8. Биохимия гормонов - Саратовский государственный

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Саратовский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского
Биологический факультет
УТВЕРЖДАЮ
Проректор по учебно-методической работе
______________________Е.Г. Елина
"_____" __________________2012 г.
Рабочая программа дисциплины
Курс по выбору: Молекулярные основы регуляции
физиологических процессов
Специальность
020501 - Биоинженерия и биоинформатика
Квалификация выпускника
Специалист
Форма обучения
очная
Саратов,
2012
1. Цели освоения дисциплины.
Целью освоения дисциплины «Молекулярные основы регуляции физиологических
процессов» является знакомство студентов с молекулярными механизмами регуляции
основных физиологических процессов: обмена веществ, превращения энергии, питания,
дыхания, выделения, транспорта веществ, роста и развития, размножения, регуляции
жизнедеятельности организма, раздражимости.
2. Место дисциплины в структуре ООП специалитета.
Цикл С.3, вариативная часть, курс по выбору. Дисциплина изучается в 7 и 8
семестрах.
Изучение дисциплины «Молекулярные основы регуляции физиологических
процессов» предполагает наличие у студентов знаний анатомии и физиологии человека и
животных. Кроме того, для успешного освоения курса необходимы знания
неорганической, органической химии, биохимии, биофизики, клеточной биологии,
гистологии, зоологии. Освоение данной дисциплины как предшествующей желательно
для таких дисциплин, как иммунология, теория эволюции, биоинженерия.
3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины.
В процессе освоения дисциплины формируются следующие компетенции: ПК-1,
ПК-12, ПК-16-18, ПК-20, ПК-21.
- способностью грамотно и самостоятельно проводить теоретическую и
экспериментальную научно-исследовательскую работу в области биоинженерии,
биоинформатики и смежных дисциплин, а также оформлять ее в письменной форме,
излагать в устной форме и участвовать в различных формах дискуссий (ПК-1);
- способностью к проведению лабораторных работ и знает требования техники
безопасности и приемов оказания первой помощи при несчастных случаях (ПК-12);
- способностью проводить экспериментальные работы с клетками и культурами
клеток и владением методами исследования и анализа живых систем, а также
математическими методами обработки результатов биологических исследований (ПК-16);
- способностью применять методы биоинженерии и биоинформатики для
получения новых знаний и для получения биологических объектов с целенаправленно
измененными свойствами, применять современные методы исследований; определять
актуальность целей и задач и практическую значимость исследования; проводить анализ
результатов и методического опыта исследования применительно к общей
фундаментальной проблеме в избранной области (ПК-17);
- способностью ориентироваться в основных проблемах и задачах биологии,
физико-химической биологии, биоинженерии и биоинформатики и использовать эти
знания в экспериментальной и теоретической деятельности (ПК-18);
- способностью проводить наблюдения, описания, идентификации, классификации,
культивирования биологических объектов, выделять и исследовать субмикроскопические
структуры, использовать методические приемы для целенаправленного изменения
природных генов и геномов (ПК-20);
- способностью владеть приемами экспериментальной работы с клетками и
культурами клеток, физико-химическими методами исследования макромолекул,
методами исследования и анализа живых систем, математическими методами обработки
результатов биологических исследований, опытом лабораторных работ, основами
биоинженерии, необходимыми для создания биоинженерных объектов (ПК-21);
В результате освоения дисциплины обучающийся должен:
Знать:
- взаимоотношения органов друг с другом;
- механизмы и закономерности нейрогуморальной регуляции жизненных функций и систем
обеспечения гомеостаза, механизмы восприятия, переработки и хранения информации;
- методы экспериментальной работы с лабораторными животными,
- сущность биологических процессов: обмена веществ и превращения энергии, питания,
дыхания, выделения, транспорта веществ, роста и развития, размножения, регуляции
жизнедеятельности организма, раздражимости.
Уметь
- объяснить роль гормонов и витаминов в организме;
- ставить физиологические эксперименты;
- описывать и объяснять результаты опытов; следить за поведением животных, сезонными
изменениями в природе; рассматривать готовые микропрепараты;
- использовать знания, полученные при изучении физиологии человека и животных в
профессиональной деятельности.
Владеть:
- методами физиологических исследований;
- навыками использования в профессиональной деятельности базовых знаний по
физиологии человека и животных.
1
1
2
2
3
7
7
Самостоятельная
работа
Практические
Виды учебной работы,
включая самостоятельную
работу студентов и
трудоемкость (в часах)
Лекции
Раздел дисциплины
Неделя семестра
№
п/п
Семестр
4. Структура и содержание дисциплины.
Общая трудоемкость дисциплины составляет 10 зачетных единиц, 360 часов.
4.1. Структура дисциплины.
5
2
2
2
6
6
2
2
2
6
7
4
8
7
4
1
2
3
4-6
3
Введение.
