Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Biol_khimia_dlya_060108_zaoch_Farmatsia (1).doc
Скачиваний:
162
Добавлен:
16.05.2015
Размер:
2.12 Mб
Скачать

Распределение материала по контрольным работам Контрольная работа №1

1. Белки: структура и биологические функции:

а) аминокислоты - структурные мономеры белков;

б) уровни структурной организации белков;

в) физико-химические свойства белков;

г) биологические функции белков

д) классификация белков. Простые и сложные белки.

2. Нуклеиновые кислоты: строение и функции.

3. Биологические мембраны: строение и функции. Липосомы.

4. Ферменты:

а) структурная организация и свойства ферментов;

б) ферментативная кинетика;

в) механизм действия ферментов;

г) регуляция биокатализа;

д) использование ферментов в медицине и фармации.

5. Витамины и коферменты.

Контрольная работа №2

1.Введение в обмен веществ и энергии.

2.Биоэнергетика:

а) биологическое окисление и окислительное фосфорилирование;

б) свободное окисление, биологические функции;

в) субстратное фосфорилирование.

3. Функции и обмен углеводов:

а) углеводы: классификация, строение, свойства, биологические функции;

б) переваривание и всасывание углеводов в пищеварительном тракте;

в) обмен гликогена;

г) основные пути катаболизма углеводов: гликолиз, окисление пирувата и цикл трикарбоновых кислот Кребса как общие пути катаболизма углеводов, липидов, аминокислот; пентозофосфатный путь окисления глюкозы;

д) глюконеогенез;

4.Функции обмен липидов

а) липиды: классификация, строение и функции;

б) переваривание, всасывание, ресинтез и транспорт липидов;

в) катаболизм липидов;

г) биосинтез липидов;

д) обмен холестерина;

е) регуляция и нарушения обмена липидов.

Контрольная работа №3

1.Обмен белков и аминокислот.

2.Биосинтез нуклеиновых кислот и белков.

3.Обмен нуклеотидов.

4.Обмен хромопротеинов.

5.Интеграция и регуляция обмена веществ в организме:

а) взаимосвязь обмена белков, углеводов и липидов;

б) основные механизмы регуляции метаболизма живых систем;

в) биохимия гормонов;

г) тканевые гормоны;

д) применение гормонов и их синтетических аналогов в медицине.

6.Биохимия крови

7.Биохимия печени

8.Биохимия мышц

9.Биохимия нервной системы

10. Биотрансформация ксенобиотиков.

Литература Основная:

1.Строев Е.А. Биологическая химия. – М: ВШ, 1986

2. Комов В.П., Шведова В.Н. Биохимия. – М.: Дрофа, 2008.

3. Березов Т.Т.,Коровкин Б.Ф. Биологическая химия–М.:Медицина, 2004.

4.Николаев А.Я. Биологическая химия. – М: ВШ, 2004

5.Биохимия. Краткий курс с упражнениями и задачами/ Под ред. Е.С.Северина, А.Я.Николаева.- М.:ГЭОТАР – МЕД, 2008.

6.Камилов Ф.Х., Давлетов Э.Г. Биохимия гормонов и механизмы гормональной регуляции обмена веществ. – Уфа, 1998.

Дополнительная:

1.Ленинджер А. Основы биохимии. – М: Мир, 1985 - Т.1-3

2.Уайт А. и др. Основы биохимии – М: Мир, 1981

3.Страйер Л. Биохимия. – М: Мир, 1984

4.Комов В.П., Фирсова В.И. Фармацевтическая биохимия: учебное пособие. – СПб, 1993

5.Марри Р. и др. Биохимия человека. – М: Мир,2004.

6.Филиппович Ю.Б. Основы биохимии. – М: ВШ, 1985

7.Кретович В.Л. Биохимия растений. – М: ВШ, 1986

8.Машковский М.Д. Лекарственные средства. – М: Медицина, 2008.

9. Биохимия: Учебник /Под ред. Е. С. Северина. – М.: ГЭОТАР - МЕДИА, 2009.

10.Гавриленко В.Ф., Жигалова Т.В. Фотосинтез// Физиология растений. – М.: Издательский центр «Академия», 2007. – С. 108 - 211.

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №1

Методические указания к самоподготовке

При подготовке по теме «Белки» повторите раздел из курса органической химии «Структура и свойства аминокислот». Используя лекции и учебник по биохимии, изучите химический состав, строение, уровни организации белковой молекулы, свойства и функции белков.

Для успешного усвоения материала и плодотворной работы на лабораторном занятии дома необходимо выполнить следующие задания:

п/п

Задание

Указание к заданию

1.

Сформулируйте, почему провизору необходимо знать структуру, свойства и биологическую роль белков.

1. Вспомните химический состав живых объектов.

2. Опишите функциональное многообразие белков – белки ферменты, белки-рецепторы, транспортные белки, антитела. Приведите примеры белковых гормонов, важнейших сократительных и структурных белков.

3. Используя справочник лекарственных средств, выпишите названия и состав некоторых препаратов, содержащих белки, гидролизаты белков и аминокислоты.

2.

Изучите уровни организации белковой молекулы.

1. Что такое первичная структура белка? (Дайте определение).

2. Напишите структурную формулу трипептида мет-про-илей.

3. Что такое вторичная структура белка, какие ее разновидности вы знаете? Дайте характеристику связи, стабилизирующей вторичную структуру.

4. Нарисуйте схему α–спирали и β–складчатого листа.

5. Что такое третичная структура? Покажите связи, стабилизирующие третичную структуру.

6. Что такое четвертичная структура? Приведите примеры белков, имеющих четвертичную структуру.

3.

Изучите методы исследования первичной структуры белка.

1. Какие методы гидролиза белка Вы знаете?

2. В чем суть хроматографического анализа. Приведите классификацию хроматографических методов.

3. Выпишите методы избирательного гидролиза белков (реагент-тип гидролизуемых связей).

4. Приведите примерную последовательность операций при установлении первичной структуры белка.

5. Продумайте, какое практическое значение для фармации и медицины имеют методы качественного и количественного анализа белков и отдельных аминокислот, исследование аминокислотного состава и первичной структуры белков.

6.

Ознакомьтесь с методами установления вторичной, третичной и четвертичной структуры белка.

1.Перечислите методы, позволяющие изучить вторичную, третичную и четвертичную структуру белка. На чем основан рентгеноструктурный анализ, метод ЯМР?

7.

Изучите, какими методами можно определить количественное содержание белка и аминокислот в биологических объектах.

1.Опишите принцип количественного определения белка по белковому азоту.

2.Сформулируйте принцип количественного определения белка биуретовым методом.

3.В чем суть метода формольного титрования?

4.Выпишите границы нормального содержания белка в сыворотке крови и приведите примеры заболеваний, сопровождающихся гипо- и гиперпротеинемией.

8.

Изучите биологическую роль белка.

1. Выпишите основные биологические функции, которые выполняют белки в организме человека и животных.

9.

Вспомните современные представления о структуре белка.

1. Напишите схематически типы химических и физических связей, участвующих в образовании белковой молекулы.

2.Охарактеризуйте, какие связи участвуют в образовании первичной, вторичной, третичной и четвертичной структуры белка.

3. Что такое фолдинг белка? Роль шаперонов, белков теплового шока в формировании и поддержании нативной конформации белков, прионовые болезни.

10.

Изучите растворимость и осаждаемость белков.

1. Перечислите факторы, определяющие растворимость белков.

2. Приведите два основных фактора стабилизации белка в растворе.

3. В чем суть явления высаливания?

4. Приведите примеры практического использования высаливания.

5. Дайте определение явлению денатурации. Приведите классификацию видов денатурации.

6 .Объясните механизм денатурирующего действия температуры, солей тяжелых металлов, спирта.

7. Приведите примеры практического использования денатурации белков.

11.

Изучите методы выделения индивидуальных белков.

1. Перечислите методы разделения белков, позволяющие получить индивидуальный белок.

2. Кратко сформулируйте, на чем основаны перечисленные методы.

12.

Изучите, почему белки обладают свойствами коллоидов.

1.Выпишите способы определения молекулярной массы белков.

2.Перечислите данные, подтверждающие высокую молекулярную массу белков.

3.Дайте определение кристаллоидов и коллоидов.

4.Чем можете подтвердить способность белков образовывать коллоидные растворы?

5.Охарактеризуйте принцип метода диализа. Какое практическое значение имеет диализ?

13.

Вспомните электрические свойства белков.

1. Повторите механизм возникновения электрического заряда. Что такое изоэлектрическая точка?

2.Охарактеризуйте явление электрофореза белков. Запомните виды электрофореза.

3.Укажите факторы, от которых зависит скорость перемещения белковых молекул в поле постоянного электрического тока.

4. Напишите, на какие фракции разделяют белки сыворотки крови при электрофорезе на бумаге. Выпишите протеинограмму – соотношение белковых фракций - здорового ребенка и взрослого человека.

5. Изучите возможности электрофоретического разделения белков на полиакриламидном геле, принцип диск-электрофореза и его значение для разделения белков сыворотки крови.

14.

Повторите растворимость белков.

1. Выясните, чем определяется растворимость белков, и какие факторы стабилизируют белковую молекулу в растворе.

15.

Вспомните классификацию, структуру и химические свойства простых углеводов.

1)Напишите формулы (по Хеуорзсу), α-D-глюкозы, α-D-маннозы, 6-дезоксигалактозы, α-D-фруктозы.

2)Напишите реакции Троммера, Фелинга и с глюкозой или галактозой.

16.

Вспомните структуру и свойства производных моносахаридов.

1)Напишите формулы (по Хеуорзсу) метилгликозида, глюкуроновой кислоты, маннозамина, глюкозамина, галактозамина, нейраминовой и сиаловой кислот.

17.

Изучите строение, свойства и биологическую роль отдельных групп гликопротеинов.

1)Приведите примеры гликопротеинов, обладающих ферментативными свойствами, являющихся гормонами.

2)Кратко охарактеризуйте свойства и биологическую роль гликопротеинов слизей: муцина слюны, гастромукопротеида и др.

3)Перечислите биологические функции гликопротеинов сыворотки крови и приведите соответствующие примеры:

а) белков свертывающей системы,

б) белков выполняющих транспортную функцию.

4)Дайте краткую характеристику биологической роли и запишите содержание урогликопротеинов в суточной моче здоровых мужчин и женщин.

18.

Изучите классификацию, структуру и биологическую роль протеогликанов.

1)Приведите классификацию гликозаминогликанов.

2) Зарисуйте схему протеогликановых комплексов внеклеточной жидкости.

3) Перечислите физико-химические свойства протеогликановых комплексов.

19.

Изучите структуру и биороль хондроитинсульфата.

1)Напишите строение дисахаридных единиц, из которых построена молекула хондроэтинсульфата.

2)Охарактеризуйте биологическую роль хондроитинсульфатов.

