Программные вопросы по биохимии для студентов 3 курса фармацевтического факультета

ПРОГРАММНЫЕ ВОПРОСЫ ПО БИОХИМИИ

ДЛЯ СТУДЕНТОВ 3 КУРСА

ФАРМАЦЕВТИЧЕСКОГО ФАКУЛЬТЕТА

ВВЕДЕНИЕ

Предмет и задачи биологической химии. Важнейшие признаки живой материи. Проявления диалектических законов в организации и функциях живой материи. Объекты биохимического исследования. Основные разделы и направления в биохимии. Место биохимии среди других биологических дисциплин. Биохимия и медицина. Важнейшие этапы истории биохимии. Ведущие отечественные и зарубежные ученые-биохимики, их вклад в развитие биохимии. Биохимия и развитие молекулярной биологии, физико-химической биологии и биотехнологии.

СТРОЕНИЕ И ФУНКЦИИ БЕЛКОВ

Белки - важнейшие компоненты организма: функции, классификация. Форма и размеры белковых молекул, молекулярная масса, физико-химические свойства. Первичная структура белков, ее роль. Наследственные и приобретенные протеинопатии. Полиморфизм белков. Конформация белковых молекул (вторичная и третичная структуры). Типы внутримолекулярных связей в белках. Нативная структура и денатурация белков. Структура белков и функция. Шапероны и шаперонины. Четвертичная структура белков. Кооперативные изменения конформации протомеров (гемоглобин в сравнении с миоглобином). Способность белков к специфическим взаимодействиям. Самосборка многомолекулярных белковых структур. Схема и методы выделения индивидуальных белков и характеристика гомогенности выделенного белка. Количественное определение белков.

ФЕРМЕНТЫ

История открытия и изучения ферментов. Особенности биокатализаторов. Специфичность действия ферментов по отношению к субстрату и типу реакции. Особенности выделения ферментов. Классификация и номенклатура ферментов. Структурная и функциональная организация ферментов. Активный и аллостерический центры. Изоферменты (лактатдегидрогеназа и креатинкиназа). Механизм и стадии ферментативного катализа. Единицы измерения активности ферментов. Зависимость скорости ферментативных реакций от концентрации субстрата, фермента, температуры и рН. Активаторы и ингибиторы ферментов. Применение ингибиторов в качестве лекарств. Антиметаболиты. Энзимодиагностика, энзимотерапия, наследственные энзимопатии. Регуляция действия ферментов: аллостерические механизмы, кооперативные эффекты, химическая модификация, по принципу обратной связи, понятие о проферментах и мультиферментных комплексах. Примеры метаболических путей, регулируемых этими механизмами. Физиологическое значение регуляции действия ферментов.

НУКЛЕИНОВЫЕ КИСЛОТЫ. БИОСИНТЕЗ БЕЛКОВ

Представление о биосинтезе и распаде пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов. Нарушения обмена нуклеотидов (подагра, ксантинурия, оротацидурия). Нуклеопротеиды. ДНК, структурная организация, размеры молекул, способы укладки в хроматине и хромосомах. Репликация ДНК : механизм и биологическое значение. Репликация и фазы клеточного цикла. Повреждения ДНК. Репарация повреждений и ошибок репликации ДНК. Первичная и вторичная структуры РНК. Типы РНК, строение, локализация в клетке, функции. Биосинтез РНК (транскрипция). Строение рибосом и полирибосом. Синтез аминоацил-т-РНК. Субстратная специфичность аминоацил-т-РНК-синтетаз. Биосинтез белков. Биологический код. Основные компоненты белок-синтезирующей системы. Функционирование рибосом и последовательность реакций при синтезе полипептидной цепи. Адапторная функция т-РНК, роль иРНК. Регуляция действия генов. Индукция и репрессия синтеза белков в организме человека. Роль гормонов в регуляции действия генов. Лекарственные препараты - ингибиторы матричных синтезов у прокариот и эукариот.

МЕМБРАНЫ

Общая характеристика и функции мембран, компоненты мембран. Модели строения мембран, трансмембранный транспорт.

