- •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.
5. Методы очистки и идентификации белков.
Белковые в-ва чувств-ны к повыш t и действию многих хим реаг-тов. Поэтому методы орг химии, для выделен в-ва из смеси (нагрев-ие, перегонка, возгонка, кристал-ция), не подходят. Белки в этих условиях подверг-ся денат-ции, т.е. теряют природные св-ва (раствор-сть, биологич актив-сть).
при работе с белками следует избегать денатурирующих воздействий, поэтому выделение и очистка белков происходят при низких температурах.
На первых стадиях очистки белков целесообразно использовать методы, учитывающие какую-либо характерную особенность данного белка, например термостабильность или устойчивость в кислых растворах. Первыми методами очистки необходимо удалить из раствора основную массу балластных белков, которые значительно отличаются от выделяемого белка физико-химическими свойствами. Впоследствии применяют всё более тонкие методы очистки белка.
Очистка белков избирательной денатурацией
Большинство белков денатурирует и выпадает в осадок уже при кратковременном нагревании раствора до 50-70 °С или подкислении раствора до рН 5. Если выделяемый белок выдерживает эти условия, то с помощью избирательной денатурации можно удалить большую часть посторонних белков, отфильтровав выпавшие в осадок белки, или осадить их центрифугированием.
Высаливание
Метод очистки белков, основанный на различиях в их растворимости при разной концентрации соли в растворе. Соли щелочных и щёлочно-земельных металлов вызывают обратимое осаждение белков, т.е. после их удаления белки вновь приобретают способность растворяться, сохраняя при этом свои свойства.
Чаще всего для разделения белков методом высаливания используют разные концентрации солей сульфата аммония. Чем выше растворимость белка, тем большая концентрация соли необходима для его высаливания.
Гель-фильтрация, или метод молекулярных сит
Для разделения белков часто используют хроматографические методы, основанные на распределении веществ между двумя фазами, одна из которых подвижная, а другая неподвижная. В основу хроматографических методов положены разные принципы: гель-фильтрации, ионного обмена, адсорбции, биологического сродства.
Метод разделения белков с помощью гель-фильтрационной хроматографии основан на том, что вещества, отличающиеся молекулярной массой, по-разному распределяются между неподвижной и подвижной фазами.
Электрофорез белков
Метод основан на том, что при определённом значении рН и ионной силы раствора белки двигаются в электрическом поле со скоростью, пропорциональной их суммарному заряду. Белки, имеющие суммарный отрицательный заряд, двигаются к аноду (+), а положительно заряженные белки - к катоду (-).
Электрофорез проводят на различных носителях: бумаге, крахмальном геле, полиакриламидном геле и др.
Для удаления низкомолекулярных соединений, в частности сульфата аммония после высаливания, применяют диализ. Метод основан на том, что через полупроницаемую мембрану,пропускающую низкомолекулярные вещества, не проходят белки, имеющие более высокую молекулярную массу.
Для очистки белков от низкомолекулярных примесей используют также метод гель-фильтрации .