ЯМС биологическое окисление 2 - Учебно

Министерство здравоохранения Республики
Узбекистан
Центр развития медицинского образования
Ташкентская медицинская академия
«УТВЕРЖДАЮ»
Проректор по учебной части ТМА
профессор _________ О. Р. Тешаев
«____» ______________ 2012 г.
Кафедра: БИОРГАНИЧЕСКАЯ И БИОЛОГИЧЕСКАЯ
ХИМИЯ
Предмет: БИОЛОГИЧЕСКАЯ ХИМИЯ
ТЕМА:
ОКИСЛИТЕЛЬНОЕ ФОСФОРИЛИРОВАНИЕ. РЕГУЛЯЦИЯ БИОЛОГИЧЕСКОГО
ОКИСЛЕНИЯ
ЕДИНАЯ МЕТОДИЧЕСКАЯ СИСТЕМА
(учебно-методическая разработка для преподавателей и
студентов)
Ташкент – 2012 г.
Составители: профессор Ф.Х. Иноятова
Рецензенты: профессор Н.М. Юлдашев – зав.кафедрой
биоорганической и биологической химии
ТашПМИ;
профессор А.А. Ходжиметов – профессор кафедры
биоорганической и биологической химии
Методическая разработка утверждена
ЦМК ТМА по медико-биологическим
проблемам “_11_” мая_2012 года,
Протокол № 8
ТЕМА: БИОЛОГИЧЕСКОЕ ОКИСЛЕНИЕ
Технологическая карта учебного процесса
Продолжительность занятия: 4 часа
Место проведения занятия
Количество студентов в группе: 10-15
Комнаты для практических и лабораторных
заняний
кафедры
биоорганической
и
биологической химии.
Структура учебного процесса
1. Введение.
План практических занятий.
2. Теоретическая часть.
3. Практическая часть.
- Количественное
определение
макроэргических соединений мышц креатинфосфата (раб.65).
- Алгоритм практических навыков.
4. Аналитическая часть.
- Ситуационные задачи
- Контрольные тесты
- Обучающе-контролирующие игры
 Основная цель учебного процесса:
 1.Фосфорилирование АДФ (субстратное и окислительного фосфорилирование).
 2.Механизм окислительного фосфорилирования.
 3.Дыхательный контроль.
 4.Ингибиторы дыхательной цепи и разобщители окисления и фосфорилирования.
 5.Микросомальное окисление.
 6. Особенности энергетического обмена в детском возрасте.
 7. Особенности микросомального окисления в детском возрасте.
Педогогические задачи:
Результаты учебной деятельности:
Дать
понятие
о способах 
Последовательно раскрыть значение
фосфорилирования АДФ;
различных способов образования АТФ для
Сформулировать представление будущего врача общей практики.
о
механизме
окислительного 
Знать строение и свойства ингибиторов
фосфорилирования;
тканевого
дыхания
и
разобщителей
Дать
представление
об окислительного фосфорилирования, роль их в
ингибиторах ферментов дыхательной развитии патологических процессов.
цепи митохондрий и разобщителях 
Раскрыть связь нарушений обмена
окислительного фосфорилирования;
энергии и биологического окисления в
Дать
представлении
о развитии патологических состояний.
микросомальном окислении и его 
Последовательно раскрыть значение
значении в медицине;
микросомального окисления в обезвреживании
Правильное и рациональное ксенобиотиков.
получение информации по данной 
Развивают
навык
самостоятельного
проблеме;
принятия
решения
при
исследовании
Правильный
выбор митохондриального
и
микросомального
практических навыков и их анализ;
окисления.
Создание
алгоритма
по Студет должен уметь:
изучению
митохондриального
и ∙ в лабораторных условиях самостоятельно
микросомального окисления и развития выполнить количественное определение
практических навыков.
макроэргических соединений мышц креатинфосфата (раб.65).
Методы обучения
Дискуссия, беседа, видеопросмотр, обучающая
игра – “Пчелиный улий”
Формы
организации
учебной Индивидуальная работа, работа в группах,
деятельности
коллективная.
Средства обучения
Учебные
пособия,
учебные
материалы,
реактивы
и
оборудования,
слайдовые
презентации,
раздаточные
материалы,
стандартные
шаги
по
выполнению
практических навыков, работа в интернет
сайтах медицины, маркеры, скотч, флипчарт.
