Раздел II. Метаболизм. Биологическое окисление. Обмен углеводов.

Процессы окисления в организме имеют два основных назначения: обеспечить энергией все нуждающиеся в ней формы жизнедеятельности и превратить вещества пищи в компоненты клетки. Энергетические потребности клеток животных и человека удовлетворяются за счет энергии, освобождающейся при окислении различных органических соединений с участием молекулярного кислорода. Большая часть энергии, освобождающаяся при окислительных процессах, аккумулируется в макроэргических связях АТФ, химическая энергия, выделяющаяся при гидролизе АТФ, трансформируется во все другие виды энергии и используется для осуществления механической работы, биосинтетических процессов, возбуждения электрических потенциалов, переноса веществ через биологические мембраны. Нарушение процессов энергообеспечения клеток лежит в основе развития многих патологических процессов (ишемия миокарда и головного мозга, вирусных инфекций, заболеваний, вызываемых поступлением в организм токсических веществ), поэтому целью применения лекарственных препаратов в ряде случаев является улучшение энергообеспечения как здоровых клеток, так и пораженных патологическим процессом.

В ходе метаболизма углеводов в растениях и микроорганизмах образуются жирные кислоты, аминокислоты, пурины, пиримидины, витамины, которые необходимы для жизнедеятельности для человека и животных. Получая с пищей небольшие количества аминокислот, липидов, витаминов и минеральных веществ, животные и человек способны усвоить большие количества углеводов, которые могут депонироваться. Углеводы служат источником энергии для всех тканей и органов, особенно для мозга. Нарушение обмена углеводов играет важную роль в патогенезе сахарного диабета, злокачественных опухолей, гликогенозов.

Цель изучения раздела: использовать знания о молекулярных механизмах биологического окисления, синтеза макроэргических соединений для объяснения патогенеза состояний, возникающих при гипоксии. Уметь применять знания о функциях углеводов, об их синтезе, катаболизме, о взаимосвязи этих процессов и механизмах регуляции для объяснений нарушений обмена при патологии.

Задачи изучения раздела:

1. Знать структуру и функцию окислительно-восстановительных ферментов, организацию работы цепи переноса электронов.

2. Понимать взаимосвязь между процессами окисления углеводов и энергообеспечением организма.

3. Представлять процессы переваривания и ассимиляции углеводов в организме.

4. Знать основные пути обмена углеводов, их особенности в различных органах и тканях

5. Иметь представления о субстратных и гормональных механизмах регуляции обмена углеводов.

6. Знать причины и механизмы нарушений энергетического и углеводного обменов при патологии.

Тема 2.1. Метаболизм. Биологическое окисление. План изучения темы

1. Общие закономерности метаболизма.

2. Этапы катаболизма.

3.Дыхательная цепь (ЦПЭ), состав, строение компонентов дыхательной цепи.

4. Механизм синтеза АТФ.

5. Ингибиторы ЦПЭ.

6. Разобщение процессов дыхания и фосфорилирования.