Свойства гормонов. Строение
молекулы гормона.
Регуляция и саморегуляция.
4
Секреция гормонов. Типы секреции.
7
7-8
4
4
8
5
Транспорт. Гормонов.
7
9-10
4
4
8
6
Рецепция гормонов. Свойства
рецепторов.
Мембранный тип
взаимодействия.
Внутриклеточный тип
взаимодействия гормонов.
Метаболизм гормонов.
7
11
12
13
14
15
16
17
18
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
8
Промежуточная аттестация.
Всего в 7 семестре:
Медиаторы. Медиаторная теория
проведения возбуждения через
синапс.
Введение в фармакологию.
Общая фармакология.
7
7
8
7
8
9
10
11
7
7
7
8
18
1
2
36
2
2
36
2
2
3
4
2
2
2
2
8
8
8
8
4
72
10
10
Формы текущего
контроля
успеваемости (по
неделям семестра)
Формы
промежуточной
аттестации (по
семестрам)
8
устный и
письменный
контроль
устный и
письменный
контроль
устный и
письменный
контроль
устный и
письменный
контроль,
реферат
устный и
письменный
контроль,
реферат
Зачёт
144 ч.
Устный опрос
Коллоквиум,
устный опрос
1
12
13
14
15
16
17
18
19
11
2
Фармакодинамика. Механизм
действия фармакологических препаратов. Рецепторные механизмы.
Нейротропные средства, препараты, влияющие на афферентную
и эфферентную иннервацию.
Фармакологические способы
изучения активности сердечнососудистой системы. Средства,
влияющие на холинергические
синапсы.
Никотиномиметические средства.
Мускариномиметические
средства.
М-холиномиметики.
Н-холиномиметики.
Антихолинэстеразные средства.
Антихолинергические
атропиноподобные средства.
М-холиноблокаторы.
Блокаторы н-холинорецепторов
или связанных с ними ионных
каналов. Ганглиоблокирующие
средства. Курареподобные
средства (миорелаксанты
периферического действия).
Средства, влияющие на
адренергические синапсы.
Адреномиметики прямого
действия. Адреноблокаторы.
Промежуточная аттестация.
Всего в 8 семестре:
ИТОГО:
3
8
4
5-6
7
5
4
8
7
8
9
9
10
2
2
10
11
11
12
12
13
14
2
8
14
15
2
2
8
16
2
8
8
8
8
8
8
6
4
2
7
10
8
Коллоквиум,
устный опрос
10
Устный опрос
10
Устный опрос
10
Устный опрос
10
Рефераты
12
Устный опрос,
коллоквиум
2
4
10
Устный опрос,
коллоквиум
4
8
Устный опрос,
коллоквиум
48
84
36
136
172
Экзамен
216 ч.
360 ч
2
4
2
4
4
2
4
2
2
32
68
4
2
4.2. Содержание дисциплины
Тема 1. Введение.
Рецепция
гормонов.
Методы
изучения
рецепторов
(химический,
радиоиммунологический). Краткие сведения об истории учения о рецепции. Понятия
“внутренняя секреция” и “гормон”. Общие представления о процессе биосинтеза. Прямой
генетический и ферментативный контроль биосинтеза гормонов. Прогормоны и пути их
активации в секреторной клетке. Схемы биосинтеза различных гормонов и их
особенности.
Тема 2. Свойства гормонов. Строение молекулы гормона.
Основные свойства гормонов и их химическая структура. Представления о
функционально-структурной организации гормональной молекулы - сигнальный,
адресный, дополнительные локусы.
Классификация гормонов по их химической структуре: стероиды, производные
аминокислот, белково-пептидные соединения. Характеристика строения молекул
отдельных гормонов различных семейств и их биологических свойств. Представления об
эволюции гомонов. Синтетические аналоги гормонов. Антигормоны.
Тема 3. Регуляция и саморегуляция.
Механизмы прямой и обратной связи. Принцип “плюс-минус взаимодействия”.
Нервно-проводниковый путь регуляции. Нейроэндокринный путь. Гормональный путь.
Негормональная гуморальная регуляция. Ауторегуляция. Характеристика гипоталамогипофизарной системы, регуляция функции эндокринных желез. Экспериментальные
доказательства каждого механизма регуляции.
Тема 4. Секреция гормонов. Типы секреции.
Виды секреции гормонов: эндоцитоз, экзоцитоз, диффузия. Типы секреции:
тоническая, циклическая, сезонная. Биосинтез и секреция гормонов при некоторых
заболеваниях.
Тема 5. Транспорт гормонов.
Формы существования гормонов в циркулирующих жидкостях. Специфическое и
неспецифическое связывание гормонов. Транспортные белки и форменные элементы
крови. Параметры связывания. Физиологическая роль связывания.
