Материалы для подготовки к практическим занятиям по биохимии для медико_профилактического факультета (стр. 7 )

При подготовке к занятию, используя лекции, учебники и дополнительную литературу, выполните следующие задания согласно таблице 18.

Таблица 17. Обмен аминокислот

Задание	Указания к выполнению задания
Вспомните структуру и свойства аминокислот.	Напишите структуру моноаминомонокарбоновых аминокислот. Напишите структуру ароматических и гетероциклических аминокислот. Напишите структуру моноаминодикарбоновых и диаминомонокарбоновых аминокислот.
Изучите общие пути превращений аминокислот в тканях.	Дайте определение понятию «клеточный метаболический фонд аминокислот». Зарисуйте схему основных путей поступления и использования аминокислот в клетке.
Изучите процессы переаминирования, дезаминирования и декарбоксилирования аминокислот.	Представьте общую схему процесса переаминирования. Вспомните структуру пиридоксальфосфата и напишите молекулярный механизм переаминирования. Объясните биологический смысл переаминирования и его роль во взаимосвязи обмена аминокислот с углеводами, липидами, циклом трикарбоновых кислот. Напишите названия глюкогенных и кетогенных аминокислот. Охарактеризуйте типы дезаминирования в живых системах. Напишите схему действия глутаматдегидрогеназы Напишите непрямое дезаминирование аланина, аспартата, серина. Напишите реакции декарбоксилирования гистидина, триптофана, лизина, глутамата. Охарактеризуйте биологические эффекты образующихся аминов. Напишите схему инактивации аминов в организме.
Изучите пути обезвреживания аммиака в организме.	Напишите реакции синтеза и распада глутамина. Представьте схему выведения аммиака с мочой. Нарисуйте схему взаимосвязи между орнитиновым циклом и циклом трикарбоновых кислот. Объясните, какие соединения являются донорами первого и второго атомов азота при синтезе мочевины. Напишите реакции орнитинового цикла с участием этих соединений.
Изучите процессы обмена некоторых аминокислот.	Представьте схему метаболизма ароматических аминокислот. Назовите биохимические дефекты при фенилкетонурии, альбинизме, алкаптонурии. Напишите примеры реакций метилирования с участием S-аденозилметионина. Напишите структуру глутатиона и укажите его биологическую роль. Представьте схему превращений цистеина и глицина.
Особенности обмена аминокислот у детей.	Отметьте особенности обмена аминокислот в детском возрасте. Охарактеризуйте конечные продукты азотистого обмена и их экскрецию в онтогенезе. Охарактеризуйте физиологическую протеинурию и креатинурию.

Раздел 6. Обмен нуклеотидов. Матричные синтезы ДНК, РНК, белка

6.1.Обмен нуклеопротеидов: пищеварение, всасывание. Синтез и распад пуриновых и пиримидиновых мононуклеотидов

Вопросы раздела

1.  Нуклеопротеиды. Строение мононуклеотидов, их биологическая роль.

2.  Распад ДНК и РНК в желудочно-кишечном тракте, ферменты распада. Тканевой распад ДНК и РНК, химизм и ферменты деградации.

3.  Биосинтез и катаболизм пуриновых рибонуклеотидов, регуляция. Заболевания, связанные с нарушением их метаболизма.

4.  Биосинтез и катаболизм пиримидиновых рибонуклеотидов, регуляция. Оротацидурия.

5.  Биосинтез дезоксирибонуклеотидов, регуляция. Иммунодефициты. Механизмы действия противовирусных и противоопухолевых препаратов на ферменты синтеза рибо - и дезоксирибонуклеотидов.

Таблица 18.Обмен нуклеотидов

Задание	Указания к выполнению задания
Изучите процесс распада нуклеопротеинов в ЖКТ и тканях.	Схематически представьте процесс последовательной деградации нуклеопротеинов в желудочно-кишечном тракте до продуктов, подлежащих всасыванию. Укажите важнейшие компоненты желудочного, панкреатического и кишечного соков, принимающих участие в расщеплении нуклеопротеинов. Схематически представьте тканевой распад нуклеопротеинов до аминокислот и мононуклеотинов, укажите необходимые условия. Перечислите пути использования в организме продуктов гидролиза нуклеопротеинов экзогенного и эндогенного происхождения.
Изучите процессы тканевого синтеза мононуклеотидов.	Напишите цепь последовательных ферментативных реакций биосинтеза пиримидиновых нуклеотидов. Нарисуйте ядро пурина и стрелками обозначьте в нем происхождение каждого атома углерода и азота. Укажите принципиальные отличия в основных путях синтеза пиримидиновых и пуриновых нуклеотидов. Напишите резервные пути синтеза пиримидиновых нуклеотидов из уридина при наличии АТФ, а также пуриновых нуклеотидов из пуриновых оснований и 5-фосфорибозилпирофосфата при участии специфических ферментов.
Изучите пути распада пиримидиновых нуклеотидов в тканях.	Напишите два пути распада пиримидинового нуклеотида с образованием основания и фосфорилированного углеводного остатка в виде 5-фосфорибозилпирофосфата и рибозо-5-фосфата. Представьте цепь ферментативных превращений пиримидиновых производных до конечных продуктов.
Изучите пути распада пуриновых нуклеотидов в тканях.	Напишите два пути распада пуринового нуклеотида с образованием основания и фосфорилированного углеводного остатка в виде 5-фосфорибозилпирофосфата и рибозо-5-фосфата. Покажите процесс постепенного расщепления пуринового производного в мочевую кислоту, назовите ферменты. Запишите содержание мочевой кислоты в сыворотке крови здоровых людей. Рассмотрите причины повышенного содержания мочевой кислоты, приводящие к развитию подагры и образованию мочевых камней. Назовите причину развития синдрома Леша-Нихена.

