Дыхание. ЦПЭ. Окислительное фосфорилирование.

2. Цель: Формирование представлении о законах термодинамики для живых систем., механизмах трансформации энергии в животном организме: процессы биологического окисления, тканевого дыхания и окислительного фосфорилирования.

3. Задачи обучения: Освоить условия и методы, позволяющие изучить количественное определение АТФ, а также действие некоторых ферментов обеспечивающих биологическое окисление и трансформацию энергии в клетке. Научить правильно интерпретировать полученные результаты анализов.

4. Основные вопросы темы:

1.Понятие об обмене веществ и энергии. Метаболизм, его основные этапы, анаболические

и катаболические пути метаболизма. Схема катаболизма основных пищевых веществ.

2.Общие принципы регуляции метаболизма.

3.Основные конечные продукты метаболизма у человека и пути их выведения.

4.Основные типы окисления (оксидазное, микросомальное, пероксидное).

5.Макроэргические соединения.

6. Понятие о тканевом дыхании и биологическом окислении. Дегидрирование субстратов

и окисление водорода как источник энергии в клетке.

7.Строение митохондрий и структурная организация цепи переноса электронов и

протонов.

8.Дегидрогеназы и первичные акцепторы водорода - НАД и флавопротеиды; НАДН-

дегидрогеназы. Терминальное окисление: убихинон, цитохромы. Цитохромоксидаза. 9.Механизмы трансформация энергии в клетке (теория П. Митчелла).

10.Регуляция цепи переноса электронов и протонов (дыхательный контроль).

Окислительное фосфорилирование, коэффициент Р/0 и АДФ/О.

11.Разобщение тканевого дыхания и окислительного фосфорилирования. 12.Терморегуляторная функция тканевого дыхания. Гипоэнергетические состояния.

Практические работы:

1. Изучение действия цитохромоксидазы. Верболович П.А. Практикум . 1973. № 246.

2. Количественное определение содержания АТФ в сыворотке крови. Алейникова Т.Л.

и др. Практикум. 1988. № 65.

5. Методы обучения и преподавания:Устный опрос и беседа, тестовые задания.

6. Литература: Основная литература

25. Медициналық биохимия. Тапбергенов С.О., 2011г.

26. Медицинская клиническая биохимия. Тапбергенов С.О. Тапбергенов Т.С. 2009 г.

27. Медицинская и клиническая биохимия. Тапбергенов С.О. Тапбергенов Т.С. 2012 г.

28. Интерпретация клинико-биохимических анализов. Тапбергенов С.О. Тапбергенов Т.С. 2008 г.

29. Медициналық биохимия. Тапбергенов С.О. 2007 г.

30. Биологическая химия с упражнениями и задачами Под ред. С.Е.Северина. 2011 г.

Дополнительная литература

17. Руководство к практическим занятиям по биологической химии. Под ред. Тапбергенова С.О. 2012 г.

18. Биохимия. Под ред. Е.С.Северина. 2009 г.

19. Сеитов З.С. Биохимия : Өзгертіліп, толықтырылып үшінші рет басылып шығуы / З. С. Сеитов. - Алматы : "ЭВЕРО", 2012. - 570 с. : ил.

20. Биохимия сұрақтары мен жауаптары. Биохимия в вопросах и ответах: учебное пособие / Т. С. Сейтембетов, Б. И. Төлеуов. - Алматы : ТОО"ЭВЕРО", 2010 г.

7. КонтрольТекущий контроль. Проверка результатов выполнения заданий, самооценка и групповая оценка при работе на занятий, решение ситуационных задач, тестирование (тесты прилагаются).

Тестовый контроль по теме: «Энергетический обмен. Макроэрги. Тканевое дыхание. ЦПЭ. Окислительное фосфорилирование»

1. Окислительным фосфорилированием называется образование:

1 АТФ из АДФ и Н₃РО₄ с использованием энергии макроэргической связи субстрата

2 АТФ из АДФ и Н₃РО₄ с использованием энергии биологического окисления

3 АТФ из АМФ и Н₃РО₄

4 АТФ из АДФ и УМФ

5 АТФ из АДФ и АМФ

2. Биологическое окисление - это цепь окислительно-восстановительных реакций, приводящих к:

1 образованию СО₂

2 образованию аммиака

3 окислению субстрата, образованию Н₂О и выделению энергии

4 окислению субстрата с поглощением энергии

5 образованию Н₂О и СО₂

3. 2Н⁺ в цепи биологического окисления используются для:

1 восстановления субстрата

2 восстановления пиридинферментов (ПФ)

3 восстановления цитохрома С (Цх С)

4 образования Н₂О

5 восстановления ФП

4.Разобщители - это вещества, которые:

1 нарушают сопряжение биологического окисления и окислительного фосфорилирования

2 способствуют накоплению АТФ

3 повышают распад АТФ

4 снижают скорость всасывания

5 нарушают поступление веществ в клетку

5. При разобщении биологического окисления и окислительного фосфорилирования:

1 уменьшается образование АТФ и увеличивается теплопродукция

2 увеличивается образование АТФ и уменьшается теплопродукция

3 увеличивается теплопродукция и образование АТФ

4 уменьшается теплопродукция и уменьшается образование АТФ

5 энергия в виде тепла не выделяется

6.Согласно второго закона термодинамики общая энергия системы (∆H) складывается из суммы свободной энергии (∆Q) и произведения абсолютной температуры на энтропию (T∆S). Как меняется энергия в системе при экзэргонических реакциях?

1- уменьшается ∆Q и увеличивается ∆S

2- увеличивается ∆Q и ∆S

3- увеличивается ∆Q и снижается T∆S

4- уменьшается ∆S и увеличивается ∆Q

5- снижается T∆S и увеличивается ∆S

7.Как вы считаете, как при катаболизме изменяется энергия всистеме?

