1. Физико-химические свойства белков. Молекулярная масса, размеры и форма, растворимость, ионизация и гидратация. Денатурация, признаки и факторы ее вызывающие.

Аминокислотный состав, структура белковой молекулы определяют его свойства. Белки сочетают в себе основные и кислотные свойства, определяемые радикалами аминокислот: чем больше кислых аминокислот в белке, тем ярче выражены его кислотные свойства. Способность отдавать и присоединять Н+ определяют буферные свойства белков; один из самых мощных буферов — гемоглобин в эритроцитах, поддерживающий рН крови на постоянном уровне два вида белковых молекул: нитевидные (фибриллярные) и шарообразные (глобулярные).Есть белки растворимые (фибриноген), есть нерастворимые, выполняющие механические функции (фиброин, кератин, коллаген). Есть белки активные в химическом отношении (ферменты), есть химически неактивные, устойчивые к воздействию различных условий внешней среды и крайне неустойчивые. масса белков колеблется от 6000 (нижний предел) до 1000000 и выше в зависимости от количества отдельных полипептидных цепей в составе единой молекулярной структуры белка.Внешние факторы могут вызывать нарушение структурной организации молекулы белка. Процесс утраты трехмерной конформации, присущей данной молекуле белка, называют -денатурацией. Причиной денатурации является разрыв связей, стабилизирующих определенную структуру белка. Первоначально рвутся наиболее слабые связи, а при ужесточении условий и более сильные. Поэтому сначала утрачивается четвертичная, затем третичная и вторичная структуры. Изменение пространственной конфигурации приводит к изменению свойств белка и, как следствие, делает невозможным выполнение белком свойственных ему биологических функций. Если денатурация не сопровождается разрушением первичной структуры, то она может быть обратимой, в этом случае происходит самовосстановление свойственной белку конформации. Такой денатурации подвергаются, например, рецепторные белки мембраны. Процесс восстановления структуры белка после денатурации называется ренатурацией. Если восстановление пространственной конфигурации белка невозможно, то денатурация называется необратимой.

2 Аэробный гликолиз. Последовательность реакций до образования пирувата (аэробный гликолиз). Физиологическое значение аэробного гликолиза. Использование глюкозы для синтеза жиров. Энергетический эффект аэробного распада глюкозы.Аэробный распад глюкозы можно выразить суммарным уравнением: С6Н12О6 + 6О2 → 6СО2 + Н2О + 2880 кДж/моль. .

3. Классификация гормонов по химическому строению и биологическим функциям.

Обмен углеводов, липйдов, аминокислот-Инсулин, глюкагон, адреналин, кортизол, тироксин, соматотропин

Водно-солевой обмен-Альдостерон, антидиуретический гормон

Обмен кальция и фосфатов-Паратгормон, кальцитонин, кальцитриол

Репродуктивная функция-Эстрадиол, тестостерон, прогестерон, гонадотропные гормоны

Синтез и секреция гормонов эндокринных желёз-Тропные гормоны гипофиза, либерины и статины гипоталамуса

Изменение метаболизма в клетках, синтезирующих гормон-Эйкозаноиды, гистамин, секретин, гастрин, соматостатин, вазоактивный интестинальный пептид (ВИП), цитокины

Классификация гормонов по химическому строениюПо химическому строению гормоны делят на 3 группы: пептидные (или белковые), стероидные и непептидные производные аминокислот

БИЛЕТ 27

1 Четвертичная структура белков. Особенности строения и функционирования олигомерных белков на примере гемоглобина. Кооперативные изменения конформации протомеров. Возможность регуляции биологической функции олигомерных белков аллостерическими лигандами

Четвертичная структура характерна для сложных белков, молекулы которых образованы двумя и более глобулами. Субъединицы удерживаются в молекуле благодаря ионным, гидрофобным и электростатическим взаимодействиям. Иногда при образовании четвертичной структуры между субъединицами возникают дисульфидные связи. Наиболее изученным белком, имеющим четвертичную структуру, является гемоглобин. Он образован двумя α-субъединицами (141 аминокислотный остаток) и двумя β-субъединицами (146 аминокислотных остатков). С каждой субъединицей связана молекула гема, содержащая железо.Если по каким-либо причинам пространственная конформация белков отклоняется от нормальной, белок не может выполнять свои функции. Например, причиной «коровьего бешенства» (губкообразной энцефалопатии) является аномальная конформация прионов — поверхностных белков нервных клеток. Кооперативные изменения конформации протомеров. Изменение конформации(а следовательно и функциональных свойств) всех протомеров олигомерного белка при присоединение лиганда только к одному из них носит название Кооперативные изменения конформации протомеров.Аналогичным образом в тканях диссоцифция каждой молекулы кислорода изменяет конфоормацию всех протомеров и облегчает отщепление последующих молекул кислорода.

