- •Список основных сокращений
- •Часть 1. Статическая биохимия тема 1. Строение, свойства, биологическая роль углеводов и липидов
- •1.1.1. Основные понятия биохимии
- •1.1.2. Основные разделы биохимии
- •1.1.3. Основные закономерности строения и метаболизма макромолекул в живых системах
- •1.1.4. Превращение энергии в живых клетках
- •1.1.5. Химические реакции в живых клетках
- •1.1.6. Строение, свойства, биологическая роль углеводов
- •1.1.6.1. Биологические функции углеводов
- •Слайд: Биологические функции углеводов
- •1.1.6.2. Моносахариды
- •Стереоизомерия моносахаридов
- •1.1.6.3. Олигосахариды
- •1.1.6.4. Полисахариды (гликаны)
- •1.1.7.1. Строение, свойства, биологическая роль липидов
- •1.1.7.2. Биологическая роль липидов
- •1.1.7.3. Нейтральные липиды (ацилглицеролы)
- •1.1.7.4. Жирные кислоты
- •1.1.7.5. Нейтральные диольные липиды
- •1.1.7.6. Нейтральные плазмалогены
- •1.1.7.11. Стероиды
- •1.1.7.12. Терпены
- •Тема 2. Строение, свойства, биологическая роль белков
- •2.1. Состав белков
- •2.2. Аминокислоты
- •2.3. Стереохимия аминокислот
- •2.4. Связи, стабилизирующие белковую молекулу
- •Пептидные связи
- •Часть молекулы полипептида Ионная связь
- •Дисульфидная связь
- •Водородная связь
- •2.5. Конформации белков
- •1.2.5.1. Первичная структура
- •1.2.5.2. Вторичная структура
- •1.2.5.3. Третичная структура
- •1.2.5.4. Четвертичная структура
- •1.2.5.5. Биологические функции белков
- •1.2.5.6. Классификация белков
- •1.2.5.7. Простые белки
- •1.2.5.8. Сложные белки
- •Тема 3. Строение, сворйства, биологическая роль нуклеотидов
- •1.3.1. Строение нуклеотидов. Компоненты нуклеотидов
- •1.3.2. Образование нуклеотида
- •1.3.3. Строение динуклеотидов и полинуклеотидов
- •Фрагмент полинуклеотида
- •1.3.3.1. Структура днк
- •1.3.3.2. Структура рнк
- •Тема 4. Витамины, ферменты
- •1.4.1. Витамины
- •1.4.1.2. Водорастворимые витамины витамин в1 (тиамин)
- •Витамин в2 (рибофлавин)
- •Витамин рр (в5) (никотинамид)
- •Витамин в6 (пиридоксин)
- •Витамин р (витамин проницаемости)
- •Витамин в12 (антианемический витамин, кобаламин)
- •Витамин с
- •Пантотеновая кислота (витамин в3)
- •Пара-аминобензойная кислота
- •Фолиевая кислота (витамин Вс)
- •1.4.1.2. Жирорастворимые витамины витамин а (ретинол)
- •Витамин d (антирахитический витамин)
- •Витамин е (витамин размножения, токоферол)
- •Витамин к (антигеморрагический витамин)
- •1.4.2. Ферменты
- •1.4.2.1. Химическая кинетика
- •1.4.2.2. Кинетика ферментативных реакций
- •1.4.2.3. Структура ферментов
- •1.4.2.4. Регуляция активности ферментов
- •1.4.2.5. Классификация ферментов
- •1. Оксидоредуктазы (окислительно-восстановительные реакции)
- •2. Трансферазы (перенос функциональных групп)
- •3. Гидролазы (реакции гидролиза)
- •1.5.1. Механизм действия гормонов
- •1.5.2. Гормоны гипоталамуса
- •Гормоны гипофиза
- •1.5.3. Гормоны поджелудочной железы
- •1.5.4. Гормоны щитовидной железы
- •1.5.5. Гормоны коры надпочечников
- •1.5.6. Гормоны мозгового вещества надпочечников
- •1.5.7. Гормоны половых желез
- •1.5.8. Гормоны паращитовидной железы
- •1.5.9. Гормоны тимуса (вилочковая железа)
- •Часть 2. Динамическая биохимия
- •Тема 6. Переваривание углеводов в пищеварительном тракте. Гликолиз. Окислительное декарбоксилирование пирувата
- •2.6.1. Метаболические пути и обмен энергии
- •А → б → в → г → д, где а - исходное вещество (предшественник), б, в, г – интермедиаты, д – конечный продукт.
