Биохимия пәні бойынша сабақ жоспары

Тақырыбы: Зат алмасуға кіріспе. Энергетикалық алмасу. Тіндік тыныс алу. Электрондарды тасымалдау тізбегі (ЭТТ). Тотыға фосфорлану 

Сабақтың мақсаты:

  1. Метаболизм үрдістері туралы түсінік қалыптастыру
  2. Тіндік тыныс алу мен АТФ синтезінің молекулалық механизмі туралы білімді қалыптастыру. Метаболизмнің бұзылысы мен гипоксия, анемия, реанимациядан кейінгі жағдайларды түсіндіруге қажет.

Оқыту мақсаты:

  1. Зат алмасу мен энергия алмасу арасындағы байланысты анықтау
  2. ЭТТ-нің жеке кезеңдерінің энергетикалық эффектісін бағалай білу
  3. Тіндік тыныс алудың тежеуіштерінің (ингибитор) әрекеті мен тотыға фосфорлану кезіндегі ағзаның патологиялық жағдайларын бағалай білу.

Тақырыптың негізгі сұрақтары:

  1. Зат алмасу бағыттарының негізгі кезеңдері. Катаболизм мен анаболизмнің сипаттамасы және қызметі
  2. Зат және энергия алмасудың өзара байланысы. Макроэргиялық қосылыстар. АДФ-АТФ циклі
  3. Биомембраналардың құрылысы мен қызметі, олардың зат алмасудағы ролі
  4. Мембрана арқылы заттардың тасымалдану механизмі
  5. Митохондриялық мембраналардың құрылысы
  6. Зат алмасуды меңгерудің әдістері
  7. Биологиялық тотығу туралы түсінік
  8. Протондар мен электрондарды тасымалдаушы – коферменттердің құрылысы
  9. Митохондриялық тыныс алу тізбегіндегі ферменттердің орналасуы. Митохондрияның құрылысы мен қызметі
  10. Тотыға фосфорлану – АТФ синтезінің негізгі механизмі. Митчелдің хемиосмотикалық теориясы
  11. Оттегінің улы формалары, оларды залалсыздандыратын ферменттер
  12. Гипоксиялық және гипоэнергетикалық жағдайлар. Фосфорлану коэффициенті. Тыныстық бақылау
  13. Тіндік тыныс алу ингибиторлары.Тіндік тыныс алу мен тотыға фосфорлану үрдістерінің бұзушылары
  14. НАД, ФАД, убихинон коферменттерінің тотыққан және тотықсызданған түріндегі формулаларын жазу
  15. Тыныс алу тізбегінде ферменттердің орналасуының сызбасын сызу және ондағы тежелу орындарын көрсету.

Оқыту әдісі: тәжірибелік сабақ – дискуссия

Дискуссия кезінде назар аудару қажет:

  1. Метаболизм – клеткадағы ферменттік реакциялардың жиынтығы. Бұл үрдіс келесі қызметтерді атқарады:

А) қоршаған ортадан энергияның бөлінуі;

Б) экзогенді заттардың клеткадағы макромолекулалардың туындыларына айналуы

В) осы туындылардан ақуыздардың, нуклеин қышқылдарының, майлардың және т.б. клетка компоненттерінің жинақталуы

Г) белгілі клеткалардағы арнайы қызметтерді орындауға арналған биомолекулалардың синтезі және ыдырауы

  1. Метаболизм анаболизмдік және катаболизмдік процестерден тұрады. Анаболизм – клетканың құрылымдық-функциональдық компоненттерінің синтезі, энергия жұмсауымен өтетін реакция. Катаболизм – энергия түзілуімен жүретін зат алмасудың соңғы өнімдеріне дейін ыдырау реакциясы. Бұл жолдар жекеленбеген, бұларды ортақ кезең байланыстырады, олар амфиболикалық орталық жолдар.
  2. Катаболизм кезінде бөлініп шыққан энергия макроэргиялық қосылыстарда химиялық энергия түрінде жұмсалады, біріншіден АТФ түрінде (бұлшықеттердегі екінші негізгі макроэргиялық қосылыс – ккреатинфосфат). АТФ энергиясы тіршілік үшін қажетті басқа энергия түрлеріне өзгеруі мүмкін, яғни АТФ энергия алмасу процесінде басты роль атқарады. АТФ – АДФ циклі:

Катаболизм

АДФ + Н3РО4                                                                                          энергия

Работа                                   АТФ

АТФ ағзадағы барлық функциялардың қалыпты жүруін қамтамасыз етеді, ол ағзаның барлық тіндері мен мүшелерінің негізгі құрам бөлігі болп табылады, дененің түрлі бөлімдерінде орналасады.

  1. Жасуша тіршілігінің негізгі шартын және зат алмасу процесінің қалыпты жүруін қамтамасыз ететін биологиялық мембраналар болып табылады.

Атқаратын қызметтері:

А) Баръерлік – жасуша мен қоршаған орта арасында заттардың активті, пассивті, таңдаулы және реттеулі тасымалдануын қамтамасыз етеді.

Б) матрицалық – мембраналық ақуыздардың орналасуы мен ара қашықтығын және мембраналық ферменттердің өзара іс-әрекетін қамтамасыз етеді

В) механикалық – жасуша және онық құрылымдарының автономдығын, тұрақтылығын және қатаңдығын қамтамасыз етеді

Г) энергетикалық – митохондрияның ішкі мембранасындағы АТФ синтезне және хлоропласт мембранасындағы фотосинтезге қатысады.

