Практическое занятие № 14

Тема: « Цикл Кребса. Митохондриальное окисление (дыхательная цепь)»

(семинар)

Мотивация: Понимание механизмов кумулирования биологической энергии позволит получить представления об организме человека как о термодинамической системе, в которой отдельные ферменты функционируют как звенья окислительно-восстановительной цепи передачи электронов. Изучение основ общего пути катаболизма позволит получить представление об его биологической универсальности, регулируемости и взаимосвязи с другими метаболическими путями.

Цель обучения, воспитания и развития: Закрепить представления о механизмах генерирования энергии в клетке и окислительных процессов в организме и их физиологическом значении. Полученные по данной теме знания и умения формируют профессиональные компетенции, необходимые в последующем для изучения вопросов профессиональной направленности.

Задачи, обучения, воспитания и развития: студент должен

1. Уметь писать формулы: коферментов НАД, ФМН, убихинона, АТФ

2. Знать химизм процессов: структурную организацию цепи переноса электронов

и протонов; механизм сопряжения биологического окисления и фосфорилирования;

механизмы разобщения окисления и фосфорилирования

3. Знать и уметь объяснять значения терминов: тканевое дыхание (дыхательная цепь, цепь переноса электронов), биоло­­ги­­ческое окисление, окислительное фосфорилиро­ва­­ние, гипоксия, макроэргичес­кие соединения (АТФ), дыхательный контроль, гипоэнергетическое состояние, разобщение тканевого дыхания и окислительного фосфорилирования, коэффициент Р/О

Этапы проведения занятия:

1. Вводная часть

2. Основная часть занятия: семинар (общие и индивидуальные задания для СДС)

3. Заключительная часть занятия

Теоретические вопросы

1. Цикл трикарбоновых кислот – главный источник субстратов тканевого дыхания. Связь реакций общего пути катаболизма и ЦПЭ.

2. Дегидрирование субстратов и окисление водорода с образованием воды

(тканевое дыхание) как источник энергии для синтеза АТФ.

3. Структурная организация митохондриальной дыхательной цепи:

- НАД-зависимые дегидрогеназы. Важнейшие субстраты

- ФАД-зависимые дегидрогеназы (сукцинатдегидрогеназа)

- Цитохромная система. Структура и роль компонентов цитохромной системы.

- Сопряжение окисления и фосфорилирования в дыхательной цепи. Н⁺-АТФ-синтетаза.

Коэффициент Р/О. Хемиосмотическая теория сопряжения.

4. Изменение скорости общего пути катаболизма в зависимости от потребности в АТФ

и обеспеченности кислородом. Дыхательный контроль. Гипоксия.

5. Регуляция интенсивности тканевого дыхания эндогенными и экзогенными веществами. Патология дыхания при действии ингибиторов ферментов ЦПЭ.

6. Гипоэнергетические (энергодефицитные) состояния, их причины и следствия.

Факторы, вызывающие разоб­щение дыхания и фосфорилирования.

7. Терморегуляторная функция тканевого дыхания. Превращение метаболической энергии в тепло. Терморегуляторная роль тканевого дыхания.

ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ В НЕУЧЕБНОЕ ВРЕМЯ