Тема 6. Рецепция гормонов. Свойства рецепторов.
История открытия рецепторов. Выделение и способы очистки рецепторов. Локусы
рецепторной молекулы. Рецепторы. Свойства и разнообразие рецепторов. Онтогенез
рецепторов.
Механизмы взаимодействия гормонов с клетками. Распределение гормонов в
организме. Специфичность и множественность гормональных эффектов. Представления
об органах мишенях. Типы специфического взаимодействия гормонов с регулирующими
клетками: внутриклеточный и мембранный.
Тема 7. Мембранный тип взаимодействия рецептора и гормона.
Аденилатциклазный механизм рецепции. Синтез аденилатциклазы. Структура
аденилатциклазы. Механизмы превращения в мембране, переход аденилатциклазы в
клетку. Синтез АТФ. Роль кальция в реализации гормонального сигнала. Кальмодулин.
Фосфоинозидная система.
Тема 8. Внутриклеточный тип взаимодействия рецептора и гормона.
Взаимодействие
тиреоидных
гормонов
с
рецепторами.
Особенности
взаимодействия стероидных гормонов. Пути реализации гормональных сигналов.
Проблема чувствительности тканей к гормонам в норме и патологии.
Тема 9. Метаболизм гормонов.
Пути метаболических превращений гормонов в периферических тканях: активация,
инактивация, реактивация, взаимопревращения гормональных соединений. Механизмы
превращений различных гормонов и их регуляция. Пути экскреции гормональных
метаболитов. Пути инактивации гормональных молекул.
Тема 10. Медиаторы. Медиаторная теория проведения возбуждения через
синапс.
Нервно-мышечный синапс. Медиаторная теория проведения возбуждения через
синапс. Виды медиаторов. Роль ацетилхолина в проведении возбуждения через нервномышечный синапс. Опыты Самойлова, Лейла Свойства синапса. Возникновение местного
возбуждения в нервно-мышечном синапсе. Лабильность. Синапсы в центральной нервной
системе. Роль медиаторов в функции синапсов. ВСПС. Тормозные синапсы. ТПСП.
Электрические нейроны. Виды медиаторов. Роль ацетилхолина в проведении возбуждения
через нервно-мышечный синапс.
Тема 11. Введение в фармакологию. Общая фармакология.
Основные разделы фармакологии: общая и частная. Фармакокинетика.
Распределение лекарственных средств в организме. Биологические барьеры.
Депонировапние. Биологическая доступность лекарственных средств. Абсолютная и
относительная
биодоступность.
Эквивалентность:
химическая,
биологическая,терапевтическая.
Тема 12. Фармакодинамика. Механизм действия фармакологических
препаратов. Рецепторные механизмы.
Медиаторы и гормональные рецепторы. АТФ-аза, Na/К-насос, Са, К и Naвнутримембранные каналы. Синергизм. Антагонизм.
Тема 13. Нейротропные средства, препараты, влияющие на афферентную и
эфферентную иннервацию.
Нейротропные средства, влияющие (регулирующие) на функции периферического
отдела нервной системы; регулирующие функции ЦНС. Лекарственные средства,
влияющие на афферентную иннервацию, то есть на центростремительные нервные
волокна, по которым возбуждение передается от тканей к центральной нервной системе.
Лекарственные средства, влияющие на эфферентную иннервацию на центробежные
нервные волокна, по которым возбуждение передается от ЦНС к тканям. Средства,
угнетающие чувствительность афферентных нервов (местные анестетики; вяжущие;
обволакивающие (и мягчительные); адсорбирующие средства). Средства, возбуждающие
афферентные нервы (раздражающие средства; стимуляторы дыхания рефлекторного
действия; отхаркивающие рефлекторного действия; горечи; слабительные; желчегонные
рефлекторного действия).
Тема 14. Фармакологические способы изучения активности сердечнососудистой системы. Средства, влияющие на холинергические синапсы.
Холинергические механизмы нервной системы, обеспечивающие регуляцию
работы сердца.
Медиатор ацетилхолин (эфир холина и уксусной кислоты). Образование его из
аминокислоты холина и ацетил-СоА на пресинаптическом окончании нервного волокна.
Транспорт медиатора в везикулы. Значение свободного медиатора. Механизм
высвобождение медиатора из везикул. Ресинтез ацетилхолина. Роль митохондрий.
Роль ацетилхолинтрансферазы или холинацетилазы. Образование фермента в теле
нейрона и поступление в нервные окончания. Значение целостности нервных волокон и
его связи с организмом в процессе синтеза и выделения медиатора.
Роль ацетилхолинэстеразы. Истинная ацетилхолинэстеразуа (синапсы и эритроциты) и ложная ацетилхолинэстераза (в жидкостях организма - слюне, плазме и т. д.).
