Модуль і: Введение в метаболизм Практическое занятие №7 Тема «Биологическое окисление: Внемитохондриальное окисление»

Мотивация изучения темы. Спецификавнемитохондриальногоокисления обусловлена необходимостью преобразования трудноокисляемых структур для пластических целей (образование гормонов, желчных кислот и др.), инактивации метаболитов, обезвреживания ксенобиотиков, обновления мембран. Реакции биоокисления в организме сопровождаются образованием токсичных для организма активных форм кислорода (АФК), провоцирующих цепные реакции свободно-радикального окисления биомолекул в клетке и мембранодеструкцию. Освоение вопросов темы позволит оценить эффективность действия компонентов антиоксидантной защиты (ферментов, витаминов, микроэлементов) и понять принцип действия антиоксидантных препаратов.

Цели занятия.

Общая цель:изучения темы направлено на формирование компетенций по ФГОС специальности060105 Медико-профилактическое(ПК-31) через формирование представления о типах внемитохондриального окисления.

Конкретные цели и задачи.

После изучения темы студент должен:

«Знать» реакции микросомального окисления, образования и инактивации активных форм кислорода

«Уметь»

• писать формулы:свободных радикалов;

• характеризовать пищевые продукты как источники антиоксидантов

«Владеть» терминологией: ПОЛ (перекисное окисление липидов), АОЗ (антиоксидантная защита), микросомальное окисление, пероксидаза, каталаза, супероксиддисмутаза, глутатиопероксидаза, глутатионредуктаза, цитохром- Р₄₅₀, мембрано­деструк­ция, антиоксиданты, прооксиданты.

Вопросы, изученные на предшествующих дисциплинах и необходимые для освоения темы.

общая и неорганическая химия: понятия «окисление» («окислитель»), «восстановление» («восстановитель»), «окислительно-восстановительные реакции», «редокс-потенциал», сурпероксидный анион, синглетный кислород, гидроксильный радикал, пероксидный радикал, свободно-радикальные реакции.

органической химии: радикал жирной кислоты, глутатион, хиноны

биология:строение митохондриальной мембраны; микросомы, пероксисомы

Задания для самостоятельной подготовки к практическому занятию:

1. Перечень контрольных вопросов для самоконтроля знаний.

1. Моно- и диоксигеназные пути использования кислорода в клетке.

2. Цитохром Р450: строение, функции

3. Пероксидазный путь использования кислорода в клетке

4. Токсичность кислорода. Радикальный путь использования кислорода. Реакции образования активных форм О₂(О₂^-,ֹОН,¹O₂, О₂^2-,R-ООֹ), значение в физиологии и патологии клетки.

5. Механизмы СРО молекул и антиоксидантной защиты: ферменты антиокисдантной защиты, витамины антиоксиданты

6. Бактерицидное действие фагоцитирующих лейкоцитов

2. Заполнить таблицу «Механизм обезвреживания активных форм кислорода»

Активные формы кислорода	Факторы обезвреживания
Супероксидный анион	Супероксиддисмутаза
Пероксид водорода
Гидроксильный радикал
Синглетный кислород
Пероксид жирной кислоты
Пероксидный радикал жирной кислоты

Тесты для самоконтроля подготовки к практическому занятию.

Выберите один правильный ответ:

1. В результате оксидазных реакций получается пероксид водорода, который является токсичным веществом для организма. Важную роль в его восстановлении играет глутатион. Назовите аминокислоты, которые входят в состав глутатиона:

AГлутаминовая кислота, цистеин, глицин

BАспарагиновая кислота, валин, серин

CФенилаланин, лизин, тирозин

DЛизин, метионин, триптофан

EИзолейцин, гистидин, аланин

2. Биологическое окисление ксенобиотиков происходит за счет микросомального окисления, важнейшим ферментом которого является гемопротеин цитохром Р-450. Какой металл является обязательной составной этого фермента?

