Самостоятельная работа студентов по биологической химии Методические рекомендации для самостоятельной подготовки




НазваниеСамостоятельная работа студентов по биологической химии Методические рекомендации для самостоятельной подготовки
страница14/37
Дата публикации19.11.2013
Размер1.69 Mb.
ТипСамостоятельная работа
zadocs.ru > Медицина > Самостоятельная работа
1   ...   10   11   12   13   14   15   16   17   ...   37
^

Тема 3.3. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ОБМЕН. ОКИСЛИТЕЛЬНОЕ ФОСФОРИЛИРОВИЕ



Цель занятия. Изучить химическое строение и последовательность расположения компонентов цепи переноса электронов (ЦПЭ). Понимать химизм процессов передачи электронов и протонов и при участии ферментов дыхательной цепи. Изучить процессы окислительного фосфорилирования и окислительные системы, не связанные с продукцией энергии. Изучить действие окислительно-восстановительных ферментов.

^ Исходный уровень. Экзергонические и эндергонические реакции, редокс-потенциал, понятие об окислении и восстановлении (курс биоорганической химии) Строение митохондрий (курс гистологии), понятие о свободных радикалах (курс биоорганической химии).

Повторить. Строение ферментов, коферментов, необратимые ингибиторы. Реакции ЦТК, понятие о свободных радикалах.
^ Содержание теоретического материала. 1. Биологическое окисление и тканевое дыхание. Типы окисляемых субстратов. 2. Строение митохондрий и структурная организация цепи переноса электронов. Цепь переноса электронов как часть системы дыхания. Функции дыхательной цепи. 3. Характеристика компонентов дыхательной цепи: НАД-зависимые дегидрогеназы. ФМН (ФАД) - зависимые дегидрогеназы. Строение и биологическая роль убихинонов. Строение и функции цитохромов. 4. Механизм окислительного фосфорилирования АДФ. Хемиосмотическая теория Митчела. Механизм сопряжения дыхания и фосфорилирования в митохондриях. Создание электрохимического трансмембранного протонного градиента - движущей силы синтеза АТФ. 5. Определение мест сопряженного синтеза АТФ при помощи ингибиторов дыхательной цепи. Характеристика и роль Н+-АТФ-синтетазы в механизме образования АТФ и воды. 6. Регуляция работы цепи переноса электронов. Разобщение тканевого дыхания и окислительного фосфорилирования. Дыхательный коэффициент (Р/О) и дыхательный контроль. 7. Нарушения энергетического обмена: гипоэнергетические состояния как результат гипоксии, гипоавитаминозов и др. причин. (*)8. Термогенная функция энергетического обмена в бурой жировой ткани. Возрастная характеристика энергетического обеспечения организма питательными веществами.
Для усвоения материала темы следует обратить внимание на то, что:

1) Тканевое дыхание – процесс окисления водорода субстратов в дыхательной цепи с образованием эндогенной воды в клетках. Это основной источник энергии для реакции синтеза АТФ в клетках.

2) Ферменты дыхательной цепи располагаются в соответствии с уменьшением величины отрицательных окислительно-восстановительных потенциалов их коферментов и простетических групп.

3) Дыхательная цепь – это последовательно протекающие окислительно-восстановительные реакции. Роль переносчиков электронов при этом выполняют НАД+, ФМН+, КоQ, цитохромы.

4) В результате окисления субстратов и переноса электронов и протонов на кислород в организме синтезируется вода. Этот процесс сопровождается изменением свободной энергии на каждом этапе ЦПЭ.

5) В ЦПЭ есть три участка, в которых наблюдается большое снижение свободной энергии. Эта энергия используется для сопряженного синтеза АТФ (50-60%), а 40-50% ее выделяется в виде тепла.

6) Энергия, выделяемая при транспорте электронов, запасается в виде градиента протонов.

7) При транслокации протонов происходит выброс их из матрикса в межмембранное пространство и на внутренней мембране возникает мембранный потенциал.

8) При работе протонного насоса протоны возвращаются в матрикс, это сопровождается синтезом АТФ при помощи АТФ-синтетазы.

