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课改案例学生版修改
《生物化学》
课程教学模式改革问题与案例
负责人：
刘丽华
二○一二年二月
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3×1014/L，白细胞总数6×109/L，白细胞分类正常。
网织红细胞计数0.12；血清铁21μmol/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？
2．HbS与HbA的一级结构有什么区别？
3．HbS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。
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（CreutzfeldJakobdisease,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基因发生了C631→T631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C631→T631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：
①在代谢调节上起着重要的作用；②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，用于解释发育过程中阶段特有的代谢特征；③同工酶谱的改变有助于对疾病的诊断；④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3-1
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：
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3-2
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，白细胞计数:
13.6×109/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：
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3-3
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：
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：
RBC1.98×1012/L，Hb53g/L，血清总胆红素85.5μmol/L，结合胆红素13.7μmol/L，未结合胆红素71.8μmol/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、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NADPH＋H+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，NADPH＋H+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、多饮，每日饮水量达2暖瓶（约4000ml）。
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300g～350g，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。
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）2～3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5-1
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℃，脉搏108次/分，血压9.2/5.7kPa（69/43mmHg），呼吸21次/分。
双侧瞳孔等大等圆。
双肺呼吸音粗，右肺可闻及湿罗音。
辅助检查
血糖45.72mmol/L（空腹血糖参考值为3.0～6.0mmol/L），β-羟丁酸11.2mmol/L（参考值＜0.25mmol/L），乙酰乙酸4.6mmol/L（参考值0.01~0.18mmol/L），二氧化碳结合力16.5mmol/L（参考值24~28mol/L），血肌酐355.42mol/L（参考值40~97mol/L），尿素氮28.1mmol/L（参考值1.7~8.3mmol/L），K+5.65mmol/L（参考值3.5~5.5mmol/L），Cl-91.2mmol/L（参考值96~111mmol/L）。
血白细胞16.22×109/L[参考值（4~10）×109/L]，中性粒细胞97.21％。
动脉血气分析：
pH7.096（参考值7.35~7.45），CO2分压4.4kPa（33.1mmHg，参考值5.3kPa/40mmHg），O2分压5.7kPa（43mmHg，参考值7.5kPa/60mmHg），碱剩余–18.7mmol/L（参考值±3mmol/L），HCO3-10.2mmol/L（参考值24mmol/L）。
尿淀粉酶正常。
尿常规：
尿酮体（+++），尿糖（++++）。
初步诊断：
糖尿病酮症酸中毒，糖尿病高渗性昏迷，1型糖尿病，肺部感染。
问题讨论：
1.如何诊断酮症酸中毒？
2.酮症酸中毒发生的生化机制是怎样的？
3.联系酮症酸中毒的发生机制，拟定治疗方案。
案例5-2