AFe

BZn

CNa

DLi

EК

EЦерулоплазмина

3. Универсальной системой биологического окисления неполярных соединений (многих лечебных средств, токсичных веществ, стероидных гормонов, холестерина) является микросомальное окисление. Назовите цитохром, который входит в состав оксигеназной цепи микросом.

AЦитохром Р-450

BЦитохром а3

CЦитохром а

DЦитохром с

EЦитохром с1

4. Витамин А быстро окисляется на воздухе, что предопределяет потерю биологической активности. Какой компонент пищевых продуктов главным образом предотвращает окисление витамина?

AТокоферол

BНикотиновая кислота

CКухонная соль

DБелок

EЖир

5. Состояние антиоксидантной системы пациента оценивали на основании определения содержания одного из экзогенных антиоксидантов. Какого именно?

AАльфа-токоферола

BТрехвалентного железа

CОрнитина

DПерекиси водорода

E Холекальциферола

Задания для контроля уровня сформированности компетенций в учебное время.

Выполнить тестовые задания

Этапы проведения занятия:

• Вводная беседа – 5 мин

• Обсуждение теоретических вопросов - 60 мин

• Выполнение заданий аудиторной СДС – 20 мин

• Подведение итогов занятия - 5 мин

Оценивание уровня сформированности компетенций обучающихся проводится по балльно – рейтинговой системе.

Модуль І: Введение в метаболизм

Практическое занятие №8

Тема занятия: коллоквиум по Модулю 1 «Введение в метаболизм»

Мотивация изучения темы. Знание основополагающих принципов организации метаболизма является теоретическим фундаментов для понимания основных закономерностей функционирования живой материи на внутриклеточном, тканевом, организменном уровне существования живых систем и необходимо для последующего изучения всего курса биологической химии

Цели занятия.

Общая цель:изучения темы направлено на формирование компетенций по ФГОС специальности060105 Медико-профилактическое(ПК-31) через интегрирование знания об основополагающих принципах организации метаболизма

Конкретные цели и задачи.

После изучения темы студент должен:

«Знать»

• Суточную потребность здорового человека в основных питательных веществах

• химизм: окислительного декарбоксилирования пирувата, последовательность реакций цитратного цикла (цикла Кребса), тканевого дыхания и окислительного фосфорилирования, реакций микросомального окисления, образования и инактивации активных форм кислорода

• Значения коэф­фи­циента Р/О для различных субстратов тканевого дыхания

• Механизмысопряжения биологического окисления и фосфорилирования; разобщения окисления и фосфорилирования

«Уметь»

• объяснять роль липоевой кислоты и витаминов тиамина, рибофлавина, никотиновой кислоты пантотеновой кислоты в реакциях катаболизма

• характеризовать пищевые продукты как источники антиоксидантов

• схематично изображатьструктурную организацию цепи переноса электронов и протонов;

«Владеть» терминологией:биоло­­ги­­ческое окисление, анаболизм, катаболизм, макроэргичес­кие соединения (АТФ, креатинфосфат), тканевое дыхание, окислительное фосфорилиро­ва­­ние, гипоксия, дыхательная цепь (цепь переноса электронов, ЦПЭ), дыхательный контроль, гипоэнергетическое состояние, разобщение тканевого дыхания и окислительного фосфорилирования, коэффициент Р/О, ПОЛ (перекисное окисление липидов), АОЗ (антиоксидантная защита), микросомальное окисление, пероксидаза, каталаза, супероксиддисмутаза, глутатиопероксидаза, глутатионредуктаза, цитохром- Р₄₅₀, мембрано­деструк­ция, антиоксиданты, прооксиданты.

Вопросы, изученные на предшествующих дисциплинах и необходимые для освоения темы.

общая и неорганическая химия: понятия «окисление» («окислитель»), «восстановление» («восстановитель»), «окислительно-восстановительные реакции», «редокс-потенциал», сурпероксидный анион, синглетный кислород, гидроксильный радикал, пероксидный радикал, свободно-радикальные реакции.

органической химии: радикал жирной кислоты, глутатион, хиноны

биология:строение митохондриальной мембраны; микросомы, пероксисомы