Актуальность темы.
Биологическое окисление – это окисление различных веществ в клетке в процессе ее жизнедеятельности под влиянием ферментов. Процессы окисления в живой клетке имеют два основных значения: обеспечение ее энергетических потребностей и превращение питательных веществ в компоненты клетки. Дыхание - основной процесс снабжающий энергией живой организм. Процесс дыхания и окисления протекают в митохондриях. Помимо основной дыхательной системы, существует гидроксилирующая оксигеназная система мембран эндоплазматического ретикулума, содержащая цитохром Р-450. Конечными продуктами данной цепи являются гидроксилированный субстрат, вода и энергия (в виде тепла). Функцию неферментативных антиоксидантов выполняют жирорастворимые витамины А,Е, Д, К. Изучение материала по данной теме необходимо для понимания путей использования кислорода клетками: энергопродукции и превращения путем гидроксилирования огромного большинства эндо- и экзогенных гидрофобных соединений (стероидных гормонов, лекарств, ядов и др.) и защиты белков липидов и нуклетновых кислот от токсичных форм кислорода и других агрессивных окислителей, для понимания механизмов регуляции их метаболизма и возможной коррекции нарушения обмена веществ.
Теперь ознакомьтесь с целями занятия.
Общая цель.
Уметь интерпретировать особенности путей окисления метаболитов и ксенобиотиков в норме и при патологи для последующего использования в клинике внутренних болезней.
Конкретные цели: Исходный уровень:
Уметь:
| 1. Интерпретировать механизмы биологического окисления веществ, их роль в метаболизме клеток. | 1. Интерпретировать способы окисления веществ, окислительно- восстановительные реакции, основы биоэнергетики (каф. медицинской и фармацевтической химии). |
| 2. Интерпретировать роль активних форм кислорода в превращениях субстратов | |
| 3. Интерпретировать биологическую роль жирорастворимых витаминов и проявления их гипо- и гипервитаминозов | |
| 4. Интерпретировать патологические состояния, связанные с нарушением окислительных процессов. | 3. Интерпретировать структуру митохондрий (каф. биологии) |
Для проверки исходного уровня предлагается выполнить ряд заданий.
Задания для самопроверки и самокоррекции исходного уровня:
Задание1 Какие из приведенных утверждений не характеризуют АТФ:
А.Пуриновый нуклеотид
В. Пиримидиновый нуклеотид
С. Универсальный макроэрг в клетках
D.Имеет две фофоангидридные святи
Е. Является формой запасания и передачи энергии в клетке
Задание 2 Студент выписал соединения не содержащие макроэргическую связь. Найдите ошибку.
А. Глицерол –3-фосфат;
В. Глюкозо-6-фосфат;
С. Ацетил-КоА;
D. Янтарная кислота;
Е. Глицин.
Задание 3. Стандартная свободная энергия гидролиза в ккал/моль для глюкозо-1-фосфата равна -5,0, глюкозо-6-фосфата -3,3, АТФ -7,3, креатинина - 4,3, глицерол-1-фосфата -2,2. Какое из этих соединений является высокоэнергетическим?
А.Глюкозо-1-фосфат
В.Глюкозр-6-фосфат
С.АТФ
D. Креатинин
Е. Глицерол-1-фосфат.
Задание 4. Витамин А содержит в структуре боковой цепи группу -СНО. К какому классу веществ он принадлежит?
А. Кислотам
В. Спиртам
С. Альдегидам
Д. Кетонам
Е. Жирным кислотам
Задание 5. В радикале одного из жирорастворимых витаминов присутствует фрагмент
-СН=СН-С=СН- Как он называется?
!
СН3
А. Изопрен
В. Изоаллоксазин
С. ß-ионон
Д. Пиридин
Е. Пурин
Задание 6. Студенту дано задание выделить из смеси веществ соединение, в основе структуры которого лежит филлохинон. Какой растворитель не следует использовать для этого?
А. Этиловый спирт
В. Хлороформ
С. Эфир
Д. Воду
Е. Бутиловый спирт
Правильность решения заданий проверьте, сопоставив их с эталонами ответов.
Эталоны ответов к решению заданий для самопроверки и самоконтроля исходного уровня:
1.-В; 2 - С; 4 –С; 5 -А; 6-Д
Информацию, необходимую для восполнения исходного уровня, можно найти в следующей литературе.
1. Тюкавкина Н.А., Бауков Ю.И. Биоорганическая химия. - М.: Медицина, 1991. – С. 213-227, 291-294, 301-304, 313-361.
3.Лекции по биоорганической химии.
Содержание обучения.
Содержание обучения должно обеспечивать достижение целей обучения, чему способствует граф логической структуры изучаемой темы (Приложение 1).
Основные теоретические вопросы, позволяющие выполнить целевые виды деятельности:
1. Типы реакций биологического окисления (оксидазный, оксигеназный, пероксидазный, свободнорадикальный) и их роль в метаболизме..
2.Активные формы кислорода (АФК): синглетный кислород, пероксид водорода, гидроксильный радикал, пероксинитрид. Механизмы их образование в организме, причины токсичности. Физиологическая роль АФК.
3. Ферменты и коферменты, участвующие в ОВР (приложение 2).
4. Молекула аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ) как основная форма сохранения химической энергии в клетке. Участие АТФ в реакциях энергетического сопряжения.
5. Способы синтеза АТФ в живых организмах (реакции фосфорилирования): субстратное фосфорилирование, фотофосфорилирование, окислительное фосфорилирование.
6. Транспорт АТФ и АДФ через митохондриальные мембраны. Роль митохондриальной креатинкиназы.
7. Источники витамина А и его биологическая роль (приложение 3).
8. Источники витамина Д, образование его активной формы, кальцитриола.
9. Участие витамина Д в метаболизме.
10. Участие витамина Е в метаболизме.
11. Биороль витамина К.
12. Биороль полиненасыщенных ВЖК.
13. Гипо-и гиперфункции жирорастворимых витаминов.