Вопросы по биохимии, вынесенные на экзамен
для лечебного, педиатрического и медико-профилактического факультетов
на 2009/2010 учебный год
Строение белков. Аминокислоты, входящие в состав белков, их строение и свойства. Пептидная связь. Первичная структура белков, зависимость биологических свойств белков от первичной структуры, видовая специфичность первичной структуры белков. Конформация пептидных цепей в белках (вторичная и третичная структуры). Слабые внутримолекулярные взаимодействия в пептидной цепи; дисульфидные связи. Основы функционирования белков. Доменная структура и ее роль в функционировании белков. Четвертичная структура белков. Кооперативные изменения конформации протомеров. Возможность адаптивной регуляции биологической функции олигомерных белков с помощью аллостерических лигандов. Лабильность пространственной структуры белков и их денатурация. Факторы, вызывающие денатурацию. Шапероны - класс белков, защищающий другие белки от денатурации в условиях клетки и облегчающий формирование их нативной конформации. Физико-химические свойства белков. Молекулярный вес, размеры и форма, растворимость, ионизация, гидратация. Методы выделения индивидуальных белков: избирательное осаждение солями и органическими растворителями, гель-фильтрация, ионообменная хроматография, аффинная хроматография. Многообразие белков. Глобулярные и фибриллярные белки, простые и сложные. Классификация белков по их биологическим функциям. Классификация белков на семейства (сериновые протеазы, иммуноглобулины). Методы количественного измерения белков. Электрофорез белков сыворотки крови. Белковый спектр в норме и патологии. Иммуноглобулины, особенности строения, избирательность взаимодействия с антигеном. Многообразие антигенсвязывающих участков Н и L цепей. Классы иммуноглобулинов, особенности строения и функционирования. Ферменты. Особенности ферментативного катализа. Специфичность действия ферментов. Классификация и номенклатура ферментов. Изоферменты. Зависимость скорости ферментативных реакций от температуры, рН, концентраций фермента и субстрата. Единицы измерения активности и количества ферментов. Ингибиторы ферментов: обратимые и необратимые. Лекарственные препараты как ингибиторы ферментов. Различия ферментного состава органов и тканей. Энзимодиагностика и энзимотерапия. Кофакторы ферментов – ионы металлов. Коферментные функции водорастворимых витаминов (на примере трансаминаз и дегидрогеназ, витаминов В6, РР, В2 и др.). Обмен веществ: питание, метаболизм и выделение продуктов метаболизма. Состав пищи человека. Органические и минеральные компоненты. Основные и минорные компоненты. Основные пищевые вещества: углеводы, жиры, белки; суточная потребность, переваривание; частичная взаимозаменяемость при питании. Незаменимые компоненты основных пищевых веществ. Незаменимые аминокислоты; пищевая ценность разных белков. Незаменимые жирные кислоты. Витамины. Классификация, функции витаминов. Алиментарные и вторичные авитаминозы и гиповитаминозы. Гипервитаминозы. Минеральные элементы. Классификация. Биологическая роль макро - , микро - и ультрамикроэлементов. Особенности обмена железа в организме. Понятие о биогеохимических провинциях. Региональные патологии, связанные с недостатком отдельных микроэлементов (иод, селен и др.) Порфирины как структурные компоненты хромопротеидов. Порфирии и порфиринурии. Общая характеристика хромопротеидов. Структура и биологическая роль миоглобина, цитохромов, каталазы, пероксидазы. Гемоглобин, структурная характеристика. Формы и производные гемоглобина. Роль гемоглобина в переносе кислорода и углекислого газа. Эффект Бора. Роль 2,3-бифосфоглицерата. Биосинтез гемоглобина, регуляция, роль ионов железа. Железодефицитные анемии. Гемохроматоз. Патологические производные гемоглобина: карбоксигемоглобин, метгемоглобин, циангемоглобин. Системы защиты организма (метгемоглобинредуктаза), принципы коррекции патологических состояний. Тканевый распад железосодержащих хромопротеидов. Образование желчных пигментов, пигментов кала и мочи. Патология пигментного обмена. Виды желтух. Значение определения желчных пигментов для диагностики болезней крови, печени и желчевыводящих путей. Понятие об унификации энергетического материала и его этапы. Цикл трикарбоновых кислот, его химизм и биологическая роль. Процессы дегидрирования и их роль в тканевом дыхании. Дыхательная цепь как полиферментная система транспорта атомов водорода на кислород. Ее структура и роль. Окислительное фосфорилирование. Хемиосмотический механизм сопряжения окисления с фосфорилированием. Дыхательный контроль. Коэффициент Р/О и его изменения в норме и патологии. Роль процессов свободно-радикального окисления в нормальной жизнедеятельности организма