Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Курский государственный медицинский университет

Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Курский государственный медицинский университет
Федерального агентства по здравоохранению
и социальному развитию»
Фармацевтический факультет
Кафедра биологической химии
Л.П. Чалая, А.И. Конопля
Методическое пособие
по выполнению контрольных работ
для студентов III курса фармацевтического факультета
заочного отделения по биологической химии
Курск – 2005
УДК 577.1(071)
ББК 28.072.я73
М 54
Печатается по решению
редакционно-издательского
совета ГОУ ВПО КГМУ
Росздрава
Чалая Л.П., Конопля А.И. Методическое пособие по выполнению контрольных работ для студентов III курса фармацевтического факультета заочного отделения по биологической химии / Под ред. д.м.н., проф., заслуженного
деятеля науки РФ Л.Г. Прокопенко. – Курск: КГМУ, 2005 – 40 с.
Учебно-методическое пособие содержит общие методические указания,
распределение количества часов, выделяемое на изучение биохимии, программу, требования к оформлению контрольных работ, критерии оценки и перечня
контрольных заданий для контрольных работ № 1 и № 2. Данное пособие позволит студентам заочного отделения углубленно изучить материал, выделить
основное и систематизировать теоретические знания.
Рецензенты:
д.б.н., профессор, зав. каф. фармацевтической химии Л.Е. Сипливая
д.б.н., профессор, зав. каф. биоорганической химии Г.А. Чалый
ISBN 5-7487-0950-3
 Коллектив авторов, КГМУ, 2005
2
ББК 28.072.я73
ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
Биологическая химия - наука о структуре химических веществ, входящих в
состав живой материи, об их превращении и физико-химических процессах,
лежащих в основе жизнедеятельности. Особенность биохимии вытекает из ее
названия, которое указывает на химическую сущность этой науки, а также на
значимость для нее биологических исследований химических процессов. Биохимия является базовой, фундаментальной дисциплиной для фармакологии,
фармакотерапии, фармакогнозии, фармацевтической химии и других профильных дисциплин.
Целью изучения биохимии как учебной дисциплины является научить студента (провизора) применять при изучении последующих дисциплин и при
профессиональной деятельности сведения о химическом составе молекулярных
процессов жизнедеятельности организма человека как для характеристики нормы, так и патологии; понимать механизмы биотрансформации лекарств, их действие на обменные процессы.
Последовательность изучения курса биологической химии:
• Теоретические основы курса изучаются студентами самостоятельно согласно программе и рекомендуемой литературе.
• По курсу биохимии студентами выполняются 2 контрольные работы.
• После выполнения контрольных работ по предмету студенты закрепляют
свои знания на лекциях и лабораторно-практических занятиях во время сессии.
• Завершение изучения курса биологической химии - сдача экзамена.
В соответствии с утвержденным учебным планом для заочного отделения
фармацевтического факультета на преподавание биохимии выделяется следующее количество часов:
№№
Виды учебной работы
1
2
3
4
Лекции
Лабораторные занятия
Самостоятельная работа
Контрольные работы
Всего
Итоговый контроль
1
2
2
2
Количество часов
В том числе по курсам
3
4
5
18
20
197
2
235
экзамен
Всего
20
20
197
2
237
3
СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
ВВЕДЕНИЕ
Предмет и задачи биологической химии. Место биохимии среди других
биологических наук.
Отличительные особенности живых организмов. Структурная организация
и функциональность биологических макромолекул; обмен веществ и энергии,
способность к извлечению и трансформации энергии окружающей среды; самовоспроизведение как квинтэссенция живого состояния. Классификация организмов по источникам углерода и энергии. Уровни структурной организации
живого. Биохимическое единство всех форм жизни. Основные этапы развития
биохимии. Главные направления современной биохимии. Методические подходы и уровни биохимических исследований.
Прикладные разделы биохимии. Связь биохимии с фармацией, её роль в
подготовке провизоров.
БЕЛКИ: СТРУКТУРА И БИОЛОГИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ
Белки как важнейший компонент живых организмов. Содержание и распространение белков в клетках и тканях организма. Элементарный химический
состав, молекулярная масса белков.
Аминокислоты - структурные мономеры белков. Общие свойства природных (протеиногенных) аминокислот.
Уровни структурной организации белков. Первичная структура белков.
Значение аминокислотной последовательности для биологической функции
белка, последующих уровней её структурной организации. Понятие о молекулярной патологии. Вторичная структура белка, её основные типы: α-спираль,
β-структура. Водородные связи, механизм их образования в процессе формирования вторичной структуры белков. Третичная структура белка, типы связей, её
стабилизирующие, биологическая функция белка. Активный центр белков и его
специфическое взаимодействие с лигандом как основа биологических функций
всех белков. Комплементарность взаимодействующих молекул как основа специфичности при связывании белка с лигандом. Обратимость связывания. Концепция "расплавленной" глобулы. Глобулярные и фибриллярные белки. Понятие о сверхвторичной и доменной структурах. Четвертичная структура, кооперативность функционирования протомеров. Связи, стабилизирующие четвертичную структуру белка.
Физико-химические свойства белков. Амфотерность, денатурация и ренатурация белков, коллоидно-осмотические свойства. Методы выделения индивидуальных белков: фракционирование солями и органическими растворителями, ионообменная хроматография, электрофорез, гель-фильтрация, аффинная
хроматография. Кристаллизация белков.
Биологическая функция белков. Полифункциональность белков. Примеры белков, выполняющих разные функции. Связь между структурой и функци-
4
ей. Изменение белкового состава органов. Изменение белкового состава при
онтогенезе и болезнях.
Классификация белков. Простые и сложные белки (белок-небелковые
комплексы). Основные представители и функции простых белков. Классификация белков по их биологическим функциям: ферменты, белки рецепторы,
транспортные белки, антитела, белковые гормоны, сократительные белки,
структурные белки и т.д. Классификация белков на семейства (сериновые протеазы, иммуноглобулины). Новые классы белков: шапероны и прионы.
Основные группы сложных белков: гликопротеины, нуклеопротеины, липопротеины, фосфопротеины, металлопротеины, гемопротеины. Структура их
простетических небелковых групп. Гемоглобин и миоглобин, их биологические
функции. Аминокислоты, пептиды и белки как фармакопрепараты.
ФЕРМЕНТЫ
История становления и развития энзимологии.
Структурная организация и свойства ферментов. Сходство и различие
ферментативного и неферментного катализа. Специфичность действия ферментов. Классификация и номенклатура ферментов. Кофакторы ферментов: ионы
металлов и коферменты. Ингибиторы ферментов: обратимые и необратимые,
конкурентные. Механизм конкурентного, неконкурентного и бесконкурентного
ингибирования ферментов. Лекарственные вещества - ингибиторы ферментов.
Ферментативная кинетика. Зависимость скорости реакции от количества
фермента и субстрата, температуры, рН. Уравнение скорости ферментативной
реакции, константа Михаэлиса (Км), ее определение.
Механизм действия ферментов. Значение образования ферментсубстратных комплексов в механизме ферментативного катализа. Стадии ферментативного катализа: сближение и ориентация; напряжение и деформация
(индуцированное соответствие); общий кислотно-основной катализ; ковалентный катализ.
Регуляция биокатализа. Генетический и эпигенетический пути. Основные пути регуляции активности ферментов. Аллостерические ферменты, механизм их регуляторного действия; химическая ковалентная обратимая модификация ферментов (фосфорилирование - дефосфорилирование); компартментализация ферментов; ограниченный протеолиз; ассоциация-диссоциация ферментов; изоферменты и множественные молекулярные формы ферментов.
Использование ферментов в медицине и фармации. Применение как
аналитических реагентов при лабораторной диагностике (определение глюкозы, этанола, мочевой кислоты и др.), иммобилизованные ферменты. Изменение
активности ферментов при болезни (энзимопатология). Наследственные энзимопатии. Определение активности ферментов в плазме крови с целью диагностики (энзимодиагностика). Ферменты как лекарственные препараты (энзимотерапия).
5
ВВЕДЕНИЕ В ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ
Понятие о метаболизме и его функциях. Катаболические, анаболические и
амфиболические пути в обмене веществ, их значение и взаимосвязь. Энергетические циклы в живой природе. Методы изучения обмена веществ.
Введение в энергетику биохимических реакций. Обратимые и необратимые, экзергонические и эндергонические реакции. Понятие о высокоэнергетических и низкоэнергетических биологических соединениях. АТФ как важнейший аккумулятор и источник энергии. Роль АТФ в метаболизме и функции
клетки. Лекарственные препараты-доноры метаболической энергии (амфибион,
МАП, рибоксин и др.), их применение в медицине.
БИОЭНЕРГЕТИКА
Биологическое окисление и окислительное фосфорилирование. Биологическое окисление, его характеристика и роль как основного энергопроизводящего пути гетеротрофных организмов. История развития учения о биологическом окислении. Современная теория биологического окисления. Структура
митохондрий. Механизм окисления субстратов ферментами митохондрий.
Структурная организация ферментов дыхательной цепи во внутренней мембране митохондрий. Величина редокс - потенциалов переносчиков электронов и
каскадные изменения свободной энергии при переносе электронов по дыхательной цепи. Окислительное фосфорилирование, коэффициент Р/0. Механизм
сопряжения окисления и фосфорилирования. Гипотезы сопряжения: химическая, конформационная, хемиосмотическая. Характеристика хемиосмотической
или протондвижущей гипотезы окислительного фосфорилирования. Дыхательный контроль как основной механизм регуляции сопряжения окисления и фосфорилирования. Разобщение окисления и фосфорилирования. Лекарственные
вещества как разобщающие агенты.
Микросомальное окисление и биологические функции. Роль кислорода
в этом процессе. Токсичность кислорода. Детоксикация супероксид-анионрадикала и перекиси водорода, функции супероксиддисмутазы, каталазы и пероксидазы. Роль радикальных форм кислорода в регуляции перекисного окисления ненасыщенных липидов в биомембранах. Цепная реакция перекисного
окисления липидов и её значение в физиологии и патологии клетки. Регуляторы
перекисного окисления липидов - перооксиданты и антиоксиданты. Антиоксиданты как лекарственные препараты.
Субстратное фосфорилирование. Понятие о субстратном фосфорилировании, его механизме, роль в биоэнергетике аэробных и анаэробных организмов.
Фотосинтетическое фосфорилирование. Виды фотосинтезирующих организмов. Фотосинтез и характеристика фотосинтезирующих структур. Стадии
фотосинтеза. Реакция и механизм световой стадии фотосинтеза: фотовосстановление, фотоокисление, фотофосфорилирование. Фотосистемы 1 и 2, их составные компоненты и функция. Электрон-транспортные цепи, образование
протонного потенциала и механизм фотофосфорилирования.
Общая характеристика реакций темновой стадии фотосинтеза. Синтез углеводов из СО2 в цикле Кальвина.
6
ФУНКЦИИ И ОБМЕН УГЛЕВОДОВ
Основные углеводы, входящие в состав животных и растительных организмов, их строение, свойства, классификация. Биологические функции углеводов. Основные углеводы пищи, их переваривание в желудочно-кишечном
тракте. Моносахариды - конечные продукты переваривания олиго- и полисахаридов, механизм их транспорта через клеточные мембраны. Пути превращения
углеводов в тканях организма. Ключевая роль глюкозо-6-фосфата в метаболизме углеводов. Практическое применение углеводов.
