Практическое занятие № 11

Тема: «Тканевое дыхание. Окислительное фосфорилирование, энергетическая эффективность процесса»»

(методическая разработка для студентов)

Мотивация:Понимание механизмов кумулирования биологической энергии позволит получить представления об организме человека как о термодинамической системе, в которой отдельные ферменты функционируют как звенья одной системы - окислительно-восстановительной цепи передачи электронов.

Цель обучения, воспитания и развития:Закрепить представления о механизмах генерирования энергии в клетке и окислительных процессов в организме и их физиологическом значении

Задачи, обучения, воспитания и развития:

полученные по данной теме знания и умения формируют профессиональную базу, необходимую в последующем для изучения вопросов профессиональной направленности

Студент должен

Знать:

- структурную организацию цепи переноса электронов и протонов, возможные источники электронов и протонов, этапы освобождения энергии

-механизм аккумуляции энергии, основанный на сопряженности тканевого дыхания и синтеза АТФ, роль мембран митохондрий

-энергетическую эффективность тканевого дыхания

Уметь:

- объяснять значение терминов:тканевое дыхание, биоло­­ги­­ческое окисление, анаболизм, катаболизм, окислительное фосфорилиро­ва­­ние, гипоксия, макроэргичес­кие соединения (АТФ, ГТФ, УТФ, ЦТФ, ацетил-КоА, креатинфосфат), дыхательная цепь (цепь переноса электронов, ЦПЭ), дыхательный контроль, гипоэнергетическое состояние, разобщение тканевого дыхания и окислительного фосфорилирования, коэффициент Р/О

Владеть:

- методом анализа, получаемой по теме информации с позиции междисциплинарных связей и будущих задач профессиональной деятельности

 

Этапы проведения занятия:

1. Вводная часть
2. Терминологический диктант
3. Основная часть занятия: разбор и обсуждение теоретических вопросов

3.Заключительная часть занятия

Основные вопросы темы

1.Хемиосмотическая теория сопряжения.

2. Сопряжение окисления и фосфорилирования в дыхательной цепи, Н⁺-АТФ-синтаза.

3.Энергетическая эффективность тканевого дыхания. Коэффициент Р/О.

4. Изменение интенсивности тканевого дыхания в зависимости от потребности в АТФ

и обеспеченности кислородом.

5.Регуляция тканевого дыхания. Дыхательный контроль.

 

Задание для СДС

Задание1 Решить задачи:

Задача 1. Синдром Рейс - острое детское заболевание (энцефалопатия и жировая инфильтрация внутренних органов) сопровождается появлением в сыворотке крови больших количеств дикарбоновых жирных кислот, вызывающих снятие протонного контроля и разобщение окисления и фосфорилирования в митохондриях. Объясните механизм развития нарушения биоэнергетики клетки в данном случае. Какие эндогенные и экзогенные факторы обладают аналогичным действием на дыхательную цепь?

Задача 2. После аварии на Чернобыльской АЭС некоторые районы Украины, Белоруссии и России стали зонами экологического бедствия. Осуществлена государственная программа эвакуации населения, и, в первую очередь детей, из районов с повышенным радиационным фоном. Объясните молекулярные механизмы воздействия радиации на организм человека.

 

Задача 3. При физической работе человек согревается даже на морозе. Как объяснить этот феномен? Для решения задачи

а) представьте схему основных этапов обмена веществ, обеспечивающих

теплопродукцию в организме человека

б) объясните роль тканевого дыхания в терморегуляции.

Задача 4. Согласно информации прессы, идет постоянное расширение озоновой дыры над планетой, что делает проблему фонового мониторинга состояния природной среды особенно острой. Объясните, почему?

Задача 5.. Несколько лет назад 2,4-динитрофенол пытались использовать для борьбы с ожирением. На чем основывался этот выбор? Однако метод не нашел применения в практике, так как в некоторых случаях наступал летальный исход. Как это можно объяснить?