Выполнение лабораторных работ

1. Обнаружение субстратов цикла Кребса – цитрата и сукцината в экстракте митохондрий

2. Качественное определение сукцинатдегидрогеназы.

3. Количественное определение каталазы по Баху и Зубковой.

4. Исследование активности цитохромоксидазы.

Литература для подготовки Основная

1. Лекция: «Биологическое окисление»

2. Биохимия: Учебник / Под. Ред. Северина. – М:ГЭОТАР-МЕД, 3003. –779с.- С: 264-296.

3. Биохимия: Учебн. Для вузов / В.П.Комов, В.Н. Шведова. – М: Дрофа, 2004.- 620 с.- С: 189-221.

4. Пустовалова Л.М. Практикум по биохимии.- Ростов на Дону: иэ-во «Феникс», 1999.- С.244, 245, 201.

Дополнительная и для углублённого изучения темы

1. Козинец Г.И. Физиологические системы человека. М.: «Триада-Х». – 2000. – С. 156-164.

2. Скулачев В.П. Кислород в живой клетке: добро и зло // Соросовский образовательный журнал. – 1996. - № 3. – С. 4-10.

3. Скулачев В.П. Законы биоэнергетики // Соросовский образовательный журнал. – 1997. – № 1. – С. 9-14.

4. Скулачев В.П. Эволюция биологических механизмов запасания энергии // Соросовский образовательный журнал. – 1997. – № 5. – С. 11-19.

5. Виноградов А.Д. Митохондриальная АТФ-синтезирующая машина: пятнадцать лет спустя // Биохимия. – 1999. – Т. 64. Вып. 11. – С. 1443-1456.

6. Галкин М.А., Сыроешкин А.В. Кинетический механизм реакции синтеза АТФ, катализируемый митохондриальной Fo·F₁-АТФ-азой. // Биохимия. – 1999. – Т. 64. Вып. 10. – С. 1393-1403.

7. Самарцев В.Н. Жирные кислоты как разобщители окислительного фосфорилирования (обзор). // Биохимия. – 2000. – Т. 65. Вып. 9. – С. 1173-1189.

8. Б. Гринстейн, А. Гринстейн. Наглядная биохимия. –М.: «Медицина». 2000. – С. 68-69, 84-85.

Занятие № 4 Тема: обмен углеводов Вопросы для подготовки

1. Повторить: строение, классификацию, номенклатуру, биологическую роль каждого класса углеводов.

2. Принципы нормирования суточной потребности углеводов в питании.

3. Механизмы переваривания и всасывания углеводов. Характеристика и действие ферментов участвующих в полостном и пристеночном пищеварении. Механизмы всасывания углеводов (диффузия, облегченный и активный транспорт – роль различных видов ГЛЮТ). Нарушение переваривания и всасывания углеводов – синдром мальабсорбции: биохимические причины, метаболические нарушения, механизмы развития ведущих симптомов.

4. Обмен глюкозо-6-фосфата (Гл-6-ф): схема и значение путей, реакции образования и распада Гл-6-ф до Гл и Фн, регуляция, тканевые особенности

5. Обмен гликогена: схема и реакции, тканевые особенности, гормональная, ковалентная и аллостерическая регуляция ключевых ферментов. Химическая природа и обмен адреналина и глюкагона. Механизмы срочной регуляции уровня глюкозы в крови.

6. Анаэробный гликолиз, аэробный гликолиз и аэробное окисление глюкозы (схемы): определение понятий, особенности их функционирования, взаимосвязь с другими видами обмена.

7. Гликолиз (и спиртовое брожение): реакции, номенклатура и классификация ферментов, регуляция, значение. Ключевые, необратимые, киназные реакции: фосфорилирования субстратов и субстратного фосфорилирования их сходство и отличие, значение, механизмы регуляции – алластерической, ковалентной, индукции – репрессии. Реакции субстратного фосфорилирования – сходство и отличие от реакций окислительного фосфорилирования, значение. Реакции гликолитической оксидоредукции в аэробных и анаэробных условиях, значение.

8. Пути обмена пирувата и лактата (схема), значение. Реакции взаимосвязи гликолиза и цикла Кребса: превращение ПВК в АцКоА и ПВК в ЩУК – ферменты, коферменты, регуляция этих реакций.

9. Механизмы взаимосвязи аэробного гликолиза и окислительного фосфорилирования: малат-аспартатный и глицеролфосфатный челночные механизмы транспорта водорода через митохондриальную мимбрану. Эффект Пастера: определение, механизмы реализации, физиологическое значение. Энергетический баланс расщепления различных моносахаридов в аэробных и анаэробных условиях.

10. Биохимические причины, метаболические нарушения, клинические проявления и последствия нарушений реакций гликолиза и аэробного окисления моносахаридов.

11. Обмен фруктозы: схема, значение, реакции, ферменты. Непереносимость фруктозы и эссенциальная фруктозурия (биохимические причины и метаболические нарушения, клинические проявления).

12. Обмен галактозы: схема, реакции, значение. Галактоземия: биохимические причины и нарушения, механизмы развития катаракты и ангиопатий.

13. Пентозофосфатный шунт (ПФШ): схема, биологическое значение, локализация ферментов в клетке, тканевые особенности функционирования, регуляция. Реакции ПФШ до пентозофосфатов (стадия окисления), схема использования пентозофосфатов в шунтировании гликолиза ( неокислительная стадия). Витамин В₁: химическая природа и структура, источники для организма, механизм действия, метаболическая роль; причины, биохимические нарушения и клинически проявления гиповитаминоза.

14. Глюконеогенез (ГНГ): Схема, субстраты, локализация ферментов в клетке, тканевая специфичность, значение. Реципрокная регуляция глюконеогенеза и гликолиза: аллостерическая, ковалентная, гормональная (адреналин, глюкокортикоиды, глюкагон, инсулин и др.). Ключевые (необратимые) реакции глюконеогенеза, номенклатура ферментов, их классификация, регуляция, значение.

15. Уровни и механизмы регуляции обмена углеводов (центральный, межорганный, метаболический – клеточный). Глюкозо-лактатный цикл (цикл Кори) и глюкозо-аланиновывй цикл (цикл Фелига): механизмы, значение.

16. Отсроченная (долгосрочная) регуляция уровня глюкозы в крови. а) Гормоны стероидной природы: классификация, схема образования из холестерина, регуляция, механизмы действия, метаболитические эффекты на примере глюкокортикоидов.

б) Глюкагон и адреналин: сравнительная характеристика по химической природе,

механизму действия, метаболическим и физиологическим эффектам в различных

тканях. в) Инсулин - человеческий и животный: сравнить по химическому составу,

физико - химическим и иммунологическим свойствам, фармакологическому

применению. Механизмы регуляции образования и секреции инсулина концентрацией глюкозы, возможные нарушения и последствия. Химическая природа, структура и метаболизм рецепторов инсулина, их роль в реализации механизма действия инсулина Механизмы действия инсулина и его метаболические и физиологические эффекты. Транспортёры глюкозы: виды, особенности состава, структуры, функции; механизм действия инсулина на транспорт глюкозы в клетки.

17. Гипо- и гипергликемии: причины (классификация), механизмы возникновения, метаболические нарушения, клинические проявления, последствия; механизмы срочной и долгосрочной компенсации.

18. Инсулинорезистентность: понятие, биохимические причины развития, метаболические нарушения.

19. Сахарный диабет I и II тип: причины возникновения, биохимические нарушения, клинические проявления, биохимическая диагностика. Острые и хронические осложнения сахарного диабета. Острые: гиперосмолярная (гиперглигемическая), гипогликемическая и ацидотическая комы. Причины возникновения, метаболические нарушения, клинические проявления и последствия. Хронические: ангио-, нейро-, нефро-, остео-, артропатии и др. Механизмы развития, биохимические нарушения, клинические проявления последствия. Профилактика осложнений сахарного диабета.

20. Биохимическая диагностика нарушений углеводного обмена. Глюкозотолерантный тест.

Виды контроля: тестовый контроль, собеседование