ГБОУ ВПО «Сургутский государственный университет

Ханты-Мансийского автономного округа –Югры

Кафедра физиологии МИ

«Утверждаю»

Зав. кафедрой, к.м.н.доцент

__________Павловская В.С.

«_____»___________2013 г.

Методическая разработка лабораторного занятия для студентов 2 курса

Тема занятия: Витамины. Структурная организация ферментов. Теоретические основы ферментативного катализа

Методическую разработку подготовил

Старых Ю.А.

Методическая разработка обсуждена и утверждена

на кафедральном совещании №

Пр. №5 от 23.12.13 г.

Сургут

2013

Курс биохимии Институт гуманитарного образования и спорта

Занятие №2 Витамины. Структурная организация ферментов. Теоретические основы ферментативного катализа

Продолжительность занятия - 2 учебных часа.

Место занятия - учебная комната.

Материальное оснащение: набор тематических таблиц и слайдов, диапроектор.

Цель занятия: Студент должен знать:

биологическую роль и классификацию витаминов, иметь представление об антивитаминах и провитаминах, знать причины развития гипо- и гипервитаминозов.

структурную организацию ферментов.

общие черты ферментативного и неферментативного катализа и особенности ферментативного катализа;

основные критерии количественной характеристики ферментативного катализа;

субстратную специфичность и специфичность действия, классификацию ферментов

Мотивация.

Знание биологической роли витаминов с учетом их коферментной функции необходимо для формирования представления о гипо- и авитаминозах как гипо- и аферментозах - алиментарных состояниях, обусловленных дефицитом витаминов.

Знание структурной организации ферментов необходимо для понимания механизма действия ферментов и регуляции ферментативных реакций.

Знание номенклатуры и классификации ферментов необходимо для понимания биохимических превращений в организме.

ОСНОВНЫЕ ВОПРОСЫ ТЕМЫ.

1. Общая характеристика витаминов:

общее представление о витаминах,

источники и суточная потребность;

коферментная функция водорастворимых витаминов;

понятие о провитаминах и антивитаминах;

общие представления о гипо-, а- и гипервитаминозах;

2. Характеристика водорастворимых и жирорастворимых .

3. Структурная организация ферментов:

характеристика одно- и двухкомпонентных ферментов и их составных частей;

изоферменты;

4. Общая характеристика ферментов:

общий вид ферментативной реакции;

общие черты ферментативного и неферментативного катализа;

особенности ферментативного катализа.

5. Количественная характеристика (параметры) ферментативных реакций.

6.Субстратная специфичность и специфичность действия ферментов.

7.Номенклатура и классификация ферментов

ПЕРЕЧЕНЬ УЧЕБНЫХ И ПРАКТИЧЕСКИХ НАВЫКОВ, НЕОБХОДИМЫХ К УСВОЕНИЮ ПО ДАННОЙ ТЕМЕ.

Четкое представление об основных критериях количественной характеристики ферментативных реакций.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ (письменные упражнения).

(Письменные упражнения)

1. Можно ли считать вещество, образующееся в организме витамином, если оно не используется в качестве энергетического субстрата и не выполняет пластическую функцию?

2. Могут ли витамины выполнять в организме функции гормонов?

3. Какой витамин выполняет коферментную функцию без образования коферментной формы?

4. Перечислите коферментные формы витаминов, необходимых для осуществления окислительно-восстановительных реакций.

5. Перечислите коферментные формы витаминов, необходимых для осуществления реакций декарбоксилирования аминокислот.

6. Перечислите коферментные формы витаминов, необходимых для осуществления реакций декарбоксилирования -кетокислот.

7. Перечислите коферментные формы витаминов, необходимых для осуществления реакций карбоксилирования.

8. Перечислите коферментные формы витаминов, необходимых для осуществления реакций обмена одноуглеродных групп.

9. Перечислите коферментные формы витаминов, необходимых для осуществления реакции трансметилирования.

10. Перечислите коферментные формы витаминов, необходимых для осуществления реакций гидроксилирования пролина.

11. Перечислите коферментные формы витаминов, необходимых для осуществления реакций -карбоксилирования глутамата.

12. Перечислите коферментные формы витаминов, необходимых для осуществления реакций переаминирования.

13. Переведите активность фермента аланинаминотрансферазы 20 МЕ в катал/л, активность лактатдегидрогеназы 12 нкатал/л в МЕ.

14. Указать общие черты ферментативного и неферментативного катализа и перечислить особенности ферментативного катализа.

15. Каким компонентом в двухкомпонентных ферментах обусловлена специфичность действия?

16. Каким компонентом двухкомпонентных ферментов обусловлена субстратная специфичность?

17. Возможно ли проявление активности отдельно апоферментом и кофактором?

18. Известно, что употребление в пищу сырых яиц может вызвать гиповитаминоз витамина Н. В составе яиц содержится белок авидин, который способен взаимодействовать с витамином Н и препятствовать его всасыванию в желудочно-кишечном тракте. Объясните, почему вареные яйца таким эффектом не обладают?

19. Когда человек переходит на рацион с высоким содержанием белка, у него возрастает потребность в витамине В₆. Дайте возможные объяснения данному явлению, основываясь на биохимических эффектах витамина В₆ в организме.

20. Какой механизм положен в основу использования антивитаминов в терапии различных заболеваний?

21. В каких случаях целесообразно использование не витаминов, а их коферментных форм?

22. Каково различие между коферментом и простетической группой двукомпонентных ферментов?

23. Фермент лактатдегидрогеназа (ЛДГ) имеет 5 изоферментов и катализирует обратимую реакцию превращения пирувата в лактат. В таблице приведены величины Км (концентрация субстрата, при которой достигается средняя скорость реакции) для пирувата. В культуре клеток показано, что при снижении парциального давления кислорода в тканях повышается синтез М-субъединиц, а синтез Н-субъедниц практически не меняется. Объясните смысл изменения состава изоферментов ЛДГ при недостатке кислорода?

ИЗОФЕРМЕНТЫ	Км
ЛДГ1 (Н4)	8,9х10-3М
ЛДГ3 (Н2М2)	5,2х10-3М
ЛДГ5 (М4)	3,2х10-3М

24. Можно ли рассматривать кофермент как второй субстрат реакции?

25. Имеют ли изоферменты различия в первичной структуре?

26. Почему структурные полиферментные системы более эффективны по сравнению с функциональными?

Распределение времени ( хронокарта)

1 час	1. Введение Проверка присутствия студентов. Выяснение причин пропусков. Рекомендации к отработке задолженностей. Цель и план занятия.	5 мин
1-2 час	2. Контроль исходного уровня знаний	10 мин
	3. Разбор теоретического материала и контроль за его усвоением. Проведение устного разбора теоретического материала Демонстрация слайдов, тематических т	50 мин
	3. Выполнение лабораторной работы	20 мин
	4. Подведение итогов занятия. Объявление оценок за устный опрос и письменный программконтроль Контроль за уборкой рабочего места студентами. Прием учебной комнаты от дежурного с росписью в специальной тетради санитарного состояния. Задание на дом Заключение	. 10 мин