20.

Изучите структуру и биороль дерматансульфата.

1)Напишите, из каких структурных компонентов построен дерматансульфат.

2)Охарактеризуйте биологическую роль дерматансульфата.

21.

Изучите гепарин.

1) Напишите, из каких структурных компонентов построен гепарин.

2) Охарактеризуйте, какую биологическую роль выполняет гепарин.

3) В виде схемы опишите действие гепарина как антикоагулянта.

22.

Изучите кератансульфаты.

Охарактеризуйте структуру и биологическую роль кератансульфата.

23.

Изучите гепарансульфат.

Охарактеризуйте структуру и биологическую роль гепарансульфата.

24.

Изучите гликозаминогликаны, не содержащие серную кислоту.

1)Напишите структуру дисахаридных звеньев гиалуроноваой кислоты.

2) Какова основная биологическая роль гиалуроновой кислоты и значение системы гиалуроновая кислота-гиалуронидаза.

25.

Вспомните структуру азотистых оснований, нуклеозидов и нуклеотидов.

1)Напишите формулы тимина и гуанина

2) Напишите формулы аденозина и уридиловой кислоты

26.

Вспомните первичную структуру нуклеиновых кислот и отличительные особенности ДНК и РНК.

1)Какой связью соединяются мононуклеотиды в полинуклеотидную цепь?

2)Напишите фрагмент нуклеотидной цепи УЦГ.

27.

Изучите структуру ДНК и ДНК-протеинов.

1). Нарисуйте двойную спираль ДНК и приведите ее характеристики - диаметр, количество нуклеотидных пар в витке. Как образуются малая и большая борозды ДНК? Покажите комплементарное взаимодействие (образование водородных связей) между аденином и тимином, гуанином и цитозином.

3) Как образуются нуклеосомы, что такое соленоиды? Разберите пространственную укладку молекулы ДНК в хромосомах в клубки второго, третьего и т.д. порядков.

4)Охарактеризуйте биологическую роль гистонов в ДНК-протеинах.

28.

Изучите структуру РНК и РНК-протеинов.

1)Охарактеризуйте вторичную и третичную структуру РНК.

2) В чем заключаются особенности рибосомальной РНК? Зарисуйте строение рибосом и охарактеризуйте каждую субчастицу как рибонуклеопротеин.

3)Схематически представьте строение транспортной РНК и выделите особенности ее строения и биологическую роль.

4)Охарактеризуйте генетическую РНК. В чем сходство и отличие РНК от ДНК? У каких организмов она обнаружена?

29.

Изучите структуру гемоглобина.

1)Напишите химическую формулу гема.

2) Как соединяются молекулы гема к полипептидным цепям гемоглобина?

4)Схематически представьте четвертичную структуру гемоглобина.

30.

Изучите свойства производных гемоглобина и их строение.

1) Схематически покажите как присоединяются лиганды к молекуле гемоглобина – как образуются окси-, карбокси-, карбгемоглобин.

2)Как оказать первую помощь при отравлении CO?

3) Что такое метгемоглобин. Опишите группы соединений, лекарственных веществ, приводящие к метгемоглобинемии.

31.

Изучите строение и функции биомембран

1)Укажите химический состав биомембран. Зарисуйте схему строения биомембран как липопротеидного бислоя.

2) Охарактеризуйте фазовое состояние – жидкокристаллическую структуру биомембран и влияние соотношения холестерин: жирные кислоты на фазовые переходы.

3) Опишите виды транспорта через биомембраны.

4) Что такое липосомы? С какой целью они могут использоваться в фармации?

32.

Вспомните строение липидов.

1). Какие соединения входят в группу липидов. Приведите классификацию липидов.

2). Вспомните особенности строения природных жирных кислот.

3).Приведите общую формулу триацилглицеринов, приведите примеры простого и смешанного триггицерида. Вспомните, какова зависимость физико-химических свойств нейтральных жиров от жирно-кислотного состава.

4).Вспомните строение фосфоглицеридов - фосфатидной кислоты, кардиолипинов, лецитинов, кефалинов, фосфатидилсеринов и плазмалогенов.

5).Вспомните строение сфинголипидов - церамидов, сфингомиелинов, цереброзидов и ганглиозидов.

6)Какие соединения относятся к группе стеринов? Вспомните строение холестерина и его эфиров.

33.

Изучите строение, состав, методы разделения и биологическую роль липопротеинов плазмы крови.

Зарисуйте строение липопротеинной частицы плазмы крови.

Какими методами можно произвести разделение плазменных липорпротеинов?

Какова функция липопротеинов плазмы крови?

Заполните таблицу, характеризующую состав основных групп липопротеинов сыворотки крови.

Методические указания к самоподготовке по теме «Ферменты»

При подготовке необходимо вспомнить материал, изучавшийся в курсе общей, физической и коллоидной химии - катализ, факторы, влияющие на катализ, химическая кинетика. Успешное освоение материала модуля «Ферменты» невозможно без детальных знаний о структуре и свойствах простых и сложных белков. Переходя к разбору ферментов, необходимо обратить внимание на доказательства белковой природы энзимов, сопоставить свойства ферментов и неорганических катализаторов. Необходимо иметь четкие представления о типах специфичности ферментов, разобраться в закономерностях зависимости ферментативного катализа от температуры, рН среды.

Знание строения и свойств ферментов является необходимым для понимания механизмов протекания и регуляции всех биохимических процессов, а также для дальнейшего изучения изменений биохимического статуса при патологических состояниях и механизмов воздействия лекарственных веществ.

С целью лучшего усвоения материала выполните задания:

п/п

Задание

Указания к выполнению задания

1.

Изучите химическую природу ферментов, их сходство и различие с неорганическими катализаторами

1. Дайте определение понятию «ферменты», перечислите доказательства белковой природы ферментов.

2. Сопоставьте свойства ферментов и неорганических катализаторов.

3. Что такое энергия активации? Зарисуйте график, объясняющий явление катализа с термодинамических позиций.

4. Заполните таблицу, отражающую сходства и различия ферментов и неорганических катализаторов.

Свойства

Ферменты

Неорганические катализаторы

Сравнение влияния на скорость реакции

Влияние на подвижное равновесие

Снижение энергии активации

Адсорбция на поверхности

Образование промежуточных соединений

Каталитическая активность

Специфичность

Влияние температуры

Влияние рН среды

Влияние активаторов и ингибиторов

Влияние концентрации катализатора

Влияние концентрации субстрата

2.

Ознакомьтесь с теорией ферментативного катализа

1. Выпишите основные положения ферментативного катализа, сопоставьте с катализом в неорганической химии

3.

Изучите структурную организацию энзимов

1.Охарактеризуйте ферменты-протеины и ферменты-протеиды. Разберите понятия - кофермент, апофермент, холофермент, активный центр, аллостерический центр.

2. Отметьте, чем представлены активные центры ферментов простых и сложных белков.

3. Помимо белков, могут ли обладать ферментативной активностью молекулы других классов биополимеров?

4.

Вспомните строение ферментОВ

1. Схематически представьте строение активного центра холинэстеразы.

2. Выпишите функциональные группы (и поставляющие их аминокислоты), чаще всего участвующие в формировании активного центра ферментов.

5.

Изучите специфичность ферментов

1.Выпишите понятия специфичности фермента и подумайте, чем обусловлена специфичность ферментов. Объясните биологический смысл специфичности.

2. Приведите примеры ферментов с абсолютной, групповой и стереохимической специфичностью.

3. Вспомните теории энзим - субстратных взаимодействий Фишера и Кошленда и дайте определение, какая из этих теорий приемлема на современном уровне для объяснения специфичности ферментов.

6.

Изучите механизм действия ферментов

1. Вспомните основные теории катализа.

2. Напишите и объясните общую схему ферментативного процесса (уравнение Фишера).

3. Разберите механизм действия холинэстеразы.

7.

Изучите зависимость ферментативной реакции от температуры

1. Графически изобразите зависимость активности ферментов от температуры.

2. Охарактеризуйте состояние фермента при 00С и при 1000С.

3. Приведите примеры термолабильных и термостабильных ферментов.

4. Какое практическое значение имеют знания зависимости активности ферментов от температуры.

8.

Изучите зависимость ферментативной активности от рН среды

1. Изобразите графическую зависимость от рН среды активности пепсина, трипсина, амилазы слюны, кислой и щелочной фосфатазы.

2. Выделите три ведущих фактора, объясняющие зависимость ферментативного катализа от рН среды.

3. Поясните, для чего провизору необходимо знать свойства ферментов.

9.

Изучите современную классификацию и номенклатуру ферментов

1. Приведите классификацию ферментов. На чем основана классификация ферментов? В виде таблицы выпишите все классы подклассы ферментов.

2. Напишите примеры типов реакций, катализируемых каждым из 6 классов ферментов, дайте ферментам систематические названия.

3. Определите, к какому классу, подклассу и подподклассу относятся ферменты: α-амилаза, щелочная фосфатаза, холинэстераза, моноаминооксидазы.

10.

Изучите основы кинетики ферментативных реакций

1. Напишите вывод константы Михаэлиса, объясните ее физический смысл.

2. Покажите зависимость скорости ферментативной реакции от концентрации субстрата:

  1. напишите уравнение Михаэлиса-Ментен;

  2. дайте анализ уравнения;

  3. зарисуйте график зависимости скорости ферментативной реакции от концентрации фермента;

  4. напишите уравнение Лайнуивера-Берка и его графическое выражение.

3. Охарактеризуйте зависимость скорости ферментативной реакции от концентрации фермента. Приведите график зависимости скорости ферментативной реакции от концентрации фермента.

11.

Изучите влияние ингибиторов на активность фермента.

1. Приведите классификацию типов ингибирования ферментов:

1) 5)

2) 6)

3) 7)

4) 8)

2. Приведите примеры неспецифических ингибиторов и объясните механизм их действия.

3. Схематически изобразите механизм действия:

а) конкурентного ингибитора

б) неконкурентного ингибитора

4.Изобразите графики Лайнуивера-Берка для конкурентного и неконкурентного ингибирования.

5. Дайте определение понятию «аллостерического центр».

6. Приведите примеры лекарственных соединений, действующих как специфические и неспецифические ингибиторы.

12.

Изучите влияние активаторов на скорость ферментативной реакции.

1.Перечислите основные виды активирования ферментов

1) 3)

2) 4)

2. Дайте определение понятию «профермент» и приведите примеры активации профермента в активный энзим.

3. Приведите примеры действия специфических активаторов по аллостерическому типу и схематически изобразите механизм их действия.

13.

Изучите изоферменты и мультиферментные комплексы

1. Охарактеризуйте изоферменты, дайте определение терминам «изоферменты» и «множественные формы ферментов».

2. Приведите примеры ферментов, имеющих изоферментный спектр.