Способы и средства обратной связи
Наблюдение, блиц опрос, тестирование,
презентация, оценка
2. Мотивация занятия:
За время занятия студенты получат знания об энергетическом обмене,
окислительном фосфорилировании и биологическом окислении и ферментах,
участвующих в этих процессах. Получат информацию о том, что
биологическое окисление протекает в митохондриях, за счёт окисления
субстратов и при этом образуется АТФ, которая используется на выполнение
работы(электрической, механической и т.п.) клетками организма.
3. Межпредметные и внутрипредметные связи:
Для более глубокого понимания биохимии необходимы знания, полученные
по биоорганичесокй химии, гистологии, биологии. Изучение биохимии
поможет будущему врачу общей практики всесторонне понять такие
предметы, как патологическая физиология, фармакология, терапия,
инфекционные болезни, стоматология.
4. Содержание занятия:
4.1. Теоретическая часть
Окисление метаболитов протекает с участием кислорода (аэробное
окисление) и без участия кислорода (анаэробное окисление). В каждом из
них выделяется энергия. Она может аккумулироваться в виде АТФ или
рассеиваться в виде тепла. Синтез АТФ протекает как путем окислительного
фосфорилиривания, так и субстратным фосфорилированием. При этом к
молекуле АДФ происходит присоединение неорганического фосфата из
соединений, содержащих макроэргические связи или в результате окисления
кислорода. Поэтому различают 2 вида фосфорилирования: окислительное
фосфорилирование и субстратное фосфорилирование.
Окислительное фосфорилирование является основным генератором
энергии в клетке. Оно осуществляется дыхательной цепью внутренней
мембраны митохондрий. При переносе 2 пар протонов и электронов по
дыхательной цепи выделяется большое количество энергии (1,27 V.энергии).
Однако синтез АТФ происходит только в 3 местах, а остальное рассеивается
в виде тепла. Следует сказать, что для синтеза АТФ необходимо 7,3 ккал
энергии, при полном аэробном окисление глюкозы выделяется 686 ккал
энергии и образуются 38 молекул АТФ. Для синтеза 38 молекул АТФ
расходуется 277,4 ккал энергии, что составляет 40,4% от общей
выделившейся энергии. Остальные 60% энергии рассеивается в виде тепла и
участвует в поддержание терморегуляции организма. Образовавшийся АТФ
используется в следующих процессах: химические, механические,
пластические, активный транспорт, трансдегидрогеназные реакции и др.
Субстратное фосфорилирование не требует наличия мембраны и
протекает в цитозоле. Энергетическим материалом при этом являются
метаболиты, содержащие макроэргические связи: 1,3-дифосфоглицерат,
фосфоенолпируват, креатинфосфат, аргининфосфат и др. При субстратном
фосфорилирование синтезируется небольшое количество АТФ и он является
вспомогательным механизмом обеспечения клетки энергией. Например, при
анаэробном окисление глюкозы образуются 2 молекулы лактата и 4
молекулы АТФ, т.е. выделяется только 29,2 ккал энергия. В
филогенетическои отношение субстратное фосфорилирование зарождено
раньше и является более древним видом синтеза АТФ, так как в анаэробных
условиях он являлся основным источником энергии у простейших. Следует
сказать, что несмотря на низкий энергетический выход, он имеет важное
физиологическое значение, так как при различных патологических
состояниях, протекающих с развитием гипоксии, является основным
источником энергии.
Дыхательный контроль. Скорость дыхания митохондрий может
контролироваться концентрацией ADP. Зависимость скорости от
концентрации АДФ называется дыхательным контролем. Это объясняется
тем, что окисление и фосфорилирование жестко сопряжены. Энергия,
необходимая клетке для совершения работы, поставляется за счет гидролиза
АТР. Концентрация ADP при этом увеличивается; в результате создаются
условия для ускорения дыхания, что и ведет к восполнению запасов АТР.
Энергия, образующаяся при прохождении потока электронов по
дыхательной цепи, используется для сопряженного фосфорилирования ADP.
