Занятие № 18

Тема: «Взаимосвязь обменов. Контрольная работа теме «Азотистый обмен».

2. Форма организации занятия: лабораторное занятие.

3. Значение изучения темы: изучение темы позволяет понять, что существует относительная взаимозаменяемость белков, углеводов и липидов как главных компонентов пищи, объясняет механизмы компенсации обменов при голодании, т.е образование одних веществ за счет эндогенных резервов других.

4. Цели обучения:

- общая:

Обучающийся должен обладать следующими общекультурными компетенциями (ОК): (ОК-1); (ОК-5).

Обучающийся должен обладать следующими профессиональными компетенциями (ПК): (ПК-2); (ПК-3); (ПК-4); (ПК-5); (ПК-9); (ПК-17); (ПК-31); (ПК-32).

- учебная:

знать:

- Обмен белков, жиров, углеводов.

- Основные методы выделения и идентификации генетического материала.

уметь:

- Показать тесную взаимосвязь между обменными процессами.

-Показать роль важнейших метаболитов углеводного, липидного и белкового обменов в образовании одних групп веществ из других.

- Показать роль цикла Кребса во взаимосвязи обменов.

владеть:

- Культурой мышления, способностью к обобщению, анализу и восприятию информации.

- Умением аргументированно и ясно строить устную и письменную речь.

5. План изучения темы:

5.1. Контроль исходного уровня знаний:

ТЕСТЫ ДЛЯ КОНТРОЛЯ ИСХОДНОГО УРОВНЯ ЗНАНИЙ

1. АМИНОКИСЛОТА, НЕОБХОДИМАЯ ДЛЯ СИНТЕЗА ФОСФОЛИПИДОВ

1) аланин

2) валин

3) серин

4) глутамин

2. ГЛИЦЕРОЛ-3-ФОСФАТ ЯВЛЯЕТСЯ ОБЩИМ МЕТАБОЛИТОМ В ОБМЕНЕ

1) глицерина и глюкозы

2) глицерина пуриновых азотистых оснований

3) глицерина и пиримидиновых азотистых оснований

4) жирных кислот и глицерина

3. ЦЕНТРАЛЬНЫЙ МЕТАБОЛИТ ЛИПИДНОГО ОБМЕНА

1) ацил-КоА

2) глюкозо-6-фосфат

3) ацетил-КоА

4) пируват

4. ЦЕНТРАЛЬНЫЙ МЕТАБОЛИТ УГЛЕВОДНОГО ОБМЕНА

1) ацил-КоА

2) глюкозо-6-фосфат

3) ацетил-КоА

4) пируват

5. ПРИ ГОЛОДАНИИ ГЛЮКОЗА ОБРАЗУЕТСЯ ИЗ

1) жирных кислот

2) аминокислот

3) холестерина

4) ацетил-КоА

Основные понятия и положения темы

Взаимосвязь различных видов обмена веществ:

1. Взаимосвязь белкового и углеводного обменов: связующим звеном является ЦТК. Переход от белков к углеводам начинается с того, что белки гидролизуются до аминокислот, которые дезаминируются, а выделившиеся кетокислоты (пируват, α -кетоглутарат, оксалоацетат) вступают в ЦТК и через пируват включаются в ГНГ с образованием углеводов. Однако белки – это более ценные для организма соединения, поэтому их превращение в углеводы не происходит в больших масштабах.

2. Взаимосвязь обмена углеводов и липидов: Связующим звеном в превращении углеводов в липиды является ацетил-КоА, который образуется из пирувата – конечного продукта гликолиза – и представляет собой исходное соединение для синтеза высших жирных кислот, стеролов. Однако ацетил-КоА не может переходить в пируват, но α -глицерофосфат может метаболизироваться до пирувата.

3. Взаимосвязь белкового и липидного обменов: один из основных продуктов расщепления липидов – ацетил-Коа, включаясь в ЦТК, образует кетокислоты, аминирование которых дает аминокислоты. Глицерин в результате длинной цепи превращений через глицеральдегидфосфат метаболизируется до пирувата, который участвуе в синтезе заменимых аминокислот. Продукты дезаминирования аминокислот через ЦТК и другие метаболические процессы образуют пируват, при окислительном декарбоксилировании которого возникает ацетил-Коа – исходное соединение для синтеза жирных кислот и других компонентов липидов. Жирные кислоты в аминокислоты никогда не превращаются.

4. Взаимосвязь обмена углеводов и нуклеотидов: в ПФП образуется риозо-5-фосфат, который необходим для образования всех нуклеотидов.