Основные пути катаболизма глюкозы. Гликолиз - центральный путь катаболизма глюкозы, его механизм, энергетический баланс, биологические
функции и регуляция. Стадии гликолиза. Анаэробный и аэробный гликолиз.
Аэробное окисление глюкозы как основной путь катаболизма глюкозы у аэробных организмов. Последовательность этапов этого процесса. Переключение
анаэробного пути распада углеводов на аэробный. Аэробный гликолиз как первый, специфический для глюкозы этап окисления глюкозы в аэробных условиях до образования пирувата.
Окисление пирувата и цикл лимонной кислоты как общие пути катаболизма углеводов, липидов, аминокислот. Механизм окислительного декарбоксилирования пирувата полиферментным пируватдегидрогеназным комплексом. Структура этого комплекса, основные стадии превращения пирувата в ацетил-КоА. Цикл лимонной кислоты: последовательность реакций, характеристика ферментов, его роль как генератора водорода для дыхательной цепи ферментов митохондрий. Аллостерические механизмы регуляции цикла лимонной кислоты. Анаболические функции этого процесса.
Пентозофосфатный путь. Окислительный и неокислительный этапы этого пути, последовательность реакций, характеристика ферментов. Взаимосвязь
пентозофосфатного пути с гликолизом, его биологические функции, распространение в организме.
Анаболизм углеводов. Биосинтез глюкозы (глюконеогенез) из аминокислот, глицерина и молочной кислоты. Обходные реакции необратимых стадий
гликолиза. Биологическая роль и регуляция глюконеогенеза. Взаимосвязь гликолиза в мышцах и глюконеогенеза в печени (цикл Кори).
Обмен гликогена. Структура и свойства гликогена, роль как резервного
полисахарида. Распад гликогена - гликогенолиз, его связь с гликолизом. Синтез
гликогена. Взаимоотношения между ферментами синтеза и распада гликогена,
механизм их регуляции. Роль адреналина и глюкагона в регуляции резервирования и мобилизации гликогена. Гликогенозы и агликогенозы. Роль различных
путей обмена углеводов в регуляции уровня глюкозы в крови.
ФУНКЦИИ И ОБМЕН ЛИПИДОВ
Важнейшие липиды животного и растительного происхождения, их структура, свойства, биологическая роль. Эссенциальные жирные кислоты как предшественники синтеза эйкозаноидов. Незаменимые факторы питания липидной
природы. Резервные липиды, липиды мембран, транспортные липопротеины
крови.
7
Катаболизм липидов. Переваривание липидов в желудочно-кишечном
тракте. Желчные кислоты, их структура и биологическая роль в переваривании
липидов. Панкреатическая и кишечная липаза, специфичность действия,
рН-оптимум, активация. Нарушение переваривания и всасывания. Ресинтез липидов в кишечной стенке, транспорт ресинтезированных липидов, образование
хиломикронов и липопротеинов очень низкой плотности (ЛОНП). Липопротеинлипаза, её роль.
Внутриклеточный метаболизм липидов. Тканевой липолиз, окисление глицерина и жирных кислот. Энергетика и регуляция β-окисление жирных кислот,
локализация этого процесса в матриксе митохондрий. Транспорт ацильной
группы в митохондрии, окисление ненасыщенных жирных кислот. Биосинтез и
использование кетоновых тел в качестве источников энергии. Катаболизм фосфолипидов.
Анаболизм липидов. Биосинтез жирных кислот. Роль малонил-КоА. Последовательность реакций синтеза жирных кислот при участии мультиферментного комплекса синтетаз жирных кислот, регуляция этого процесса. Пальмитиновая кислота как основной продукт действия этого комплекса. Представление о путях образования продуктов с более длинной углеродной цепью, ненасыщенных жирных кислот.
Биосинтез ацилглицеринов и глицерофосфолипидов. Фосфатидная кислота
как общий предшественник в синтезе этих групп липидов. Регуляция обмена
липидов. Физиологическая роль резервирования и мобилизации жиров в жировой ткани. Гормональная регуляция активности липазы. Нарушение этих процессов при ожирении. Липотропные факторы как лекарственные средства.
Обмен стероидов. Холестерин, его структура, роль как предшественника
других биологически важных стероидов. Биосинтез холестерина. Ацетил-КоА
как структурный предшественник холестерина. Включение холестерина в печени в ЛОНП, транспорт кровью. Превращение холестерина в желчные кислоты,
их выведение из организма.
Гиперхолестеринемия, её причины. Биохимия атеросклероза, его лечение.
Механизм возникновения желчно-каменной болезни (холестериновые камни).
Применение хенодезоксихолевой кислоты для лечения желчно-каменной болезни.
БИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕМБРАНЫ
Мембраны как сложная высокоорганизованная двумерная система, состоящая главным образом из липидов и белков (липопротеиновый комплекс).
Строение, свойства, функции мембранных липидов. Основные принципы организации мембранных липидных структур. Белки мембран, их классификация по
расположению в мембране и функциям. Молекулярная организация биологических мембран. Свойства мембран - асимметрия, замкнутость, динамичность,
избирательная проницаемость. Основные функции мембран. Биогенез мембран.
Трансмембранный перенос веществ. Простая и облегченная диффузия. Активный транспорт. Эндо- и экзоцитоз. Липосомы как модельная система биомембран, их применение в фармации и медицине.
8
ОБМЕН БЕЛКОВ И АМИНОКИСЛОТ
Ферментативный гидролиз белков в желудочно-кишечном тракте. Характеристика основных протеолитических ферментов. Проферменты протеиназ и
механизм их активации; субстратная специфичность протеиназ; экзо- и эндопептидазы. Аминокислоты - конечные продукты переваривания белков, механизм их транспорта через мембраны. Фонд свободных аминокислот, источники
его образования и использования в клетках. Роль тканевых протеиназ в обмене
белков и аминокислот.
Катаболизм аминокислот. Общие пути катаболизма аминокислот (по
α-амино- и α-карбоксильной гриппам), специфические превращения по радикалу.
Дезаминирование аминокислот, его типы. Окислительное дезаминирование, его роль, оксидазы L- и D-аминокислот, глутаматдегидрогеназа.
Трансамирование: аминотрансфераза, роль фосфопиридоксаля (метаболически
активная форма витамина В6). Химизм реакций и биологическая роль трансаминирования. Непрямое дезаминирование аминокислот. Коллекторная функция
глутамата в метаболическом потоке азота аминокислот; глутамат - главный переносчик аминогрупп. Основные пути нейтрализации аммиака, образующегося
при катаболизме аминокислот: восстановительное аминирование а-кетоглутарата, синтез глутамина и аспарагина, образование солей аммония и мочевины. Биосинтез мочевины как основной путь нейтрализации аммиака, его химизм и регуляция. Глутамин как донор аминогруппы при синтезе ряда соединений.
Декарбоксилирование аминокислот. Образование биогенных аминов (гистамин, тирамин, триптамин, серотонин, γ-аминомаслянная кислота). Роль биогенных аминов в организме. Аминооксидазы, ингибиторы аминооксидаз как
фармакопрепараты. Роль гистамина в развитии аллергических реакций и воспаления. Антигистаминные препараты. Особенности катаболизма отдельных
аминокислот.
Трансметилирование. Метионин и S-аденозилметионин. Синтез креатина,
адреналина, фосфатидилхолинов; метилирование ДНК: представление о метилировании чужеродных, в том числе лекарственных соединений.
Тетрагидрофолиевая кислота, синтез и использование одноуглеродных
групп. Проявления недостаточности фолиевой кислоты. Механизм действия
сульфаниламидных препаратов.
Обмен фенилаланина и тирозина в разных тканях. Фенилкетонурия: биохимический дефект, проявления болезни, диагностика и лечение. Алкаптонурия. Альбинизм. Нарушение синтеза дофамина при паркинсонизме.
Гликогенные и кетогенные аминокислоты.
Заменимые аминокислоты. Основные пути биосинтеза заменимых аминокислот в организме человека.
Аминокислоты и их производные как лекарственные вещества.
9
НУКЛЕИНОВЫЕ КИСЛОТЫ: СТРОЕНИЕ И ФУНКЦИИ.
МАТРИЧНЫЙ БИОСИНТЕЗ НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ И БЕЛКОВ
История открытия и изучения строения, структуры нуклеиновых кислот.
Химия нуклеиновых кислот. Нуклеотиды - структурные мономеры полинуклеотидов, их строение. Нуклеозид-5-трифосфаты, циклические нуклеотиды, их функции. Строение и уровни организации нуклеиновых кислот. Первичная структура ДНК и РНК. Типы межнуклеотидных связей в полинуклеотидах,
их характеристика. Вторичная и третичная структуры нуклеиновых кислот.
Вторичная структура ДНК, ее характеристика. Типы связей, стабилизирующих
двойную спираль ДНК, комплементарность оснований. Третичная структура
ДНК. Структурная организация ДНК в хроматине. Вторичная и третичная
структуры РНК, ее функциональные виды (м-РНК, т-РНК, р-РНК). Физикохимические свойства нуклеиновых кислот.
Нуклеиновые кислоты, их роль в переносе генетической информации.
Хранение, воспроизведение и передача генетической информации. Роль ДНК в
этих процессах. Репликация, ее механизм и биологическое значение. Повреждение и репарация ДНК.
Биосинтез РНК (транскрипция). Механизм, биологическая роль, особенности процесса транскрипции в клетках прокариот и эукариот. Посттранскрипционная модификация пре-м-РНК. Рибозимы - новый тип биокатализаторов.
Биосинтез белка (трансляция). Общая последовательность стадий белкового синтеза. Необходимые компоненты трансляции. Биологический код и его
свойства. Роль т-РНК в синтезе белков. Образование аминоацил-т-РНК. Кодонантикодоновое взаимодействие. Роль м-РНК в биосинтезе белков. Строение и
функциональный цикл рибосом. Посттрансляционная модификация белков.
Регуляция биосинтеза белков. Особенности структуры и функционирования транскриптона (оперона) в клетках прокариот и эукариот. Нематричный
синтез пептидов, его значение. Лекарственные вещества как активаторы и ингибиторы синтеза нуклеиновых кислот и белка.
Молекулярные механизмы генетической изменчивости. Мутации, их
виды, частота, зависимость от условий среды. Лекарственные вещества как мутагены. Молекулярная патология. Понятие о ферментах и неферментных протеинопатиях. Принципы лечения и профилактики молекулярных болезней.
Генная инженерия. Методы, применение в медицине и фармации.
ОБМЕН НУКЛЕОТИДОВ
Катаболизм нуклеиновых кислот, пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов. Конечные продукты превращения азотистых оснований, нарушение
их обмена. Гиперурекимия и подагра, аллопуринол как конкурентный ингибитор ксантиноксидазы. Ксантинурия. Оротацидурия.
Анаболизм нуклеотидов. Биосинтез уридиновых кислот как общего предшественника всех пиримидиновых нуклеотидов. Биосинтез пуриновых нуклеотидов de novo; пути реутилизации аденина и гуанина в процессе биосинтеза
нуклеотидов, особенности биосинтеза дезоксирибонуклеотидов. Регуляция
процессов анаболизма нуклеотидов.
10
БИОХИМИЯ ВИТАМИНОВ
Основные признаки витаминов. Витамины и витаминоподобные вещества.
