Исследование окислительного фосфорилирования в митохондриях

Принцип метода:В процессе окисления различных субстратах в дыхательной цепи освобождается энергия. Часть этой энергии используется для этерификации неорганического фосфата в процессе окислительного фосфорилирования:

АДФ + Ф_н = АТФ.

О процессе окислительного фосфорилирования судят по убыли Ф_н в исследуемой среде.

Определение неорганического фосфата основано на способности молибдата аммония в кислой среде присоединять фосфорную кислоту с образованием фосфата аммония, который посте восстановления дает продукты, окрашенные в синий цвет (молибденовая синь). Интенсивность молибденовой окраски пропорциональна содержанию фосфора в исследуемом объекте.

Схема постановки опыта:

Содержимое пробирки	Контроль		№ пробирки
			1		2		3
Инкубационная смесь, мл	1,0		1,0		1,0		1,0
Физиологический раствор, мл	0,5		-		-		-
Р-р винной кислоты, мл	-		0,5		-		-
Р-р янтарной кислоты, мл	-		-		0,5		-
Р-р аскорбиновой кислоты + цитохром С, мл	-		-		-		0,5
Суспензия митохондрий, мл	0,5		0,5		0,5		0,5
Инкубация 10 минут при комнатной температуре
Р-р трихлоруксусной кислоты (ТХУ), мл	1,0	1,0		1,0		1,0
Отфильтровать через влажный фильтр
Р-р молибдата аммония, мл	0,5	0,5		0,5		0,5

Результаты (окраска):

Вывод: объяснить энергетическое значение (кол-во моль АТФ синтезированных в ЦПЭ) при окислении различных субстратов и при полном ингибировании процесса в присутствии ТХУ кислоты.

Дата:                                                          Подпись преподавателя:

Вопросы для подготовки к семинару Энергетический обмен. Фосфорилировние. Тканевое дыхание. Общий путь катаболизма

1. Введение в обмен веществ. Питание, метаболизм, выделение продуктов метаболизма.

2. Эндергонические и экзергонические реакции в живой клетке. Реакции с сопряженными потенциалами. Макроэргические соединения.

3. Энергетический обмен. Общие пути катаболизма. Схема катаболизма основных питательных веществ - углеводов, жиров, белков, (аминокислот); понятие о специфических путях катаболизма до образования пирувата из углеводов и большинства аминокислот до образования ацетил-КоА из жирных кислот и некоторых аминокислот и общих путях катаболизма (окисление пирувата и ацетил-КоА).

4. Митохондриальная цепь переноса электронов. Дегидрирование субстратов и окисления водорода (образование воды), как источник энергии для синтеза АТФ. Дегидрогеназы и первичные акцепторы водорода НАД и флавопротеиды; НАД Н - дегидрогеназы.

5. Строение митохондрий, структурная организация цепи переноса электронов и протонов. Цепь переноса электронов как часть системы дыхания, начинающейся вдыханием воздуха и связыванием кислорода.

6. Терминальное окисление: убихинон, цитохромы. Цитохромоксидаза.

7. Окислительное фосфорилирование: коэффициент Р/О.

8. Хемио-осмотическая теория Митчелла.

9. Разобщение тканевого дыхания и окислительного фосфорилирования; терморегуляторная функция тканевого дыхания.

10. Окислительное декарбоксилирование пировиноградной кислоты: строение пируватдегидрогеназного комплекса.

11. Цикл лимонной кислоты. Связь между общими путями катаболизма и цепью переноса электронов и протонов.

12. Аллостерические механизмы регуляции цитратного цикла. Образование углекислого газа при тканевом дыхании.

13. Активаторы и ингибиторы ЦТК.

14. Анаболические функции цикла лимонной кислоты.

15. Нарушения энергетического обмена: гипоэнергетические состояния и их причины.

Задания для внеаудиторной работы:

 

1. Изобразите в виде схемы общие пути катаболизма углеводов, липидов и белков в организме человека.

2. Напишите реакции окислительного декарбоксилирования пировиноградной кислоты. Назовите ферменты и коферменты.

3. Изобразите в виде схемы цикл трикарбоновых кислот. Укажите регуляторные ферменты, их активаторы и ингибиторы.

4. Рассчитайте количество молекул АТФ, синтезирующихся в цикле Кребса, укажите вариант фосфорилирования.

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ 6

Семинар «Энергетический обмен. Тканевое дыхание. Фосфорилирование. Общие пути катаболизма»

ЛАБОРАТОРНОЕ ЗАНЯТИЕ 8

Тема: Обмен и функции углеводов. Переваривание углеводов. Катаболизм и анаболизм глюкозы. Синтез и мобилизация гликогена

Задания для внеаудиторной работы

1. Изобразите общую схему источников и путей расходования глюкозы в организме.

2. Укажите, как регулируется транспорт глюкозы (зависит или нет от инсулина):

А) В клетки нервной ткани:

Б) В клетки мышц:

Г) В клетки жировой ткани:

Д) В клетки печени:

 

3. Напишите реакции анаэробного гликолиза, укажите ферменты, их активаторы и ингибиторы. Рассчитайте количество АТФ, синтезируемое из одной молекулы глюкозы при анаэробном гликолизе.

4. Изобразите в виде схемы аэробный гликолиз. Рассчитайте количество АТФ, синтезируемое из одной молекулы глюкозы при аэробном гликолизе.

5. Укажите норму содержания глюкозы в крови. Перечислите патологии, связанные с количественным содержанием глюкозы в крови, назовите их причины.

Выполните задания:

1.Установите соответствие:

Нарушение обмена углеводов характеризуется:

1) сахарный диабет	а) нарушением обмена гликогена
2) гипогликемия	б) резким снижением содержания глюкозы в крови
3) глюкозурия	в) повышением концентрации глюкозы в крови
4) гликогенозы	г) присутствием глюкозы в моче

2. Уровень глюкозы в крови после 40-часового голодания поддерживается за счет:

А) гликолиза;

Б) гликогенолиза;

В) Гликогенолиза и глюконеогенеза;

Г) пентозофосфатного пути;

Д) Глюконеогенеза

3. Установите соответствие:

A. Глюконеогенез в печени	1. Источник глюкозы для других органов
Б. Распад гликогена в печени	2. Обеспечивает глюкозой мозг при длительном голодании
В. Оба	3. Образует глюкозу, не используя энергию АТФ
Г. Ни один	4. Ускоряется в абсорбтивном периоде

4. Назовите причины наследственных заболеваний:

А) галактоземия-

Б) фруктоземия-

В) непереносимость лактозы –

Г) непереносимость сахарозы-

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 8