Биологическое окисление (БО). Кафедра биоорганической и биологической химии

Кафедра биоорганической и биологической химии

"Утверждаю"

Зав. каф. проф.;

д.м.н. Мещанинов В.Н.

"______" __________________ 2002 г.

Вопросы курсового экзамена по биохимии.

Факультеты: леч. проф; мед. проф; педиатрический.

Ферменты.

1. Ферменты: химическая природа, строение, локализация в клетках и клеточных структурах, биологическое и клиническое значение. Сходство и отличие катализаторов белковой и небелковой природы.

2. Органо- и органеллоспецифические (маркерные) ферменты, биологическое и клиническое значение.

3. Классификация и номенклатура ферментов: принципы, шифры, значение, примеры.

4. Классификация и номенклатура ферментов на примере лиаз и гидролаз.

5. Оксидоредуктазы и лиазы: функции, примеры реакций из ЦТК с номенклатурой ферментов.

6. Трансферазы: функции, примеры реакций с номенклатурой ферментов из обмена аминокислот и углеводов.

7. Множественные молекулярные формы ферментов (изоферменты): происхождение, особенности строения и функции; факторы, влияющие на их внутриклеточный состав, физиологическое и клиническое значение. Изоферменты: особенности строения, органо- и органеллоспецифичность, физиологическое и клиническое значение, примеры (лактатдегидрогеназа, гексокиназа, цитохром Р450 и др.)

8. Механизм действия ферментов: теории Фишера, Кошланда, современные представления.

9. Кинетика ферментативных реакций: механизмы влияния t, pH, [S], [Е], ингибиторов - виды ингибирования.

10. Константа Михаэлиса — Ментен (Км), оптимумы pH, t: графическое изображение, физиологический смысл, значение определения в клинической практике.

11. Механизмы регуляции активности ферментов: аллостерической, ковалентной, индукции-репресии, примеры. Методы определения и единицы активности ферментов.

12. Простетические группы, коферменты, кофакторы, косубстраты, субстраты, метаболиты, продукты реакций: понятия, примеры. Коферменты и кофакторы: химическая природа, примеры, роль в катализе.

13. Энзимопатии: понятие, классификация, механизмы, примеры.

14. Энзимодиагностика: понятие, принципы и направления, примеры (гепатит, сахарный диабет, фенилкетонурия).

15. Энзимотерапия: виды, методы, используемые ферменты, примеры.

16. Системная энзимотерапия: понятие, области применения, используемые ферменты, пути введения, механизмы действия.

Биологическое окисление (БО).

1. История развития учение о БО: теории Баха, Паладина. Современные представления.

2. Этапы унифицирования энергии пищевых продуктов. Субстраты БО, схема образования.

3. Пути использования О₂ в клетке (оксидазный, монооксигеназный, диоксигеназный, радикальный) примеры, биологическое значение.

4. Оксидазный путь. Редокс-цепь окислительного фосфорилирования: номенклатура и локализация ферментов и других её компонентов, функции, значение. Строение и механизмы действия коферментов (НАД⁺, ФАД, ФМН, Q, гема). Субстраты тканевого дыхания, значение их редокс - потенциалов и компонентов дыхательной цепи. Коэффициент Р/О: понятие, значение определения. Окислительное фосфорилирование: механизмы сопряжения и разобщения, дыхательный контроль, механизмы взаимосвязи с обменом белков, жиров и углеводов; возможные причины и механизмы нарушений окислительного фосфорилирования, последствия. Ферментативные комплексы редокс-цепи окислительного фосфорилирования: состав, структура, номенклатура, особенности локализации, функции. АТФ: строение, биологическая роль, механизмы образования из АДФ и Фн в реакциях субстратного и окислительного фосфорилирования.

5. Монооксигеназный путь использования О₂ в клетке: ферменты, коферменты, косубстраты субстраты, значение.

6. Диоксигеназные реакции, биологическое значение, примеры.

7. Микросомальные системы переноса электронов в клетке: локализация и номенклатура ферментов, коферментов, косубстратов, субстратов, биологическое значение, сравнить с окислительным фосфорилированием.

8. Цитохромы клеток: виды, строение, локализация, функции (сравнить). Множественные формы цитохрома Р-450: структуры, функции, регуляция активности.

9. Сравнительная характеристика митохондриальной и микросомальной редокс-цепей: ферменты, коферменты, косубстраты, субстраты, биологическая роль.

10. Радикальный механизм использования О₂ в тканях: механизмы образования активных форм О₂ (^.О₂^-, ֹОН, ¹O₂, О₂^2- , R-ООֹ) значение в физиологии и патологии клетки.

11. Механизмы пероксидации веществ и антиоксидантной защиты в тканях организма (ферментативной и неферментативной), физиологическое и клиническое значение.

12. Митохондрии: строение, химический состав, маркерные ферменты, метаболические и гомеостатические функции, причины, механизмы и последствия повреждений.

13. Цикл трикарбоновых кислот (ЦТК): схема, реакции, биологическое значение, энергетический баланс одного оборота. Регуляция и регуляторные реакции ЦТК. Реакции: субстратного фосфорилирования, оксидоредуктазные (окислительные), НАД⁺ и ФАД - зависимые, номенклатура ферментов, биологическая роль. Механизмы и реакции взаимосвязи ЦТК с гликолизом и окислительным фосфорилированием, механизмы интеграции с обменом белков, жиров, углеводов, значение.

Обмен углеводов.

1. Углеводы: определение, классификация, значение; принципы нормирования суточной потребности.

2. Оценка состояния углеводного обмена: биохимические показатели крови и мочи, проведение функциональных нагрузок глюкозой, галактозой, фруктозой, лактатом, лактозой, сахарозой, оценка «сахарных кривых».

3. Гликоген, крахмал, клетчатка: строение, пищевая ценность и значение для организма.

1. Механизмы переваривания углеводов и всасывания продуктов гидролиза, нарушения – понятие о мальабсорбциях и их общих симптомах.

4. Переваривание и всасывание лактозы (механизм). Непереносимость молока: причины, последствия, биохимическая диагностика с помощью «сахарных кривых».

5. Пути обмена углеводов (схема), уровни и механизмы регуляции и интеграции с другими видами обмена.

6. Обмен гликогена: реакции, регуляция, биохимические нарушения при гликогенозах.

7. Роль гормонов и механизмы ковалентной регуляции активности гликогенсинтазы, гликогенфосфорилазы, значение.

8. Гликолиз: схема, реакции, классификация и номенклатура ферментов, механизмы регуляции (ковалентной, аллостерической, индукции—репрессии), роль гормонов. Энергетический баланс гликолиза в аэробных и анаэробных условиях. Регуляторные (киназные, необратимые) реакции гликолиза, реакции субстратного фосфорилирования и фосфорилирования субстратов, окислительные реакции. Механизмы интеграции гликолиза с обменом белков, жиров, углеводов, циклом Кребса и окислительным фосфорилированием. Сходство и отличие гликолиза со спиртовым брожением, реакции.

9. Распад глюкозы в аэробных и анаэробных условиях, схема, энергетический баланс, механизмы переключения этих процессов.

10. Эффект Пастера: понятие, механизм, значение, тканевые особенности регуляция. Энергетический баланс расщепления фруктозы в аэробных и анаэробных условиях.

11. Механизмы челночного транспорта водорода через мембрану митохондрий, значение.

12. Лактат и пируват: пути обмена, значение, реакции превращения в АцКоА и ЩУК, энергетический баланс окисления до CO₂ и Н₂О.

13. Глюконеогенез: биологическое значение, схема, субстраты, ферменты, механизмы аллостерической регуляции, индукции-репрессии, роль гормонов.

14. Ключевые (необратимые) реакции гликолиза и глюконеогенеза, регуляция, значение.

15. Пентозофосфатный шунт: схема, реакции до пентозофосфатов, биологическое значение.

16. Окислительные реакции гликолиза и пентозофосфатного шунта, биологическое значение.

17. Механизмы регуляции уровня сахара в крови – срочной и долгосрочной, значение.

18. Гипер - и гипогликемия: причины возникновения, механизмы срочной и долгосрочной компенсации. Метаболические и клинические последствия острых и хронических гипер- и гипогликемий.

19. Инсулин: этапы метаболизма, механизм действия, метаболические эффекты,

2. биохимические нарушения и последствия при гипер- и гипоинсулинемии.

20. Сахарный диабет I и II типа: причины возникновения, метаболические нарушения, биохимическая диагностика, профилактика.

21. Обмен галактозы в печени (схема). Галактоземия: причины, метаболические нарушения, биохимические и клинические проявления.

22. Обмен фруктозы в печени (схема), значение. Непереносимость фруктозы: причины, метаболические нарушения, биохимические и клинические проявления.

Обмен липидов.

1. Номенклатура и классификация липидов, строение и значение отдельных представителей каждого класса (жирных кислот, ТГ, восков, стеринов, глицеролфосфолипидов, сфингозинфосфолипидов, гликолипидов). Роль липидов в построении и функционировании мембран. Принципы нормирования суточной потребности.

2. Триглицериды (ТГ): строение, классификация, физико-химические свойства, механизмы гидролиза в кишечнике, регуляция, значение. Желчь: состав, функции, механизмы участия в пищеварении. Строение парных желчных кислот. Стеаторея: причины, последствия.

3. Жировая ткань – белая и бурая: сравнить по локализации, субклеточному и химическому составу, особенностям метаболизма и функциям в возрастном аспекте.

4. Белая жировая ткань: особенности метаболизма, функции, роль в интеграции обмена в-в.

5. Бурая жировая ткань: механизмы регуляции термогенеза, роль лептина и белков разобщителей, значение.

6. Метаболизм ТГ в жировой ткани: реакции, механизмы регуляции (аллостерической, ковалентной), роль гормонов, значение.

7. Механизмы липолиза и липогенеза в жировой ткани: реакции, регуляция, значение.

8. Биосинтез лецитинов: схема, реакции, регуляция, значение.

9. Механизмы β-окисления жирных кислот: этапы, реакции одного оборота цикла, регуляция, тканевые особенности; энергетический баланс окисления олеиновой кислоты.

10. Окисление глицерина в тканях до СО₂ и Н₂О - схема, энергетический баланс.

11. Механизм окисления олеодистеарата: этапы, энергетический баланс.

12. Кетоновые тела: биологическая роль, реакции обмена, регуляция. Механизмы развития кетонурии, последстаия.

13. Механизм окисления β-оксибутирата: реакции, энергетический баланс.

14. Механизм перекисного окисления липидов (ПОЛ), значение в физиологии и патологии клетки.

15. Обмен АцКоА (схема), значение путей.

16. Механизм биосинтеза жирных кислот у эукариот: этапы, характеристика ферментов и коферментов, регуляция, значение.

17. Пальмитилсинтетазный комплекс: структура, субклеточная локализация, функция, регуляция, последовательность реакций одного оборота процесса.

18. Механизм образования олеиновой кислоты из стеариновой, значение.

19. Карнитин и лимонная кислота: строение, механизмы участия в обмене липидов.

20. Обмен холестерина: механизмы всасывания, значение гепатоэнтеральной рециркуляции, реакции биосинтеза до мевалоновой кислоты и далее схема реакций до образования холестерина, регуляция. Роль цитрата и пентозного цикла в биосинтезе ХС. Транспорт по кровотоку, пути утилизации и удаления из организма.

21. Атеросклероз: причины, механизмы развития, биохимическая диагностика; особенности развития и течения при сахарном диабете.

22. Ожирение: понятие, классификация, возрастные и половые особенности отложения жира, причины, механизмы развития, метаболические нарушения, биохимическая диагностика, последствия.

23. Лептин: регуляция образования и поступления в кровоток, механизм участия в развитии первичного ожирения.

24. Абсолютная и относительная лептиновая недостаточность: причины возникновения, механизмы развития, клинические проявления.

25. Липопротеиды крови: строение, химический состав, классификация, место синтеза, функции, диагностическое значение определения при атеросклерозе и дислипопротеидемиях.

