1. Контроль самостоятельного освоения знаний в форме собеседования.

2. Выполнение упражнений и решение задач под руководством преподавателя.

3. Выполнение лабораторной работы «Определение активности каталазы», защита протокола по вопросам к лабораторной работе.

Задачи и упражнения

1. К гомогенату клеток, содержащему ферменты и коферменты цитратного цикла, добавили ацетил-КоА. Произошло ли после этого увеличение содержания в гомогенате оксалоацетата? Какие конечные продукты образуются из ацетил-КоА в ЦТК?

2. В эксперименте с изолированными митохондриями в качестве окисляемого субстрата использовали малат. Напишите схему окисления водорода от малата молекулярным кислородом в тканевом дыхании и укажите сколько моль АТФ может образоваться при превращении 1 моль малата в углекислый газ и воду?

3. В эксперименте с изолированными митохондриями в качестве окисляемого субстрата использовали цитрат. Чему равен коэффициент Р/О при окислении водорода цитрата в тканевом дыхании? Представьте схему цепи переноса электронов и укажите сколько моль АТФ может образоваться при превращении 1 моль цитрата в углекислый газ и воду?

4. В эксперименте с изолированными митохондриями в качестве окисляемого субстрата использовали сукцинат. Чему равен коэффициент Р/О при окислении водорода сукцината в тканевом дыхании? Представьте схему цепи переноса электронов и укажите сколько моль АТФ может образоваться при превращении 1 моль сукцината в углекислый газ и воду?

5. Как изменится скорость реакций тканевого дыхания и коэффициент Р/О, если добавить к клеточному гомогенату, содержащему ферменты и коферменты цитратного цикла, амитал натрия (ингибитор НАДH(Н)-дегидрогеназы)? Чему будет равен коэффициент Р/О при добавлении вместе с ингибитором аскорбиновой кислоты, восстанавливающей цитохром С?

6. Суспензию митохондрий печени крыс инкубировали в аэробных условиях при оптимальных температуре и рН среды Интенсивность процесса тканевого дыхания измеряли по поглощению О₂ после добавления к суспензии цитрата, АДФ, 2,4-динитрофенола. Как изменится поглощение О₂ при добавлении каждого из указанных веществ и почему?

7. В эксперименте с изолированными митохондриями в качестве окисляемого субстрата использовали альфа-кетоглутарат. Интенсивность процесса тканевого дыхания измеряли по поглощению О₂ после добавления к суспензии амитала натрия (ингибитор НАДH(Н)-дегидрогеназы), АДФ, цианида. В присутствии каких из перечисленных веществ будет тормозиться окисление альфа-кетоглутарата и почему?

8. Если к суспензии митохондрий, использующих в качестве единственного субстрата дыхания пировиноградную кислоту, добавить малоновую кислоту, то поглощение О₂ митохондриями резко снизится, в то же время увеличится концентрация одного из метаболитов цитратного цикла. Какой метаболит ЦТК накапливается?

9. Синтез гема происходит в ретикулоцитах. Для синтеза одного пиррольного кольца требуется 2 моль глицина и 2 моль сукцинил-КоА. Сколько моль пирувата необходимо затратить для синтеза одного пиррольного кольца и одного гема? Какой из предшественников гема образуется в цитратном цикле? Какое количество пирувата необходимо для синтеза одного моль этого предшественника и какой из метаболитов должен быть в избытке, чтобы восполнить утечку промежуточных продуктов из цитратного цикла?

10. У пациента выявлен генетический дефект пируваткарбоксилазы. К каким последствиям может привести такой дефект? Напишите схему реакции, катализируемую указанным ферментом. Напишите схемы процессов, в которых участвует продукт этой реакции.

ЗАНЯТИЕ 4

Раздел:	Энергетический обмен
Тема:	Биологическое окисление. Цикл трикарбоновых кислот.

Вопросы по теме занятия

1. Понятие о биологическом окислении и его значении для организма.

2. Катаболизм энергетических субстратов. Общая схема. Локализация, химическая сущность и значение каждого этапа.

3. Ацетил-КоА как центральный метаболит обмена веществ. Пути образования и использования ацетил-КоА.

4. Окислительное декарбоксилирование пирувата. Мультиферментная система, кофакторы этого процесса.

5. Цикл трикарбоновых кислот: локализация в клетке, химическая сущность, биологическое значение, схема превращений.

6. Регуляция цикла трикарбоновых кислот и его взаимосвязь с тканевым дыханием.

7. Суммарная реакция цикла трикарбоновых кислот. Пути использования образующихся в цикле метаболитов. Энергетический эффект. Анаболическая роль цикла трикарбоновых кислот.

Материалы для самостоятельной подготовки

1. Конспект лекций

2. Учебник «Биохимия» под редакци­ей Е.С. Северина (М., 2003), раздел 6 – с. 264-296.

3. Учебное пособие для вузов «Биохимия. Краткий курс с упражнениями и задачами» под редакци­ей Е.С. Северина, А.Я. Николаева (М., 2003), часть 1, раздел 5 – с. 111-130.

4. Учебно-методическое пособие «Химия и биохимия свободнорадикального окисления» Варшавский Б.Я., Галактионова Л.П. (Барнаул 2000, 2007).

План самостоятельной подготовки к занятию

1. Ответить на вопросы по теме занятия

2. Выполнить упражнения и решить задачи

Задачи и упражнения для самостоятельной подготовки к занятию

1. Нарисуйте общую схему катаболизма, отметьте по схеме основные этапы катаболизма.

2. Напишите химические реакции, катализируемые отдельными ферментами пируватдегидрогеназного комплекса.

3. Изобразите схематично цикл трикарбоновых кислот, с указанием ферментов и коферментов реакций.

4. Изменится ли скорость превращения сукцината в малат при снижении поступления кислорода в клетку? Почему?

5. В суспензию митохондрий добавили одинаковое количество моль альфа-кетоглутарата и АДФ. Через некоторое время потребление кислорода суспензией митохондрий прекратилось. Почему это произошло?

6. Изменится ли активность альфа-кетоглутаратдегидрогеназного комплекса при увеличении содержания сукцинил-КоА в клетке? Если изменится, то как?

7. Заполните таблицу

Название фермента ЦТК	Кофермент	Схема катализируемой реакции

План занятия