Обмен витаминов. Коферменты. Функции витаминов. Нарушения обмена и
функции витаминов. Принципы биохимической диагностики и нарушений обмена и функций витаминов. Понятие о витаминозависимых и витаминорезистентных формах нарушений витаминов. Принципы количественного определения витаминов. Витамин А. Природа, функции, использование в фармации и
медицине. Витамин D: биохимические функции, использование. Витамин Е:
биохимические функции, использование. Витамин К: химическая природа,
биологические свойства, использование. Лекарственные формы жирорастворимых витаминов. Гипервитаминоз жирорастворимых витаминов. Тиамин: активные формы, тиаминзависимые ферментные системы. Рибофлавин: активные формы, биологические функции. Никатинамид: биосинтез активные формы, биохимические функции. Пиридоксин: химическая природа, биологические
функции. Биотин: строение и участие в реакциях карбоксилирования. Фолиевая
кислота: всасывание и транспорт, активные формы, биологические функции.
Аскорбиновая кислота и рутин: взаимосвязь в регуляции биологических функций и признаки недостатка этих витаминов. Пантотеновая кислота: активная
форма, биологические функции. Взаимодействие витаминов в организме. Поливитаминные препараты, их значение. Способы применения витаминов и коферментов как лекарственных средств. Важнейшие препараты витаминов, их
строение, влияние на обмен веществ, медицинское применение.
РЕГУЛЯЦИЯ И ИНТЕГРАЦИЯ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ В ОРГАНИЗМЕ
Общие принципы и стратегия интеграции метаболизма. Основные метаболические пути. Ключевые метаболиты: пируват и ацетил-КоА, их роль во
взаимном превращении белков, липидов, углеводов.
Основные механизмы регуляции метаболизма живых систем. Иерархия регуляторных систем. Регуляция на молекулярном, клеточном уровнях, на
уровне макроорганизма. Гормональная регуляция как механизм межклеточной
и межорганной координации обмена веществ. Основные способы регуляции и
координации метаболических процессов путем изменения: активности ферментов (активация и ингибирование); концентрации ферментов в клетке (индукция
и репрессия синтеза, изменение скорости деградации фермента); проницаемости клеточных мембран.
Гормоны. Классификация гормонов. Иерархия гормональной регуляции.
Гормоны гипоталамуса. Рилизингфакторы (либерины и статины), их регуляторные функции. Гипофиз, тропные гормоны гипофиза, их значение в регуляции функции периферических желёз. Нейрогормоны - окситоцин, вазопрессин,
их биологическое действие.
Молекулярные механизмы регуляции обмена веществ и функции белковопептидных и стероидных гормонов. Синтез и секреция гормонов. Механизмы
регуляции, обеспечиваемые отдельными гормонами или их группами.
Строение, биосинтез и регуляция секреции инсулина, глюкагона, адреналина. Молекулярный механизм действия и роль этих гормонов в регуляции об11
мена углеводов, липидов, аминокислот. Патогенез сахарного диабета. Препараты инсулина, их получение. Генно-инженерный метод синтеза инсулина.
Регуляция водно-солевого обмена. Строение и функции альдостерона и вазопрессина. Система ренин-ангиотензин-альдостерон. Биохимические механизмы возникновения почечной гипертонии, отеков, дегидратации.
Роль гормонов в регуляции обмена кальция и фосфатов (паратгормон,
кальцитонин и кальцитриол). Строение, биосинтез и механизм действия кальцитриола. Причина и проявления рахита, гипо- и гиперпаратироидизма.
Гормоны коры надпочечников - глюкокортикостероиды и минераллокотикостероиды (кортизон, кортикостерон, альдостерон), строение, влияние на обмен веществ.
Гормоны половых желёз. Андрогены, эстрогены, их биологическая роль.
Анаболические стероиды как высокоэффективные фармакопрепараты. Тироксин. Строение и биосинтез. Нарушение обменных процессов при гипо- и гипертиреозе. Молекулярный механизм действия тироксина.
Важнейшие представители гормоноидов. Простагландины, их биологическая роль. Применение гормонов и их синтетических аналогов в медицине.
БИОХИМИЯ КРОВИ
Кровь - жидкая ткань. Особенности состава крови. Главные функции крови: дыхательная, транспортная, выделительная, регуляторная, защитная.
Гемоглобин. Биосинтез гема, локализация в организме, регуляция этого
процесса. Транспорт кислорода кровью, кооперативный механизм функционирования молекул гемоглобина. Вариации первичной структуры и свойства гемоглобина человека. Гемоглобинопатия. Транспорт диоксида углерода кровью.
Белки сыворотки крови, их функции. Гемостаз. Молекулярные механизмы
свертывания крови. Противосвертывающая система. Активаторы плазминогена
и протеолитические ферменты как тромболитические лекарственные средства.
Клиническое значение биохимического анализа крови.
ОСНОВЫ ИММУНОБИОХИМИИ
Иммунная система организма. Строение, классы иммуноглобулинов, их
специфические функции в иммунном ответе организма. Реакция антигенантитело. Происхождение разнообразия антител. Клонально-селекционная теория биосинтеза антител. Методы обнаружения и выделения индивидуальных
антител. Индукция синтеза антител. Наследственность и вторичные дефекты
иммунной системы. Понятие о ВИЧ-инфекции как примере вторичного иммунодефицита.
БИОХИМИЯ ПЕЧЕНИ
Роль печени в обмене веществ. Синтез белков плазмы крови и печени.
Обезвреживающая функция печени: реакции окисления, восстановления и
конъюгации.
Катаболизм гема, образование желчных пигментов (билирубина), его обезвреживание в печени. «Прямой» и «непрямой» билирубин. Нарушение обмена
12
билирубина. Диагностическое значение определения билирубина в крови и моче. Обезвреживание в печени продуктов гниения аминокислот, поступающих из
кишечника. Биохимические методы диагностики заболевания печени.
БИОХИМИЯ МЕЖКЛЕТОЧНОГО МАТРИКСА
И СОЕДИНИТЕЛЬНОЙ ТКАНИ
Коллаген: особенности аминокислотного состава, первичной и пространственной структуры. Роль аскорбиновой кислоты в гидроксилировании пролина
и лизина. Проявления недостаточности витамина С. Особенности биосинтеза и
созревания коллагена. Особенности строения и функций эластина. Гликозамингликаны и протеогликаны. Строение и функция. Роль глюкуроновой кислоты в организации межклеточного матрикса.
Адгезивные белки межклеточного матрикса: фибронектин и ламинин, их
строение и функции. Роль этих белков в межклеточных взаимодействиях и развитии опухолей, структурная организация межклеточного матрикса. Изменения
соединительной ткани при старении. Роль коллагеназы при заживлении ран.
БИОХИМИЯ МЫШЦ
Особенности состава мышечной ткани. Важнейшие белки миофибрилл:
миозин, актин, тропомиозин, тропонин. Молекулярные механизмы мышечного
сокращения. Роль градиента одновалентных ионов и ионов кальция в регуляции
мышечного сокращения.
Саркоплазматические белки: миоглобин, его строение и функции, экстрактивные вещества мышц. Особенности энергетического обмена в мышцах; роль
креатинфосфата. Биохимические изменения при дистрофиях и денервации
мышц.
БИОХИМИЯ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ
Особенности химического состава нервной ткани. Миелиновые мембраны:
особенности состава и структуры. Энергетический обмен нервной ткани. Обмен
пирувата и полиневриты.
Биохимия возникновения и проведения нервного импульса. Молекулярные
механизмы синаптической передачи. Медиаторы: ацетилхолин, катехоламины,
серотонин, γ-аминомаслянная кислота, глютаминовая кислота, глицин, гистамин. Нарушения обмена биогенных аминов при психических заболеваниях.
Предшественники катехоламина и ингибиторы моноаминооксидазы в печени
при депрессивных состояниях. Молекулярные механизмы памяти. Белки - «молекулы памяти». Физиологические пептиды мозга.
ФАРМАЦЕВТИЧЕСКАЯ БИОХИМИЯ
Биохимия и фармация. Биохимические методы стандартизации контроля
качества лекарств - биорегуляторов (гормонов, ферментов и др.). Основные
принципы разработки и конструирования систем для биотестирования гормонов.
13
Применение ферментов в медицине и фармацевтической промышленности. Ферментативный анализ биологических субстратов.
Ферменты как аналитические реагенты. Преимущества иммобилизованных
ферментов.
Биохимические основы генно-инженерной технологии, её применение для
синтеза инсулина, интерферонов и других лекарственных веществ.
Биохимические аспекты повышения биодоступности лекарственных препаратов. Липосомы как носители лекарств.
Биотрансформация лекарственных веществ в организме. Основные закономерности метаболизма биогенных и синтетических лекарственных средств.
Локализация метаболических превращений лекарств в организме. Структурная
организация и функциональная роль эндоплазматического ретикулума печени в
биотрансформации лекарств. Основные типы реакций первой фазы метаболизма ксенобиотиков. Характеристика реакций конъюгации.
Биохимические основы индивидуальной вариабельности метаболизма лекарств. Иммунитет как функция химического гомеостаза. Методы исследования биотрансформации лекарств в организме.
14
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ОСНОВНАЯ ЛИТЕРАТУРА
1. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. - М.: Медицина,
1990, 1998.
2. Николаев А.Я. Биологическая химия. - М.: Высшая школа, 1989.
3. Строев Е.А. Биологическая химия. - М.: Высшая школа, 1986.
4. Задания для аудиторного и внеаудиторного изучения биологической химии студентами заочного отделения фармацевтического факультета. – Курск:
КГМУ, 2003.
5. Строев Е.А., Макарова В.Г. Практикум по биологической химии для
студентов фармацевтических вузов и факультетов. - М.: Высшая школа, 1986.
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА
1. Северин Е.С. Биохимия. – М.: ГЭОТАР-МЕД, 2003.
2. Северин Е.С., Николаев А.Я. Биохимия. Краткий курс с упражнениями и
задачами. – М.: ГЭОТАР-МЕД, 2001.
3. Ленинджер А. Биохимия. 3 т. - М.: Мир, 1985.
4. Страйер А. Основы биохимии. 3 т. - М.: Мир, 1986.
5. Спирин А.С. Молекулярная биология. Структура и биосинтез нуклеиновых кислот. – М.: Высшая школа, 1990.
6. Розен В.Б. Основы эндокринологии. - М.: Высшая школа, 1994.
7. Лакин К. М., Крылов Ю.Ф. Биотрансформация лекарственных веществ. М.: Медицина, 1981.
8. Скулачев В.П. Биоэнергетика. Мембранные преобразования энергии. М.: Высшая школа, 1989.
9. Биохимическая фармакология / Под редакцией П.В. Сергеева. - М.: Высшая школа, 1982.
10. Комов В.П., Фирсова В.И. Фармацевтическая биохимия: Учебное пособие. – СПб.: СПХФИ, 1993.
11. Парк Д.В. Биохимия чужеродных соединений. - М.: Медицина, 1973.
12. Бохински Р. Современные воззрения в биохимии. - М.: Мир, 1987.
13. Василенко Ю.К. Биологическая химия. - М.: Высшая школа, 1978.
15
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
В результате изучения биохимии студент должен знать:
Предмет и задачи биохимии.
Значение биохимии для фармации.
Значение биохимии для практической работы провизора.
Основные этапы развития биохимической науки.
Роль отечественных учёных в создании и развитии этой науки.
Основы структурной организации и функционирования основных биомакромолекул клетки, субклеточных органелл.
Магистральные пути метаболизма белков, аминокислот, нуклеиновых кислот, углеводов, липидов в организме человека.
Сведения о молекулярных механизмах наследственных и ряда других заболеваний.
Принципы биохимического анализа, биохимической диагностики заболеваний.
Применение методов биохимии в производстве и анализе лекарств в организме.
