Задания для самостоятельной работы. І. Перепишите дыхательную цепь митохондрий (цепь переноса электронов ( ЦПЭ)

І. Перепишите дыхательную цепь митохондрий (цепь переноса электронов (ЦПЭ)

 

SH₂ (ЦТК, β- окисление) Mатрикс

NAD SH₂ (сукцинат)

1/2 O₂ H₂O

S NADH+Н ⁺

FAD· FeS

E-FMN · FeS КoQ цит.b · FeS цит. c₁ цит. c цит. aa₃

 

ІІ. Для усвоения темы необходимо уяснить, что:

1. Синтез Н₂О в цепи тканевого дыхания является основным источником энергии для реакции синтеза АТФ.
2. Запомнить, что процесс образования воды в организме и вне его совершается с выделением 210-230 кдж/моль энергии.
3. В организме синтез Н₂О происходит при участии электронтранспортной цепи внутренней мембраны митохондрий.
4. Часть энергии этого процесса (≈40%) используется для реакции синтеза АТФ.
5. Реакция образования Н₂О в организме сопряжена с процессом окислительного фосфорилирования (синтез АТФ из АДФ и Н₃РО₄).
6. Усвоить понятие коэффициент фосфорилирования (Р/О). Коэффициент фосфорилирования - это число молекул АТФ, образованных в расчете на 1 атом кислорода, использованного в процессе дыхания.

 

Задание 1. Напишите схему дыхательной цепи для субстратов пиридинзависимых дегидрогеназ (малат, α-кетоглутарат, изоцитрат). Укажите коэффициент фосфорилирования и пункты сопряжения.

 

Задание 2. Напишите схему дыхательной цепи для субстратов ФАД-зависимых дегидрогеназ. Укажите коэффициент фосфорилирования. Сколько АТФ будет синтезироваться при окислении 5 моль сукцината.

 

ІІІ. Укажите на дыхательной цепи места действия ингибиторов дыхания и назовите их.

 

ІУ. Вопрос: Как изменится потребление кислорода митохондриями при интенсивной физической работе?

 

Вопрос: Как регулируется температура тела при изменении температуры окружающей среды?

Краткие методические рекомендации к проведению заняття.

На занятии проводится тестовый контроль исходного уровня знаний студентов и его коррекция. Проверяется выполнение домашнего задания. 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 итоговый тестовый контроль по теме, подводятся итоги работы.

 

Инструкция к практическому занятию «Иследование окислительного фосфорилирования и синтеза АТФ. Ингибиторы и разобщители окислительного фосфорилирования».

РАБОТА №1: « Изучение активности малатдегидрогеназы»

Принцип метода: малатдегидрогеназа окисляет яблочную кислоту. В качестве конечного акцептора атомов водорода используется 2,6-дихлорфенолиндофенол (2,6-ДХФИ). Если фермент активен, то окраска ослабевает.

Материальное обеспечение:

фосфатный буфер рН=7,4, раствор яблочной кислоты, раствор 2.6 –ДХФИ, суспензия митохондрий, пипетки, пробирки.

Ход работы:

Работу выполняют в 2-х пробирках (контроль и опыт) в соответствиии со схемой постановки:

 

Содержимое пробирок Контроль Опыт

1. Фосфатный буфер рН=7,4 1,0 мл 1,0 мл

2. Раствор яблочной кислоты (малат) 0,5 0,5

3. Раствор 2,6-ДХФИ 0,5 0,5

4. Суспензия митохондрий - 0,5

5. Прокипяченная суспензия митохондрий 0,5 -

Инкубация при комнатной температуре10 минут.

Результаты (окраска).

 

ВЫВОДЫ:

 

 

РАБОТА №2. Изучение активности сукцинатдегидрогеназы

Принцип метода: Сукцинатдегидрогеназа окисляет янтарную кислоту. Конечным акцептором ионов водорода служит 2,6-ДХФИ. Если фермент активен, окраска исчезает.

Материальное обеспечение:

буферный раствор рН=7,4, сукцинат, раствор 2.6 –ДХФИ, суспензия митохондрий, пипетки, пробирки.