Х-рецепторы - белковые молекулы, обладающие высоким сродством к
ацетилхолину. Два вида холинорецепторов - М и Н.
Тема 15. Мускариномиметические средства. Средства, влияющие на
мускариночувствительные холинорецепторы.
М-холинорецепторы чувствительные к мускарину (яду мухомора) Средства,
стимулирующие м-холинорецепторы (м-холиномиметики, или мускариномиметические
средства). Средства, блокирующие м-холинорецепторы (м-холиноблокаторы, или
атропиноподобные средства).
Тема 16. Никотиномиметические средства.
Н-холинорецепторы чувствительные к никотину. Никотин, химический состав и
свойства. Алкалоид пасленовых. Холиномиметические средства (холиномиметики) вещества, возбуждающие холинорецепторы - биохимические системы организма, с
которыми реагирует ацетилхолин.
Тема 17. М-холиномиметики. Н-холиномиметики. Антихолинэстеразные
средства. Антихолинергические атропиноподобные средства. М-холиноблокаторы.
Холинорецепторы.
Локализация
холинорецепторов.
Гетерогенность
холинорецепторов. Классификация холинорецепторов.
Тема 18. Блокаторы н-холинорецепторов или связанных с ними ионных
каналов. Ганглиоблокирующие средства. Курареподобные средства (миорелаксанты
периферического действия).
Природа ганглиоблокаторов. Механизм действия ганглиоблокаторов и основные
фармакодинамические эффекты. Показания и режим дозирования. Бензогексоний,
пентамин, пирилен, гигроний и их применение. Фармакокинетика. Противопоказания и
побочные эффекты. Курареподобные средства. Механизм действия и основные
фармакодинамические эффекты. Показания к назначению курареподобных препаратов.
Противопоказания и побочные эффекты.
Тема 19. Средства, влияющие на адренергические синапсы. Вещества,
действующие непосредственно на адренорецепторы. Адреномиметики прямого
действия. Адреноблокаторы.
Классификация
адренергических
средств:
адреномиметики
(адреналин,
норадреналин, дофамин, изадрин), адреноблокаторы и симпатолитики. Локализация адренорецепторов. Альфа-1- и альфа-2-рецепторы. Постсинаптических бета-адренорецепторы
(бета-1-адренорецепторы (локализованы в сердце) и бета-2-адренорецепторы (в бронхах,
сосудах скелетных мышц, легочных, мозговых и коронарных сосудах, в матке).
Количественное соотношение в разных тканях альфа- и бетарецепторов.
5. Образовательные технологии
В ходе реализации программы по курсу используются следующие образовательные
технологии:
1. Интерактивное обучение - диалоговое обучение, в ходе которого осуществляется
взаимодействие преподавателя и обучаемого; вовлечение в процесс познания
максимального количества учащихся, в атмосфере доброжелательности и взаимной
поддержки. Для этого на лекциях предполагается использовать систему презентации с
демонстрацией отдельных задач виртуального практикума;
2. На лекциях и практических занятиях используются образовательные технологии:
«Мозговая атака», «Ролевая игра», Тестирование, «Мини-лекция», мастер-классы с
привлечением специалистов по реализации инструментальных методов исследования;
разработка «Проекта (схемы) исследования»; приобретение навыков работы на приборах;
экскурсии в центры коллективного пользования для знакомства с уникальным
биохимическим оборудованием;
3. Подготовка рецензий на рефераты и доклады на семинарах, научных статей;
4. Привлечение студентов к научной работе на кафедре.
6. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов.
Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной
аттестации по итогам освоения дисциплины.
Организация и контроль выполнения самостоятельной работы студентами
осуществляется через систему аналитических таблиц, выполняемых в рабочих тетрадях, а
также через представление устных докладов, подготовленных во время семестра. Доклады
завершаются дискуссией по основным вопросам, затронутым в устных сообщениях.
Для самостоятельной проработки различных тем и выполнения заданий
обучающиеся используют учебную и учебно-методическую литературу.
Предполагаются следующие виды самостоятельной работы – написание рефератов,
составление словариков физиологических терминов, используемых в данной дисциплине,
списка персоналий с указанием наиболее важных открытий названных ученых в области
физиологии человека и животных, составление и решение кроссвордов с использованием
физиологических терминов, составление таблиц, схем различных процессов.
1.
2.
3.
4.
5.
6.1. Вопросы для текущего контроля
Введение:
Методы изучения рецепторов (химический, радиоиммунологический).
Понятия “внутренняя секреция” и “гормон”.
Прямой генетический и ферментативный контроль биосинтеза гормонов.
Прогормоны и пути их активации в секреторной клетке.
Схемы биосинтеза различных гормонов и их особенности.
1.
2.
3.
4.
5.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
1.
2.
3.
1.
2.
3.
4.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
1.
2.
3.
4.
5.
1.