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ОБМЕН

Метаболизм и его функции, регуляция метаболизма в клетке. Введение в биохимию пищеварения, характеристика пищи, ферментов пищеварения. Регуляция пищеварения гормоноподобными веществами. БАД и нутрицевтики. Катаболизм и анаболизм, их взаимосвязь. Эндергонические и экзергонические реакции в метаболизме. АТФ и другие высокоэнергетические соединения. Цикл АДФ-АТФ. Виды фосфорилирования АДФ и пути использования АТФ. Биологическое окисление и пути использования кислорода. Строение митохондрий и структурная организация цепи переноса электронов. Фиксированные белковые комплексы. Типы окисляемых субстратов. НАД-зависимые дегидрогеназы. ФАД-зависимые дегидрогеназы: сукцинатдегидрогеназа и ацил-КоА-дегидрогеназа. Внутренняя мембрана митохондрий и дыхательная цепь: НАДН-дегидрогеназа, убихинон, цитохромы, их структура и механизм переноса протонов и электронов на кислород. Окислительное фосфорилирование, коэффициент Р/О. Гипотезы механизма окислительного фосфорилирования. Сопряжение окисления с фосфорилированием в дыхательной цепи. Н+-АТФ-синтетаза. Состояния дыхательных цепей. Дыхательный контроль. Разобщение дыхания и фосфорилирования. Гипоэнергетические состояния. Окислительные системы, не связанные с аккумуляцией энергии. Микросомальное окисление. Свободно-радикальное окисление. Роль в патологии клеток. Общие и специфические пути катаболизма. Окислительное декарбоксилирование пировиноградной кислоты: строение пируватдегидрогеназного комплекса и последовательность реакций. Цикл трикарбоновых кислот: последовательность реакций и характеристика ферментов, регуляция. Биологическая роль ЦТК.

ОБМЕН И ФУНКЦИИ УГЛЕВОДОВ

Основные углеводы тканей человека, биологическая роль. Переваривание углеводов, характеристика ферментов. Механизмы трансмембранного переноса глюкозы. Типы ГЛЮТ. Схема источников и путей расходования глюкозы в организме. Ключевая роль глюкозо-6-фосфата. Обмен фруктозы и галактозы, химизм. Нарушения обмена.  Основные углеводы тканей человека, биологическая роль. Переваривание углеводов, характеристика ферментов. Схема источников и путей расходования глюкозы в организме. Ключевая роль глюкозо-6-фосфата. Биосинтез и мобилизация гликогена: последовательность реакций, физиологическое значение. Регуляция активности фосфорилазы и синтазы гликогена. Гликогенозы и агликогенозы Аэробный распад глюкозы: химизм, физиологическое значение. Челночные механизмы переноса восстановительных эквивалентов. Анаэробный распад глюкозы: химизм, физиологическое значение. Центральная окислительно-восстановительная реакция гликолиза. Спиртовое брожение. Метаболизм этанола в организме. Биосинтез глюкозы (глюконеогенез), физиологическое значение. Глюкозо-лактатный (цикл Кори) и глюкозо-аланиновый циклы. Пентозофосфатный путь превращения глюкозы: химизм, биологическая роль.

ФОТОСИНТЕЗ

Виды фотосинтезирующих организмов. Фотосинтез и характеристика фотосинтезирующих структур. Стадии фотосинтеза. Уравнения световой и темновой стадий фотосинтеза. Механизм световой стадии фотосинтеза. Фотосистемы I и II, их составные компоненты и функции. Циклический и нециклический перенос электронов в фотосистемах. Образование протонного потенциала и механизм фосфорилирования. Механизм темновой стадии фотосинтеза. Образование углеводов из СО2 в цикле Кальвина. Бесхлорофильный фотосинтез. Регуляторы фотосинтеза. Факторы внешней среды и фотосинтез.

