Тема 3. Коллоквиум по разделу IX «классификация, свойства, роль липидов. Переваривание липидов в жкт», «обмен липидов в тканях и его гормональная регуляция»

Контингент учащихся: студенты II курса стоматологического факультета.

Форма занятия: практическое занятие.

Место проведения: аудитории кафедры биологической и общей химии.

Продолжительность занятия: 180 мин.

Актуальность/мотивация. Необходимость контроля освоения компетенций. Знания, умения и навыки, полученные на занятиях и лекциях по разделу IX, а также самостоятельную внеаудиторную работу необходимо проверить и оценить, осуществив для этого контрольное собеседование по вопросам к коллоквиуму, проведя тестирование по изученным разделам, проверив наличие решенных ситуационных задач.

Цели занятия.

Образовательная цель. Оценить знания по тканевому обмену липидов, полученные в ходе лекционного курса. Сформировать знания об отдельных процессах промежуточного обмена липидов для обеспечения функциональной активности клетки, условиях их протекания и регуляции. Сформировать биохимически обоснованные представления о механизмах возможных нарушений тканевого обмена липидов с целью выбора более эффективных путей их коррекции. Осуществить контроль освоения компетенций. Проверить знания, умения и навыки по темам раздела IX, эффективность внеаудиторной самостоятельной работы с помощью контрольно-оценочных средств (вопросов к коллоквиуму, тестирования, ситуационных задач).

Воспитательная цель. Воспитание навыков:

– аргументированного обоснования своей точки зрения и уважительного отношения к мнению коллег;

– культуры поведения и коллективной профессиональной этики.

Развивающая цель. Развитие логического мышления, способности получать, анализировать, обобщать, интерпретировать и передавать информацию в устной и письменной форме; формирование широкого профессионального кругозора, наращивание интеллектуального потенциала; мотивирование самообразования, готовности к постановке предварительного диагноза.

Конкретные задачи.

Студент должен знать:

– классификацию, строение, свойства и биологическую роль липидов;

– последовательность этапов и условия переваривания липидов в желудочно-кишечном тракте;

– основные пути использования липидов в организме;

– мобилизацию липидов из жировых депо и гормональную регуляцию этого процесса;

– образование активной формы глицерола из липидов и его энергетическое использование;

– активацию жирных кислот при β-окислении и ее значение;

– транспорт длинноцепочечных ацилов жирных кислот через митохондриальную мембрану;

– процесс β-окисления с четным числом углеродных атомов;

– энергопоставляющие реакции β-окисления и их значение;

– связь метаболитов энергопоставляющих реакций с работой ЦТК и ЦПЭ;

– условия, необходимые для нормального протекания β-окисления ВЖК;

– регуляцию процесса β-окисления ВЖК;

– суммарный энергетический выход β-окисления одной молекулы пальмитиновой кислоты;

– окисление жирных кислот с нечетным числом углеродных атомов и окисление ненасыщенных ВЖК;

– цитрат-малатный челночный механизм переноса ацетил-КоА из митохондрий в цитоплазму и его роль;

– значение образования малонил-КоА и условия, необходимые для протекания этой реакции;

– ферменты, входящие в состав полиферментного комплекса «синтаза жирных кислот»;

– синтез ВЖК на полиферментном комплексе «синтаза жирных кислот»;

– связь синтеза жирных кислот с углеводным обменом и метаболиты углеводного обмена, используемые в ходе синтеза жирных кислот;

– особенности протекания реакций образования активной формы глицерола в различных органах и тканях;

– образование фосфатидной кислоты в процессе синтеза ТАГ и ФЛ;

– формулы азотистых спиртов, входящих в состав ФЛ;

– необходимые для биосинтеза липидов компоненты, которые должны поступать с пищей, и те компоненты, которые могут синтезироваться в организме.

Студент должен уметь:

– писать реакции процесса липолиза, b-окисления жирных кислот, биосинтеза жирных кислот (один цикл синтеза пальмитиновой кислоты, который завершается образованием бутирила), биосинтеза ТАГ и фосфолипидов с указанием ферментов, коферментов и условий реакции;

– изобразить схему цитрат-малатного челночного механизма;

– называть общие этапы в биосинтезе ТАГ и ФЛ;

– рассчитывать энергетический баланс β-окисления жирных кислот;

– пользоваться медико-биологической терминологией;

– излагать материал по теме в понятной, убедительной, информативной речевой форме;

– изучать и осваивать дополнительные информационные источники для самостоятельного решения учебных заданий и ситуационных задач;

– интерпретировать данные лабораторных исследований при решении ситуационных задач.

Студент должен владеть:

– биохимической терминологией в рамках изученных тем;

– навыками ведения дискуссий и грамотной публичной речи;

– навыками самостоятельного формирования заключений (выводов) по вопросам нормы и патологии (ситуационные задачи).

Формируемые компетенции: ОК-1, ОК-5, ОК-8, ОПК-1, ОПК-2, ОПК-7, ОПК-8, ОПК-9, ПК-1, ПК-5, ПК-18.

Задания для самоподготовки

1. Изучить основную и дополнительную литературу, используя вопросы для коллоквиума.

2. Выполнить тестовые задания по разделу IX.

3. Решитьситуационные задачи по разделу IX, используя основную и дополнительную литературу.

Рекомендуемая литература

Основная

Биохимия: учебник / под ред. Е.С. Северина. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2011. – С. 371–399.

Биохимия [Электронный ресурс]: учебник / под ред. Е.С. Северина. – 5-е изд., испр. и доп. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2015. – http://www.studmedlib.ru / book / ISBN9785970433126.html (разд. 8, п. I–V; с. 371–399).