2.
3.
4.
1.
2.
3.
Свойства гормонов. Строение молекулы гормона:
Основные свойства гормонов и их химическая структура.
Представления о функционально-структурной организации гормональной молекулы сигнальный, адресный, дополнительные локусы.
Классификация гормонов по их химической структуре: стероиды, производные
аминокислот, белково-пептидные соединения.
Характеристика строения молекул отдельных гормонов различных семейств и их
биологических свойств.
Представления об эволюции гомонов. Синтетические аналоги гормонов. Антигормоны
Регуляция и саморегуляция.
Механизмы прямой и обратной связи.
Принцип “плюс-минус взаимодействия”.
Нервно-проводниковый путь регуляции.
Нейроэндокринный путь.
Гормональный путь. Негормональная гуморальная регуляция.
Ауторегуляция.
Характеристика гипоталамо-гипофизарной системы, регуляция функции эндокринных
желез. Экспериментальные доказательства каждого механизма регуляции
Секреция гормонов. Типы секреции:
Виды секреции гормонов: эндоцитоз, экзоцитоз, диффузия.
Типы секреции: тоническая, циклическая, сезонная.
Биосинтез и секреция при некоторых заболеваниях.
Транспорт гормонов:
Формы существования гормонов в циркулирующих жидкостях.
Специфическое и неспецифическое связывание гормонов.
Транспортные белки и форменные элементы крови.
Параметры связывания. Физиологическая роль связывания.
Рецепция гормонов. Свойства рецепторов.
История открытия рецепторов. Выделение и способы очистки рецепторов.
Локусы рецепторной молекулы.
Рецепторы. Свойства и разнообразие рецепторов. Онтогенез рецепторов.
Механизмы взаимодействия гормонов с клетками.
Распределение гормонов в организме. Специфичность и множественность
гормональных эффектов. Представления об органах мишенях.
Типы специфического взаимодействия гормонов с регулирующими клетками:
внутриклеточный и мембранный.
Мембранный тип взаимодействия рецептора и гормона..
Аденилатциклазный механизм рецепции.
Синтез аденилатциклазы. Структура аденилатциклазы.
Механизмы превращения в мембране, переход аденилатциклазы в клетку.
Синтез АТФ.
Роль кальция в реализации гормонального сигнала. Кальмодулин. Фосфоинозидная система.
Внутриклеточный тип взаимодействия рецептора и гормона.
Взаимодействие тиреоидных гормонов с рецепторами.
Особенности взаимодействия стероидных гормонов.
Пути реализации гормональных сигналов.
Проблема чувствительности тканей к гормонам в норме и патологии.
Метаболизм гормонов.
Пути метаболических превращений гормонов в периферических тканях: активация,
инактивация, реактивация, взаимопревращения гормональных соединений.
Механизмы превращений различных гормонов и их регуляция.
Пути экскреции гормональных метаболитов. Пути инактивации гормональных молекул.
Медиаторы. Медиаторная теория проведения возбуждения через синапс.
1. Нервно-мышечный синапс.
2. Медиаторная теория проведения возбуждения через синапс. Виды медиаторов.
3. Роль ацетилхолина в проведении возбуждения через нервно-мышечный синапс.
4. Опыты Самойлова, Лейла Свойства синапса.
5. Возникновение местного возбуждения в нервно-мышечном синапсе. Лабильность.
Синапсы в центральной нервной системе.
6. Роль медиаторов в функции синапсов. ВСПС.
7. Тормозные синапсы. ТПСП. Электрические нейроны. Виды медиаторов. Роль
ацетилхолина в проведении возбуждения через нервно-мышечный синапс.
Введение в фармакологию. Общая фармакология.
1. Основные разделы фармакологии: общая и частная.
2. Фармакокинетика.
3. Распределение лекарственных средств в организме.
4. Биологические барьеры. Депонировапние.
5. Биологическая доступность лекарственных средств. Абсолютная и относительная биодоступность.
6. Эквивалентность: химическая, биологическая, терапевтическая.
Фармакодинамика. Механизм действия фармакологических препаратов.
Рецепторные механизмы.
1. Медиаторы и гормональные рецепторы.
2. АТФ-аза, Na/К насос, Са, К и Na-внутримембранные каналы.
3. Синергизм. Антагонизм.
Нейротропные средства, препараты, влияющие на афферентную и
эфферентную иннервацию.
1. Нейротропные средства, влияющие (регулирующие) на функции периферического
отдела нервной системы; регулирующие функции ЦНС.
2. Лекарственные средства, влияющие на афферентную иннервацию.
3. Лекарственные средства, влияющие на эфферентную иннервацию на центробежные
нервные волокна.
4. Средства, угнетающие чувствительность афферентных нервов (местные анестетики;
вяжущие; обволакивающие (и мягчительные); адсорбирующие средства.
