Методика определения пероксидазы в картофеле
На срез картофеля капнуть 1-2 капли гидрохинона и 1-2 капли перекиси водорода. Оставить на 2-3 минуты. Наблюдается красно-коричневое окрашивание среза картофеля.
Практическое занятие № 16.
Задание к занятию № 16.
Тема: ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ОБМЕН.
Учебные и воспитательные цели:
- Общая цель занятия: привить знания о терморегуляторной функции ЦПЭ, общем пути катаболизма (ЦТК), причинах гипоэнергетических состояний, о функциях микросомального окисления, а также об обезвреживании активных форм кислорода и использовать эти знания в практической деятельности.
- Частная цель: уметь определять каталазную активность в интактных эритроцитах по методу Крайнева.
1. Входной контроль знаний:
1.1. Тесты.
1.2. Устный опрос.
2. Основные вопросы темы:
2.1. Терморегуляторная функция ЦПЭ.
2.2. Короткие пути окисления.
2.3. Общий путь катаболизма – цикл трикарбоновых кислот (ЦТК).
2.4. Функции ЦТК
2.5. Энергетический баланс ЦТК.
2.6. Гипоэнергетические состояния, причины.
2.7. Микросомальное окисление, биологическая роль.
2.8. Обезвреживание перекиси водорода ферментом каталазой.
Лабораторно-практические работы.
3.1. Определение каталазной активности в интактных эритроцитах по методу Крайнева.
3.2. Качественная реакция на каталазу.
Выходной контроль.
4.1. Тесты.
4.2. Ситуационные задачи.
5. Литература:
5.1. Материалы лекций.
5.2. Николаев А.Я. Биологическая химия.-М.: Высшая школа, 1989. С. 212-223, 228-231.
5.3. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. - М.: Медицина, 1990.С. 213-224.
5.4. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. - М.: Медицина, 2004. С. 305-316.
5.5. Кушманова О.Д., Ивченко Г.М. Руководство к практическим занятиям по биохимии.- М.: Медицина, 1983, раб. 36.
2. Основные вопросы темы.
Терморегуляторная функция ЦПЭ.
На синтез молекулы АТФ расходуется примерно 40-45% всей энергии электронов, переносимых по ЦПЭ, 25% тратится на работу по переносу веществ через мембрану. Остальная часть энергии рассеивается в виде теплоты и используется на поддержание температуры тела. Дополнительное образование теплоты происходит при разобщении дыхания и фосфорилирования, которое может быть биологически полезным. Оно позволяет генерировать тепло для поддержания температуры у новорожденных, у зимнеспящих животных и у всех млекопитающих в процессе адаптации к холоду. У них существует бурый жир – особая ткань, специализирующаяся на теплопродукции посредством разобщения дыхания и фосфорилирования. Бурый жир содержит много митохондрий. Около 10% всех белков приходится на так называемый разобщающий белок (РБ-1) – термогенин.
Короткие пути окисления.
К коротким путям окисления относятся пути окисления субстратов, в результате которых синтезируется менее 3 молекул АТФ:
- окисления субстратов, коэффициент окислительного фосфорилирования Р/О=2 АТФ (сукцинат, ацил-КоА, глицерол-3-фосфат и др.);
Цианрезистентное дыхание.
При данном пути окисления электроны и протоны от субстратов передаются на ФАД-зависимые дегидрогеназы, ФАД восстанавливается до ФАДН2, а с ФАДН2 протоны и электроны транспортируются на 1/2О2. Это приводит к образованию Н2О2. Например, по такому пути окисляется ксантин – промежуточный продукт распада пуриновых нуклеотидов в мочевую кислоту.
Общий путь катаболизма – цикл трикарбоновых кислот (ЦТК).
Цикл Кребса открыт Гансом Кребсом в 1937г. (цикл трикарбоновых кислот), за открытие этого цикла Кребс в 1953г. получил Нобелевскую премию.
В ЦТК включается ацетил-КоА, который образуется в результате окисления жирных кислот, отдельных аминокислот и др. Некоторые метаболиты (глюкоза, глицерин и др.) превращаются в ПВК, из которой образуется ацетил-КоА в процессе окислительного декарбоксилирования:
пируватдегидрогеназный
комплекс
ПВК ацетил-КоА
НАД (РР), ФАД (В2), ТДФ (В1),
HS- КоА (В3), липоевая кислота
Функции ЦТК.
• Интегративная функция (объединяющая обмен белков, жиров и углеводов через образование ацетил-КоА).
• Водородгенерирующая функция – образуется 4 пары протонов Н+.
• Энергетическая функция – образуется 1 молекула АТФ между сукцинил-КоА и сукцинат (субстратное фосфорилирование).
• Анаболическая (пластическая) – метаболиты ЦТК используются для синтеза других веществ:
- ацетил-КоА – в синтезе холестерина и его производных (желчных кислот, стероидных гормонов, провитамина Д3), высших жирных кислот, кетоновых тел, ацетилхолина и др;
- α-кетоглутаровая кислота – глутаминовая, глутамин, ГАМК, пролин, аргинин;
- сукцинил-КоА – гем;
- СО2 – глюкоза, высшие жирные кислоты, пуриновые и пиримидиновые нуклеотиды;
- фумаровая кислота – в синтезе мочевины;
- ЩУК – аспарагиновая кислота, аспарагин, глюкоза, метионин, треонин.