экзаменационные вопросы для экзамена по биохимии

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЕ ВОПРОСЫ ДЛЯ ЭКЗАМЕНА ПО БИОХИМИИ (МБФ 3 КУРС)
1. Строение и функции белков.
1.1. Белки как природные биополимеры: классификация белков, особенности строения
молекул белков различных классов, биологическая роль белков. Аминокислотный состав белков,
методы его исследования, значение его изучения для медицины.
1.2. Полипептидная теория строения белков. Конфигурация и конформация полипептидных
цепей белков. Уровни структурной организации белковых молекул. Первичная структура белков,
ее видовая специфичность. Методы исследования первичной структуры белков. Полиморфизм
белков. Гомологичные белки.
1.3. Вторичная и третичная структуры белковых молекул. Типы внутримолекулярных
взаимодействий, стабилизирующих конформацию белковых молекул. Белки с полидоменной
структурой; глобулярные и фибриллярные белки. Роль пространственной организации
полипептидной цепи в образовании функциональных центров. Конформационные изменения при
функционировании белков. Зависимость конформации белков от первичной структуры. Методы
исследования конформации белковых молекул.
1.4. Четвертичная структура белков. Кооперативные изменения конформации протомеров при
функционировании белков. Примеры строения и функционирования олигомерных белков:
гемоглобин, аллостерические ферменты. Надмолекулярные белковые комплексы, их состав,
биологическая значимость. Самосборка надмолекулярных белковых комплексов. Примеры
надмолекулярных белковых комплексов, их биологическая роль.
1.5. Химические свойства белков, их связь с выполняемыми белками функциями. Гидролиз
белка, использование белковых гидролизатов в медицинской практике. Методы определения
содержания белка в биологических жидкостях.
1.6. Физико-химические свойства белков. Растворимость белков. Стабилизация белковых
растворов в водной фазе. Свойства белковых растворов, их использование в медицинской
практике.
1.7. Биологические свойства белков. Избирательное взаимодействие белков с природными
лигандами как основа выполнения белками своих функций. Типы природных лигандов,
особенности их взаимодействия с белками. Лекарственные препараты как лиганды.
1.8. Иммуноглобулины, особенности их строения, избирательность их взаимодействия с
антигенами. Классы иммуноглобулинов.
2. Витамины. Ферменты.
2.1. Общая характеристика витаминов. Суточная потребность человека в различных
витаминах. Гиповитаминозы, авитаминозы, гипервитаминозы, возможные причины развития этих
патологических состояний. Водорастворимые и жирорастворимые витамины. Витамины А, Д , Е,
К, их участие в метаболических процессах. Нарушения физиологических функций организма при
недостатке этих витаминов.
2.2. Водорастворимые витамины: тиамин, рибофлавин, пантотеновая кислота, никотиновая
кислота; их участие в метаболических процессах. Нарушения физиологических функций
организма при недостатке перечисленных витаминов, их причины.
2.3. Водорастворимые витамины биотин, фолиевая кислота, кобаламин, аскорбиновая
кислота; их участие в метаболических процессах. Нарушения физиологических функций
организма при недостатке перечисленных витаминов, их причины.
2.4. Ферменты как биокатализаторы, общие черты и характерные различия ферментов и
катализаторов небиологической природы. Многообразие ферменты. Понятие о классификации
ферментов, их номенклатуре. Изоферменты. Проферменты.
2.5. Химическая природа ферментов. Функциональные центры ферментов. Кофакторы
ферментов, их классификация и роль в катализе.
2.6. Свойства ферментов как биологических катализаторов: высокая эффективность,
специфичность действия, зависимость активности ферментов от концентрации субстрата,
температуры и рН среды. Активация и ингибирование ферментов. Использование ингибиторов
ферментов в качестве лекарственных препаратов.
2.7. Регуляция активности ферментов, ее физиологическое значение. Основные механизмы
регуляции: алллостерическое модулирование, ковалентная модификация и белок–белковые
взаимодействия. Примеры метаболических путей, регулируемых с помощью этих механизмов.
2.8. Различия ферментного состава органов и тканей. Органоспецифические ферменты.
Изоферменты. Изменение активности ферментов в ходе онтогенеза.
2.9.
Медицинская энзимология: энзимопатология, энзимодиагностика,
энзимотерапия.
Достижения и перспективы развития медицинской энзимологии.
3. Обмен энергии. Биологическое окисление.
3.1. Превращения энергии в клетке. Понятие о свободной энергии. Эндэргонические и
экзэргонические реакции клеточного метаболизма, их взаимосвязь. Макроэргические соединения,
их классификация и биологическая роль.
3.2. Питательные вещества как источник энергии и пластического материала для организма
человека. Суточная потребность человека в белках, жирах и углеводах; незаменимые компоненты
пищи. Общая схема катаболизма питательных веществ в организме. Фазы катаболизма, их
энергетический эффект. Общие и специфические пути катаболизма.