Эти два процесса взаимозависимы: окисление не может протекать в
отсутствии ADP. Соотношение окисления и фосфорилирования
определяется
коэффициентом
P/O
(количество
моль
фосфорилированного ADP на 1/2 моль кислорода) коэффициент Р/О
называется коэффициентом окислительного фосфорилирования и
зависит от точки вхождения восстановительных эквивалентов в цепь
транспорта электронов. Например Р/О=3, для субстратов, окисляемых
NAD-зависимой дегидрогеназой, так как в дыхательной цепи есть три
участка, где перенос электронов сопряжен с синтезом АТР. Не все субстраты
передают электроны и протоны на NAD, некоторые окисляются FADзависимыми дегидрогеназами, которые переносят протоны и электроны сразу
на убихинон, минуя первый комплекс. В этом случае Р/О=2. В
действительности коэффициент фосфорилирования всегда меньше
теоретической величины, потому что часть энергии, высвобождающейся при
транспорте электронов, расходуется не на синтез АТР, а для переноса
веществ через митохондриальную мембрану.
В сутки человек потребляет в среднем 27 моль кислорода. Основное его
количество (примерно 25 моль) используется в митохондриях в дыхательной
цепи. Следовательно, ежесуточно синтезируется 125 моль ATP или 62 кг (при
расчете использовали коэффициент Р/О=2,5, то есть среднее значение
коэффициента фосфорилирования). Масса всей АТР, содержащейся в
организме, составляет примерно 20-30 г. Следовательно, можно сделать
вывод, что каждая молекула АТР за сутки 2500 раз проходит процесс
гидролиза и синтеза, что и характеризует интенсивность обмена АТР.
Сопряжение работы дыхательной цепи с процессом синтеза АТР
Существование такого сопряжения доказывается тем, что можно
ингибировать образование АТР, не нарушая процесса транспорта электронов.
Это
достигается
добавлением
химических
веществ,
названных
разобщителями.
После
удаления
разобщителей
синтез
АТР
восстанавливается. Изучение механизма сопряжения дает ответ на основные
вопросы:
каким образом транспорт электронов служит источником энергии?
как эта энергия передается в реакцию ADP + Pi a АТР?
Существует несколько теории, объясняющих механизм сопряжения.
1. Согласно химической теории, в процессе переноса электронов по
дыхательной цепи выделяющаяся энергия аккумулируется в каком-то
промежуточном макроэргическом продукте, затем передается на ферменты и
на заключительном этапе переносится на АТФ. Однако, до сих пор
промежуточное соединение не выделено.
2. В 1964 году Бойер создал конформационную теорию. По мнению
Бойера,
процесс
окисления
и
фосфорилирования
протекает
конформационными изменениями ферментов-переносчиков. В 1970 году
Грин, исследуя энергизованные митохондрии электронно-микроскопически,
показал наличие колебательных движений вследствие изменения
конформации переносчиков электронов.
3. В 1961 году Митчелл предложил хемиосмотическую теорию, которая
в 1972 году В.П. Скулачевым была экспериментально подтверждена. Цепь
транспорта электронов функционирует как протонная (Н+)помпа,
осуществляя перенос протонов из матрикса через внутреннюю мембрану в
межмембранное пространство. Эндоэргический процесс выброса протонов из
матрикса возможен за счет экзоэргических окислительно-восстановительных
реакций дыхательной цепи. Перенос протонов приводит к возникновению
разности концентрации Н+ с двух сторон митохондриальной мембраны:
более высокая концентрация будет снаружи и более низкая - внутри.
Митохондрия в результате переходит в «энергизованное» состояние, так как
возникает градиент концентрации Н+ и одновременно разность
электрических потенциалов со знаком плюс на наружной поверхности.
Электрохимический потенциал способен совершать «полезную» работу,
он заставляет протоны двигаться в обратном направлении, но мембрана
непроницаема для них кроме отдельных участков, называемых протонными
каналами. Обратный перенос протонов в матрикс является экзоэргическим
процессом, высвобождающаяся при этом энергия используется на
фосфорилирование ADP. Эту реакцию катализирует фермент Н+-АТРсинтетаза, располагающаяся в области протонных каналов на внутренней
поверхности внутренней мембраны.
Сопряжение цепи транспорта электронов и фосфорилирования ADP
посредством протонного градиента. Структура компонентов комплекса I,
обеспечивающего функционирование «протонной помпы» при окислении
NADH.
