Тема № 8. Дослідження дії інгібіторів та роз’єднувачів окисного фосфорилування

Мета заняття: Засвоїти основні принципи хеміосмотичної теорії Мітчела. Оволодіти методом визначення активності каталази в крові, навчитись використовувати цей показник в клініко-діагностичних цілях.

Актуальність теми: Хеміосмотична теорія окисного фосфорилування пояснює молекулярні механізми генерації АТФ в ході біологічного окиснення. При деяких патологічних процесах, які супроводжуються гіпоксією, може відбуватися неповне відновлення молекули кисню в дихальному ланцюзі та накопичення гідрогену пероксиду, розщеплення якого каталізує фермент каталаза. Тому визначення її активності є важливим критерієм для оцінки антиоксидантного стану організму.

Конкретні завдання:

Ø Пояснювати механізми спряження біологічного окиснення та окисного фосфорилування – синтезу АТФ;

Ø Аналізувати структурно-функціональні особливості функціонування дихального ланцюга, що забезпечують ефективний синтез АТФ;

Ø Пояснювати основні засади хеміосмотичної теорії окисного фосфорилування;

Ø Аналізувати дію інгібіторів і роз’єднувачів окисного фосфорилування природного та синтетичного походження, їх фізіологічне значення.

Теоретичні питання

1. Хеміосмотична теорія окисного фосфорилування – молекулярний механізм генерації АТФ в процесі біологічного окиснення.

2. Електрохімічний градієнт протонів (Dm_Н⁺), що утворюється під час функціонування електронно-транспортного ланцюга; його роль у спряженні транспорту електронів в мітохондріях з синтезом АТФ. Пункти спряження транспорту електронів та фосфорилування,

3. Схема хеміосмотичного механізму спряження транспорту електронів у дихальному ланцюгу з синтезом АТФ. Молекулярна будова та принцип дії АТФ-синтази. Коефіцієнт окисного фосфорилування.

4. Регуляція тканинного дихання (дихальний контроль): залежність тканинного дихання від концентрації АДФ; значення співвідношення АТФ/АДФ у тканинах. Вільне, нефосфорилююче окиснення.

5. Інгібітори транспорту електронів в дихальному ланцюгу мітохондрій.

6. Роз’єднувачі транспорту електронів та окисного фосфорилування в дихальному ланцюгу мітохондрій.

7. Порушення синтезу АТФ в умовах дії на організм людини патогенних факторів хімічного, біологічного та фізичного походження.

8. Активні форми кисню (пероксид гідрогену, супероксидний аніон-радикал, гідроксильний радикал, синглетний кисень); механізми їх утворення та інактивації.