1. Научиться использовать знания о ферментах для понимания основных принципов энзимной диагностики и энзимотерапии.

3. Задачи обучения:

По окончании занятия студенты будут:

1. Знать общие свойства и механизм действия ферментов; факторы, влияющие на ферментативную активность

2) Использовать знания об общих свойствах и механизме действия ферментов; факторах, влияющих на активность ферментов при изучении других тем данного раздела и биохимии

3) Решать учебно-научные ситуации по теме

4. Основные вопросы темы:

1. Ферменты, понятие.

2. Общие свойства ферментов.

3. Строение ферментов. Простые (однокомпонентные) и сложные (двухкомпонентные) ферменты. Роль апофермента и кофермента в ферментативных реакциях.

4. Строение активного центра фермента, его роль.

5. Механизм действия ферментов.

6. Факторы, влияющие на активность ферментов:

7. Регуляция действия ферментов. Активаторы и ингибиторы. Специфические и неспецифические эффекторы.

5. Методы обучения и преподавания

Устный опрос по методу ЖИГСО, блиц-опрос, письменный опрос, тест, работа в малых группах; PBL, TBL

При работе по методу ЖИГСО группа делится на три подгруппы по 3-4 студента (малые подгруппы), каждой подгруппе даются вопросы темы каждому студенту. Дается время – 2 минуты для подготовки по вопросу каждому студенту, затем отводится время для обсуждения заданий внутри группы (15 минут). После этого по ключевым вопросам преподаватель вызывает из каждой группы студента, но по вопросу, который был не у него, а у другого студента в малой подгруппе. То есть за время внутригрупповой дискуссии каждый студент свой вопрос поясняет другим членам малой группы, выполняя роль педагога.

6. Литература:

Основная:

1. Николаев А.Я. «Биологическая химия», 2007 г.

2. Северин Е,С. «Биохимия», 5-е изд., М.: ГЭОТАР-МЕДИА, 2009

Дополнительная:

1. Сеитов З.С. «Биохимия», Алматы, 2012 г.

2. Плешкова С.М. и др. Учебное пособие для самостоятельного изучения биохимии

Часть 1. Белки, ферменты, энергетический обмен, витамины.

Часть 2. Обмен веществ и его регуляция.

Часть 3. Биохимия жидкостей и тканей организма. – Алматы, 2009 г.

3. Аблаев Н.Р., Бейсембаева Ш.А. Клинически значимые биохимические показатели и их интерпретация: учеб пособие, Алматы, КазНМУ, 2007

4. Клиническая биохимия учеб. пособие под ред. Ткачук В.А. – М.: ГЭОТАР-МЕДИА, 2008

7. Контроль

Тест:

1. Ферменты по химической природе являются:

1. углеводами

2. белками специализированными

3. белками неспециализированными

4. неорганическими катализаторами

5. аминокислотами

2. Ферменты в отличие от неорганических катализаторов:

1. резко снижают энергию активации

2. не изменяют направление реакции

3. обладают высокой специфичностью

4. ускоряют наступление равновесия обратимой реакции

5. не расходуются в процессе реакции

3. Профермент - это:

1. фермент с IV структурой

2. фермент без аллостерического центра

3. фермент с несколькими активными центрами

4. неактивный предшественник фермента

5. одна из молекулярных форм одного и того же фермента

4. Активный центр однокомпонентного фермента образован:

1. функциональными группами аминокислот

2. витаминами

3. нуклеиновыми кислотами

4. различными металлами

5. моносахаридами

5. Субстратный участок активного центра фермента обеспечивает:

1. взаимодействие фермента с продуктами реакции

2. формирование аллостерического центра

3. специфичность действия ферментов

4. узнавание субстрата и связывание с ним

5. образование фермент-субстратного комплекса

6. Каталитический участок активного центра фермента обеспечивает:

1. специфичность действия фермента

2. характер катализируемой реакции

3. взаимодействие фермента с продуктом реакции

4. формирование аллостерического центра

5. образование фермент-субстратного комплекса

7. Субстратная специфичность называется абсолютной, если фермент:

1. действует на группу субстратов с различными связями

2. действует только на один субстрат

3. действует на группу субстратов с одинаковым типом связи

4. имеет четвертичную структуру

5. не имеет изоферментов

8. Субстратная специфичность называется относительной, если фермент:

1. действует на группу субстратов с различными связями

2. действует только на один субстрат

3. действует на группу субстратов с одинаковым типом связи

4. имеет четвертичную структуру

5. не имеет изоферментов

9. Что такое температурный оптимум?

