Занятие 2

Тема:анаэробные превращения углеводов. Методы изучения активности гликолиза.

ТЕОРИЯ: Пути превращения глюкозы в тканях. Обмен углеводов в анаэробных условиях: гликолиз, гликогенолиз, спиртовое брожение. Последовательность реакций, балансовые уравнения, энергетический эффект, способ образования АТФ, локализация процессов. Биосинтез глюкозы (глюконеогенез): возможные предшественники, последовательность реакций. Глюкозо-лактатный цикл (цикл Кори), его физиологическое значение. Регуляция гликолиза и глюконеогенеза.

Практика: 1. Определение молочной кислоты в мышцах реакцией Уффельмана.

2. Анаэробный гликолиз в мышечной ткани.

Учебники:Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф., 1982,С. 327-334.

Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф., 1990, С. 244-252, 255-259.

Николаев А.Я. 1989.С. 241-246.

Строев Е.А., 1986, С. 219-230, 252-254.

Занятие 3

Тема:Аэробное превращение углеводов. Регуляция обмена углеводов. методы изучения.

ТЕОРИЯ: Превращение углеводов в аэробных условиях. Химизм аэробного распада глюкозы по этапам: 1 этап – превращение глюкозы до пирувата; 2 этап – оксиление пирувата до ацетил-КоА (окислительное декарбоксилирование пирувата); 3 этап – окисление ацетил-КоА в цикле трикарбоновых кислот. Выход АТФ при аэробном распаде глюкозы. Глицеролфосфатный и малат-аспартатный челночные механизмы. Биохимические механизмы эффекта Пастера. Роль аэробного распада глюкозы в мозге. Пентозофосфатный путь превращения глюкозы. Химизм окислительной стадии процесса. Представление о неокислительной стадии образования пентоз. Распространение и роль пентозофосфатного пути.

Регуляция обмена углеводов. Роль гормонов: адреналина, глюкагона, глюкокортикоидов и инсулина. Нарушения обмена углеводов при сахарном диабете, галактоземии, гликогенозах.

Практика:1.Влияние сахарной нагрузки на содержание глюкозы в крови.

2. Количественное определение глюкозы в сыворотке крови глюкозоксидазным методом.

Учебники:Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф., 1982,С. 327-355, 345-346.

Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф., 1990, С. 259-274.

Николаев А.Я., 1989,С. 256-260, 369-384.

Строев Е.А., 1986,С. 194-200, 200-228, 231-233, 246-258.

Занятие 4. Итоговое

Тема:Биологическое окисление и окислительное фосфорилирование. Обмен углеводов. гормоны, регулирующие уровень глюкозы в крови. Нарушения обмена углеводов. Методы изучения обмена углеводов.

Теоретическая часть

1. Понятие об обмене веществ. Фазы обмена веществ и их взаимосвязь. АТФ и другие высокоэнергетические соединения. Цикл АТФ-АДФ. Основные пути фосфорилирования АДФ и использования АТФ. Схема катаболизма питательных веществ в организме, специфические и общие пути катаболизма, их значение.

2. Биологическое окисление (тканевое дыхание). Теория Баха и Паландина. Современные представления о биологическом окислении. Структура и функции дыхательной цепи. Конечные продукты тканевого дыхания. Окислительные и неокислительные пути образования углекислого газа.

3. НАД-зависимые дегидрогеназы. Строение окисленной и восстановленной форм НАД. Характеристика витамина, входящего в состав НАД: биологическое название, признаки недостаточности, суточная потребность, пищевые источники. Важнейшие субстраты НАД-зависимых дегидрогеназ. НАДН-дегидрогеназа и переносчики электронов внутренней мембраны митохондрий. Окислительное фосфорилирование. Коэффициент Р/О.

4. ФАД-зависимые дегидрогеназы. Строение окисленной и восстановленной форм ФАД. Характеристика витамина, входящего в состав ФАД: биологическое название, признаки недостаточности, суточная потребность, пищевые источники. Важнейшие субстраты ФАД-зависимых дегидрогеназ. Дальнейший путь электронов в дыхательной цепи. Окислительное фосфорилирование. Коэффициент Р/О. Структурная организация дыхательной цепи.

5. Сопряжение окисления с фосфорилированием в дыхательной цепи. Н⁺‑АТФ‑синтетаза. Дыхательный контроль. Разобщение дыхания и фосфорилирования. Ингибиторы дыхательной цепи. Гипоэнергетические состояния.

6. Окислительное декарбоксилирование пирувата: последовательность реакций, связь с дыхательной цепью, регуляция, участие витаминов и их характеристика: биологическое название, признаки недостаточности, суточная потребность, пищевые источники. Лекарственные препараты, применяемые для коррекции нарушений окислительного декарбоксилирования.

7. Цикл трикарбоновых кислот: последовательность реакций, связь с дыхательной цепью, регуляция, участие витаминов, их характеристика, энергетический эффект.

8. Углеводы и их роль в организме. Классификация углеводов по структуре и функциям. Строение основных представителей углеводов: моно-, ди-, полисахариды (пентоза, глюкоза, мальтоза, галактоза, сахароза, крахмал, целлюлоза, гликоген). Представ­ление о структуре гликозаминогликанов (мукополисахаридов): гиалуроновая, хондроитинсерная кислоты, гепарин. Углеводы — лекарственные препараты.

9. Углеводы пищи, переваривание и всасывание. Роль печени в обмене углеводов. Взаимопревращения углеводов: метаболизм галактозы и фруктозы в печени и нарушения.

10. Биосинтез и мобилизация гликогена: последовательность реакций, физиологическое значение. Регуляция активности фосфорилазы и синтазы гликогена (роль цАМФ, ионов кальция и кальмодулина). Особенности обмена гликогена в печени и в мышцах. Гликогенозы и агликогенозы.

11. Пути превращения глюкозы в тканях. Обмен углеводов в анаэробных условиях: гликолиз, гликогенолиз, спиртовое брожение — последовательность реакций, балансовые уравнения, энергетический эффект, способ образования АТФ, локализация процессов. Сходства и отличия гликолиза, гликогенолиза и спиртового брожения. Дальнейшая судьба молочной кислоты.

12. Превращения углеводов в аэробных условиях. Аэробный распад глюкозы: последовательность реакций, энергетический эффект. Биохимические механизмы эффекта Пастера. Глицеролфосфатный и малат-аспартатный челночные системы. Роль аэробного распада глюкозы в мозге.

13. Пентозофосфатный путь превращения глюкозы. Окислительный путь образования пентоз. Представление о не окислительном пути образования пентоз. Пентозофосфатный цикл Распространение и роль пентозофосфатного пути. Регуляция, взаимосвязь с гликолизом. Наследственная энзимопатия глюкозо-6-фосфат-дегидрогеназы.

14. Биосинтез глюкозы (глюконеогенез): возможные предшественники, последовательность реакций. Глюкозо-лактатный цикл (цикл Кори), глюкозо-аланиновый цикл. Значение и регуляция глюконеогенеза.

15. Регуляция концентрации глюкозы в крови. Пути поступления и пути расходования глюкозы крови. Влияние на эти процессы: инсулина, глюкагона, адреналина и глюкокортикоидов. Изменения обмена углеводов при голодании и стрессе.

16. Нарушение обмена углеводов при сахарном диабете, типы сахарного диабета. Врожденные нарушения обмена углеводов (галактоземия, гликогенозы, интолерантность к сахарозе, лактозе).