- •1. Предмет и задачи биохимии. Теоретическая и практическая значимость биохимии, связь с другими естественными науками. Объекты исследования
- •2. Аминокислоты, их классификация. Химическая структура и физико-химические свойства аминокислот.
- •3. Заменимые и незаменимые аминокислоты. Реакционная способность аминокислот. Характеристика пептидной связи.
- •4. Белки, их распространение в природе, разнообразие, биологическая роль. Физико-химические свойства белков. Денатурация и ренатурация белков.
- •5. Методы очистки и идентификации белков.
- •6. Принципы структурно-функциональной организации белков. Методы изучения структуры белков.
- •7. Первичная структура белков. Гидролиз белков, определение аминокислотного состава. Анализ n- и с-концевых аминокислот.
- •8. Вторичная структура белков: элементы вторичной структуры. Строение и функциональная роль доменов.
- •9. Третичная структура. Фолдинг белков. Шапероны. Глобулярные и фибриллярные белки.
- •10. Четвертичная структура белков. Надмолекулярные белковые комплексы. Характеристика связей, стабилизирующих структуру белков.
- •11. Классификация белков. Простые и сложные белки. Строение, свойства и биологическая роль сложных белков.
- •12. Особенности биокаталитических процессов. Сходство и различие химических и биологических катализаторов. Принципы структурной организации ферментов. Активные и регуляторные центры.
- •13. Роль коферментов и простетических групп в биокатализе. Коферментные формы витаминов. Участие металлов в ферментативных процессах.
- •14. Механизм действия ферментов. Кинетика ферментативных реакций. Кинетические параметры ферментативных реакций. Единицы ферментативной активности.
- •15. Зависимость скорости ферментативных реакций от концентрации субстрата, фермента, рН и температуры. Активация и ингибирование ферментов.
- •16. Изоферменты и множественные формы ферментов. Принципы регуляции ферментативных реакций.
- •17. Классификация и номенклатура ферментов. Использование ферментов в медицине, промышленности и сельском хозяйстве. Инженерная энзимология.
- •18. Нуклеиновые кислоты, их виды, распространение и локализация в биообъектах, химический состав, физико-химические свойства, биологическая роль.
- •19. Химический состав нуклеиновых кислот. Правила Чаргаффа. Химическое строение, функции и использование природных и синтетических нуклеозидов и нуклеотидов.
- •20. Структурная организация олигонуклеотидов, полинуклеотидов (нуклеиновых кислот). Характеристика первичной структуры днк.
- •21. Вторичная структура днк, формы двойной спирали. Связи, стабилизирующие структуру днк. Принцип комплементарности. Третичная структура днк.
- •22. Структура, свойства и функции матричных, рибосомальных и транспортных рнк.
- •23. Классификация и номенклатура углеводов. Биологическая роль и распространение в природе. Практическая значимость моносахаридов и их производных.
- •24. Особенности строения, изомерии, конформации и биохимических свойств моносахаридов.
- •25. Производные моносахаридов: кислоты, гликозиды, аминосахара, фосфосахара.
- •26. Олигосахариды. Строение, свойства и биологическая роль основных природных дисахаридов.
- •27. Полисахариды: гомо- и гетерогликаны. Строение, свойства и значение крахмала, гликогена, целлюлозы, хитина. Гетерогликаны. Классификация, распространение и биологическая роль.
- •28. Протеогликаны. Гликозаминогликаны. Практическое использование олиго- и полисахаридов.
- •29. Строение, физико-химические свойства и биологическая роль липидов. Классификация и номенклатура жирных кислот.
- •30. Строение и физико-химические свойства природных жирных кислот (насыщенных; моно- и полиеновых).
- •31. Простые липиды, их строение, свойства, биологическое значение.
- •32. Фосфолипиды: особенности строения и свойств глицерофосфолипидов и сфингомиелинов.
- •33. Строение и свойства гликолипидов.
- •34. Стероиды: структура, свойства важнейших представителей.
- •35. Общая характеристика витаминов, их классификация, биологическая роль. Провитамины. Антивитамины.
- •36. Структура, свойства, роль в обмене веществ и использование отдельных жирорастворимых витаминов.
- •38. Превращение и всасывание углеводов в пищеварительном тракте. Принципы метаболизма олиго- и полисахаридов. Синтез и распад гликогена.
- •39. Анаэробный распад глюкозы, последовательность реакций, энергетический баланс. Гликогенолиз.
- •40. Глюконеогенез. Особенности метаболизма фруктозы и галактозы.
- •41. Окислительное декарбоксилирование пирувата. Цикл трикарбоновых кислот. Энергетический баланс окислительного расщепления пирувата.
- •43. Пентозофосфатный путь обмена углеводов, его окислительные и неокислительные звенья, биологическая роль.
- •44. Субстратное фосфорилирование.
