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实验发现:饱食和饥饿对肝糖原含量有何影响

【摘要】:当动物饱食后,为防止血糖浓度过高,肝糖原合成增强,储备糖;饥饿时,为防止血糖浓度下降,肝糖原分解,释出葡萄糖。血糖浓度的恒定受激素信号的调节控制,如肾上腺素和胰岛素是作用相拮抗的两种激素,通过一系列酶促机制,调节血糖,影响肝糖原的含量;肾上腺素加速糖原分解,使血糖水平升高;胰岛素则促进糖原合成,是体内唯一的降低血糖的激素。

【实验目的】

1.实验验证影响肝糖原含量的几种因素。

2.学习肝糖原的定量测定方法。

【实验原理】

肝脏是哺乳动物调节血糖浓度最重要的器官,对血糖浓度的变化很敏感。当动物饱食后,为防止血糖浓度过高,肝糖原合成增强,储备糖;饥饿时,为防止血糖浓度下降,肝糖原分解,释出葡萄糖。血糖浓度的恒定受激素信号的调节控制,如肾上腺素和胰岛素是作用相拮抗的两种激素,通过一系列酶促机制,调节血糖,影响肝糖原的含量;肾上腺素加速糖原分解,使血糖水平升高;胰岛素则促进糖原合成,是体内唯一的降低血糖的激素。

糖原是一种高分子化合物,微溶于水,无还原性。提取肝糖原是利用三氯乙酸破坏肝组织中的酶,使肝组织中的蛋白质沉淀,而糖原仍留在溶液中。加热时,糖原被酸水解为葡萄糖。蒽酮试剂中的浓硫酸可使糖原水解的葡萄糖进一步脱水生成糖醛衍生物,后者和蒽酮作用,形成的蓝绿色物质在620nm处有最大吸收值,可与同法处理的葡萄糖标准液比色进行肝糖原含量测定。

【试剂与器材】

1.试剂

(1)5%(质量浓度)三氯乙酸。

(2)0.9%(质量浓度)生理盐水。

(3)葡萄糖标准液 含纯葡萄糖0.1mg/mL。

(4)肾上腺素 将0.1%(质量浓度)肾上腺素注射液用生理盐水准确稀释50倍,使其浓度为20μg/mL。

(5)胰岛素 将市售胰岛素用生理盐水稀释至0.1U/mL。

(6)蒽酮试剂 取蒽酮2g溶于1000mL80%(体积分数)硫酸中,当日配制使用。

2.器材

可见光分光光度计;玻璃匀浆器;注射器;50mL容量瓶;剪刀;小漏斗;滤纸;白瓷盘;小白鼠(成年鼠,体重30g左右);镊子。

【操作方法】

1.处理动物

将成年小白鼠(30g左右)分为4组,3组饲喂(饱食),1组禁食(至实验时应禁食18~24h)。实验前0.5~1h取2只饱食小白鼠,1只腹腔注射肾上腺素15μg,另1只注射胰岛素0.05~0.1U。(www.chuimin.cn)

2.制备肝匀浆

将4只小白鼠(饱食、饥饿、注射肾上腺素、注射胰岛素)在白瓷盘中断头处死,取肝脏,用生理盐水冲洗并用滤纸吸干,分别称取0.5g(或1g),置组织匀浆器中,加入5%三氯乙酸3mL,匀浆。

3.水解糖原

将匀浆液分别转入4支试管中,沸水浴煮沸15min,使肝糖原水解,水解液冷却后,分别过滤于4只50mL容量瓶中,以无离子水定容。

4.显色定量

取试管6支,编号,按表3-30中加入试剂,分别读出各测定管及标准管的A620值。

表3-30 肝糖原水解液的显色

5.计算结果

按公式:

肝糖原质量(g)=A/A×(1/1.11)

计算出100g肝脏所含肝糖原的克数。

注:1.11为转换系数,葡萄糖的相对分子质量为180,糖原中葡萄糖残基为162,葡萄糖转换成糖原需除以1.11。

【要点提示】

1.不要戏弄动物,否则影响血糖,以致影响肝糖原含量。

2.肝脏离体后,肝糖原会迅速分解,故在杀死动物后,所得肝脏须迅速用三氯乙酸溶液处理。

【思考题】

1.肝糖原含量的动态变化对维持血糖水平有何意义?

2.肾上胰素、胰岛素调节血糖水平的机制是什么?