9) Участки сопряжения окисления и фосфорилирования определены с помощью специфических ингибиторов.

10) Разобщители окислительного фосфорилирования - вещества, которые увеличивают проницаемость мембран митохондрий для ионов Nа+, К+, Н+.

11) Коэффициент фосфорилирования (Р/О) показывает число синтезированных молекул АТФ при сопряженном переносе пары электронов по ЦПЭ на один атом кислорода, использованный в процессе дыхания.

12) (*)В митохондриях бурой жировой ткани процесс окисления субстрата и фосфорилирования АДФ в F1 - комплексе разделен специфическим разобщающим белком термогенином, за счет которого протонный градиент снижается без синтеза АТФ, при этом энергия, высвобождающаяся при окислении субстрата, переходит в тепло.
^ Вопросы и упражнения для самоподготовки и контроля усвоения темы

  1. Что такое окислительное фосфорилирование? Субстратное фосфорилирование. Приведите примеры.

  2. Что понимают под цепью транспорта электронов? Как эта биологическая система называется иначе? Где в клетке локализована ЦПЭ? Назовите ее основные функции.

  3. Дайте характеристику переносчиков дыхательной цепи и покажите их организацию во внутренней мембране митохондрий. Обозначьте места выталкивания протонов на наружную сторону внутренней мембраны.

  4. Укажите номерами последовательность работы ферментов дыхательной цепи: 1) цитохромоксидаза; 2) цитохром в; 3) флавинзависимая дегидрогеназа; 4) цитохром с; 5) убихинон; 6) пиридоксинзависимая дегидрогеназа.

  5. От чего зависит последовательность расположения компонентов в дыхательной цепи?

  6. Что такое эндогенная вода? Сколько ее образуется в организме человека в сутки?

  7. Запишите структуру никотинамидных и флавиновых ферментов, объясните их биологическую роль.

  8. В цепи дыхательных ферментов атом железа находится в структуре: 1) НАД-зависимых дегидрогеназ; 2) ФАД-зависимых дегидрогеназ; 3) КоQ; 4) цитохрома а; 5) цитохрома в; 6) цитохрома а3

  9. Что такое цитохромы? Какие их разновидности участвуют в дыхательной цепи? Каковы их структура и функции? Чем цитохромоксидаза отличается от других цитохромов?

  10. Суммируйте данные о ферментах полной дыхательной цепи, заполнив следующую таблицу:

    Название фермента

    Кофактор

    Локализация фермента

    Субстрат

  11. Что представляет собой укороченная цепь переноса электронов?

  12. Приведите примеры препаратов - ингибиторов дыхательной цепи (ЦПЭ).

  13. Объясните механизм фосфорилирования. Строение и функции протонной АТФ-синтетазы.

  14. Сколько молекул АТФ образуется в результате переноса двух электронов по полной дыхательной цепи?

  15. Сколько молекул АТФ образуется в результате переноса двух электронов по укороченной цепи?

  16. Аскорбиновая кислота может окисляться цитохромом с. Чему равен дыхательный коэффициент?

  17. Охарактеризуйте разобщение окисления и фосфорилирования.

  18. Заполните таблицу, иллюстрирующую связь реакций цикла трикарбоновых кислот с цепью переноса электронов и протонов.

    Название субстратов, подвергающихся дегидрированию

    Название фермента (кофактор)

    Р/О цепи переноса электронов и протонов.

  19. Покажите путь водорода от окисляемых субстратов в ЦТК к кислороду.

  20. Какая из указанных функций митохондрий нарушится после обработки их детергентом, разрушающим структуру мембран? а) сопряжение окисления и фосфорилирования. б) транспорт электронов, в) дегидрирование субстратов.

  21. Посчитайте выход АТФ для реакций окисления в ЦТК.

  22. Какая реакция окисления в цикле трикарбоновых кислот обеспечивает поступление электронов в укороченную дыхательную цепь? Сколько это дает клетке АТФ?

