57 (22) — Метаболические пути превращений углев…

И Н С Т Р У К Ц И Я
по выполнению практической работы № 57 по теме
«Взаимосвязь обменов. Решение ситуационных задач на характеристику метаболических путей превращений углеводов».


Цели занятия:

Закрепить теоретические и практические знания по теме «Обмен углеводов».
Закрепить умения и навыки в решении ситуационных задач.
Сформировать умения на основе теоретических знаний биохимически обосновывать результаты решения задач.
Сформировать представление о путях метаболизма глюкозы в организме.


Исходный уровень знаний и умений.

Учащийся должен знать:
Строение, классификацию и свойства углеводов.
Молекулярные механизмы транспорта веществ из биологической мембраны.
Цикл Кребса – реакции, ферменты, энергетический баланс.
Механизмы транспорта глюкозы в клетку.
Гликолиз.
Механизмы действия гормонов.
Пути метаболизма глюкозы в тканях.

Учащийся должен уметь:
Решать ситуационные задачи на характеристику метаболических путей превращений углеводов.


Структура занятия.

Теоретическая часть:

Повторить теоретический материал по теме «Обмен углеводов».
Вводное слово преподавателя.

Ферментативное расщепление основных питательных веществ – углеводов, жиров и белков – происходит в клетке через ряд последовательных ферментативных реакций. Катаболизм основных питательных веществ включает три главные стадии. На первой стадии крупные пищевые молекулы расщепляются на составляющие их основные строительные блоки. Например, полисахариды расщепляются до гексоз или пентоз. На второй стадии большое число продуктов, образовавшихся на первой стадии, превращается в более простые молекулы. Так, гексозы, пентозы и глицерин, разрушаясь, превращаются сначала в трёхуглеродный фосфорилированный сахар – глицеральдегид-3-фосфат, а затем расщепляются далее до единственной двухуглеродной формы – ацетильной группы, входящей в состав ацетил-КоА.
Продукты, образовавшиеся на второй стадии, вступают в третью стадию, которая для всех их является общей и на которой они, в конечном счёте, окисляются до CO2. и воды.
Процесс анаболизма также включает три стадии. Исходными веществами, или строительными блоками, для него служат соединения, поставляемые третьей стадией катаболизма.
Катаболические и анаболические пути связывает общая стадия. Эти, так называемые центральные, или амфиболические, пути, выполняют двойную функцию. Они могут использоваться для катаболизма (при этом завершается разрушение относительно небольших молекул, образующихся на второй его стадии) или для анаболических процессов (при этом их роль заключается в поставке предшественников для второй стадии анаболизма).
Биосинтез глюкозы и других углеводов из более простых предшественников является в количественном отношении наиболее важным биосинтетическим процессом в биосфере. В клетках гетеротрофных организмов центральным процессом обмена является и процесс превращения пирувата, молочной кислоты, аминокислот и других простых предшественников в глюкозу и гликоген.
Превращение глюкозы в пируват, катализируемое ферментами гликолиза, является центральным путём катаболизма углеводов в большинстве клеток как в аэробных, так и ванаэробных условиях. Точно так же обратный процесс – превращение пирувата в глюкозу – является наиболее важным общим путём биосинтеза моно- и полисахаридов. В этот центральный биосинтетический путь вливаются два главных «питающих» пути, начинающихся с двух различных наборов неуглеводных предшественников. Один из них состоит из ряда реакций, посредством которых промежуточные продукты ЦТК превращаются в пируват. Этот процесс протекает у всех организмов и называется глюконеогенезом. Второй важный путь состоит из реакций, приводящих к восстановлению CO2 до глюкозы. Этот путь отсутствует у гетеротрофов и является отличительной особенностью автотрофов, в особенности фотосинтезирующих клеток.
Расходящиеся пути, начинающиеся с глюкозо-6-фосфата, который образуется в центральном пути биосинтеза, приводят к образованию: 1) свободной глюкозы; 2) крахмала и гликогена; 3) других моносахаридов и их производных; 4) дисахаридов и олигосахаридов; 5) компонентов клеточной стенки и клеточной оболочки, таких
· как целлюлоза, ксиланы, муреины и кислые мукополисахариды.



