Для самостоятельного изучения Биохимия как наука. Этапы развития биохимии

Вид материала

Методические рекомендации

Содержание Найти материал для освоения этих вопросов можно в одном из следующих источников: Обязательная литература Целевые обучающие задачи Эталоны ответов к решению целевых обучающих задач Инструкция к практическому занятию «Количественное определение пировиноградной кислоты в моче» Задания для самопроверки и самокоррекции содержательного модуля «метаболизм углеводов и его регуляция» Содержательный модуль 4 «метаболизм липидов и его регуляция» Общая цель содержательного модуля «Обмен липидов и его регуляция» Конкретные цели: Цели исходного уровня Тема 1.11. структура и функции клеточных мембран Общая цель Конкретные цели: Цели исходного уровня Для проверки исходного уровня Вам предлагается выполнить ряд заданий. Эталоны ответов к решению заданий для самопроверки и самоконтроля исходного уровня

Подобный материал:

• Для самостоятельного изучения «Биохимия как наука. Этапы развития биохимии. Методы, 2115.87kb.
• Основы биохимии спорта, 1521.5kb.
• Тема строение белков и ферментативный катализ вопросы лекции, 137.02kb.
• Лекция №6. Структура биологии как науки. Ранние этапы эволюции жизни, 433.89kb.
• Тематический план лекций по общей биохимии для студентов 2-го курса лечебного, педиатрического, 1643.39kb.
• Резюмируя можно сказать, что объектом ее изучения являются химические элементы, 71.81kb.
• И темы рабочей программы самостоятельного изучения Перечень домашних заданий и других, 313.59kb.
• Т ч. для самостоятельного изучения и подготовки доклад, 35.86kb.
• Ы и темы рабочей программы самостоятельного изучения Перечень домашних заданий и других, 75.84kb.
• Календарно-тематический план лекций по физической и коллоидной химии для студентов, 67.53kb.

^

Найти материал для освоения этих вопросов можно в одном из следующих источников:

Обязательная литература

1.Губський Ю.Г. Біологічна хімія.- Київ-Тернопіль.:Укрмедкнига, 2000.-С.144-145, 153, 156-162, 154-155.

2. Практикум з біологічної хімії / за ред. Склярова О.Я..- Київ: Здоров′я, 2002 - С. 104 - 105

3.Тестовые задания по биологической химии/ Под ред.Б.Г.Борзенко.-Донецк,2000.-С. 73-104

4. Лекции по биохимии

5.Граф логической структуры (Приложение 1)

6.Инструкция к практическому занятию

Дополнительная литература

1.Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия.-М.: Медицина, 1998. - С. 343 - 359

2.Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия.-М.: Медицина, 1990. - С. 259 – 261,265-273.

3.Николаев А.Я. Биологическая химия. -М.:Высшая школа, 1989.- С. 237 - 241, 256 - 260

4.Николаев А.Я. Биологическая химия. -М.: ООО «Медицинское информационное агентство», 1998.-С.237-241,256-260

5.Кушманова О.Д., Ивченко Г.М. Руководство к лабораторным занятиям по биохимии. -М.:Медицина, 1983. - С. 146 - 148


После изучения вышеперечисленных вопросов для самопроверки усвоения материала по изучаемой теме предлагается решить следующие целевые обучающие задачи.

Правильность решения задач можно проверить, сопоставив их с эталонами ответов.


^ Целевые обучающие задачи

Задача 1. У пациента, страдающего гиповитаминозом В₁ , в моче резко повысилось содержание пирувата. Какой процесс углеводного обмена нарушен у пациента?

А. Синтез гликогена

В. Гликогенолиз

С. Аэробное окисление глюкозы

D. Глюконеогенез

Е. Превращение галактозы в глюкозу


Задача 2. У пациента, страдающего сердечной недостаточностью, содержание пирувата в моче составило 380 мкмоль/ сут. С угнетением какого процесса связано такое изменение концентрации пирувата?

А. Распада гликогена

В. Гликолиза

С. Тканевого діхания

D. Глюконеогенеза

Е. Превращение фруктозы в глюкозу


Задача 3.К гомогенату мышц, где протекал гликолиз, добавили кислород. Образование молочной кислоты прекратилось.Образованием какого конечного продукта закончится процесс в этом случае?

А.Углекислого газа

В. Фруктозы

С.Ацетил-КоА

D. Пирувата

Е. Молочной кислоты.


Задача 4. В пробу, где протекает аэробный гликолиз,добавили растворы едкого калия и 2,4-динитрофенилгидразина. Появилось желто-оранжевое окрашивание. Наличие какого промежуточного продукта аэробного окислени углеводов было открыто в пробе?