человека. Классификация свободных радикалов. «Полезные» радикалы и радикалы–«убийцы». Антиоксидантная система защиты организма от свободных радикалов. Перекисное окисление липидов (ПОЛ), роль в норме и патологии. Антиоксиданты липидной и водной фазы. Особенности микросомального окисления, его биологическая роль. Цитохром Р 450. Строение и номенклатура основных пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов. Первичная структура ДНК и РНК. Характеристика структуры ДНК. Понятие о генетическом коде. Структура РНК, типы РНК, биологическая роль, локализация в клетке. Переваривание и клеточный распад нуклеотидов. Конечные продукты обмена. Биосинтез пиримидиновых нуклеотидов, регуляция процесса. Происхождение атомов ядра пурина. Сходство и отличие в биосинтезе пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов. Резервный путь использования пиримидиновых и пуриновых азотистых оснований (реутилизация). Патология пуринового обмена: подагра, синдром Леша-Нихена. Основные этапы биосинтеза ДНК. Понятие о молекулярных болезнях. Биосинтез РНК и процесс ее посттранскрипционного созревания. Повреждения и репарация ДНК, ферменты репарации. Переваривание белков, протеолитические ферменты желудочно-кишечного тракта. Проферменты и их активация. Роль соляной кислоты в переваривании белков. Всасывание продуктов переваривания белков в кишечнике. Центральная догма молекулярной биологии. Роль ДНК и отдельных видов РНК в трансляции. Этапы трансляции. Посттрансляционное созревание белковых молекул. Роль шаперонов в фолдинге белков. Прионы и прионовые заболевания. Клеточная регуляция биосинтеза белков. Схема Жакоба-Мано. Гниение белков в кишечнике. Механизмы обезвреживания образующихся продуктов, роль печени в обмене белков. Тканевой распад белков, маркеры «стареющих» белковых молекул. Ферменты, принимающие участие в деградации белков. Общие пути обмена аминокислот. Декарбоксилирование аминокислот, образование биогенных аминов, их биологическая роль. Обезвреживание биогенных аминов. Общие пути обмена аминокислот. Прямое и опосредованное окислительное дезаминирование аминокислот. Роль трансаминаз, значение их определения при патологии. Пути обезвреживания аммиака, биосинтез мочевины, происхождение атомов в молекуле мочевины. Нарушение синтеза и выделения мочевины. Гипераммониемия. Индивидуальные пути обмена аминокислот на примере фенилаланина и тирозина. Примеры наследственных патологий в обмене этих аминокислот. Энзимопатии как разновидность молекулярных болезней. Обмен фенилаланина, биосинтез гормонов мозгового слоя надпочечников? Переваривание и всасывание углеводов, роль ГЛЮТов в этом процессе, инсулинзависимые и инсулиннезависимые ткани. Врожденные патологии переваривания дисахаридов. Сахар крови и основные биохимические механизмы, определяющие его величину. Изучение углеводного обмена методом сахарной нагрузки. Гипергликемия, глюкозурия, почечный порог для глюкозы, почечный диабет. Виды сахарных кривых в норме и при патологии обмена углеводов. Гликогенез, ферменты, регуляция, биологическая роль гликогена. Гликогенолиз, виды, ферменты гликогенолиза и его значение для организма. Регуляция. Гликогенозы. Анаэробный гликолиз, гликолитическая оксидоредукция, пируват как акцептор водорода, субстратное фосфорилирование. Ферменты гликолиза и «узкие звенья» гликолиза. Знергетическая эффективность и биологическая роль. Аэробный гликолиз, последовательность реакций образования пирувата и его окислительное декарбоксилирование, строение пируватдегидрогеназного комплекса. Распространение, энергетическая эффективность и физиологическое значение аэробного распада глюкозы. Использование глюкозы для синтеза жиров в печени и жировой ткани. Представление о пентозофосфатном пути превращения глюкозы. Окислительные реакции (до образования рибулезо-5-фосфата). Суммарные результаты пентозофосфатного пути: образование НАДФ Н и пентоз. Распространение и физиологическое значение. Изменения обмена глюкозы в печени (синтез и распад гликогена, гликолиз) при смене периода пищеварения на постабсорбтивный период и состояния покоя на мышечную работу. Роль инсулина, глюкагона, адреналина, аденилатциклазной системы и протеинкиназ. Глюконеогенез, ключевые ферменты, значение для организма. Регуляция гликолиза и гликонеогенеза в печени. Цикл Кори. Глюкозо-аланиновый цикл. Метаболизм фруктозы и галактозы. Наследственные нарушения их обмена. Классификация липидов. Нейтральные жиры, их биологическая роль. Эссенциальные жирные кислоты, витамин F. Стеролы и стериды. Холестерин, структура, содержание в сыворотке крови, биологическая роль. Эйкозаноиды (простациклины, простагландины, тромбоксаны и лейкотриены), ферменты, принимающие участие в их синтезе, биологическая роль