1. температура, при которой наблюдается необратимая инактивация

2. температура, при которой фермент обладает максимальной активностью

3. температура, при которой фермент обладает минимальной активностью

4. температура, при которой наблюдается обратимая инактивация

5. температура, при которой фермент не обладает активностью

10. Какая температура вызывает необратимую инактивацию фермента?

1. 0⁰С

2. -5⁰ С

3.- 40 ⁰ С

4. 40⁰ С

5. 100⁰С

11. Конкурентное ингибирование наблюдается, если субстрат и ингибитор:

1. имеют сходство с аллостерическим центром фермента

2. имеют структурное сходство и ингибитор связывается с активным центром фермента

3. не имеют сходства с активным центром

4. имеют сходство со строением фермента

5. не имеют сходства с аллостерическим центром фермента

12. При неконкурентном ингибировании образуется комплекс:

1. фермент-субстрат

2. фермент-ингибитор

3. субстрат-ингибитор

4. фермент-субстрат-ингибитор

5. фермент-продукты реакции

13. Какое из приведенных соединений является конкурентным ингибитором СДГ:

1. СООН-СН₂-СООН

2. СООН-СН₂-СН₂-СООН

3. СООН-СО-СН3

4. СООН-СН₂-СН₂ОН

5. СООН-СН₂-СН₃

Вопросы для блиц-опроса

1 – что такое фермент

2 – из каких участков состоит активный центр фермента

3 – что такое активный центр фермента

4 – что такое аллостерический центр фермента

5 – за что отвечает субстратный участок активного центра фермента

6 – за что отвечает каталитический участок активного центра фермента

7 – что такое кофермент

8 – что такое апофермент

9 – что такое холофермент

10 – что такое профермент

Вопросы для устного разбора:

1. Что такое фермент, сходства фермента с неорганическим катализатором;

2. Отличия между ферментами и неорганическими катализаторами;

3. Сложность строения фермента – строение активного центра одно- и двухкомпонентного ферментов;

4. Понятие об изоферментах, примеры;

5. Высокая мощность фермента, единица измерения, примеры;

6. Специфичность действия фермента, понятие о мультиферментном комплексе на примере пируватдегидрогеназного комплекса;

7. Субстратная специфичность, понятие, виды, примеры;

8. Влияние температуры на активность ферментов;

9. Влияние рН на активность ферментов;

10. Влияние концентрации фермента и субстрата на активность ферментов.

11. Конкурентное ингибирование, пример;

12. Неконкурентное ингибирование, пример;

Глоссарий по теме № 3

Термин на русском языке	Термин на английском языке	Термин на казахском языке
Ферменты – это биологические катализаторы белковой природы, образуются в основном в клетках и ускоряют биохимические реакции в них	Enzymes are biological catalysts of protein’s nature. they are formed in the cells and catalyze the biochemical reactions	Ферменттер-бұл белоктык табиғаты бар биологиялық катализаторлар , олар негізінен жасушаларда түзіліп олардың ішіндегі биохимиялық реакцияларды жылдамдатады.
Апофермент – белковая часть двухкомпонентного фермента, обуславливает субстратную специфичность	Apoenzyme is a protein part of two-component enzyme which stipulates a substrate affinity (specificity)	Апофермент-екі компонентті ферменттің белоктык бөлігі, субстраттық арнайылықты қамтамасыз етеді.
Кофермент – это небелковая часть двухкомпонентного фермента, которая обуславливает каталитическую специфичность (специфичность действия), то есть тип ускоряемой реакции	Coenzyme is non-protein part of two component enzyme which stipulates a catalytic activity of reaction	Кофермент- бұл екі компонентті ферменттің белок емес бөлігі, ол каталитикалық арнайылығын (әсер ету арнайылығын) қамтамасыз етеді, яғни жылдамдататын реакцияның түрін.
Субстратная специфичность – это способность фермента связываться только со своим субстратом	Substrate specificity (affinity) is a capacity of enzyme to bind with substrate	Субстраттық арнайылық- бұл ферменттің тек қана өзінің субстратымен байланысу қабілеті.
Субстрат – это вещество, на которое действует фермент	Substrate is a compound on which enzyme acts	Субстрат- бұл ферменттің әсеріне ұшырайтын зат.
Специфичность действия – это способность фермента ускорять определенную реакцию	The catalytic specificity ia a capacity of enzyme to catalyze certain reaction	Әсер ету арнайылығы—бұл ферменттің белгілі бір реакцияны жылдамдату қабілеті.
Катал – единица измерения мощности фермента	Catal is a unit of measurement of power activity of enzymes	Катал- бұл ферменттің қуатының өлшем бірлігі.
Мультиферментный комплекс – это комплекс нескольких ферментов, действующих на одинаковый субстрат и ускоряющий специфические реакции с ним	Multyenzymic complex is a complex of some enzymes which act on certain subsrate, but catalyze the specific reactions	Мультиферменттік комплекс-бұл бірнеше ферменттерден тұратын комплекс, олар бір сусбстратқа әсер етіп әрқайсысы арнайы реакцияны жылдамдатады.
Конкурентное ингибирование – это тип ингибирования, при котором субстрат и ингибитор имеют структурное сходство и конкурируют между собой за связь с ферментом	Competitive inhibition is an inhibition when subsrate and inhibitor have the structural similarity and compete to each other for binding with enzyme	Бәсекелес ингибирлену-бұл ингибирлену түрінде субстрат пен ингибитордың құрылысы ұқсас болып, олар өзара ферментпен байланысуға бәсекелес болады.