ОБМЕН И ФУНКЦИИ ЛИПИДОВ

Пищевые жиры: переваривание, всасывание продуктов расщепления. Роль желчных кислот. Транспорт липидов в организме. Важнейшие липиды тканей человека. Функции липидов. Депонирование и мобилизация жиров в жировой ткани. Регуляция. Транспорт и использование жирных кислот. Химизм окисления глицерина. Активация и окисление высших жирных кислот: химизм, энергетика, физиологическая роль. Биосинтез и использование кетоновых тел. Биосинтез жирных кислот: синтез и роль малонил-КоА, характеристика пальмитатсинтазного комплекса, регуляция. Пути образования жирных кислот с более длинной углеродной цепью и ненасыщеных жирных кислот. Транспортные липопротеины крови: характеристика, синтез, физиологическая роль. Липопротеинлипаза. Типы гиперлипопротеинемий. Биохимия атеросклероза. Биосинтез триацилглицеринов, глицерофосфолипидов. Обмен и функции холестерина, прямой и обратный транспорт. Биосинтез холестерина: химизм, регуляция. Основные патологические процессы, связанные с нарушениями превращений ацетил-КоА (голодание, ожирение, атеросклероз, желчно-каменная болезнь, диабет).

ОБМЕН И ФУНКЦИИ АМИНОКИСЛОТ

Переваривание белков. Всасывание аминокислот. Динамическое состояние белков в организме. Азотистый баланс. Биологическая ценность пищевых белков и нормы белков в питании. Регуляция пищеварения гормоноподобными веществами. Трансаминирование аминокислот: химизм, значение, характеристика трансаминаз. Непрямое дезаминирование аминокислот. Окислительное дезаминировнаие аминокислот: химизм, характеристика ферментов. Восстановительное аминирование альфа-кетоглутарата, значение. Декарбоксилирование аминокислот. Образование биогенных аминов, их роль в регуляции метаболизма и функций, обезвреживание. Ингибиторы аминооксидаз как лекарственные препараты. Общее обезвреживание аммиака: синтез мочевины и аммонийных солей, значение процессов. Трансметилирование. Метионин и S-аденозилметионин (участие в синтезе креатина, адреналина, фосфатидилхолина, метилировании чужеродных соединений). Участие тетрагидрофолиевой кислоты в метилировании. Обмен фенилаланина и тирозина. Использование тирозина для синтеза катехоламинов, тироидных гормонов, меланинов. Распад тирозина до фумаровой и ацетоуксусной кислот. Наследственные нарушения обмена фенилаланина и тирозина. Аминокислоты как предшественники биологически важных соединений. Аминокислоты как лекарственные препараты.

РЕГУЛЯЦИЯ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ. ГОРМОНЫ

Иерархия регуляторных систем. Место гормонов в системе регуляции метаболизма и функций органов. Классификация гормонов по химическому строению и механизму действия. Основные механизмы регуляции метаболизма. Центральная регуляция эндокринной системы: гормоны гипоталамуса и тропные гормоны гипофиза. Инсулин: строение, синтез, биологическое действие. Характеристика нарушений обмена веществ при сахарном диабете. Биохимические механизмы развития осложнений сахарного диабета. Источники и пути расходования глюкозы крови. Регуляция содержания глюкозы в крови инсулином, глюкагоном, адреналином и глюкокортикоидами. Адреналин и норадреналин: строение, синтез, влияние на обмен веществ. Регуляция водно-солевого обмена. Строение, механизм действия вазопрессина и альдостерона. Ренин-ангиотензиновая система. Биохимические механизмы развития почечной гипертензии. Обмен кальция и фосфатов: роль паратгормона, кальцитонина, витамина Д. Йодтиронины: строение, синтез, метаболизм, влияние на обмен веществ. Гипо - и гипертиреозы. Особенности функции щитовидной железы в связи с аварией на ЧАЭС. Гормоны коры надпочечников - глюко - и минералокортикостероиды. Строение, влияние на обмен веществ. Проявления гипер - и гипофункции. Мужские половые гормоны: строение, влияние на обмен веществ. Анаболические препараты стероидной структуры. Женские половые гормоны: строение, роль в половом цикле, влияние на обмен веществ. Простагландины и их роль в регуляции метаболизма и физиологических функций. Кининовая система и ее функции. Использование гормонов в клинической практике. Взаимосвязь обмена аминокислот, жиров и углеводов. Проявления взаимосвязи. Основные узлы переключения метаболизма (глюкозо-6-фосфат, пируват, ацетил-КоА, субстраты ЦТК).