2. Цикл лимонной кислоты: последовательность реакций и характеристика ферментов. Роль цикла в метаболизме

ЩУКа съела ацетат, получается цитрат/через цисаконитат будет он изоцитрат/водороды отдав НАД, он теряет СО2/этому безмерно рад альфа-кетоглутарат/окисление грядет — НАД похитил водород/ТДФ, коэнзимА забирают СО2/а энергия едва в сукциниле появилась/сразу АТФ родилась и остался сукцинат/вот добрался он до ФАДа — водороды тому надо/фумарат воды напился, и в малат он превратился/тут к малату НАД пришел, водороды приобрел/ЩУКа снова объявилась и тихонько затаилась

3 Эндокринная, паракринная и аутокринная системы межклеточной коммуникации. Роль гормонов в системе регуляции метаболизма.

Регуляция синтеза гормонов по принципу обратной связи

• Центральная и периферическая нервные системы через нервные импульсы и нейромедиаторы;

• Эндокринная система через эндокринные железы и гормоны, которые секретируются в кровь транспортируются по кровеносному руслу и связываются с рецепторами клеток-мишеней; и влияют на метаболизм различных клеток-мишеней;

• Паракринная и аутокринная системы посредством различных соединений, которые секретируются в межклеточное пространство и связываются с мембранными рецепторами соседних клеток. аутокринная - гормоны секретируются во внеклеточное пространство и связываются с мембранными рецепторами клетки, секретирующей гормон.

• Иммунная система через специфические белки (цитокины, антитела).

Поддержание уровня гормонов в организме обеспечивает механизм отрицательной обратной связи. Изменение концентрации метаболитов в клетках-мишенях по механизму отрицательной обратной связи подавляет синтез гормонов, действуя либо на эндокринные железы, либо на гипоталамус. Синтез и секреция тропных гормонов подавляется гормонами эндокринных периферических желёз.

Билет 28

1 Биологические мембраны, строение, функции и общие свойства Мембраны состоят из липидов трёх классов: фосфолипиды, гликолипиды и холестерол. Фосфолипиды и гликолипиды (липиды с присоединёнными к ним углеводами) состоят из двух длинных гидрофобных углеводородных «хвостов», которые связаны с заряженной гидрофильной «головой». Холестерол придаёт мембране жёсткость, занимая свободное пространство между гидрофобными хвостами липидов и не позволяя им изгибаться. Поэтому мембраны с малым содержанием холестерола более гибкие, а с большим— более жёсткие и хрупкие. Также холестерол служит «стопором», препятствующим перемещению полярных молекул из клетки и в клетку. Важную часть мембраны составляют белки, пронизывающие её и отвечающие за разнообразные свойства мембран. Их состав и ориентация в разных мембранах различаются. Рядом с белками находятся аннулярные липиды - они более упорядочены, менее подвижны, имеют в составе более насыщенные жирные кислоты и выделяются из мембраны вместе с белком. Без аннулярных липидов белки мембраны не работают.Клеточные мембраны часто асимметричны, то есть слои отличаются по составу липидов, в наружном содержатся преимущественно фосфотидилинозитол, фосфатидилхолин, сфингомиелины и гликолипиды, во внутреннем - фосфатидилсерин, фосфатидилэтаноламин и фосфатидилинозитолФункции.биомембран:барьернаякомуникативнаяформообразующаяСостав мембран: липиды(фосфаты, стерола, сфитолипиды),белки, углеводы(как гликопротеины и гликолипиды)Периферические белки не пронизывают мембрану а прикрепляются к ней посредствам разных механизмов. Положительнозаряженные белки будут притягиваться к отрицательно заряженной мембране.избирательная проницаемость поддерживает клеточный гомеостаз, оптимальное содержание в клетке ионов, воды, ферментов и субстратов. Пути реализации избирательной проницаемости мембран: пассивный транспорт, облегчённая диффузия, активный транспорт..Мембранный тринспорт.Простая диффузия(в-ва свободно проходят через цитоплазматическую мембрану) молекулы Н2О, О2.Облегчённая дифузия. В мембранах клеток существуют белки-транслоказы. Взаимодействуя со специфическим ли-гавдом, они обеспечивают его диффузию (транспорт из области большей концентрации в область меньшей) через мембрану. Первично-активный транспорт-перенос лигандов через мембрану, связанный с затратой энергии АТФ.2 Первичный транскрипт и его процессинг. Рибозимы как пример каталитической активности нуклеиновых кислот. Биороль Первичный транскрипт (, или про-мРНК, полноразмерная немодифицированная РНК , получающаяся в результате транскрипции у эукариот.Первичный транскрипт, синтезированный на тринскрипционной единице(транскриптоне), в большинстве случаев длиннее, чем последовательность нуклеотидов, соответствующая конечному продукту (полипептиду, тРНК, рРНК). У эукариот первичный транскрипт (молекулярная масса от 106 до 1.5.107) может быть в 10 раз длиннее, чем мРНК, поступающая для трансляции. Первичный транскрипт претерпевает изменения, называемые в совокупности процессингом . При процессинге к нему сначала присоединяются колпачёк и роly(A), а затем в результате многократного сплайсинга он укорачивается; одновременно происходит внутреннее метилирование с образованием 6-метиладенозина.Про-мРНК и мРНК всегда соединены ионными связями с белками и образуют рибонуклеопротеиновые частицы .Рибозим, также называемая ферментативной РНК или каталитической РНК — это молекула РНК, обладающая каталитическим действием. Многие рибозимы естественного происхождения катализируют расщепление самих себя или других молекул РНК, кроме того образование пептидной связи в белках происходит при помощи рРНК рибосомы.

3 Гемоглобины человека, структура. Транспорт кислорода и диоксида углерода. Гемоглобин плода и его физиологическое значение. Гемоглобинопатии.В эритроцитах взрослого человека гемоглобин составляет 90% от всех белков данной клетки.Гемоглобин А - основной гемоглобин взрослого организма, составляет около 98% от общего количества гемоглобина, тетрамер, состоит из 2 полипептидных цепей α и 2 β (2α2β).Гемоглобин A2 находится в организме взрослого человека в меньшей концентрации, на его долю приходится около 2% общего гемоглобина. Он состоит из 2 α- и 2 δ-цепей.Гемоглобин А1с - гемоглобин А, модифицированный ковалентным присоединением к нему глюкозы (так называемый гликозилированный гемоглобин). Гемоглобин F - фетальный гемоглобин, синтезируется в печени и костном мозге плода до периода его рождения. Имеет тетрамерную структуру, состоящую из 2 α- и 2 γ-цепей. Гемоглобинопатия — наследственное или врождённое изменение или нарушение структуры белка гемоглобина, обычно приводящее к клинически или лабораторно наблюдаемым изменениям в его кислород-транспортирующей функции либо в строении и функции эритроцитов. Серповидноклеточная анемия - тяжёлое наследственное заболевание, обусловленное точечной мутацией гена, кодирующего структуру β-цепи гемоглобина. Полимеризация приводит к нарушению структуры эритроцитов, они приобретают серповидную форму и легко разрушаются. При этом заболевании отмечают анемию, прогрессирующую слабость, отставание в развитии и желтуху.Талассемии - наследственные заболевания, обусловленные отсутствием или снижением скорости синтеза α- или β-цепей гемоглобина. В результате несбалансированного образования глобиновых цепей образуются тетрамеры гемоглобина, состоящие из одинаковых протомеров. Это приводит к нарушению транспорту кислорода к тканям. Нарушение эритропоэза и ускоренный гемолиз эритроцитов и клеток-предшественников при талассемиях приводит к анемии.Наследственный сфероцитоз. Причиной является дефект белков цитоскелета эритроцитов - спектрина или анкирина, которые обеспечивают поддержание двояковогнутой формы клетки и эластичности мембраны.

29 БИЛЕТ