Гибридомная технология
Гибридомная технология. Получение моноклональных антител на основе гибридомной технологии.
Клеточные гибриды. Отбор мутантов. Выбор миеломы для слияния. Методы слияния клеток. Отбор гетерокарионов, система ГАТ по Литлфилду. Выращивание гибридом в культуре.
Физиология человека и животных
Кровь как внутренняя среда организма. Механизмы гомеостаза. Онто- филогенез системы крови.
Экология
Сообщества (биоценозы). Структура биоценоза. Механизмы устойчивости сообщества.
Энзимология
Принципы пространственной организации молекулы фермента. Современные представления о механизмах формирования пространственной структуры белка. Современное состояние знаний о белках теплового шока и структуре шаперонов.
Домены, их структурные и функциональные характеристики. Роль подвижности доменов в катализе. Структурные основы реализации феномена индуцированного соответствия, регуляторные домены, домены, обеспечивающие связывание с мембранами.
Факторы, определяющие эффективность и специфичность ферментативного катализа. Комплементарность между ферментом и субстратом. Использование энергии связывания фермента с субстратом в катализе.
Регуляция ферментативной активности. Конститутивные и индуцибельные ферменты. Аллостерический, диссоциативный, адсорбционный механизмы регуляции, регуляция по типу обратной связи, ковалентным связыванием, ограниченным протеолизом. Кооперативность.
Классификация и номенклатура ферментов. Механизм действия и регуляция ферментативной активности. Субстратная специфичность.
Кинетика и термодинамика
Факторы, влияющие на ферментативную активность. Методы расчета термодинамических характеристик биохимических реакций.
Биоэнергетика
Законы биоэнергетики. Общая схема энергетики клетки. Роль мембран в преобразовании энергии. Биоэнергетическая классификация мембран. Генераторы электрохимического потенциала.
Использование электрохимического потенциала для совершения химической, осмотической, механической работы, терморегуляции.
Биохимия мембран
1. Внутриклеточный транспорт макромолекул. Два механизма трансмембранного переноса белков. Транспорт нуклеиновых кислот, липидов, метаболитов. Сигналы сортировки. Специфичность и энергетика процесса.
Биохимия
1. Белки: структура, функция и классификация. Размеры белковых молекул. Физические, физико-химические, химические, иммунохимические и др. инструментальные методы анализа.
Структурные элементы белков. Аминокислотный состав, кислотно-основные свойства и химические реакции аминокислот. Стереохимия и спектры поглощения. Аминокислотный анализ.
Конформация белковых макромолекул. Первичная, вторичная, третичная, четвертичная структуры. Конформационная нативность и методы определения.
Растворы белков, кислотно-основные свойства белков и полипептидов. Осмос и мембранное равновесие. Молекулярная масса белков: физические, физико-химические и химические методы определения.
Липопротеиды и липиды. Свойства жирных кислот. Газожидкостная хроматография в определении и идентификации жирных кислот. Методология тонкослойной хроматографии.
Ацилглицерины, фосфоглицериды, сфинголипиды и гликолипиды. Стероиды и терпены. Мембранные компоненты, гипотеза элементарной мембраны.
Сахара, полисахариды, резервные полисахариды и клеточные стенки. Свойства моносахаридов. Физиологически активные производные моносахаридов и гликозидов. Идентификация и анализ.
Гликаны, резервные и структурные полисахариды. Идентификация и анализ олигосахаридов. Клеточные стенки бактерий. Клеточные оболочки и основное вещество животной ткани.
Нуклеотиды и полинуклеотиды. Пуриновые и пиримидиновые основания. Нуклеотиды и нуклеозиды. Нуклеозид-ди- и трифосфаты. Ковалентный каркас нуклеиновых кислот.
Гидролиз межнуклеотидных связей, кислотный и щелочной гидролиз нуклеиновых кислот. Определение нуклеотидной последовательности. Комплексы нуклеиновых кислот с белком.
Методы исследования метаболизма и изучение промежуточного метаболизма. Экспериментальные модели: организм, переживающие срезы и бесклеточные системы. Изотопные методы. Генетические нарушения метаболизма. Внутриклеточная регуляция метаболических процессов.
Брожение и дыхание. Ферментативные реакции гликолиза. Полный баланс гликолиза интактной клетки. Утилизация углеводов в процессе гликолиза. Брожение и спиртовое брожение. Энзимопатии обмена моносахаридов и дисахаридов. Гликогенозы.
Цикл трикарбоновых кислот и фосфоглюконатный путь. Общая схема процесса дыхания, внутриклеточная локализация ферментов. Энергетика брожения и дыхания. Окисление пирувата и реакции цикла. Глиоксилатный цикл и фосфоглюконатный путь.
Окислительное фосфорилирование, цепь переноса электронов. Окислительно-восстановительные реакции и классы соответствующих ферментов. Дыхательная цепь и энергетика переноса электронов. Окислительное фосфорилирование, баланс энергии и факторы сопряжения.
Снабжение клеток энергией. Распределение и локализация митохондрий, их ультраструктура. Митохондриальная мембрана и молекулярная организация ферментативных систем. Проницаемость мембран. Системы переносчиков. Акцепторный контроль дыхания.
