Тема 5. Коллоквиум по разделам IV и V «обмен белков. Матричные биосинтезы»

Контингент учащихся: студенты I 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 по разделам IV и V, 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. Осуществить контроль освоения компетенций. Проверить знания, умения и навыки по изученным разделам, эффективность внеаудиторной самостоятельной работы с помощью контрольно-оценочных средств (вопросов к коллоквиуму, тестирования, ситуационных задач).

Воспитательная цель. Воспитание у студентов 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 формах. Формирование широкого профессионального кругозора, повышение интеллектуального потенциала, мотивация к самообразованию. Развитие у студентов способности и готовности к постановке предварительного диагноза.

Конкретные задачи.

Студент должен знать:

– суточную потребность белков, виды азотистого баланса;

– переваривание белков и всасывание аминокислот в ЖКТ;

– источники и пути использования аминокислот в тканях;

– общие пути метаболизма аминокислот в тканях: реакции транс­аминирования, прямого и непрямого окислительного дезаминирования, декарбоксилирования; необходимые ферменты, коферменты; роль витаминов; биологическую роль реакций;

– индивидуальные пути метаболизма аминокислот: реакции восстановительного аминирования, образования тирозина и цистеина; необходимые ферменты, коферменты; роль витаминов; биологическую роль реакций;

– разложение аминокислот под действием ферментов микрофлоры в кишечнике и реакции детоксикации продуктов гниения аминокислот в печени;

– разложение аминокислот под действием бактериальной микрофлоры в ротовой полости и причины возникновения галитоза;

– пути образования аммиака в организме и причины его токсичности;

– реакции первичного обезвреживания аммиака в тканях, в том числе в работающих мышцах (схема глюкозо-аланинового цикла);

– роль печени в окончательном обезвреживании аммиака (орнитиновый цикл мочевинообразования);

– роль почек в окончательном обезвреживании аммиака (синтез аммонийных солей) и удалении из организма конечных продуктов азотистого обмена;

– происхождение основных небелковых азотсодержащих компонентов в крови;

– изменение содержания компонентов остаточного азота в крови, моче, слюне при патологии (заболеваниях печени, почек, мышц и др);

– использование показателей остаточного азота крови, слюны, мочи в диагностике (ситуационные задачи);

– причины нарушения обмена аминокислот (фенилаланина, тирозина, метионина и др.);

– причины и механизмы нарушений белкового обмена при белковом голодании и витаминно-минеральной недостаточности; нарушении переваривания и всасывания аминокислот; длительном приеме препаратов со свойствами антивитаминов (изониазид); интоксикациях тяжелыми металлами, гепатотропными и нефротоксическими веществами (ситуационные задачи);

– причины изменения биохимических показателей по сравнению с нормой (ситуационные задачи).

Студент должен уметь:

– объяснять механизм и условия активации протеолитических ферментов желудочного и панкреатического соков;

– показывать на фрагменте полипептидной цепи специфичность действия пепсина, трипсина, химотрипсина, карбоксипептидаз А и В, эластазы, кишечных дипептидаз и аминопептидаз;

– приводить примеры использования аминокислот на пластические, энергетические, детоксикационные, транспортные и другие нужды клетки;

– писать реакции обмена аминокислот, указывать фермент, кофермент, витамин и объяснять роль реакций;

– писать реакции первичного обезвреживания аммиака, указывать ферменты и условия протекания реакций;

– изображать схему глюкозо-аланинового цикла, объяснять его биологическую роль;

– писать реакции орнитинового цикла мочевинообразования в печени, объяснять условия их протекания;

– изображать в виде схем: связь орнитинового цикла и ЦТК, цикл регенерации аспартата из фумарата;

– объяснять значение образования солей аммония в почках для поддержания гомеостаза в организме;

– 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. Решить тестовые задания по изученным разделам IV и V.

3. Решитьситуационные задачи по изученным разделам IV и V (темы 1, 2), используя рекомендуемую литературу.

Рекомендуемая литература

Основная

Биохимия: учебник / под ред. Е.С. Северина. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2011. – С. 458–520.

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. 9, п. I–IX; с. 458–520).

Биологическая химия. Биохимия полости рта: учебник / Т.П. Вавилова, А.Е. Медведев. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2014. – С. 327–376.

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. 15–16; с. 327–376).

Биохимия тканей и жидкостей полости рта: учебное пособие / Т.П. Вавилова. – 2-е изд., испр. и доп. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2012. – С. 148–149.

Биохимия тканей и жидкостей полости рта [Электронный ресурс]: учебное пособие / Т.П. Вавилова. – 2-е изд. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2011. – http://www.studmedlib.ru / book / ISBN9785970418611.html (с. 148–149).

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. 49–60.

Обмен белков. Матричные биосинтезы: учебно-методическое пособие к практическим и лабораторным занятиям по биологической химии – биохимии полости рта для студентов стоматологического факультета / под ред. Ж.В. Антоновой, Р.Н. Павловой, В.А. Дадали. – СПб.: Изд-во СЗГМУ им. И.И. Мечникова, 2019. – С. 12–93.