5. Средства, возбуждающие афферентные нервы (раздражающие средства; стимуляторы
дыхания рефлекторного действия; отхаркивающие рефлекторного действия; горечи;
слабительные; желчегонные рефлекторного действия.
Фармакологические способы изучения активности сердечно-сосудистой
системы. Средства, влияющие на холинергические синапсы.
1. Холинергические механизмы нервной системы, обеспечивающие регуляцию работы сердца.
2. Медиатор ацетилхолин (эфир холина и уксусной кислоты).
3. Транспорт медиатора в везикулы. Значение свободного медиатора. Механизм
высвобождение медиатора из везикул.
4. Ресинтез ацетилхолина. Роль митохондрий.
5. Роль ацетилхолинтрансферазы или холинацетилазы. Образование фермента в теле
нейрона и поступление в нервные окончания. Значение целостности нервных волокон
и его связи с организмом в процессе синтеза и выделения медиатора.
6. Роль ацетилхолинэстеразы. Истинная ацетилхолинэстераза (синапсы и эритроциты) и
ложная ацетилхолинэстераза (в жидкостях организма - слюне, плазме и т. д.).
7. Х-рецепторы. Два вида холинорецепторов - М и Н.
Мускариномиметические
средства.
Средства,
влияющие
на
мускариночувствительные холинорецепторы.
1. М-холинорецепторы - чувствительны к мускарину (яду мухомора).
2. Средства,
стимулирующие
м-холинорецепторы
(м-холиномиметики,
или
мускариномиметические средства).
3. Средства,
блокирующие
м-холинорецепторы
(м-холиноблокаторы,
или
атропиноподобные средства).
Никотиномиметические средства
1. Н-холинорецепторы - чувствительны к никотину. Никотин, состав и свойства.
2. Алкалоид пасленовых.
3. Холиномиметические средства (холиномиметики) - вещества, возбуждающие холинорецепторы - биохимические системы организма, с которыми реагирует ацетилхолин.
М-холиномиметики. Н-холиномиметики. Антихолинэстеразные средства.
Антихолинергические атропиноподобные средства. М-холиноблокаторы.
1. Холинорецепторы.
2. Локализация холинорецепторов.
3. Гетерогенность холинорецепторв. Классификация.
Блокаторы н холинорецепторов или связанных с ними ионных каналов.
Ганглиоблокирующие средства. Курареподобные средства (миорелаксанты
периферического действия).
1. Природа ганглиоблокаторов. Механизм действия ганглиоблокаторов и основные
фармакодинамические эффекты. Показания и режим дозирования.
2. Бензогексоний, пентамин, пирилен, гигроний и их применение. Фармакокинетика.
Противопоказания и побочные эффекты.
3. Курареподобные средства. Механизм действия и основные фармакодинамические
эффекты. Показания к назначению курареподобных препаратов. Противопоказания и
побочные эффекты.
Средства, влияющие на адренергические синапсы. Вещества, действующие
непосредственно на адренорецепторы. Адреномиметики прямого действия.
Адреноблокаторы.
1. Классификация адренергических средств.
2. Количественное соотношение в разных тканях альфа- и бетарецепторов.
6.2. Темы рефератов
1. Гормоны. Виды. Эффекты. Принципы действия
2. Фармацевтическая химия стероидных гормонов
3. Гормоны - производные аминокислот. Катехоламины
4. Физиологические эффекты гормонов, плохо проникающих в клетку
5. Андрогенные гормоны
6. Современные препараты мужских половых гормонов (андрогены) и их синтетические
аналоги, анаболические стероиды и антиандрогенные препараты
7. Становление акцентуаций характера в зависимости от соотношения анаболических и
катаболических гормонов
8. Биохимия гормонов
9. Гормональная регуляция метаболизма
10. Биоритмы и гормоны, управление циркадными колебаниями концентрации гормонов в крови.
11. Гормоны как химические посредники, переносящие соответствующую информацию клеткам.
12. Механизм диуретического действия гормонов нейрогипофиза на функции и работу почек
13. Функциональное состояние гипоталамо-гипофизарной системы
14. Анаболические стероиды и здоровье спортсменов
15. Влияние физической нагрузки на уровень адренокортикотропного гормона,
адреналина, кортизола, кортикостерона в сыворотке крови спортсменов
16. Гормоны плаценты при физиологически протекающей беременности и при
хронической внутриутробной гипоксии плода.
17. Никотиномиметические средства
18. Роль ацетилхолинэстеразы
19. Механизм действия ганглиоблокаторов и основные фармакодинамические эффекты.
20. Холиномиметические средства
21. Холинергические механизмы нервной системы, обеспечивающие регуляцию работы сердца.