Занятие №4

1. Тема: Энергетический обмен. Специфические пути катаболизма, цикл трикарбоновых кислот. Биологическое окисление и ферменты, участвующие в этом процессе. Окислительное фосфорилирование. Дыхательные комплексы

2. Цели:

1. Научиться использовать знания об энергетическом обмене; типах окисления и антиоксидантах для понимания механизма действия разобщителей; энергетического баланса окисления основных нутриентов и разработки соответствующих рекомендаций с включением антиоксидантов в диету

3. Задачи обучения:

По окончании занятия студенты будут:

1) Знать общую характеристику основных этапов энергетического обмена; типов окисления и антиоксидантов

2) Использовать знания об основных этапах энергетического обмена; типах окисления и антиоксидантах при изучении других тем биохимии и постреквизитов

3) Решать учебно-научные ситуации по теме

4) Способны вступать в профессиональную коммуникацию на английском и втором языке с использованием основных терминов темы

4. Основные вопросы темы:

1.Энергетический обмен, понятие

2.Этапы энергетического обмена

1. этап – начальные (специфические) пути распада углеводов, липидов и белков

с образованием активной уксусной кислоты

4. ЦТК, сущность, значение, последовательность реакции (на английском или казахском языке)

5.Биологическое окисление, понятие, сущность, значение. Этапы БО, ферменты, участвующие в переносе протонов и электронов.

6.Что такое ОВП? Что от него зависит?

7.Освобождение энергии при БО. От чего зависит величина выделенной энергии?

8. Окислительное фосфорилирование, сущность и значение. Коэффициент Р/О.

9. Пункты сопряжения БО и ОФ.

10. Регуляция цепи переноса электронов. Дыхательный контроль.

11. Разобщение БО и ОФ, разобщители

12. Ферментные ансамбли (или ферментные комплексы).

13. Оксидазное окисление, значение, ферменты, участвующие в этом процессе, конечные

продукты.

8. Оксигеназное окисление, значение, ферменты, участвующие в этом процессе,

конечные продукты.

8. Пероксидазное окисление, значение, ферменты, участвующие в этом процессе,

конечные продукты.

8. Пероксидное окисление, значение, ферменты, участвующие в этом процессе, конечные продукты. Образование активных форм кислорода.

9. Антиоксиданты ферментные и неферментные.

5. Методы обучения и преподавания

Устный опрос, включая разбор отдельных вопросов и глоссария на английском и втором языках; тест, работа в малых группах, TBL

6. Литература:

Основная:

1. Николаев А.Я. «Биологическая химия», 2007 г.

2. Северин Е,С. «Биохимия», 5-е изд., М.: ГЭОТАР-МЕДИА, 2009

Дополнительная:

1. Сеитов З.С. «Биохимия», Алматы, 2012 г.

2. Плешкова С.М. и др. Учебное пособие для самостоятельного изучения биохимии

Часть 1. Белки, ферменты, энергетический обмен, витамины.

Часть 2. Обмен веществ и его регуляция.

Часть 3. Биохимия жидкостей и тканей организма. – Алматы, 2009 г.

3. Аблаев Н.Р., Бейсембаева Ш.А. Клинически значимые биохимические показатели и их интерпретация: учеб пособие, Алматы, КазНМУ, 2007

4. Клиническая биохимия учеб. пособие под ред. Ткачук В.А. – М.: ГЭОТАР-МЕДИА, 2008

7. Контроль

Вопросы:

1 – перечислить стадии энергетического обмена и дать их краткую характеристику, указать связь между стадиями

2 – специфические пути распада основных питательных веществ

3. – написать реакции ЦТК формулами. Суммарное уравнение ЦТК, значение ЦТК (на английском или казахском языке)

4. Что такое биологическое окисление? Показать стадии БО схематично

5. Окислительное фосфорилирование, сущность и значение. Коэффициент Р/О.

