- •1. Предмет и задачи биохимии. Теоретическая и практическая значимость биохимии, связь с другими естественными науками. Объекты исследования
- •2. Аминокислоты, их классификация. Химическая структура и физико-химические свойства аминокислот.
- •3. Заменимые и незаменимые аминокислоты. Реакционная способность аминокислот. Характеристика пептидной связи.
- •4. Белки, их распространение в природе, разнообразие, биологическая роль. Физико-химические свойства белков. Денатурация и ренатурация белков.
- •5. Методы очистки и идентификации белков.
- •6. Принципы структурно-функциональной организации белков. Методы изучения структуры белков.
- •7. Первичная структура белков. Гидролиз белков, определение аминокислотного состава. Анализ n- и с-концевых аминокислот.
- •8. Вторичная структура белков: элементы вторичной структуры. Строение и функциональная роль доменов.
- •9. Третичная структура. Фолдинг белков. Шапероны. Глобулярные и фибриллярные белки.
- •10. Четвертичная структура белков. Надмолекулярные белковые комплексы. Характеристика связей, стабилизирующих структуру белков.
- •11. Классификация белков. Простые и сложные белки. Строение, свойства и биологическая роль сложных белков.
- •12. Особенности биокаталитических процессов. Сходство и различие химических и биологических катализаторов. Принципы структурной организации ферментов. Активные и регуляторные центры.
- •13. Роль коферментов и простетических групп в биокатализе. Коферментные формы витаминов. Участие металлов в ферментативных процессах.
- •14. Механизм действия ферментов. Кинетика ферментативных реакций. Кинетические параметры ферментативных реакций. Единицы ферментативной активности.
- •15. Зависимость скорости ферментативных реакций от концентрации субстрата, фермента, рН и температуры. Активация и ингибирование ферментов.
- •16. Изоферменты и множественные формы ферментов. Принципы регуляции ферментативных реакций.
- •17. Классификация и номенклатура ферментов. Использование ферментов в медицине, промышленности и сельском хозяйстве. Инженерная энзимология.
- •18. Нуклеиновые кислоты, их виды, распространение и локализация в биообъектах, химический состав, физико-химические свойства, биологическая роль.
- •19. Химический состав нуклеиновых кислот. Правила Чаргаффа. Химическое строение, функции и использование природных и синтетических нуклеозидов и нуклеотидов.
- •20. Структурная организация олигонуклеотидов, полинуклеотидов (нуклеиновых кислот). Характеристика первичной структуры днк.
- •21. Вторичная структура днк, формы двойной спирали. Связи, стабилизирующие структуру днк. Принцип комплементарности. Третичная структура днк.
- •22. Структура, свойства и функции матричных, рибосомальных и транспортных рнк.
- •23. Классификация и номенклатура углеводов. Биологическая роль и распространение в природе. Практическая значимость моносахаридов и их производных.
- •24. Особенности строения, изомерии, конформации и биохимических свойств моносахаридов.
- •25. Производные моносахаридов: кислоты, гликозиды, аминосахара, фосфосахара.
- •26. Олигосахариды. Строение, свойства и биологическая роль основных природных дисахаридов.
- •27. Полисахариды: гомо- и гетерогликаны. Строение, свойства и значение крахмала, гликогена, целлюлозы, хитина. Гетерогликаны. Классификация, распространение и биологическая роль.
- •28. Протеогликаны. Гликозаминогликаны. Практическое использование олиго- и полисахаридов.
- •29. Строение, физико-химические свойства и биологическая роль липидов. Классификация и номенклатура жирных кислот.
- •30. Строение и физико-химические свойства природных жирных кислот (насыщенных; моно- и полиеновых).
- •31. Простые липиды, их строение, свойства, биологическое значение.
- •32. Фосфолипиды: особенности строения и свойств глицерофосфолипидов и сфингомиелинов.
- •33. Строение и свойства гликолипидов.
- •34. Стероиды: структура, свойства важнейших представителей.
- •35. Общая характеристика витаминов, их классификация, биологическая роль. Провитамины. Антивитамины.
- •36. Структура, свойства, роль в обмене веществ и использование отдельных жирорастворимых витаминов.
- •38. Превращение и всасывание углеводов в пищеварительном тракте. Принципы метаболизма олиго- и полисахаридов. Синтез и распад гликогена.
- •39. Анаэробный распад глюкозы, последовательность реакций, энергетический баланс. Гликогенолиз.
- •40. Глюконеогенез. Особенности метаболизма фруктозы и галактозы.
- •41. Окислительное декарбоксилирование пирувата. Цикл трикарбоновых кислот. Энергетический баланс окислительного расщепления пирувата.
- •43. Пентозофосфатный путь обмена углеводов, его окислительные и неокислительные звенья, биологическая роль.