6.2. Молекулярные механизмы биосинтеза нуклеиновых кислот

Вопросы к разделу

1.Понятие о молекулярной биологии, предмет науки. Центральная догма молекулярной биологии.

2.Строение и функции ДНК и РНК. Связи, формирующие первичную, вторичную структуру ДНК и РНК. Видовые различия первичной структуры нуклеиновых кислот. Типы РНК: рибосомные, матричные, транспортные, их роль. Гибридизация ДНК-ДНК, ДНК-РНК.

3.Биосинтез ДНК (репликация): стехиометрия реакции. Субстраты, источники энергии, матрица, ферменты, белки ДНК-репликативного комплекса. Синтез ДНК и фазы клеточного деления. Роль циклинов и циклинзависимых протеиназ в продвижении клетки по клеточному циклу. Идентичность ДНК разных клеток многоклеточного организма.

4. Репарация ошибок и повреждений ДНК. Характеристика ДНК-репарирующего комплекса.

5.Биосинтез РНК (транскрипция): стехиометрия реакции. ДНК как матрица. РНК-полимеразы. Биосинтез рибосомных, транспортных и матричных РНК. Посттранскрипционные модификации РНК.

5.Молекулярные болезни, причины, классификация. Методы молекулярной биологии в медицине. Технология рекомбинантных ДНК, конструирование химерных молекул ДНК и их клонирование. Полимеразная цепная реакция (ПЦР) и полиморфизм длины рестрикционных фрагментов (ПДРФ) как методы изучения генома диагностики болезней. Генная терапия.

При подготовке к занятию, используя лекции, учебники и дополнительную литературу, выполните следующие задания согласно таблице 20.

Таблица 19. Синтез нуклеиноых кислот

Задание	Указания к выполнению задания
Понятие Молекулярная биология	Выпишите определение науки Молекулярная биология, её предмен, основную догму (ДНК→РНК→белок)
Вспомните строение нуклеиновых кислот.	Напишите структуру АМФ, ГТФ, ЦДФ, УМФ, ТМФ. Объясните правило комплементарности и продумайте его значение для строения и функции ДНК, процессов матричных синтезов. Назовите основные отличия структуры ДНК и РНК.
Изучите биосинтез ДНК и его регуляцию.	Запишите ферменты и субстраты, необходимые для синтеза ДНК. Объясните понятие «репликативная вилка» Нарисуйте схему биосинтеза ДНК.
Изучите процесс биосинтеза РНК.	Запишите ферменты и субстраты, необходимые для синтеза РНК. Дайте характеристику РНК-полимеразе Изобразите схему процесса, отражающего синтез РНК – инициацию, элонгацию и терминацию. Детально охарактеризуйте процесс созревания РНК – процессинг.
Изучите механизмы мутагенеза.	Перечислите мутагенные факторы (химические, физические, биологические). Назовите виды мутаций и их влияние на структуру белка. Охарактеризуйте типы точечных мутаций.
Молекулярные болезни (протеинопатии)	Дайте определение молекулярным болезням. Выпишите причины молекулярных патологий..Приведите примеры молекулярных болезней, связанных с обменом фенилаланина, тирозина, триптофана, гликогена, галактозы, липидов. Выпишите принципы лечения и профилактики молекулярных болезней.

6.3. Биосинтез белка. Фолдинг белка. Ингибиторы матричных биосинтезов

Вопросы к разделу

1.  Генетический код и его свойства. Концепция: один ген - один белок, цистрон - одна подипептидная цепь. Особенности строения информационной РНК.

2.  Особенности строение транспортных РНК. Адапторная функция тРНК. Взаимодей­ствия аминокислота – тРНК, кодон-антикодон. Строение и роль рибосом в синтезе белка.

3.  Биосинтез белка. Этапы матричного синтеза белка: рекогниция, инициация и инициирую­щий комплекс, элонгация и транслокация, терминация.

4.  Посттрансля­ционные изменения белка, понятия о фолдинге, прионовых болезнях.

5.  Биохимические основы биологической эволюции, наследственности и измен­чивости. Теория оперона. Схема Жакоба и Мано. Особенности регуляции генов у про - и эукариотов, характеристика процессов индукции и репрессии. Роль энхансеров (усилителей) и селенсеров (тушителей), амплификации (увеличение копий) и перестройки генов, процессинга, транспорта из ядра в цитоплазму и изменение стабильности мРНК в регуляции синтеза белков у эукариотов-основа онтогенеза и специализации органов и тканей организма.