А. Лактата

В. Глюкозы

С. Пирувата

D. Трифосфоглицерата

Е. Фруктозo-6-фосфата


Задача 5.У пациента, страдающего ишемической болезнью сердца, после проведенного лечения энергетическое обеспечение сердечной мышцы значительно улучшилось. Сколько молекул АТФ обеспечивает сердечной мышце окисление одной молекулы глюкозы после лечения?

А. 12 АТФ

В. 15 АТФ

С. 2 АТФ

D. 3 АТФ

Е. 38 АТФ


Правильность решений проверьте, сопоставив их с эталонами ответов.

^ Эталоны ответов к решению целевых обучающих задач:

1 - С, 2 - С.


Краткие методические рекомендации к проведению занятия

В начале занятия проводится тестовый контроль исходного уровня знаний студентов и его коррекция. Затем студенты приступают к выполнению лабораторной работы, используя при этом инструкцию.

После выполнения лабораторной работы необходимо оформить протокол, сделать выводы к работе, которые проверяет и контролирует преподаватель. Проводится анализ самостоятельной работы студентов и коррекция. В конце заняття проходит итоговый контроль, подводятся итоги работы.


^ Инструкция к практическому занятию «Количественное определение пировиноградной кислоты в моче»


Принцип метода: Пировиноградная кислота, взаимодействуя с 2,4-динитрофенилгидразином в щелочной среде, образует 2,4-динитрофенилгидразоны пировиноградной кислоты желто-оранжевого цвета, интенсивность окрашивания которых пропорциональна концентрации пировиноградной кислоты.

Материальное обеспечение:

1. Раствор едкого калия 2,5 %
   
2. Раствор 2,4-динитрофенилгидразина 0,1%
   
3. Исследуемая моча, пробирки, пипетки, ФЭК.
   

Ход работы: Наливают в пробирку 1мл мочи, добавляют 1мл 2,5% спиртового раствора КОН, перемешивают 1 минуту, затем приливают 0,5 мл 0,1% раствора 2,4-динитрофенилгидразина, вновь перемешивают и оставляют стоять на 15 минут при комнатной температуре. Фотометрируют на ФЭКе .


Расчет: содержание пировиноградной кислоты в моче (в мкмолях) проводят по готовому калибровочному графику. Найденную величину умножают на суточный диурез (1500 мл для мужчин и 1200 мл для женщин и на коэффициент 11,2 для перевода в систему «СИ») и получают содержание ПВК в суточной моче. За сутки в норме с мочой выделяется 113,7-283,9 мкмолей пировиноградной кислоты .


ВЫВОДЫ:


Подпись преподавателя:


Приложение 1

Граф логической структуры








^ ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ И САМОКОРРЕКЦИИ СОДЕРЖАТЕЛЬНОГО МОДУЛЯ «МЕТАБОЛИЗМ УГЛЕВОДОВ И ЕГО РЕГУЛЯЦИЯ»

Задача 1. Экспериментальным путем выявлено, что превращение пирувата в фосфоенолпируват происходит в присутствии витамина. Какого именно?

A. Рибофлавина

B. Тиамина

C. Пиридоксина

D. Биотина

E. Убихинона


Задача 2. В клинику госпитализирована студентка 20 лет, которая в течение длительного времени питалась в основном очищенным рисом. Врач поставил предварительный диагноз: полиневрит (бери-бери). Какой биохимический критерий диагностики можно выбрать для подтверждения диагноза?

А. Определение глюкозы в крови

В. Определение пировиноградной кислоты в крови

С. Определение альфа-липопротеинов в крови

D. Определение кетоновых тел в крови

Е. Определение мочевины в крови


Задача 3. В процессе синтеза глюкозы из пирувата используется энергия. Сколько молекул АТФ будет затрачено?

А. 2 АТФ

В. 6 АТФ

С. 5 АТФ

D. 12 АТФ

E. 4 АТФ


Задача 4 . У пациента увеличена печень, отмечается выраженная гипогликемия между приемами пищи. Биопсия печени показала избыточное содержание гликогена измененной структуры (короткие внешние ветви). Какова причина заболевания?

А. Недостаток инсулина

2. Дефект амило-1,6- глюкозидазы
   
3. Дефект гликогенсинтазы
   
4. Дефект лактазы
   
5. Нарушение глюконеогенеза
   

Задача 5. У пациента, длительно страдающего хроническим энтероколитом, после приема молока стали появляться метеоризм, диарея, колики. С недостаточностью какого фермента кишечника это связано?