3. Объясните, каков биологический смысл того, что многие регуляторные ферменты имеют изоферменты. Приведите примеры.

4. Напишите, сколько изоферментов имеют лактатдегидрогеназа (ЛДГ) и креатинкиназа, дайте характеристику каждому из них.

5. Объясните, какое диагностическое и прогностическое значение имеет определение изоферментного спектра ферментов сыворотки крови и мочи в клинике.

6. Дайте определение понятию «мультиферментный комплекс».

14.

Изучите иммобилизованные ферменты (ИФ)

1. Что означает термин «иммобилизованные ферменты»?

2. Выпишите преимущество ИФ при использовании их в практических целях.

3. Выпишите сведения о способах иммобилизации ферментов и материалах (носителях), используемых в современной практике.

4. Охарактеризуйте применение ИФ в фармации, химии, медицине, промышленности.

15.

Изучите методы определения активности ферментов.

1. Укажите, на каком свойстве ферментов основано определение их активности.

2. Какими методами можно следить за превращением субстрата и образованием продуктов реакций при действии амилазы слюны и фосфатазы в сыворотки крови.

3. Напишите, что принимается за единицу каталитической активности фермента. Что такое катал, международные единицы активности?

4. Напишите, что называется числом оборота или молекулярной активностью, удельной активностью фермента.

5. В каких условиях производят измерение активности ферментов?

Методические указания к самоподготовке по теме «Витамины»

При подготовке данного блока проштудируйте по учебнику и лекци­ям материал по истории открытия и изучения витаминов, их номенклатуре, классификации, нарушениям баланса витаминов. При изучении отдельных ви­таминов в целях систематизации ваших знаний о них попытайтесь запоминать информацию в следующем порядке: все названия витамина, химическая структура, источники, суточная потребность, биологическая роль и исходя из нее признаки гипо- и авитаминоза.

Для того чтобы успешно подготовиться к данному занятию, выполните задания:

пп/п

Задание

Указания к заданию

1.

Прочитайте историю открытия витаминов.

I. Перечислите пищевые вещества, которые считались необходимыми для питания в конце ХIХ столетия.

2. Ознакомьтесь, в чем заключались опыты Н. Лунина, Эйкмана, эксперименты К. Функа, заслуги Н.Д.Зелинского, AM Баха, В.А Палладина, П. Сосина.

2.

Восстановите в памяти номенклатуру, классификацию витаминов и виды нарушении баланса витаминов в организме.

1. Охарактеризуйте понятие гиповитаминоз, авитаминоз и гипервитаминоз.

2. В чем отличие между первичным и вторичным гиповитаминозом.

3. Дайте понятие об антивитаминах и приведите их классификацию. Как применяются витамины в медицине? Приведите примеры.

4. Перечислите основные группы состояний и заболева­ний, приводящие ко вторичному гиповитаминозу:

а) б) в) г) д) е)

5. Напишите основные общие (неспецифические) прояв­ления (признаки) гипо- и авитаминозов: а) б) в) г)

6. Перечислите, какие три принципа лежат в основе номенклатуры витаминов: а) б) в)

7. Представьте схематически полную классификацию витаминов и распределите по отдельным группам все известные вам витамины.

3.

Изучите витаминоподобные вещества

  1. В чем отличие витаминов и витаминоподобных веществ?

  2. Дайте характеристику (структура, биороль) липоевой кислоте, холину, инозиту, витамину U.

4.

Изучите жирорастворимые витамины А, Д, Е, К, F, β-каротин

1.Начертите в тетради и заполните таблицу:

Витамин А Д Е К

Другие названия

Структура

Специфические признаки авитаминоза

Биологическая роль (кратко сформулируйте)

Суточная потребность

Основные пищевые источники

Проявления гиперавитаминоза

2.Напишите реакцию образования ретинола из β-каротина. Опишите молекулярный механизм фотохимического акта зрения. Охарактеризуйте влияние витаимна А на деление эпителиальных клеток.

  1. Напишите фотохимическую реакцию образования витаминов Д2 и Д3 из соответствующих предшественников, а также формулу активной формы витамина Д3 -1,25-диоксихолекальциферола. Как образуется активный метаболит витамина Д? Объясните гормоноподобный механизм влияния кальцийтриола на фосфорно-кальциевый обмен.

  2. Охарактеризуйте роль витамина К в процессах свертывания крови.

  3. Напишите реакцию взаимодействия α-токоферола с пероксидным радикалом ненасыщенной жирной кислоты.

  4. Напишите формулы ненасыщенных жирных кислот – линолевой, линоленовой, арахидоновой. Особенности строения жирных кислот семейств ω-3 и ω-6. Биологическая роль полиненасыщенных жирных кислот.

5.

Изучите водорастворимые витамины – аскорбиновую кислоту и витамин Р.

1. Начертите в тетради и заполните следующую таблицу:

Витамин

Витамин С Витамин Р

Другие названия

Специфические названия авитаминоза (если он есть)

Суточная потребность

Основные пищевые источники

1.Напишите реакцию окислительно-восстановительных превращений аскорбиновой кислоты. Опишите биороль аскорбиновой кислоты – участие в биосинтезе коллагена, обмене ароматических аминокислот, синтезе гормонов надпочечников, обмене железа.

2. Напишите формулы рутина и кверцетина. Опишите биологическую роль витамина проницаемости.

6.

Изучите общие вопросы о коферментах.

1.Какой ученый одним из первых указал на связь витаминов и коферментов?

2.Дайте определение понятию кофермент.

3.Приведите классификацию коферментов (нуклеотиды, протопорфирины и др.).

4.Каков характер связи между различными коферментами и апоферментами?

7.

Изучите водорастворимые витамины, имеющие коферментные формы.

1. Начертите в тетради и заполните следующую таблицу:

Витамин

РР В1, В2 В3 В6 В12 Н Фолацин

названия

Структура

Суточная потребность

Основные пищевые

источники

Специфические названия авитаминоза

Название кофермента, содержащего витамин

Класс ферментов, содержащих данный кофермент

2. Начертите в тетради и заполните таблицу:

Название кофермента или простетической группы фермента

Название витамина, входящего в кофермент

Характер групп,

которые переносятся при участии

  1. Напишите схему окислительно-восстановительных превращений коферментов НАД+(НАДФ) и ФАД(ФМН).

  1. Напишите реакцию образования кофермента ТПФ (тиокиназная реакция) и суммарное уравнение процесса декарбоксилирования ПВК и α-кетоглутарата.

  1. Напишите реакцию образования коферментной формы фолиевой кислоты – тетрагидрофолата. Продемонстрируйте роль ТГФК как переносчика одноуглеродных групп: напишите структуры 5,10-метилен-Н4-фолата, 5-метил-Н4-фолата, 10-формил-Н4-фолата.

6.Напишите механизм процесса переаминирования аминокислот с участием пиридоксальфосфата.

7.Напишите структуру кофермента А.

8.Напишите реакцию образования карбоксибиотина.

9.Охарактеризуйте участие метилкобаламина и дезоксиаденозилкобаламина в обмене веществ.

КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ

1.Напишите структурную формулу пептида: глу-фен-асп-мет. Какие цветные реакции он дает?

2.Напишите структурную формулу пептида тир-гис-тре-цис и его полное название. Перечислите цветные реакции, характерные для него.

3.Напишите структурную формулу пептида: ала-арг-лиз-три. Как будет заряжена его молекула в нейтральной среде. Ответ обоснуйте.

4.Из ткани мозга выделен нейропептид мет-энкефалин: тир-гли-гли-фен-мет. Напишите структурную формулу.

5.Напишите структурную опиоидного пептида лей- энкефалин: тир-гли-гли-фен-лей, который, подобно морфину, подавляет боль

6.Важнейшим регулятором иммунной системы является тафцин: тре-лиз-про-арг. Какую реакцию имеет водный раствор данного пептида?

7.В регуляции кровяного давления участвует пептид ангиотензин ІІ: асп-арг-вал-тир-иле-гис-про-фен. Напишите его структурную формулу.

8.Первичная структура белков. Значение для биологической функции белка, последующих уровней его структурной организации. Понятие о молекулярной патологии (гемоглобин S).

9.Вторичная структура белка, её основные типы. Третичная структура белка. Изобразить схематически типы связей, стабилизирующих структуры белка. Роль конформации белковой молекулы в биологической функции белков.

10. Четвертичная структура белков, кооперативность функционирования протомеров (объяснить на примере гемоглобина). Связи, стабилизирующие четвертичную структуру белков.

11. Дайте характеристику глобулярных и фибриллярных белков. Особенности структурной организации некоторых фибриллярных белков.

12. Физико-химические свойства белков: ионизация, гидратация, растворимость, осаждаемость, денатурация - ренатурация. Какие факторы влияют на эти свойства?

13.Опишите электрические свойства белков: механизм возникновения электрического заряда белков, изоэлектрическая точка, электрофорез белков.

14. Перечислите и кратко охарактеризуйте методы выделения индивидуальных белков.

15. Опишите биологические функции белков.

16. Дайте характеристику протаминов и гистонов (особенности аминокислотного состава, физико-химические свойства и функции).

17. Дайте характеристику альбуминов и глобулинов. Протеинограмма сыворотки крови здорового человека.

18. Состав, строение и функции гликопротеинов. Гликопротеины слизей, сыворотки крови и мочи.

19. Гликозаминопротеиногликаны. Кислые гликозаминогликаны, содержащие серную кислоту. Напишите строение повторяющихся единиц хондроитинсульфатов и гепарина. Биологические функции гликозаминогликанов.

20.Напишите повторяющуюся единицу гиалуроновой кислоты. Дайте характеристику свойств и биологических функций гиалуроновой кислоты.

21. Дайте характеристику липопротеинов плазмы крови: состав, транспортные функции хиломикронов, ЛПОНП, ЛПНП, ЛПВП.

22. Биологические мембраны, их состав, структура, свойства, функции.

23. Строение и свойства липидов биологических мембран: холестерина, фосфатидилхолина, галактозоцереброзида. Липосомы, их получение и применение в медицине.

24. Фосфопротеины, их биологическая роль, строение, метаболизм.

25. Хромопротеины, их строение, отдельные представители, биологическая роль. Гемопротеины. Строение, свойства и биологическая роль гемоглобина. Гемопротеины-ферменты.

26. Производные гемоглобина, особенности строения и свойства оксигемоглобина, карбгемоглобина, карбоксигемоглобина, метгемоглобина и их значение. Формы гемоглобина, гемоглобинопатии.

27. Нуклеопротеины. Состав и строение дезоксирибонуклеопротеинов ядра, рибонуклеиновых частиц-рибосом.

28. Напишите структуру и названия пуриновых и пиримидиновых нуклеозидов и нуклеотидов.

29. Первичная структура ДНК и РНК. Как соединяются нуклеотиды в полинуклеотидные цепи? Покажите это на примере тринуклеотида АУГ.