Биологическая химия. Биохимия полости рта: учебник / Т.П. Вавилова, А.Е. Медведев. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2014. – С. 279–307, 314–318.

Биологическая химия. Биохимия полости рта [Электронный ресурс]: учебник / Т.П. Вавилова, А.Е. Медведев. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2014. – http://www.studmedlib.ru/book/ISBN9785970430392.html (ч. V, гл. 14; с. 279–307, 314–318).

Метаболические нарушения и зубочелюстная система: учебно-методи­ческое пособие для студентов стоматологических факультетов медицинских вузов / под ред. Л.Б. Гайковой, Ж.В. Антоновой, Р.Н. Павловой. – СПб.: Изд-во СЗГМУ им. И.И. Мечникова, 2017. – С. 112–124.

Сборник тестовых заданий по разделам биологической химии и биохимии полости рта: учебно-методическое пособие для студентов стоматологического факультета / под ред. В.А. Дадали, Ж.В. Антоновой, Р.Н. Павловой. – СПб.: Изд-во СЗГМУ им. И. И. Мечникова, 2017. – С. 89–94.

Обмен липидов. Биологические мембраны: учебно-методическое пособие к практическим и лабораторным занятиям по биологической химии – биохимии полости рта для студентов стоматологических факультетов медицинских вузов / под ред. Ж.В. Антоновой, Р.Н. Павловой, Л.Б. Гайковой. – СПб.: Изд-во СЗГМУ им. И.И. Мечникова, 2020. – С. 32–42.

Дополнительная

Биологическая химия / Т.Т. Березов, Б.Ф. Коровкин. – М.: Медицина, 1998. – С. 363–381, 392–397.

Вопросы для подготовки к коллоквиуму

1. Классификация, строение и роль основных классов липидов. Напишите формулы триацилглицеролов, глицерофосфолипидов, сфингомиелинов, гликолипидов и холестерола.

2. Переваривание липидов в желудочно-кишечном тракте. Отметьте действие ферментов переваривания, их специфичность, конечные продукты. Роль желчных кислот в эмульгации пищевых липидов и транспорте продуктов переваривания в кишечную стенку. Ресинтез липидов в стенке кишечника. Приведите примеры необходимых реакций.

3. Липолитическое расщепление ТАГ в тканях. Назовите ферменты, специфичность их действия, продукты липолиза. Объясните биологическую роль процесса и его гормональную регуляцию.

4. Энергетическое использование липидов в тканях. Напишите реакции β-окисления жирных кислот на примере пальмитиновой кислоты. Укажите ферменты, коферменты, витамины.

5. Объясните связь между β-окислением жирных кислот, ЦТК и ЦПЭ (ДЦ).

6. Рассчитайте энергетический баланс окисления одной молекулы ВЖК на примере пальмитиновой. Отметьте особенности окисления ненасыщенных жирных кислот на примере олеиновой.

7. Образование и использование кетоновых тел, локализация в тканях и биологический смысл этого процесса. Напишите реакции, укажите ферменты, коферменты, рассчитайте энергетический выход использования одной молекулы ацетоацетата. Понятие кетоацидоза, причины формирования кетоза, защитные механизмы.

8. Биосинтез ВЖК (липогенез). Объясните путь переноса избыточного количества ацетил-КоА из митохондрии в цитоплазму (цитрат-малатный челночный механизм). Напишите необходимые реакции, укажите ферменты.

9. Напишите реакцию синтеза малонила-КоА, укажите фермент, кофермент, витамин, условие реакции. Объясните регуляцию работы фермента.

10. Объясните работу полиферментного комплекса «синтаза высших жирных кислот». Напишите реакции синтеза ВЖК (один цикл). Укажите источники восстановленного НАДФН и биологическую роль процесса липогенеза.

11. Процессы синтеза ТАГ и ФЛ в тканях. Напишите реакции, укажите основные ферменты. Отметьте биологическую роль этих процессов.

12. Взаимосвязь липидного и углеводного обменов. Приведите примеры общих метаболитов и реакций взаимных переходов.

Синтаза жирных кислот

1. Полиферментный комплекс, катализирующий синтез жирных кислот (цитозоль).

2. Комплекс представляет собой димер, состоящий из двух идентичных мономеров А и Б.

3. Мономеры А и Б в синтазном комплексе располагаются по принципу «голова к хвосту».

4. Мономеры А и Б в синтазном комплексе не являются функциональными единицами.

5. Каждый из мономеров включает 6 ферментов, катализирующих биосинтез ВЖК и ацилпереносящий белок (АПБ).

6. Реакционноспособная SН-группа фосфопантетеина АПБ одного мономера находится в непосредственной близости от SН-группы цистеина 3-кетоацилсинтетазы другого мономера.

7. Поскольку для проявления синтазной активности необходимо участие обеих HS-групп, то в состав функциональной единицы синтазного комплекса входят фрагменты обоих мономеров. При этом половина одного мономера А взаимодействует с «комплементарной» половиной другого мономера Б.

8. Синтаза ЖК включает две функциональные единицы, поэтому одновременно синтезируются две молекулы жирной кислоты. Весь комплекс функционирует только в виде димера.

Роль.

Объединение всех ферментов синтеза ЖК в единый полиферментный комплекс обеспечивает высокую эффективность его работы и устраняет конкуренцию других метаболических процессов, в результате чего достигается эффект компартментализации.

Условные обозначения:

HS–Фп

ЦИС–SH

Синтаза ЖК