- •45. Путь Энтнера-Дудорова. Глиоксилатный цикл.
- •46. Расщепление и всасывание липидов в желудочно-кишечном тракте. Роль желчи. Транспорт жирных кислот в крови и лимфе, трансмембранный перенос.
- •47. Пути окисления жирных кислот. Β-окисление жирных кислот: механизм, пластическая и энергетическая роль.
- •48. Окисление непредельных жирных кислот и жирных кислот с нечетным числом атомов углерода.
- •49. Синтез жирных кислот. Синтетаза жирных кислот.
- •50. Биосинтез триглицеридов и фосфолипидов.
- •51. Образование и метаболизм кетоновых тел.
- •52. Общая характеристика обмена холестерина: биосинтез холестерина, пути его превращений.
- •53. Расщепление нуклеиновых кислот, нуклеотидов и нуклеозидов.
- •54. Образование и распад пуриновых оснований.
- •55. Образование и распад пиримидиновых оснований.
- •56. Репликация днк: биохимия процесса и биологическая роль.
- •57. Транскрипция: биохимия процесса и биологическая роль.
- •58. Расщепление белков в пищеварительном тракте и тканях. Всасывание аминокислот. Протеиназы. Тотальный и ограниченный протеолиз, их значение.
- •59. Азотистый баланс. Типы азотистого обмена.
- •60. Общие пути распада аминокислот. Виды дезаминирования.
- •61. Переаминирование и декарбоксилирование аминокислот, их механизм и биологическая роль.
- •62. Пути нейтрализации аммиака. Орнитиновый цикл.
- •63. Трансляция. Локализация процесса, стадии, необходимые условия. Активация аминокислот.
- •64. Инициация синтеза полипептидной цепи. Сущность и локализация процесса, условия.
- •65. Элонгация синтеза полипептидной цепи. Сущность и локализация процесса, условия.
- •66. Терминация синтеза полипептидной цепи. Сущность и локализация процесса, условия. Постсинтетическая модификация белков.
- •67. Энергетический обмен. Основные понятия биохимической термодинамики. Макроэргические соединения.
- •68. Принципы структурно-функциональной организации электрон-транспортной (дыхательной) цепи митохондрий.
- •69. Сопряжение окисления и фосфорилирования в дыхательной цепи. Трансмембранный потенциал протонов и работа атф-синтетазы.
- •70. Классификация реакций биологического окисления. Пути потребления кислорода в ферментативных реакциях.
- •71. Микросомальное, свободнорадикальное окисление.
- •72. Активные формы кислорода. Перекисное окисление липидов. Их биологическая роль. Антиоксидантная система организма.
- •73. Уровни регуляции метаболизма. Гуморальная регуляция. Общие представления о гормонах, их классификация.
- •74. Гормоны гипоталамуса и гипофиза. Строение, пути образования, биологическая роль.
- •75. Гормоны щитовидной и паращитовидных желез. Химическая природа, образование, биологическая роль.
- •76. Инсулин и глюкагон. Место биосинтеза, химическая природа, биологическая роль.
- •77. Гормоны коркового слоя надпочечников. Химическая природа, образование, биологическая роль.
- •78. Гормоны мозгового слоя надпочечников. Химическая природа, образование, биологическая роль.
- •79. Женские половые гормоны. Химическая природа, образование, биологическая роль. Особенности синтеза.
- •80. Мужские половые гормоны. Химическая природа, образование, биологическая роль.
- •81. Эйкозаноиды. Строение, образование, биологическая роль.
- •82. Механизмы биологического действия гормонов. Рецепторы, внутриклеточные посредники.
- •83. Внутриклеточная топография биохимических процессов. Понятие о компартментализации, ее роль в регуляции внутриклеточного метаболизма.
- •85. Общая характеристика, строение и функции биологических мембран.
- •86. Способы трансмембранного транспорта.
- •87. Обмен фенилаланина и тирозина.
- •88. Обмен глицина.
- •89. Реакции обмена серосодержащих аминокислот.
- •90. Роль воды в организме. Экзогенная и эндогенная вода. Водный баланс организма. Биохимические механизмы регуляции водного баланса.
- •91. Биологическое значение минеральных элементов для организма человека. Минеральный обмен и его регуляция.
40. Глюконеогенез. Особенности метаболизма фруктозы и галактозы.
Глюконеогенез – это синтез глюкозы из неуглеводных компонентов: лактата, пирувата, глицерола, кетокислот цикла Кребса и других кетокислот, из аминокислот. Все аминокислоты, кроме кетогенных лейцина и лизина, способны участвовать в синтезе глюкозы. Углеродные атомы некоторых из них – глюкогенных – полностью включаются в молекулу глюкозы, некоторых – смешанных – частично.