5. Взаимосвязь обмена белков и нуклеотидов: для синтеза азотистых оснований используются аспартат, глицин, глутамин. Обратные реакции невозможны: пурины не распадаются до аминокислот, продуктом катаболизма пиримидинов являются β -аналин и β -аминоизомасляная кислота, но это β -аминокислоты, поэтому на синтез белка они пойти не могут.

5.3. Самостоятельная работа по теме:

Теоретический материал занятия может быть рассмотрен в форме конференции.

Сценарий проведения конференции:

На занятии:

1. Преподаватель делит группу на несколько подгрупп. В каждой подгруппе он назначает докладчика, референта и оппонентов.

2. Докладчики в течение 25-30 минут готовят доклады по заданной теме. Доклад не должен быть полным пересказом лекции, это скорее должен быть результат сравнительного анализа.

3. Остальные студенты подгрупп готовят вопросы и повторяют материал.

4. Докладчики делают доклады, оппоненты задают вопросы (5-12 вопросов).

5. Референты оценивают качество докладов и работу оппонентов.

6. Преподаватель оценивает работу всех студентов, обращает внимание на допущенные ошибки и на важные вопросы, которые не были освещены в докладах и обсуждениях.

5.4. Итоговый контроль знаний:

- вопросы по теме занятия:

1. Приведите схему превращения углеводов в жиры и наоборот.

2. Какова роль углеводов в липогенезе в печени и жировой ткани?

3. Какова роль углеводов в развитии ожирения, атеросклероза и кетоацидоза?

4. Как связаны обмен углеводов и обмен белков?

5. Как связаны обмен белков и обмен липидов?

6. Какое значение в обмене веществ имеет обмен нуклеиновых кислот?

7. Роль цикла Кребса во взаимосвязи обменов.

8. Какие методы выделения ДНК вы знаете?

- вопросы рубежного контроля:

1. Нуклеиновые кислоты, строение, виды, значение;

2. Переваривание нуклеопротеинов в ЖКТ;

3. Катаболизм пуриновых азотистых оснований. Назовите продукты и пути их использования.

4. Подагра. Биохимические пути лечения этой болезни;

5. Синтез пуриновых нуклеотидов;

6. Катаболизм пиримидиновых нуклеотидов;

7. Синтез пиримидиновых нуклеотидов;

8. Репликация;

9. Транскрипция;

10. Генетический код, его свойства;

11. Трансляция;

12. Регуляция синтеза белка путем воздействия на оперон на примере лактозного гена;

13. Гормональная регуляция синтеза белка;

14. Хромопротеины, представители хромопротеинов;

15. Строение и значение гемоглобина;

16. Распад гемоглобина? Какие вещества при этом образуются? Какова их дальнейшая судьба?

17. Формы билирубина, их характеристика;

18. Желтухи, виды желтух и их биохимическая диагностика;

19. Функции белков плазмы крови; классификация белков плазмы.

20. Альбумины, функции. Гипоальбуминемия, причины;.

21. Глобулины, функции;

22. Характеристика транспортных глобулинов: трансферрина, церулоплазмина; гаптоглобина, гемопексин;

23. Источники ферментов плазмы крови, значение в диагностике болезней;

24. Белки острой фазы;

25. Взаимосвязь между отдельными видами обмена веществ;

26. Остаточный азот крови, компоненты, виды гиперазотемии.

- ситуационные задачи:

1. После введения голодающим крысам глутамата и аспартата концентрация глюкозы в крови животных увеличилась. С чем это связано? Напишите схему использования безазотистых остатков аминокислот при снижении уровня глюкозы в крови.

2. Животные длительное время получали только белковую пищу. Снижения глюкозы в крови при этом не отмечалось. Объясните результаты опыта. Напишите схему процесса, поддерживающего уровень глюкозы в крови при углеводном голодании; укажите нормальную концентрацию глюкозы в крови.

3. После внутривенного введения животным N¹⁵-аспартата радиоактивная метка появляется в составе нуклеиновых кислот. Какие атомы пуриновых и пиримидиновых оснований будут содержать метку? Напишите схемы соответствующих реакций.

6. Домашнее задание для уяснения темы занятия (см. контрольные вопросы, тестовые задания и ситуационные задачи занятия №19).

7. Рекомендации по выполнению НИРС, в том числе список тем, предлагаемых кафедрой:

Предлагаемые темы рефератов:

1. Методы выделения ДНК. Расщепление с помощью рестриктаз;

2. Идентификация специфических последовательностей. Блот-гибридизация;

3. Установление первичной структуры ДНК-фрагментов (секвенирование ДНК);

4. Получение рекомбинантных ДНК. ПЦР (полимеразная цепная реакция);

5. ДНК-диагностика;

6. Генная терапия.