3.3. Биологическое окисление, как главный путь высвобождения энергии питательных
веществ, его функции в клетках. Особенности окислительных процессов в живых системах.
Способы окисления веществ в клетках; ферменты, катализирующие окислительные реакции в
клетках.
3.4. Цикл трикарбоновых кислот Кребса: последовательность реакций цикла, суммарное
уравнение процесса, регуляция работы цикла , его биологическая роль.
3.5. Главная цепь дыхательных ферментов в митохондриях, ее структурная организация и
механизм действия. Разность редокс-потенциалов окисляемых субстратов и кислорода как
движущая сила для перемещения электронов в дыхательной цепи. Энергетика переноса
электронов в дыхательной цепи.
3.6. Окислительное фосфорилирование как главный механизм аккумуляции энергии в клетке.
Субстратное окислительное фосфорилирование. Окислительное фосфорилирование в цепи
дыхательных ферментов, его механизм по Митчеллу. Коэффициент Р/О. Разобщение окисления и
фосфорилирования. Гипоэнергетические состояния, причины их развития.
3.7. Микросомальное окисление, его локализация в клетке и характерные особенности.
Процессы гидроксилирования, участие в нем цитохрома
Р450.
Биологическая роль
микросомального окисления. Значение микросомального окисления в обезвреживании
ксенобиотиков.
4. Структура и обмен нуклеиновых кислот.
4.1. Первичная и вторичная структура ДНК. Размеры молекул ДНК. Представление о
третичной структуре ДНК в хроматине и хромосомах. Роль ядерных белков в компактизации ДНК.
4.2. Репликация ДНК, биологическая роль процесса. Механизм репликации. Роль ферментов
и белков, не обладающих каталитической активностью в механизме репликации. Репликация ДНК
и фазы клеточного цикла.
4.3. Первичная и вторичная структура РНК. Особенности строения РНК различных классов,
их локализация в клетке. Биологическая роль РНК различных классов.
4.4. Биосинтез РНК (транскрипция). Посттранскрипционный процессинг для РНК различных
классов в клетках эукариот. Биологическая роль процесса транскрипции.
4.5. Биосинтез белка: синтез аминоацил-тРНК (рекогниция), сборка полипептидных цепей на
рибосомах (трансляция), посттрансляционный процессинг белковых молекул. Биологическая роль
процесса биосинтеза белка.
4.6. Регуляция экспрессии генов. Механизмы регуляции на уровне транскрипции,
посттранскрипционного процессинга и трансляции. Роль гормонов в регуляции экспрессии генов.
4.7. Повреждения ДНК, значение воздействия неблагоприятных экологических факторов в
увеличении частоты повреждений. Механизмы репарации повреждений ДНК. Мутации как
следствия неустраненных повреждений.
Наследственные болезни и наследственная
предрасположенность к заболеваниям как последствия неблагоприятных мутаций.
5. Структура и обмен углеводов.
5.1. Углеводы, их классификация, биологическая роль отдельных классов. Переваривание и
всасывание углеводов. Пул глюкозы в организме, пути его пополнения и основные направления
использования. Содержание глюкозы в крови здоровых людей.
5.2. Биосинтез и «мобилизация» гликогена в печени. Физиологическая роль этих процессов,
их регуляция. Пути использования гликогена в мышцах, их регуляция.
5.3. Аэробный распад глюкозы в клетках, его основные этапы. Последовательность реакций
аэробного распада до образования пировиноградной кислоты и ее превращение в ацетил-КоА.
Биологическая роль аэробного распада глюкозы, его регуляция.
5.5. Анаэробный распад глюкозы в клетках, последовательность реакций до образования
лактата. Физиологическое значение гликолиза, его регуляция. Окислительный распад в клетках
других моносахаридов: галактозы и фруктозы..
5.6. Пентозофосфатный путь окисления глюкозы, его окислительный и неокислительный
этапы. Последовательность реакций окислительного этапа до образования рибулозо-5-фосфата.
Биологическая роль пентозофосфатного пути окисления глюкозы. Пути превращения глюкозы в
клетке в другие моносахариды или их производные.
5.7. Глюконеогенез., последовательность реакций
глюконеогенеза из лактата.
Пути
использования других соединений не углеводной природы для глюконеогенеза. Биологическая
роль глюконеогенеза, его регуляция.
5.8. Гликопротеиды и гликозаминопротеогликаны, их функции в организме. Представление о
путях синтеза и распада углеводных компонентов этих классов соединений.
6. Структура и обмен липидов. Биологические мембраны.
6.1. Липиды, их классификация. Структура и биологическая роль липидов отдельных классов.
Липиды как незаменимые компоненты пищи, норма суточного потребления липидов.
6.2. Переваривание триглицеридов и фосфолипидов в желудочно-кишечном тракте.
Всасывание продуктов переваривания в стенку кишечника. Роль желчных кислот в переваривании
и всасывании липидов. Моноглицеридный путь ресинтеза триглицеридов в кишечной стенке. Роль
хиломикронов в транспорте «экзогенных» липидов в организме.
