Тема № 6. Обмін речовин і енергії. Дослідження функціонування циклу трикарбонових кислот

Мета заняття: Засвоїти послідовність реакцій та біологічне значення циклу трикарбонових кислот, як універсального кінцевого шляху окисного катаболізму клітини. Оволодіти методами дослідження функціонування ЦТК мітохондрій та впливу малонової кислоти на перебіг його реакцій.

Актуальність теми: Вивчення особливостей функціонування циклу трикарбонових кислот є важливим для визначення його ролі у енергозабезпеченні клітини та пояснення його амфіболічної природи. Вміння аналізувати роль ЦТК необхідні для розуміння обміну речовин та енергії у клітині.

Конкретні завдання:

Ø Трактувати біохімічні закономірності перебігу обміну речовин: катаболічні, анаболічні, амфіболічні шляхи метаболізму;

Ø Пояснювати біохімічні механізми регуляції процесів анаболізму та катаболізму;

Ø Трактувати біохімічні закономірності функціонування циклу трикарбонових кислот, його анаплеротичні реакції та амфіболічну сутність;

Ø Пояснювати біохімічні механізми регуляції циклу трикарбонових кислот та його ключову роль в обміні речовин та енергії.

Теоретичні питання

1. Поняття про обмін речовин та енергії. Характеристика катаболічних, анаболічних та амфіболічних шляхів метаболізму, їх значення.

2. Екзергонічні та ендергонічні біохімічні реакції; роль АТФ та інших макроергічних фосфатів у їх спряженні.

3. Внутрішньоклітинна локалізація метаболічних шляхів, компартменталізація метаболічних процесів в клітині. Виділення субклітинних структур методом диференційного центрифугування.

4. Етапи катаболізму біомолекул: білків, вуглеводів, ліпідів; їх характеристика.

5. Найважливіші метаболіти шляхів обміну білків, вуглеводів, ліпідів (піруват, ацетил-S-КоА); їх роль в інтеграції метаболізму клітини.

6. Цикл трикарбонових кислот (ЦТК): внутрішньоклітинна локалізація ферментів ЦТК; послідовність реакцій ЦТК; характеристика ферментів та коферментів ЦТК; реакції субстратного фосфорилування в ЦТК; вплив алостеричних модуляторів на регуляцію ЦТК; енергетичний баланс циклу трикарбонових кислот.

7. Механізми регуляції ЦТК. Анаплеротичні реакції ЦТК.