30. Дайте характеристику вторичной структуры ДНК, типы связей, стабилизирующих двойную спираль. Напишите комплементарные пары оснований. Дайте представление о третичной структуре ДНК.

31. Дайте характеристику биологических функций мРНК, тРНК, рРНК, их вторичной и третичной структуры.

32. Опишите сходства и различия ферментативного и неферментативного катализа. Какова биологическая роль ферментов?

33. Какова химическая природа ферментов? Какими методами она подтверждается (устанавливается)?

34. Опишите строение ферментов. Что такое активный центр, кофакторы ферментов, аллостерический центр? Каковы функции апоферментов, коферментов и других кофакторов в ферментативном катализе?

35. Какова структура активного центра? Функциональные группы активного центра простых и сложных ферментов, их функции. Какие ферменты называются аллостерическими?

36. Что такое изоферменты? Опишите изоферменты лактатдегидрогеназы (ЛДГ). Значение изоферментов ЛДГ в диагностике заболеваний. Какими особенностями обладают мультиэнзимные комплексы?

37. Каковы современные представления о механизме действия ферментов? Пример. Как объясняется специфичность ферментов? Приведите примеры относительной и абсолютной специфичности.

38. Зависимость скорости ферментативной от концентрации субстрата и фермента. Константа Михаэлиса, уравнение скорости ферментативной реакции.

39. Представьте графически и объясните зависимость скорости ферментативной реакции от температуры и рН среды.

40. Опишите типы ингибирования ферментов, особенности конкурентного и неконкурентного ингибирования. Роль аллостерических ингибиторов в регуляции метаболитических процессов.

41. Активаторы ферментов, типы активаторов, регуляция активности ферментов.

42. На каких принципах основано количественное определение ферментов? Единицы активности ферментов.

43. Какова современная международная классификация и номенклатура ферментов? Приведите примеры представителей каждого класса ферментов.

44. Применение ферментов в народном хозяйстве. Понятие об инженерной энзимологии. Что такое имобилизированные ферменты? Каково их применение в фармацевтической промышленности, аналитической химии, медицине?

45. Опишите новые направления медицинской энзимологии: энзимопатологию, энзимодиагностику и энзимотерапию. Приведите примеры.

46. Витамины, их классификация и номенклатура. Понятие об авитаминозе, гиповитаминозе, гипервитаминозе. Механизм влияния витаминов на обмен веществ. Связь витаминов с ферментами.

47.Напишите структурные формулы коферментных форм тиамина. Опишите биохимические функции витамина В1, (ферменты, роль в регуляции обмена веществ), применение в медицине.

48. Дайте характеристику витамина В2 : строение флавиновых коферментов, их свойства, роль флавиновых ферментов в обмене веществ; применение рибофлавина и коферментов в медицине.

49. Коферментные формы витамина РР, структура, биохимические функции. Недостаточность ниацина, его практическое применение.

50. Строение витамина В6 и его коферментов, биохимические функции, применение в медицине.

51. Строение пантотеновой кислоты, 4-фосфопантетеина и КоА, их биохимические функции. Применение препаратов витамина В3 в медицине.

52. Дайте представление о строении витамина В12 и его коферментных форм. Охарактеризуйте его биохимические функции, недостаточность кобаламина, причины её возникновения. Препараты витамина В12 в медицине,

53. Строение фолиевой кислоты, ее биологическая роль. Применение антагонистов фолиевой кислоты в медицине.

54. Строение и биохимические функции биотина.

55. Строение, химические свойства аскорбиновой кислоты. Биохимические функции и недостаточность витамина С. Применение в медицине.

56. Строение витамина А и его активных форм. Биохимические функции витамина А: схема участия витамина в процессе светоощущения. Недостаточность ретинола. Применение в медицине.

57. Липоевая кислота, ее строение и биохимические функции.

58. Дайте характеристику витамина D и его активных форм: строение, влияние на биохимические процессы в организме.

59. Дайте характеристику витамина Е: строение, биохимические функции, применение в медицине.

60. Строение и биохимические функции холина.

61. Антивитамины, классификация по механизму действия, применение в медицине.

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №2

Методические указания по теме «Биологическое окисление

При подготовке по данной теме, пользуясь учебниками и лекциями по биологической химии, выполните задания:

п/п

Задание

Указания к выполнению задания

1.

Восстановите в памяти общие сведения об обмене веществ и энергии.

1.Напишите классификацию организмов по способам питания, накопления энергии и потребления кислорода.

2.Напишите схему превращения солнечной энергии в живых существах.

3.Дайте определения понятия “макроэргические соединения”.

2.

Изучите структуру и функции макроэргических соединений.

1.Если вам не удалось выполнить п.3 задания №1 по памяти, выполните его, пользуясь рекомендованными пособиями.

2.Выпишите из учебника, пользуясь предметным указателем, структурные формулы важнейших макроэргических соединений, указывая значком ~ макроэргические связи и значение энергии свободного гидролиза:

а) ди- и трифосфонуклеозиды аденина, гуанина, урацила, цитозина и тимина;

б) ацилфосфаты - ангидриды карбоновой и фосфорной кислот: ацетилфосфат, 1,3-дифосфоглицерат;

в) енолфосфаты – фосфоенолпируват;

г) гуанидинфосфаты – креатинфосфат;

д) тиоловые эфиры - ацетил-КоА и сукцинил-КоА;

е) сульфониевые соединения - S-аденозилметионин.

3. Кратко сформируйте биологическую роль макроэргических соединений.

4. Дайте обоснование центральной роли АТФ в обмене веществ и энергии в качестве универсального аккумулятора и источника энергии.

3.

Изучите структуру и функции основных ферментов биологического окисления.

1.Вспомните структуру и роль пиридиновых и флавиновых дегидрогеназ.

2.Напишите структурные формулы НАД+, НАДФ+, ФМН, ФАД и схематически представьте их взаимодействие с субстратами окисления.

3.Напишите структуру и реакцию восстановления и окисления убихинона.

4. Перечислите цитохромы дыхательной цепи митохондрий и выпишите особенности их структуры и биологическую роль.

5.Напишите структуру простетической части цитохрома С.

4.

Внимательно прочитайте историю развития представлений о дыхании и биологическом окислении.

1.Кратко законспектируйте из учебника содержание гипотез и теорий Лавуазье и Шейнбайха, Баха, Палладина, Виланда.

2.Что понимается под процессами биологического окисления и тканевого дыхания в настоящее время?

5.

Изучите механизм биологического окисления в дыхательной цепи ферментов внутренней мембраны митохондрий и его связи с процессами синтеза АТФ.

1.Схематически представьте последовательность ферментов дыхательной цепи во внутренней мембране митохондрий.

2. Укажите дыхательные комплексы и участки переноса водорода и раздельного транспорта электронов и протонов.

3. Выделите пункты наибольшей разности редокс-потенциалов ферментов дыхательной цепи количество энергии, выделяемой в этих пунктах в кдж/моль.

4. Схематически изобразите строение митохондрии и «элементарных частиц» внутренней мембраны, указав расположение ферментов дыхания и АТФ-синтетазы

5. Сформулируйте смысл электрохимической концепции механизма окислительного фосфорилирования (Митчелл, Скулачев).

6. Укажите на изображенной вами схеме дыхательной цепи пункты сопряжения окисления и фосфорилирования и рассчитайте количество килоджоулей, аккумулированных в виде АТФ и рассеянных в виде тепла при окислении двух атомов водорода в полной цепи энергетического окисления.

7. Имейте четкое представление о смысле стехиометрического коэффициента P/O. Рассчитайте значение коэффициента P/O при окислении яблочной и при окислении янтарной кислот.

8. Охарактеризуйте дыхательный контроль как основной механизм регуляции сопряжения окисления и фосфорилирования

9. Дайте определению понятию «разобщение», выпишите примеры разобщителей.

10. Объясните, почему цикл трикарбоновых кислот называют основным энергетическим котлом. При этом рассчитайте, сколько восстановленных коферментов образуется при окислении одного остатка уксусной кислоты и какое количество АТФ может синтезироваться в процессах окислительного фосфорилирования.

11. Дайте объяснение биологическому смыслу теснейшей взаимосвязи цикла трикарбоновых кислот и окислительного фосфорилирования.

12. Дайте определению понятию «субстратное фосфорилирование». Выпишите пример реакции субстратного фосфорилирования, протекающей в цикле Кребса.

6.

Разберите понятия: дыхание и гипоксия.

1. Из каких процессов складывается система дыхания животного организма:1,2,3.

2. Рассмотрите цепь переноса электронов, как часть системы тканевого дыхания.

3. Дайте объяснение терморегуляторной функции тканевого дыхания. Выделите особенности окисления и функции бурого жира, значение процессов окисления в буром жире для младенцев.

4. Дайте понятие респираторной, гемической и тканевой гипоксии.

7.

Изучите свободное окисление и его роль в норме и патологии.

1. Укажите, в каких субклеточных образованиях может протекать свободное окисление.

2.Охарактеризуйте супероксидный радикал (О2). В каких ферментных системах он образуется? Какова его биологическая роль?

Охарактеризуйте пути образования и биологическую роль пероксида водорода.

3. Напишите реакцию образования гипогалоидов из перекиси водорода при участии ферментов миелопероксидазы, пероксидазы эозинофилов и лактопероксидазы.

4. Охарактеризуйте биологическую роль гипогалоидов как основного оружия иммунной системы.

5. Охарактеризуйте пути образования и биологическое действие гидроксильного радикала (ОН). Напишите реакцию радиолиза воды.

6. Приведите примеры реакций, протекающих с образованием синглетного кислорода (О21).

7.Выпишите реакцию образования NО с участием фермента NО-синтазы. Опишите роль NО в регуляции тонуса сосудов, свертывания крови, фагоцитоза и его роль как нейротрансмиттера.

8.

Изучите перекисное окисление липидов (ПОЛ)

1. Напишите реакции зарождения цепи радикальных реакций с образованием органических радикалов (R).

2.Напишите реакции развития цепных реакций с остатками непредельных жирных кислот.

3. Напишите реакции обрыва цепи с образованием неактивных продуктов.

9.

Изучите биологическую роль ПОЛ и участие в формировании патологических процессов.

1. Охарактеризуйте влияние ПОЛ на проницаемость биомембран и его участие в обновлении биомембран.

2. Охарактеризуйте участие ПОЛ в синтез эйкозаноидов (простагландинов, тромбоксанов и лейкотриенов).

3. Какие факторы могут привести к усилению ПОЛ, вызывая окислительный стресс?

10.

Изучите методы исследования интенсивности свободно-радикальных процессов и перекисного окисления липидов.

1. На чем основан хемилюминесцентный метод изучения свободно-радикальных процессов?

2. Изучение интенсивности ПОЛ по количеству вторичных продуктов - ТБК-реагирующих продуктов, малонового диальдегида, диеновых коньюгатов.