А. Амилазы

В. Сахаразы

С. Лактазы

D. Мальтазы

Е. Гликогенсинтазы


Задача 6. У ребенка после приема молока наблюдаются рвота и понос. При обследовании выявлено замедленное умственное развитие, наличие катаракты. Предположительный диагноз - галактоземия. Какое соединение, накапливаясь в тканях при этой патологии, оказывает токсический эффект на организм?

А. Галактоза

В. Глюкозо-1-фосфат

С. Фруктоза

Д. Галактозо-6-фосфат

Е. УДФ-галактоза


Задача 7. При лечении малярии препаратами хинина возникает гемолиз эритроцитов, так как снижается активность глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы. Торможением какого метаболического процесса сопровождается данная терапия?

А. Гликолиза

В. Гликогенолиза

С. Глюконеогенеза

D. Пентозофосфатного пути окисления глюкозы

Е. Синтеза гликогена


Задача 8. При умеренных физических нагрузках распад гликогена в мышцах обеспечивается активированной фосфорилазой «в». Какое вещество является ее аллостерическим активатором?

А. АМФ

B. АТФ

C. Пирофосфат

D. ЦТФ

E. ГТФ


Задача 9. В ходе экспериментального исследования выявлено, что в образовании сукцинил-КоА в цикле трикарбоновых кислот принимает участие мультиферментный комплекс. Выберете его коферменты.

А. ТПФ, ЛК, НАД, ФМН, КоАSH

B. ТПФ, НАД, ТГФК, ФАД, ФМН

C. ТПФ, ЛК, КоАSH, ФАД, НАД

D. ТПФ, ФАД, ФМН, ЛК, НАД

E. КоАSH, НАДФ, ЛК, ФАД, ФМН


Задача 10. В ходе эксперимента выявлено, что фосфофруктокиназа является ключевым ферментом гликолиза. Какое соединение является ее аллостерическим ингибитором?

А. Пируват

B. Цитрат

C. Фумарат

D. Глицеральдегид-3-фосфат

E. Фруктозо-6-фосфат


Эталоны ответов: 2 –В, 3 – В, 10 – B.

^ СОДЕРЖАТЕЛЬНЫЙ МОДУЛЬ 4 «МЕТАБОЛИЗМ ЛИПИДОВ И ЕГО РЕГУЛЯЦИЯ»


Актуальность темы. Липиды организма значительно различаются по структуре и функциям в живой клетке. Одни из них являются компонентами биологических мембран, влияя на их прони­цаемость, участвуя в передаче нервных импульсов и в создании межклеточных контактов. Другие образуют энергетический резерв, создают термоизоляцион­ные покровы, защищают органы и ткани от механических воздействий. Ли­пиды, как и все молекулы организма, постоянно включаются в метаболические превращения. Нарушения липидного обмена лежат в основе ожирения и та­ких распространенных заболеваний как гипертоническая болезнь и атеросклероз, а также является причиной ряда наследствен­ных болезней. В этой связи перед врачами стоит серьезная задача профилактики на­рушений липидного обмена.


^ Общая цель содержательного модуля «Обмен липидов и его регуляция»: уметь интерпретировать процессы метаболизма липидов в норме и при патологии для последующего использования этих данных в клинике внутренних болезней.

^ Конкретные цели: Цели исходного уровня:

Уметь:

1. Интерпретировать особенности пере-варивания липидов в норме и его возможные нарушения	Интерпретировать строение тканей че-ловека (кафедра гистологии)
2. Интерпретировать обмен жирных кислот и его возможные нарушения	Интерпретировать данные о строении, свойствах и методах исследования простых и сложных липидов (кафедра медицинской и фармацевтической химии)
3. Интерпретировать обмен холестерина и его возможные нарушения
4. Интерпретировать обмен триацил-глицеролов и его возможные нарушения
5. Интерпретировать обмен фосфо-глицеридов и его возможные нарушения
6. Интерпретировать особенности тран-спорта экзогенных и эндогенных липидов и его возможные нарушения

^ ТЕМА 1.11. СТРУКТУРА И ФУНКЦИИ КЛЕТОЧНЫХ МЕМБРАН


Актуальность темы

Изучение биологических мембран необходимо для понимания таких процессов как взаимодействие клеток при образовании тканей, трофика тканей, фагоцитоз, секреция, трансформация энергии в клетке. Структура и функция мембран нарушаются при ряде заболеваний и нередко составляют существенный этап патогенеза болезни.