- •44. Субстратное фосфорилирование.
- •45. Путь Энтнера-Дудорова. Глиоксилатный цикл.
- •46. Расщепление и всасывание липидов в желудочно-кишечном тракте. Роль желчи. Транспорт жирных кислот в крови и лимфе, трансмембранный перенос.
- •47. Пути окисления жирных кислот. Β-окисление жирных кислот: механизм, пластическая и энергетическая роль.
- •48. Окисление непредельных жирных кислот и жирных кислот с нечетным числом атомов углерода.
- •49. Синтез жирных кислот. Синтетаза жирных кислот.
- •50. Биосинтез триглицеридов и фосфолипидов.
- •51. Образование и метаболизм кетоновых тел.
- •52. Общая характеристика обмена холестерина: биосинтез холестерина, пути его превращений.
- •53. Расщепление нуклеиновых кислот, нуклеотидов и нуклеозидов.
- •54. Образование и распад пуриновых оснований.
- •55. Образование и распад пиримидиновых оснований.
- •56. Репликация днк: биохимия процесса и биологическая роль.
- •57. Транскрипция: биохимия процесса и биологическая роль.
- •58. Расщепление белков в пищеварительном тракте и тканях. Всасывание аминокислот. Протеиназы. Тотальный и ограниченный протеолиз, их значение.
- •59. Азотистый баланс. Типы азотистого обмена.
- •60. Общие пути распада аминокислот. Виды дезаминирования.
- •61. Переаминирование и декарбоксилирование аминокислот, их механизм и биологическая роль.
- •62. Пути нейтрализации аммиака. Орнитиновый цикл.
- •63. Трансляция. Локализация процесса, стадии, необходимые условия. Активация аминокислот.
- •64. Инициация синтеза полипептидной цепи. Сущность и локализация процесса, условия.
- •65. Элонгация синтеза полипептидной цепи. Сущность и локализация процесса, условия.
- •66. Терминация синтеза полипептидной цепи. Сущность и локализация процесса, условия. Постсинтетическая модификация белков.
- •67. Энергетический обмен. Основные понятия биохимической термодинамики. Макроэргические соединения.
- •68. Принципы структурно-функциональной организации электрон-транспортной (дыхательной) цепи митохондрий.
- •69. Сопряжение окисления и фосфорилирования в дыхательной цепи. Трансмембранный потенциал протонов и работа атф-синтетазы.
- •70. Классификация реакций биологического окисления. Пути потребления кислорода в ферментативных реакциях.
- •71. Микросомальное, свободнорадикальное окисление.
- •72. Активные формы кислорода. Перекисное окисление липидов. Их биологическая роль. Антиоксидантная система организма.
- •73. Уровни регуляции метаболизма. Гуморальная регуляция. Общие представления о гормонах, их классификация.
- •74. Гормоны гипоталамуса и гипофиза. Строение, пути образования, биологическая роль.
- •75. Гормоны щитовидной и паращитовидных желез. Химическая природа, образование, биологическая роль.
- •76. Инсулин и глюкагон. Место биосинтеза, химическая природа, биологическая роль.
- •77. Гормоны коркового слоя надпочечников. Химическая природа, образование, биологическая роль.
- •78. Гормоны мозгового слоя надпочечников. Химическая природа, образование, биологическая роль.
- •79. Женские половые гормоны. Химическая природа, образование, биологическая роль. Особенности синтеза.
- •80. Мужские половые гормоны. Химическая природа, образование, биологическая роль.
- •81. Эйкозаноиды. Строение, образование, биологическая роль.
- •82. Механизмы биологического действия гормонов. Рецепторы, внутриклеточные посредники.
- •83. Внутриклеточная топография биохимических процессов. Понятие о компартментализации, ее роль в регуляции внутриклеточного метаболизма.
- •85. Общая характеристика, строение и функции биологических мембран.
- •86. Способы трансмембранного транспорта.
- •87. Обмен фенилаланина и тирозина.
- •88. Обмен глицина.
- •89. Реакции обмена серосодержащих аминокислот.
- •90. Роль воды в организме. Экзогенная и эндогенная вода. Водный баланс организма. Биохимические механизмы регуляции водного баланса.
- •91. Биологическое значение минеральных элементов для организма человека. Минеральный обмен и его регуляция.
51. Образование и метаболизм кетоновых тел.
