Тема 9. Фундаментальні закономірності обміну речовин. Спільні шляхи перетворень білків, вуглеводів, ліпідів.

Актуальність теми.

Обмін речовин – одна із головних ознак живих організмів. Усі види обміну речовин тісно взаємодіють між собою. Координацію діяльності всіх органів і тканин, основою якої є обмін речовин і енергії, виконують три найважливіші системи: нервова, ендокринна і судинна система. Вони здійснюють тонку регуляцію метаболізму в нормі і патології.

Важливо враховувати використання в багатьох процесах біосинтезу загальних джерел енергетичного забезпечення, існування спільних попередників (наприклад, ацетил-КоА-зв’язуючий ланцюг всіх метаболічних шляхів) та спільний кінцевий шлях метаболізму (ЦТК, тканинне дихання).

Знання загальних закономірностей метаболізму необхідне для глибокого розуміння механізмів розвитку метаболічних змін при багатьох патологічних процесах (наприклад, кетоз при цукровому діабеті).

Мета та вихідний рівень знань.

Загальна мета.

Уяснити тісний взаємозв’язок різних видів обміну речовин та спільні механізми регуляції в нормі та при патології.

Конкретні цілі:

1. Аналізувати послідовні стадії обміну речовин.

2. Аналізувати механізми регуляції основних метаболічних процесів (трьох спільних стадій).

Вихідний рівень знань-вмінь: знати будову білків, ліпідів, вуглеводів, вітамінів, води, мінеральних речовин; будову, властивості і біологічну роль ферментів.

Оpiєнтувальна каpтка для самостiйного вивчення студентами навчальної лiтеpатуpи пpи пiдготовцi до заняття.

Зміст і послідовність дій	Вказівки до навчальних дій
1.Метаболічні шляхи. Визначити поняття катаболічні, анаболічні та амфіболічні шляхи метаболізму.	1.1. Катаболізм як сукупність процесів розщеплення біомолекул (глюкоза, амінокислоти, жирні кислоти до кінцевих продуктів. 1.2. Анаболізм як синтез біомолекул, необхідних для побудови клітинних стуктур.
2.Екзергонічні та ендергонічні реакції.	2.1. Зв’язок катаболізму і анаболізму з енергетичним обміном. 2.2. Роль АТФ та інших макроергів у катаболічних та анаболічних шляхах метаболізму.
3.Три спільні стадії катаболізму біомолекул.	3.1. Стадія 1 - розпад складних макромолекул до простих компонентів. 3.2. Стадія 2 - внутрішньоклітинний катаболізм вуглеводів, ліпідів та амінокислот. 3.3. Ацетил-КоА – загальний кінцевий продукт другої стадії внутрішньоклітинного метаболізму вуглеводів, ліпідів та амінокислот. 3.4. Стадія 3 – окиснення ацетил-КоА до кінцевих метаболітів – СО2 і Н2О. 3.5. Загальна характеристика ЦТК та системи транспорту електронів в мембранах мітохондрій (тканинне дихання) та спряження з окисним фосфорилюванням.
4.Методи вивчення обміну речовин.	4.1.Метод хроматографії, види, значення. 4.2.Метод електрофорезу, принцип. 4.3.Метод диференційованого центрифугування. 4.4.Метод спектроскопії ( ЕПР, ЯМР, рентгеноструктурний аналіз).

Практичні навики:

1. Відтворення послідовних етапів спільних шляхів катаболізму білків, вуглеводів та ліпідів.

2. Пояснити механізми перебігу ферментативних реакцій (ферменти і коферменти) на прикладах взаємозв’язку:

обмін вуглеводів ↔ обмін білків

↕ ↕

обмін ліпідів

Індивідуальна самостійна робота студентів.

Огляд наукової літератури з теми: „Стадії катаболізму біомолекул”.