Тема заняття: Дослідження перетравлення та всмоктування вуглеводів.
Aнаеробне окислення глюкози (гліколіз). Окиснення глюкози в аеробних
умовах. Піруватдегідрогеназний комплекс.
Цілі заняття:
 Аналізувати шляхи перетравлення та всмоктування вуглеводів в нормі
та при порушенні синтезу ферментів.
 Пояснювати біохімічні шляхи внутрішньоклітинного гліколізу та
аеробного окислення глюкози .
 Аналізувати особливості реакцій гліколізу та аеробного окислення
глюкози, що проходять з використанням та синтезом АТФ.
 Пояснювати роль коферментів та ферментів в проходженні реакцій
гліколізу та аеробного окислення глюкози.
 Аналізувати механізми регуляції гліколізу та аеробного окислення
глюкози.
 Аналізувати
структурно–функціональні
особливості
мультиферментного піруватдегідрогеназного комплексу.
Теоретичні питання
1.
Перетравлення та всмоктування вуглеводів (ферменти ШКТ).
2.
Гліколіз:
•
схема ферментативних реакцій гліколізу;
•
характеристика ферментативних реакцій гліколізу, що проходять з
використанням АТФ;
•
характеристика
ферментативних
реакцій
субстратного
фосфорилювання в гліколізі;
•
механізм гліколітичної оксидоредукції та реакції, що забезпечують
цей процес.
3. Лактатдегідрогеназна реакція в гліколізі, її особливості та механізм дії.
Ізоферментні форми лактатдегідрогенази та їх діагностичне значення.
4. Малат-аспартатний шунт транспорту відновлювальних еквівалентів
гліколітичного НАДН+Н+ в мітохондрії та його значення.
5. Гліцеролфосфатний шунт транспорту відновлювальних еквівалентів
гліколітичного НАДН+Н+ в мітохондрії та його значення.
6.
Регуляція швидкості проходження реакцій гліколізу. Значення
алостериних ферментів гліколізу.
7. Спиртове бродіння (локалізація та біологічне значення).
8. Окислювальне декарбоксилування піровиноградної кислоти:
•
будова мультиферментного піруватдегідрогеназного комплексу;
•
особливості функціонування піруватдегідрогеназного комплексу;
•
реакції окисного декарбоксилування пірувату;
•
роль вітамінів та коферментів в перетворенні ПВК в ацетил-КоА.
9. Сумарне рівняння гліколізу та аеробного окислення глюкози.
Практична робота
Завдання 1. Вивчення процесу гліколізу та глікогенолізув м’язовій
тканині.
Принцип роботи. Про проходження реакцій гліколізу та глікогенолізу
свідчить утворення молочної кислоти та зменшення вмісту неорганічного
фосфату після інкубації гомогенату м’язової тканини з глікогеном.
Хід роботи. Дві пробірки – контрольну та дослідну заповнюють
реактивами за таблицею:
Вміст пробірок
Пробірки
Контрольна
Гомогенат м’язової тканини
2,0 мл
Фосфатний буфер
1,0 мл
Глікоген 1%
--Фізіологічний розчин
2,0 мл
Інкубація в термостаті: 15 хв. при температурі 37оС
Дослідна
2,0 мл
1,0 мл
2,0 мл
---
Після інкубації в пробірках визначають наявність молочної кислоти,
що утворилась в процесі розщеплення глікогену (Завдання 2), та зменшення
вмісту
неорганічного
фосфату,
що
використався
в
реакціях
субстратногофосфорилювання (Завдання 3).
Завдання 2. Виявлення молочної кислоти в гомогенаті м’язової тканини.
Принцип роботи. При взаємодії комплексної сполуки феноляту заліза
фіолетового кольору з молочною кислотою утворюється лактат заліза жовтозеленого кольору.
Хід роботи. З кожної пробірки (контрольної та дослідної) беремо по
1,0мл інкубаційного розчину, додаємо по 5 крапель 1% розчину FeCl3 та по
1,0мл розчину фенолу. Спостерігаємо за появою жовто-зеленого кольору.
ВИСНОВОК:
Завдання 3. Визначення неорганічного фосфору в гомогенаті м’язової
тканини.
Принцип роботи. При взаємодії неорганічного фосфору з
молібденовокислим амонієм утворюється комплексна сполука характерного
жовтого кольору.
Хід роботи. З кожної пробірки (контрольної та дослідної) беремо по
1,0мл інкубаційного розчину, додаємо по 1,0мл молібденовокислого амонію і
спостерігаємо за появою кольору.
Результати досліду заносимо в таблицю.
Джерело ферментів
глікогенолізу
1.Гомогенат м’язів
Субстрат
Глікоген
Реакція на молочну
кислоту
Інтенсивність
якісної реакції на Рн
2. Гомогенат м’язів
Фізіологічний
розчин
ВИСНОВОК:
ТЕРМІНОЛОГІЯ
Вуглеводи – органічні сполуки , що
складаються з Карбону, Оксигену й Гідрогену
та за хімічною природою є
полігідроксиальдегідами або кетонами (тобто
мають кілька гідроксильних груп й одну
карбонільну), або перетворюються на них
шляхом гідролізу.