Кроме получения глюкозы, глюконеогенез обеспечивает и уборку "шлаков" – лактата, постоянно образуемого в эритроцитах или при мышечной работе, и глицерола, являющегося продуктом липолиза в жировой ткани.
Особенностью метаболизма фруктозы является то, что фермент фруктокиназаявляется инсулин-независимым. В результате превращение фруктозы в пировиноградную кислоту и ацетил-SКоА происходит быстрее, чем для глюкозы. Галактоза образуется при гидролизе в кишечнике дисахарида лактозы (молочного сахара). В печени она легко превращается в глюкозу.
41. Окислительное декарбоксилирование пирувата. Цикл трикарбоновых кислот. Энергетический баланс окислительного расщепления пирувата.
Окисли́тельное декарбоксили́рование пирува́та — биохимический процесс, заключающийся в отщеплении одной молекулы углекислого газа (СО2) от молекулы пирувата и присоединения к декарбоксилированному пирувату кофермента А (КоА) с образованием ацетил-КоА; является промежуточным этапом между гликолизом и циклом трикарбоновых кислот. Декарбоксилирование пирувата осуществляет сложный пируватдегидрогеназный комплекс (ПДК), включающий в себя 3 фермента и 2 вспомогательных белка, а для его функционирования необходимы 5 кофакторов (КоА, НАД+, тиаминпирофосфат (ТПФ), ФАД и липоевая кислота (липоат)). Суммарное уравнение окислительного декарбоксилирования пирувата таково:
Окислительное декарбоксилирование пирувата — необратимый процесс. Образующийся в ходе этого процесса НАДН впоследствии отдаёт гидридный ион (Н-) в дыхательную цепь, в которой при аэробном дыхании конечным акцептором электронов является кислород, а при анаэробном — другие окисленные соединения (например, сульфат, нитрат).
Помимо окислительного, существует неокислительное декарбоксилирование пирувата до ацетальдегида (и далее до этанола) и СО2. Этот процесс осуществляется ферментом пируватдекарбоксилазой, к нему способны многие растения, дрожжи и некоторые бактерии.
ЦИКЛ КРЕБСА (трикарбоновые кислоты)
При окислении одной молекулы ацетил-КоА в цикле Кребса и системе окислительного фосфорилирования может образоваться 12 молекул АТФ.
Одна молекула НАДН (3 молекулы АТФ) образуется при окислительном декарбоксилировании пирувата в ацетил-КоА. При расщеплении одной молекулы глюкозы образуется 2 молекулы пирувата, а при окислении их до 2 молекул ацетил-КоА и последующих 2 оборотов цикла трикарбоновых кислот синтезируется 30 молекул АТФ (следовательно, окисление молекулы пирувата до СО2 и Н2О дает 15 молекул АТФ).
42. Брожение, его типы. Эффект Пастера.
Брожение – ферментативное расщепление орг в-в. Спиртов брож (СБ) соверш дрожжеподобными организмами и некот плеснев грибками. Суммарн р-ция С6Н12O6 –> 2C2H5OH+2СO2. Механизм р-ции: Расхождение начин-ся после этапа образования пирувата. В дрожж. клетках пируват вначале подвер-ся декарбоксилированию, в рез-те обр-ся ацетальдегид. Эта р-ция катал-ся ферментом пируватдекарбоксилазой, кот требует наличия ионов Mg и кофермента тиаминпирофосфата. Образ-ся ацетальдегид присоед-ет к себе Н, отщепляемый от НАДН, восстанавливаясь при этом в этанол. Р-ция катал-ся ферментом алкогольдегидрогеназой. Конечн продуктами СБ –этанол и СО2. Процесс молочнокисл брож схож со спиртов брож. Отличие МБ: пировиноградн к-та не декарбоксилир-ся, а восстан-ся при участии лактатдегидрогеназа за счет водорода НАДН. 2 группы молочн-кисл бактерий. Бактерии 1 группы в процессе брожения углеводов обр-т только молочн к-ту, а бактерии 2 из кажд молекулы глюкозы «производят» по одной мол-ле молочн к-ты, этанола и СО2. Эффект Пастера -- снижение скорости потребления глюкозы и прекращ накопления лактата в присутствии О2. Это явл наблюдал Пастер во время брож в производстве вина. Знач эффекта Пастера, состоит в переключении клетки на наиболее эффективн и экономичн путь получения энергии. Скорость потребления субстрата, в присутствии О2 сниж-тся. Молекулярный механизм ЭП закл-ся в конкуренции между сис-мами дыхания и гликолиза (брожения) за АДФ, используемый для образования АТФ. Масляно-кисл брож: глюкоза→2 пируват→ацетил-КоА→ацетоацетил-КоА→оксибутирил-КоА→бутирил-КоА→маслянокисл к-та. Бутанол-изопропановое брож: пируват→ацетил-КоА→ацетоацетил-КоА→протонил-КоА→бутирил-КоА→бутират.