6. Назовите пункты сопряжения БО и ОФ. Понятие об ОВП, от чего зависит расположение ферментов в цепи БО

7. Дыхательный контроль.

8. Факторы разобщения БО и ОФ

9. Ферментные ансамбли (или ферментные комплексы).

10. Оксигеназное окисление

11. Пероксидазное окисление

12. Образование активных форм кислорода, понятие о пероксидном типе окисления.

13. Антиоксиданты ферментные и неферментные

Тест

1. Этапы энергетического обмена (расположить в правильном порядке):

а) ЦТК

б) БО

в) ОФ

г) специфические пути распада веществ до АУК

Найти правильный вариант

1. а, б, в, г

2. б, в, г, а

3. в, г, а, б

4. г, а, б, в

5. в, а, г, б

2. Цикл лимонной кислоты протекает в:

1. цитозоле клетки

2. рибосомах

3. клеточном ядре

4. митохондриях

5.аппарате Гольджи

3. B ЦТК вступает:

1. лактат

2. ПВК

3. гидроксимасляная кислота

4. ацетилКоА

5.глюкоза

4. ЦТК - "метаболический котел", в котором:

1. АУК ---> 2СО`2 + 3НАДН`2 + ФПН`2 + АТФ

2. АУК ---> СО`2 + НАДН`2 + 3ФПН`2 + АТФ

3. АУК ---> 2СО`2 + 2НАДН`2 + 2ФПН`2 + АТФ

4. АУК ---> 2СО`2 + 3НАДН`2 + ФПН`2 +12АТФ

5. АУК --->CО`2 + 4НАДН`2 + ФПН`2 + 4АТФ

5. Какая кислота подвергается в ЦТК окислительномудекарбоксилированию:

1.яблочная кислота

2.щавелевоянтарная кислота

3. альфа-кетоглутаровая кислота

4.янтарная кислота

5.щавелевоуксусная

6. В ЦТК образуется АТФ в результате реакции:

1. окислительного фосфорилирования

2. АМФ +Н`3РО`4

3. ГДФ + АДФ

4. перефосфорилирования ГТФ с АДФ

5.АМФ + ЦДФ

7. В реакцию субстратного фосфорилирования в ЦТК вступает:

1. активная янтарная кислота

2. активная уксусная кислота

3. альфа-кетоглутаровая кислота

4. фумаровая кислота

5. яблочная кислота

8. В ЦТК восстанавливаются дегидрогеназы:

1. 2НАД и 2ФП

2. 3НАД и ФП

3. 2НАД и 3ФП

4. 3НАД и 3ФП

5. НАД и ФП

9. Восстановленные в ЦТК дегидрогеназы окисляются:

1. в цепи БО

2. при окислительном фосфорилировании

3. при взаимодействии с кислородом

4. при перефосфорилировании ГДФ

5. путем восстановительного аминирования

10. ЦТК - это:

1. процесс, где образуется большое количество АТФ

2. источник восстановленных дегидрогеназ

3. аэробный процесс

4. процесс, где полностью сгорает AУК

5.источник дегидрогеназ в окисленном состоянии

Выбрать 3 правильных ответа.

11. Значение ЦТК заключается в том, что он поставляет:

1. субстраты для БО

2. аминокислоты для биосинтеза белков

3. субстраты для пентозного цикла

4. глюкозу для окисления

5. НАДН`2, ФПН`2 для БО

Выбрать 2 правильных ответа.

12. Найти соответствие между БО и:

1. транспортом кислорода

2. транспортом водородов и электронов

3. транспортом электронов

4. транспортом СО₂

5. транспортом Н₃РО₄

13. Образование АТФ в цепи БО происходит в точках:

1. окисления НАДН₂ флавинферментом

2. окислении ЦХО

3. окислении флавинфермента убихиноном

4. окислении КоQН₂

5. окислении ферроЦх b

14. ОФ называется образование:

1. АТФ из АДФ и Н₃РО₄

2. АТФ из АДФ и Н₃РО₄ с использованишем энергии БО

3. АТФ из АМФ и Н₃РО₄

4. АТФ из АДФ и УМФ

5. АТФ из АДФ и АМФ

15. При разобщении БО и ОФ:

