- •Биологическая химия Учебное пособие для студентов факультета высшего сестринского образования
- •Биологическая химия
- •Содержание
- •Первый вариант содержания.
- •Тема 1. Химия белка.
- •Тема 2. Ферменты.
- •Тема 3. Биологическое окисление.
- •Тема 4. Обмен углеводов.
- •Введение.
- •Химия белка.
- •1.1. Функции белков.
- •1.2. Структурная организация белков.
- •1.3. Физико-химические свойства белков.
- •1.4. Классификация белков. Представители простых и сложных белков.
- •Мононуклеотиды Нуклеозиды н3ро4
- •1.5. Нуклеиновые кислоты. Виды. Биологическая роль.
- •1.6. Образцы выполнения упражнений и решения ситуационных задач.
- •1.7. Задания для самостоятельной работы.
- •1.8. Тестовые задания для самоконтроля.
- •1.9. Перечень вопросов к коллоквиуму по теме «Химия белка».
- •Ферменты.
- •2.1. Сходство и отличие ферментов и неорганических катализаторов.
- •2.2 Активный и аллостерический центры ферментов
- •2.3. Свойства ферментов как биологических катализаторов.
- •2.4. Классификация ферментов.
- •2.5. Коферменты и витамины
- •Соон надн2 соон
- •Витамины.
- •2.6. Активация ферментов.
- •2.7. Ингибирование ферментов.
- •2.8. Применение ферментов в медицине.
- •2.9. Образцы выполнения упражнений.
- •2.10. Вопросы для самоподготовки
- •2.11. Тестовые задания для самоконтроля.
- •2.12. Задания для самостоятельной работы
- •2.13. Список рекомендуемой литературы.
- •5. Обмен липидов.
- •Переваривание и всасывание липидов.
- •Транспортные формы липидов.
- •Распад липидов в тканях организма.
- •Окисление жирных кислот.
- •Синтез триацилглицеринов.
- •Обмен холестерина.
- •Синтез холестерина.
- •Гиперхолестеринемия.
- •Метаболизм кетоновых тел.
- •Регуляция липидного обмена.
- •Патология липидного обмена.
- •Вопросы для самоподготовки.
- •Образцы выполнения упражнений.
- •Ацетил-КоА
- •Тестовые задания для самоконтроля.
- •Задания для самостоятельной работы.
- •Список рекомендуемой литературы
- •Тема 3. Биологическое окисление.
- •Включает в себя этот комплекс: надн дг и негемовые FeS кластеры, липиды, белки. Надн-дг – флавопротеин, во внутренней мембране митохондрий. КоЕ является фмн.
- •Образцы выполнения упражнений
- •Ситуационные задачи.
- •Обмен углеводов. Классификация углеводов. Биологическая роль углеводов в организме.
- •Классификация углеводов.
- •Переваривание и всасывание углеводов.
- •Гексокиназная реакция. Пути превращения глюкозо-6-фосфата в клетке.
- •Аэробный распад глюкозы Гликолиз Пентозофосфатный путь
- •Синтез и распад гликогена в печени и мышцах. Синтез гликогена (гликогенез).
- •Г люкоза глюкозо-6-фосфат глюкозо-1-фосфат - рр
- •Гликолиз и глюконеогенез. Взаимосвязь процессов, их биологическая роль. Гликолиз.
- •Глюконеогенез (гнг).
- •Регуляция глюконеогенеза.
- •Цикл Кори.
- •Аэробный распад глюкозы.
- •Пентозный цикл.
- •I окислительная ветвь.
- •II неокислительная ветвь.
- •Глюкоза крови. Гормональная регуляция углеводного обмена.
- •Инсулин.
- •Контринсулярные гормоны.
- •Патология углеводного обмена. Сахарный диабет.
- •Сахарный диабет.
- •Основные клинические симптомы сахарного диабета.
- •Биохимические нарушения при сахарном диабете.
- •Диагностика сахарного диабета.
- •График. Осложнения сахарного диабета.
- •Образцы выполнения упражнений и решения ситуационных задач.
- •Задания для самостоятельной работы.