Теоретические основы путей ферментативного превращения лекарств в организме.
В результате изучения студент должен уметь:
Самостоятельно работать с учебной и справочной литературой.
При выполнении биохимических исследований работать с приборами: фотоэлектроколориметром, спектрофотометром, рН-метром, аппаратом для электрофореза и др.
Определять содержание некоторых компонентов белкового, углеводного и
липидного обменов в крови и биологических жидкостях (мочевина, мочевая
кислота, билирубин, глюкоза, общие липиды, фосфолипиды, холестерин и др.).
Определять количество белковых фракций в плазме крови.
Правильно оценивать информативность различных биохимических определений для анализа крови и мочи при некоторых патологических состояниях
(сахарный диабет, патология печени, почек, сердца).
Определять по содержанию продуктов метаболизма ксенобиотиков в биологических жидкостях превращение данного лекарственного вещества в организме.
-
16
Требования к оформлению контрольных работ:
каждый студент изучает персональный вариант контрольного задания, которое включает 5 вопросов и задачу;
работа выполняется в отдельной тетради с полями;
титульный лист оформляется по форме (см. приложение);
работа должны быть написана четко, аккуратно, на одной стороне листа;
обязательно приводятся номер, текст вопроса и задания;
не допускается вольное сокращение слов;
-
каждый ответ, раздел, новая мысль выделяются отдельным абзацем начиная
с красной строки;
в конце работы приводится список используемой литературы;
дата отправки и подпись студента.
Примечание:
1. Выполненные работы представляются на кафедру: 1–я - 30 апреля; 2-я - к
30 ноября текущего учебного года.
2. При повторном выполнении или исправлении контрольной работы, на титульном листе должна быть пометка “Работа выполняется повторно” или “Исправления и дополнения к контрольной работе”.
3. Выполненная работа оценивается, исходя из разработанных на кафедре критериев. Ответ оценивается на “отлично”, при условии полного исчерпывающего ответа на все вопросы контрольной работы. Ответ оценивается на “хорошо”, если студент,
ответив на все вопросы, описал материал недостаточно полно, не привел примеры.
Ответ оценивается на “удовлетворительно”, если студент не смог ответить на какойлибо вопрос работы или показал поверхностные знания. Ответ оценивается на “неудовлетворительно”, если студент не смог ответить на два и более вопросов работы
или ответы неправильные.
4. Определение варианта контрольной работы.
Вариант контрольной работы определяется по таблицам № 1 и № 2, в зависимости от двух последних цифр номера зачетной книжки (студенческого билета). В таблице по вертикали согласно предпоследней цифре номера зачетной книжки (студенческого билета) Вы определяете номер клетки, в которой находится задание. По горизонтали Вы находите цифру, соответствующую последней цифре номера зачетной
книжки (студенческого билета). Пересечение горизонтальной и вертикальной линий
определяет столбец с номерами заданий Вашего варианта. Например, номер зачетной
книжки 065. Последние две цифры определяют номер контрольной работы. По вертикали Вы находите цифру 6, а по горизонтали цифру 5. Пересечение этих цифр дает
следующие вопросы контрольной работы № 1, 15, 38, 41, 62, 74, 78.
17
Таблица 1
Варианты контрольной работы № 1
Вариант
Первая
цифра
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
18
0
1
2
3
1, 50
26
51,75
76
11,40
36
61,65
85
21,30
45
71,55
81
6,31
45
70,63
76
16,41
35
60,62
81
10,32
47
65,67
76
20,36
43
55,66
81
5,46
33
55,75
76
15,27
29
70,56
82
25,37
39
60,75
79
2, 49
27
52,74
77
12,39
37
62,63
84
22,29
46
72,54
82
7,32
44
69,64
77
17,42
34
59,61
82
9,33
48
64,67
77
19,37
42
54,63
82
4,47
32
54,74
77
14,28
30
69,57
83
24,38
40
59,74
78
3,48
28
53,73
78
13,38
36
63,64
83
23,28
47
73,53
83
8,33
43
68,83
78
18,43
33
58,60
83
8,34
49
63,67
78
18,38
41
53,64
83
3,46
31
53,73
78
13,29
31
68,58
84
23,39
41
58,73
77
4,47
29
54,72
79
14,37
39
64,62
82
24,27
48
74,52
84
9,34
42
67,62
79
19,44
32
57,59
84
7,35
50
62,72
79
17,39
40
52,60
84
2,45
30
52,72
79
12,30
32
67,59
85
22,40
42
57,72
76
Вторая цифра
4
5
5,46
30
55,71
80
15,36
38
65,61
81
25,26
49
75,51
85
10,35
41
66,61
80
20,45
31
56,58
85
6,26
49
61,71
80
16,40
39
75,61
85
1,46
29
51,71
80
11,31
33
66,60
76
21,41
43
56,71
80
6,45
31
56,70
81
16,35
40
66,60
76
1,26
50
75,55
76
11,36
40
65,60
81
21,46
30
55,57
86
5,27
48
60,70
81
15,41
38
74,62
78
25,47
28
75,70
81
10,32
34
65,61
77
20,42
44
55,70
81
6
7
8
9
7,44
32
57,69
82
17,34
41
67,59
77
2,27
49
74,54
77
12,37
39
64,59
82
22,47
29
54,56
76
4,28
47
59,69
82
14,42
67
73,63
79
24,48
27
74,69
85
9,33
35
64,62
78
19,43
45
54,69
82
8,43
33
58,68
83
18,33
42
68,58
78
3,28
48
73,53
78
13,38
37
63,58
83
23,48
28
53,55
77
3,29
46
58,67
83
13,43
36
72,61
78
23,49
26
73,68
84
8,34
36
63,64
79
18,44
46
53,68
83
9,42
34
59,67
84
19,32
48
69,57
79
4,29
47
72,52
79
14,39
38
62,57
84
24,49
27
52,54
78
2,30
45
57,68
84
12,44
35
71,62
79
22,50
27
72,67
83
7,35
37
62,63
80
17,45
47
52,67
84
10,41
35
60,66
85
20,31
44
70,56
80
5,30
46
71,51
80
15,40
36
61,56
85
25,50
26
51,53
79
1,31
44
56,65
85
11,45
34
70,68
80
21,26
28
71,66
82
6,36
38
61,65
81
16,46
48
51,66
85
Контрольная работа № 1
1. Характеристика ферментов как биологических катализаторов. Назовите признаки ферментов, отличающие их от небиологических катализаторов.
2. Химическая природа ферментов (молекулярная масса, химический состав,
апофермент, кофермент, простетическая группа, холофермент).
3. Активные центры ферментов (субстратный, каталитический, аллостерический, функциональные группы активных центров).
4. Множественные формы ферментов. Изоферменты (состав, физикохимические свойства, каталитическая активность). Лактатдегидрогеназа, какие изоферменты она образует, как построена каждая изоформа.
5. Классификация ферментов (характеристика классов, примеры химических
реакций, катализируемых ферментами каждого класса).
6. Перечислите факторы, влияющие на активность ферментов. Влияние температуры на активность ферментов.
7. Влияние концентрации субстратов на активность ферментативных процессов (уравнение Михаэлиса – Ментен и его анализ, физический смысл и физиологическое значение константы Михаэлиса).
8. Влияние РН среды на активность ферментов. Нарисуйте график, объясните
механизмы.
9. Специфичность ферментов (индивидуальная, относительная, стереохимическая). Определение, примеры.
10. Константа Михаэлиса, физический смысл, физиологическое значение. Определение константы Михаэлиса и максимальной скорости графическим
методом Лайнуивера-Бэрка.
11. Механизм действия ферментов. Назовите гипотезы, объясняющие механизм действия ферментов, в чем их сущность.
12. Влияние концентрации фермента на скорость реакции. Нарисуйте график
этой зависимости.
13. Какие вещества называются ингибиторами ферментов. Назовите вид ингибирования, при котором константа Михаэлиса не изменяется, а максимальная скорость уменьшается.
14. Конкурентное ингибирование. Нарисуйте графики Михаэлиса–Ментен и
Лайнуивера–Бэрка для конкурентного ингибирования. Лекарственные препараты как конкурентные ингибиторы.
15. Неконкурентное ингибирование. Нарисуйте графики Михаэлиса-Ментен и
Лайнуивера-Бэрка для неконкурентного ингибирования. Лекарственные
препараты как неконкурентные ингибиторы.
16. Регуляция активности ферментов (аллостерическая регуляция, ковалентная
модификация). Физиологическое значение регуляции активности ферментов.
17. Регуляция активности ферментов по принципу прямой положительной и
обратной отрицательной связи, нарисуйте в виде схемы.
18. Регуляторные ферменты (гомо-, гетеро- и гомогетеротропные ферменты,
особенности структуры, кинетика реакций, катализируемых регуляторными
ферментами).
19
19. Активация ферментов (активация ионами металлов, коферменты как активаторы ферментов, роль витаминов в образовании и функционировании коферментов).
20. Локализация и функционирование ферментов в клетке (компартментализация, кооперативный характер ферментативного катализа, ферментные ансамбли).
21. Дайте определение понятию “метаболизм”. Назовите основные фазы катаболизма и анаболизма (характеристика, где происходит, энергетический выход).
22. Понятие об анаболизме, катаболизме. Фазы. Отличия анаболизма от катаболизма.
23. Понятие о путях метаболизма (центральные, основные и побочные ключевые этапы, узловые метаболиты).
24. Катаболизм, фазы, конечные продукты, энергетический выход. Значение
третьей фазы катаболизма.
25. Метаболические блоки (причины, диагностика, последствия).
26. Переваривание и всасывание углеводов (переваривание в ротовой полости,
в кишечнике).
27. Фосфорилирование глюкозы (гексокиназа и глюкокиназа, превращение
глюкозо-6-фосфата).
28. Всасывание углеводов (скорость всасывания гексоз и пентоз, понятие об
облегченном и активном транспорте, транспортная система всасывания сахаров, поступление глюкозы в клетки).
29. Биохимия пищеварения углеводов. Нарушение переваривания углеводов.
30. Пути превращения пирувата (пируват, оксалоацетат, малат, аланин, химизм реакций, ферменты).
31. Анаэробный гликолиз (формулы, ферменты, энергетический выход, биологическое значение).
32. Аэробный гликолиз (общая характеристика, последовательность реакций,
ферменты, конечные продукты, глицерофосфатный челночный механизм,
энергетический выход, биологическое значение).
33. Пентозофосфатный путь окисления глюкозы (общая характеристика, последовательность реакций, ферменты, конечные продукты, биологическое
значение).
34. Цикл трикарбоновых кислот (последовательность реакций, ферменты,
энергетический выход, биологическое значение).
35. Обмен гликогена (гликогенез, гликогенолиз, локализация, ферменты, регуляция активности ферментов).
36. Аэробный гликолиз (последовательность реакций, ферменты, локализация
в клетке). Назовите стадии гликолиза. Сколько реакций входит в каждую
стадию. Энергетический выход каждой стадии.
37. Напишите реакцию превращения пирувата в ацетил-КоА. Назовите тип реакции, фермент, его коферменты, энергетический выход данной реакции.
38. Назовите этап и напишите уравнение реакции, где в цикле Кребса протекает субстратное фосфорилирование.
20
39. Синтез гликогена (органная локализация, ферменты, биологическое значение).
40. Назовите этапы и напишите уравнения реакций в цикле Кребса, где протекает окислительное фосфорилирование. Количество АТФ.
