Занятие № 12 коллоквиум по разделу: "энергетический обмен. Митохондриальная цепь переноса электронов. Общий путь катаболизма"

Вопросы к коллоквиуму

1. Источники и пути использования энергии для различных организмов. Соотношение между понятиями энергетический обмен, биологическое окисление, тканевое дыхание.

2. Обмен веществ и энергии как основа жизни. Общие понятия о метаболических путях и энергетическом обмене.

3. Эндергонические и экзергонические реакции в живой клетке.

4. Макроэргические соединения - универсальные аккумуляторы энергии при метаболизме. Цикл АДФ↔АТФ. Основные пути фосфорилирования АДФ и использования АТФ.

5. Современное представление о биологическом окислении. Значение работ А.Н.Баха и В.И.Палладина.

6. Строение митохондрий и структурная организация цепи переноса электронов и протонов.

7. Дегидрирование субстратов и окисление водорода как источник энергии для синтеза АТФ. Характеристика дегидрогеназ.

8. Место в цепи дыхательных ферментов и значение пиридинзависимых дегидрогеназ, структура коферментов (окисленных и восстановленных форм). Важнейшие субстраты НАД-зависимых дегидрогеназ.

9. Место в цепи дыхательных ферментов и значение флавинзависимых дегидрогеназ, структура коферментов (окисленных и восстановленных форм). Важнейшие субстраты ФАД-зависимых дегидрогеназ.

10. Место в цепи дыхательных ферментов и значение убихинона (KoQ), химическая природа и роль в окислительных процессах.

11. Цитохромы, цитохромоксидаза, химическая природа и роль в окислительных процессах.

12. Свободное окисление, окислительное и субстратное фосфорилирование.

13. Этапы продукции макроэргов в цепи дыхательных ферментов. Коэффициент Р/О.

14. Регуляция переноса электронов (дыхательный контроль). Роль некоторых биологически активных и лекарственных веществ.

15. Разобщение дыхания и фосфорилирования, терморегуляторная функция тканевого дыхания.

16. Строение митохондрий. Избирательная проницаемость митохондриальной мембраны для субстратов, АДФ и АТФ.

17. Нарушения энергетического обмена и гипоксические состояния.

18. Витамины РР и В₂, убихинон. Роль в биологическом окислении.

19. Особенности микросомального и пероксисомального окисления. Роль токоферола и аскорбиновой кислоты в защите от токсического действия кислорода.

20. Цикл трикарбоновых кислот (последовательность реакций). Биологическое значение ЦТК.

21. Аллостерический механизм регуляции цикла лимонной кислоты (ЦТК).

22. Связь между общими путями катаболизма и цепью переноса электронов и протонов (на примере ЦТК).

Раздел V. Биосинтез нуклеиновых кислот и белков. Молекулярные механизмы изменчивости. Занятие № 13

ТЕМА. СТРОЕНИЕ НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ.

Цель занятия: 1.Повторить строение мононуклеотидов.

2.Усвоить структурные особенности ДНК и РНК, виды

химических связей в данных молекулах.

Исходный уровень знаний:

- нуклеиновые основания: виды, строение;

- структура мононуклеотидов;

- биологическая роль нуклеиновых кислот.

Содержание занятия.

I.2. Строение ДНК и механизм самовоспроизведения генов.

Виды РНК, их количественное соотношение и локализация.

Рибосомы и р-РНК.

Транспортные РНК: уникальность структуры, специфичность действия.

II.1.Работа № 1. ГИДРОЛИЗ НУКЛЕОПРОТЕИДОВ ДРОЖЖЕЙ

Для изучения химического состава нуклеопротеидов проводят кислотный гидролиз дрожжей, т.к. они богаты нуклеопротеидами. Специфическими реакциями для каждого вещества открывают продукты гидролиза - полипептиды, пуриновые основания, углевод и фосфорную кислоту.

а) Биуретовая реакция на полипептиды.

Химизм и порядок выполнения см. работу № 1 (стр.9-11)

РЕЗУЛЬТАТ:

б) Серебряная проба на пуриновые основания.

Химизм реакции:

NH₂

⌡N

N

+ AgNO₃+NH₄OH

N NH

NH₂

⌡N

N

+ NH₄NO₃ + H₂O

N N-Ag

Порядок выполнения работы.

К 10 каплям гидролизата добавить по каплям крепкий раствор аммиака (приблизительно 10 капель) до щелочной реакции, определяемой по лакмусу, опущенному в пробирку, затем добавить 10 капель 2% аммиачного раствора нитрата серебра. Не перемешивая, оставить пробирку на 3-5 минут.

РЕЗУЛЬТАТ:

в) Качественная реакция на пентозу (реакция Молиша).

Принцип метода и химизм реакции.

При взаимодействии концентрированной серной кислоты с пентозами происходит их дегидратация и образуется фурфурол, дающий с тимолом продукты конденсации красного цвета.

3Н₂О CH₃

H₂COH-(CHOH)₃-COH +

Конц. COH ―ОН

H₂SO₄ O │

H₃C-CH-CH₃

рибоза фурфурол тимол

продукты конденсации красного цвета

Порядок выполнения работы:

К 10 каплям гидролизата дрожжей добавить 3 капли 1% спиртового р-ра тимола, перемешать и по стенке пробирки осторожно прибавить 20-30 капель концентрированной серной кислоты и встряхнуть.

РЕЗУЛЬТАТ:

г) Молибденовая проба на фосфорную кислоту.

Химизм реакции.

H₃PO₄+12(NH₄)MoO₄+21HNO₃

(NH₄)₃P ∙ 12MoO₃ + 21NH₄NO₃ + 12H₂O

фосфомолибденовокислый

аммоний (желтый осадок)

Порядок выполнения работы.

К 10 каплям гидролизата прилить 20 капель молибденового реактива и кипятить несколько минут. При этом жидкость (не осадок) окрашивается в лимонно-желтый цвет. Пробирку охладить в струе холодной воды.

РЕЗУЛЬТАТ:

ВЫВОДЫ:

III.2. Контрольные вопросы.

Что такое нуклеопротеиды?

В каких тканях содержится много нуклеопротеидов?

Укажите продукты гидролиза нуклеопротеидов.

Какие белки входят в состав нуклеопротеидов? Укажите их особенности.

Какие качественные реакции на продукты гидролиза нуклеопротеидов Вы знаете?

Материал для самоподготовки: I а)1. с. 86-88, 96-113; II; III.