1- уменьшается ∆Q и увеличивается ∆S

2- увеличивается ∆Q и ∆S

3- увеличивается ∆Q и снижается T∆S

4- уменьшается ∆S и увеличивается ∆Q

5- снижается T∆S и увеличивается ∆S

8.Как вы считаете, что изучает биоэнергетика ?

1 -гемостаз

2 -гомеостаз

3 -трансформацию энергии в клетке

4 -подсознание экстpасенсов

5 -механизмы парабиотических явлений

9.Какие из перечисленных реакций лежат в основе биологического окисления?

1 -образование углекислого газа

2 -образование воды

3 -перенос аминогрупп

4 -перенос кислоpода

5 -присоединение воды

10.Какая из приведенных систем ферментов может иметь место в митохондриях и наиболее выгодна?

1- НАД-ФАД-убихинон-cyB-cyC₁ -cyC- cya+a₃-О₂

2- НАД-ФМН-убихинон-cуВ-суС₁-суС- cya+a₃-О₂

3- ФАД-КоQ-cуВ-суС₁-суС- cya+a₃-О₂

4- суС₁-суС- cya+a₃-О₂

5- НАД-КоQ-cуВ-суС-суС₁- cya+a₃-О₂

11. Какой витамин входит в состав НАД?

1 ниацин

2 никотин

3 В₂

4 Р

5 В₁

12. Какой витамин входит в состав ФМН?

1 В₂

2 тиамин

3 В₁

4 В₃

5 Р

13.Какое из перечисленных соединений может служить коферментом цитохромоксидазы?

1 ФП=СНО

2 КоQ

3 гем

4 ТПФ

5 ФМН

14.Сколько АТФ может синтезироваться при окислении 2-х молекул сукцината?

1 8

2 2

3 10

4 4

5 6

15. Как изменится скорость окислительного фосфорилирования при появлении АДФ в митоходриях больных тиреотоксикозом?

1 -скорость не изменится

2 -возрастет синтез АТФ

3 -возрастет потребление кислорода

4 -произойдет разобщение

5 -снизится потребление кислорода

16.За счет чего может сформироваться мембранный электрохимический потенциал в митохондриях?

1 - за счет градиента концентраций ионов Na⁺

2 - за счет градиента концентрации ионов К⁺

3 - за счет градиента концентрации ионов Н₊

4 - за счет концентрации электронов

5 - за счет ионов Cа₊₊

17.Какими из перечисленных методов с наибольшей достоверностью можно судить о состоянии энергообеспечения клеток?

1 -определением активности ЛДГ, АСТ и амилазы

2 -определением активности трансаминазы,пепсина и ЛДГ

3 -определением уровня потребления клетками кислорода, активности ЛДГ И АТФ-азы

4 -определением активности холинэстеразы, АТФ-азы и глюкозо-6-фосфатдегирогеназы

5 -определением активности ДНК-азы,АТФ-азы и ЛДГ

18. О функции митохондрий можно судить определяя соответствующими методами коэффициент Р/О. Что означает этот коэффициент?

1- показатель степени окислительного фосфорилирования

2- показатель субстратного фосфорилирования

3- показатль количества фосфорной кислоты

4- показатель уровеня мембранного потенциала

5- пказатель количества разрушеного АТФ

19. Как меняется энергия в синтезируемом веществе?

1 -уменьшается DQ (энтальпия)и TDS

2 -увеличивается DQ и TDS

3 -уменьшается DS (энтропия)и DQ

4 -увеличивается DS и снижается DQ

5 -снижается TDS и DQ

20. Клетка и составляющие ее органические молекулы, в конце-концов, разрушаются и гибнут. Вследствие какого изменения энергии это происходит?

1 -уменьшается энтальпия (DQ )

2 -увеличивается общая энтропия

3 -уменьшается энтропия

4 -снижается TDS

5 -увеличивается энтропия (DS )

21. Первоосновой существования всего живого на Земле является энергия Солнца. В какую энергию она трансформируется в живых системах?

1 -в тепловую

2 -в электрическую

3 -в энергию химической связи органических молекул

4 -в световую

5 -в механическую

22.Какие из приведенных систем ферментов могут обеспечить синтез двух молекул АТФ?

1- НАД-ФАД-КоQ- cyC₁ -cyC-cyB- cya+a₃-О₂

2- НАД-ФМН-КоQ-cуВ- cyC₁-суС- cya+a₃-О₂

3- ФАД-КоQ-cуВ- cyC₁-суС- cya+a₃-О₂

4- cyC₁-суС- cya+a₃-О₂

5- НАД-КоQ-cуВ- cyC₁-суС- cya+a₃-О₂

23.Что служит источником энергии для возникновения мембранного электрохимического потенциала в митохондриях?

1 - энергия градиента концентраций ионов Na+

2 - энергия градиента концентрации ионов Са++

3 - энергия редокс- потенциал окисляемого субстрата

4 - энергия градиента концентрации ионов К+

5 - энергия транспорта ионов водорода

24.Какой из перечисленных методов можно использовать для характеристики состояния аэробных процессов в клетке?

1 -определение активности альдолазы

2 -определение активности транскетолазы

3 -определение активности АТФ-азы

4 -определение активности пируваткарбоксилазы

5 -определение количества лактата

Код к тестам:

1. 2

2. 3

3. 4

4. 1

5. 2

6. 1

7. 1

8. 3

9. 2

10. 2

11. 1

12. 1

13. 3

14. 4

15. 1

16. 3

17. 3

18. 1

19. 2

20. 5

21. 3

22. 3

23. 3

24. 5