- •I.Строение и свойства белков
- •1. Белки как особый класс биополимеров: их классификация, биологические функции белков. Аминокислотный состав белков.
- •3. Физико-химические свойства белков: растворимость, ионизация и гидратация. Денатурация и высаливание белков, практическое значение. Обнаружение белков в растворах.
- •4. Альбумины, глобулины плазмы крови: особенности структуры и их свойства, роль в организме.
- •5. Фибриллярные белки и их свойства. Структура и свойства коллагеновых белков.
- •6. Фосфопротеиды, гликопротеиды: химическая природа и биологическая роль.
- •7. Хромопротеиды, их виды и химический состав. Гемоглобин, строение и биологическая роль. Гемоглобинопатии.
- •II. Ферменты и витамины.
- •8. Роль ферментов в метаболизме. Многообразие ферментов. Понятие о классификации ферментов, их номенклатура. Изоферменты. Проферменты.
- •10. Механизм действия ферментов. Образование фермент-субстратных комплексов. Активные центры ферментов, их химическая структура. Роль конфармационных изменений фермента и субстрата при катализе.
- •11. Структура ферментов. Функциональные центры ферментов. Кофакторы ферментов, их классификация и роль в катализе. Связь с витаминами, примеры.
- •12. Активация и ингибирование ферментов. Ингибирование конкурентного и неконкурентного типа. Использование ингибиторов в качестве лекарственных препаратов, в том числе стоматологии.
- •14. Регуляторные ферменты. Аллостерическая модуляция активности ферментов: регуляция активности по принципу отрицательной обратной связи и по принципу активации предшественником.
- •15. Энзимодиагностика и энзимотерапия. Достижения и перспективы развития медицинской энзимологии. Первичные и вторичные энзимопатии, примеры.
- •16. Общая характеристика витаминов, классификация. Гиповитаминозы, авитаминозы, гипервитаминозы, причины их возникновения. Провитамины. Антивитамины.
- •17. Витамины а, д, е, к, их химическая природа и участие в метаболических процессах. Нарушения физиологических функций организма при недостатке этих витаминов, их причины.
- •18. Водорастворимые витамины в1, в2, в3, в5, их участие в метаболических процессах. Нарушение
- •20. Витамин с, его биологическая роль. С-гиповитаминозы: причины развития, нарушение обменных процессов при с-гиповитаминозах. Представление о профилактике и диагностике с-гиповитаминозов.
- •III. Энергетический обмен. Биологическое окисление.
- •21. Питательные вещества как источники энергии и пластического материала для организма. Общая схема катаболизма питательных веществ. Общие и специфические пути катаболизма.
- •25. Цикл трикарбоновых кислот Кребса (цтк). Последовательность реакций, регуляция работы цикла и его биологическая роль. Анаболические функции цтк.
- •26. Главная цепь дыхательных ферментов в митохондриях, ее структурная организация и биологическая роль. Цитохромы, цитохромоксидаза, химическая природа и роль в окислительных процессах.
- •27. Химическая природа дегидрогеназ. Над- и флавин-зависимые дегидрогеназы, их важнейщие субстраты.
- •IV. Обмен и функции углеводов
- •30. Углеводы, их классификация, биологическая роль отдельных классов. Важнейшие углеводы, входящие в состав организма человека.
- •31. Переваривание углеводов в жкт. Всасывание моносахаридов слизистой кишечника и транспорт их кровью. Непереносимость лактозы. Усвоение лактозы и галактозы в печени. Галактоземия, фруктоземия.
- •32. Гликоген, его значение. Биосинтез и «мобилизация» гликогена в печени. Физиологическая роль этих процессов, их регуляция. Амилолитический путь распада гликогена. Гликогенозы.
- •34. Аэробный дихотомический распад глюкозы в тканях, его основные этапы. Биологическое значение. Пентозофосфатный путь распада глюкозы, его биологическая роль.
- •1 Этап. Расщепление глюкозы до пирувата.
- •35. Окислительное декарбоксилирование пировиноградной кислоты. Состав пируватдегидрогеназного комплекса. Роль в этом процессе витаминов в1 и в3.
- •37. Липиды и их классификация. Структура и биологическая роль отдельных классов. Липиды как незаменимые компоненты пищи, норма суточного потребления.
- •38. Глицеринсодержащие липиды тканей организма. Их виды, химическая структура, значение для организма. Особенности метаболизма глицерофосфолипидов в тканях.
- •39. Химическое строение и биологическая роль клеточных мембран. Биологические мембраны
- •40. Липиды пищи человека. Переваривание липидов в жкт. Всасывание продуктов расщепления в стенку кишечника. Ресинтез триглицеридов в кишечной стенке. Транспорт экзогенных липидов к органам и тканям.
- •Ресинтез триацилглицеринов в стенке кишечника
- •41. Депонирование и мобилизация жиров в жировой ткани, физиологическое значение и регуляция. Транспорт и основные направления использования вжк в организме.
- •43) Биосинтез и окисление кетоновых тел, биологическая роль этих процессов. Диагностическое значение их определения.
- •44) Обмен и функции холестерола в организме. Биосинтез холестерола, последовательность реакций до образования мевалоновой кислоты. Представление о дальнейших этапах синтеза, регуляция процесса.
- •45) Транспортные липопротеиды крови: особенности строения, состава, функций липопротеидов разных классов. Изменения соотношения липопротеидов при атеросклерозе.
- •46) Биосинтез жирных кислот в клетках эукариот, биологическая роль. Представление о работе пальмитоатсинтетазы.
- •VI. Обмен простых белков и аминокислот
- •49. Дезаминирование аминокислот. Прямое окислительное дезаминирование аминокислот. Трансдезаминирование. Судьба безазотистого остатка аминокислот. Кетогенные и глюкогенные аминокислоты.
- •50. Декарбоксилирование аминокислот. Биогенные амины, их физиологическое значение. Инактивация биогенных аминов. Нарушения обмена биогенных аминов при патологических состояниях.
- •51. Токсичность аммиака. Пути обезвреживания аммиака в организме. Биосинтез мочевины: последовательность реакций, суммарное уравнение. Нарушение процессов обезвреживания. Гипераммониемии.
- •53. Представление о биосинтезе пиримидиновых нуклеотидов: происхождение атомов пиримидинового кольца. Регуляция биосинтеза. Катаболизм пиримидиновых нуклеотидов.
- •55. Первичная, вторичная и третичная структура днк. Роль ядерных белков в компактизации днк. Биологическая роль днк.
- •56. Репликация днк, биологическая роль процесса. Механизм репликации. Роль ферментов и белков, не обладающих каталитической активностью в механизме репликации.
- •57. Рнк: строение, биологическая роль различных классов, локализация в клетке. Особенности строения иРнк и тРнк.
- •58. Биосинтез рнк в тканях. Представление о посттранскрипционном процессинге рнк. Биологическая роль транскрипции.
- •59. Современные представления о синтезе белка: синтез аминоацил-тРнк, представление о синтезе полипептидных цепей на рибосомах. Посттрансляционныый процессинг белковых молекул.
- •60. Метаболизм как интегрированная система метаболических путей. Уровни взаимосвязи. Система центральных метаболических путей, ее биологическая роль.
- •61. Ацетил-КоА как один из ключевых метаболитов клетки. Пути его образования и использования.
- •62. Гормоны, общая характеристика, химическая природа. Механизм действия гормонов белковой природы с цАмф в качестве «второго вестника».
- •63. Гомоны стероидной природы, их функции в организме. Механизм действия стероидных гормонов.
- •64. Гормоны передней доли гипофиза. Химическая природа гомонов, их регуляторные эффекты.
- •65. Гормоны щитовидной железы. Общие представления о химической структуре, биосинтезе, влиянии на обмен веществ. Гипо- и гипертиреозы. Причины их возникновения.
- •66. Гормоны коркового слоя надпочечников: глюкокортикоиды, минералокортикоиды. Общие представления о химической структуре, биосинтезе, влиянии на обменные процессы.
- •67. Гормоны поджелудочной железы: инсулин, глюкагон. Их химическая природа и влияние на обменные процессы.
- •68. Адреналин, норадреналин. Из образование и влияние на обмен веществ.
- •69. Функции и обмен кальция в организме человека. Содержание кальция в крови, гипо- и гиперфосфатемии.
- •70. Функции и обмен фосфора в организме. Содержание фосфора в крови, гипо- и гиперфосфатемии.
- •71. Гормональная регуляция фосфорно-кальциевого обмена. Роль паратгормона, кальцитонина и кальцитриола.
- •73. Соотношение воды, орган ……
- •74. Особенности аминокислотного состава эластина и структурной организации эластических волокон. Общее представление об обмене эластина. Специфические маркеры деградации эластина.
- •75. Гликозаминогликаны и гликозаминопротеогликаны соединительной ткани. Их структура и выполняемые функции, особенности метаболизма. Химическая структура и роль фибронектина.
- •76. Химический состав кости. Белки кости, их роль в минерализации.
- •77. Кальций, фосфор, фтор, стронций и др. Микроэлементы. Их роль в обмене зуба и кости.
- •78. Теории минерализации кости и зуба. Роль Са-связывающих белков, фосфатов и лимонной кислоты в минерализации.
- •80. Органические и минеральные компоненты эмали зуба. Особенности обменных процессов органического и минерального компонентов эмали зуба.
- •81. Проницаемость эмали зуба, факторы на нее влияющие. Созревание эмали.
- •82. Дентин – основной по массе компонент зуба, его химический состав. Характеристика минеральных и органических компонентов дентина. Химический состав дентиновой жидкости.
- •83. Особенности химического состава и обменных процессов цемента. Клеточный и бесклеточный цемент. Характеристика органических и минеральных компонентов цемента.
- •84. Пульпа зуба как вариант рыхлой соединительной ткани. Химический состав и роль пульпы в обмене твердых тканей зуба.
- •85. Влияние питания на состояние зубов. Роль белков, микроэлементов и витаминов. Роль рафинированных углеводов пищи в деминерализации эмали.
- •86. Влияние витаминов на состояние и обмен тканей полости рта и зуба.
- •87. Витамины группы д. 7-дегидрохолестерин как провитамин д. Химическая структура, недостаточность, роль витамина д в процессах минерализации.
- •89. Физико-химические параметры слюны: плотность, вязкость, осмотическое давление, буферная емкость, рН, поверхностное натяжение, их функциональное значение.
- •91. Химический состав ротовой жидкости. Характеристика и роль ферментов слюны.
- •94. Десневая (гингивальная) жидкость, ее химический состав и роль. Белки и ферменты десневой жидкости в норме и при патологии. Изменение состава десневой жидкости при пародонте.
- •95. Влияние характера питания, особенностей химического состава слюны и твердых тканей зуба на состояние зубов и развитие кариеса. Биохимические аспекты профилактики кариеса.
- •V. Медицинская биохимия.
- •97. Остаточный азот крови, его основные компоненты. Азотемии, причины их возникновения. Значение биохимических методов исследования в установлении причины развития азотемии.
- •98. Образование желчных пигментов. Значение определения желчных пигментов для диагностики болезней печени, желчевыводящих путей и крови.
- •99. Ферменты плазмы крови. Диагностическое значение определения активности аминотрансфераз, изоферментов лактатдегидрогеназы, креатинкиназы в сыворотке крови при инфаркте миокарда и болезнях печени.
- •100. Нормальное содержание глюкозы в крови. Гипо- и гиперглюкоземии, их основные причины. Сахарные кривые (проба на толерантность к глюкозе), диагностическое значение определения.
- •102 . Патологические составные части мочи, их происхождение. Методы обнаружения в моче глюкозы, белка, ацетоновых тел, кровяных и желчных пигментов.
32. Гликоген, его значение. Биосинтез и «мобилизация» гликогена в печени. Физиологическая роль этих процессов, их регуляция. Амилолитический путь распада гликогена. Гликогенозы.
Повышение концентрации глюкозы в крови и поступление глюкозы в клетку может увеличиваться и часть глюкозы может использоваться для синтеза гликогена. Поступившая в клетку глюкоза подвергается фосфорилированию с участием фермента гексокиназы или гюкокиназы. Образующаяся глюкоза-6-фосфат с участием фермента фосфоглюкомутаэы изомеризуется в глюкоза-1-фосфат. Далее за счет энергии уридинтрифосфорной кислоты с участием фермента глюкоза-I-фосфатуридил трансфераза превращается в уридиндифосфоглюкозу Образующийся пирофосфат немедленно расщепляется пирофосфотазой - необратимая реакция термодинамического контроля. УДФ глюкоза с участием фермента гликогенсинтетазы включается в молекулу гликогена. Наибольшее количество содержится в печени и мышцах. Включение одного остатка глюкозы в молекулу гликогена сопровождается использованием двух макроэргических эквивалентов Необходима одна молекула АТФ и одна молекула УДФ. Поэтому синтез гликогена может идти только при достаточной энергообеспеченности клеток, т е при высокой концентрации АТФ.
МОБИЛИЗАЦИЯ ГЛИКОГЕНА Гликоген как резерв глюкозы накапливается в клетках в постадсорбционном периоде (после всасывания) и расходуется затем. Расщепление гликогена в печени получило название мобилизация гликогена. Происходит за счет фермента гликоген фосфорилазы. Он катализирует расщепление а-1,4-гликозидные связи в молекулах гликогена. Гликоген-» глюкозо-1-фосфат <—> глюкозо.-6-фосфат -> глюкоза + НзРО, (С,Н100,). Регуляция процессов синтеза и распада гликогена осуществляется на уровне 2 ферментов гликогенфосфорилазы и гликогенсинтетазы. Основным механизмом регуляции активаостн этих ферментов является их ковалентная модификация путем фосфорилирования – дефосфорилирования Фосфорилированная фосфорилаза активна (отвечает за расщепление гликогена) ее называют фосфорилаза-А Дефосфорилированная фосфорилаза неактивна - фосфорилаза-В
РАСПАД ГЛИКОГЕНА В ПЕЧЕНИ Первичным сигналом стимулирующим мобилизацию гликогена в печени является снижение концентрации глюкозы в крови
1. В ответ на это а-клетки островков Лангерганса панкреатической железы выбрасывают в кровь гормон ГЛЮКАГОН. 2. Глюкагон циркулирующий в крови взаимодействует со своим белком-рецептором находящимся на внешней стороне наружной клеточной мембраны и образует гормон-рецепторный комплекс 3. Затем с помощью специального механизма после образования гормон-рецепторного комплекса происходит активация фермента аденилатциклазы 4. Активная форма начинает образовывать циклический АМФ из АТФ 5. ЦАМФ способен активировать еще один фермент – протеинкиназа. Этот фермент состоит из 4 субъединиц : 2-х регуляторных и 2-х каталитических Две молекулы ЦАМФ присоединяются к регуляторньм субъединицам => происходит изменение конформации и высвобождаются каталитические субъединицы 6. Каталитические субъеднницы обеспечивают фосфорилироваиие ряда белков, в том числе ферментов В частности они обеспечивают фосфорилирофание гликогенсинтетазы и это сопровождается блокированием синтеза гликоген. Кроме этого происходит фосфорилирование киназы- которая фосфорилирует гдикогенсинтетазу. Отсюда активация расщепления гликогена с выходом глюкозы в кровь. Выброшенная глюкоза в кровь увеличивает концентрацию доводя ее до нормальных величин. Стимуляция расщепления гликогена в печени происходит так же за счет выброса адреналина
Гликогеновые болезни связаны с наследственными,т.е. генетически обусловленными нарушениями метаболических путей синтеза или распада гликогена. Могут наблюдаться или избыточное накопление гликогена в клетках гликогеноз, или отсутствие (пониженное содержание) гикогена в клетках агликогеноз. При гликогенозах в результате отсутствия одного из ферментов, участвующих в расщеплении гликогена, гликоген накапливается в клетках, причем избыточное накопление гликогена приводит к нарушению функции клеток и органов. Гликогенозы могут быть локальными, в этом случае гликоген накапливается в каком либо одном (иногда двух) органе, но они могут быть и генерализованными, в таком случае гликоген накапливается в клетках многих органов. Известно более десятка гликогенозов, отличающихся друг от друга характером энзимного дефекта. Примерами могут служить:
а) Болезнь МакАрдля ( гликогеноз V типа ). Дефектным ферментом у больных является фосфорилаза мышц. Для этих больных характерны мышечная слабость, боли в мышцах при умеренной физической нагрузке.
б) Болезнь Херса ( гликогеноз V1 типа ). В основе заболевания лежит нарушение активации печеночной фосфорилазы в результате отсутствия, например, киназы фосфорилазы.
в) Болезнь Андерсена ( гликогеноз 1V типа ). Этот гликогеноз вызван дефектом фермента ветвления в клетках различных органов и тканей, в результате чего в клетках синтезируются длинные полимерные молекулы, напоминающие по структуре амилозу крахмала.В результате этой гипоглюкоземии могут возникнуть судороги, рвота, потеря сознания. Постоянный недостаток глюкозы для питания мозга часто приводит к задержке умственного развития.
33. Глюкоза- основной метаболит углеводного обмена. Ее содержание в крови. Пул глюкозы в организме, пути его пополнения, и основные направления использования. Регуляция содержания глюкозы в крови. Гипо- и гиперглюкоземии, причины их возникновения.
Преобладающим в количественном отношении моносахаридом, присутствующим во внутренней среде организма, является глюкоза. Содержание глюкозы в крови составляет 3,3 - 5,5 мМ/л. Пул глюкозы, т.е. общее содержание свободной глюкозы в организме, составляет величину порядка 20 г. Из них 5 - 5,5 г содержится в крови, остальная глюкоза распределена в клетках и межклеточной жидкости. концентрация глюкозы в клетках значительно ниже, чем в крови, что создает условия для поступления глюкозы из крови в клетки путем простой или облегченной диффузии.