Ход работы:

 

Работу выполняют в 2-х пробирках (контроль и опыт) в соответствиии со схемой постановки:

 

Содержимое пробирок Контроль Опыт

1. Буферный раствор рН=7,4 1,0 мл 1,0 мл

2. Сукцинат 0,5 0,5

3. Раствор 2,6-ДХФИ 0,5 0,5

4. Суспензия митохондрий - 0,5

5.Прокипяченная суспензия митохондрий 0,5 -

_____________

Инкубация при комнатной температуре 10 минут.

Результаты (окраска).

 

ВЫВОДЫ:

 

 

РАБОТА № 3. Изучение реакций окислительного фосфорилирования

Принцип метода При окислении различных субстратов в дыхательной цепи высвобождается энергия, часть которой используется на реакцию фосфорилирования АДФ неорганическим фосфатом: АДФ + Н₃РО₄ + энергия = АТФ + Н₂О.

Степень окислительного фосфорилирования (энергетическая ценность субстратов) определяется по убыли неорганического фосфата (коэффициент Р/О =1- 3). Используя различные субстраты (яблочная, янтарная, аскорбиновая кислоты) определить степень окислительного фосфорилирования. Содержание фосфорной кислоты определяют в реакции с молибдатом аммония и редуцирующим раствором аскорбиновой кислоты по интенсивности окраски образующейся молибденовой сини.

Материальное обеспечение:

инкубационная смесь, физиологический раствор, раствор яблочной кислоты, раствор янтарной кислоты, раствор аскорбиновой кислоты, суспензия митохондрий, раствор ТХУ, раствор молибдата аммония, редуцирующий раствор Фиске и Субарроу, пипетки, пробирки.

Ход работы:

Работу выполняют в 4-х пробирках (контроль и 3 опыт) в соответствиии со схемой постановки:

 

 

Содержимое пробирок Контроль О п ы т

________________________________

1 2 3

1. Инкубационная смесь 1,0 1,0 1,0 1,0

2. Физиологический раствор 0,5 - - -

3. Раствор яблочной кислоты - 0,5 - -

4. Раствор янтарной кислоты - - 0,5

5. Раствор аскорбиновой кислоты - - - 0,5

6. Суспензия митохондрий 0,5 0,5 0,5 0,5

Инкубация 10 минут при комнатной температуре, затем добавляем:

7. Раствор трихлоруксусной кислоты (ТХУ)1,0 1,0 1,0 1,0

8. Раствор молибдата аммония 0,5 0,5 0,5 0,5

9. Редуцирующий раствор Фиске и

Субарроу 0,5 0,5 0,5 0,5

Инкубация 10 минут.

Результаты (интенсивность окраски по четырехбальной шкале).

Коэффициент Р/О

 

ВЫВОДЫ:

 

РАБОТА №4 Изучение влияния 2,4-динитрофенола (2,4-ДНФ) на окислительное фосфорилирование.

Принцип метода: 2,4-ДНФ является разобщителем фосфорилирования сопряженного с окислением. Об окислительном фосфорилировании судят по убыли в инкубационной среде неорганического фосфата, который определяется, как описано в работе №3.

Материальное обеспечение: р аствор яблочной кислоты, раствор 2.4 ДНФ, суспензия митохондрий, раствор ТХУ, раствор молибдата аммония, редуцирующий раствор, пипетки, пробирки.

Ход работы:

Работу выполняют в 2-х пробирках (контроль и опыт) в соответствиии со схемой постановки:

 

Содержимое пробирок Контроль Опыт

1.Раствор яблочной кислоты 0,5 0,5

2.Раствор 2,4-ДНФ - 0,5

3.Суспензия митохондрий 0,5 0,5

Инкубация 10 минут при комнатной температуре.

4.Раствор Т Х У 1,0 1,0

5.Раствор молибдата аммония 0,5 0,5

6.Редуцирующий раствор 0,5 0,5

Результаты: (интенсивность окраски).

 

ВЫВОДЫ:

 

Подпись преподавателя:

 

 

Приложение 1

 

Г р а ф логической структуры

 

 

 

 

	КОФЕРМЕНТЫ, МЕХАНИЗМ ПЕРЕНОСА ПРОТОНОВ И ЭЛЕКТРОНОВ

 

 

 

 

ВЫДЕЛЕНИЕ ЭНЕРГИИ И СОПРЯЖЕНИЕ ДЫХАНИЯ С ФОСФОРИЛИРОВАНИЕМ