41. Глюкозо–лактатный, глюкозо–аланиновый циклы (схема), их физиологическое значение. Углеводы как лекарственные препараты.
42. Дайте определение процессу глюконеогенеза (органная локализация, ферменты, регуляция, биологическое значение глюконеогенеза).
43. Напишите схему синтеза глюкозы из лактата. Укажите ферменты, назовите
этапы, требующие затраты АТФ.
44. Напишите схему синтеза глюкозы из малата. Укажите ферменты. Назовите
этапы, требующие затраты АТФ.
45. Концентрация глюкозы в крови (гипер- и гипогликемии, причины их возникновения, последствия, гипогликемическая кома). Глюкозурия (причины
возникновения).
46. Субстратная регуляция гликолиза и цикла трикарбоновых кислот (глюкозо-6-фосфат, фруктозо-1,6-дифосфат, АМФ и ФН, АДФ – положительные
эффекторы; АТФ, цитрат, НАДН+, ацетил–КоА – отрицательные эффекторы
ферментов).
47. Укажите влияние инсулина на обмен углеводов (проницаемость клеточных
мембран для глюкозы, синтез ферментов гликолиза, цикла трикарбоновых
кислот, глюконеогенеза, пентозофосфатного пути).
48. Роль печени в обмене углеводов (фосфорилирование глюкозы, катализируемое гексокиназой и глюкокиназой, реакция катализируемая глюкозо-6фосфатазой).
49. Нарушение углеводного обмена при сахарном диабете (лабораторные признаки сахарного диабета, их связь с нарушениями обмена углеводов).
50. Составьте схему включения галактозы в процесс гликолиза (ферменты,
биоэнергетика).
51. Переваривание триглицеридов (переваривание в желудке, кишечнике,
эмульгирование, роль желчных кислот в переваривании триглицеридов).
52. Пищеварение жиров. Роль желчных кислот в переваривании и всасывании
липидов.
53. Окисление ненасыщенных и насыщенных жирных кислот с нечетным числом С-атомов, особенности, образование пропионил–КоА, его превращение
в сукцинил–КоА, реакции, ферменты, биологическое значение.
54. Окисление насыщенных жирных кислот (активация жирных кислот, перенос ацил–КоА из цитоплазмы в митохондрии, последовательность реакций,
ферменты, энергетический выход).
55. Биосинтез жирных кислот (перенос ацетил–КоА из митохондрий в цитоплазму, последовательность реакций, ферменты, энергозатраты, конечный
продукт).
56. Рассчитайте количество АТФ, образующееся при окислении стеариновой
кислоты до углекислого газа и воды.
21
57. Биосинтез триглицеридов (образование глицеролфосфата, фосфатидной
кислоты, образование триглицеридов).
58. Транспортные формы липидов (хиломикроны, липопротеиды очень низкой, низкой и высокой плотности, комплексы "альбумин – жирные кислоты").
59. Переваривание холестеридов. Всасывание продуктов переваривания.
60. Превращение холестерина в биологически активные соединения.
61. Холестерин крови (биосинтез, катаболизм, выведение из организма).
Транспортные формы холестерина. Проникновение холестерина в клетки.
62. Напишите схему синтеза холестерина (до мевалоновой кислоты, последовательность реакций, ферменты, укажите механизм регуляции синтеза холестерина).
63. Субстратная регуляция обмена холестерина (желчные кислоты как отрицательные эффекторы 3-окси-3-метилглутарил – КоА – редуктазы).
64. Нарушения обмена холестерина. Факторы риска развития атеросклероза,
биохимические показатели. Биохимические принципы профилактики и лечения атеросклероза.
65. Превращение холестерина в биологически активные соединения (стероидные гормоны, желчные кислоты, провитамин Д).
66. Фосфолипиды (особенности структуры, биосинтез, физиологическое значение).
67. Переваривание фосфолипидов. Всасывание продуктов переваривания.
68. Фосфолипиды (представители, основной и вспомогательный пути биосинтеза, роль фосфолипидов в построении клеточных мембран и транспортных
форм липидов крови).
69. Напишите биосинтез и использование кетоновых тел. Взаимосвязь печени
и мышц в обмене кетоновых тел. Причины усиления кетообразования при
голодании и сахарном диабете.
70. Субстратная регуляция окисления и биосинтеза жирных кислот в клетке.
Роль цитрата, АТФ и АМФ в регуляции обмена жирных кислот.
71. Гормональная регуляция обмена липидов (влияние адреналина, глюкагона,
соматотропного гормона, адренокортикотропного гормона, глюкокортикоидов).
72. Назовите и охарактеризуйте гормоны, участвующие в регуляции обмена
липидов.
73. Нарушение липидного обмена при сахарном диабете (истощение жировых
депо, гиперлипоацидемия и гиперхолестеринемия, гиперкетонемия).
74. Нарушение обмена липидов при ожирении (причины, последствия, биохимические основы профилактики).
75. Жировая инфильтрация печени (причины, механизмы возникновения, липотропные вещества как лекарственные препараты).
76. Сукцинатдегидрогеназа катализирует превращение НООС–СН2–СН2–
СООН + ФАД → НООС-СН=СН–СООН + ФАДН2. Малонат является конкурентным ингибитором сукцинатдегидрогеназы. Диметиловый эфир малоната не ингибирует фермент. Каков характер взаимодействия субстрата и
22
фермента? Напишите структурные формулы сукцината, малоната и диметилового эфира малоната. Какие участки молекулы сукцината и малоната
вступают во взаимодействие с субстратным центром сукцинатдегидрогеназы? За счет каких связей может осуществляться такое взаимодействие? Могут ли возникать такие связи между субстратным центром фермента и диметиловым эфиром малоната?
77. Вводно-солевой экстракт, полученный из гомогената сердца кролика,
окисляет малонат, мезотартрат и оксибутират. Окисление всех этих субстратов сопровождается восстановлением НАД+. Изучали окисление отдельных субстратов и их смесей под влиянием экстракта. При исследовании
окисления отдельных субстратов получили следующие данные: при окислении малоната Кm – 0,3 мМ, Vmax – 0,182 ед ОП/мин; при окислении мезотартрата Кm – 0,9 мМ, Vmax – 0,00182 ед ОП/мин; при окислении оксибутирата Кm – 3 мМ, Vmax – 0,0118 ед ОП/мин. Для исследования одновременного окисления двух субстратов готовили четыре смеси. Состав смесей,
а также скорость восстановления НАД+ (рассчитанная по уравнению Михаэлиса-Ментена и определенная в опыте) представлены в таблицы:
Малат, мМ
Мезотартрат, мМ
Оксибутират, мМ
V max, рассчитанная
V max, определенная
0,1
2,0
0,046
0,019
0,2
1,0
0,074
0,046
0,1
10,0
0,054
0,054
0,2
5,0
0,080
0,080
Сколько дегидрогеназ экстракта участвует в окислении субстратов? Сопоставьте полученные данные со структурой использованных субстратов и
сделайте вывод о специфичности действия ферментов экстракта. В каком
случае Vmax, окисленная НАД+, определенная в опыте, будет меньше
Vmax, рассчитанной по уравнению Михаэлиса-Ментена, – при конкуренции
двух субстратов за фермент или при отсутствии такой конкуренции?
78. Зависимость скорости реакции, катализируемой транскарбомоилазой, от
концентрации субстрата выражается кривой, имеющей сигмоидную форму.
После обработки фермента солями ртути каталитическая активность увеличивается примерно в 4 раза, а кривая зависимости V от (S) приобретает
форму гиперболы. Нарисуйте график, иллюстрирующий приведенные данные. Какие выводы о структуре и внутримолекулярных взаимодействиях
фермента можно сделать на основании этих данных? Для каких ферментов
характерна сигмоидная форма зависимости между V и (S)? Какой общий
принцип построения этих ферментов? Что означает превращение сигмоидной формы зависимости V от (S) в гиперболическую? Почему увеличивается активность фермента после обработки его солями ртути?
79. Коэффициент Р/О при окислении сукцината равен 2, а при окислении аскорбата – 1. На каких участках дыхательной цепи происходит сопряжение
процесса переноса электронов с фосфорилированием АДФ? Нарисуйте схему дыхательной цепи. Покажите на схеме величины окислительновосстановительных потенциалов компонентов дыхательной цепи. Каков
окислительно-восстановительный потенциал большинства субстратов,
23
окисляющихся в клетке? В какой точке вступают в дыхательную цепь электроны от большинства субстратов? Чему равен коэффициент Р/О для большинства субстратов? Каков окислительно-восстановительный потенциал
систем сукцинат (фумарат и аскорбат) дегидроаскорбат? В каких точках
вступают в дыхательную цепь электроны от сукцината и аскорбата?
80. В результате катаболизма глюкозы в клетках образовалось 5 молей мочевой кислоты и 27 молей углекислого газа. Рассчитайте: а) сколько молей
глюкозы подверглось гликолитическому распаду и сколько полному окислению; б) сколько молей АТФ при этом синтезировалось? Сколько молей
лактата образуется при гликолитическом расщеплении 1 моля глюкозы?
Сколько молей углекислого газа образуется при полном окислении 1 моля
глюкозы? Каков энергетический выход анаэробного гликолиза и полного
окисления глюкозы?
81. Может ли происходить глюконеогенез в клетках печени при дефиците в
них кислорода? Подтвердите свой ответ соответствующими расчетами. Какой процесс является источником энергии для клеток, функционирующих в
условиях недостаточного поступления кислорода? Сколько молей АТФ выделяется при этом на каждый моль расщепившегося субстрата? На каких
этапах превращения лактата в глюкозу затрачивается АТФ? Сколько молей
АТФ затрачивается при образовании 1 моля глюкозы из лактата?
82. Глюкоза, поступающая в миоциты, может быть использована для энергообеспечения мышечного сокращения непосредственно (гликолиз) или после
предварительного депонирования в форме гликогена (гликогенолиз). При
каком из этих путей использования глюкозы выход АТФ в расчете на 1 моль
глюкозы будет больше? Выгодно ли миоцитам депонировать глюкозу в
форме гликогена? Напишите процесс анаэробного гликолиза. Сколько молей АТФ выделяется при распаде 1 моля глюкозы до лактата? Напишите
процесс гликогенеза. Сколько молей АТФ будет израсходовано на включение 1 моля глюкозы в гликоген? Напишите процесс гликогенолиза. Сколько
молей АТФ выделяется при распаде 1 моля глюкозы до лактата? Сопоставьте выход АТФ при непосредственном распаде глюкозы до лактата и при ее
распаде после предварительного депонирования. Каково физиологическое
значение депонирования углеводов в мышцах?
83. Описано заболевание, при котором в печени откладывается большое количество гликогена. В печени таких больных отсутствует фермент глюкозо-6фосфатаза. Активность всех остальных ферментов гликолиза полностью сохраняется. Как изменится содержание глюкозы, пирувата, лактата и жирных
кислот в крови при этом заболевании? Как изменяется содержание глюкозы
в крови таких больных при парентеральном введении глюкагона или глюкозы? Объясните механизм наблюдающихся изменений. Какие гормональные
сдвиги возникают при изменении содержания глюкозы в крови, вызванном
отсутствием в печени глюкозо-6-фасфатазы? Как эти гормональные сдвиги
повлияют на процессы обмена глюкозы и жирных кислот? Почему пробы с
глюкагоном и сахарная нагрузка при отсутствии глюкозо-6-фосфатазы в гепатоцитах проводятся с большой осторожностью?