Пул глюкозы в организме есть результат динамического равновесия процессов, обеспечивающих пополнение этого пула и процессов, сопровождающихся использованием глюкозы из пула для нужд органов тканей.
Пополнение пула глюкозы идет за счет следующих процессов:
а/ поступление глюкозы из кишечника;
б/ образование глюкозы из других моносахаридов, например, из
галактозы или фруктозы;
в/ распад резервного гликогена в печени / гликогенез /; г/ синтез глюкозы из неуглеводных соединений,т.е. глюконеогенез.
Основные направления использования глюкозы из пула:
а/ окислительный распад глюкозы / аэробное окисление до СО2 и Н2О, анаэробное окисление до лактата и др.;
б/ синтез резервного гликогена;
в/ синтез липидов;
г/ синтез других моносахаридов или их производных; д/ синтез заменимых аминокислот; е/ синтез других азотсодержащих соединений, необходимых клеткам.
Транспорт глюкозы из крови или межклеточной жидкости в клетки идет по механизму облегченной диффузии, т.е. по градиенту концентрации с участием белка-переносчика. Эффективность работы механизма этого транспорта в клетках большинства органов и тканей зависит от инсулина. Инсулин увеличивает проницаемость наружных клеточных мембран для глюкозы, увеличивая количество белка-переносчика за счет дополнительного его поступления из цитозоля в мембраны . Основная масса клеток различных органов и тканей является в этом контексте инсулинзависимыми, однако по крайней мере в клетках трех типов эффективность переноса глюкозы через их наружные мембраны не зависит от инсулина, это эритроциты, гепатоциты и клетки нервной ткани. Эти ткани получили название инсулиннезависимых тканей. клетки мозга и гепатоциты имеют в составе своих наружных мембран рецепторы для инсулина.
Целый ряд гормонов повышает содержание глюкозы в крови: глюкагон, адреналин, глюкокортикоиды (кортизол), соматотропный гормон, тироксин.
Глюкагон повышает содержание глюкозы в крови за счет стимуляции расщепления гликогена в печени и активации глюконеогенеза. Адреналин стимулирует расщепление гликогена в мышцах, обеспечивая миоциты энергетическим топливом; ускоряет расщепление гликогена в печени за счет активации фосфорилазы. Кортизол является основным стимулятором глюконеогенеза за счет увеличения скорости расщепления белков в периферических тканях, увеличения потребления аминокислот печенью и увеличения в гепатоцитах количества ферментов, принимающих участие в глюконеогенезе.
Соматотропный гормон гипофиза уменьшает поступление глюкозы в ткани; повышения поступления в кровь глюкагона; уменьшения скорости окисления глюкозы в клетках в результате повышенного поступления в клетки более эффективного энергетического топлива — жирных кислот. Длительное введение соматотропного гормона приводит к развитию сахарного диабета.
Нормальное содержание глюкозы в крови составляет 3,3–5,5 ммоль/л или 60–100 мг/дл. Ряд патологических состояний организма сопровождаются изменениями содержания глюкозы в крови. Повышение концентрации глюкозы в крови более 5,5 ммоль/л носит название гипергликемия.
Гипергликемия характерна для сахарного диабета. При сахарном диабете или снижена продукция инсулина или же уменьшено число рецепторов для инсулина в клетках инсулинзависимых тканей..
При так называемом стероидном диабете также развивается стойкая гипергликемия. В ее основе лежит избыточная продукция гиперплазированным корковым веществом надпочечников гормонов глюкокортикоидов, вызывающих гиперстимуляцию глюконеогенеза. Гиперплазия коры надпочечников наблюдается при болезни или синдроме Иценко-Кушинга..
Снижение содержания глюкозы в крови ниже 3,3 ммоль/л получило название гипогликемия (гипоглюкоземия). Гипогликемия значительно более опасна для человека нежели гипергликемия, так как снижение содержания глюкозы в крови приводит к нарушению энергообеспечения клеток головного мозга.
Причинами гипогликемии могут быть голодание или длительная тяжелая работа. Стойкие гипогликемии могут развиваться в результате нарушении деятельности желез внутренней секреции. Так, при бронзовой болезни в результате деструкции коры надпочечников в организме снижается содержание глюкокортикоидов, что приводит к снижению уровня глюконеогенеза и падению содержания глюкозы в крови.