Carbohydrates are organic compounds
consisting of Carbon, Oxygen and Hydrogen,
and are, by their nature, polyhydroxyaldehydes
or ketones (i.e., have several hydroxyl groups
and one carbonyl) or are converted into them by
hydrolysis.
Гліколіз –це катаболічний шлях обміну
речовин в цитоплазмі; він протікає майже у всіх
організмах і клітинах незалежно від того,
живуть вони в аеробних або анаеробних
умовах.
Glycolysisis a
catabolicwayofmetabolisminthecytoplasm;
itseemstooccurinalmostallorganismsandcells,
regardlessofwhethertheyliveinaerobicoranaerobi
cconditions.
Аеробне окислення глюкози–цей шлях є
основним для утворення енергії в клітинах
організму. У результаті непрямого окислення
глюкоза повністю розпадається до СО2 і Н2О і
при цьому виділяється велика кількість енергії.
Aerobicoxidationofglucosethiswayisessentialfortheformationofenergyinthec
ellsofthebody. As a
resultofindirectoxidationofglucosecompletelydec
omposesto CO2 and H2O andthus a
largeamountofenergyisreleased.
Alcoholfermentationis a
biochemicalfermentationprocessinwhichsugars,
suchasglucoseandfructose,
decomposeundertheactionofenzymeswithenergyr
eleaseandtheformationofethylalcoholandcarbond
ioxide. Allowsyoutogettwomoleof ATP
permoleofglucoseinanaerobicconditions.
Спиртове бродіння -біохімічний процес
ферментації, при якому цукри, такі як глюкоза і
фруктоза, розкладаються під дією ферментів з
виділенням енергії і утворенням етилового
спирту та вуглекислого газу. Дозволяє отримати
два моль АТФ на моль глюкози в анаеробних
умовах.
Окислювальне декарбоксилювання ПВК процес перетворення піровиноградної кислоти
до ацетил-КоА.
Oxidationdecarboxylationof PVC - a
processofconversionofpyruvicacidtoacetyl-CoA.
Дихальний коефіцієнт - відношення
виділеного СО2 до поглиненому O2 (CO2/O2),
його визначають щоб з’ясувати, які речовини
окислюються в організмі. При окисленні
вуглеводів дихальний коефіцієнт дорівнює 1,
при окисленні жирів – 0,7, білків – 0,8, а при
змішаній їжі дихальний коефіцієнт у людини
дорівнює 0,85-0,9. При різному дихальному
коефіцієнті при споживанні 1 дм3 O2
звільняється теплова енергія в килоджоулях.
Respiratory factor - the ratio of the selected
CO2 to the absorbed O2 (CO2 / O2), it is
determined to find out what substances are
oxidized in the body. When oxidation of
carbohydrates, the respiratory factor is equal to
1, with the oxidation of fats - 0,7, protein - 0,8,
and with mixed food, the respiratory rate in
humans is equal to 0,85-0,9. At a different
respiratory factor, when consuming 1 dm3 of O2,
heat energy is released in kilojoules.
РЕКОМЕНДОВАНА ЛІТЕРАТУРА
1. Біологічна і біоорганічна хімія : базовий підручник: у 2 кн. / кол. авт.; за
ред.Ю.І.Губського, І.В. Ніженковської. — Кн. 2 : Біологічна хімія / [Ю.І. Губський, І.В.
Ніженковська, М.М. Корда та ін.] . 2-е вид, випр — К. : ВСВ «Медицина», 2017.-544с.
2. Біохімія людини. Підручник. Гонський Я.І., Максимчук Т.П., Калинський М.І. Тернопіль: Укрмедкнига, 2013. - 744 с.
3. Біологічна хімія з біохімічними методами дослідження: підручник /О. Я. Скляров [та
ін.]. - К. : Медицина, 2009. - 352 с.
4. Функціональна біохімія : Підруч. для студ. / Л. М. Тарасенко, В. К. Григоренко, К. С.
Непорада. - 2-е вид., доопрац. і доповн. - Вінниця : Нова Кн., 2007. - 379 c.
5. Біохімія. Л.І. Остапченко та ін., Київ. нац. ун-т ім. Тараса Шевченка, 2012.-796 с.
6. Биохимия:: учебник/под ред. Е.С.Северина. – 5-е изд., М.: «ГЄОТАР» – Медиа 2016. –
768 с.: ил.
6. Кольман Я. Наглядная биохимия / Я. Кольман, К.-Г. Рём ; пер. с англ. Т. П. Мосоловой.
— 6-е изд. — М. : Лаборатория знаний, 2019. — 509 с. : ил. — Тарасенко Л. М. — Вавилова
Т.П., Биохимия тканей и жидкостей полости рта [Электронный ресурс]: учебное пособие /
Вавилова Т.П. - М. : ГЭОТАР-Медиа, 2019. - 208 с.