双肾区无叩击痛。双下肢无水肿。实验室检查：尿常规：糖(+)，酮体(-)，蛋白(-)，隐血(-)，尿比重1.020。尿沉渣镜检白细胞(WBC)23 个/HP。空腹血糖 7.0mmol/L。问题讨论：1初步考虑该患者为何种疾病?其诊断依据是什么?2为了确诊还应进一步做哪些检查?预计结果如何?3出现糖尿病典型症状的机制是什么。第五章 脂类代谢问题与知识链接：脂肪肝的成因。糖血脂高胆固醇血症脂溶性维生素与脂类消化吸收的关系，体内分布特点。案例：案例案例 5-15-1 患者，42岁，因“烦渴、多饮、消瘦12年，咳嗽3天，伴意识模糊1天”入院。患者既往曾有糖尿病病史12年，院外一直予以胰岛素治疗，血糖控制情况不详。3天前受凉后出现咳嗽，未治疗。1天前出现意识障碍，呼之不应，可简单表示“想饮水”等动作，家属发现其呼吸急促，并有“烂苹果味”，无大便失禁、呕吐、抽搐、肢体偏瘫。体格检查：重度脱水貌，浅昏迷，呼气带有烂苹果味。体温36.8，脉