АТФ-синтаза (Н+-АТФ-аза) — интегральный белок внутренней
мембраны митохондрий. Он расположен в непосредственной близости к
дыхательной цепи. АТФ-синтаза состоит из 2 белковых комплексов,
обозначаемых как F0 и F1.
Гидрофобный комплекс F0 погружён в мембрану. Он служит
основанием, которое фиксирует АТФ-синтазу в мембране. Комплекс F0
состоит из нескольких субъединиц, образующих канал, по которому протоны
переносятся в матрикс. Комплекс F1 выступает в митохондриальный
матрикс. Он состоит из 9 субъединиц (3а, 3β, γ, δ, ε). Субъединицы α и β (3
уложены попарно, образуя «головку»; между α и β (3-субъединицами
располагаются 3 активных центра, в которых происходит синтез АТФ; γ, δ, ε
субъединицы связывают комплекс F1 с F0.
Повышение концентрации протонов в межмембранном пространстве
активирует АТФ-синтазу. Электрохимический потенциал А|хН+ заставляет
протоны двигаться по каналу АТФ-синтазы в матрикс. Параллельно под
действием А|хН+ происходят конформационные изменения в парах α и β
субъединиц белка F1 в результате чего из АДФ и неорганического фосфата
образуется АТФ. Электрохимический потенциал, генерируемый в каждом из
3 пунктов сопряжения в ЦПЭ, используется для синтеза одной молекулы
АТФ.
Разобщение дыхания и фосфорилирования
Убедительные экспериментальные доказательства в пользу описанного
механизма сопряжения дыхания и фосфорилирования были получены с
помощью ионофоров. Молекулы этих веществ, как правило, липофильны и
способны переносить ионы через мембрану. Например, 2,4-динитрофенол
(протонофор) легко диффундирует через мембрану, в ионизированной и
неионизированной форме, перенося протоны в сторону их меньшей
концентрации в обход протонных каналов. Таким образом, 2,4-динитрофенол
уничтожает электрохимический потенциал, и синтез АТР становится
невозможным, хотя окисление субстратов при этом происходит. Энергия
дыхательной цепи в этом случае полностью рассеивается в виде теплоты.
Этим объясняется пирогенное действие разобщителей. Разобщающим
действием обладают гормон щитовидной железы - тироксин, а также
некоторые антибиотики, такие как валиномицин и грамицидин.
Разобшители окислительного фосфорилирования делятся на:
• - протонофоры (переносчики протонов через мембрану: жирные
кислоты, 2,4-динитрофенол, салицилаты, тироксин).
• - ионофоры: (повышающие перенос анионов и катионов: валиномицин,
нигерицин, грамицидин А).
Дополнительное образование теплоты может происходить при
разобщении дыхания и фосфорилирования. Разобщение окислительного
фосфорилирования может быть биологически полезным. Оно позволяет
генерировать тепло для поддержания температуры тела у
новоражденных в процессе адаптации к холоду.У новораждённых
туществует особая ткань,специализирующаяся на теплопродукции
посредством разобщения дыхания и фосфорилирования - бурый жир.
Бурый жир содержит много митохондрий. В мембране митохондрий
имеется большой избыток дыхательных ферментов по сравнению с
АТФ-синтазой.Около 10% всех белков приходится на так называемый
разобщающий белок (РБ-1)-термогенин. Бурый жир имеется только у
новорожденных.
Ингибиторы цепи транспорта электронов и окислительного
фосфорилирования.
Ингибиторы, блокирующие дыхательную цепь, действуют в
определенных местах, препятствуя работе дыхательных ферментов (KCN,
барбитураты, ротенон). Существуют также вещества, ингибирующие
окислительное фосфорилирование. Ингибиторы фосфорилирования (влияют
на синтез АТФ): дициклокарбодиимид блокирует перенос протонов через Fo;
олигомицин связывается с -полипептидом АТФ-синтетазы на участке
взаимодействия Fo с F1.
При многих патологических состояниях (анемия, высотная болезнь,
нарушение транспорта кислорода) наблюдается нарушение тканевого
дыхания и в клетке развивается энергетический дефицит. Это также может
развиваться при гиповитаминозах (витамин РР и В2), инфекционных
заболеваниях, интоксикациях и др.