11.

Изучите антиоксидантную систему.

1. Дайте определение термину «антиоксидант», приведите классификацию неферментных антиоксидантов в зависимости от механизма действия.

2.Охарактеризуйте природные и синтетические антиоксиданты-перехватчики электронов – α-токоферол, убихинон, аскорбиновую кислоту, биофлавоноиды, β-каротин, глутатион, ионол.

3. Охарактеризуйте антиоксиданты – хелатного типа: природные и синтетические.

4. Охарактеризуйте ферментные антиоксиданты:

а) супероксиддисмутазу

б) каталазу

в) глутатионпероксидазу. Почему недостаток селена снижает антиоксидантную защиту?

.

Методические указания к самоподготовке по теме «Фотосинтез»

Для освоения этого раздела, используя лекции, учебники и дополнительную литературу, выполните задание:

п/п

Задание

Указание к выполнению задания

1.

Изучите значение фотосинтеза для растений и животных организмов на Земле.

1. Объясните сущность фотосинтеза (ФС), напишите его суммарное уравнение.

2. Перечислите фотосинтезирующие организмы.

3. Опишите роль ФС в жизнедеятельности фотосинтезирующих организмов.

4. Каково значение ФС для животных организмов?

5. Опишите роль ФС в поддержании равновесия в биосфере.

2.

Изучите строение фотосинтетического аппарата - хлоропластов.

  1. Вспомните строение растительной клетки, ее органеллы.

  2. Опишите структурную организацию хлоропластов:

а) наружную и внутреннюю мембраны хлоропластов, их функции;

б) строму - матрикс хлоропластов, локализованные в ней ферментные системы; перечислите происходящие в строме метаболические процессы, начиная с реакций фотосинтетической ассимиляции углерода;

в)внутреннюю мембранную (ламеллярную) систему-тилакоиды гран и тилакоиды стромы, внутритилакоидные пространства - люмен и строму.

3.

Изучите химический состав хлоропластов.

  1. Опишите химический состав хлоропластов, указав содержание в них Н2О и состав сухого остатка.

2. Отметьте содержание в хлоропластах ДНК и различных видов РНК и дайте объяснение биологической роли нуклеиновых кислот хлоропластов.

3.Охарактеризуйте химический состав тилакоидных мембран:

При этом следует отметить: а) особенности липидного состава мембран тилакоидов;

б) белковые компоненты мембран;

в) ассиметрию мембран тилакоидов;

4. Охарактеризуйте пигментные системы как первичные фоторецепторы:

а) напишите структурные формулы хлорофиллов а и b, объясните их структуру;

б) объясните химизм превращения хлорофилла в феофитин и хлорофиллиды;

в) отметьте и объясните функции хлорофиллов как первичных фоторецепторов - поглощение фотона, запасание и миграция энергии молекулами хлорофилла;

г) объясните название «вспомогательные» пигменты фотосинтеза, назовите некоторые из них;

д) напишите структурную формулу бета-каротина;

е) объясните, в чем заключаются функции каротиноидов в процессе фотосинтеза: антенная, защитная и фотопротекторная.

4.

Изучите функциональную организацию пигментов в хлоропластах.

1. Рассмотрите структурную организацию фотосистемы I (ФС I) и фотосистемы II (ФС II), энергетическое взаимодействие пигментов в антенных комплексах и реакционных центрах фотосистем.

5.

Изучите современные представления о физико-химических основах фотосинтеза.

1. Напишите принципиальную схему фотосинтеза.

2. Объясните значение и сущность процессов, происходящих на каждой из стадий фотосинтеза:

1 стадия – физическая;

II стадия – фотохимическая;

III стадия – реакция транспорта электронов;

IV стадия – «темновые» реакции поглощения и восстановления углекислого газа.

6.

Изучите механизм световой фазы фотосинтеза.

1. Напишите схему нециклического (Z-схему) транспорта электронов в хлоропластах с участием ФС I и ФСII.

2. Разберите и объясните процессы, происходящие в фотосистеме I после поглощения кванта света.

3. Разберите механизм процессов в фотосистеме II: образование сильного окислителя для окисления Н2О до О2 . Роль (Mn)4 – комплекса фотоокисления воды.

4. Рассмотрите перенос электронов от воды к НАДФ+ с участием ФСII, ФСI, цитохромного b6f – комплекса, пластохинонов, пластоцианина, ферредоксина (ФД) и ферредоксин-НАДФ-оксидоредуктазы (ФНР); сопряжение транспорта электронов с синтезом АТФ – нециклическое фотофосфорилирование.

5. Напишите суммарное уравнение нециклического фотофосфорилирования, о физиологической роли нециклического фотофосфорилирования.

6. Напишите схему циклического транспорта электронов с участием ФС I.

7. Напишите уравнение циклического фотофосфорилирования, объясните его роль в метаболических процессах растительной клетки.

8. Дайте представление о псевдоциклическом потоке электронов (реакции Мелера) – альтернативном транспорте электронов. Охарактеризуйте условия, при которых активируется псевдоциклический транспорт.

9. Изучите механизм фотосинтетического фосфорилирования:

а) вспомните основные положения хемиосмотической теории П.Митчелла трансформации энергии на сопрягающих мембранах.

б) рассмотрите механизм сопряженного электронного транспорта в мембранах тилакоидов с формированием трансмембранного градиента электрохимического потенциала (∆µН+), роль цитохромного b6 f-комплекса в формировании.

в) Разберите строение и механизм работы АТФ-синтазного комплекса хлоропластов (СF0-СF1)

7.

Изучите метаболизм углерода при фотосинтезе («темновые» реакции фотосинтеза)

  1. Перечислите основные пути фиксации СО2 у разных групп растений.

  2. Изучите С3 – путь фотосинтеза (цикл Кальвина, восстановительный пентозофосфатный цикл – ВПФ-цикл):

а) напишите реакции стадии карбоксилирования рибулозобисфосфата; характеристика фермента Рубиско;

б) напишите реакции стадии восстановления;

в)дайте представление о регенерации рибулозо-1,5-бисфосфата;

г) напишите схему цикла Кальвина;

д) напишите суммарное уравнение С3-пути образования 1 молекулы гексозы (глюкозы);

е) объяснить механизмы регуляции цикла Кальвина, в том числе регуляции светом 5 ферментов ВПФ-цикла.

3. Дайте представление о механизме С4-пути фотосинтеза (цикла Хэтча-Слэка-Карпилова), его значении.

4. Дайте представление о САМ-фотосинтезе.

5. Дайте представление о фотодыхании.

8.

Изучите синтез углеводов в растениях.

1. Представьте схематически синтез сахарозы, охарактеризуйте роль УТФ, а также физиологическую роль сахарозы в растениях.

2. Напишите схему синтеза полисахаридов: крахмала и целлюлозы, охарактеризуйте роль АТФ, ЦТФ, ГТФ в процессе биосинтеза, опишите функции крахмала и целлюлозы в растениях.

Методические указания к самоподготовке «Обмен углеводов»

При подготовке данного раздела, используя лекции, учебники и дополнительную литературу, выполните задание:

п/п

Задание

Указания к выполнению задания

1.

Вспомните структуру основных пищевых углеводов: моносахаридов, диса-харидов и полисахаридов.

1. Напишите формулы: a-D-глюкозы, b-D-глюкозы, галактозы и фруктозы.

2. Напишите формулы сахарозы, лактозы и мальтозы. Укажите характер и тип гликозидной связи в этих дисахаридах.

3. Напишите фрагмент структуры амилозы, амилопектина и гликогена. Укажите типы связей между остатками моносахаридов.

2.

Изучите процессы переваривания и всасывания углеводов.

1.Выпишите в таблицу ферменты, расщепляющие углеводы в пищеварительных соках желудочно-кишечного тракта:

Слюна

Желудочный сок

Панкреатический сок

Кишечный сок

2. Схематически изобразите расщепление крахмала в желудочно-кишечном тракте до глюкозы с указанием соответствующих ферментов.

3. Напишите реакции гидролиза сахарозы, лактозы и мальтозы. Укажите ферменты, катализирующие эти реакции.

4. Подумайте, какие пищевые углеводы употребляет человек в наибольших количествах, расставьте их в порядке убывания: 1), 2), 3), 4), 5).

5. Почему клетчатка не расщепляется в пищеварительном тракте?

6. Какие моносахариды всасываются с наибольшей скоростью? Почему всасывание моносахаридов в кишечнике может происходить против градиента концентрации? Какова роль ГЛЮТ в транспорте глюкозы через мембраны?

3.

Изучите основные пути тканевых превращений глюкозы.

1.Напишите реакцию фосфорилирования глюкозы в клетке.

2. Схематически представьте основные пути превращений глюкозо-6-фосфата в тканях.

4.

Изучите биосинтез гликогена.

1. Выпишите, каково примерное процентное содержание гликогена в различных тканях: печени, мышцах, почках, сердечной мышце и др..

2. Схематически представьте путь биосинтеза гликогена. Укажите при этом соответствующие ферменты.

3. Напишите химизм основных этапов синтеза гликогена.

4. Подумайте, почему в клетках как запасный углевод депонируется гликоген, а не свободная глюкоза.

5.

Изучите пути распада гликогена.

1. Схематически представьте (с указанием соответствующих ферментов) фосфоролитический и a-амилолитический (гидролитический) пути расщепления гликогена.

2. Охарактеризуйте принципиальное отличие значения мобилизации гликогена в печени и в других тканях.

6.

Изучите гормональную регуляцию обмена гликогена в печени.

1. Выпишите основные гормоны: а) стимулирующие синтез гликогена, б) стимулирующие распад гликогена.

2. Схематически представьте каскадный молекулярный механизм мобилизации гликогена под влиянием адреналина и глюкагона.

3. Схематически представьте механизм стимуляции инсулином биосинтеза гликогена.

7.

Изучите содержание сахара в крови и механизмы поддержания уровня сахара в крови.

1. Напишите, что понимают под терминами «сахар крови», гипогликемия, гипергликемия.

2. Выпишите нормальные содержания сахара крови и глюкозы в крови.

3.Напишите основные гормоны, вызывающие гипергликемию…:, вызывающие гипогликемию:________.

4. Схематически представьте механизм саморегуляции уровня глюкозы в крови.

5.Охарактеризуйте понятия «почечный порог для глюкозы», «глюкозурия». Напишите, каков почечный порог для глюкозы, и при каких состояниях может наблюдаться глюкозурия.

8.

Восстановите в памяти обмен гликогена и гормональную регуляцию этих процессов.

1. Представьте структуру гликогена. Какова биологическая роль гликогена печени и гликогена других тканей?

2. Изобразите схему синтеза и распада гликогена, указав ключевые ферменты. 3. Схематически представьте механизм действия на обмен гликогена инсулина, адреналина и глюкагона.