Д) Биопотенциалдардың түзілуі мен өткізілуі

Е) рецепторлық – горморецепция, иіс сезу және т.б.

Мембрананың метаболизмді реттеудегі маңыздылығы оның ауданының үлкендігіне және жасушаның компартменттерге бөлінуіне байланысты.Мембрананың қызметінің бұзылуынан түрлі аурулар дамитынын студенттер білуі қажет (атеросклероз, вирусты және жұқпалы аурулар, уланулар, т.б.) Олардың емі мембрананың қызметін қалпына келтірумен байланысты.

Тіндік тыныс алу – жасушадағы ферменттік тотығу, тотықсыздану реакцияларының жиынтығы, ағзаны қолдануға тиімді энергиямен қамтамасыз етеді. Бұл көпсатылы үрдіс субстраттың (малат, сукцинат, т.б.) дегидрленуімен басталып,2 сутегі атомын ( 2 электрон және 2 протон) тыныс алу тізбегі ферменттері арқылы оттегіге тасымалдайды.Тіндік тыныс алу ферменттері митохондрияның ішкі мембранасында орналасқан. Митохондриялық тыныс алу тізбегімен протондар мен электрондардың тасымалы тотығу-тотықсыздану жолының редокс-потенциалының қатаң сәйкестігімен НАДН-тан убихинонға, цитохромдық жүйе арқылы оттегіге қарай жүреді. Бұл тотығудың соңғы өнімі – су, әртүрлі субстраттардың сутегіден оттегіге тотығуы, яғни ағзада су түзілу 210-230 кДж/моль энергия бөліну арқылы жүреді, жарты энергия АТФ синтезіне жұмсалады. Тыныс алу үрдісі АТФ синтезімен байланысты. Судың және АТФ синтезделуімен жүретін реакция тотыға фосфорлану реакциясы деп аталады. Ағзадағы көптеген факторлар (гормондар, улар) бұл реакцияны бұзып, ол патологиялық жағдайлардың дамуына әкелуі мүмкін, мысалы, гипоксия.

Бақылау: Тақырып бойынша сұрақтар:

  1. Метаболизм дегеніміз не?
  2. Метаболизм жақтарын атаңыз
  3. Катаболизм дегеніміз не?
  4. Катаболизм кезеңдерін атаңыз
  5. Қай кезеңдер энергия бөлінуімен байланысты?
  6. Анаболизм қызметі қандай?
  7. Катаболизмнің жалпы жолдарына қандай реакциялар жатады? Осы реакцияларға қатысатын ферменттерді атаңыз
  8. Қандай реакцияларды көмекші реакциялар дейді?
  9. Қандай заттар макроэргиялық қосылыстарға жатады?

 

Келесі тапсырмаларды орындаңыз:

№ 1

Тіндік тыныс алу мен АТФ синтезіне қажет шарттарды таңдаңыз

  1. Митохондрияның мембранасындағы электрлік потенциалдың пайда болуы
  2. Ішкі мембрананың екі жағында да рН градиентінің пайда болуы
  3. Митохондрия мембранасындағы Н – АТФ –синтетазаның болуы
  4. Мембранада Na/K – АТФаза болуы

№ 2

Барбитурат мөлшері көбейгенде цитраттық цикл реакциясының жылдамдығы неғұрлым төмендейді. Түсіндіріңіз

  1. Бұл жағдайда ҮКҚЦ қай реакциясы блокқа түседі?
  2. Бұл реакция тежелуінің негізгі себептері қандай?

№3

Митохондриядағы АТФ синтезінің бұзылуының себебін табыңыз (гипоэнергетикалық күйі):

  1. Қандағы гемоглобин концентрациясының төмендеуі
  2. Митохондриялық мембрананың құрылымының бұзылуы
  3. В1, В2, РР витаминдерінің жетіспеушілігі
  4. Цитраттық цикл ферменттерінің тежелуі

№4

Тіндегі оттегінің жетіспеушілігі – гипоксияның пайда болу себептерін атаңыз:

  1. Ауада O2  жетіспеуінен
  2. Өкпе газ алмасудың бұзылуы
  3. Қан айналымының бұзылуы
  4. Анемияның пайда болуы
  5. ТАТ ферменттерінің ингибиторы әсерінен

№5

Төмендегі тұжырымдар дұрыс па, түсіндіріңіз:

  1. «Тотыға фосфорлану – ағзадағы АТФ синтезінің негізгі жолы, себебі ағзадағы жылулық энергия басқа энергия түріне айнала алмайды»
  2. «Янтарь қышқылының сукцинатдегидрогеназамен тотығуы нәтижесінде ТАТ-нде 2 моль АТФ синтезделеді, себебі тыныс алу тізбегі бұл жағдайда дегидрогеназаға тәуелді ФАД –тан басталады».

№6

Адам ағзасында күнделікті АТФ-тың белгілі мөлшері түзіліп отырады, алайда бұл аралықта дене салмағы, оның құрамы өзгермейді. Мұны қалай түсіндіруге болады?

№7

Митохондриялық ТАТ –нің ферменттерін көрсетіңіз

  1. Малатдегидрогеназа

2.Сукцинатдегидрогеназа

3.Цитохромоксидаза

4.НАДН – дегидрогеназа

5.Каталаза

6.Супероксиддисмутаза

7.QH2 – дегидрогеназа

8.Изоцитратдегидрогеназа

➤

Сайттағы материалды алғыңыз келе ме?

ОСЫНДА БАСЫҢЫЗ

Бұл терезе 3 рет ашылған соң кетеді. Қолайсыздық үшін кешірім сұраймыз!