- •Экзаменационные вопросы по биохимии для студентов лечебного, педиатрического, медико-профилактического факультетов за 2010-2011 уч. Год
- •Электрохимические свойства белков как основа методов их исследования. Электрофорез белков крови.
- •Коллоидные свойства белков. Гидратация. Растворимость. Денатурация, роль шаперонов.
- •Углевод-белковые комплексы. Строение углеводных компонентов. Гликопротеины и протеогликаны.
- •Липид-белковые комплексы. Строение липидных компонентов. Структурные протеолипиды и липопротеины, их функции.
- •Ферменты, их химическая природа, структурная организация. Активный центр ферментов, его строение.
- •Коферменты и их функции в ферментативных реакциях. Витаминные коферменты. Примеры реакций с участием витаминных коферментов.
- •Свойства ферментов. Лабильность конформации, влияние температуры и рН среды. Специфичность действия ферментов, примеры реакций.
- •Номенклатура и классификация ферментов. Характеристика класса оксидоредуктаз. Примеры реакций с участием оксидоредуктаз.
- •Характеристика класса лиаз, изомераз и лигаз (синтетаз), примеры реакций.
- •Характеристика классов ферментов трансфераз и гидролаз. Примеры реакций с участием данных ферментов.
- •Современные представления о механизме действия ферментов. Стадии ферментативного катализа, молекулярные эффекты, примеры.
- •Ингибирование ферментов. Конкурентное и неконкурентное ингибирование, примеры реакций. Лекарственные вещества как ингибиторы ферментов.
- •Обмен веществ и энергии. Этапы обмена веществ. Общий путь катаболизма. Окислительное декарбоксилирование пирувата.
- •Цитратный цикл, химизм процесса, его биологическое значение.
- •С опряжение реакций цикла трикарбоновых кислот с дыхательной цепью ферментов. Написать эти реакции.
- •Реакции прямого и окислительного декарбоксилирования, примеры.
- •Современные представления о биологическом окислении. Над-зависимые дегидрогеназы. Строение окисленной и восстановленной форм над.
- •Компоненты дыхательной цепи и их характеристика. Фмн и фад-зависимые дегидрогеназы. Строение окисленной и восстановленной форм фмн.
- •Цитохромы электронтранспортной цепи. Их функционирование. Образование воды как конечного продукта обмена.
- •Пути синтеза атф. Субстратное фосфорилирование (примеры). Молекулярные механизмы окислительного фосфорилирования (теория Митчелла). Разобщение окисления и фосфорилирования.
- •Альтернативные пути биологического окисления, оксигеназный путь. Микросомальные монооксигеназы.
- •Свободнорадикальное окисление. Токсичность кислорода. Активные формы кислорода. Антиокислительная защита. Роль сро в патологии.
- •Потребность человека в белках. Строение незаменимых аминокислот. Биологическая ценность белков. Роль белков в питании.
- •Превращение белков в желудке. Роль соляной кислоты в переваривании белков. Показать действие пептидгидролаз. Качественный и количественный анализ желудочного содержимого.
- •Переваривание белков в кишечнике. Покажите действие трипсина, карбокси-и аминопептидазы на конкретных примерах.
- •Гниение белков и аминокислот в кишечнике. Пути образования продуктов гниения. Примеры.
- •Механизм обезвреживания продуктов гниения белков. Роль фафс и удф-гк в этом процессе (конкретные примеры).
- •Переаминирование и декарбоксилирование аминокислот. Химизм процессов, характеристика ферментов и коферментов. Образование амидов.
- •Дезаминирование аминокислот. Виды дезаминирования. Окислительное дезаминирование. Непрямое дезаминирование аминокислот на примере тирозина.
- •Орнитиновый цикл, последовательность реакций, биологическая роль.
- •Особенности катаболизма пуриновых нуклеотидов. Их строение и распад. Образование мочевой кислоты. Подагра.
- •Генетические дефекты обмена фенилаланина и тирозина.
- •Механизмы репликации днк (матричный принцип, полуконсервативный способ). Условия, необходимые для репликации. Основные этапы репликации.
- •Биосинтез рнк (транскрипция). Условия и этапы транскрипции. Процессинг рнк. Альтернативный сплайсинг.