6.3. Вопросы для промежуточной аттестации
6.3.1. Вопросы для промежуточной аттестации (зачет, 7 семестр)
1. Предмет и задачи курса «Молекулярные основы регуляции физиологических
функций». Методы изучения (биологический, парабиоз, радиоиммунологический, биохимический, химический). Краткие сведения об истории развития учения о рецепции.
Понятия «внутренняя секреция» и «гормон». Архитектоника эндокринной системы.
2. Общие представления о процессе биосинтеза гормонов. Прямой генетический и
ферментативный контроль биосинтеза гормонов. Прогормоны и пути их активации в
секреторной клетке. Схемы биосинтеза различных гормонов и их особенности.
3. Основные свойства гормонов и их химическая структура. Представления о
функционально-структурной организации гормональной молекулы - сигнальный,
адресный, дополнительные локусы.
4. Классификация гормонов по их химической структуре: стероиды, производные
аминокислот, белково-пептидные соединения. Характеристика строения молекул
отдельных гормонов различных семейств и их биологических свойств. Представления
об эволюции гомонов. Синтетические аналоги гормонов. Антигормоны..
5. Регуляция и саморегуляция. Механизмы прямой и обратной связи. Принцип “плюсминус взаимодействия”. Нервно-проводниковый путь регуляции. Нейроэндокринный
путь. Гормональный путь. Негормональная гуморальная регуляция.
6. Ауторегуляция. Характеристика гипоталамо-гипофизарной системы, регуляция
функции эндокринных желез. Экспериментальные доказательства каждого механизма
регуляции.
7. Виды секреции гормонов: эндоцитоз, экзоцитоз, диффузия. Типы секреции:
тоническая, циклическая, сезонная. Биосинтез и секреция при некоторых
заболеваниях.
8. Транспорт. Формы существования гормонов в циркуляторных жидкостях.
Специфическое и неспецифическое связывание гормонов. Транспортные белки и
форменные элементы крови. Параметры связывания. Физиологическая роль
связывания.
9. Метаболизм. Пути метаболических превращений гормонов в периферических тканях:
активация, инактивация, реактивация, взаимопревращения гормональных соединений.
Механизмы превращений различных гормонов и их регуляция. Пути экскреции
гормональных метаболитов.
10. Механизмы взаимодействия гормонов с клетками. Распределение гормонов в
организме. Специфичность
и
множественность
гормональных
эффектов.
Представления об органах мишенях.
11. Типы специфического взаимодействия гормонов с регулирующими клетками:
внутриклеточный и мембранный.
12. История открытия рецепторов. Выделение и способы очистки рецепторов. Локусы
рецепторной молекулы. Рецепторы. Свойства и разнообразие рецепторов. Онтогенез
рецепторов.
13. Аденилатциклазный механизм рецепции. Синтез аденилатциклазы. Структура
аденилатциклазы. Механизмы превращения в мембране, переход аденилатциклазы в
клетку. Синтез АТФ.
14. Роль кальция в реализации гормонального сигнала. Кальмодулин. Фосфоинозидная
система.
15. Взаимодействие тиреоидных гормонов с рецепторами. Особенности взаимодействия
стероидных гормонов. Пути реализации гормональных сигналов.
16. Проблема чувствительности тканей к гормонам в норме и патологии.
6.3.2. Вопросы для промежуточной аттестации (экзамен, 8 семестр)
1. Нервно-мышечный синапс. Медиаторная теория проведения возбуждения через
синапс. Виды медиаторов. Роль ацетилхолина в проведении возбуждения через
нервно-мышечный синапс.
2. Опыты Самойлова, Лейла Свойства синапса. Возникновение местного возбуждения в
нервно-мышечном синапсе. Лабильность. Синапсы в центральной нервной системе.
Роль медиаторов в функции синапсов. ВСПС. Тормозные синапсы. ТПСП.
Электрические нейроны. Виды медиаторов. Роль ацетилхолина в проведении
возбуждения через нервно-мышечный синапс.
3. Медиаторы и гормональные рецепторы. АТФ-аза, Na/К-насос, Са, К и Naвнутримембранные каналы. Синергизм. Антагонизм.
4. Основные разделы фармакологии: общая и частная. Фармакокинетика. Распределение
лекарственных средств в организме. Биологические барьеры. Депонировапние.
Биологическая доступность лекарственных средств. Абсолютная и относительная
биодоступность. Эквивалентность: химическая, биологическая,терапевтическая.
5. Нейротропные средства, влияющие (регулирующие) на функции периферического
отдела нервной системы; регулирующие функции ЦНС. Лекарственные средства,
влияющие на афферентную иннервацию, то есть на центростремительные нервные
волокна, по которым возбуждение передается от тканей к центральной нервной
системе. Лекарственные средства, влияющие на эфферентную иннервацию на центробежные нервные волокна, по которым возбуждение передается от ЦНС к тканям.