ВИТАМИНЫ

Витамины, общая характеристика, классификация, функции. Патологические состояния, возникающие при нарушениях обмена витаминов. Особенности жирорастворимых витаминов. Витамины группы А: строение, биологическая роль, распространение, суточная потребность. Гипо-, а - и гипервитаминоз. Витамины группы К: строение, биологическая роль, распространение в природе, суточная потребность, проявления недостаточности. Водорастворимый препарат витамина К. Витамин Е: строение, биологическая роль, распространение в природе, суточная потребность. Проявление недостаточности. Витамины группы Д. Строение, биологическая роль, распространение в природе, суточная потребность. Гипо-, а - и гипервитаминозы. Витамины С и Р, строение, биологическая роль, распространение в природе, суточная потребность. Гипо - и авитаминозы. Витамин В1: строение, биологическая роль, распространение в природе, суточная потребность. Авитаминоз. Витамины В2 и РР: строение (коферментные формы), биологическая роль, распространение в природе, суточная потребность. Биотин. Пантотеновая кислота. Строение, биологическая роль (примеры реакций карбоксилирования), распространение в природе. Фолиевая кислота. Строение, коферментные формы, биологическая роль, распространение в природе. Суточная потребность. Сульфаниламидные препараты как антиметаболиты. Витамин В12. Строение, биологическая роль, распространение в природе, суточная потребность. Пернициозная анемия. Витамин В6 , строение, коферментные формы, биологическая роль, распространение в природе, суточная потребность.

БИОХИМИЯ ОРГАНОВ И ТКАНЕЙ

Печень, функции. Особенности метаболизма печени. Роль печени в обмене углеводов, липидов, белков, аминокислот, витаминов. Распад гема. Свободный и связанный билирубин. Нарушение обмена билирубина. Типы желтух. Биохимические механизмы патогенеза печеночной недостаточности. Сывороточно-биохимические печеночные синдромы. Общая характеристика и функции крови. Белки эритроцитов. Гемоглобин и его производные. Метгемоглобинемия. Типы гемоглобина. Гемоглобинопатии. Белки и ферменты плазмы крови. Альбумины, глобулины, их функции. Гипер - и гипопротеинемии. Синтез гема и гемоглобина. Регуляция этих процессов. Обмен железа: транспорт, депонирование, суточная потребность. Метаболизм эритроцитов : роль гликолиза и пентозофосфатного пути. Характеристика минерального обмена: кальций, фосфаты, медь, цинк, магний. Функциональная роль, регуляция обмена, нарушения обмена. Особенности минерального обмена в связи с аварией на ЧАЭС. Характеристика водно-солевого обмена: Распределение воды в организме, водный баланс. Натрий и калий, функциональная роль, нарушения обмена. Роль почек в регуляции водно-солевого обмена.

ФАРМАЦЕВТИЧЕСКАЯ БИОХИМИЯ

Биохимия и фармация. Биогенные и синтетические лекарства. Фармакокинетика. Транспорт ксенобиотиков через мембраны. Всасывание лекарственных веществ при различных способах введения в организм. Факторы, влияющие на процесс всасывания. Транспорт лекарственных веществ кровью, взаимодействие в клетках с рецепторами. Биотрансформация лекарственных средств. Фазы метаболизма лекарст­венного вещества. Изменения активности и токсичности лекарственных препаратов в процессе метаболизма. Локализация в клетке ферментных систем, осуществляющих метаболизм лекарственных веществ. Виды ферментативных превращений лекарств. Роль печени в обезвреживании лекарственных веществ. Монооксигеназная цепь окисления природных и чужеродных веществ. Механизм и значение микросомального окисления. Факторы, влияющие на метаболизм лекарств (генетические, физиологические и факторы внешенй среды). Конъюгация, ее разновидности. Конъюгирующие вещества. Механизмы и значение конъюгации в обезвреживании лекарственных препаратов.