Обмен и функции углеводов
ГБОУ ВПО РязГМУ Минздрава России
Кафедра биологической химии с курсом КЛД ФДПО
Утверждено протоколом каф. заседания № 4 от 20.11.15 г.
Вопросы для подготовки к ЗАЧЕТУ по биологической химии 2015 – 2016 уч. год
Для студентов очного отделения по специальности 060101 – Лечебное дело
Введение.
1. Предмет и задачи биологической химии. Место биохимии в системе медицинских наук, значение биохимических знаний в работе врача.
Строение и функции белков.
1. Белки как генетически детерминированные полимеры. Строение белковых мономеров - аминокислот. Классификация аминокислот, их физико-химические свойства. Понятие о шаперонах и их функциях.
2. Первичная структура белков и ее информационная роль. Характеристика и свойства пептидной связи.
3. Вторичная структура, типы, их характеристика.
4. Третичная структура. Типы внутримолекулярных взаимодействий в пептидной цепи. Активный центр белков и его специфическое взаимодействие с лигандом как основа биологических функций всех белков. Доменная структура белков. Понятие о фолдинге белков.
5. Четвертичная структура белка. Особенности строения и функционирования олигомерных белков на примере сравнения гемоглобина и миоглобина.
6. Глобулярные белки: основные представители (гистоны, альбумины, глобулины), их характеристика и биологическая роль.
7. Фибриллярные белки: особенности аминокислотного состава и структурной организации; свойства и функции коллагена.
8. Понятие о простых и сложных белках. Классификация сложных белков, характеристика основных представителей.
9. Гликопротеины: представление о строении и функциях.
10. Липопротеины: классификация, структура и функции.
11. Фосфопротеины: механизм образования, роль в регуляции обмена веществ.
12. Классификация белков по их биологическим функциям (с примерами). Характеристика и биологическая роль отдельных представителей.
13. Физико-химические свойства белков. Молекулярный вес, размеры и форма, ионизация, растворимость, денатурация и свойства денатурированного белка.
14. Структура и функции гемоглобина. Основные производные гемоглобина, характеристика и биологическая роль. Физиологические и аномальные типы гемоглобина.
15. Функционирование олигомерных белков на примере гемоглобина: связывание с кислородом, кооперативные взаимодействия протомеров. Регуляция связывания кислорода с гемоглобином в тканях.
16. Строение нуклеиновых кислот. Первичная структура ДНК и РНК. Видовые различия первичной структуры нуклеиновых кислот.
17. Вторичная и третичная структура ДНК, строение хроматина. Денатурация и ренативация ДНК.
18. Типы РНК: рибосомальные, транспортные, матричные. Характеристика структуры и функции. Строение рибосом.
Ферменты
1. Общие представления о катализе, особенности ферментативного катализа (сходство и различие между ферментами и неферментными катализаторами).
2. Структурно-функциональная организация ферментов. Понятие об активном и аллостерическом центре. Кофакторы и их значение для функционирования ферментов.
3. Специфичность действия ферментов: виды, примеры и теории, их объясняющие.
4. Кинетика ферментативных реакций. Зависимость скорости ферментативных реакций от температуры, рН, концентраций фермента и субстрата.
5. Регуляция действия ферментов. Ингибиторы ферментов, характеристика видов ингибирования. Лекарства и яды как ингибиторы ферментов.
6. Регуляция действия ферментов. Активация ферментов.
7. Регуляция активности ферментов путем фосфорилирования и дефосфорилирования; примеры метаболических путей, регулируемых этими механизмами.
8. Единицы и методы измерения активности и количества ферментов. Иммобилизованные ферменты.
9. Классификация и номенклатура ферментов, основные положения. Характеристика класса, примеры ферментативных реакций.
10. Кофакторы ферментов: ионы металлов и коферменты. Коферментные функции витаминов. Химическое строение пиридоксиновых коферментов и биотина: их биологическая роль (с примерами реакций).
11. Коферменты. Химическое строение и участие в окислительно-восстановительных процессах НАД, НАДФ, ФМН, ФАД (с примерами ферментативных реакций).
12. Изоферменты: происхождение, биологическая роль, методы определения.
13. Различия ферментного и изоферментного состава органов и тканей, медико-биологическое значение. Понятие об органоспецифичности ферментов и изоферментов.
Введение в обмен веществ. Биохимия питания
1. Основные компоненты пищи и их значение. Биохимические основы сбалансированного питания. Состав пищи человека: органические и минеральные, основные и минорные компоненты. Региональные патологии, связанные с недостатком микроэлементов в пище и воде.
2. Переваривание белков. Характеристика протеолитических ферментов, механизм активации, специфичность и условия действия.
3. Всасывание продуктов переваривания белка. Гамма-глутамил-транспептидазный цикл, его роль в поступлении аминокислот в клетки тканей.
4. Диагностическое значение биохимического анализа желудочного и дуоденального сока. Протеиназы поджелудочной железы и панкреатиты. Применение ингибиторов протеаз для лечения панкреатита.
5. Переваривание липидов. Роль панкреатической липазы и колипазы. Ресинтез жиров в слизистой оболочке тонкого кишечника. Образование хиломикронов и транспорт жиров в ткани.
6. Всасывание продуктов переваривания липидов. Роль желчных кислот в переваривании и всасывании жиров.
7. Нарушения переваривания и всасывания жиров. Стеаторея.
8. Механизм переваривания углеводов в пищеварительном тракте. Характеристика амилолитических ферментов.
9. Механизмы всасывания конечных продуктов гидролиза углеводов. Потребность в углеводах в зависимости от возраста и физической активности.
Биологические мембраны
1. Структурная организация мембран, строение и свойства основных компонентов мембран.
2. Липидный состав мембран – фосфолипиды, гликолипиды, холестерин. Белки мембран – интегральные, поверхностные, «заякоренные».
3. Общие свойства мембран: жидкостность гидрофобного слоя, поперечная асимметрия, избирательная проницаемость. Участие мембран в организации и регуляции метаболизма.
4. Механизмы переноса веществ через мембраны: простая диффузия, первично-активный транспорт (на примере Са2+ - АТФазы, Na+, K+ - АТФазы). Пассивный симпорт и антипорт, вторично-активный транспорт.
Энергетический обмен.
1. Окислительное декарбоксилирование пирувата: суммарное уравнение и последовательность реакций, строение пируватдегидрогеназного комплекса.
2. Цикл лимонной кислоты (цикл Кребса): последовательность реакций, характеристика ферментов.
3. Механизмы регуляции цикла Кребса, его функции. Анаплеротические реакции (реакции, пополняющие цитратный цикл).
4. Фазы извлечения энергии из питательных веществ. Пировиноградная кислота и ацетил-КоА: пути образования и пути использования в организме. Значение этих процессов.
5. Эндергонические и экзергонические реакции в живой клетке. Макроэргические соединения (фосфоенолпируват, сукцинил КоА и др.), цикл АТФ-АДФ. Дегидрирование субстратов и образовазование воды как источник энергии для синтеза АТФ.
6. Структурная организация дыхательной цепи.
7. Виды фосфорилирования. Понятие о субстратном и окислительном фосфорилировании.
8. Механизм сопряжения окисления с фосфорилированием в дыхательной цепи. Трансмембранный электрохимический потенциал как промежуточная форма энергии при окислительном фосфорилировании. Регуляция цепи переноса электронов (дыхательный контроль). H+-АТФ – синтетаза: структура, механизм действия.
9. Разобщение тканевого дыхания и окислительного фосфорилирования. Терморегуляторная функция тканевого дыхания.
Обмен и функции углеводов.
1. Основные углеводы животных, биологическая роль. Глюкоза как важнейший метаболит углеводного обмена. Транспорт глюкозы из крови в клетки. Образование глюкозо-6-фосфата – первая реакция различных путей превращения глюкозы в клетке.
2. Катаболизм глюкозы. Аэробный гликолиз – основной путь катаболизма глюкозы у человека. Последовательность реакций.
3. Аэробный гликолиз: распространение, энергетическая ценность и физиологическое значение аэробного распада глюкозы.
4. Анаэробный гликолиз. Энергетический баланс, распределение в организме и физиологическое значение анаэробного гликолиза.
5. Переключение анаэробного гликолиза на аэробный. Окисление внемитохондриального НАД·H2: механизм, биологическая роль.
6. Особенности метаболизма экзогенного этанола.
7. Свойства и распространение гликогена как резервного полисахарида. Мобилизация гликогена: механизм, регуляция, биологическая роль. Различия мобилизации гликогена в печени и мышцах.
8. Свойства и распределение гликогена как резервного полисахарида. Биосинтез гликогена: механизм, регуляция.
9. Биосинтез глюкозы (глюконеогенез): источники, механизм, биологическое значение.
10. Взаимосвязь гликолиза в мышцах и глюконеогенеза в печени: цикл Кори, глюкозо-аланиновый цикл. Аллостерические механизмы регуляции аэробного и анаэробного путей распада глюкозы и глюконеогенеза.
11. Пентозо-фосфатный путь превращения глюкозы: окислительная стадия, суммарные реакции, распространение и биологическое значение. Неокислительная стадия синтеза пентоз.
12. Метаболизм фруктозы и ее энергетическая ценность.
13. Метаболизм галактозы и ее энергетическая ценность.
Обмен и функции липидов
1. Важнейшие липиды тканей человека. Резервные липиды (жиры) и липиды мембран (сложные липиды). Незаменимые факторы питания липидной природы.
2. Мобилизация жиров в жировой ткани (распад триацилглицеринов, глицерина): химизм, регуляция, биологическая роль.
3. Биосинтез триацилглицеринов, их биологическая роль.
4. β-окисление жирных кислот: химизм, биологическая роль.
5. Особенности окисления ненасыщенных и жирных кислот с нечетным числом углеродных атомов. Расчет энергетической ценности жирных кислот.
6. Синтез кетоновых тел, последовательность реакций, регуляция. Биологическая роль кетоновых тел. Кетонемия и кетонурия. Клиническое значение исследования крови и мочи на содержание кетоновых тел.
7. Биосинтез жирных кислот. Особенности биосинтеза ненасыщенных жирных кислот. Источники НАДФН2 для синтеза жирных кислот. Гормональная и аллостерическая регуляция синтеза жирных кислот.
8. Биосинтез холестерина и его эфиров; регуляция биосинтеза. Биологические функции холестерина.
9. Баланс холестерина в организме. Различные механизмы регуляции ГМГ-КоА-редуктазы. Роль липопротеинов в транспорте холестерина кровью.
10. Основные фосфолипиды (глицеролфосфолипиды) тканей человека: основные представители, пути биосинтеза, биологическая роль. Липотропные факторы.
11. Транспортные липопротеины крови. Хиломикроны и ЛПОНП: структура, локализация и механизм образования, особенности транспорта.
12. Взаимосвязь обмена жиров и углеводов. Схема превращения глюкозы в жиры. Роль пентозо-фосфатного пути обмена глюкозы для синтеза жиров.