24
84. Описано заболевание, при котором в мышцах человека содержится мало
карнитина. Какие изменения могут быть обнаружены в мышцах больного
при гистохимическом исследовании? Какие клинические симптомы должны
иметь место при этом заболевании? Какую функцию выполняет карнитин в
клетках человека и животных? Как изменяется обмен жирных кислот и
триглицеридов при дефиците в клетках карнитина? Как при этом изменяется энергоснабжение клеток?
85. Можно ли ожидать повышение уровня жирных кислот и кетоновых тел
при длительной физической нагрузки? Обоснуйте свой ответ. Как изменяется содержание глюкозы в крови при физической нагрузке? Какие гормональные сдвиги происходят в результате изменения содержания глюкозы в
крови? Как эти сдвиги влияют на обмен липидов в жировой ткани? Как в
условиях длительной физической нагрузки изменяется обмен липидов в печени? Какие метаболиты липидного обмена легко поглощаются миоцитами?
25
Таблица 2
Варианты контрольной работы № 2
Вариант
Первая
цифра
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
26
0
1
2
3
1,10
21,35
55,75
11,20
31,45
65,84
20,12
27,48
74,82
10,1
23,40
64,75
8,10
33,38
65,84
18,13
29,46
56,75
7,2
25,36
71,81
19,12
30,49
68,75
10,2
26,37
66,76
12,4
22,49
58,84
2,11
22,36
56,76
12,9
32,46
66,83
19,13
28,47
73,80
9,4
24,39
63,84
6,9
34,37
68,75
16,14
30,48
55,76
8,5
26,35
73,82
16,14
29,46
67,77
1,12
25,83
65,84
11,9
21,44
61,83
3,12
23,37
57,77
13,8
33,47
67,82
18,14
29,46
72,83
8,2
25,41
62,81
4,8
21,36
70,82
14,20
31,45
57,77
9,6
27,34
74,84
15,7
28,47
64,76
2,13
24,36
67,79
13,8
34,46
62,80
4,13
24,38
58,78
14,7
34,48
68,81
17,15
30,45
71,84
7,3
26,42
61,82
2,7
22,35
73,83
12,19
32,44
58,78
10,1
28,33
72,80
13,6
27,45
62,78
3,14
23,54
68,78
14,7
33,48
63,76
Вторая цифра
4
5
5,14
25,39
59,79
15,6
21,49
69,80
16,17
31,54
70,79
6,5
27,43
60,83
1,6
23,54
74,79
10,18
33,43
59,79
6,10
29,32
70,81
11,4
26,44
60,79
4,20
22,35
69,79
20,6
32,47
64,77
6,15
26,40
60,80
16,5
22,50
70,79
15,16
32,53
69,81
5,4
28,44
59,80
3,5
24,53
72,78
13,17
34,42
60,80
1,9
30,54
69,82
12,3
25,43
59,82
5,19
21,53
70,84
19,1
31,45
60,81
6
7
8
9
7,16
27,41
61,81
17,4
23,51
71,78
14,18
33,52
68,80
4,6
29,45
58,79
5,4
25,52
71,77
15,16
21,41
61,81
2,7
31,53
66,83
14,2
24,42
58,81
6,18
34,52
73,80
18,2
30,51
59,82
8,17
28,42
62,82
18,3
24,52
72,77
13,19
34,51
67,78
3,7
30,46
57,78
7,3
26,51
69,76
17,15
22,39
62,82
3,8
32,52
65,84
17,1
23,41
57,80
7,17
33,51
74,79
17,3
29,49
55,81
9,18
29,43
63,83
19,2
25,53
73,76
12,20
21,50
66,77
2,8
31,42
56,76
9,2
27,50
67,84
20,12
23,38
63,83
4,1
33,51
63,82
18,15
22,40
56,83
8,16
32,52
72,76
16,5
28,48
56,78
10,19
30,44
64,84
20,1
26,54
74,75
11,10
22,49
65,76
1,9
32,48
55,77
11,1
28,47
66,83
19,11
24,37
64,84
5,11
34,50
61,80
20,13
21,39
56,79
9,15
31,51
71,78
15,11
27,36
57,77
Контрольная работа № 2
1. Переваривание белков в желудке и кишечнике, всасывание аминокислот.
Протеолитические ферменты, специфичность их действия, регуляция активности.
2. Азотистый баланс (азотистое равновесие, положительный и отрицательный
азотистый баланс).
3. Полноценные и неполноценные белки (условия полноценности белков, заменимые и незаменимые аминокислоты). Белковые резервы организма.
4. Пути превращения аминокислот в печени.
5. Гликогенные и кетогенные аминокислоты.
6. Дезаминирование аминокислот (типы дезаминирования, окислительное дезаминирование – основной путь потери аминогруппы в тканях животных и
человека).
7. Трансаминирование аминокислот (роль фосфопиридоксаля в трансаминировании аминокислот).
8. Трансдезаминирование, роль α–кетоглутаровой кислоты в обмене аминокислот, взаимосвязь трансдезаминирования с циклом трикарбоновых кислот.
9. Декарбоксилирование аминокислот (продукты декарбоксилирования глутаминовой кислоты, гистидина, триптофана, аспарагиновой кислоты).
10. Пути обезвреживания аммиака (цикл мочевины, образование амидов, восстановительное аминирование, образование иона аммония в почках).
11. Образование глутамина. Превращение глутамина в печени и в почках,
судьба выделяющегося аммиака. Роль обмена глутамина в регуляции кислотно-щелочного равновесия организма.
12. Биосинтез заменимых аминокислот. Гликогенные и кетогенные аминокислоты.
13. Биосинтез мочевины (органы, последовательность реакций, ферменты,
энергетический баланс). Взаимосвязь цикла мочевины и цикла трикарбоновых кислот.
14. Обмен и биологическое значение глицина (синтез креатина, гема, пуриновых оснований, парных желчных кислот).
15. Взаимосвязь обмена серина и глицина. Использование глицина для биосинтеза биологически активных соединений. Серин как источник одноуглеродных фрагментов.
16. Обмен и биологическое значение метионина (использование метильной
группы для биосинтеза холина, креатина, адреналина).
17. Врожденные нарушения обмена серосодержащих аминокислот (гомоцистинурия, цистатионинурия, биохимическая диагностика).
18. Обмен фенилаланина и тирозина (распад до фумаровой и ацетоуксусной
кислот). Использование для биосинтеза адреналина, тироксина.
19. Гниение аминокислот в кишечнике, обезвреживание продуктов гниения.
20. Аминокислоты как лекарственные препараты.
21. Основной постулат молекулярной биологии (ДНК → РНК → белок).
27
22. Репликация ДНК (полуконсервативный характер, ферменты, условия).
23. Повреждение ДНК (мутации, виды точечных мутаций – транзиции, трансверсии, вставка, делеция; репарация поврежденных ДНК, наследственные
заболевания, связанные с дефектами репарации).
24. Транскрипция цепей ДНК (ферменты, условия, промотор, оператор, цистроны, модификация и созревание РНК).
25. Напишите и назовите структурные формулы пуриновых и пиримидиновых оснований, входящих в состав ДНК.
26. Назовите и напишите структурные формулы пуриновых и пиримидиновых
оснований, входящих в состав РНК.
27. Структура РНК (и-РНК, р-РНК, т-РНК).
28. Обратная транскрипция (фермент, использование в генной инженерии).
29. Генетический код (определение, его свойства – триплетность, вырожденность, универсальность).
30. Структура рибосом. Соединение рибосом с и-РНК. Аминоацильный и пептидильный участки большой субъединицы.
31. Активация аминокислот и их присоединение к т-РНК (аминоацил-т-РНКсинтаза).
32. Механизм трансляции (инициация, элонгация, терминация).
33. Контроль синтеза белка (контроль на уровне транскрипции, репрессия и
индукция оперона: роль гистонов и негистоновых белков в контроле транскрипции; контроль на уровне трансляции).
34. Посттрансляционная модификация полипептидной цепи (фрагментация,
фосфорилирование, метилирование, гидроксилирование, ацетилирование;
возникновение аномальных белков в условиях патологии).
35. Назовите 5 признаков, характерных для витаминов.
36. Назовите водорастворимые и жирорастворимые витамины (название химическое, физиологическое, активные формы).
37. Перечислите водорастворимые витамины. Укажите для каждого химическое и физиологическое название, буквенное обозначение, активные формы.
38. Антивитамины (классификация, механизм действия, применение).
39. Тиамин – витамин В1 (активные формы, участие в биохимических процессах, недостаточность алиментарная, врожденные нарушения обмена – дефект пируватдегидрогеназного комплекса, болезнь "моча с запахом кленового сиропа").
40. Рибофлавин – витамин В2 (активные формы, участие в биохимических реакциях, гиповитаминоз).
41. Никатинамид – витамин В5 (активные формы, участие в биохимических
реакциях, гиповитаминоз).
42. Пиридоксин – витамин В6 (активные формы, участие в биохимических
процессах, недостаточность алиментарная, врожденные нарушения обмена пиридоксинзависимая анемия, пиридоксинзависимый судорожный синдром).
43. Фолиевая кислота – витамин В9 (активные формы, участие в биохимических процессах, гиповитаминоз).
28
44. Кобаламин – витамин В12 (структура, всасывание, транспорт, активные
формы, участие в биохимических реакциях, гиповитаминоз).
45. Биотин – витамин В7 (структура, участие в биохимических реакциях, гиповитаминоз).
46. Аскорбиновая кислота (структура, метаболизм, биохимические функции,
гиповитаминоз).
47. Белково–пептидные гормоны (синтез, транспорт, секреция, периферический метаболизм, механизм рецепции).
48. Стероидные гормоны (синтез, секреция, транспорт, периферический метаболизм, механизм рецепции).
49. Гормоны производные аминокислот – тирозина и триптофана (биосинтез,
транспорт, секреция, периферический метаболизм, механизм рецепции).
50. Тканевой спектр действия гормонов, распределение в организме.
51. Гормональная регуляция биосинтеза белков (соматотропин, соматомедины, инсулин; тиреоидные гормоны; половые гормоны; глюкокортикоиды,
точки приложения, механизм действия).
52. Гормональная регуляция обмена углеводов и липидов (инсулин, адреналин, глюкагон, глюкокортикоиды, механизм действия, точки приложения).
53. Гормональная регуляция обмена кальция (биологическая роль кальция,
концентрация кальция в крови, паратгормон, кальцитонин, витамин D, нарушение обмена кальция – рахит).
54. Гормональная регуляция обмена воды, ионов натрия и калия (АДГ, альдостерон, ренин – ангиотензиновая система, Nа+ K+ - АТФ - аза).
55. Кровь, функции, составные компоненты. Белки плазмы крови (классификация по составу и функции, методы разделения белков плазмы – электрофорез на бумаге, в поддерживающих средах, иммуноэлектрофорез).
56. Индивидуальные белки плазмы крови: альфа – фетопротеин, гаптоглобин,
ингибиторы протеаз, трансферрин, церулоплазмин (структура, функции).
57. Альбумины плазмы крови (химический состав, физико-химические свойства, место синтеза, функции).
58. Ферменты плазмы крови (собственные, тканевые, гипо- и гиперферментемии, причины, диагностическое значение. Изоферменты).
59. Назовите буферные системы крови и тканей. Гемоглобиновый буфер, его
роль в поддержании кислотно-щелочного равновесия крови.
60. Бикарбонатный буфер, принцип работы, его роль в поддержании кислотнощелочного равновесия.
61. Фосфатный буфер, принцип работы, его роль в поддержании кислотнощелочного равновесия.