Микросомальное окисление
Ксенобиотиками называются экзогенные и эндогенные чужеродные
соединения, не являющиеся для организма энергетическим и пластическим
субстратом. Они должны подвергаться обезвреживанию.
Обезвреживание ксенобиотиков осуществляется в печени при участие
специфических ферментов и протекает в 2 этапа.
Первый этап протекает в эндоплазматическом ретикулуме при участие
монооксигеназ и гидроксилаз, коферментами которых являются цитохром Р450, в5, гем и витамины. Цитохром Р-450 обладает широкой специфичностью
и поэтому состоит из нескольких изоформ, обладающих субстратной
специфичностью. Первые исследования в этой области были проведены в
1964 году японскими учеными Т. Omuza и S. Sato.
Различают 2 вида эндоплазматического ретикулума: шероховатый и
гладкий. Шероховатый эндоплазматический ретикулум участвует в синтезе
белков, гладкий – в обезвреживание ксенобиотиков (лекарственные средства,
токсины, некоторые эндогенные субстраты: холестерин, желчные кислоты,
ненасыщенные жирные кислоты, стероидные гормоны, простагландины).
Гладкий эндоплазматический ретикулум обладает НАДФН-цитохром Р-450редуктазной активностью и участвует в реакциях гидроксилирования.
Основными ферментами являются цитохром Р-450 и НАДФН-цитохром-Р450-редуктаза. Микросомальное окисление протекает в несколько реакций:
1. Взаимодействие цитохрома Р-450 (Fe3+) с субстратом (S) и
образование фермент-субстратного комплекса.
2. Восстановление Fe3+ в цитохроме Р-450 в Fe2+. Данная реакция
осуществляется при участие НАДФН-редуктазы и обеспечивает
присоединение к фермент-субстратному комплексу кислорода.
3. Один атом кислорода используется для окисления субстрата, а
другой участвует в образование воды. Fe2+ в цитохроме Р-450 вновь
становиться Fe3+.
4. Повышается растворимость субстрата, что облегчает его
метаболические превращения. Цитохром Р-450 отделяется от субстрата и
взаимодействует с другими молекулами.
Последовательность реакций микросомального окисления впервые была
установлена в 1971 году R. Estabook.
А
А-ОН
Основными поставщиками НАДФН2 для реакций микросомального
окисления
являются:
1)
изоцитратдегидрогеназа;
2)
глюкоза-6фосфатдегидрогеназа; 3) 6-фосфатглюконатдегидрогеназа.
В реакциях, протекающих с участием цитохрома Р-450 образуются
промежуточные или конечные токсичные продукты (Н2О2, ОН, О2-, СО и
др.). Обезвреживание их осуществляется локализованными в биомембранах
витаминами-антиоксидантами (А, Е, С и др.), микроэлементами,
блокирующими процессы свободно-радикального окисления (Zn, Cu, Ni, Se и
др.) и фосфолипидами.
Каталитическая активность цитохрома Р-450 регулируется 3 путями:
1.
Внутримолекулярные. Метаболиты, внедряясь в молекулу
цитохрома Р-450, изменяют специфическое сродство к субстрату.
2.
Межмолекулярные. Изменяя взаимосвязь цитохрома Р-450 с
цитохром Р-450 редуктазой (изменение активности данного фермента).
3.
Усиление синтеза цитохром Р-450 (индукция транскрипции гена
цитохрома Р-450). Данный способ регуляции широко применяется в
медицине, например, использование индукторов цитохрома Р-450:
фенобарбитал (люминал), зиксорин, бензонал в качестве лечебных средств.
Второй этап биотрансформации – процессы конъюгации. Процессы
конъюгации протекают с участием активных форм глюкуроновой и серной
кислот при наличие специфических трансфераз. Глюкуроновая кислота
образуется при окисление глюкоз. Она, взаимодействуя с УТФ, образует
УДФ-дифосфоглюкуронат (УДФГК). Серная кислота, взаимодействуя с
АТФ, образует фосфоаденозинфосфосульфат (ФАФС). Реакции конъюгации
можно рассмотреть на следующих примерах.