9.

Вспомните регуляцию уровня сахара крови.

1. Воспроизведите схему нейро-гуморальной регуляции уровня сахара крови.

10.

Изучите дихотомическое анаэробное окисление глюкозы.

1. Объясните происхождение термина «дихотомическое окис­ление».

2. Напишите химизм отдельных фаз гликолиза с указанием ферментов.

3. Выделите I, II и III необратимые фазы гликолиза. Укажите, в каких фазах выделяется и поглощается АТФ.

4. Напишите обобщенное уравнение распада глюкозы до конечных продуктов гликолиза.

5. Подчеркните особенности течения гликолиза и укажите, почему гликолиз весьма экономичен.

6. Сформулируйте биологическое значение гликолиза и перечислите ткани, в которых интенсивно протекает гликолиз.

7. Дайте энергетическую характеристику гликогенолиза.

11.

Изучите спиртовое брожение.

1. Напишите IX и X фазы спиртового брожения с указанием ферментов.

2. Представьте обобщенное уравнение распада глюкозы при спиртовом брожении с указанием количества образуемого АТФ.

12.

Изучите аэробное дихотомическое окисление глюкозы.

1. Схематически представьте гликолитическую фазу аэробного окисления глюкозы.

2. Напишите этапы окислительного декарбоксилирования пировиноградной кислоты.

3. Напишите химизм этапов цикла трикарбоновых кислот с указанием ферментов и обратимых реакций.

4. Какова судьба НАДН, образующегося в фазе гликолитической оксидоредукции, в аэробных условиях. Представьте объяснение и химизм реакции переноса восстановительных эквивалентов из цитоплазмы в митохондрии по глицерофосфному челночному механизму.

5. Рассчитайте количество АТФ, которое может образоваться при аэробном окислении дихотомическим путем: глюкозы; глюкозо-6-фосфата, фрукто-зо-1,6-дифосфата.

13.

Изучите процессы глюконеогенеза.

1. Схематически представьте цикл Кори и поясните его физиологический смысл.

2. Напишите три необратимые фазы гликолиза и представьте реакции, позволяющие их обойти в ходе глюконеогенеза, укажите ферменты.

3. Изобразите общую схему глюконеогенеза из аминокислот, глицерина и молочной кислоты.

4. Рассчитайте энергетические затраты (в АТФ) на синтез глюкозы из 2 молекул молочной кислоты.

5. В каких тканях протекает глюконеогенез и какова биологическая роль этого цикла?

6. Вспомните, как осуществляется синтез углеводов в растениях (цикл Кальвина).

14.

Изучите апотомическое (прямое) окисление глюкозы.

1. Выделите две основные фазы апотомического окисления глюкозы.

2. Напишите химизм реакций окислительной фазы. Укажите ферменты.

3. Схематически изобразите пути образования 5 молекул глюкозо-6-фосфата из 6 молекул пентозофосфатов в неокислительной фазе.

4. Выпишите ключевые ферменты окислительной и неокислительной фазы апотомического окисления глюкозы.

5. Какова биологическая роль прямого окисления глюкозы:

1…; 2…; 3… .

6. Найдите общие метаболиты апотомического и дихотомического окисления глюкозы. Поясните, почему прямое окисление глюкозы получило название пентозофосфатного шунта.

15.

Изучите особенности метаболизма в тканях галактозы и фруктозы.

1. Представьте путь превращений фруктозы с участием фруктокиназы и фруктозо-1-фосфатальдолазы.

2. Напишите основной метаболический путь превращений галактозы в глюкозо-6-фосфат с указанием ферментов.

3. Охарактеризуйте фруктозурию и галактоземию как энзимопатии.

16.

Изучите регуляцию обмена углеводов.

1. Охарактеризуйте филогенетически сложившиеся уровни регуляции обмена в организме животных и человека: клеточный, гуморальный, нервный.

2. Приведите примеры механизмов регуляции по принципу обратной аллостерической регуляции, регуляции при изменении концентрации субстрата и путем изменений концентрации фермента.

3. Представьте доказательства участия нервной системы в регуляции обмена углеводов.

4. Вспомните механизм саморегуляции уровня сахара крови.

5. Выпишите ключевые аллостерические регуляторные ферменты расщепления гликогена, гликолиза, глюконеогенеза, I окислительной и неокислительной фаз апотомического окисления глюкозы.

6. Схематически представьте основные пункты действия на углеводный обмен глюкагона, адреналина, глюкокортикоидов, гормона роста и инсулина.

Методические указания к самоподготовке по теме «Обмен липидов»

При подготовке по данной теме нужно восстановить в памяти материал, касающийся химии липидов, их классификации (лекции, соответствующие разделы учебника). При рассмотрении вопросов обмена липидов нужно выяснить такие вопросы, как биологическая роль липидов, переваривание их, роль липаз, липопротеинлипазы в обмене липидов. Особо следует остановиться на роли желчи, парных желчных кислот (конъюгатов желчных кислот с глицином и таурином) в процессе переваривания и всасывания липидов, отметить нарушения в переваривании и всасывании липидов при отсутствии поступления желчи в кишечник.

Необходимо обратить внимание на процессы синтеза триацилглицеринов, протекающие в стенке кишечника, дальнейший транспорт липопротеидов в лимфатическую и кровеносную системы, четко уяснить количественное содержание в крови отдельных представителей простых липидов, возможные нарушения в их соотношениях при различных патологических процессах, роль печени в обмене липидов.

п/п

Задание

Указания к выполнению задания

1.

Изучите биологическую роль липидов в организме.

1. Нарисуйте в тетради схему путей использования жиров в организме.

2. Какова средняя суточная потребность в жирах и жироподобных соединениях?

3. Выделите незаменимые компоненты липидов.

2.

Изучите процесс переваривания липидов в желудочно-кишеч-ном тракте.

1. Объясните, в чем заключается биологическое значение процесса переваривания жира и велика ли его энергетическая ценность?

2. Укажите основные компоненты, способствующие эмульгированию жира.

3. Перечислите ферменты, катализирующие гидролитические реакции, идущие в процессе переваривания нейтрального жира.

4. Напишите в тетради химическое уравнение реакции последовательного гидролитического расщепления дистеаропальмитина.

5. К какому классу ферментов относится липаза, где она вырабатывается и чем активируется?

6. Перечислите продукты, образующиеся в процессе переваривания липидов.

3.

Изучите процессы всасывания и дальнейший транспорт липидов в крови и лимфе.

1. Как происходит всасывание жирных кислот? Приведите схематически структуру холеиновых комплексов.

2. Где происходит первичный синтез специфических для организма липидов? Напишите уравнение химических реакций ресинтеза нейтрального жира в стенке кишечника.

3. Выясните, как осуществляется транспорт липидов в лимфе и крови?

4. Что такое хиломикроны? Выпишите соотношение составных компонентов хиломикронов и типы их аполипопротеинов.

5. Охарактеризуйте ЛПОНП, каково их содержание в сыворотке крови? Какие аполипопротеины входят в их состав

6. Продумайте принцип количественного определения триглицеридов в сыворотке крови.

7. Охарактеризуйте действие липопротеинлипазы. Укажите ее локализацию.

4.

Восстановите в памяти биологическую роль нейтрального жира и тканевой распад жира.

1. Выпишите основные биологические функции жира в организме человека.

2. Напишите химизм распада тристеарина в жировой клетке с указанием ферментов.

3. Дайте определение понятию «мобилизация жира».

5.

Изучите гормональную регуляцию мобилизации жира.

1. Схематически изобразите молекулярный механизм жиромобилизующего действия адреналина или норадреналина.

6.

Изучите пути использования глицерина в клетках

1. Напишите химизм превращений глицерина в глицеральдегидфосфат с указанием соответствующих ферментов.

2. Рассчитайте энергетическую ценность (в АТФ) полного окисления глицерина до СО2 и Н2О.

3. Представьте схематически возможные пути использования глицерина в клетке.

7.

Изучите тканевое окисление жирных кислот.

1. Напишите фазу активации жирной кислоты и механизм переноса жирных жирных кислот из цитоплазмы в митохондрии.

2. Напишите структуру карнитина.

3. Напишите отдельные этапы -окисления жирной кислоты с указанием ферментов.

4. Рассчитайте количество АТФ, которое может образоваться при полном окислении:

а) капроновой кислоты;

б) пальмитиновой кислоты;

в) тристеарина.

8.

Изучите пути использования ацетил-КоА в клетке.

1. Схематически представьте пути использования ацетил-КоА в клетке.

2. Напишите структуру кетоновых тел.

3. Напишите химизм синтеза кетоновых тел в печени и их распада в других тканях. Какова биологическая функция кетоновых тел?

4. Почему правомерно утверждение: «Жиры сгорают в пламени углеводов»?

9.

Изучите тканевый синтез жирных кислот.

1. Напишите структурные формулы:

а) биотина;

б) 4'-фосфопантотеина.

2. Напишите этапы синтеза жирных кислот и ферменты синтетидного комплекса (пальмитатсинтетазы).

3. Каким образом синтез жирных кислот связан с апотомическим окислением глюкозы?

4. Напишите структуру несинтезируемых в организме человека ненасыщенных жирных кислот семейств ω- 3 и ω- 6 (витамина F).

5. Объясните, каким образом противоположные метаболические процессы (окисление и синтез жирных кислот) одновременно могут протекать в клетке?

10.

Изучите тканевый синтез нейтрального жира.

1. Напишите реакции активации жирных кислот и глицерина, синтеза нейтрального жира.

2. Поясните абсолютную необходимость глюкозы для синтеза жира в жировой клетке и ее биологическую роль в данном процессе.

11. Изучите переваривание и всасывание холестерина.

1.Напишите структуру холестерина. Выпишите нормы содержания холестерина в сыворотке крови.

2. Как происходит переваривание и всасывание стеридов и холестерина в кишечнике.

12.

Изучите тканевый обмен стеридов и холестерина.

1.Схематически опишите скваленовый путь синтеза холестерина.

2. Изучите особенности транспорта холестерина в плазме крови. Перечислите транспортные липопротеиды плазмы крови. Зарисуйте принципиальное устройство липопротеидной частицы. Каково значение ЛПОНП, ЛПНП, ЛПВП, фермента ЛХАТ в транспорте холестерина? Что такое α и β – холестерин?

3. Этерификация как способ депонирования холестерина. Напишите реакции, катализируемые ферментами АХАТ и ЛХАТ.

4.Напишите пути превращения холестерина в: коже, печени, половых железах, коре надпочечников.

5.Какова роль холестерина в возникновении желчных камней? Атеросклероза?

13.

Изучите дислипопротеинемии

1. Приведите классификацию дислипопротеинемий (ДЛП).

2. Дайте краткую характеристику различным типам дислипопротеинемий: ГЛП по классификации ВОЗ, дисальфалипопротеинемиям, дисбеталипопротеинемиям.