6.3. Депонирование и мобилизация жиров в жировой ткани, регуляция синтеза и мобилизации
жиров. Транспорт и основные направления использования жирных кислот. Физиологическая роль
резервирования и мобилизации жиров в жировой ткани.
6.4.
Окисление высших жирных кислот. -Окисление высших жирных кислот:
последовательность реакций цикла -окисления, связь окисления высших жирных кислот с
циклом Кребса и цепью дыхательных ферментов, энергетический эффект -окисления .
Изменение скорости окисления высших жирных кислот в зависимости от режима питания и
мышечной активности.
6.5. Биосинтез и окисление ацетоновых тел, биологическая роль этих процессов.
6.6. Биосинтез жирных кислот в клетках эукариот: последовательность реакций, структурная
организация процесса, биологическая роль биосинтеза жирных кислот, его регуляция. Углеводы и
аминокислоты как пластический материал для синтеза высших жирных кислот.
6.7. Глицерофосфолипиды, их биологическая роль. Пути синтеза фосфолипидов : синтез через
активированный аминоспирт, синтез путем активации фосфатидной кислоты, взаимные
превращения глицерофосфолипидов.
6.8. Холестерол, его биологическая роль. Представление о метаболическом пути синтеза
холестерола. Последовательность реакций первого этапа синтеза холестерола. Регуляция синтеза
холестерола. Роль липопротеидов в транспорте холестерола кровью.
6.9. Транспортные липопротеиды крови: структура липопротеидных частиц, классификация
липопротеидов, особенности состава липопротеидов разных классов, биологическая роль
отдельных классов липопротеидов.
6.10.
Эйкозаноиды: классификация, биологическая роль, циклооксигеназный и
липоксигеназный пути синтеза эйкозаноидов.
6.11. Клеточные мембраны, их биологическая роль. Жидкостно-мозаичная концепция
строения клеточных мембран. Липидный бислой мембран, его состав и свойства. Физико-
химические основы формирования липидного бислоя. Белки клеточных мембран,
функционировании мембранного аппарата клеток.
их роль в
7. Обмен азотсодержащих соединений
7.1. Роль белков в питании. Азотистый баланс организма. Коэффициент изнашивания,
физиологический минимум белка и нормы белка в питании. Переваривание белков, всасывание
продуктов переваривания в кишечную стенку. Аминокислотный пул организма, пути его
пополнения и использования.
7.2. Гниение белков в кишечнике. Пути обезвреживания поступивших во внутреннюю среду
организма продуктов гниения.
7.2. Катаболизм аминокислот:
прямое окислительное и внутримолекулярное
дезаминирование аминокислот, трансаминирование
и трансдезаминирование аминокислот;
биологическая роль этих обменных процессов. Судьба углеродного скелета аминокислот;
гликогенные и кетогенные аминокислоты.
7.3. Синтез заменимых аминокислот, роль трансаминирования и трансреаминирования в
биосинтезе. Декарбоксилирование аминокислот. Биогенные амины, их биологическая роль. Пути
инактивации биогенных аминов.
7.4. Токсичность аммиака, Процессы обезвреживания аммиака в организме. Биосинтез
мочевины: последовательность реакций, суммарное уравнение. Величины суточного выделения
мочевины.
7.5. Роль серина, глицина и метионина в образовании пула одноуглеродных групп и в
реакциях трансметилирования, участие ТГФК в этих процессах, их биологическая роль.
7.6. Представление о биосинтезе пуриновых нуклеотидов: происхождение атомов
пуринового цикла, преобразование инозиновой кислоты в АМФ и ГМФ, регуляция биосинтеза.
Катаболизм пуриновых нуклеотидов.
7.7. Биосинтез и катаболизм пиримидиновых нуклеотидов в клетках животных. Регуляция
биосинтеза. Биосинтез дезоксирибонуклеотидов.
8. Интеграция метаболизма. Регуляция обмена на клеточном уровне.
8.1. Метаболизм как интегрированная система метаболических путей. Уровни взаимосвязи.
Система центральных метаболических путей, ее биологическая роль.
8.2. Взаимосвязь обмена углеводов и липидов. Использование глюкозы для синтеза высших
жирных кислот и глицерола. Роль пентозного пути обмена глюкозы в синтезе высших жирных
кислот. Возможный путь использования глицерола для биосинтеза глюкозы.
8.3. Взаимосвязь обмена углеводов и аминокислот. Пути использования аминокислот для
синтеза глюкозы. Возможные варианты использования глюкозы для синтеза заменимых
аминокислот.
8.4. Пути использования аминокислот для синтеза липидов различных классов:
триглицеридов, фосфолипидов, сфинголипидов и стероидов.
8.5. Механизмы регуляции клеточного метаболизма за счет изменения активности
имеющихся ферментов: аллостерическая модуляция, ковалентная модификация, белок-белковые
взаимодействия.
8.6. Механизмы регуляции клеточного метаболизма за счет изменения количества ферментов
и изменения проницаемости клеточных мембран.