  23. Сколько молекул АТФ синтезируется в цикле трикарбоновых кислот путем субстратного фосфорилирования?

  24. Посчитайте количество моль АТФ, синтезируемой за счет реакций ЦТК, при условии, что митохондрии отравлены малонатом.

  25. Покажите путь водорода от дегидрируемого субстрата в ОДПВК. Посчитайте количество моль АТФ, синтезируемое за счет окисления (дегидрирования) 1 моль пирувата.

  26. Изобразите на отдельном листе компоненты ЦПЭ. Покажите связь общего пути катаболизма с ЦПЭ. Обозначьте на схеме метаболизма место синтеза АТФ.

  27. Изучите содержание лабораторных работ «Открытие альдегиддегидрогеназы в молоке», «Обнаружение каталазы крови», «Открытие пероксидазы» и подготовтесь к их выполнению на лабораторном занятии.

^ Литература для самоподготовки.  Лекционный материал; (1) - С. 186-196, 224-235, 452-458; (2) - С.305-316; (3) - С.112-119; (4) - 1т. С.111-126, 127-139, 165-171.

1   ...   10   11   12   13   14   15   16   17   ...   37

Похожие:

Самостоятельная работа студентов по биологической химии Методические рекомендации для самостоятельной подготовки iconЛабораторно – практические занятия по биологической химии
Учебное пособие предназначено для студентов педиатрического и стоматологического факультетов медицинских вузов. Материалы пособия...

Самостоятельная работа студентов по биологической химии Методические рекомендации для самостоятельной подготовки iconМетодические рекомендации и контрольные задания для самостоятельной...
Методические рекомендации содержат пояснительную записку (цели, задачи курса и т д.), тематический план, содержание курса, методические...

Самостоятельная работа студентов по биологической химии Методические рекомендации для самостоятельной подготовки iconСамостоятельная работа это деятельность студентов, осуществляемая...
Л. Н. Толстой, говоря о человеческой мудрости, предупреждал, что она не может переливаться из того человека, который полон ею, в...

Самостоятельная работа студентов по биологической химии Методические рекомендации для самостоятельной подготовки iconСамостоятельная работа студентов по дисциплине реализуется в следующих...
Методические указания по выполнению запланированных самостоятельных работ

Самостоятельная работа студентов по биологической химии Методические рекомендации для самостоятельной подготовки iconМетодические рекомендации по организации самостоятельной работы студентов...
Методические рекомендации по организации самостоятельной работы студентов заочной формы обучения идпоип тгту

Самостоятельная работа студентов по биологической химии Методические рекомендации для самостоятельной подготовки iconРекомендации по организации самостоятельной работы студентов. Контрольная...
Контрольная работа и методические указания к ней для студентов заочной формы обучения

Самостоятельная работа студентов по биологической химии Методические рекомендации для самостоятельной подготовки iconМетодические рекомендации к семинарам по учебному курсу и самостоятельной работе студентов
Засядко А. А. Защита интеллектуальной собственности: Методические рекомендации к семинарам по учебному курсу и самостоятельной работе...

Самостоятельная работа студентов по биологической химии Методические рекомендации для самостоятельной подготовки iconСамостоятельная работа студентов по учебной дисциплине «Основы права (Правоведение)»
Организация самостоятельной работы производиться в соответствии с графиком учебного процесса и самостоятельной работы. Графика приведен...

Самостоятельная работа студентов по биологической химии Методические рекомендации для самостоятельной подготовки iconМетодические указания для самостоятельной подготовки студентов лесохозяйственного...
Методические указания для самостоятельной подготовки студентов лесохозяйственного факультета направлении подготовки бакалавров: «Ландшафтная...

Самостоятельная работа студентов по биологической химии Методические рекомендации для самостоятельной подготовки iconМетодические рекомендации для студентов стационара и озо
Истомина Т. Б. Выпускная квалификационная работа по литературе. Методические рекомендации для студентов стационара и озо. – Сыктывкар:...

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
zadocs.ru
Главная страница

Разработка сайта — Веб студия Адаманов