16. Перечислите соединения, являющиеся активаторами ферментов и покажите механизм их действия.

17. Дайте понятия энзимодиагностика, энзимопатия, энзимодиагностика.

18. Составьте краткое резюме по теме «Ферменты» Аудиторная работа

Лабораторная работа:

1. Выявление ускоряющего и замедляющего влияния на ферменты.

Хлорид натрия – активатор амилазы слюны, ингибиторы амилазы – ионы серебра, свинца, соли меди.

Ход работы: В три пробирки внести по 3 мл слюны, разведенной 1:3 водой. В первую пробирку добавить 2 капли 1%-ого раствора хлорида натрия, во вторую – 1 каплю 1%-ого раствора сернокислой меди, в третью – каплю воды (контроль). Затем во все пробирки внести по 5 капель 1%-го раствора крахмала и оставить при 37^о С на 3 мин, после чего внести во все пробирки по одной капле раствора Люголя и сравнить интенсивность появляющегося синего окрашивания, характерного для крахмала. Выявить (по интенсивности окраски), в какой из пробирок произошел наиболее полный распад крахмала. Напомним, что интенсивность окраски пропорциональна концентрации крахмала.

2. Количественное определение активности амилазы мочи (диастазы).

Нормальная активность диастазы в моче здоровых людей невелика – от 4 до 64 ед. (за единицу принимают то ее кол-во, которое за 30 мин при 38^о С полностью расщепляет 1 мл 0,1%-ного раствора крахмала).

При некротических процессах или воспалительных заболеваниях поджелудочной железы, при воспалении околоушной железы увеличивается активность диастазы в крови, и, как следствие, в моче. Это наблюдение является вспомогательным диагностическим признаком.

Ход работы: В десять пронумерованных пробирок внести по 1 мл 0,14 н раствора хлорида натрия. В первую пробирку внести 1 мл исследуемой мочи, смешать и затем перенести 1 мл смеси во вторую пробирку, смешать, перенести 1 мл в третью и т.д. Из последней (десятой) пробирки 1 мл смеси вылить. Во все пробирки внести по 2 мл 0,1 %-ого раствора крахмала и по 1 мл 0,14 н раствора хлорида натрия, смешать, поместить в термостат (45^о) на 15 мин.

Одновременно и быстро охладить все пробирки, поместив их в холодную воду и добавить в каждую по одной капле раствора Люголя. Жидкость окрашивается в желтоватый цвет йодом, в различные оттенки розового (декстрины) и фиолетового (декстрины с большим размером молекул), а также в синий цвет (крахмал).

Учет результата: Рассчитать количество мочи в последней (слева направо) пробирке, сохранившей желтую окраску ( полное расщепление крахмала).

Допустим, это пробирка №4, моча в которой разведена в 16 раз по сравнению с пробиркой 1, где было 0,5 мл мочи. Следовательно, в пробирке 4-й мочи содержится 0,03125 мл (0,5/16). Это количество мочи вызвало расщепление 2 мл 0,1%-ого раствора крахмала, а 1 мл мочи способен расщепить Х мл.

Составляем уравнение и рассчитываем значение величины Х:

2 х 1

Х=------------- = 64 мл 0,1% -ого раствора крахмала

0,03125

Следовательно, активность амилазы мочи равна 64 ед. на 1 мл мочи

Задание: определить активность диастазы в предложенной пробе мочи и сопоставить с нормальными значениями.

Выполнить следующее:

1. Предположите, какие из ферментов на схеме образования вещества Р из вещества А может быть регуляторным?

фермент1 фермент.2 фермент.3

А  В  С  Р

2. Препарат аллопуринол, используемый при лечении падагры, является структурным аналогом гипоксантина – субстрата фермента ксантиноксидазы. Назовите механизм действия аллопуринола в реакции образования мочевой кислоты.

3. Наследственные энзимопатии связаны с такими изменениями первичной структуры ферментов, при которых может произойти:

А. Нарушение комплементарности активного центра к субстрату.

Б. Изменение структуры аллостерического центра.

В. Изменгение ферментативной активности.

Г. Изменению концентрации веществ в клетке.

Д. Образование токсичных веществ.

4. Представьте на обсуждение резюме по теме «Ферменты», с соответствующей иллюстрацией.

Тема: Биоэнергетика. Окислительно-восстановительные процессы.

Цель: Изучить основные положения энергетики живого (источники, механизмы извлечения, трансформации и использования).

Значение темы: Для изучения метаболизма и понимания основ жизнедеятельности организма необходимо знать источники энергии, механизмы извлечения энергии из органических соединений, поступающих с продуктами питания; трансформации ее в макроэргические связи АТФ. Организм, как открытая система, должен непрерывно получать источники энергии, расходуемой на поддержание процессов жизнедеятельности. Все виды работы, выполняемые клеткой, осуществляются за счет энергии макроэргических соединений. Из них универсальным источником энергии является АТФ. АТФ непрерывно образуется за счет фосфорилирования АДФ и энергии, освобождающейся в результате окислительно-восстановительных процессов. На всех этапах превращения энергии, в том числе и гидролизе АТФ, часть энергии выделяется в виде тепла, поэтому температура тела выше окружающей среды и достаточно постоянна. Процессы биологического окисления и окислительного фосфорилирования сопряжены и регулируемые. Существуют соединения в том числе и фармпрепараты, способные ингибировать или разобщать эти процессы.

