Занятие 44. Перекисное окисление липидов. Активные формы кислорода. Механизмы антиокислительной защиты.

Цель занятия. Изучить химизм этапов зарождения, развития и обрыва цепных реакций окисления липидов.Изучить основные радикалы кислорода, химизм их образования, биологическую роль. Усвоить.роль природных антиокислителей и ферментов с антиоксидантными свойствами

Содержание занятия.

– контроль выполнения заданий по самоподготовке;

– выполнение заданий тестового контроля;

– решение ситуационных задач;

– выполнение работы по обнаружению перекисей в растительном масле,и определению активности каталазы крови;

– заслушивание и обсуждение реферативных сообщений;

– контроль усвоения темы путем устного собеседования с преподавателем.

Примерные темы реферативных сообщений по УИРС:

1. Глутатионсодержащие ферменты – глутатионпероксидаза и глутатионтрансфераза, строение, антиоксидантные свойства.

2. Перекисное окисление липидов и патология мембран.

3. Оксид азота. Механизм образования, биологическая функция.

Методические указания для самоподготовки

 

Для успешного усвоения темы, используя лекции и учебники по биохимии и биофизике, дополнительную литературу, необходимо выполнить задание:

Вопросы и упражнения для аудиторной и внеаудиторной работы:

1. Выпишите основные формы кислорода, которые образуются в клетках.

2. Изучите перекисное окисление липидов(ПОЛ). Напишите рекции зарождения цепи радикальных реакций, обозначая органический радикал (L).

3. Напишите реакции развития цепных реакций с остатками непредельных жирных кислот.

4. Представьте реакции обрыва цепи с образованием неактивных продуктов.

5. Объясните биологическую функцию ПОЛ. Охарактеризуйте участие ПОЛ в обновлении мембранных липидов.

6. Выпишите участие ПОЛ в синтезе простагландинов, тромбоксанов и простациклинов.

7. Дайте понятие термину «окислительный стресс». Какие факторы способствуют «окислительному стрессу»?

8. Что такое биоантиокислители? Какие группы биоантиокислителей выделяют на основании механизма действия?

9. Изучите антиоксидантную роль природных перехватчиков органических радикалов: витамина Е (ά- токоферола), убихинона (КоQ), аскорбиновой кислоты (витамина С), β-каротина, глутатиона.

10. Охарактеризуйте антиоксиданты- хелатные соединения: церулоплазмин, трансферин – феритин, мочевую кислоту.

11. Выделите антиоксидантные ферменты:

а) супероксиддисмутазу (СОД). Напишите реакции, катализируемые СОД.

б) каталазу. Напишите реакцию, катализируемую каталазой.

в) глутатионпероксидазу. Напишите реакции, катализируемые глутатионпероксидазой. Каковы особенности строения данного фермента?

12. Охарактеризуйте супероксиданион- радикал и синглетный кислород. В каких ферментных системах они образуются?

13. Напишите реакции, в которых образуется пероксид водорода, оцените его биологическую роль.

14. Напишите реакции участия пероксида водорода в образовании гипогалоидов (НОСl, НОВr, НОI, НОSCN) в присутствии миелопероксидазы, пероксидазы эозинофилов и лактопероксидазы.

15. Охарактеризуйте основные пути образования гидроксил- радикала. Поясните, с чем связана наибольшая, по сравнению с другими радикалами, опасность гидроксил- радикала для клетки.

16. Дайте понятие процесса хемилюминесценции. С чем связана хемилюминесценция тканей? Какое практическое применение она находит?

17. Выделите эффекты, которые оказывает оксид азота на нервную, сосудистую, свертывающую и фагоцитарную системы организма.

18. Представьте реакцию образования оксида азота (NO). Выпишите формы NO – синтаз.

Примеры тестов контроля исходного уровня знаний

Задание1. Выберите наиболее правильный ответ:

1.1. Супероксидрадикал генерируют все ферменты, кроме….

1. ксантиноксидазы

2. альдегидоксидазы

3. НАДФН - оксидазы

4. супероксидоксидазы

1.2. … образуется при взаимодействии перекиси водорода с супероксидрадикалом.

1. синглетный кислород

2. гипохлорид

3. вода

4. гидроксил-радикал

Задание 2. Установить соответствие:

2.1.

Активные формы кислорода	ферменты инактивации
1. перекись водорода	А. супероксиддисмутаза
2. супероксид - радикал	Б. пероксидаза В. каталаза

2.2. Прокариотическая и эукариотическая клетки – функции радикала NO (оксида азота).

1. прокариотическая клетка 2. эукариотическая клетка

А. нейромедиатор Б. вазодилататор В. участвует в образовании вторичных метаболитов Д. является регулятором клеточных функций

Задание 3. Для каждого вопроса выберите сочетание правильных ответов.

3.1. Основные свойства радикалов кислорода...

1. обладают высокой реакционной способностью

2. стационарная концентрация в клетке мала

3. на внешней орбитали имеют неспаренный электрон

4. образуются фагоцитирующими клетками

 

3.2. Продуцируют природные радикалы кислорода….

1. нейтрофилы крови

2. макрофаги соединительной ткани

3. моноциты крови

4. бактериальные клетки

Задание 4. Определите правильность утверждений и наличие причинной связи между ними.

4.1. Активированные фагоциты и другие клетки способны «светиться», потому что хемилюминесценция тканей происходит вследствие перехода синглетного кислорода в молекулярный с испусканием кванта света.

Перекись водорода в физиологических концентрациях снижает вирулентность кишечной палочки, потому что в этих условиях снижается количество поверхностных полимеров и уменьшается заряд клеточной поверхности.

Примеры ситуационных задач

Задача 1.

Больному ишемической болезнью сердца рекомендовали наряду с традиционным лечением применение пищевой добавки «Эйконол» (коммерческое название витамина F).Объясните целесообразность и результаты применения данного препарата.

Задача 2.

Небольшие раны при перевязках, хирургические инструменты часто обрабатывают перекисью водорода.Объясние данные действия с позиции биохимика.

Самостоятельная работа студентов

Выпишите принцип метода и порядок проведения работ, выполняемых на занятии, оставляя место для записи наблюдений и выводов.