6. Холинергические механизмы нервной системы, обеспечивающие регуляцию работы
сердца. Эффекты возбуждения парасимпатической нервной системы. Отрицательные
эффекты: хронотропный, инотропный, батмотропный, дромотровный.
7. Медиатор ацетилхолин. Образование его из аминокислоты холина и ацетил-СоА на
пресинаптическом окончании нервного волокна. Транспорт медиатора в везикулы.
Значение свободного медиатора. Механизм высвобождение медиатора из везикул.
Ресинтез ацетилхолина. Роль митохондрий.
8. Роль ацетилхолинтрансферазы или холинацетилазы. Образование фермента в теле
нейрона и поступление в нервные окончания. Значение целостности нервных волокон
и его связи с организмом в процессе синтеза и выделения медиатора.
9. Роль ацетилхолинэстеразы. Истинная ацетилхолинэстераза (синапсы и эритроциты) и
ложная ацетилхолинэстераза (в жидкостях организма - слюне, плазме и т. д.). Хрецепторы - белковые молекулы, обладающие высоким сродством к ацетилхолину.
Два вида холинорецепторов - М и Н. Холинорецепторы. Локализация
холинорецепторов. Гетерогенность холинорецепторв. Классификация.
10. М-холинорецепторы чувствительные к мускарину (яду мухомора). Средства,
стимулирующие
м-холинорецепторы
(м-холиномиметики,
или
мускариномиметические средства). Средства, блокирующие м-холинорецепторы (мхолиноблокаторы, или атропиноподобные средства).
11. Н-холинорецепторы. Никотин, химический состав и свойства. Холиномиметические
средства (холиномиметики).
12. Природа ганглиоблокаторов. Механизм действия ганглиоблокаторов и основные
фармакодинамические эффекты. Курареподобные средства. Механизм действия и
основные фармакодинамические эффекты.
13. Классификация адренергических средств: адреномиметики (адреналин, норадреналин,
дофамин,
изадрин),
адреноблокаторы
и
симпатолитики.
Локализация
адренорецепторов. Альфа-1- и альфа-2-рецепторы. Постсинаптические бетаадренорецепторы (бета-1-адренорецепторы (локализованы в сердце) и бета-2адренорецепторы (в бронхах, сосудах скелетных мышц, легочных, мозговых и
коронарных сосудах, в матке).
1.
1.
2.
3.
4.
5.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины.
а) основная литература:
Физиология человека. Под редакцией В.М.Покровского, Г.Ф.Коротько. М.: Медицина,
2007, 654 с.
б) дополнительная литература:
Физиология человека. Под ред. Г.И.Косицкого. М.:Медицина.1985.
Физиология человека. В 4-х т. Под ред. Р.Ф.Шмидт, Г.Тевс. М.:Мир. 1985.
Общий курс физиологии человека и животных. В 2-х кн. Под ред. А.Д.Ноздрачева.
М.: Высш. шк. 1991.
Розен В.Б. Основы эндокринологии. М.: Изд. МГУ, 1994.
Дубровский В.И.. Спортивная физиология. М.:Владос, 2005, 462 с.
в) программное обеспечение и Интернет-ресурсы
Природа: http://ras.ru/publishing/nature.aspx
Успехи современной биологии: http://elibrary.ru/issues.asp?id=7753
Элементы. Сайт новостей фундаментальной науки: http://elementy.ru/news
MedUniver. Анатомия человека. http://meduniver.com/Medical/Anatom/
Анатомия человека. Медицинский сайт. http://www.aopma.ru
Анатомические препараты.
http://www.anatomka.odmu.edu.ua/museum_main.htm
8. Материально-техническое обеспечение дисциплины.
Таблицы, анатомические муляжи, анатомические препараты, раздаточный
анатомический материал. Слайды, фотографии. Гистологические препараты, влажые
препараты Лабораторное оборудование: лабораторная посуда, реактивы, наборы
химических реактивов для определения биохимических показателей крови, приборы
(весы, ФЭК, спектрофотометр, спектрофлюориметр, Рh-метры). Лабораторные животные,
клинический материал (кровь, моча). Учебно-методическая литература.
Компьютеры для обработки экспериментальных данных, мультимедийные
презентации, мультимедийная установка
Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО № 66 от
17.03.2011 г. с учетом рекомендаций и Примерной ООП ВПО по специальности 020501
Биоинженерия и биоинформатика.
Автор:
доцент кафедры физиологии
человека и животных, к.б.н.
____________________ М.Д. Сметанина
Программа одобрена на заседании кафедры физиологии человека и животных от
«13» апреля 2012 г., протокол № 38.
Подписи:
Зав. кафедрой кафедры физиологии
человека и животных д.б.н., профессор _______________________ Т.Г. Анищенко
Декан биологического факультета
д.б.н., профессор
_______________________ Г.В. Шляхтин