Занятие 10. Введение в обмен веществ и энергии. Биологическое окисление.

Цель: Изучить роль биологического окисления в организме, его виды, механизм тканевого дыхания.

Студент должен знать:

1.Содержание понятия «Обмен веществ и энергии».

2.Стадии обмена веществ - анаболизм и катаболизм.

3.Содержание понятий «метаболизм», «общий и частный метаболический путь», «метаболит», «метаболический цикл».

4.Биологическое окисление как окислительно-восстановительный процесс.

5.Отличие биологического окисления от окисления в неживой природе.

6.Значение биологического окисления для организма.

7. Принципиальное отличие биологического окисления в аэробных и

анаэробных условиях.

8. Типы дегидрирования.

9. Химизм тканевого дыхания. Ферменты тканевого дыхания, характеристика их коферментов. Чем обусловлена последовательность расположения ферментов тканевого дыхания.

10. Ингибиторы тканевого дыхания.

11. Виды и структуру макроэргических соединений, их значение.

12. Понятие о свободнорадикальном окислении.

Студент должен уметь:

1. Отличать понятия катаболизм и анаболизм от понятий синтез и деструкция (расщепление).

2.Охарактеризовать основные этапы метаболизма.

3.Составить схему тканевого дыхания.

4. Показать на фрагментах структурных формул насыщенных и ненасыщенных соединений, спиртов, альдегидов, кетонов их дегидрирования.

Студент должен получить представление:

1. О важнейших источниках энергии в живом организме;

2. О значении свободнорадикального окисления как физиологического процесса, химизме;

3. О значении антиоксидантов в комплексе терапевтических мероприятий.

Сведения из базовых дисциплин, необходимые для изучения темы:

1. Основные положения термодинамики;

2. Окислительно-восстановительныен реакции

Задания для самоподготовки:

Изучите материал темы в соответствии с целевыми вопросами («студент должен знать») и письменно выполните следующие задания:

1.Назовите основные положения биоэнергетики.

2.Проверьте свои знания: Превращение энергии в клетках подчиняется следующим общим для неживой и живой природы:

а. клетка продуцирует, но не расходует энергию;

б. общая энергия замкнутой системы всегда постоянна;

в. энергия существует в форме свободной (полезной) и рассеиваемой

г. система, продуцирующая энергию, может существовать без

притока ее извне

д. любое физическое изменение ведет к уменьшению свободной энергии и росту энтропии;

3. Перечислите виды работ, выполняемых живой системой.

4. Назовите основные потенциальные источники энергии, необходимой для выполнения работ живой системы.

5. Назовите источники энергии, используемой непосредственно для выполнения работ живой системой.

6. Назовите универсальный источник энергии, используемой для выполнения работ живой системой.

7. Назовите два типа живых систем, различающихся по источнику энергии.

8.Проверьте свои знания: Энергию, поступающую извне, аутотрофы и гетеротрофы используют непосредственно для:

а. перемещения тела; б. трансформации в электрическую;

в. синтеза макроэргических соединений; г. обеспечения осмотических процессов.

9.Нарисуйте схему «Подзарядка АТФ и ее использование в организме».

10.Сформулируйте понятие «Биологическое окисление». Отразите в нем химизм и значение процесса.

11. В каком случае понятия «Тканевое дыхание» и «Биологическое окисление однозначны. Сформулируйте понятие «Тканевое дыхание». Отразите в нем химизм, значение и локализацию процесса.

12. Проверьте свои знания: Тканевое дыхание может реализоваться (отметьте наиболее правильный ответ»:

а. присоединением кислорода к атому водорода в субстрате;

б. отщеплением водорода от субстрата;

в. путем дегидрирования субстрата с последующим переносом электронов от окисляемого вещества к атому кислорода.

13. Составить схему последовательности переноса и электронов по дыхательной цепи. Охарактеризуйте каждый фермент (кофермент) тканевого дыхания. Объясните их участие в окислительно-восстановительном процессе, исходя из их структуры. Чем обусловлено последовательное движение электронов по дыхательной цепи?

14.Изложите общие принципы дегидрирования.

15.Покажите с помощью фрагментов структурных формул как происходит дегидрирование: насыщенных соединений; ненасыщенных соединений; первичных и вторичных спиртов; альдегидов; аминокислот.

16.Тканевое дыхание включает:

а. дегидрирование субстрата; б. многоэтапный процесс переноса электронов на кислород. Перенос электронов на кислород сопровождается уменьшением свободной энергии. Как используется эта энергия? В какие виды энергии она трансформируется в дальнейшем?