Модуль № 2. Загальні закономірності метаболізму

Тематичний план практичних занять з модуля 2

№ з/п	Тема	К-кість год
1.	Біологічна хімія як наука, об’єкти вивчення та завдання біохімії, методи біохімічних досліджень.
2.	Фізико-хімічні властивості білків-ферментів. Визначення активності ферментів, дослідження механізму їх дії та кінетики ферментативного каталізу.
3.	Вивчення регуляції ферментативних процесів та аналіз механізмів виникнення ензимопатій. Дослідження ролі кофакторів і коферментних вітамінів у прояві каталітичної активності ферментів. Медична ензимологія.
4.	Основні закономірності обміну речовин. Дослідження функціонування, регуляції та енергетичної вартості циклу трикарбонових кислот.
5.	Молекулярні основи біоенергетики.
6.	Дослідження анаеробного та аеробного окиснення глюкози
7.	Дослідження катаболізму та біосинтезу глікогену. Регуляція обміну глікогену. Біосинтез глюкози – глюконеогенез.
8.	альтернативні шляхи обміну моносахаридів. Дослідження механізмів метаболічної та гормональної регуляції обміну глюкози крові. Цукровий діабет.
9.	Дослідження біосинтезу триацилгліцеролів і фосфоліпідів. Ліполіз і його регуляція.
10.	Бета-окиснення та біосинтез жирних кислот. Дослідження обміну кетонових тіл.
11.	Дослідження біосинтезу та біотрансформації холестеролу. Патологія ліпідного обміну.
12.	Загальні шляхи перетворень амінокислот у тканинах. Біогенні аміни. Дослідження шляхів утворення та знешкодження аміаку. Біосинтез сечовини.
13.	Дослідження спеціалізованих шляхів перетворень амінокислот у тканинах.
14.	Підсумковий модульний контроль № 2.
	Разом годин

Завдання для самостійної роботи студентів (СРС)

№ з/п	Тема	К-кість год
	Підготовка до практичних занять:
1.1	Набути практичні навички з регуляції метаболізму:
Підготовка матеріалу (біологічні рідини, клітини, субклітинні органели) до проведення біохімічних досліджень.
Побудови графіків залежності швидкості ферментативної реакції від концентрації субстрату, змін рН середовища та температури.
Пояснювати механізм перетворення субстрату за умов каталітичної дії ферментів.
Написання структурних формул коферментних вітамінів і пояснювати механізм утворення їх біологічно активних (коферментних) форм.
Пояснювати механізм перебігу ферментативних реакцій за участі коферментів.
1.2	Набути практичні навики з молекулярних основ біоенергетики:
Відтворення послідовних етапів спільних шляхів катаболізму білків, вуглеводів і ліпідів.
Написання послідовності реакцій перетворення інтермедіатів у циклі трикарбонових кислот.
Малювати схему, пояснювати будову та механізм дії ланцюга транспорту електронів.
Пояснювати на основі положень хеміосмотичної теорії механізм спряження, окиснення та фосфорилування, синтезу АТФ у дихальному ланцюгу.
1.3	Набути практичні навички з біохімії метаболізму вуглеводів:
	Написання ферментативних реакцій перетворення інтермедіатів в гліколізі, пентозофосфатному шляху, метаболізмі глікогену.
Побудова схем метаболічних шляхів обміну вуглеводів.
Пояснювати молекулярні механізми регуляції метаболізму вуглеводів.
Оцінювати за біохімічними показниками стан вуглеводного обміну при патрологіях.
1.4	Набути практичні навички з біохімії метаболізму ліпідів:
	Будувати схеми та писати біохімічні реакції перетворень ліпідів у метаболічних шляхах.
Пояснювати молекулярні механізми регуляції обміну ліпідів та окремих метаболічних шляхів.
Оцінювати за біохімічними показниками порушення ліпідного обміну при патологічних станах.	0,5
1.5	Набути практичні навички з біохімії метаболізму амінокислот:
	Будувати схеми та писати біохімічні (ферментативні) реакції перетворень амінокислот в метаболічних шляхах.	0,5
	Аналізувати та трактувати молекулярні механізми регуляції обміну амінокислот та окремих метаболічних шляхів.	0,5
	Оцінювати за біохімічними показниками порушення обміну амінокислот при природжених і набутих вадах метаболізму.	0,5
2.	Індивідуальна СРС за вибором (реферат за темою, вказаною в змістовому модулі) - підготовка огляду наукової літератури
3.	Підготовка до підсумкового модульного контролю № 2.
	Разом

Оцінку «відмінно» одержує студент, який дав не менше 90 % правильних відповідей на стандартизовані тестові завдання, без помилок відповів на письмові завдання, виконав практичну роботу і обґрунтував одержані результати, тобто: всебічно і глибоко засвоїв навчально-програмний матеріал; в повному об'ємі володіє теоретичними знаннями та практичними навичками, без помилок вирішує ситуаційні задачі.

Оцінку «добре» одержує студент, який дав не менше 75 % правильних відповідей на стандартизовані тестові завдання, припустився окремих незначних помилок у відповідях на письмові завдання, виконав практичну роботу, але не повно обґрунтував одержані дані, може вирішувати ситуаційні задачі.

