4. Гормоны. Гормональная регуляция метаболических процессов.

Регуляторные системы организма, их биологическая роль. Эндокринная, паракринная и аутокринная регуляторные системы организма. Характеристика гормонов как биорегуляторов.

Гормональная регуляция как механизм межклеточной и межорганной координации обмена веществ. Органы-мишени, клетки-мишени. Классификация гормонов. Либерины, статины, тропные гормоны. Синтез гормонов, транспорт к клеткам-мишеням. Клеточные рецепторы гормонов.

Механизм мембранной передачи гормонального сигнала (пептидные гормоны, производные аминокислот). Мембранные рецепторы гормонов. СтроениеG-белков. Образование вторичных посредников: циклических нуклеотидов, инозитолтрифосфата, диацилглицерола.Кальций как мессенджер действия гормонов, кальмодулин.Виды протеинкиназ.цАМФ как вторичный посредник. Аденилатциклазная система, протеинкиназы, фосфодиэстераза.

Механизм действия стероидных гормонов и йодированных тиронинов (внутриклеточный). Роль рецепторов этих гормонов в реализации регуляторных сигналов. Изменение экспрессии генов как основной механизм реализации регуляторных сигналов.

Метаболические изменения в ответ на сигнальные молекулы.

5. Обмен углеводов.

Основные углеводы организма человека, их содержание в тканях, биологическая роль.Углеводы пищи.Переваривание углеводов. Наследственные нарушения обмена моносахаридов и дисахаридов: галактоземия, непереносимость фруктозы, непереносимость дисахаридов.Глюкоза как важнейший метаболит углеводного обмена: общая схема источников и путей расходования в организме.

Синтез и распад гликогена. Механизм ветвления гликогена. Мобилизация гликогена в печени и распад гликогена в мышцах (гликогенолиз). Ковалентная модификация и аллостерическая регуляция гликогенфосфорилазы и гликогенсинтазы. Гликогенозы.

Анаэробный распад глюкозы (анаэробный гликолиз). Последовательность реакций; гликолитическая оксидоредукция, пируват как акцептор водорода; субстратное фосфорилирование. Распределение и физиологическое значение анаэробного распада глюкозы.

Аэробный распад - основной путь катаболизма глюкозы у человека и других аэробных организмов. Распространение и физиологическое значение аэробного распада глюкозы.Последовательность реакций до образования пирувата (аэробный гликолиз), далее схематично.

Синтез глюкозы из неуглеводных веществ (глюконеогенез): возможные предшественники, последовательность реакций. Значение биотина в процессе синтеза глюкозы. Взаимосвязь гликолиза в мышцах и глюконеогенеза в печени (цикл Кори).Аллостерическая регуляция ферментов гликолиза и глюконеогенеза. Роль фруктозо-2,6-бисфосфата.

Регуляция содержания глюкозы в крови, роль инсулина, глюкагона, адреналина и кортизола. Гипо- и гиперглюкоземия, причины их возникновения. Определение толерантности к глюкозе при диагностике сахарного диабета.

Изменения гормонального статуса и метаболизма при сахарном диабете. Инсулинзависимый и инсулиннезависимый сахарный диабет.

6. Обмен липидов

Важнейшие липиды тканей человека, классификация липидов. Резервные липиды (жиры) и липиды мембран (cложные липиды). Жирные кислоты липидов тканей человека. Основные фосфолипиды и гликолипиды тканей человека: глицерофосфолипиды, сфингофосфолипиды, гликоглицеролипиды, гликосфинголипиды. Структура и функции фосфолипидов и гликолипидов.

Пищевые жиры, переваривание, всасывание продуктов переваривания. Ресинтез жиров в клетках кишечника. Незаменимые факторы питания липидной природы. Всасывание продуктов переваривания, нарушение переваривания и всасывания.

Резервирование и мобилизация жиров в жировой ткани. Гормональная регуляция этих процессов: роль инсулина, глюкагона и адреналина.Различия синтеза триацилглицеролов в печени и жировой ткани.Транспорт жирных кислот альбумином крови. Физиологическая роль резервирования и мобилизации жиров в жировой ткани.

Состав и строение транспортных липопротеинов крови. Апопротеины, функция. Образование хиломикронов, ЛПОНП, ЛПНП, ЛПВП, их метаболизм.

Окисление насыщенных и ненасыщенных жирных кислот с четным числом атомов углерода. Активация и транспорт жирных кислот в митохондрии. Роль карнитина. Последовательность реакций окисления жирных кислот. Связь-окисления жирных кислот с циклом Кребса. Регуляция окисления жирных кислот.

Кетоновые тела: биосинтез и использование ацетоуксусной кислоты, физиологическое значение этого процесса. Кетонемия, кетонурия, ацидоз при сахарном диабете и голодании.

Биосинтез жирных кислот. Пальмитатсинтазный комплекс: строение, последовательность реакций. Роль малонилКоА. Источники восстановительных эквивалентов. Микросомальная система удлинения жирных кислот. Обмен полиненасыщенных жирных кислот. Образование эйкозаноидов, их биологическая роль.

Использование глюкозы для синтеза жиров в печени и жировой ткани. Схема превращения углеводов в липиды.

Холестерол как предшественник ряда других стероидов. Синтез холестерола: последовательность реакций до образования мевалоновой кислоты, представление о дальнейших этапах синтеза. Регуляция синтеза холестерола. ЛПНП и ЛПВП - транспортные формы холестерола в крови, их роль в обмене холестерола.

Синтез и распад фосфолипидов в тканях организма.

Липидный состав мембран и строение липидного бислоя. Белки мембран. Гликолипиды и гликопротеины мембран. Общие свойства мембран: жидкостность, поперечная асимметрия, избирательная проницаемость. Механизм переноса веществ через мембраны: простая диффузия, первичный активный транспорт (транспортные АТФ-азы), вторично активный транспорт (cимпорт и антипорт). Эндо- и экзоцитоз.Разнообразие мембранных структур и функций мембран.

Метаболизм мембран. Перекисное окисление липидов: образование активных форм кислорода и их действие на липиды и другие вещества. Повреждение мембран в результате перекисного окисления липидов. Механизмы защиты от токсического действия кислорода: супероксиддисмутаза, каталаза, глутатионпероксидаза. Витамин Е и другие антиоксиданты.