- •Биосинтез белка. Этапы трансляции и их характеристика. Белковые факторы биосинтеза белка. Энергетическое обеспечение биосинтеза белка.
- •Посттрансляционный процессинг. Виды химической модификации, фолдинг и адресование белков. Шапероны, прионы.
- •Строение оперона. Регуляция биосинтеза белка у прокариотов. Функционирование лактозного и гистидинового оперонов.
- •Особенности и уровни регуляции биосинтеза белка у эукариотов. Амплификация генов, энхансерные и сайленсерные элементы.
- •Блокаторы белковых синтезов. Действие антибиотиков и токсинов. Биологическая роль теломер и теломераз.
- •Виды молекулярных мутаций и их биологические последствия.
- •Биохимический полиморфизм. Генотипическая гетерогенность популяций. Наследственная непереносимость пищевых веществ и лекарств.
- •Причины полиморфизма и динамичности протеома при определенной консервативности генома: роль особенностей транскрипции, трансляции, процессинга белка.
- •Роль углеводов в питании. Переваривание и всасывание углеводов в органах пищеварительной системы. Написать реакции.
- •Катаболизм глюкозы в анаэробных условиях. Химизм процесса, биологическая роль.
- •Катаболизм глюкозы в тканях в аэробных условиях. Гексозодифосфатный путь превращения глюкозы и его биологическая роль. Эффект Пастера.
- •Г ексозомонофосфатный путь превращения глюкозы в тканях и его биологическая роль. Реакции окислительной стадии.
- •Биосинтез и распад гликогена в тканях. Биологическая роль этих процессов. Гликогеновые болезни.
- •Пути образования глюкозы в организме. Глюконеогенез. Возможные предшественники, последовательность реакций, биологическая роль.
- •Характеристика основных липидов организма человека, их строение, классификация, суточная потребность и биологическая роль.
- •62. Фосфолипиды, их химическое строение и биологическая роль.
- •63. Биологическая роль липидов пищи. Переваривание, всасывание и ресинтез липидов в органах пищеварительной системы.
- •64. Желчные кислоты. Их строение и биологическая роль. Желчнокаменная болезнь.
- •65. Окисление высших жирных кислот в тканях. Особенности окисления высших жирных кислот с нечетным числом углеродных атомов, энергетический эффект.
- •66. Окисление глицерола в тканях. Энергетический эффект этого процесса.
- •67. Биосинтез высших жирных кислот в тканях. Биосинтез липидов в печени и жировой ткани.
- •6 8. Холестерол. Его химическое строение, биосинтез и биологическая роль. Причины
- •Витамины, их характеристика, отличительные признаки. Роль витаминов в обмене веществ. Коферментная функция витаминов (примеры).
- •С труктура и функции витамина а.
- •Витамин д, его строение, метаболизм и участие в обмене веществ. Признаки проявления гиповитаминоза.
- •Участие витаминов е и к в метаболических процессах.
- •С труктура витамина в1, его участие в метаболических процессах, примеры реакций.
- •Витамин в2. Строение, участие в обмене веществ.
- •В итамин в6 и pp. Роль в обмене аминокислот, примеры реакций, строение.
- •Характеристика витамина с, строение. Участие в обмене веществ, проявление гиповитаминоза. Витамин р.
- •Витамин в12 и фолиевая кислота. Их химическая природа, участие в метаболических процессах. Причины гиповитаминозов.
- •Витамины – антиоксиданты, их биологическая роль. Витаминоподобные вещества. Антивитамины.
- •Биотин, пантотеновая кислота, их роль в обмене веществ.М
- •Гормоны передней доли гипофиза, классификация, их химическая природа, участие в регуляции процессов метаболизма. Семейство пептидов проопиомеланокортина.
- •Гормоны задней доли гипофиза, место их образования, химическая природа, влияние на функции органов-мишеней.
- •Тиреоидные гормоны, место их образования, строение, транспорт и механизм действия на метаболические процессы.
- •Тиреокальцитонин, паратиреоидный гормон. Химическая природа, участие в регуляции обмена веществ.