Оцінку «задовільно» одержує студент, який дав не менше 55 % правильних відповідей на стандартизовані тестові завдання, припустився значних помилок у відповідях на письмові завдання, виконав практичну роботу, з помилками вирішує ситуаційні задачі.

Оцінку «незадовільно» одержує студент, який дав менше 55 % правильних відповідей на стандартизовані тестові завдання, припустився грубих помилок у відповідях на письмові завдання або взагалі не дав відповідей на них, не виконав практичну роботу та не може правильно інтерпретувати її результати, не вирішує ситуаційні задачі.

При засвоєнні теми за традиційною системою студенту присвоюються бали: «5» - 9 балів; «4» - 7 балів; «3» - 5 балів; «2» - 0 балів.

Максимальна кількість балів за поточну навчальну успішність – 120.

Студент допускається до підсумкового модульного контролю за умов виконання навчальної програми та в разі, якщо за поточну навчальну діяльність він набрав не менше 65 балів (5 балів × 13 занять = 65 балів).

Підсумковий модульний контроль зараховується студенту, якщо він демонструє володіння практичними навичками та набрав при виконанні теоретичного завдання не менше 50 балів.

Максимальна кількість балів за підсумковий модульний контроль – 80.

МОДУЛЬ № 2. ЗАГАЛЬНІ ЗАКОНОМІРНОСТІ МЕТАБОЛІЗМУ

 

Змістовий модуль 5. Введення в біохімію. Біохімічні компоненти клітини.

Тема №1. Біологічна хімія як наука, об’єкти вивчення та завдання біохімії, методи біохімічних досліджень.

Мета заняття. Ознайомити студентів з предметом і завданнями біологічної хімії та її практичним використанням, методами біохімічних досліджень, які використовуються в клінічній практиці. Оволодіти деякими фізико-хімічними методами дослідження біологічно важливих речовин, а також ознайомитися з апаратурою, що використовується в біохімії. Знати фактори, дія яких призводить до похибки біохімічних досліджень.

Актуальність теми. Біохімія – це наука, яка вивчає хімічний склад живих організмів, будову, властивості, локалізацію та роль наявних у них сполук, шляхи їх синтезу та перетворення, а також притаманні живій клітині хімічні процеси, які в сукупності забезпечують обмін речовин та перетворення енергії.

Через біохімію лежить шлях до розв’язання основних питань природознавства і медицини, зокрема, проблеми синтезу білків, довголіття.

У біохімічних дослідженнях використовують сучасні фізико-хімічні, фізичні та математичні методи. Визначення біохімічних показників використовують для діагностики, моніторингу, лікування та профілактики захворювань.

Конкретні завдання.

Ø Знати етапи та закономірності становлення біохімії як фундаментальної медико-біологічної науки та навчальної дисципліни.

Ø Знати принципи методів біохімічних досліджень функціонального стану організму людини в нормі та при патології.

Ø Використовувати результати біохімічного аналізу для оцінки стану певних ланок обміну речовин.

Ø Вміти визначати оптичну густину забарвлених розчинів при різних довжинах хвиль на фотоелектроколориметрі. Правильно інтерпретувати отримані результати.

Теоретичні питання

1. Біологічна хімія як наука. Місце біохімії серед інших медико-біологічних дисциплін.

2 Об’єкти вивчення та завдання біохімії. Провідна роль біохімії у встановленні молекулярних механізмів патогенезу хвороб людини.

3. Зв’язок біохімії з іншими біомедичними науками. Медична біохімія. Клінічна біохімія. Біохімічна лабораторна діагностика.

4. Історія біохімії; розвиток біохімічних досліджень в Україні.

5. Структурно-функціональні компоненти клітин, їх біохімічні функції. Класи біомолекул. Їх ієрархія та походження.

6. Внесок вчених кафедри біохімії Львівського національного медичного університету в розвиток біологічної хімії.

7. Основні методи біохімічних досліджень:

- оптичні методи в біохімії (фотоелектроколориметрія, спектрометрія, спектрофотометрія, флюоресцентний аналіз);

- електрофорез (горизонтальний, диск-електрофорез, ізоелектричне фокусування, імуноелектрофорез);

- хроматографія (афінна, іонообмінна, тонкошарова, газова, гель-хроматографія);

- полярографія;

- манометричний та радіоізотопний методи;

- імуноферментні методи;

- полімеразна ланцюгова реакція, її застосування в наукових і практичних дослідженнях.

8. Принципи забору та збереження матеріалу для лабораторних досліджень. Помилки при проведенні досліджень.

 

Біохімія як наука виникла на основі розвитку органічної хімії, фізіології та медицини. Вона вивчає хімічні процеси, що відбуваються в живому організмі та відрізняють його від неживого. Живі організми характеризуються наявністю структур, що мають складну високо впорядковану будову й здатні до розмноження та обміну речовин із зовнішнім середовищем.

В історії розвитку біохімії можна виділити 4 періоди:

1. Період практичного використання біохімічних процесів для виготовлення їжі, одягу, предметів домашнього вжитку (з давніх часів до XV ст).

2. Нагромадження біохімічних знань (XV ст. до другої половини XIX ст).

3. Виділення біохімії як самостійної науки (друга половина XIX ст. - початок XX ст).

4. Сучасний період, який характеризується вивченням життєвих процесів на молекулярному та надмолекулярному рівнях.