- •Тестовые задания для самоконтроля.
- •Перечень вопросов к коллоквиуму по теме "Обмен углеводов".
- •Г ормоны. Общая характеристика гормонов.
- •Влияние гормонов на обмен веществ.
- •Задания для самостоятельной работы:
- •Тестовые задания для самоконтроля
- •Вопросы к коллоквиуму Перечень вопросов к коллоквиуму.
- •6.1. Биологическая роль белков в организме, белки полноценные и неполноценные. Азотистый баланс организма.
- •6.4. Аминокислотый пул. Пути его пополнения и расходования.
- •А минокислотный пул
- •Общие пути метаболизма аминокислот.
- •Значение трансаминирования:
- •Пути обезвреживания аммиака.
- •Превращение углеродного скелета аминокислот.
- •Задания для самостоятельной работы.
- •Объясните, все ли аминокислоты являются только глюко- или кетопластичными? Тестовые задания для самоконтроля.
- •Перечень вопросов к коллоквиуму. Тема: Обмен простых белков.
- •Тема 6. Биохимия крови.
- •Обмен веществ в эритроцитах.
- •Типы гемоглобина.
- •Распад гемоглобина и образование желчных пигментов.
- •Задания для самостаятельной работы.
- •Решить следующие ситуационные задачи:
- •Тестовые задания для самоконтроля.
- •Перечень вопросов к коллоквиуму.
- •Биохимия мочи.
- •Физико-химические свойства мочи.
- •Характеристика химических компонентов нормальной мочи.
- •Безазотистые компоненты мочи.
- •Характеристика патологических компонентов мочи.
- •Задание для самостаятельной работы:
- •Тестовые задания для самоконтроля:
- •Вопросы к коллоквиуму по теме «Биохимия мочи»
- •Список литературы:
Вопросы к коллоквиуму Перечень вопросов к коллоквиуму.
Перечислить эндокринные железы организма. Какие гормоны они продуцируют?
Изобразить в виде схемы взаимосвязь нервной и эндокринной систем.
Дать классификацию гормонов по химической природе и привести примеры каждой группы.
Механизм действия гормонов, не проникающих в клетку.
Химическая природа вторичных посредников и их роль.
Роль гормонов гипоталамуса и гипофиза.
7. Влияние на обмен веществ тироксина, фдреналина, глюкагона и инсулина.
Обмен простых белков.
Белки - непременный компонент всех живых организмов - растительных, животных, бактериальных. Они играют важнейшую роль в клеточной архитектуре, в ферментном катализе, в регуляции метаболизма и в реакциях иммунитета.
6.1. Биологическая роль белков в организме, белки полноценные и неполноценные. Азотистый баланс организма.
Источником белка для человека является пища, потребности в белке зависят от возраста, физической нагрузки, состояния здоровья.
В среднем на 1 кг веса взрослый человек должен потреблять примерно 1 г белка. Белки пищи делятся на полноценные и неполноценные. Полноценные белки содержат в достаточном количестве все незаменимые аминокислоты. К незаменимым аминокислотам относятся: лиз, лей, иле, три, фен, мет, вал, тре, они не синтезируются в организме и должны поступать с пищей. К числу этих белков относятся белки куриного яйца, молока, печени, мышц. Другим критерием полноценности белка является его способность усваиваться организмом, т.е. расщепляться в желудочно-кишечном тракте до аминокислот. За эталон полноценности белка принят белок куриного яйца, который содержит все незаменимые аминокислоты, которые практически полностью всасываются на 95%. По полноценности к нему ближе белки молока, печени. Неполноценные белки содержатся в продуктах растительного происхождения, в них мало мет и лиз и всасываются они не полностью. Для оценки состояния белкового обмена у человека используется показатель, который называется азотистый баланс. Он учитывает соотношение между количеством введенного с белком азота и количеством выведенного из организма. Для взрослых здоровых людей характерно азотистое равновесие, т.е. количество введенного азота равно выведенному. В детском возрасте азотистый баланс должен быть положительным: детский организм требует больше азота для роста и развития, чем выводится. Положительный азотистый баланс наблюдается и у взрослых людей при выздоровлении после тяжелых болезней. Отрицательный азотистый баланс характерен для старческого возраста, а также для больных, страдающих тяжелыми хроническими заболеваниями, сопровождающимися распадом тканей - обширные ожоги, обморожения, лейкоз, метастазирование опухолей.