эйкозаноидов, лекарственные препараты, блокирующие их синтез, последствия их применения в лечебных целях. Фосфатиды-глицериды, структура, биологическая роль. Фосфатиды-неглицериды, структура, биологическая роль. Переваривание простых и сложных липидов, роль эмульгирования, ферменты, роль желчи в переваривании липидов, гепато-энтеральная циркуляция желчных кислот. Транспорт продуктов переваривания липидов в кровь. Нарушение переваривания липидов. Липопротеиды сыворотки крови, строение, методы фракционирования, электрофорез на бумаге, в ПААГ, ультрацентрифугирование в плотных средах. Диагностическое значение. Роль отдельных фракций липопротеидов сыворотки крови в транспорте ТАГов, холестерина, фосфолипидов и непредельных жирных кислот. Структура и функции клеточных мембран. Свойства мембран, роль двойного липидного бислоя, транспорт веществ через мембрану. Дислипопротеинемии, Роль в диагностике заболеваний. Синтез триацилглицеридов в печени и жировой ткани. Регуляция. Жировые депо организма. Ожирение, его виды. Образование глицерина и глицерофосфата в печени и жировой ткани. Липолиз. Бурая жировая ткань. Тканевое окисление глицерина. Энергетическая эффективность. Тканевое окисление высших жирных кислот (цикл Кнопа-Линнена). Энергетическая эффективность (для предельных и непредельных жирных кислот). Влияние тканевого окисления СЖК на утилизацию глюкозы тканями (цикл Рэндла). Биосинтез СЖК. Химизм, регуляция процесса. Пути использования ацетил КоА. Механизм образования и значение ацетоуксусной кислоты. Биосинтез кетоновых тел. Кетоацидоз. Биосинтез триацилглицеринов и фосфолипидов. Липотропные факторы и их роль в биосинтезе липидов в печени. Распад фосфолипидов. Лизолецитин, место его образования, пути преобразования. Биосинтез холестерина, его регуляция. Транспорт холестерина (ЛПОНП, ЛПНП, ЛПВП, роль ЛХАТ). Гиперхолестеринемия и развитие атеросклероза. ЛПВП как антиатерогенный фактор. Механизм действия некоторых гипохолестеринемических средств, целесообразность их применения. Судьба холестрина в организме. Превращение холестерина в желчные кислоты. Выделение желчных кислот и холестерина из организма. Механизм возникновения желчекаменной болезни. Холестериновые камни, применение хенодезоксихолевой кислоты для лечения желчекаменной болезни. Регуляция липидного обмена. Роль печени в нарушении липидного обмена. Жировая дистрофия печени и факторы ее вызывающие. Классификация гормонов, их роль и место в регуляции обменных процессов Гипоталамус и его гормоны. Роль гипоталамуса в иерархии регуляторных систем. Характеристика и функции гормонов передней доли гипофиза. Регуляция образования и механизм действия. Соматотропный гормон. Ось гипоталамус-гипофиз-щитовидная железа. Функция щитовидной железы и роль ее гормонов. Ось гипоталамус-гипофиз-гонады. Женские половые гормоны. Гормоны плаценты и их роль. Система мать-плацента-плод. Противозачаточные гормональные средства, положительные и отрицательные стороны их применения. Ось гипоталамус-гипофиз-гонады. Мужские половые гормоны. Применение анаболиков в медицине и спорте. Пути передачи гормонального сигнала: пререцепторный, собственно рецепторный и пострецепторный. Мессенджеры 11 порядка ц-АМФ, ц-ГМФ, инозитол-3-фосфат, диацилглицерол, кальций-кальмодулин. NО – как модулятор образования вторичных мессенджеров. Гормоновитамины А и К. Влияние на обмен веществ. Кальцийтриол и его гормональная роль в регуляции обмена кальция и фосфатов. Витамины антиоксиданты Е и С. Источники, биохимические эффекты в организме. Ось гипоталамус-гипофиз-кора надпочечников. Гормоны коры надпочечников глюкокортикоиды, регуляция секреции, механизм действия, влияние на обмен веществ, катаболизм. Применение глюкокортикоидов в медицине. Гиперкортицзм и гипокортицизм. Симпатоадреналовая система. Адреналин, норадреналин, влияние на обменные процессы. Биохимия стресса. Гормоны удовольствия и наркотики. Опиатные рецепторы. Ренин-ангиотензин-альдостероновая система – важнейший фактор сохранения постоянства объема внеклеточной жидкости и крови. Предсердный натрийуретический фактор, его роль в регуляции осмотического и артериального давления. Вазопрессин и альдостерон. Их роль в регуляции осмотического давления и объема внеклеточной жидкости. Несахарный диабет. Гипер - и гипоальдостеронизм. Понятие о регуляции метаболизма. Взаимосвязь обмена белков, жиров и углеводов. Концентрация основных метаболитов: пределы изменений в норме и при патологии. Сахарный диабет. Биохимия его клинических проявлений. Ранние и поздние осложнения при сахарном диабете. Гликопротеиды. Классификация. Отдельные представители. Биохимия межклеточного матрикса хряща. Минерализация, теории минерализации, роль кальция. Биохимия мышц. Биохимия нервной ткани.