62. Кислотно-щелочное равновесие. Ацидоз и алкалоз (виды, механизмы развития).
63. Обмен хромопротеидов. (Структура гема и глобина. Нормальные гемоглобины, биосинтез нормальных гемоглобинов в онтогенезе. Аномальные гемоглобины, S-гемоглобин (особенности состава и свойств).
29
64. Биосинтез гема и глобина. Катаболизм гемоглобина. Образование свободного и связанного билирубина. Желтухи (причины возникновения, диагностика).
65. Распад гема (образование биливердина, свободного и связанного билирубина, образование и выведение уробилиногена и стеркобилиногена).
66. Методы разделения белков плазмы (электрофорез на бумаге, электрофорез
в крахмальном геле и полиакриламидном геле, иммуноэлектрофорез, изоэлектрофокусирование, гель-фильтрация).
67. Катаболизм нуклеопротеидов, нуклеиновых кислот, нуклеотидов, пуриновых и пиримидиновых оснований.
68. Понятие о лекарствах как чужеродных соединениях. Всасывание лекарственных веществ. Распределение и выведение лекарственных веществ из организма.
69. Транспорт лекарственных веществ через биологические мембраны. Особенности транспорта лекарственных препаратов.
70. Всасывание лекарств из желудочно-кишечного тракта (ротовая полость,
желудок, кишечник). Факторы, влияющие на желудочно-кишечное всасывание.
71. Всасывание через кожу, легкие. Проникновение через гематоэнцефалический и плацентарный барьеры.
72. Выведение лекарств (через почки, с желчью, с выдыхаемым воздухом, с
секретами).
73. Собственно биотрансформация лекарств (фазы, локализация, механизм).
74. Факторы, влияющие на метаболизм лекарств (генетические, пол, возраст,
питание, состояние микрофлоры кишечника, алкоголь, курение, патологические состояния). Взаимодействия лекарственных веществ в организме.
75. Охарактеризуйте взаимосвязь между циклом трикарбоновых кислот и циклом мочевины. Нарисуйте схему этой взаимосвязи с учетом компартментализации отдельных этапов этих процессов. В каком компартменте клетки
осуществляется цикл трикарбоновых кислот? В каком компартменте клетки
происходит синтез мочевины? Какие метаболиты являются общими для
цикла трикарбоновых кислот и цикла мочевины? Как происходит обмен метаболитами между циклом трикарбоновых кислот и циклом мочевины?
76. Как изменяется объем внутри- и внеклеточной жидкости, концентрация
ионов натрия и белков при приеме большого количества воды? Где (внутри
или вне клеток) первично изменяется объем жидкости и концентрация ионов натрия? Как первоначально изменяется соотношение осмотического
давления внутри и вне клеток? Куда будет направлено перемещение воды –
в клетки или из клеток?
77. Как изменяется (НСО3‾) плазмы крови и рН мочи при метаболическом
ацидозе и алкалозе? Напишите уравнения химических реакций, иллюстрирующие Ваш ответ. В каких случаях развивается метаболический ацидоз и
алкалоз? Каков механизм компенсации при метаболическом ацидозе и алкалозе?
30
78. Как изменяется (НСО3‾) плазмы крови и рН мочи при дыхательном ацидозе и алкалозе? Напишите уравнения химических реакций, иллюстрирующие
Ваш ответ. В каких случаях развивается дыхательный ацидоз и алкалоз? Назовите соединение, концентрация которого в крови первично изменяется
при дыхательном ацидозе и алкалозе?
79. У больных сахарным диабетом наблюдается нарушение кислотнощелочного равновесия и водного баланса. Каков механизм этих нарушений?
Каков механизм возникновения гипергликемии при сахарном диабете? Каков механизм возникновения глюкозурии при сахарном диабете? Каков механизм возникновения полиурии при сахарном диабете? Каков механизм
возникновения гиперлипацидемии при сахарном диабете? Каков механизм
возникновения гиперкетонемии при сахарном диабете? Какие продукты
обусловливают нарушение кислотно-щелочного равновесия при сахарном
диабете? Каким образом развитие нарушений кислотно-щелочного равновесия усиливает нарушение водного баланса организма?
80. В крови больного концентрация кальция равна 8 мг % (норма 10,5 мг %),
концентрация фосфора – 2 мг % (норма 5,5 мг %). Обсудите возможные
причины указанного изменения концентрации кальция и фосфора в крови.
Каковы пределы физиологических колебаний концентрации кальция в крови? Можно ли в данном случае говорить о гипокальциемии? Какие гормоны
и витамины обеспечивают регуляцию содержания кальция и фосфора в крови? Как эти гормоны и витамины влияют на обмен кальция и фосфора?
81. В крови больного обнаружено повышенное содержание лактата, пирувата
и аланина. Обсудите возможные причины этих биохимических нарушений.
Какие исследования нужно провести для уточнения причины? Нарисуйте
схему взаимосвязи обмена пирувата, лактата и аланина. Где локализуется
блок, следствием которого может быть сочетанное увеличение концентрации указанных веществ в крови? Каковы возможные причины этого блока?
Как решить вопрос об обеспеченности организма витамином, необходимым
для активации соответствующего фермента? Как решить вопрос об обеспеченности клеток соответствующим коферментом? Как решить вопрос об
эффективности связывания субстрата и кофермента с апоферментом?
82. Описано врожденное нарушение обмена веществ, характеризующееся тяжелыми неврологическими симптомами и ацидозом. В крови таких больных
обнаруживается резкое увеличение концентрации пропионовой кислоты, в
печени и мозге содержится много жирных кислот с 15 и 17 углеродными
атомами. Обсудите возможные причины указанных клинических и биохимических симптомов. Как лечить таких больных? Какие продукты являются
предшественниками пропионовой кислоты? Напишите схему катаболизма
пропионовой кислоты? Какие витамины необходимы для осуществления
первых двух этапов катаболизма пропионовой кислоты? Как решить вопрос
о месте локализации метаболического блока? Какие причины могут привести к возникновению этих блоков? Какова связь между пропионатацидемией,
увеличением содержания жирных кислот с нечетным числом углеродных
атомов и клиническими проявлениями заболевания?
31
83. Описано врожденное заболевание, для которого характерны увеличение
концентрации в крови пирувата, лактата, аланина, ацидоз и гипогликемия.
Внутримышечное введение ребенку больших доз триаминхлорида приводит
к снижению концентрации пирувата, лактата и аланина в крови, полностью
коррегирует ацидоз и частично – гипогликемию. Попытки лечить больных
биотином оказываются неэффективными. Обсудите возможные причины
указанных биохимических нарушений и механизмы и коррекции. Нарисуйте схему взаимосвязи обмена пирувата, лактата и аланина. Где локализуется
белок, следствием которого может быть сочетанное увеличение концентрации указанных веществ в крови? Чем можно объяснить возникновение гипогликемии при сочетанном увеличении концентрации в крови парувата,
лактата и аланина? Как можно объяснить отсутствие эффекта от введения
биотина? Каков механизм нормализации содержания в крови пирувата, лактата и аланина при введении больным повышенных доз тиамина? Почему
при введении тиамина частично нормализуется содержание глюкозы в крови?
84. У больных с хронической почечной недостаточностью нередко наблюдается деминерализация костной ткани. Объясните причины ее возникновения. Что представляет собой процесс минерализации костной ткани? Какие
гормоны и витамины играют важную роль в регуляции процесса минерализации костной ткани? В каких органах образуется активная форма витамина, необходимого для осуществления процесса минерализации костной ткани? К каким последствиям приводит дефицит активной формы этого витамина? Как при этом изменяется секреция гормонов, участвующих в регуляции процесса минерализации костной ткани? Как эти изменения влияют на
процесс минерализации костной ткани?
32
ПЕРЕЧЕНЬ ТИПОВЫХ ЭКЗАМЕНАЦИОННЫХ ВОПРОСОВ
1. Первичная структура полипептидной цепи (генетическая детерминированность, уникальность, аминокислотные замены).
2. Конформация полипептидной цепи. Вторичная структура полипептидной цепи (связи, стабилизирующие вторичную структуру).
3. Третичная структура полипептидной цепи (связи, стабилизирующие третичную структуру, роль пространственной организации полипептидной цепи в
образовании активных центров белка).
4. Четвертичная структура белков. Биологическое значение сочетания ковалентных связей и слабых взаимодействий в молекуле белка.
5. Химическая и функциональная классификация белков. Денатурация белков.
Белки как лекарственные препараты.
6. Химическая природа ферментов. Структура активных центров ферментов.
Активность и специфичность действия ферментов (теории предшествующего и индуцированного соответствия).
7. Влияние концентрации субстрата на скорость ферментативных реакций.
Уравнение Михаэлиса-Ментена. Графическое выражение зависимости скорости ферментативных реакций от концентрации субстрата.
8. Константа Михаэлиса ферментов (физический смысл, физиологическое значение). Определение константы Михаэлиса графическим методом Лайнуивера-Берка.
9. Ингибирование ферментов (обратимое и необратимое, конкурентное и неконкурентное). Определение характера ингибирования с помощью метода
Лайнуивера-Берка. Практическое использование ингибиторов ферментов.
10. Активация ферментов. Коферменты (структура, функции, роль витаминов в
образовании и функционировании коферментов). Роль ионов металлов в активации.
11. Влияние температуры и концентрации водородных ионов на активность
ферментов (механизм влияния). Понятие о температурном оптимуме, оптимуме рН ферментов в организме человека.
12. Регуляторные ферменты (особенности структуры, кинетика реакций, катализируемых регуляторными ферментами, биологическое значение).
13. Регуляция активности ферментов (аллостерическая регуляция, ковалентная
модификация). Регуляция по типу прямой и обратной связи. Физиологическое значение регуляции активности ферментов.
14. Получение и использование ферментов в медицине и фармации. Организация ферментативных процессов в живой клетке (компартментализация,
кооперативный характер, ферментные ансамбли, мультиферментные комплексы).
15. Классификация ферментов (характеристика классов).
16. Многообразие ферментов. Изоферменты. Значение определения активности
ферментов и их изоферментов. Энзимопатии.
17. Понятие о метаболизме (катаболизм, анаболизм, ключевые этапы, узловые
метаболиты), фазы, энергетическое обеспечение.
33
18. Понятие о биологическом окислении. Дегидрирование как основной процесс биологического окисления. Дыхательная цепь (локализация в клетке,
перенос электронов и протонов). Движущая сила переноса электронов в дыхательной цепи. Выделение энергии на этапах переноса электронов.
19. Аккумулирование энергии в форме макроэргических связей АТФ. Окислительное фосфорилирование (локализация в клетке, хемиосмотическая теория окислительного фосфорилирования). Использование энергии макроэргических связей АТФ.
20. Нарушение биологического окисления и окислительного фосфорилирования (причины, механизм, последствия).
21. Переваривание и всасывание углеводов. Фосфорилирование глюкозы (ферменты, физиологическое значение). Основные пути превращения глюкозо6-монофосфата.
22. Аэробный гликолиз (общая характеристика, последовательность реакций,
ферменты, конечные продукты, глицерофосфатный челночный механизм,
образование АТФ, биологическое значение).
23. Анаэробный гликолиз (последовательность реакций, ферменты, конечные
продукты, механизм образования АТФ, биологическое значение).
24. Окислительное декарбоксилирование пирувата и цикл лимонной кислоты
(локализация в клетке, последовательность реакций, ферменты, конечные
продукты, образование АТФ, биологическое значение).