Путем конъюгации обезвреживаются продукты гниения аминокислот:
фенол, крезол, скатол и др. токсичные метаболиты. В молекулах
конъюгированных соединений увеличивается число гидрофилных
группировок, что способствует повышению их растворимости и облегчению
выведения их из организма. В толстом кишечнике, образованный из
триптофана скатол и индол, превращаются в индоксил и калиевую соль
индоксилсульфата и выводятся из организма. Определение количества
выводимого индикана свидетельствует о процессах гниения аминокислот в
кишечнике и детоксицирующей функции печени.
Различные лекарственные средства также подвергаются метаболизму.
Например: люминал (фенобарбитал) повергается окислению, затем
конъюгированию
и
выводится
из
организме
в
виде
оксифенобарбиталглюкуронида, ацетилсалициловая кислота деациллируется
и образует салицилат, который взаимодействует с УДФГК с образованием
салицилатглюкуронидга. Образовавшееся соединение окисляется до
гомогентизиновой кислоты и взаимодействуя с глицином, образует
салицилпируват, который выводится из организма.
Некоторые метаболиты организма (салицилат, желчные кислоты,
бензонат и никотиновая кислота) взаимодействуя с гликолом образуют
парные кислоты и выводятся из организма. Данный метод широко
применяется для оценки детоксицирующей функции печени и впервые был
предложен Квиком, что получило название проба Квика. Обезвреживание
некоторых соединений протекает с метилированием или деметилированием.
Так, витамин РР обезвреживается путем образования метилникотинамида.
Такие биологически активные вещества, как адреналин, норадреналин,
гистамин, серотонин, тиронин, окисляются аминооксидазами; эстрогены,
андрогены, кортикостероиды окисляются до кетостероидов и выводятся из
организма.
Нарушение метаболизма нитрозаминов приводит к развитию
неопластических процессов в тканях. Соединения, способствующие
трансформации нормальных клеток в неопластические, называются
канцерогенами. Бензантрацен и афлотоксины являются канцерогенами и
обезвреживаются в печени путем образования эпоксидов.
У новорожденных и грудных детей в печени процессы обезвреживания
ксенобиотинов полностью несформированы. Например: у одномесячных
детей активность ферментов глюкуронилтрансфераз, ацетилаз и деацетилаз в
4-5 раз ниже взрослых. Поэтому у них метаболизм эндо- и экзобиотиков
существенно замедлена, что определяет зависимость дозы препаратов от
возраста.
Биологическая
окисления и его
значения
Ингибиторы,
разобщители
окислит-го
фосфорилирования
Ферменты в
дыхательной цепи
икакие витамины
участвуют
Дыхатеьный
контроль
Механизм
окислитеьного
фосфолирования
Океслительно
востановительные
потенцалы
Коэффициент
окисления
Причины
гипоэнергетических
состяний
Новые педагогические технологии
«Мозговой штурм»
Методика проведения деловой игры:
Для дискуссии выбирается одна тема. Студенты высказывают свои
мнения по данной теме. Выбирают секретаря. Похожие мнения
объединяются. На это выделяется 5-7минут. В конце выбираются интересные
высказывания и мысли, всё это оценивается. Неудовлетворительные ответы
не оцениваются. Этот метод развивает речь, усиливает воображение и
расширяет у студента кругозор мышления.
4.2. Аналитическая часть
Ситуационные задачи:
1.
у больного Н., 25лет, установлено обильное потоотделение и
резкое повышение температуры. Предположено начало инфекционного
заболевания. Дайте объяснение этим параклиническим синдромам на
молекулярном уровне.
2.
в клинической практике известны попытки использовать 2,4динитрофенол для борьбы с ожирением. На чём было основано применение
этого соединения? Однако, применение разобщающих агентов иногда
приводило к к летальному исходу и поэтому их сейчас не используют.
Почему?
Тесты:
1.
Укажите 3 фермента ЦПЭ:
А. пиридинзависимые дегидрогеназы
Б. флавинзависимые дегидрогеназы
В. цитохромные ферменты
Г. Фумараза
Д. цитратсинтетаза
2. Чему равен коэффициент р/о укороченной цепи ЦПЭ:
А. 2
Б.3
В.12
Г.6
Д.15
3.