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. 37–57.

Дополнительная

Биологическая химия: учебник / Т.Т. Березов, Б.Ф. Коровкин. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Медицина, 1998. – С. 409–468.

Слюна. Аналитические возможности и перспективы / Т.П. Вавилова, О.О. Янушевич, И.Г. Островская. – М.: БИНОМ, 2014. – С. 201, 203–205, 211–212.

Методы клинических лабораторных исследований / под ред. В.С. Камышникова. – 9-е изд. – М.: МЕДпресс-информ, 2018. – С. 84–99, 462–479.

Вопросы для подготовки к коллоквиуму

1. Виды азотистого баланса. Переваривание белков в желудке. Образование и роль соляной кислоты. Общая кислотность желудочного сока и виды соляной кислоты. Механизм активации и специфичность действия пепсина (субстраты, локализация и природа расщепляемых связей, продукты гидролиза).

2. Переваривание белков в кишечнике под действием панкреатических ферментов. Механизм активации и специфичность действия трипсина, химотрипсина, эластазы, карбоксипептидазы (субстраты, локализация и природа расщепляемых связей, продукты гидролиза). Переваривание пептидов ферментами кишечного сока, специфичность действия, продукты гидролиза. Всасывание аминокислот в кишечнике.

3. Процесс бактериального разложения аминокислот (гниение). Перечислите соединения, образующиеся в толстом кишечнике, желудке или ротовой полости при усиленном развитии гнилостной микрофлоры. Напишите реакции распада триптофана и тирозина, протекающие в толстом кишечнике под действием бактериальных ферментов. Объясните механизм обезвреживания в печени токсичных продуктов гниения аминокислот.

4. Перечислите пути поступления аминокислот в клетки и пути их использования в различных тканях. Напишите реакции трансаминирования аланина с α-кетоглутаровой кислотой и прямого окислительного дезаминирования глутаминовой кислоты. Укажите ферменты, коферменты и витамины. Обоснуйте биологическую роль этих реакций.

5. Объясните сущность процесса непрямого окислительного дез­аминирования, используя схемы реакций, составленные предыдущим студентом. Напишите реакции декарбоксилирования гистидина, 5-гид­рокситриптофана и глутаминовой кислоты. Укажите ферменты, коферменты, витамины и биологическую роль продуктов реакций. Напишите реакции инактивации биогенных аминов.

6. Перечислите пути образования аммиака в тканях. Напишите реакции первичного обезвреживания аммиака: восстановительное аминирование, синтез глутамина и аспарагина. Отметьте условия, необходимые для протекания этих реакций. Высвобождение аммиака из глутамина, аспарагина в почках и печени (реакции, ферменты). Процессы окончательного обезвреживания аммиака в почках.

7. Глюкозоаланиновый цикл. Напишите cхему процесса, отметьте локализацию в тканях, обоснуйте биологическую роль.

8. Окончательное обезвреживание аммиака в печени. Напишите реакции орнитинового цикла Кребса–Гензелайта. Отметьте условия реакций и назовите источники атомов азота в молекуле мочевины.

9. Объясните взаимосвязь синтеза мочевины и цитратного цикла Кребса (цикл трикарбоновых кислот – ЦТК). Регуляция мочевинообразования.

10. Определение понятия остаточного азота крови. Происхождение компонентов остаточного азота крови и изменение их содержания в биологических жидкостях (крови, моче, слюне) при различных патологиях.

11. Понятие о матричных биосинтезах. Транскрипция. Модификация РНК. Активация аминокислот.

12. Биосинтез белка (трансляция). Краткая характеристика этапов трансляции: инициации, элонгации, терминации. Биологическая роль каждого этапа. Посттрансляционная модификация белков.

СОДЕРЖАНИЕ

Список сокращений. 10

Введение. 11

Раздел IV. Обмен белков. 12

Тема 1. Переваривание белков в ЖКТ. Гниение белков и обезвреживание продуктов гниения. Методы определения кислотности и протеолитической активности желудочного сока. Обмен аминокислот в тканях. Нарушения белкового обмена 12

Тестовые задания. 34

Ответы на тестовые задания. 39

Тема 2. Обезвреживание аммиака в организме. Небелковые азотсодержащие компоненты крови и слюны. Нарушения белкового обмена. 39

Тема 3. Количественное определение мочевины в сыворотке крови уреазным методом. Клинико-диагностическое значение определения компонентов остаточного азота в биологических жидкостях. 58

Тестовые задания. 66

Ответы на тестовые задания. 66

Раздел V. Матричные биосинтезы.. 66

Тема 4. Геномика. Строение нуклеиновых кислот. Биосинтез белка. Биохимические механизмы мутаций 66

Тестовые задания. 66

Ответы на тестовые задания. 66

Тема 5. Коллоквиум по разделам IV и V «Обмен белков. Матричные биосинтезы» 66

Вопросы для подготовки к коллоквиуму. 66

Для заметок