- •2.6.2. Обмен углеводов
- •2.6.2.1. Переваривание углеводов
- •2.6.2.2. Всасывание моносахаридов
- •2.6.2.3. Транспорт углеводов в клетки
- •2.6.3. Гликолиз
- •Аденозинтрифосфорная кислота
- •Брожение и дыхание
- •Стадии гликолиза
- •Ферментативные реакции первой стадии гликолиза
- •1. Фосфорилирование d-глюкозы за счет атф
- •Полный баланс гликолиза
- •2.6.4. Гликогенолиз
- •Тема 7. Аэробный метаболизм углеводов
- •2.7.1. Энергетика брожения и дыхания
- •2.7.2. Общая схема дыхания
- •2.7.3. Окисление пирувата до ацетил-КоА
- •2.7.4. Цикл трикарбоновых кислот (цикл Кребса)
- •Цитрат-синтаза
- •Аконитазное равновесие
- •Изоцитратадегидрогеназа
- •Окисление -кетоглутарата до сукцината
- •Сукцинатдегидрогеназа
- •Фумараза
- •Окисление малата до оксалоацетата
- •Баланс одного оборота цикла Кребса
- •2.7.5. Перенос электронов и окислительное фосфорилирование
- •2.7.6. Путь переноса электронов – дыхательная цепь
- •Баланс энергии
- •2.7.7. Хемиосмотическая гипотеза Митчелла
- •Тема 8. Липидный обмен
- •2.8.1. Превращение липидов в процессе пищеварения
- •2.8.2. Всасывание продуктов переваривания липидов и ресинтез липидов в кишечной стенке
- •2.8.3. Внутриклеточные процессов расщепления и синтеза липидов различных классов
- •2.8.4. Обмен триглицеридов и холестерина в тканях
- •2.8.5. Интеграция и регуляция метаболизма липидов
- •2.8.6. Нарушение обмена липидов при ожирении
- •Тема 9. Белковый обмен
- •2.9.1. Общие представления об обмене белков
- •2.9.2. Пищеварение белков
- •2.9.3. Синтез белков
- •2.9.4. Внутриклеточный распад белков
- •2.9.5. Пути выведения аммиака из организма
- •Тема 10. Интеграция клеточного обмена
- •2.10.1. Взаимосвязь процессов обмена углеводов, липидов, белков
- •2.10.2. Внутриклеточная регуляция обмена веществ
- •2.10.3. Нервная и гормональная регуляция обмена веществ
- •Часть 3. Спортивная биохимия тема 11. Биохимия мышечного сокращения
- •3.11.1. Типы мышечных волокон
- •3.11.2. Ультраструктура мышечного волокна
- •Тема 12. Энергетическое обеспечение мышечной деятельности
- •3.12.1. Креатинфосфокиназный механизм ресинтеза атф
- •3.12.2. Гликолитический механизм ресинтеза атф
- •3.12.3. Миокиназный механизм ресинтеза атф
- •3.12.4. Аэробный механизм ресинтеза атф
- •3.12.5. Соотношение анаэробных и аэробных механизмов ресинтеза атф при мышечной нагрузке
- •3.12.6. Биохимические факторы спортивной работоспособности
- •Тема 13. Биохимические изменения в организме при работе различного характера. Биохимические изменения при утомлении.
- •3.13.1. Общие изменения в организме при физической нагрузке
- •3.13.2. Биохимические изменения в мышцах при физической нагрузке
- •3.13.3. Систематизация упражнений по характеру биохимических изменений при физической работе
- •3.13.4. Биохимические изменения при утомлении
- •Тема 14. Биохимические превращения в период восстановления после мышечной работы
- •3.14.1. Срочное и отставленное восстановление
- •Тема 15. Закономерности биохимической адаптации под влиянием систематической тренировки
- •Сверхотягощение
- •Специфичность
- •3.15.3. Принцип обратимости действия
- •3.15.4. Принцип положительного взаимодействия
- •3.15.5. Принцип цикличности
- •Тема 16. Биохимический контроль при занятиях физической культурой
- •3.16.1. Биохимический контроль развития систем энергообеспечения организма и уровнем тренированности, утомления и восстановления организма
- •3.16.2. Контроль за применением допинга в спорте
- •Тема 17. Биохимические основы силы, быстроты и выносливости
- •3.17.1. Морфологические и биохимические основы скоростно-силовых качеств
- •3.17.2. Биохимические основы методов скоростно-силовой подготовки спортсменов
- •3.17.3. Биохимические основы выносливости
- •3.17.4. Методы тренировки, способствующие развитию выносливости
- •Тема 18. Биохимическое обоснование методики занятий физической культурой и спортом с лицами разного возраста. Биохимические основы рационального питания при занятиях физической культурой.
- •3.18.1. Биохимическое обоснование методики занятий физической культурой и спортом с лицами разного возраста
- •3.18.2. Биохимические основы рационального питания спортсменов
1.1.6.3. Олигосахариды
Дисахариды образуются в результате реакции конденсации между двумя моносахаридами. Связь между двумя моносахаридами называется гликозидной связью. Обычно она образуется между 1-ым и 4-ым атомами соседних моносахаридных единиц (1,4-гликозидная связь).
Слайд образование дисахаридов
Этот
процесс может повторяться бесчисленное
количество раз, в результате чего
образуются гигантские молекулы
полисахаридов. После того, как
моносахаридные единицы соединяются
друг с другом, их называют остатками.
Таким
образом, мальтоза состоит из 2 остатков
глюкозы.
Среди дисахаридов особенно широко
известны мальтоза, лактоза и сахароза.
СЛАЙД ОЛИГОСАХАРИДЫ
Глюкоза + Глюкоза = Мальтоза
Глюкоза + Галактоза = Лактоза
Глюкоза + Фруктоза = Сахароза
СЛАЙД САХАРОЗА
1.1.6.4. Полисахариды (гликаны)
Большинство углеводов, встречающихся в природе, существует в форме высокомолекулярных полисахаридов. Их полный гидролиз в присутствии кислот или специфических ферментов дает моносахариды и их простые производные. Преобладающей моносахаридной единицей является глюкоза, встречаются полисахариды маннозы, фруктозы, галактозы, ксилозы и арабинозы. Среди производных моносахаридов присутствуют глюкозамин, галактозамин, глюкуроновая кислота, мурамовая и нейраминовая кислоты.
Полисахариды (гликаны) отличаются друг от друга природой повторяющихся моносахаридных единиц, длиной цепи и степенью их ветвления. Различают гомополисахариды (гомогликаны), состоящие из моносахаридных единиц только одного вида, и гетерополисахариды (гетерогликаны), имеющие единицы 2 или более видов. Крахмал состоит только из глюкозных единиц и представляет собой гомополисахарид. Гиалуроновая кислота состоит из чередующихся остатков глюкуроновой кислоты и N-ацетил-глюкозамина, является гетерополисахаридом. По систематической номенклатуре названия составляются из названия моносахаридов с заменой суффикса –оза на –ан (глюкан).
Резервные полисахариды Главными резервными полисахаридами растений и животных является крахмал и гликоген, которые откладываются в цитоплазме клеток в виде крупных гранул. Эти гранулы состоят из большого числа полисахаридных молекул. Кроме того, в них содержатся белки и в их числе ферменты, принимающие участие в синтезе и распаде полисахаридов. Если в клетке имеется излишек глюкозы, то ее молекулы присоединяются к концам цепей крахмала или гликогена, если же возникает метаболическая потребность в глюкозе, то происходит ее ферментативное отщепление от резервных полисахаридов.
Крахмал существует в двух формах - в виде -амилозы и амилопектина. -амилоза состоит из длинных неразветвленных цепей, в которых все глюкозные единицы соединены -связями (1,4 ), молекулярный вес варьирует от нескольких тысяч до 500000. В воде амилоза не дает истинного раствора, но образует гидратированные мицеллы, которые при добавлении иода окрашиваются в синий цвет. В таких мицеллах полисахаридные цепи скручиваются в спираль. Цепи амилопектина сильно разветвлены. Ветви содержат в среднем по 12 остатков глюкозы. Амилопектин также образует коллоидные или мицеллярные растворы, однако при добавлении иода эти растворы окрашиваются в красно-фиолетовый цвет. М.в. может достигать 1 млн. Основные компоненты крахмала гидролизуются ферментативно амилазой, который присутствует в соке поджелудочной железы и в слюне. При кислотном гидролизе крахмала получают декстрины.
Гликоген содержится в животных тканях. Представляет собой полисахарид, в котором глюкозные единицы соединены (1,4)-связями. Отличается высокой степенью ветвления. Хорошо гидролизуется амилазами, после чего остается остаточный декстрин.
Структурные полисахариды Главными структурными полисахаридами являются целлюлоза и полисахариды соединительной ткани.
В состав целлюлозы входит более 50% всего органического углерода биосферы. Целлюлоза - простейший и наиболее распространенный структурный полисахарид растительного мира. Древесина состоит из целлюлозы приблизительно на 50%, а хлопок представляет собой почти чистую целлюлозу. Почти вся встречающаяся в природе целлюлоза принадлежит к разряду внеклеточных веществ. При полном гидролизе целлюлозы образуется только -глюкоза. У большинства млекопитающих в желудке нет ферментов, способных расщеплять (1,4)-связь между глюкозными остатками, поэтому целлюлоза не может служить для них источником питания. У жвачных животных в рубце имеются бактерии, вырабатывающие целлюлазу, который расщепляет целлюлозу. Минимальный м.в. от 50000 до 500000 (300 -3000 остатков глюкозы). Молекулы целлюлозы соединены в пучки, состоящие из параллельных цепей, связанных водородными связями и совершенно не растворимы в воде.
Другими важными структурными полисахаридами являются гемицеллюлоза, пектин, входящие в состав древесины, хитин - главный структурный компонент твердого наружного скелета насекомых и ракообразных и агар морских водорослей.
В состав мукополисахаридов (гликозамингликанов) входит уроновая кислота и N-ацетилгексозамин, иногда в составе встречаются свободные моносахаридные звенья, некоторые мукополисахариды содержат остатки серной кислоты. В организме человека и животных образуются комплексы с белком. Мукополисахариды образуют основное вещество соединительной ткани.
Гиалуроновая кислота содержится во всех видах соединительной ткани. Наибольшее количество найдено в пупочном канате, стекловидном теле глаза, синовиальной жидкости и коже. Она может существовать в свободном виде и в виде комплексов с белком, образует очень вязкие растворы, которые предохраняют ткань от проникновения инфекции, а также является смазкой в суставах. Структурной единицей является дисахарид, состоящий из -Д-глюкуроновой кислоты и -N-ацетилглюкозамина, соединенных (1→3) гликозидной связью, дисахаридные фрагменты соединены (1→4) гликозидной связью.
Хондроитинсульфаты (ХС) служат основным структурным компонентом хрящевой ткани, сухожилий, роговицы глаза, содержатся в костной ткани и коже. ХС состоят из дисахаридных остатков (N-ацетилхондрозин), соединенных (1→4) гликозидной связью. ХС – это эфиры серной кислоты и N-ацетилхондрозина. В зависимости от расположения сульфогруппы различают хондроитин-4-сульфаты и хондроитин-6-сульфаты.
Кератансульфаты (КС) имеют чередующиеся дисахаридные звенья, состоящие из N-ацетилглюкоамин-6-сульфата и -Д-галактозы, соединенных (1→4) гликозидной связью. Дисахаридные звенья соединены между собой (1→3) гликозидной связью. Содержатся КС в хрящах и роговице глаза.
Мурамин – неразветвленный полисахарид, построенный из чередующихся звеньев N-ацетилглюкоамина и N-ацетилмурамовой кислоты, соединенных (1→4) гликозидной связью. Мурамовая кислота – это Д-глюкозамин, связанный простой эфирной связью в третьем положении с остатком молочной кислоты. Мурамин (опорно-механический материал бактриальной клеточной стенки) по функции и структурной организации очень близок к целлюлозе и хитину.