Из
нижеперечисленных
назовите
3
входящих
в
мультиферментный комплекс:
А пируватдегидрогеназа
Б Альфа-кетоглутаратдегидрогеназа
В пальмитатсинтетаза
Г лактатдегидрогеназа
Д триглицеридлипаза
Е диглицеридлипаза
4. Укажите 3 макроэргических соединения:
А. фосфоенолпиркват
Б.1,3-бисфосфоглицерат
В. сукцинил КоА
Г. 3-фосфоглицерат
Д. Глюкозо-1,6-фосфат
Е. глюкокиназа
5. Какие ферменты входят в состав ферментов дыхательной цепи?
А. В2
Б. РР
В. убихинон
Г. С
Д. фолиевая кислота
6. Причины гипоэнергетических состояний:
А. голодание
Б. гиповитаминоз
В. гипоксия
Г. Избыток витаминов
Д. избыточное потребление белка
7. Укажите 3 вида энергии, которые образуются в тканях из энергии
АТФ:
А. свободная энергия
Б. энергия химических связей
В. тепловая энергия
Г. Выполнение работы (осмотическая, механическая)
Д. энергия микроэргических связей
4.3. Практическая часть
Количественное определение макроэргических соединений (АТФ,
креатинфосфат) в составе мышц.
Обучение правильному выполнению и освоению практических навыков.
Лабораторная работа: Количественное определение макроэргических
соединений.
№
Действия
Не
выполнено
1.
2.
3.
4.
Берется 0,5г мышечной кашицы
Помещается в пробирку и ставится в ледяную баню
Наливается 5 мл ТХУ кислоты
Смесь для выделения АТФ и креатинфосфата
перемешивается стеклянной палочкой.
Смесь фильтруется, остатки мышечной кашицы
оставляют на холоде для выделения макроэргических
соединений
Экстракт
фильтруют
и
добавляют
10мл
дистиллированной воды
Берутся две пробирки: контрольная и опытная
В обе пробирки приливают по 1 мл HCl
Опытная пробирка закрывается фольгой и
прогревается в течении 10 мин.
В обе пробирки приливают NaOH
0
0
0
0
Выполнено
правильно и
полностью
5
5
5
5
0
10
0
10
0
0
0
5
5
6
0
5
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
В две пробирки отмеряется по 5 мл фильтрата
В опытную пробирку наливают 0,5 мл молибдата
аммония
В контрольную – 0,5мл аскорбиновой кислоты
В
обе
пробирки
приливают
по
2
мл
дистиллированной воды
Через 10 мин. измеряют оптическую плотность
растворов на ФЭКе
Количество неорганического фосфата определяют из
отношения оптических плотностей опытной и
контрольной проб
Результаты заносятся в тетрадь и делаются выводы
работы.
Всего:
0
0
5
5
0
0
5
5
0
7
0
7
0
5
0
100
5. Формы контроля знаний, навыков и умений:
-устный;
-письменный;
-тестирование;
-решение ситуационных задач;
-демонстрация освоенных практических навыков.
6. Критерии оценки текущего контроля.
№
1.
Успеваемость
в % и баллах
96-100
2.
91-95
3.
86-90
4.
81-85
Оценка
Уровень знания студента.
Отлично «5»
Подводит итоги и принимает решения
Творчески мыслит. Самостоятельно анализирует.
Применяет на практике
Проявляет высокую активность, творческий подход
при проведении интерактивных игр. Правильно
решает
ситуационные
задачи
с
полным
обоснованием ответа. Понимает суть вопроса.
Знает, рассказывает уверенно
Имеет точные представления
Творчески мыслит. Самостоятельно анализирует.
Применяет на практике. Проявляет высокую
активность, творческий подход при проведении
интерактивных
игр
Правильно
решает
ситуационные задачи с полным обоснованием
ответа. Понимает суть вопроса. Знает, рассказывает
уверенно
Имеет точные представления
Самостоятельно анализирует. Применяет на
практике.
Проявляет
высокую
активность,
творческий подход при проведении интерактивных
игр. Правильно решает ситуационные задачи с
полным обоснованием ответа
Понимает суть вопроса. Знает, рассказывает
уверенно. Имеет точные представления
Применяет на практике. Проявляет высокую
Отлично «5»
5.
76-80
6.
71-75
7.
