
- •1. Предмет и задачи биологической химии. Обмен веществ и энергии, иерархическая структурная организация и самовоспроизведение как важнейшие признаки живой материи.
- •2. Место биохимии среди других биологических дисциплин. Уровни структурной организации живого. Биохимия как молекулярный уровень изучения явлений жизни. Биохимия и медицина.
- •3. Изучение биохимических закономерностей формирования звеньев зубочелюстного аппарата и поддержания их дееспособности – фундаментальная основа комплекса стоматологических дисциплин
- •4. Белковые молекулы – основа жизни. Элементарный состав белков. Открытие аминокислот. Пептидная теория строения белков
- •5. Строение и классификация аминокислот. Их физико-химические свойства. Методы разделения белков по физико-химическим свойствам.
- •6. Молекулярный вес белков. Размеры и формы белковых молекул. Глобулярные и фибриллярные белки. Простые и сложные белки.
- •Физико-химические свойства белков: растворимость, ионизация, гидратация, осаждение белков из растворов. Денатурация. Методы количественного измерения концентрации белков.
- •8. Зависимость биологических свойств белков от первичной структуры. Видовая специфичность первичной структуры белков (инсулины разных животных).
- •9. Конформация пептидных цепей в белках (вторичная и третичная структуры). Связи, обеспечивающие конформацию белка. Зависимость биологических свойств конфармации.
- •10. Доменная организация белковых молекул. Разделение белков по семействам и суперсемействам
- •11. Четвертичная структура белков. Зависимость биологической активности белков от четвертичной структуры. Кооперативные изменения конформации протомеров (на примере гемоглобина).
- •12. Конформационные изменения белков как основа функционирования и саморегуляции белков.
- •13. Нативные белки. Факторы денатурации и ее механизм.
- •14. Классификация белков по химическому составу. Краткая характеристика группы простых белков
- •17. Различие белкового состава органов и тканей. Изменение белкового состава при онтогенезе и болезнях.( ферменты это белковые молекулы кроч одно и тоже )
- •18. Ферменты, история открытия. Особенности ферментативного катализа. Специфичность действия ферментов. Классификация и номенклатура ферментов.
- •19.Строение ферментов. Активный центр ферментов, теории его формирования.
- •20. Основные этапы ферментативного катализа (механизм действия ферментов).
- •21. Зависимость скорости ферментативных реакций от температуры, рН, концентрации ферментов и субстрата.
- •22.Кофакторы ферментов: ионы металлов и коферменты. Коферментные функции витаминов (схема
- •23. Активация ферментов (частичный протеолиз, восстановление тиоловых групп, удаление ингибиторов). Понятие об активаторах, механизм их действия.
- •24. Ингибиторы ферментов. Типы ингибирования. Лекарственные препараты – ингибиторы ферментов.
- •26. Различия ферментного состава органов и тканей. Органоспецифические ферменты. Изменения активности ферментов в процессе развития и при болезнях
- •27. Наследственные и приобретенные энзимопатии. Изоферменты
- •28. Витамины. История открытия и изучения витаминов. Функции витаминов. Алиментарные и вторичные авитаминозы и гиповитаминозы. Гипервитаминозы.
- •30. Витамин а, химическое строение, роль в процессах метаболизма. Проявления гипо- и гипервитаминоза.
- •31. Витамин с, химическое строение, роль в процессах жизнедеятельности, суточная потребность, влияние на обмен тканей полости рта, проявления недостаточности.
- •32. Основные уровни регуляции метаболизма. Аутокринная, паракринная и эндокринная регуляция.
- •33. Гормоны, понятие, общая характеристика, химическая природа, биологическая роль.
- •34. Гормональная регуляция как механизм межклеточной и межорганной координации обмена веществ. Клетки-мишени и клеточные рецепторы гормонов.
- •35. Механизм передачи гормонального сигнала в клетку гормонами мембранного способа рецепции. Вторичные посредники.
- •36. Механизм передачи гормонального сигнала эффекторным системам гормонами цитозольного способа рецепции.
- •37. Центральная регуляция эндокринной системы. Роль либеринов, статинов, тропных гормонов гипофиза.
- •38. Инсулин, строение, образование из проинсулина. Влияние на обмен углеводов, липидов, аминокислот.
- •39. Строение, синтез и метаболизм иодтиронинов. Влияние на обмен веществ. Гипо- и гипертиреозы: механизм возникновения и последствия.
- •40. Гормоны, регулирующие метаболизм минерализованных тканей (паратирин, кальцитонин, соматотропин), места выработки, химическая природа, механизм регуляторного действия.
- •41. Эйкозаноиды: понятие, химическое строение, представители. Роль эйкозаноидов в регуляции метаболизма и физиологических функций организма.
- •42. Низкомолекулярные белки межклеточного общения (факторы роста и другие цитокины) и их клеточные рецепторы.
- •46 Дыхательная цепь как важнейшая ред-окс-система организма. Сопряжение процессов окисления и фосфорилирования в дыхательной цепи. Коэффициент р/о.
- •48 Регуляция дыхательной цепи. Разобщение тканевого дыхания и окислительного фосфорилирования. Разобщающие агенты.
- •49 Нарушение энергетического обмена: гипоксические состояния. Витамины рр и в2. Проявление авитаминозов.
- •50 Катаболизм основных пищевых веществ, стадии. Понятие о специфических и общих путях катаболизма.
- •51 Пировиноградная кислота, пути ее образования. Окислительное декарбоксилирование пировиноградной кислоты: последовательность реакций, строение пируватдегидрогеназного комплекса.
- •52 Ацетил-КоА, пути образования и превращения в организме. Значение этих процессов.
- •1. Синтез пальмитиновой кислоты
- •53 Цикл трикарбоновых кислот: последовательность реакций, характеристика ферментов. Связь между общими путями катаболизма и цепью переноса электронов и протонов.
- •54 Аллостерические механизмы регуляции цитратного цикла. Образование со2 при тканевом дыхании. Анаболические функции цтк. Витамин в1 и пантотеновая кислота, их биологическая роль.
1. Предмет и задачи биологической химии. Обмен веществ и энергии, иерархическая структурная организация и самовоспроизведение как важнейшие признаки живой материи.
Биологическая химия —это наука о молекулярной сущности жизни. Она изучает химическую природу веществ, входящих в состав живых организмов, их превращения, а также связь этих превращений с деятельностью клеток, органов и тканей и организма в целом. Из этого определения вытекает, что биохимия занимается выяснением химических основ важнейших биологических процессов и общих путей и принципов превращений веществ и энергии, лежащих в основе разнообразных проявлений жизни. Таким образом, главной задачей биохимии является установление связи между молекулярной структурой и биологической функцией химических компонентов живых организмов.
Наиболее важными и приоритетными фундаментальными направлениями научных исследований в биохимии и молекулярной биологии являются генетическая инженерия и биотехнология, которым придается исключительное значение. Усилия ученых сосредоточены на создании и производстве препаратов для медицины (гормоны, ферменты, моноклональные антитела, биоактивные пептиды, вакцины, интерферон, простагландины и др.), сельского хозяйства (регуляторы роста растений, феромоны для борьбы с вредителями растений), промышленности (пищевые и вкусовые добавки). Эта новая технология может решать ряд важных проблем в медицине (пренатальная диагностика болезней, генотерапия и др.).
В настоящее время перед биологической наукой поставлена задача — обеспечить преимущественное развитие научных исследований по следующим основным направлениям: разработка методов генетической и клеточной инженерии, создание на их основе новых процессов для биотехнологических производств с целью получения принципиально новых пород животных, форм растений с ценными признаками; разработка новых методов и средств диагностики, лечения и профилактики наследственных заболеваний; разработка научных основ инженерной энзимологии; разработка и внедрение новых биокатализаторе в (в том числе иммобилизованных) и оптимизация с их помощью биотехнологических процессов получения химических и пищевых продуктов; исследования структуры и функции биомолекул клетки; изучение молекулярных и клеточных основ иммунологии, а также генетики микроорганизмов и вирусов, вызывающих заболевания человека и животных, создание методов и средств диагностики, лечения и профилактики этих заболеваний; исследования молекулярно-биологиче-ских механизмов канцерогенеза, природы онкогенов и онкобелков, их роли в малигнизации клеток и создание на этой основе методов диагностики и лечения опухолевых заболеваний человека; исследования проблем биоэнергетики, питания, психики и молекулярных основ памяти и деятельности мозга. Таким образом, можно наметить следующие главные направления развития исследований в области биологической химии на ближайшую и отдаленную перспективу, так называемые горизонты биохимии:
1. Дифференцировка клеток высших организмов (эукариот).
2. Организация и механизм функционирования генома.
3. Регуляция действия ферментов и теория энзиматического катализа.
4. Процессы узнавания на молекулярном уровне.
5. Молекулярные основы соматических и наследственных заболеваний человека.
6. Молекулярные основы злокачественного роста.
7. Молекулярные основы иммунитета.
8. Рациональное питание.
9. Молекулярные механизмы памяти.
10. Биосинтез белка.
11. Биологические мембраны и биоэнергетика.
Основное назначение биологической химии сводится к тому, чтобы решать на молекулярном уровне задачи фундаментальные, общебиологические, включая проблему зависимости человека от экосистемы, которую необходимо не только понимать, но защищать и научиться разумно ею пользоваться.
Важнейшим признаком всего живого является обмен веществ. Обмен веществ обеспечивает присущее живому организму как системе динамическое равновесие, при котором взаимно уравновешиваются синтез и разрушение, размножение и гибель. В основе реакций обмена веществ лежат физико-химические взаимодействия между атомами и молекулами, подчиняющиеся единым для живой и неживой материи законам. Сказанное означает, что сама возможность существования жизни, в первооснове своей, сводится к элементарным актам физико-химических процессов. Обмен веществ состоит из двух противоположных, одновременно протекающих процессов. Первый — анаболизм — объединяет все реакции, связанные с синтезом необходимых веществ, их усвоением и использованием для роста, развития и жизнедеятельности организма. Второй — катаболизм — включает реакции, связанные с распадом веществ, их окислением и выведением из организма продуктов распада. В целом же, обмен веществ представляет собой комплекс биохимических и энергетических процессов, обеспечивающих использование пищевых веществ для нужд организма и удовлетворения его потребностей в пластических и энергетических веществах.
Живой организм – сложная, упорядоченная иерархическая структурная организация. Уровень организации живой материи повышается в ходе эволюции. Формирование каждой следующей ступени иерархии уровней происходит на основе предыдущей, которая структурно в неё входит. Существует множество теорий о структурной организации живой материи. Наиболее известная из них оценивает иерархию по критерию масштабности. Согласно ей, жизнь имеет следующие уровни организации:
Молекулярный уровень - отражает особенности химизма живого вещества, а также механизмы и процессы передачи генной информации
Клеточный и субклеточный уровни - отражают особенности специализации клеток, а также внутриклеточные структуры. На этом уровне происходят процессы жизнедеятельности (обмен веществ, питание, дыхание, раздражимость и т. д.)
Организменный и органно-тканевый уровни - отражают признаки отдельных особей, их строение, физиологию, поведение, а также строение и функции органов и тканей живых существ
Популяционно-видовой уровень - образуется свободно скрещивающимися между собой особями одного и того же вида, совокупность особей одного вида
Уровень биогеоценозов - структуры, состоящие из участков Земли с определенным составом живых и неживых компонентов, представляющих единый природный комплекс – экосистему
Биосферный - вся совокупность живых организмов Земли вместе с окружающей их природной средой
Еще одним качеством, благодаря которому возможна жизнь - это свойство живых организмов к самовоспроизведению. Самовоспроизведение свойственно целым организмам, отдельным их органам, тканям, клеткам, клеточным включениям и многим органеллам. Самовоспроизведение осуществляется посредством вегетативного, полового и бесполого размножений, у животных - путем деления, живорождения, яйцерождения и яйцеживорождения. В основе самовоспроизведения лежит образование новых молекул и структур, которое обусловлено информацией, заложенной в нуклеиновой кислоте ДНК,. Самовоспроизведение тесно связано с явлением наследственности: любое живое существо рождает себе подобных, путем реализации механизма матричного синтеза ДНК.