Глицерофосфатный челночный механизм и эффект Пастера. Фосфофруктокиназа в регуляции гликолиза. Изоферменты в регулировании гликолиза. Восстановительные эквиваленты, их перемещение из митохондрий в цитоплазму.
Окисление жирных кислот. Цикл окисления и внутриклеточный гидролиз липидов. Механизм проникновения жирных кислот в митохондрии. Дегидрирование и гидратация, тиолитическое расщепление. Окисление ненасыщенных жирных кислот и жирных кислот с нечетным числом атомов углерода. Второстепенные пути окисления.
Протеолиз и окислительное расщепление аминокислот. Общая схема окисления аминокислот. Трансаминирование и окислительное дезаминирование. Пути, приводящие к ацетил-КоА, альфа-кетоглутаровой кислоте, янтарной кислоте, фумаровой кислоте и щавелевоуксусной кислоте. Энзимопатия метаболизма аминокислот.
Выведение из организма продуктов азотистого обмена. Цикл мочевины, образование мочевой кислоты и выделение аммиака.
Фотосинтез, перенос электронов и процессы фосфорилирования. Световые и темновые реакции. Циклический и нециклический поток электронов. Реакции фотосинтеза у растений. Стехиометрия фотофосфорилирования и энергетика фотосинтеза. Фотодыхание.
Биосинтез углеводов, пути образования фосфоенолпирувата, глюкозы и механизмы регулирования. Глюконеогенез. Фотосинтетический и другие пути образования гексоз. Синтез гликогена и крахмала, регуляция обмена глюкозы инсулином. Обмен глюкозы при гипоксии. Сахарный диабет.
Глюконеогенез из промежуточных продуктов цикла трикарбоновых кислот, ацетил-КоА и аминокислот. Синтез дисахаридов и других гликозидов. Структурные полисахариды клеточной стенки и клеточной оболочки.
Биосинтез липидов, общая схема образования насыщенных жирных кислот и стадии их биосинтеза. Удлиннение молекул насыщенных жирных кислот в митохондриях и микросомах. Образование моноеновых и полиеновых кислот.
Биосинтез триглицеринов и фосфоглицеридов, другие пути образования фосфатидилэтаноламина и фосфатидилхолина. Плазмогены, биосинтез сфинголипидов. Биосинтез холестерина и его регуляция. Синтез эфиров холестерина и других стероидов. Нарушение переваривания и всасывания липидов, патология метаболизма триглицеридов, жирных кислот, холестерола, фосфатидов и липопротеинов.
Интеграция липидного и углеводного обмена у млекопитающих. Уксусная кислота как предшественник различных продуктов биосинтеза.
Биосинтез заменимых и незаменимых аминокислот. Биосинтез порфиринов, ферментативный механизм фиксации азота. Азот-фиксирующие организмы. Молекулярная болезнь обмена порфиринов и нарушения транспорта аминокислот.
Биосинтез мононуклеотидов. Инозиновая кислота и биосинтез пуриновых нуклеотидов. Биосинтез пиримидиновых нуклеотидов. Регуляция биосинтеза пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов. Биосинтез нуклеотидных коферментов.
Основы матричного биосинтеза. ДНК – основной носитель наследственной информации, генетический код, общие принципы матричного биосинтеза. Главные функциональные элементы хромосом. Нуклеиново-белковое узнавание. Нуклеосомы. Высшие порядки упаковки хроматина.
Биосинтез ДНК, репликация ДНК. ДНК-полимераза. Антипараллельная полярность цепей ДНК. ДНК-лигаза. Репарация ДНК.
Транскрипция ДНК, ДНК-зависимая РНК-полимераза. Визуализация процесса транскрипции, ингибирование РНК-полимеразы. РНК-репликазы. Синтез полидезоксирибонуклеотидов.
Биосинтез белка, структура и функции рибосом. Стадии биосинтеза белка. Активация аминокислот и субстратная специфичность реакции. Структура тРНК, ее адапторная роль и специфичность активирующих ферментов
Биосинтез белка. Структура рибосом. Инициирующая аминокислота и биосинтез полипептидных цепей. Цикл элонгации и стадия терминации. Ингибиторы биосинтеза белка. Полирибосомы, энергетические затраты биосинтетических процессов. Синтез белка в митохондриях. Синтез и секреция белка в клетках эукариот.
Биохимические цепи и циклы как общий принцип организации систем биохимических превращений в живой природе. Интеграция углеводного, липидного и белкового обменов.
Регуляция систем биохимических процессов. Стехиометрическая и аллостерическая регуляция систем биохимических процессов. Химическая модификация и регуляция транскрипции.
Пространственная организация биохимических процессов. Надмолекулярные структуры и мультиферментные комплексы. Клеточные органеллы и локализация биохимических процессов в клетке. Клеточные органеллы, их взаимосвязь и роль в жизнедеятельности клетки.
Современные представления о структуре мембран. Плазматическая мембрана и мембраны клеточных органелл. Сравнение их структуры и функций. Белок-липидные взаимодействия. Надмолекулярная организация мембранных белков.