3. Охарактеризуйте связь нарушений обмена ЛП с развитем атеросклероза.

14.

Вспомните структуру основных групп сложных липидов.

1. Напишите структуру фосфоглицеридов - фосфатидной кислоты, лецитинов, фосфатидилсеринов, фосфатидилэтаноламинов, фосфатидилинозитов.

2. Схематически представьте структуру биологических мембран и прочитайте о значении сложных липидов в организации и функции биомембран.

15.

Изучите обмен фосфоглицеридов.

1. Напишите схему последовательного расщепления лецитинов под влиянием фосфолипаз.

2. Напишите химизм синтеза фосфоглицеридов из фосфатидной кислоты.

3. Напишите химизм синтеза фосфоглицеридов из диглицерида и активных остатков азотистых оснований.

4. Объясните, в чем заключается механизм липотропного действия холина, инозита, метионина.

16.

Изучите регуляцию обмена липидов.

1. Напишите липолитические и липогенетические гормоны .

2. Разберите механизм действия на обмен жира адреналина, норадреналина, СТГ, тироксина, инсулина, простагландинов.

Убедившись в усвоении изучаемого материала, следует приступить к составлению ответов на вопросы контрольной работы, которые приведены ниже. Ответы должны быть конкретными, краткими, логичными, последовательными.

КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ

1.Понятие о метаболизме. Катаболизм, анаболизм, их значение и

взаимосвязь. Энергетические циклы в живой природе. Методы изучения обмена веществ.

2.Введение в энергетику биохимических реакций. Экзергонические и

эндерогонические реакции. Высокоэнергетические (макроэргические) соединения. Напишите структурные формулы АТФ, ГТФ, УТФ, 1,3-бисфосфоглицерата, фосфоэнолпирувата, креатинфосфата, ацетил-КоА и величины стандартной свободной энергии их гидролиза в нейтральной среде.

3.АТФ как аккумулятор и источник энергии, его роль в метаболизме и функции клетки. Пути синтеза АТФ: фосфорилирование АДФ окислительное, субстратное, их характеристика. Пути использования АТФ в клетке.

4.Биологическое окисление, его характеристика и функции. Энергетическое (сопряженное) и свободное окисление, их локализация в клетке.

5.История развития учения о биологическом окислении: роль отечественных и зарубежных ученых в развитии этого учения (Лавуазье, Бах, Палладин).

6.Характеристика пиридиновых и флавиновых дегидрогеназ. Ко Q, его строение, свойства. Характеристика цитохромов в, с1, с, а, а3.

7.Изобразите схему дыхательной цепи митохондрий и последовательность происходящих в ней реакций. Какие функции в процессе тканевого дыхания выполняют различные компоненты дыхательной цепи. Каковы основные причины строгой последовательности реакций цепи?

8.Опишите строение митохондрий, ферменты мембран и различных ее пространств. Дайте представление об окислительном фосфорилировании, величинах редокс-потенциалов переносчиков электронов и пунктах сопряжения дыхания и фосфорилирования, коэффициенте Р/О и его возможных величинах.

9.Механизм окислительного фосфорилирования. Гипотезы сопряжения окисления и фосфорилирования. Хемиосмотическая гипотеза окислительного фосфорилирования

10. Сколько молей АТФ образуется при окислении 1 моля пирувата до ацетил-КоА? Сукцината до фумарата? Ответ обосновать.

11. Представьте схему последовательности переносчиков электронов дыхательной цепи окислении изоцитрата. Сколько АТФ может синтезироваться при этом?

12. Представьте последовательность реакций в дыхательной цепи окисления малата. Какова величина коэффициента Р/О?

13.Представьте схему дыхательной цепи окисления глицерол-3-фосфата. Сколько пунктов фосфорилирования в этой цепи (укажите их).

14.Фотосинтез. Стадии фотосинтеза. Механизм световой стадии. Циклическое и нециклическое фосфорилирование. Темновые реакции, их значение.

15. Субстратное фосфорилирование: напишите реакции образования АТФ с участием 1,3-дифосфоглицерата, сукцинил-КоА.

16. Что такое свободное окисление? Дайте характеристику микросомального окисления и монооксигеназной цепи микросом. Функции микросомального окисления в метаболизме ксенобиотиков и эндогенных веществ.

17. Углеводы, их характеристика и классификация. Напишите таутомерные формы глюкозы и фруктозы, строение их фосфорных эфиров.

18.Свойства моносахаридов, их основные реакции, продукты реакций; биологическая роль. Напишите реакции для обнаружения глюкозы в моче.

19. Важнейшие полисахариды животных и растительных организмов, их состав и строение. Напишите структурные единицы целлюлозы, декстрана, амилозы, амилопектина, гликогена с указанием типов гликозидных связей в молекуле. Схематически изобразите ферментативный гидролиз крахмала в желудочно-кишечном тракте. Почему целлюлоза не переваривается в кишечнике?

20. Напишите структурные формулы продуктов полного гидролиза хондроитинсульфатов, дерматансульфата, гепарансульфата, гепарина, гиалуроновой кислоты. Какие функции выполняют гликозаминогликаны в организме?

21. Важнейшие олигосахариды животных и растительных организмов, их строение, свойства, роль в питании; их переваривании в желудочно-кишечном тракте, (химизм, название ферментов и продуктов гидролиза).

22. Биологические функции углеводов. Дайте характеристику процессов переваривания углеводов в пищеварительном тракте, представление о механизме всасывания и судьбе всосавшихся моносахаридов.

23. Изобразите схематически направления путей превращения глюкозы в тканях. Какое значение имеет фосфорилирование глюкозы и других моносахаридов в их метаболизме?

24. Обмен гликогена. Структура, свойства, содержание гликогена в различных органах и тканях, его роль как резервного полисахарида. Напишите последовательность этапов (реакций) синтеза гликогена из глюкозы. Почему в клетках депонируется гликоген, а не свободная глюкоза?

25. Распад гликогена. Напишите схемы фосфоролитичекого и амилолитических (с участием α,- β- и ¥ - амилазы) путей распада гликогена до свободной глюкозы. Какое значение имеет мобилизация гликогена в печени и других тканях?

26. Каковы взаимоотношения между ферментами синтеза и распада гликогена, механизмы их регуляции? Роль глюкагона и адреналина в регуляции обмена гликогена. Сахар крови, роль различных путей обмена углеводов в регуляции уровня глюкозы в крови.

27. Напишите последовательность ферментативных реакций анаэробного распада глюкозы до молочной кислоты (гликолиза). Дайте характеристику необратимых реакций гликолиза. Где происходит процесс гликолиза, какова его энергетическая эффективность и биологическая роль?

28.Напишите последовательность реакций спиртового брожения глюкозы. Дайте оценку энергетической эффективности и биологической роли процесса.

29. Что такое гликолитическая оксидоредукция? Напишите реакции, указав реакции окисления и механизм фосфорилирования в процессе гликолиза

30. Напишите схему анаэробного гликолиза. Напишите химизм реакций, от которых зависит скорость этого процесса и реакций, в которых образуется АТФ. Какова энергетическая эффективность гликолиза?

31. Аэробное дихотомическое окисление глюкозы в тканях. Представьте схематически этот процесс: указав внутриклеточную локализацию реакций гликолитической фазы, окислительного декарбоксилирования пирувата и цикла трикарбоновых кислот. Рассчитайте количество АТФ, образующееся при полном аэробном окислении:1) глюкозы, 2) гликогена.

32. Напишите схемы реакций превращения пировиноградной кислоты в анаэробных и аэробных условиях. Представьте механизм окислительного декарбоксилирования пировиноградной кислоты. Сколько молей АТФ образуется при полном аэробном окислении 1 моля пирувата? Какова биологическая роль этого процесса?

33. Какова роль цикла трикарбоновых кислот Кребса в метаболизме? Напишите последовательность реакций, с указанием названия метаболитов, ферментов. Укажите реакции, связанные с дыхательной цепью митохондрий ( окислительным фосфорилированием), реакцию субстратного фосфорилирования.

34. Охарактеризуйте связь ЦТКК с системой окислительного фосфорилирования, подсчитайте энергетическую эффективность процесса в молях АТФ на 1 моль ацетил-КоА. Где находятся ферменты, осуществляющие аэробные этапы окисления углеводов?

35. Составьте схему аэробного окисления фруктозо-1,6-дифосфата, указав реакции сопряженные с образованием и использованием АТФ. Подсчитайте энергетическую эффективность процесса в молях АТФ.

36. Представьте схематически реакции полного аэробного распада галактозы. Подсчитайте выход АТФ в данном процесс.

37.Какова судьба конечных продуктов дихотомического окисления углеводов (СО2, Н2О, лактата)? Напишите схему полного окисления лактата, подсчитайте его энергетическую эффективность в молях АТФ. Цикл Кори.

38. Глюконеогенез. Напишите обходные реакции необратимых стадий гликолиза. Представьте схематически пути превращения лактата, глицерина и аминокислот в глюкозу. Дайте характеристику биологической роли глюконеогенеза и его регуляции.

39. Этапы пентозофосфатного пути окисления глюкозы, напишите реакции окислительного этапа и схему неокислительного этапа с указанием ферментов и метаболитов.

40. Дайте характеристику биологической роли пентозофосфатного цикла.

41. Простые липиды. Строение, свойства и биологическая роль жирных кислот, нейтральных жиров, холестерина и его эфиров.

42. Сложные липиды. Строение, свойства, биологическая роль фосфоглицеридов, сфинголипидов (сфингомиелинов, цереброзидов, ганглиозидов).

43. Переваривание и всасывание жиров в желудочно-кишечном тракте. Роль желчных кислот, панкреатической липазы. Напишите схему ферментативного гидролиза пальмитоолеостеарина, назовите продукты расщепления. Ресинтез жиров в стенке кишечника. Транспортные формы триглицеридов. Липопротеинлипаза, её роль.

44. Какое значение в питании имеют жидкие жиры? Напишите структурные формулы полиненасыщенных жирных кислот. Какова их роль в организме?

45.Тканевой липолиз. Напишите схему мобилизации жирных кислот в жировой ткани и активации триглицеридлипазы. Транспорт неэтерифицированных жирных кислот (НЭЖК) кровью, пути использования НЭЖК в тканях.

46. Окисление глицерина в тканях, этапы, его энергетическая эффективность.

47. Где происходит окисление жирных кислот в организме и клетке? Напишите этапы окисления: активации жирных кислот и их проникновения из цитоплазмы в митохондрии, β-окисления, окисления ацетил-КоА в ЦТКК. Связь процесса с окислительным фосфорилированием. Подсчитайте энергетическую эффективность (выход АТФ) окисления стеариновой кислоты.

48. Напишите ферментативные реакции окисления масляной кислоты до H2O, СО2 и АТФ. Каков выход АТФ в этом процессе?