- •Инсулин, схема строения, участие в регуляции метаболических процессов. Специфика в действии на рецепторы органов мишеней, инсулиноподобные факторы роста (ифр).
- •Глюкагон и соматостатин. Химическая природа. Влияние на обмен веществ.
- •У частие адреналина в регуляции обмена веществ. Место выработки. Структура адреналина, механизм его гормонального действия, метаболические эффекты.
- •К ортикостероидные гормоны. Структура кортизола, механизм действия. Участие глюкокортикоидов и минералокортикоидов в обмене веществ.
- •Гормоны половых желез: эстрадиол и тестостерон, их строение, механизм действия и биологическая роль.
- •Простаноиды - регуляторы обмена веществ. Биологические эффекты простаноидов и химическая природа.
- •Важнейшие функции печени. Роль печени в обмене веществ.
- •Обезвреживающая роль печени. Реакции микросомального окисления и реакции коньюгации токсических веществ в печени. Примеры обезвреживания (фенол, индол).
- •Биосинтез и распад гемоглобина в тканях. Механизм образования основных гематогенных пигментов.
- •Патология пигментного обмена. Виды желтух.
- •Окисление этанола в печени. Первичные эффекты этанола.
- •Основы клинической биохимии. Основные виды изменений биохимического состава крови.
- •Белки крови, их биологическая роль, функциональная характеристика, лабораторно – диагностическое значение показателей белкового состава крови.
- •Химический состав нервной ткани.
- •Особенности обмена веществ в нервной ткани (энергетический, углеводный обмен).
- •Роль глутамата в обмене веществ в нервной ткани. Написать реакции.
- •Биохимия передачи нервного импульса. Основные компоненты и этапы.
- •Образование нейромедиаторов – ацетилхолина, адреналина, дофамина, серотонина.
- •Особенности химического состава мышечной ткани.
- •Особенности энергетического обеспечения мышечного сокращения. Креатин, креатинфосфат и продукт их распада. Биохимические изменения при мышечных дистрофиях и денервации мышц. Креатинурия.
- •Роль атф в мышечном сокращении. Пути ресинтеза атф в мышечной ткани. Написать реакции ресинтеза атф в анаэробных условиях. Нарушение метаболизма при ишемической болезни сердца.
- •Межклеточный матрикс, его компоненты, функции. Характеристика коллагена, его строение. Полиморфизм коллагеновых белков.
- •Этапы синтеза и созревания коллагена. Роль ферментов и витаминов в этом процессе. Катаболизм коллагена.
- •Особенности строения и функции эластина. Неколлагеновые структурные белки: фибронектин и ламинин.
- •Гликозаминогликаны. Строение, функции.
- •Протеогликаны межклеточного матрикса, их состав, функции. Образование надмолекулярных комплексов. Метаболизм протеогликанов.
- •Функциональная биохимия почек. Физико-химические свойства мочи. Характеристика химических компонентов мочи по отношению к процессам мочеобразования.
- •Молекулярные основы онкогенеза. Онкогены, протоонкогены, гены-супрессоры опухолей (гсо).
- •Виды клеточной гибели: апоптоз и некроз. Биологическое значение.
- •Этапы апоптоза. Рецепторы, передача сигнала гибели клетки.
- •Каспазы: образование и биологическая роль.
- •Варианты индукции апоптоза. Роль митохондрий в развитии апоптоза.
Цитохромы электронтранспортной цепи. Их функционирование. Образование воды как конечного продукта обмена.
КоQ-цитохром с-оксидоредуктаза - Данный комплекс включает цитохромы b и c1. Кроме цитохромов в нем имеются 2 железо-серных белка. Всего насчитывается 11 полипептидных цепей общей молекулярной массой около 250 кDа.
Функция: Принимает электроны от коэнзима Q и передает их на цитохром с; Переносит 2 иона Н+ на наружную поверхность внутренней митохондриальной мембраны.
Цитохром с-кислород-оксидоредуктаза - В этом комплексе находятся цитохромы а и а3, он называется также цитохромоксидаза, всего содержит 6 полипептидных цепей. В комплексе также имеется 2 иона меди.
Функция: Принимает электроны от цитохрома с и передает их на кислород с образованием воды; Переносит 4 иона Н+ на наружную поверхность внутренней митохондриальной мембраны.