6.2. Переваривание белков в желудочно-кишечном тракте, общая характеристика
протеолитических ферментов. Роль соляной кислоты в переваривании белков.
Переваривание белков начинается в желудке. Важнейшим фактором переваривания белков является соляная кислота, входящая в состав желудочного сока.
Соляная кислота выполняет следующие функции:
1). Создаёт оптимальный рН для действия пепсина 1,5-2,0.
2). Активирует пепсин, который вырабатывается в эпителии слизистой оболочки
желудка в неактивной форме в виде пепсиногена, под влиянием HCL от него отщепляется ограниченный пептид, и фермент приобретает активность.
П епсиноген нсе Активный пепсин + Пептид-ингибитор
Активация фермента происходит в полости желудка, таким образом, исключается повреждающее действие пепсина на слизистую оболочку.
Механизм активации называется ограниченный протеолиз, он характерен и для других ферментов, переваривающих белки в желудочно-кишечном тракте.
3). Соляная кислота является денатурирующим агентом, под её влиянием разрушается 4,3 и 2 структура белка, полипептидная цепь развертывается, пептидные связи становятся доступными для действия ферментов, что облегчает переваривание белков.
4). Соляная кислота способствует всасыванию Fe.
5). Обладает высокой бактерицидностью, что делает содержимое желудка
практически стерильным.
Основным ферментом, переваривающим белки в желудке, является пепсин. Он относится к классу гидролаз, к подклассу пептидаз и расщепляет пептидные связи гидролитическим путем в белках животного и растительного происхождения.
Пепсин обладает так называемой групповой специфичностью, свойственной всем ферментам переваривающим белки, т.е. протеолитическим ферментам. Все они действуют на группу белков, расщепляя в них пептидные связи, однако, предъявляют определенные требования к аминокислотам, которые эти связи образовали. Например, пепсин расщепляет пептидные связи, образованные аминогруппой ароматических АМК и карбоксильной группой другой аминокислоты. Кроме того, он расщепляет связи между ала-ала, ала-сер.
Пепсин расщепляет внутренние пептидные связи в белке, поэтому продуктами переваривания являются полипептиды, высокого молекулярного веса.
Переваривание белков в тонком кишечнике.
Переваривание белков продолжается в тонком кишечнике, куда поступает панкреатический сок, содержащий ферменты, отвечающие за дальнейшее расщепление белка.
Поджелудочный сок имеет щелочной рН 7,8-8,4 и большой набор ферментов, катализирущих расщепление белков, липидов и углеводов. Ферменты вырабатываются в неактивном состоянии и выделяются в 12-перстную кишку в форме проферментов. В начале под действием энтерокиназы активируется трипсин. Активный трипсин активирует химотрипсиноген, проэластазу, прокарбокси-пептидазы А и В.
Трипсин расщепляет пептидные связи, образованые с участием карбоксильной группы лизина и аргинина.
Химотрипсин расщеплет пептидные связи, в образовании которых принимают участие карбоксильные группы ароматических аминокислот.
Эластаза гидролизует пептидные связи, образованные про, гли, ала, сер.
Карбоксипептидазы относятся к металлопротеинам, отщепляют от полипептида С-концевые аминокислоты. Карбоксипептидаза В отщепляет,
С-концевые лизин и аргинин.
Аминопептидазы содержатся в кишечном соке, отщепляют N-концевые аминокислоты.
Дипептидазы действуют на дипептиды, завершают процесс переваривания пептидов до аминокислот.
Всасывание аминокислот происходит в тонком кишечнике путем активного транспорта с участием специфических белков-переносчиков. Возможно также всасывание в небольшом количестве пептидов и негидролизованных белков путем пиноцитоза. Эти продукты внутриклеточно гидролизуются протеиназами лизосом.