49. Напишите схему распада трипальмитина до конечных продуктов (гидролиз, полное окисление глицерина и жирной кислоты). Сделайте расчет количества АТФ, ресинтезированного при полном распаде моля трипальмитина.

50. Изобразите в виде схемы пути возможных превращений ацетил-КоА в клетках. Где синтезируются и где используются кетоновые тела? Напишите реакции синтеза и распада кетоновых тел. Биологическая роль кетоновых тел, кетонемия, кетонурия.

51. Синтез жирных кислот из ацетил-КоА. Напишите реакции синтеза малонил-КоА и схему синтеза пальмитиновой кислоты с участием синтетазы жирных кислот. Каковы отличительные особенности биосинтеза жирных кислот (по сравнению с бета-окислением)?

52. Биосинтез триацилглицеринов, написать последовательность реакций. Транспорт нейтрального жира в системе лимфо – и кровообращения организма.

53. Составьте и опишите схему биосинтеза фосфоглицеридов. Покажите роль фосфатидной кислоты, как общего предшественника триацилглицеринов и фосфоглицеридов. Какие вещества называют липотропными факторами? Охарактеризуйте их применение в медицине.

54. Обмен холестерина. Напишите структурную формулу холестерина. Какие биологически важные стероиды синтезируются в орга-низме из холестерина? Написать схему биосинтеза холестерина из ацетил-КоА, объясните роль холестерина в механизме регуляции его биосинтеза.

55. Транспорт холестерина кровью, роль липопротеинов (ЛПОНП, ЛПНП, ЛПВП). Превращение холестерина в сложные эфиры в крови и тканях (назвать ферменты), в желчные кислоты, их выделение из организма. Гиперхолестеринемия. Биохимические основы атеросклероза.

56.Регуляция липидного обмена. Влияние гормонов на резервирова- ние и мобилизацию жиров в жировой ткани.

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №3

Методические указания к самоподготовке по теме «Переваривание белков»

При подготовке по теме «Обмен белков» используя лекции, учебники и дополнительную литературу, выполните задание:

п/п

Задание

Указания к выполнению задания

1.

Изучите роль пищевых белков.

1. Выпишите, какие факторы определяют пищевую ценность белков.

2. Вспомните и напишите формулы незаменимых аминокислот.

3. Дайте определение понятию сбалансированности аминокислотного состава диеты.

2.

Изучите общую характеристику процессов переваривания белков в желудочно-кишечном тракте.

1. Вспомните и запишите состав желудочного, панкреатического и кишечного соков.

2. Выпишите данные о субстратной специфичности протеиназ (см. рис.)

3.

Изучите процессы переваривания белков в желудке.

1. Выпишите условия, обеспечивающие переваривание белков в желудке.

2. Представьте схему превращения пепсиногена в пепсин.

3. Начертите в тетради и заполните таблицу 10.

4.

Изучите переваривание белков в кишечнике и всасывание продуктов гидролиза.

1. Перечислите условия, обеспечивающие переваривание белков в тонком кишечнике.

2. Представьте схему активации трипсиногена, химотрипсиногена, проластазы и прокарбоксипептидаз А и Б

3. Перечислите протеолитические ферменты слизистой кишечника и охарактеризуйте их роль в переваривании белков и пептидов.

4. Начертите в тетради и заполните таблицу 11.

5. Охарактеризуйте особенности всасывания аминокислот в энтероцит.

6. Приведите примеры лекарственных препаратов, содержащие в своем составе протеолитические ферменты желудка и поджелудочной железы,

5.

Изучите некоторые механизмы регуляции секреции пищеварительных соков и протеолитических ферментов.

1. Перечислите основные гормоны желудочно-кишечного тракта и укажите их физиологическую роль. Дайте характеристику их структуры.

6.

Изучите гниение белков в кишечнике.

1. Дайте понятие о гниении белков в кишечнике.

2. Представьте примеры химических процессов, ведущих к превращению аминокислот в ядовитые продукты гниения.

3. Дайте примеры важнейших процессов, лежащих в основе детоксикации некоторых продуктов гниения.

4. Напишите структурные формулы фосфоаденозинофосфосульфата и УДФ-глюкуроновой кислоты.

Методические указания к самоподготовке по теме «Обмен аминокислот»

При подготовке к данному разделу, используя лекции, учебники и дополнительную литературу, выполните задание:

п/п

Задание

Указания к выполнению задания

1.

Вспомните структуру и свойства аминокислот.

1. Напишите структуру моноаминомонокарбоновых аминокислот.

2. Напишите структуру ароматических и гетероциклических аминокислот.

3. Напишите структуру диаминомонокарбоновых и моноаминодикарбоновых аминокислот.

2.

Изучите общие пути и превращения аминокислот в тканях.

1. Дайте определение понятия «клеточный метаболический фонд аминокислот».

2. Зарисуйте общую схему путей обмена аминокислот в клетках.

3.

Изучите тканевой распад белка.

1. Нарисуйте схему расщепления белка в клетках.

2. Вспомните структуру и биологическую роль лизосом в клетках.

3. Дайте определения термину «период полужизни белка».

4. Приведите примеры патологических процессов, при которых происходит активация аутолиза.

4.

Изучите процессы переаминирования, дезаминирования и декарбоксилирования аминокислот.

1. Представьте общую схему процесса переаминирования с участием -кетоглутаровой и глутаминовой кислот.

2. Вспомните структуру пиридоксальфосфата и молекулярный механизм переаминирования.

3. Продумайте биологический смысл переаминирования и его роль во взаимосвязи обмена аминокислот с углеводами, липидами, циклом трикарбоновых кислот.

4. Напишите названия глюкогенных аминокислот, кетогенных аминокислот.

5. Охарактеризуйте типы дезаминирования в живых системах.

6. Напишите схему действия флавопротеидов — аминокислотных оксидаз.

7. Напишите схему действия глутаматдегидрогеназы.

8. Напишите непрямое дезаминирование аланина, аспарагиновой кислоты, серина.

9. Напишите декарбоксилирование гистидина, триптофана, лизина, глутаминовой кислоты. Охарактеризуйте биологиче­ские действия получаемых аминов.

10. Напишите схему инактивации аминов в организме.

11. Приведите примеры лекарственных веществ, оказывающих действие на гистидиндекарбоксилазу, моноаминооксидазу.

5.

Изучите пути обезвреживания аммиака в организме.

1. Напишите реакции синтеза и распада глутамина.

2. Схематически представьте выведение аммиака с мочой. Охарактеризуйте биологическое значение этого процесса.

3. Зарисуйте и дополните схему, указав взаимосвязи между орнитиновым циклом урогенеза и циклом трикарбоновых кислот:

Глутамин

4. Объясните, какие соединения являются донаторами первого и второго атомов азота в синтезе мочевины. Напишите уравнения реакций орнитинового цикла с участием этих соединений.

6.

Изучите процесс обмена некоторых аминокислот.

1. Представьте схему метаболизма ароматических аминокислот. Назовите биохимический дефект при фенилкетонурии, алкаптонурии, альбинизме.

2. Напишите схему метилирования фосфатидилэтаноламина с участием 3Sаденозилметионина. Изучите процессы метилирования ДНК, а также чужеродных, в том числе лекарственных соединений. Приведите 1-2 примера.

3. Напишите структуру глутатиона и опишите его биологическую роль.

4. Напишите схему образования одноуглеродистых соединений из глицина.

Методические указания к самоподготовке по теме «Биосинтез нуклеиновых кислот и белка (матричные биосинтезы)»

При подготовке по теме, используя лекции, учебники и дополнительную литературу, выполните задание:

п/п

Задание

Указания к выполнению задания

1.

Вспомните строение нуклеиновых кислот.

1. Напишите структуру АМФ, ГТФ, ЦДФ, УМФ, ТМФ.

2. Схематически представьте суть правила комплементарности и продумайте его значение для строения и функции ДНК.

2.

Изучите биосинтез ДНК, его регуляцию.

1. Выпишите фамилии ученых, изучавших биосинтез ДНК.

2. Выпишите ферменты и нуклеозидтрифосфаты, необходимые для синтеза ДНК.

3. Что включает понятие « репликативная вилка».

4. Напишите схематически реакцию, отражающую биосинтез ДНК.

5. Выделите принципиальные отличия репликации у эукариотов и прокариотов.

3.

Разберите биосинтез РНК.

1. Выпишите фамилии ученых, сделавших вклад в исследование синтеза РНК.

2. Укажите нуклеозидтрифосфаты, необходимые для биосинтеза РНК.

3. Охарактеризуйте РНК-полимеразу.

4. Изобразите схематически реакцию, отражающую синтез РНК: инициацию, элонгацию, терминацию, процессинг РНК.

5. Опишите процессинг информационной РНК.

4.

Рассмотрите роль нуклеиновых кислот в передаче генетической информации.

1. Начертите схему передачи генетической информации.

2. Охарактеризуйте основные этапы передачи информации: репликацию, транскрипцию и трансляцию.

5.

Изучите кодирование генетической информации.

1. Выпишите авторов, разработавших теории кодирования.

2. Дайте определение понятиям цистрон, ген, кодон и аитикодон.

3. Охарактеризуйте понятие «триплетный код».

4. Выпишите кодоны для серина, триптофана. Напишите их антикодоны.

5. Выпишите особенности триплетного кода.

6.

Изучите строение рибосом.

1. Назовите отечественных исследователей, изучавших рибосомы.

2. Опишите строение малой и большой субчастиц.

3. Охарактеризуйте функции рибосом.

7.

Ознакомьтесь с основными этапами биосинтеза белка.

1. Охарактеризуйте этап активации аминокислот.

2. Напишите реакцию активации аланина.

3. Опишите этап собственно трансляции, обращая внимание на фазы инициации, элонгации и терминации.

4. Охарактеризуйте процесс транслокации.

5. Какое количество макроэргических соединений и на каких этапах трансляции расходуются при синтезе одной пептидной связи?

8.

Разберите механизм регуляции биосинтеза белка.

1. Нарисуйте схему регуляции биосинтеза белка по Жакобу и Моно.

9.

Изучите механизм мутагенеза.

1. Перечислите мутагенные факторы (физические, химические, биологические).

2. Перечислите все виды мутаций.

3. Охарактеризуйте типы точечных мутаций.

Методические указания к теме «Обмен сложных белков»

При подготовке по данной теме вспомните учебный материал по теме «Сложные белки»: состав, строение нуклеопротеинов, нуклеиновых кислот (ДНК, РНК), пиримидиновых и пуриновых нуклеотидов.

Внимательно изучите нормальные процессы обмена нуклеотидов и некоторые отклонения от нормы, которые характерны для ряда патологических состояний организма.

Полученные знания необходимы для изучения последующих учебных дисциплин (патологии, фармакологии, фармакотерапии).

Для последовательного усвоения темы выполните задание:

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]