Тема 3.10. Взаимосвязь всех видов обмена веществ

Актуальность темы

Все многообразие взаимопревращений органических веществ, которые постоянно совершаются в живых организмах, протекает интегрировано, обеспечивая постоянство химических компонентов и тканей и динамичность живых структур. В организме человека не существует отдельно обмена углеводов, обмена белков, обмена липидов и нуклеиновых кислот. Все превращения объединены в единый процесс метаболиза, который подчиняется регуляторным системам на различных уровнях. Скорость распада одних питательных веществ и биосинтеза других прежде всего определяется физиологическим состоянием и потребностями организма в энергии и метаболитах. Благодаря динамичности и координации метаболической активности обеспечивается макро- и микроскопическое постоянство всех форм живого. Выяснение фундаментальных проблем структуры и функций, отдельных биомолекул может служить основой для раскрытия как молекулярных механизмов химических процессов, лежащих в основе состава и функций отдельных клеток и целостного организма, так и процессов, обеспечивающих биологическую индивидуальность живых организмов. Любые нарушения этого динамического статуса организма сопровождаются развитием патологии, тяжесть и продолжительность которой будут определяться степенью повреждения структуры и функций отдельных молекулярных и надмолекулярных компонентов клеток.

Теперь ознакомьтесь с целями занятия.

Общая цель

Уметь использовать знания взаимосвязи обменов углеводов, липидов, белков и нуклеиновых кислот и их регуляции, а также интеграцию энергии для последующей правильной интерпритации на клинических кафедрах характера заболеваний, протекающих с нарушением обмена веществ.

Конкретные цели: Цели исходного уровня:

Уметь:

1. Анализировать стадии катаболизма как интеграцию образования энергии из пищевых продуктов	1. Характеризовать субстратное и окислительное фосфорилирование как способ запасания энергии в виде АТФ ( кафедра биохимии).
2. Интерпретировать взаимосвязь обмена углеводов и липидов	2. Характеризовать общие метаболиты углеводного и липидного обменов ( кафедра биохимии).
3. Интерпретировать взаимосвязь обмена углеводов и белков	3. Характеризовать общие метаболиты углеводного и белкового обменов ( кафедра биохимии).
4. Интерпретировать взаимосвязь обмена липидов и белков	4. Характеризовать общие метаболиты липидного и белкового обменов ( кафедра биохимии).
5. Интерпретировать роль ферментов и витаминов в интеграции обмена белков, жиров и углеводов	5.Характеризовать ключевые регуляторные ферментные системы ( кафедра биохимии).
6. Анализировать регуляторную роль гормонов и других биорегуляторов в координации и интеграции метаболизма белков, жиров и углеводов в норме и при патологии	6. Характеризовать мембранный и внутриклеточный механизмы действия гормонов ( кафедра биохимии).

Для проверки исходного уровня Вам предлагается выполнить ряд заданий.

Задания для самопроверки и самокоррекции исходного уровня.

Задача 1. При моделировании окислительного фосфорилирования в качестве субстрата тканевого дыхания использована яблочная кислота. Чему равен коэффициент фосфорилирования в данном случае?

А. 1

В. 2

С. 3

Д. 4

Е. 5

Задача 2. При малоподвижном образе жизни пациент, страдающий ожирением, предпочитает пищу, богатую углеводами. Назовите метаболит, который преимущественно используется для синтеза жиров у данного больного.

А. Глицерин

В. Лейцин

С. Рибулозо-5-фосфат

Д. Цитрат

Е. Оксалоацетат

Задача 3.У эксперементального животного после 12-часового голодания в гомогенате печени

определяли аминокислоты. Назовите самую гликогенную из них.

А. Глицин

В. Аланин

С. Изолейцие

Д. Метионин

Е. Лейцин

Задача 4. При обследовании мужчины,который злоупотребляет алкоголем, врач заподозрил жировой гепатоз. Недостаток какого компонента в пищи мог привести к жировой инфильтрации печени?

А. Глюкозы

В. Глутамина

С. Метионина

Д. Лейцина

Е. Витамина РР

Задача 5.Пируватдегидрогеназный комплекс относится к регуляторным мультиферментным

системам, включающим как ряд ферментов, так и несколько производных витаминов.

Какой витамин не входит в этот комплекс?

А. Тиамин

В. Рибофлавин

С. Пантотенат

Д. Липоат

Е. Кобаламин

Задача 6. Установлено, что действие гормона пептидной природы реализуется через

внутриклеточных посредников. Назовите один из них

А. ц-АМФ

В. ц-ТМФ

С. ц-ЦМФ

Д. ц-УМФ

Е. ц-УДФ

Правильность решения проверьте, сопоставив их с эталонами ответов.