Пути синтеза атф. Субстратное фосфорилирование (примеры). Молекулярные механизмы окислительного фосфорилирования (теория Митчелла). Разобщение окисления и фосфорилирования.
На основании строения и функций компонентов дыхательной цепи предложен механизм окислительного фосфорилирования:
1. Ферменты дыхательной цепи расположены в строго определенной последовательности: каждый последующий белок обладает большим сродством к электронам, чем предыдущий (он более электроположителен, т.е. обладает более положительным окислительно-восстановительным потенциалом). Это обеспечивает однонаправленное движение электронов.
2. Все атомы водорода, отщепленные дегидрогеназами от субстратов в аэробных условиях, достигают внутренней мембраны митохондрий в составе НАДН или ФАДН2.
3. Здесь атомы водорода (от НАДН и ФАДН2) передают свои электроны в дыхательную ферментативную цепь, по которой электроны движутся (50-200 шт/сек) к своему конечному акцептору – кислороду. В результате образуется вода.
4. Поступающие в дыхательную цепь электроны богаты свободной энергией. По мере их продвижения по цепи они теряют энергию.
5. Перенос ионов водорода через мембрану (выкачивание) происходит не случайно, а встрого определенных участках мембраны. Эти участки называются участки сопряжения(или, не совсем точно, пункты фосфорилирования). Они представлены I, III, IV комплексами дыхательных ферментов. В результате работы этих комплексов формируется градиент ионов водорода между внутренней и наружной поверхностями внутренней митохондриальной мембраны. Такой градиент обладает потенциальной энергией.
6. Как завершение всех предыдущих событий и необходимый их результат происходит наработка АТФ: ионы H+ теряют свою энергию, проходя через АТФ-синтазу (Н+-транспортирующая АТФ-аза, КФ 3.6.3.14.). Часть этой энергии тратится на синтез АТФ. Другая часть рассеивается в виде тепла.
Разобщители окисления и фосфорилирования
Поскольку при окислительном фосфорилировании не вся энергия субстратов тратится на совершение работы, а существенная часть рассеивается в виде тепла, то особые клетки организма умеют изменять это соотношение с целью наработки тепла.Такими клетками являются клетки бурой жировой ткани. В отличие от белой жировой ткани бурые жировые клетки содержат большое количество митохондрий, которые и придают клеткам буро-красный цвет. Во внутренней мембране митохондрий этих клеток имеется белок термогенин (до 15% от всех белков митохондрий).
При охлаждении организма бурые адипоциты получают сигналы по симпатическим нервам, и в них активируется расщепление жира – липолиз. Окисление жиров приводит к получению большого количества НАДН и ФАДН2, активизации работы дыхательной цепи и возрастанию электрохимического градиента. Однако АТФ-синтазы в мембранах митохондрий этих клетокмало, зато много термогенина. Термогенин является "каналом" в внутренней мембране через который снаружи внутрь проходит основная часть ионов Н+ и снижается протонный градиент. Но АТФ при этом не синтезируется, несмотря на непрерывно возрастающий (по закону дыхательного контроля) катаболизм. Благодаря термогенину большая часть энергии ионов водорода рассеивается в виде тепла, подогревая протекающую через ткань кровь и обеспечивая поддержание температуры тела при охлаждении.
Вещества, которые снижают величину электрохимического градиента, приводя к увеличению скорости движения электронов по ферментам дыхательной цепи, уменьшению синтеза АТФ и возрастанию катаболизма называются разобщители. Они разобщают (разъединяют) процессы окисления и фосфорилирования внутренней мембраны митохондрий. К разобщителям в первую очередь относят "протонофоры" – вещества переносящие ионы водорода. При этом одновременно уменьшаются оба компонента электрохимического градиента – электрический и химический, и энергия градиента рассеивается в виде тепла. Следствием эффекта протонофоров является возрастание катаболизма жиров и углеводов в клетке и во всем организме.
Классическим протонофором является динитрофенол, жирорастворимое соединение, присоединяющие ионы водорода на внешней поверхности внутренней митохондриальной мембраны и отдающие их на внутренней поверхности. Белок термогенин является физиологическим протонофором.