Список рекомендуемой литературы:

1. Березов Т.Т. Биологическая химия/Т.Т. Березов, Б.Ф. Коровкин. – Изд.3-е. – М.:Медицина, 1998 – 704 с.

2. Биохимия: Учебник / Под ред. Е.С. Северина. - М.: «ГЭОТАР-МЕД», 2003 – 784 с.

3. Николаев А.Я. Биологическая химия. – М.: «Медицинское информационное

агенство». – 2004. -566 с.

4. Хасина М.А. Словарь-справочник по клинической биохимии – Владивосток: «Медицина ДВ», 2006. 17

5. Щербак И.Г. Биологическая химия: Учебник. – СПб.: «Издательство СПбГМУ», 2005. – 480 с.

6. Лекции по биохимии

Практическое занятие № 10

Тема: «Энергетический обмен. Качественная реакция на каталазу крови» (лабораторно-практическое занятие)

Мотивация: Получение знаний об окислительных системах, не связанных с депонированием энергии, которые, тем не менее, являются неотъемлемой частью метаболизма. Спецификавнемитохондриальногоокисления обусловлена необходимостью преобразования трудноокисляемых структур для пластических целей (образование гормонов, желчных кислот и др.), инактивации метаболитов, обезвреживания ксенобиотиков, обновления мембран. Реакции биоокисления в организме сопровождаются образованием токсичных для организма активных форм кислорода (АФК), провоцирующих цепные реакции свободно-радикального окисления биомолекул в клетке и мембранодеструкцию. Освоение вопросов темы позволит оценить эффективность действия компонентов антиоксидантной защиты (ферментов, витаминов, микроэлементов).

Цель обучения, воспитания и развития: Закрепить представления о механизмах окислительных процессов в организме и их физиологическом значении

Задачи, обучения, воспитания и развития: студент должен

1. Уметь писать формулы:свободных радикалов;

реакций, катализируемых каталазой, супероксиддисмутазой, глутатионпероксидазой.

2. Знать химизм процессов: гидроксилирование пролина и лизина в

предшественниках коллагена и эластина, микросомальная система

окисления ксенобиотиков, превращения арахидоновой кислоты

3. Знать и уметь объяснять значения терминов: ПОЛ (перекисное окисление

липидов), АОЗ (антиоксидантная защита), микросомальное окисление,

пероксидаза, каталаза, супероксиддисмутаза, цитохром- Р₄₅₀, мембрано­деструк­ция,

антиоксиданты, прооксиданты.

Этапы проведения занятия:

1. Вводная часть

2. Основная часть занятия: лабораторная работа, семинар

(общие и индивидуальные задания для СДС)

3. Заключительная часть занятия (тест-контроль)

Задание на самоподготовку:

1. Включение кислорода в молекулу окисляемого вещества («внемитохондриальное окисление») как минорный путь биоокисления.

2. Оксидазы, их субстраты и и биологическая роль; образование пероксида. Механизмы оксигеназного окисления. Монооксигеназы и диоксигеназы; их важнейшие субстраты. Гидроксилирование пролина и лизина в предшественниках коллагена и эластина, роль витамина С. Роль монооксигеназ в биогенезе стероидных гормонов.

3. Микросомальная система окисления ксенобиотиков, ее функциональное значение и индуцируемость своими субстратами.

4. Участие диоксигеназ в превращении арахидоновой кислоты: липооксигеназный и циклооксигеназный пути; биологическое значение образуемых продуктов (лейкотриены, простаноиды) и механизмы их инактивации, химиотерапевтическое воздействие на метаболизм эйкозаноидов.

5. Активные формы кислорода. Источники их образования и роль в метаболических процессах. «Дыхательный взрыв» в макрофагах и нейтрофилах; вклад в механизмы антибактериальной защиты; значение миелопероксидазы.

6. Роль перекисного окисления липидов как фактора, инициирующего обновление гидрофобных структур клетки. Опасные эффекты избыточности активных форм кислорода.

7. Краткая характеристика ферментативных (каталаза, пероксидаза, супероксиддисмутаза) и неферментативных звеньев антиоксидантной защиты. Использование в стоматологии витаминов А, С и Е в качестве антиоксидантов.

Ориентировочная основа деятельности студентов (ООД) для проведения лабораторной работы:

Работа №1. Качественная реакция на каталазу крови.

Принцип метода. Каталаза (КФ 1.11.1.6.) катализирует расщепление перекиси водорода, образующейся при тканевом дыхании, и тем самым препятствует накоплению Н₂О₂ в токсических для организма количествах. Перекись водорода расщепляется каталазой на воду и молекулярный кислород.

Порядок выполнения работы: В два пенициллиновых флакона берут по 1 мл воды, добавляют по 2 капли крови. Одну пробу кипятят 2-3 минуты для инактивации фермента. После охлаждения в каждый флакон добавляют по 5-10 капель 3% Н₂О_2, встряхивают и наблюдают за выделением пузырьков кислорода. В пробе после кипячения выделения пузырьков не происходит.В выводах написать уравнение реакции, катализируемое каталазой; указать причины инактивации фермента.

Клинико-диагностическое значение: Каталаза является ферментом, простетическая группа ее идентична окисленному гему. В крови каталаза содержится почти исключительно в строме эритроцитов.

1. Активность фермента крови выражают каталазным числом (количество мг Н₂О_2, которое разлагается 1 мкл исследуемой крови). В норме каталазное число составляет 10 – 15 единиц. Определение активности каталазы имеет значение для диагностики рака, анемии, туберкулеза. При этих заболеваниях активность фермента снижается.

2. 3% раствор Н₂О₂ применяют в качестве дезинфицирующего и дезодорирующего средства для промываний и полосканий при воспалительных заболеваний слизистых оболочек (стоматиты, ангина), обработки ран и т.п.

Тестовый контроль знаний по теме:

1. Реакцию, идущую по схеме АН₂ + SН + О₂ → А + SОН + Н₂О катализируют

а) оксидазы б) пероксидазы в) монооксигеназы