Эталоны ответов к решению заданий для самопроверки и самоконтроля исходного уровня: 3-В, 4-С, 6-А.

Информацию для восполнения исходного уровня можно найти в следующей литературе:

1.Лекции по биохимии.

2.Губський Ю.Г. Біологічна хімія. - Київ-Тернопіль: Укрмедкнига, 2000. – 507 с.

3. Тестовые задания по биологической химии/Под ред.Б.Г.Борзенко.-Донецк, 2000.

Содержание обучения.

Содержание обучения должно обеспечивать достижение целей обучения, чему способствует граф логической структуры изучаемой темы (Приложение 1).

Основные теоретические вопросы, позволяющие выполнить целевые виды деятельности:

1. Стадии катаболизма пищевых продуктов как интеграция образования энергии

1.1. Переваривание питательных веществ, его биологическая роль

1.2. Образование ацетил-КоА – общего промежуточного продукта катаболизма основных пищевых веществ в клетке.

1.3. Цикл трикарбоновых кислот - общий путь катаболизма как источник энергии и субстратов для биосинтеза

1.4. Биологическое значение тканевого дыхания и окислительного фосфорилирования в интеграции обменов

1.5. Роль конечных продуктов катаболизма – углекислого газа и эндогенной воды в биосинтетических процессах

2. Взаимосвязь обмена углеводов и липидов

3. Взаимозависимость обмена углеводов и белков

4. Взаимообусловленность обмена липидов и белков

5. Роль белков и витаминов как составляющих простых и сложных ферментов, контролирующих обмен всех типов химических соединений.

6. Регуляторная роль гормонов и других биорегуляторов в координации и интеграции метаболизма белков, жиров и углеводов

7. Физиологические потребности организма как основа взаимопревращений различных классов органических соединений.

Найти материал для освоения этих вопросов можно в одном из следующих источников:

Обязательная литература.

1.Губський Ю.Г. Біологічна хімія. - Київ-Тернопіль: Укрмедкнига, 2000. – 507 с.

2.Тестовые задания по биологической химии/ Под ред.Б.Г.Борзенко.-Донецк, 2000. 3.Лекции по биохимии.

4.Граф логической структуры (Приложение 1).

Дополнительная литература

1.Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. - М.: Медицина, 1998. - С. 545-550

2.Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. - М.: Медицина, 1990.- С. 423-426

3.Николаев А.Я. Биологическая химия. -М.: ООО «Медицинское информационное агентство», 1998.-С

После изучения вышеперечисленных вопросов для самопроверки усвоения материала по изучаемой теме Вам предлагается решить следующие целевые обучающие задачи. Правильность решения задач можно проверить, сопоставив их с эталонами ответов.

Целевые обучающие задачи.

Задача1.Пируват-один из центральных метаболитов липидов, белков и углеводов. В какой структуре клетки происходит его окислительное декарбоксилирование?

А. Цитоплазма

В. Ядро

С. Митохондрии

D. Микросомы

Е.Полисомы

Задача 2. В опытах на животных методом меченых атомов показано, что ингибирование ПФЦ ведет к торможению синтеза жирных кислот и холестерина. Какой метаболит ПФЦ необходим для их синтеза?

А. Рибулозо-5-фосфат

В. АТФ

С. НАДФН2

D.Глюкозо-6-фосфат

Е. Фруктозо-6-фосфат

Задача 3. В ходе эксперементального исследования выявленно, Что некоторые метаболиты гликолитического распада используются для синтеза аминокислот. Назовите какой.

А. Пируват

В. Фосфодиоксиацетон

С. Рибулозо-5-фосфат

D. Фосфоенолпируват

Е. 2-фосфоглицерат

Задача 4.У больного с диагнозом пеллагра установлено снижение активности НАД-зависимых ферментов. Торможение, каких из нижеперечисленных реакций сопровождает данный гиповитаминоз?

А. Окисление лактата

В. Трансаминирование глутамата

С. Гидролиз ТАГ

D. Реакций изомеризации аминокислот

Е. Синтез органических веществ

Задача 5. Введение гормона молодой крысе в эксперименте вызвало ингибирование синтеза белка и роста клеток в лимфоидной ткани, хрящах, костях. Какой гормон использовали в опыте?

А. Кортизол

В. Альдостерон

С. Инсулин

D. Глюкагон

Е. Тестостерон

Правильность решения задач проверьте, сопоставив их с эталонами ответов.

Эталоны ответов к решению целевых обучающих задач.

1-С, 2-С, 5-А