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. все ответы неверны

16. В результате оксидазного пути окисления образуется:

1. СО₂и Н₂О

2. окисленный субстрат и Н₂О₂

3. гидроксилированный субстрат и Н₂О

4. окисленный субстрат, энергия и Н₂О

5. альдегиды и кетоны

17. В результате монооксигеназного пути окисления образуются:

1. СО₂ и Н₂О

2. окисленный субстрат и Н₂О₂

3. гидроксилированный субстрат и Н₂О

4. окисленный субстрат, энергия и Н₂О

5. альдегиды и кетоны

18. В результате пероксидазного пути окисления образуются:

1. СО₂ и Н₂О

2. окисленный субстрат и Н₂О₂

3. гидроксилированный субстрат и Н₂О

4. окисленный субстрат, энергия и Н₂О

5. альдегиды и кетоны

19. В результате пероксидного окисления образуются:

1. СО₂и Н₂О

2. окисленный субстрат и Н₂О₂

3. гидроксилированный субстрат и Н₂О

4. окисленный субстрат, энергия и Н₂О

5. гидроперекиси липидов, малоновый диальдегид

Глоссарий по теме № 4

Термин на русском языке	Термин на английском языке	Термин на казахском языке
Цикл трикарбоновых кислот – совокупность взаимосвязанных реакций, приводящих к окислению ацетилКоА	The cycle of tricarboxylic acids is a sequence of reactions resulting in oxidation of acetylCoA	Үш карбон қышықлдар циклі- ацетил-КоА-ның тотығуына әкелетін өзара байланысқан реакциялардың жиынтығы.
Биологическое окисление (БО) – совокупность окислительно-восстановительных реакций, приводящих к образованию эндогенной воды и выделению энергии	Biologic oxidation (BO) is an oxidative-reductive process resulting in formation of endogenic water and energy	Биологиялық тотығу (БТ)- эндогенді судың түзілуіне және энергияның бөлінуіне әкелетін тотығу-тотықсыздану реакциялардың жиынтығы.
Окислительное фосфорилирование (ОФ) – это процесс образования АТФ из АДФ и неоранического фосфата с использованием энергии БО	The oxidative phosphorylation (OP) is a process of formation of ATP from ADP and inorganic phosphate with participation of energy from BO	Тотығудан фосфорлану (ТФ)- БТ энергиясын пайдаланып АДФ пен бейорганикалық фосфаттан АТФ түзілу процесі.
Дыхательные комплексы – это комплексы оксиредутаз митохондрий, участвующих в БО	Respiratory complexes are complexes of oxireductases of mitochondrions, participating in BO	Тыныс алу комплекстер- БТ-ға қатысатын митохондрияның ішкі мембранасында орналасқан оксидоредуктазалардың комплекстері.
Разобщители БО и ОФ – это факторы, вызывающие нарушение связи между БО и ОФ, действие которых приводит к снижению образования АТФ	Disconnectors of BO and OP are substances causing disintegration of BO and OP and resulting in decrease of ATP formation	БТ мен ТФ ажыратқыштары- бұл БТ мен ТФ арасындағы байланыстың бұзылуына әкелетін факторлар, олардың әсерінен АТФ түзілуі төмендейді.
Антиоксиданты – это вещества, снижающие интенсивность пероксидного окисления липидов	Antioxidants are substances decreasing the intensity of lipoperoxidation	Антиоксиданттар- бұл липидтердің пероксидтік тотығуының интенсивтілігін төмендететін заттар.
Оксигеназный тип окисления – это окисление путем включения одного или двух атомов кислорода в окисляемый субстрат	Oxygenase type of oxidation is an oxidation by incorporation of one or two atoms of oxygen into subsrate	Оксигеназды тотығу түрі- бұл тотығу жолында тотығатын субстраттың құрамына оттектің бір немесе екі атомы еңгізіледі.
Пероксидное окисление липидов – это свободно-радикальный процесс окисления полиненасыщенных жирных кислот фосфолипидов мембран	Lipoperoxidation is a free-radical process of oxidation of polyunsaturated fatty acids of membrane phospholipids	Липидтердің пероксидтік тотығуы- бұл мембрана фосфолипидтерінің құрамындағы көп қанықпаған май қышқылдарының бос радикалды тотығу процесі.
Пероксидазное окисление – это тип окисления с участием пероксидаз	Peroxidase oxidation is a type of oxidation with participation of peroxidases	Пероксидазды тотығу- бұл пероксидазалар қатысатын тотығу түрі.

Занятие №5

1.Тема: Ферменты. Энергетический обмен. Коллоквиум