10.Обмен углеводов

Катаболизм углеводов. Расщепление углеводов в пищеварительном тракте. Амилолитические ферменты, характеристика. Амилазы. Распространение в природе и характеристика отдельных амилаз. Роль амилаз в промышленности и пищеварении. Анаэробное расщепление глюкозы. Гликолиз. Внутриклеточная локализация процесса. Отдельные реакции гликолиза. Взаимосвязь процессов гликолиза, брожения и дыхания. Спиртовое, молочнокислое, маслянокислое брожение. Работы Л. Пастера. Значение работы Э. Бухнера. Энергетический баланс анаэробного гликолиза. Регуляция гликолиза на уровне гексокиназы, фосфофруктокиназы. Регенерация НАД+, роль лактатдегидрогеназы в этом процессе. Расшепление гликогена (гликогенолиз). Строение, механизм действия и регуляция гликогенфосфорилазы.

Энергетический баланс превращения остатка глюкозы в гликолизе до лактата. Биосинтез гликогена, роль UDF-глюкозы. Реципрокная регуляция расщепления и синтеза гликогена, роль гормонов в этих процессах. Спиртовое брожение. Эндогенный и экзогенный этанол. Роль печени в метаболизме этанола. Нарушения углеводного обмена. Аэробный метаболизм пирувата. Окислительное декарбоксилирование пирувата. Строение мультиферментного пируватдегидрогеназого комплекса. Суммарное уравнение и энергетический баланс окислительного декарбоксилирования пирувата. Цикл лимонной кислоты. Отдельные реакции цикла. Суммарное уравнение окисления ацетилСоА в цикле Кребса. Роль цикла лимонной кислоты в катаболизме углеводов. Амфиболическое значение цикла Кребса. Регуляция цикла Кребса на уровне цитратсинтазы, изоцитратдегидрогеназы и а-кетоглутаратдегидрогеназного комплекса. Пентозофосфатный путь (гексозомонофосфатный шунт) - альтернативный путь окисления глюкозо-6-фосфата. Внутриклеточная локализация процесса. Отдельные реакции. Суммарное уравнение пентозофосфатного пути. Циклический характер этого процесса. Регуляция пентозофосфатного пути на уровне глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы. Биохимическая роль пентозофосфатного пути окисления глюкозы. Глиоксилатный цикл.

Глюконеогенез. Внутриклеточная локализация процесса. Реакции, участвующие в преодолении необратимых стадий: образование фосфоенолпирувата, фруктозо-6-фосфата, глюкозы. Роль глюконеогенеза

Биосинтез крахмала и гликогена. Нуклеозиддифосфатсахара и их роль в биосинтезе олигосахаридов и полисахаридов. Гликозилтрансферазы. Взаимопревращения крахмала и сахарозы в растениях.

Фотосинтез. Свет – источник жизни на Земле. Фотосинтез как основной источник органических веществ на Земле. Работы К.А. Тимирязева. Растительные пигменты, хлорофиллы. Хроматографический метод С. Цвета и его применение в современной биохимии. Структура фотосинтетического аппарата. Хлорофилл и фотосинтетические антенны. Структура фотосинтетических реакционных центров. Генерация и роль АТФ в процессах фотосинтеза. Фотолиз воды и световые реакции при фотосинтезе. Темновые реакции при фотосинтезе. Цикл Кальвина. Применение меченых атомов при изучении обмена веществ, в частности, химизма фотосинтеза. Сравнение С3 и С4 циклов.

Хемосинтез. Исследования С.Н. Виноградского. Химизм хемосинтеза. Генерация и роль АТФ в процессах хемосинтеза.