Біологічне окислення - сукупність протікають в кожній клітині ферментативних процесів, в результаті яких молекули вуглеводів, жирів і амінокислот розщеплюються, в кінцевому рахунку, до вуглекислоти і води, а звільняється енергія запасається клітиною у вигляді аденозинтрифосфорної кислоти (АТФ) і потім використовується в життєдіяльності організму ( біосинтез молекул, процес ділення клітин, скорочення м'язів, активний транспорт, продукція тепла і ін.). Лікар повинен знати про існування гіпоенергетіческое станів, при яких знижується синтез АТФ. При цьому страждають всі процеси життєдіяльності, які протікають з використанням енергії, запасеної у вигляді макроергічних зв'язків АТФ. Найбільш поширена причина гіпоенергетіческое станів - гіпоксія тканин. пов'язана зі зниженням концентрації кисню в повітрі, порушенням роботи серцево-судинної і дихальної систем, анемії різного походження. Крім того, причиною гіпоенергетіческое ...
станів можуть бути гіповітаміноз. пов'язані з порушенням структурного і функціонального стану ферментних систем, що беруть участь в процесі біологічного окислення, а також голодування. яке призводить до відсутності субстратів тканинного дихання. Крім того, в процесі біологічного окислення утворюються активні форми кисню, які запускають процеси перекисного окислення ліпідів біологічних мембран. Необхідно знати механізми захисту організму від даних форм (ферменти, лікарські препарати, які надають мембраностабілізуючу дію - антиоксиданти).
Навчальні та виховні цілі:
Загальна мета заняття: прищепити знання про протікання біологічного окислення, в результаті якого утворюється до 40
45% енергії у вигляді АТФ, а також про утворення активних форм кисню і їх ушкоджуючої
дії на організм.
- володіти методикою визначення пероксидази в хроні, картоплі;
- вміти визначати активність сукцинатдегідрогенази в м'язовій тканині.
1. Вхідний контроль знань:
1.2. Усне опитування.
2. Основні питання теми:
2.1. Поняття про катаболизме. Анаболічні і катаболические процеси і їх взаємозв'язок.
2.2. Макроергічні з'єднання. АТФ - універсальний акумулятор і джерело енергії в організмі. Цикл АТФ-АДФ. Енергетичний заряд клітини.
2.3. Етапи катаболізму. Біологічне окислення (тканинне дихання). Особливості біологічного окислення.
2.4. Первинні акцептори протонів водню і електронів.
2.5. Організація дихального ланцюга. Переносники в дихальної ланцюга (ЦПЕ).
2.6. Окислювальне фосфорилювання АДФ. Механізм сполучення окислення і фосфорилювання. Коефіцієнт окисного фосфорилювання (Р / О).
2.7. Дихальний контроль. Роз'єднання дихання (окислення) і фосфорилювання (вільне окислення).
2.8. Освіта токсичних форм кисню в ЦПЕ і знешкодження перекису водню ферментом пероксидазою.
3.1. Методика визначення пероксидази в хроні.
3.2. Методика визначення пероксидази в картоплі.
3.3. Визначення активності сукцинатдегідрогенази в м'язовій тканині.
4.2. Ситуаційні завдання.
5.1. Матеріали лекцій.
2. Основні питання теми.
2.1. Поняття про обмін речовин. Анаболічні і катаболические процеси і їх взаємозв'язок.
Метаболізм являє собою високо координовану і цілеспрямовану клітинну активність, забезпечену участю багатьох взаємопов'язаних ферментативних систем, і включає два нерозривні процесу анаболізм і катаболізм.
Анаболізму - це біосинтез білків, полісахаридів, ліпідів, нуклеїнових кислот та інших макромолекул з простих молекул. Оскільки він супроводжується ускладненням структури, то вимагає витрат енергії. Джерелом такої енергії є енергія АТФ.
Катаболізм - розщеплення і окислення складних органічних молекул до простих кінцевих продуктів. Це супроводжується вивільненням енергії, укладеної в хімічних зв'язках речовин. Велика частина енергії розсіюється у вигляді тепла, а частина використовується для синтезу АТФ.
Макроергічні з'єднання. АТФ - універсальний акумулятор і джерело енергії в організмі. Цикл АТФ-АДФ. Енергетичний заряд клітини.
Енергія, що вивільняється в реакціях катаболізму, запасається у вигляді макроергічних зв'язків, при гідролізі кожної з яких виділяється 20 і більше кДж / моль енергії. Основний і універсальної молекулою, яка запасає енергію і при необхідності віддає її, є АТФ.
Молекули АТФ в клітині безперервно беруть участь в реакціях, постійно розщеплюються до АДФ і знову регенерують.
Цикл АТФ-АДФ - основний механізм обміну енергії в біологічних системах, а АТФ - універсальна «енергетична валюта».
Кожна клітина має електричним зарядом, що дорівнює
Якщо заряд клітини дорівнює 0,8-0,9, то в клітці весь аденіловий фонд представлений у вигляді АТФ (клітина насичена енергією і процес синтезу АТФ не відбувається).
У міру використання енергії, АТФ перетворюється в АДФ, заряд клітини стає рівним 0, автоматично починається синтез АТФ.
Способи синтезу АТФ
Основним способом отримання АТФ в клітині є окислювальне фосфорилювання, що протікає у внутрішній мембрані мітохондрій (дихального ланцюга).
Інший спосіб - субстратне фосфорилювання. Він пов'язаний з передачею макроергічної фосфату на АДФ.
Енергія АТФ використовується для здійснення різних видів робіт в організмі:
- механічної (м'язове скорочення);
- електричної (проведення нервового імпульсу);
- хімічної (синтез речовин);
- осмотической (активний транспорт речовин через мембрану).