患者，男性，36岁，发现血压高6年，反复胸闷、气短1月余入院。
现病史：
患者于6年前发现“血压高”，并出现胸闷，偶发于晚间睡眠时，坐起后缓解，血压24/18.7kPa（180/140mmHg），予以“福辛普利”降压治疗。
此后患者坚持服用降压药，测血压最高为18.7/13.3kPa（140/100mmHg）。
1月前，患者开始出现活动后感胸闷、气短，休息后缓解，无黑矇、晕厥。
既往史：
2年前在当地医院发现“血脂高”。
家族史：
父亲已故，生前患有“冠心病”；母亲患有“高血压病，高血脂”。
查体：
体温36.8℃，血压20.7/13.3kPa（155/100mmHg），呼吸17次/min。
眼睑米粒状黄色瘤。
神清语明，口唇红润，颈静脉无怒张，双肺呼吸音清晰，未闻及干湿啰音及胸膜摩擦音；心界无扩大，心率75次/分，律齐，心音有力，A2＞P2，各瓣膜听诊区未闻及杂音，无额外心音及心包摩擦音；腹部平坦，肝脾肋下未及；双下肢无水肿。
辅助检查及临床诊断
生化检查：
总胆固醇（TC）17.19mmol/L（参考值3.3~5.7mmol/L），低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）10.07mmol/L（参考值2.1~3.6mmol/L），高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）0.91mmol/L（参考值≥1.0mmol/L），三酰甘油（TG）3.33mmol/L（参考值0.45~1.70mmol/L）。
肾功、餐后2小时血糖、大便常规、尿常规均正常。
心电图示：
大致正常心电图。
胸片示：
心、肺未见确切异常。
超声心动图示：
1.左房增大；2.二尖瓣、三尖瓣轻度返流；3.左室舒张早期弛张功能降低；4.右室舒张早期弛张功能降低；5.室间隔基底部增厚。
冠状动脉CTA示：
右冠优势型，右冠近段及左冠前降支近段钙化，左冠前降支近段软斑，管腔狭窄。
冠脉造影检查示：
前降支近中段中重度狭窄；右冠脉近段轻度狭窄。
临床初步诊断：
冠心病，不稳定心绞痛，家族性高胆固醇血症
问题讨论：
1.引起家族性高胆固醇血症的因素有哪些？
2.如何从生化角度解释和诊断家族性高胆固醇血症？
3.如何对家族性高胆固醇血症进行治疗？
第六章生物氧化
问题与知识链接
电子传递影响因素与作用机制
一氧化碳中毒的机制与预防
案例：
案例6-1：
陈××，53岁，因神志不清约1小时入院。
患者于约1小时前被人发现平卧于床上，不省人事。
其房内用煤炉取暖，炉盖未封，室内煤炭气味较浓烈，疑为煤气中毒，开窗通风后未见明显好转，为诊治急来我院。
患者自发病以来未进饮食，大小便未见明显异常。
体格检查：
T37.6℃，P94次/分，R22次/分，Bp16/13.3kPa（120/100）mmHg。
中年女性，浅昏迷状态，查体不合作。
口唇粘膜呈樱桃红色，其余皮肤粘膜未见明显异常。
全身浅表淋巴结未粗，未触及肿大。
双眼睑无浮肿，巩膜无黄染，双瞳孔等大同圆，直径约3mm，对光反应灵敏。
耳鼻外形正，无异常分泌物。
咽无充血。
颈部无抵抗感，气管居中。
双肺呼吸音及干湿啰音。
心率P94次/分，律齐，未闻及杂音。
腹平软，无压痛及反跳痛，肝脾肋下未及，移动性浊音阴性。
肛门、外生殖器未见异常。
脊柱四肢无畸形，活动自如。
生理反射存在，病理反射未引出。
辅助检查：
1．碳氧血红蛋白（HbCO）测定：
HbCO＞50％
2．动脉血气分析动脉血氧分压（PaO2）、氧饱和度（SatO2）、动脉血二氧化碳分压（PaCO2）下降，碱丢失（BE负值增大）
3．血常规：
WBC1.02×1010/L,N80.6%;RBC4.25×1012/L;Hb148g/L
4．血生化：
Na+144.6mmol/L;K+4.39mmol/L;Clˉ110.9mmol/L;Ca2+2.38mmol/L;BUN4.81mmol/L;无机磷1.4mmol/L；
5．心肌酶：
AST116.2U/L;LD477.2U/L;HBDH317.3U/L;CK7470.4U/L;CK-MB351.5U/L
6．脑电图示广泛异常改变。
问题讨论：
煤气中毒的生化机制？
第七章氨基酸代谢
问题与知识链接
蛋白质的营养价值
蛋白质与健康饮食
白化病的发病机制
苯丙酮酸尿症的发病机制
讨论：
科学减肥方法
案例：
案例7-1
患者，女性，47岁，农民。
因反复发作性昏迷半年，今发病7h入院。
患者于某年6月12日凌晨5时出现意识丧失，来院看病。
体检：
中度昏迷，稍偏瘦，皮肤偏黑，肝未触及，无瘫痪征，心电监测无异常。
作头颅CT检查无异常。
立即使用甘露醇250ml静脉滴注及输液，约3h后患者清醒。
醒后检查其记忆力、判断力、计算力等均正常。
追问病史，患者来自血吸虫病疫区，3年前因脾脏肿大行脾切除；每次发病前均有进食高蛋白食物史但未引起重视，本次发病前在亲戚家中进食鸡蛋2个，烤鸭约300克以及少量猪肉等。
肝功能检查结果：
血氨150μmol/L,血清清蛋白38.2g/L，球蛋白27.4g/L，A/G比值1.4∶1,总胆红素15.2μmol/L,ALT135U/L，AST45U/L。
B超检查示血吸虫性肝纤维化。
问题讨论：
1.患者进食高蛋白食物与肝性脑病发病的关系如何？
2.该病的发病机制是什么？
3.从生化角度探讨对肝昏迷治疗的原则。
案例7-2
患儿王某，男，7岁，就诊时其母代述：
患儿出生时未见异常，一周岁后发现有生长发育迟缓、随着年龄的增大，智力发育明显低于同龄人，生长迟缓、多动，毛发浅淡色，身上有特殊的发霉样气味。
尿液三氯化铁试验立即呈现绿色反应，二硝基苯肼试验呈黄色沉淀。
问题讨论：
1.该病初步诊断是什么？
2.该病的防治原则有哪些？
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