25. Глюконеогенез (исходные продукты, последовательность реакций, ферменты, физиологическое значение).
26. Глюкозо-лактатный и глюкозо-аланиновый циклы, их физиологическое значение. Углеводы как лекарственные препараты.
27. Гликогенез и гликогенолиз (последовательность реакций, ферменты, гормональная регуляция, физиологическое значение).
28. Пентозофосфатный путь превращения глюкозы (последовательность реакций, ферменты, гормональная регуляция, физиологическое значение).
29. Регуляция гликолиза, цикла лимонной кислоты, глюконеогенеза (эффект
Пастера, метаболическая регуляция, гормональная регуляция).
30. Роль печени в обмене углеводов (фосфорилирование глюкозы, катализируемое гексокиназой и глюкокиназой, реакция, катализируемая глюкозо-6фосфатазой, пути превращения глюкозы в гепатоците, ресинтез глюкозы).
31. Концентрация глюкозы в крови. Гипергликемия и гипогликемия (причины
возникновения, последствия). Глюкозурия (причины возникновения).
32. Влияние адреналина, глюкагона, глюкокортикоидов, адренокортикотропного и соматотропного гормонов на обмен углеводов в различных тканях.
33. Влияние инсулина на обмен углеводов (проницаемость клеточных мембран
для глюкозы, регуляция активности ферментов гликолиза, лимоннокислого
цикла, глюконеогенеза и пентозофосфатного путей превращения глюкозы).
34. Нарушения углеводного обмена при сахарном диабете (лабораторные признаки сахарного диабета, их связь с нарушениями обмена углеводов).
35. Гликогенозы (причины, биохимическая диагностика). Нарушения углеводного обмена при злокачественных новообразованиях.
34
36. Переваривание и всасывание триглицеридов. Транспортные формы триглицеридов и неэстерифицированных жирных кислот в крови.
37. Окисление высших жирных кислот (активация, перенос через внутреннюю
мембрану митохондрий, последовательность реакций бета-окисления, связь
окисления жирных кислот с цитратным циклом).
38. Биосинтез жирных кислот (исходный продукт, перенос его через мембрану
митохондрий, последовательность реакций, связь с обменом углеводов).
39. Биосинтез триглицеридов в печени и жировой ткани (исходные продукты,
последовательность реакций, связь с обменом углеводов, биологическое
значение). Транспорт триглицеридов в крови.
40. Триглицериды печени и жировой ткани. Гидролиз триглицеридов жировой
ткани, использование образующихся при этом свободных жирных кислот и
глицерина. Зависимость обмена триглицеридов в жировой ткани от поступления в нее глюкозы.
41. Влияние адреналина, глюкагона, соматотропного гормона и инсулина на
обмен триглицеридов.
42. Биосинтез и использование кетоновых тел. Взаимосвязь печени и мышц в
обмене кетоновых тел. Причины усиления кетообразования при голодании
и сахарном диабете.
43. Фосфолипиды (представители, основной и вспомогательный пути биосинтеза, роль фосфолипидов в построении клеточных мембран и транспортных
форм липидов в крови).
44. Обмен холестерина (биосинтез, катаболизм, выведение из организма, биологическое значение). Роль липопротеидов очень низкой, низкой и высокой
плотности в обмене холестерина.
45. Нарушения обмена холестерина (атеросклероз). Факторы риска развития
атеросклероза, биохимические показатели крови при атеросклерозе.
46. Нарушения обмена липидов при сахарном диабете (истощение жировых депо, гиперлипоацидемия и гиперхолестеринемия, гиперкетонемия).
47. Нарушения обмена липидов при ожирении (причины, последствия).
48. Понятие об азотистом балансе. Полноценные и неполноценные белки. Заменимые и незаменимые аминокислоты. Белковые резервы организма.
49. Переваривание белков. Всасывание аминокислот. Превращение аминокислот в печени.
50. Дезаминирование аминокислот в тканях животного происхождения (виды,
механизмы, ферменты, коферменты, обеспечивающие дезаминирование).
Механизм токсического действия аммиака.
51. Трансаминирование аминокислот. Специфичность трансаминаз. Физиологическое значение реакций трансаминирования.
52. Декарбоксилирование аминокислот. Физиологическое значение продуктов
декарбоксилирования аминокислот.
53. Образование глутамина. Превращение глутамина в печени и почках, судьба
выделяющегося аммиака. Роль обмена глутамина в регуляции кислотнощелочного равновесия организма.
35
54. Биосинтез мочевины (последовательность реакций, ферменты, энергетический баланс). Взаимосвязь цикла мочевины и цикла трикарбоновых кислот.
55. Гликогенные и кетогенные аминокислоты. Биосинтез заменимых аминокислот.
56. Взаимосвязь обмена глицина и серина. Использование глицина для биосинтеза биологически активных соединений. Серин как источник одноуглеродных групп.
57. Обмен и биологическое значение серосодержащих аминокислот. Роль метионина в реакциях трансметилирования.
58. Обмен фенилаланина и тирозина (распад до фумаровой и ацетоуксусной кислот). Наследственные нарушения обмена фенилаланина и тирозина (фенилкетонурия, тирозинемия, алкаптонурия, альбинизм).
59. Обмен фенилаланина и тирозина (использование для биосинтеза катехоламинов, меланина и гормонов щитовидной железы).
60. Обмен моноаминодикарбоновых аминокислот (использование для биосинтеза биологически активных соединений). Обмен триптофана (использование для биосинтеза мелатонина, серотонина, никотинамида).
61. Структура и функции ДНК (закономерности нуклеотидного состава, структура).
62. Репликация ДНК (механизм, ферменты). Транскрипция (этапы, механизм,
фермент).
63. Биосинтез белков. Аминокислотный код. Этапы трансляции (подготовительный, элонгация, терминация, посттрансляционная модификация полипептидной цепи).
64. Белково-пептидные гормоны. Особенности структуры, биосинтез, транспорт и периферический метаболизм.
65. Гормоны - производные аминокислот (биосинтез, транспорт, периферический метаболизм).
66. Биосинтез стероидных гормонов, их транспорт, периферический метаболизм.
67. Тканевой спектр действия гормонов. Распределение гормонов в организме.
Рецепция гормонов различной химической природы. Медиаторы действия
гормонов.
68. Гормональная регуляция биосинтеза белков (СТГ, соматомедины, инсулин,
андрогены и эстрогены, тиреоидные гормоны, глюкокортикоиды).
69. Гормональная регуляция обмена воды, натрия и калия (антидиуретический
гормон, альдостерон, натрий-калиевый насос). Роль ренин-ангиотензиновой
системы в регуляции обмена воды и электролитов.
70. Гормональная регуляция обмена кальция. Паратгормон, кальцитонин, витамин D3 (гипо- и гиперкальциемия, причины и последствия).
71. Основные признаки витаминов. Витамины и витаминоподобные вещества.
Обмен и функции витаминов. Нарушение обмена и функции витаминов.
Антивитамины.
72. Тиамин (активные формы, реакции, катализируемые тиаминзависимыми
ферментными системами, гиповитаминоз).
36
73. Витамин группы В5 (активные формы, реакции, катализируемые никотинзависимыми ферментами, гиповитаминоз).
74. Рибофлавин (активные формы, реакции, катализируемые флавинзависимыми ферментами, гиповитаминоз). Пантотеновая кислота (активная форма,
реакции, катализируемые ферментами, в состав которых как кофермент
входит пантотеновая кислота).
75. Витамин В6 (активные формы, реакции, катализируемые пиридоксинзависимыми ферментами, гиповитаминоз).
76. Биотин (реакции, катализируемые биотинзависимыми ферментами, гиповитаминоз).
77. Фолиевая кислота (активная форма, реакции, катализируемые фолатзависимыми ферментами, гиповитаминоз).
78. Кобаламин (особенности структуры, всасывания и транспорта, активные
формы, реакции, катализируемые кобаламинзависимыми ферментами, гиповитаминоз).
79. Аскорбиновая кислота. Участие аскорбиновой кислоты в гидроксилировании различных соединений. Роль аскорбиновой кислоты в синтезе коллагена. Гиповитаминоз.
80. Жирорастворимые витамины А и Е (обмен, функции, нарушения обмена и
функций). Гипо- и гипервитаминозы.
81. Жирорастворимые витамины К и D (обмен, функции, нарушения обмена и
функций). Гипо- и гипервитаминозы.
82. Белки плазмы крови (методы фракционирования, классификация). Альбумины плазмы крови (место образования, физико-химические свойства,
функции).
83. Гемоглобины. Структура глобина и гема. Нормальные гемоглобины, биосинтез нормальных гемоглобинов в онтогенезе. Аномальные гемоглобины,
S-гемоглобин (особенности состава и свойств).
84. Биосинтез гема. Катаболизм гемоглобина. Образование свободного и связанного билирубина. Желтухи (причины возникновения, диагностика).
85. Индивидуальные белки сыворотки крови: альфа-фетопротеин, гаптоглобин,
ингибиторы протеаз, трансферин, церулоплазмин (структура, функции).
86. Кислотно-щелочное равновесие. Буферные системы крови. Роль легких и
почек в поддержании кислотно-щелочного равновесия. Ацидоз и алкалоз
(виды, механизмы развития).
87. Биологические мембраны (состав, структура, поверхностные и интегрированные белки). Функции мембран. Цитоплазматическая мембрана эритроцитов.
88. Биохимия печени (роль печени в обмене углеводов, липидов).
89. Роль печени в обмене аминокислот, желчных пигментов, в обезвреживании
эндогенно образующихся физиологически активных продуктов и ксенобиотиков.
90. Общая судьба лекарственных веществ в организме. Этапы метаболизма лекарств. Механизмы проникновения лекарств через клеточные мембраны.
37
91. Всасывание лекарств из желудочно-кишечного тракта (ротовая полость, желудок, кишечник). Факторы, влияющие на желудочно-кишечное всасывание
лекарств.
92. Всасывание лекарств через кожу, легкие. Проникновение через гематоэнцефалический и плацентарный барьеры.
93. Транспорт лекарств компонентами крови. Механизмы распределения лекарств между тканями. Рецепция лекарственных веществ.
94. Собственно биотрансформация лекарственных веществ (фазы, локализация,
механизм).
95. Выведение лекарственных веществ (через почки с желчью, с выдыхаемым
воздухом, с секретами).
96. Факторы, влияющие на метаболизм лекарственных веществ (генетические,
пол, возраст, питание, состояние микрофлоры кишечника).
97. Факторы, влияющие на метаболизм лекарственных веществ (алкоголь, курение, патологические состояния). Взаимодействие лекарственных веществ
в организме.
38
Приложение 1
Титульный лист контрольной работы
студента заочного отделения
Курский государственный медицинский университет
Фармацевтический факультет
Заочное отделение
Кафедра биологической химии
Контрольная работа № 1
По биологической химии
Вариант № _____
Студента (ки) ____ курса _____ группы
заочного обучения Курского государственного медицинского университета.
Ф.И.О. полностью в родительном падеже.
№ зачетной книжки ________________________
Обратный адрес: индекс, обл. (край),
город (село), улица, дом, квартира.
Дата отправки
“ _____ ” ___________ 20_____ г.
39
Издательство Курского государственного медицинского университета
305041, г. Курск, ул. К. Маркса, 3.
Лицензия ЛР № 020862 от 30.04.99 г.
Тираж 150 экз.
Отпечатано в типографии КГМУ.
305041, г. Курск, ул. К. Маркса, 3.
Заказ № 239.
40