Под термином «кет. (ацетоновые) тела» подразум. ацетоуксусн к-ту (ацетоацетат) СН3СОСН2СООН, β-оксимасляную к-ту (β-оксибутират, или D-3-гидроксибутират) СН3СНОНСН2СООН и ацетон СН3СОСН3. На первом этапе из 2 молекул ацетил-КоА обр-ся ацетоацетил-КоА. Р-ция катализ-ся ферментом ацетил-КоА-ацетилтрансферазой (3-кетотиолазой). Затем ацетоацетил-КоА взаимод. еще с одной молекулой ацетил-КоА. Р-ция протекает под влиянием фермента гидроксиметилглутарил-КоА-синтетазы. Образовавшийся β-окси-β-метилглутарил-КоА способен под действием гидроксиметилглутарил-КоА-лиазы расщепляться на ацетоацетат и ацетил-КоА. Ацетоацетат восстанавл. при участии НАД-зависимой D-3-гидроксибутиратдегидрогеназы. Во время голода кет. тела явл. одним из осн. источников энергии для мозга. В перифер. тканях β-оксимасляная кислота окисл. до ацетоуксусной кислоты, кот. активир. с образов. соответствествующего КоА-эфира (ацетоацетил-КоА). Сущ. два ферментативных механизма активации: 1 путь - с использованием АТФ и HS-КоА: H3C-CO-CH2-COOH (Ацетоуксусн к-та) +АТФ+HS-КоА АМФ+ФФн+H3C-CO-CH2-CO-S-КоА (Ацетоацетил-КоА); 2 путь - перенос Коэнзима А от сукцинил-КоА на ацетоуксусную к-ту: HOOC-CH2-CH2-CO-S-КоА (Сукцинил-КоА) + H3C-CO-CH2-COOH (Ацетоуксусная кислота)→HOOC-CH2-CH2-COOH (Сукцинат) + H3C-CO-CH2-CO-S-КоА (Ацетоацетил-КоА) Образовавш. в ходе этих р-ций ацетоацетил-КоА в дальнейш. подверг. тиолитическому расщепл. в митохондриях с образов. двух молекул ацетил-КоА, кот. явл. сырьём для цикла Кребса. Кет. тела – поставщики «топлива» для мышц, почек и действуют, как часть регулят. механизма с обратной связью, предотвращ. чрезвычайную мобилизацию жирн к-т из жировых депо.
52. Общая характеристика обмена холестерина: биосинтез холестерина, пути его превращений.
Исходным соед. для синтеза холестерола явл. ацетил-КоА. Ферменты, катализирующие р-ции синтеза, содерж. в цитоплазме и эндоплазматическом ретикулуме многих клеток. Наиболее активно этот процесс происходит в печени. В организме чел-ка в сутки синтезируется около 1 г холестерола.
Биосинтез холестерола включает три основные стадии (рисунок 21.1).
Рисунок 21.1 Синтез холестерола.
На первой стадии образуется мевалоновая кислота (рисунок 21.1, а).
На второй стадии мевалоновая кислота превращается в изопентенилпирофосфат («активный изопрен»), 6 молекул которого конденсируются в сквален (рисунок 21.1, б).
На третьей стадии сквален превращается в холестерол (рисунок 21.1, в).
Всего для синтеза 1 мол. холестерола испол. 18 мол. ацетил-КоА: для образования «активного изопрена» надо 3 мол.; в послед. р-циях конденсации участ. 6 мол. «активного изопрена»; 3×6=18.
Холестерол является компонентом биологических мембран, из него в организме образуются стероидные гормоны, витамин D3, желчные кислоты. Избыток холестерола превращается в печени в желчные кислоты, а также выделяется с желчью в кишечник и выводится с калом.
53. Расщепление нуклеиновых кислот, нуклеотидов и нуклеозидов.
Нуклеиновые кислоты− это водорастворимые высокомолекулярные соединения, макромолекулы которых состоят из многократно повторяющихся звеньев − нуклеотидов. Поэтому их также называют полинуклеотидами. Фрагмент макромолекулы НК моносахарид-основание называется нуклеозидом, а фрагмент моносахарид-основание-фосфат − нуклеотидом.
Переваривание нуклеотидов и всасывание продуктов их распада происходит в желудочно-кишечном тракте. Распад нуклеиновых кислот начинается в кишечнике. Ферменты поджелудочной железы рибонуклеаза и дезоксирибонуклеаза (РНК-аза и ДНК-аза) расщепляют нуклеиновые кислоты на более простые соединения, которые всасываются в кишечнике.
Под действием полинуклеотидаз идет гидролитический распад ДНК и РНК до три-, ди-, и мононуклеодидов. Нуклеиновые кислоты после распада дают в конечном итоге мононуклеотиды, состоящие из азотистого основания, пентозы и фосфорной кислоты. Далее мононуклеотиды под действием фосфатаз кишечника расщепляются на фосфорную кислоту и соответствующий нуклеозид, который далее гидролизуется до пентозы и пуринового или пиримидинового основания. Таким образом, распад нуклеиновых кислот в кишечнике идет до нуклеотидов. Нуклеотиды и нуклеозиды, которые образуются из нуклеиновых кислот, поступают в кровеносное русло и переносятся в органы, ткани.