Указания к занятию. Методические рекомендации.
Внимательно изучите инструкцию.
Прочитайте предложенные задачи, осмыслите их решение, используя теоретические знания по теме.


Практическая часть.

Лабораторная работа: «Решение ситуационных задач на характеристику метаболических путей превращений углеводов».

Задача № 1. Спортсмен пробежал 2 км из 10 км дистанции.
а) Какие из перечисленных ниже веществ явились основным источником энергии на двух километрах пути спортсмена?
б) Составьте метаболический путь, обеспечивающий энергией работу мышц в этих условиях, выбрав из предложенных ниже метаболитов необходимые:
1) ацетил-КоА; 8) триацилглицерины;
2) глюкозо-6-фосфат; 9) 3-фосфоглицериновый альдегид;
3) глюкозо-1,6-фосфат; 10) НАДН2;
4) 2-фосфоглицерат; 11) 3-фосфоглицерат;
5) глюкоза; 12) ацетоацетил-КоА;
6) пируват; 13) лактат;
7) жирные кислоты; 14) фосфоенолпируват.

Задача 2. Грибник заблудился и целый день бродил по лесу, не имея еды. Вечером местный житель сообщил ему, что в 2-х километрах находится железнодорожная станция, и нужно поторопиться на поезд, который будет через полчаса. Грибник успел на поезд.
а) Какие из перечисленных ниже веществ явились основным источником энергии на двух километрах пути грибника?
б) Составьте метаболический путь, обеспечивающий энергией работу мышц в этих условиях, выбрав из предложенных ниже метаболитов необходимые:
1) ацетил-КоА; 8) триацилглицерины;
2) глюкозо-6-фосфат; 9) 3-фосфоглицериновый альдегид;
3) глюкозо-1,6-фосфат; 10) НАДН2;
4) 2-фосфоглицерат; 11) 3-фосфоглицерат;
5) глюкоза; 12) ацетоацетил-КоА;
6) пируват; 13) лактат;
7) жирные кислоты; 14) фосфоенолпируват.

Задача № 3. Какие из последующих кофакторов или их производных необходимы для перехода пирувата в CH3-CO-S-КоА?
1) аскорбат; 3) ТПФ; 5) витамин А;
2) НАД+; 4) КоА; 6) цитохром P450;
7) ФАД; 9) цитохром b5;
8) липоевая кислота; 10) HS-КоА.

Задача № 4. В каком из метаболических путей образуются углеводы, используемые для биосинтеза нуклеиновых кислот?
1) гликолиз; 4) цикл лимонной кислоты;
2) глюконеогенез; 5) пентозофосфатный путь.
3) цикл Кори;

Напоминание: Цикл Кори – один из путей превращения углеводов в организме позвоночных. Избыток молочной кислоты, образующейся при работе мышц в процессе гликолиза, поступает с током крови в печень, где служит субстратом глюконеогенеза и превращается в глюкозу, из которой синтезируется гликоген. В печени гликоген ферментативным путём расщепляется с образованием глюкозы, которая с кровью переносится в мышцы, где происходит ресинтез гликогена. Цикл Кори позволяет экономно использовать углеводы в организме и способствует поддержанию оптимального уровня сахара в крови.

Задача № 5. Больной алкоголизмом очень мало потребляет пищи, однако при этом энергетический баланс клеток нарушен мало. Почему? Составьте схему метаболических превращений.


4. Закрепление знаний, умений и навыков.

4.1. Проведение анализа решения задач, ответы на вопросы преподавателя.

4.2. Решение ситуационных задач.


5. Контроль конечного уровня знаний, умений.

5.1. Контрольное решение ситуационных задач с биохимическим обоснованием.


6. Домашнее задание:

6.1. Повторить тему «Обмен липидов».

Опорный лекционный конспект. Учебник В.К. Кухта «Основы биохимии», стр. 205-233.
15

Приложенные файлы

  • doc 7067082
    Размер файла: 56 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий