Задания для самостоятельной подготовки к практическому занятию. Перечень контрольных вопросов для самоконтроля знаний:
Перечень контрольных вопросов для самоконтроля знаний:
1. Биологическое окисление. Классификация оксидоредуктаз: оксидазы, дегидрогеназы, пероксидазы, оксигеназы.
2. Организация дыхательной цепи митохондрий: мультиферментные комплексы, переносчики электронов.
3. Хемиосмотическая теория синтеза АТФ. Образование и использование электрохимического потенциала (DmН+). Протонная АТФ-аза и транспортные системы митохондрий.
4. Окислительное фосфорилирование, коэффициент Р/О. Дыхательный контроль.
5. Ингибиторы дыхательной цепи и разобщители с окислительным фосфорилированием.
6. Энергетический обмен и теплопродукция.
Ориентировочная основа деятельности студентов для проведения лабораторной работы:
Работа №1. Качественная реакция на витамин В1 (тиамин)
Принцип метода. Реакция основана на способности тиамина (В1) окисляться в щелочной среде под действием красной кровяной соли (феррицианид калия, K3Fe(CN)6) в тиохром, который обладает в ультрафиолетовых лучах сине-голубой флюоресценцией.
Порядок выполнения работы: В пробирку наливают 1 каплю 5% раствора тиамина (витамина В1), прибавляют 5-10 капель 10% раствора NaOH, 1-2 капли 5% раствора K3Fe(CN)6 и взбалтывают. Прогрев флюороскоп в течение 5-10 мин., наблюдают сине-голубую флюоресценцию при облучении пробирки с раствором ультрафиолетовыми лучами. В выводах написать структурную формулу кофермента и указать связь с функционированием пируватдегидрогеназного комплекса и ЦТК.
Клинико-диагностическое значение: витамин В1 в виде своего пирофосфорного эфира (кофермент ТДФ) в организме человека в комплексе с другими коферментами – липоевой кислотой, Ко-А, НАД, ФАД – входит в состав полиферментного комплекса, осуществляющего окислительное декарбоксилирование α-кетокислот (в первую очередь, пировиноградной, а также α-кетоглутаровой), в результате чего образуется ацетил-КоА, который вступает в цикл трикарбоновых кислот (общий путь катаболизма). При недостаточном поступлении витамина В1 в организм окисление пирувата нарушается, что приводит к развитию гипоэнергетических состояний и накоплению α-кетокислот в тканях. Авитаминоз В1 вызывает характерное поражение сердечно-сосудистой и периферической нервной системы, известное как заболевание «бери-бери».
Работа №2. Качественная реакция на витамин В2 (рибофлавин)
Принцип метода. Окисленная форма витамина В2 представляет собой желтое флюоресцирующее в ультрафиолетовых лучах вещество. Реакция на витамин В2 основана на способности его легко восстанавливаться, при этом витамин В2 изменяет свои физико-химические свойства. Источником водорода служит реакция взаимодействия соляной кислоты с металлическим цинком.
Порядок выполнения работы: В пробирку наливают 10 капель 0,025% раствора витамина В2, добавляют 5 капель Hcl (конц.) и 1 зернышко металлического Zn.
Выделяющийся водород восстанавливает рибофлавин (раствор желтого цвета) через родофлавин (раствор розового цвета) в лейкофлавин (бесцветное соединение).
Сравните разные формы витамина В2 по флюоресценции в ультрафиолетовых лучах.
В выводах написать восстановленную и окисленную формулу кофермента и указать связь с функционированием дыхательной цепи митохондрий.
Клинико-диагностическое значение:Витамин В2 (рибофлавин) входит в состав коферментов флавиновых ферментов (ФАД и ФМН), которые участвуют в биологическом окислении, катализируя реакции дегидрирования. Типичным субстратом для флавиновых ферментов в процессе биологического окисления служит НАДН2. При недостаточности рибофлавина в организме человека нарушаются окислительно-восстановительные процессы, что влечет возникновение характерных признаков гипо –и авитаминозов (поражение слизистых ротовой полости и губ, помутнение хрусталика, выпадение волос и др.).
Задания для СРС во внеучебное время:
I. Заполнить таблицы(использовать материалы учебника, лекции)
«Митохондриальная цепь переноса электронов»
| Название субстрата-компонента ЦТК, подвергающегося реакции окисления | Кофермент - акцептор водорода | Р/О цепи переноса электронов и протонов |
| 1. 2. 3. 4. |
Зарисовать схему:«Митохондриальная дыхательная цепь»
Задания для контроля уровня сформированности компетенций в учебное время:
1. Охарактеризуйте связь между энергетическим обменом и характером питания.
2. Объясните, что означает понятие субстратный или анаэробный тип извлечения энергии при окислении субстратов?
3. Какие минеральные вещества принимают участие в окислении субстратов в тканевом дыхании?
4. Какие факторы оказывают влияние на потребность в субстратах и кислороде?
5. Какие витамины участвуют в энергетическом обмене?