26. ХМ, ЛПОНП, ЛПНП, ЛПВП: строение, химический состав, обмен; роль апопротеинов: В-₁₀₀, В-₄₈, Е, С₂, А₁ и А₂; клеточных рецепторов: Е и ВЕ; ферментов ЛПЛ, пЛПЛ, ЛХАТ, АХАТ, БПЭХ. Причины, метаболические нарушения и последствия дислипопротеидемий (хиломикронемии, β-липопротеидемии, абеталипопротеидемии, болезни Танжи).

27. Механизмы и уровни регуляции липидного обмена (центральный, межорганный, метаболический).

28. Глюкозожирнокислотный цикл (цикл Рендла): механизм, метаболическое и физиологическое значение.

29. Уровни и механизмы интеграции липидного, углеводного и белкового обмена. Механизм липогенеза при избыточном поступлении углеводов с пищей, последствия.

30. Возрастные особенности липидного обмена.

31. Биохимические показатели, характеризующие липидный обмен.

Обмен нуклеопротеидов.

1. Нуклеопротеиды (хроматин, рибосомы): химический состав, функции. Классификация гистоновых и негистоновых белков, особенности состава, функции. Механизмы переваривания нуклеопротеидов и всасывания продуктов гидролиза.

2. Пуриновые нуклеотиды: строение, схема образования инозиновой кислоты (ИМФ).

3. Реакции образования мочевой кислоты из пуриновых нуклеотидов, значение.

4. Гиперурикемия: причины, последствия.

5. Подагра и мочекаменная болезнь: биохимические причины и механизмы возникновения, биохимическая диагностика, клинические проявления

Обмен белков.

1. Роль белка в питании, биологическая ценность, принципы нормирования, биохимические нарушения при его недостаточности (Квашиоркор).

2. Желудочный сок: физико-химические свойства, химический состав, физиологическое значение его компонентов, регуляция секреции, виды кислотности, значение определения. Механизмы пищеварения в желудке (возрастные особенности).

3. Сок кишечный и поджелудочной железы: химический состав, значение компонентов, регуляция секреции, участие в механизмах пищеварения белков, жиров, углеводов. Диарея: причины и механизмы возникновения, последствия.

4. Возрастные особенности белкового обмена.

5. Биохимические показатели, характеризующие состояние белкового и азотистого обмена.

Обмен аминокислот.

1. Пути обмена аминокислот (перечислить). Реакции дезаминирования и декарбоксилирования (тканевые особенности), значение.

2. Кетогенные и гликогенные аминокислоты, пути обмена, реакции переаминирования, ферменты, коферменты, биологические значение.

3. Роль глутаматдегидрогеназы (ГДГ), ИМФ- АМФ цикла, аминотрансфераз (АЛТ, ACT) в обмене аминокислот.

4. Пути обмена аммиака (схема или перечислить), тканевые особенности, механизмы токсичности.

5. Глутаминовая и аспарагиновая кислоты: реакции образования и участие в обезвреживании аммиака.

6. Биосинтез мочевины: схема взаимосвязи с обменом аминокислот, циклом Кребса и окислительным фосфорилированием. Ферментопатии цикла мочевины, биохимическая диагностика.

7. Аспарагиновая кислота: схема путей обмена, их значение, реакции образования.

8. Глутаминовая кислота: схема путей обмена, реакции образования и превращения в a- кетоглутаровую и янтарную кислоты, значение.

9. Пути обмена серина и глицина (схема), значение путей. Роль фолиевой кислоты в обмене этих кислот и образовании одноуглеродных соединений.

10. Обмен метионина (схема). Реакции трансметилирования на примере образования холина и адреналина, значение.

11. Роль метил-ТГФК и витамина B₁₂ в регенерации метионина, биохимические нарушения и клинические проявления недостаточности этих витаминов.

12. Триптофан: схема путей обмена и их значение, реакции образования серотонина, значение.

13. Фенилаланин: схема путей обмена и их значение, реакции биосинтеза адреналина, значение, роль витамина С.

14. Фенилкетонурия: причины и механизм возникновения, биохимические нарушения, диагностические показатели крови и мочи.