Мембраны являются наиболее распространенными клеточными органеллами. Основными мембранными структурами клетки являются плазматическая мембраны, эндоплазматический ретикулум, аппарат Гольджи, митохондриальная и ядерная мембраны. Каждая из них имеет свои структурные особенности и выполняет специфические функции, но все они построены по единому типу.

Теперь ознакомьтесь с целями занятия.


^ Общая цель

На основании анализа химического состава липидов клеточных мембран интерпретировать их физико-химические свойства, функции и мембранные патологии.

^ Конкретные цели: Цели исходного уровня:

Уметь:

1. Анализировать по качественным реакциям составные компоненты глицерофосфолипидов клеточных мембран.	1. Анализировать процесс гидролиза липидов (кафедра медицинской и фармацевтической химии)
2.Интерпретировать амфифильность липидов клеточных мембран как основу их избирательной проницаемости.	2.Интерпретировать гидрофобность и гидрофильность компонентов сложных липидов(кафедра медицинской и фармацевтической химии).
3.Интерпретировать физико-химические свойства сложных липидов мембран, определяющих их взаимодействие с белковыми компонентами.	3.Интерпретировать степень гидрофильности радикалов аминокислот (кафедра медицинской и фармацевтической химии)
4. Интерпретировать роль процессов перекисного окисления мембранных липидов в поддержании структурной целостности мембран клеток и регуляции клеточного ответа.

^ Для проверки исходного уровня Вам предлагается выполнить ряд заданий.


Задания для самопроверки и самокоррекции исходного уровня знаний

Задание 1. Из мозга экспериментального животного экстрагировали органическими растворителями составной компонент и провели его гидролиз. В результате качественных реакций в гидролизате обнаружили фосфорную кислоту, глицерин, жирные кислоты, холин. Какое вещество было выделено и подверглось гидролизу?

А. Холестерин

В. Триглицерид

С. Фосфатидилсерин

D. Лецитин

Е. Фосфатидная кислота


Задание 2.Из печени крысы органическими растворителями экстрагировали вещество клеточных мембран и гидролизовали его. В гидролизате обнаружили сфингозин, фосфорную кислоту, холин, пальмитиновую кислоту. Какое вещество экстрагировали из мембран клеток печени?

А. Холестерид

В. Тристеарат

С. Сфингомиелин

D. Фосфaтидилхолин

Е. Кефалин

Задание 3. В эксперименте из селезенки крыс выделили белок, гидролизовали его на аминокислоты и исследовали аминокислотный состав гидролизата методом хроматографии на бумаге. Какая из аминокислот гидролизата мигрирует дальше от линии старта на хроматограмме?

А. Глицин

В. Глутамин

С. Аспарагин

D. Валин

Е. Аргинин

Задание 4. В эксперименте подвергли кислотному гидролизу липиды, выделенные из печени крысы:




СН₂ – СН₂ - NН⁺₃


Какие компоненты были обнаружены в гидролизате?

А. Глицерин

В. Холестерин

С. Этанол

D. Холин

Е. Бутанол

Задание 5. В эксперименте подвергли кислотному гидролизу липиды жировой ткани крысы, имеющие следующую структуру:

СН₂ – О – СО – С₁₇ Н₃₅

I

CН – О – СО – С ₁₅Н₂₉

I

СН₂ – О – СО – С₁₇ Н₂₉

Какие компоненты были обнаружены в гидролизате?

А. Пальмитоолеиновая кислота

В. Сфингозин

С. Линолевая кислота

D. Масляная кислота

Е. Арахидоновая кислота

Правильность решения проверьте, сопоставив их с эталонами ответов.


^ Эталоны ответов к решению заданий для самопроверки и самоконтроля исходного уровня:

1 – D, 2 – С.

Информацию для восполнения исходного уровня можно найти в следующей литературе:

1.Тюкавкина Н.А.,Бауков Ю.И. Биоорганическая химия. М.: Медицина, 1991. – С. 314-321, 462 – 466.

2.Лекции по биоорганической химии.


Содержание обучения

Содержание обучения должно обеспечивать достижение целей обучения, чему способствует граф логической структуры изучаемой темы (Приложение 1).


Основные теоретические вопросы, позволяющие выполнить целевые виды деятельности:

1. Биологические мембраны: строение, биологическая роль.

2. Структура и свойства липидов клеточных мембран:

а) глицерофосфолипиды;

б) сфинголипиды;

в) гликолипиды;

г) холестерин.

3. Мембранные белки. Вклад мембран в регуляцию рецепторного ответа.

4. Перекисное окисление липидов (ПОЛ). Поддержание структурно-функциональной целостности мембран.

5. Механизмы трансмембранного транспорта веществ.

6. Методика выделение лецитинов и изучение их состава.