66-70
8.
61-65
9.
55-60
10
50-54
11
46-49
12
41-45
13
36-40
14
31-35
активность при проведении интерактивных игр.
Правильно решает ситуационные задачи, но
обоснование ответа не достаточно полно. Понимает
суть вопроса. Знает, рассказывает уверенно. Имеет
Хорошо «4» точные представления
Проявляет
активность
при
проведении
интерактивных
игр.
Правильно
решает
ситуационные задачи, но обоснование ответа не
достаточно полно. Понимает суть вопроса. Знает,
рассказывает
уверенно.
Имеет
точные
представления.
Правильно решает ситуационные задачи, но
обоснование ответа не достаточно полно. Понимает
суть вопроса. Знает, рассказывает уверенно
Имеет точные представления
Понимает суть вопроса. Правильно решает
ситуационные задачи, но не может обосновать
ответ. Знает, рассказывает уверенно. Имеет точные
Удовлетворит представления по отдельным вопросам темы
ельно
Допускает ошибки при решении ситуационных
«3»
задач. Знает, рассказывает не уверенно. Имеет
точные представления по отдельным вопросам темы
Знает, рассказывает не уверенно.
Имеет частичные представления.
Не
имеет
точного
представления
по
рассматриваемой
проблеме.
Самостоятельная
работа не подготовлена, выполняет лабораторную
работу при участии преподавателя.
Не
имеет
точного
представления
по
рассматриваемой
проблеме.
Самостоятельная
Не
работа не подготовлена, выполняет лабораторную
удовлетворит работу при участии преподавателя. Не может
ельно
анализировать полученные результаты.
«2»
Не имеет представления по рассматриваемой
проблеме. Самостоятельная работа не подготовлена,
не может выполнить лабораторную работу и
интерпретировать полученные результаты.
Не имеет представления по рассматриваемой
проблеме. Самостоятельная работа не подготовлена,
не может выполнить лабораторную работу, не
понимает суть проводимых исследований.
Ничего не знает, не понимает суть рассматриваемой
темы и проводимых лабораторных исследований,
самостоятельной работы нет, учебной тетради нет.
7. Контрольные вопросы:
1. Дайте объяснение биологическому окислению и его значение в
организме.
7.
Какова последовательность ферментов в дыхательной цепи и
какие витамины участвуют?
8.
значение?
9.
10.
11.
12.
13.
Что такое окислительно-восстановительные потенциалы и их
Объясните механизм окислительного фосфорилирования.
Что такое коэффициент окисления?
Дыхательный контроль.
Причины гипоэнергетических состояний.
Ингибиторы и разобщители окислительного фосфорилирования.
8. Литература
Основная:
1.
Берёзов Т.Г., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия 2004г
2.
Николаев А.Я. Биологическая химия 2004г
3.
Кушманова О.Д., Ивченко Г.М. Руководство по практическим
занятиям по биологической химии 1983г
4.
Алейникова Т.Л., Рубцова Г.В. Руководство по практическим
занятиям по биологической химии 1988г
5.
Султанов Р.Г., Холмухамедова Н.М. Руководство по
практическим занятиям по биологической химии 1996г(узб)
6.
Сабирова Р.А., Аброров А.А., Иноятова Ф.Х., Арипов А.Н.
Биологик Киме 2007г
7.
Дополнительная:
1. Ленинджер А. Биохимия, 1,2,3 том 1990.
2. Мецлер Д Биохим ия, 1,2,3 том 1980
3. СтрайерЛ. Биохимия, 1,2,3 том 1985
4. Строев Е. А. Биохимия. 1986
5. Уайт и др. Биохимия. 1981
6. Султанов Р. Г., Ибрагимов УК. Сборник биохимических показателей
организма человека, 1995г
7. Хорст А. Молекулярные основы патогенеза болезней, 1982
8. Кольман Я., Рем К., - Наглядная биохимия, 200г
9. Информационно-технические средства: кинофильмы, электронные учебники,
компьютер, кодоскоп, слайды, раздаточные материалы.
10. www.tma.uzsi.net.
11. Северин Е.С., Николаев А.Я. Биохимия. Краткий курс с упражнениями и
задачами, 2002г
12. Северин Е.С. Биохимия, 2004г