Метаболические нарушения при недостаточности инсулина. Взаимосвязь обменов

ВОПРОСЫ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ К ЭКЗАМЕНАМ 2019-2020 уч.год

 

БЕЛКИ. ФЕРМЕНТЫ

1. Белки, определение, физико-химические свойства (молекулярная масса, форма молекул, растворимость). Особенности биологических свойств белков (специфичность, полифункциональность, лигандность, комплементарность, кооперативность). Функции белков в организме.

2. Факторы, определяющие стабильность белковых растворов. Способы осаждения белков. Высаливание. Факторы, вызывающие обратимое осаждение протеинов, механизмы процесса (примеры использования). Факторы, вызывающие ренатурацию и денатурацию протеинов, механизмы процессов (примеры использования).

3. Классификация простых белков. Глобулярные и фибриллярные белки, особенности их строения (примеры). Роль отдельных классов глобулярных протеинов (протамины, гистоны, альбумины, глобулины). Белковый коэффициент.

4. Сложные белки: определение, особенности строения белковой и небелковой части, типы связи, классификация, биологическая роль [липопротеиды, гликопротеины и протеогликаны, фосфопротеины, металлопротеины, хромопротеины].

5. Ферменты, определение, общая характеристика. Специфичность (виды специфичности и примеры). Принципы строения. Роль апо- и кофермента. Функциональные центры ферментов (активный, аллостерический), строение, функции. Кофакторы и коферменты.

6. Номенклатура, классификация энзимов. Характеристика отдельных классов и подклассов: оксидоредуктаз, трансфераз, гидролаз, лиаз, изомераз и лигаз. Примеры катализируемых реакций.

7. Особенности строения энзимов четвертичной структуры (изоэнзимы, мультиэнзимы), биороль, примеры. Использование изоэнзимов в диагностике заболеваний (на примере лактатдегидрогеназ, креатинкиназ, аминотрансфераз).

8. Механизм действия ферментов. Этапы ферментативного катализа. Теории (модели) ферментативного катализа: Фишера («ключ-замок») и Кошланда (индуцированного соответсвия). Современные представления о механизме действия энзимов (уравнение Михаэлиса-Ментен). Зависимость скорости ферментативной реакции от концентрации субстрата, фермента, кофермента, температуры и рН среды.

9. Виды регуляции ферментативной активности (активация, инактивация). Механизмы регуляции ферментов (по типу ковалентной модификации, частичный протеолиз, ассоциация-диссоциация, аллостерическая регуляция). Ингибирование, виды (конкурентное, неконкурентное, обратимое, необратимое), характеристика. Примеры действия.

10. Использование ферментов в медицине (энзимодиагностика, энзимотерапия). Варианты заместительной и вспомогательной терапии. Понятие об энзимопатиях (первичная, вторичная), их обусловленность.

БИОЭНЕРГЕТИКА

11. Понятие о метаболизме, его фазах; их диалектическое единство. Характеристика стадий катаболизма. Роль ацетил-КоА и ПВК как ключевых субстратов общих путей распада, их судьба в организме (участие в катаболизме и анаболизме).

12. Биологическое окисление и тканевое дыхание, определения, локализация. Общая схема электрон-транспортной цепи (ЭТЦ), строение ее комплексов, участие коферментов. Субстраты, окисляемые I и II комплексами ЭТЦ. Строение АТФ-синтазного комплекса и механизм окислительного фосфорилирования. Связь окислительного фосфорилирования с ЭТЦ. Патохимия биоэнергетических процессов (гипоксия, гиповитаминозы, окислительный стресс, действие разобщителей и ингибиторов в норме и при патологиях).

13. Понятие о свободнорадикальном окислении – механизм образования свободных радикалов. Причины образование АФК (активных форм кислорода), механизмы их повреждающих эффектов. Системы антирадикальной защиты (АРЗ) – ферменты и антиоксиданты (На примерах каталазы, супероксиданиондисмутазы, глутатионпероксидазы и редуктазы, глутатиона и селеноглутатиона, витаминов Е, С, Р и др.).

14. Макроэрги, определение, классификация, основные представители, особенности строения роль. Пути синтеза АТФ. Перечислите процессы, в которых используются макроэрги.

15. Окислительное декарбоксилирование пирувата, определение, локализация, схема процесса, строение пируватдегидрогеназного комплекса, участие витаминов в его работе, энергетическая ценность, регуляция. Биологическое значение процесса. Связь с тканевым дыханием и окислительным фосфорилированием.

16. Цикл трикарбоновых кислот, определение, локализация, схема процесса, биологическая роль. Связь с процессами биологического окисления и окислительного фосфорилирования. Энергетическая ценность. Регуляция.

УГЛЕВОДНЫЙ ОБМЕН

17. Основные углеводы организма человека, особенности их строения и классификация. Биологическая роль углеводов (привести примеры).

18. Моносахариды (особенности строения, классификация, отдельные представители и их биологическая роль). Особенности обмена фруктозы и галактозы. Патология обмена моносахаридов [галактоземия и фруктозурия]: причины, изменения биохимических показателей крови, мочи.

19. Роль углеводов в питании. Переваривание и всасывание углеводов в органах пищеварительной системы. Особенности переваривания в тонком кишечнике. Роль клетчатки. Варианты непереносимости дисахаридов. Механизм развития диспептических расстройств кишечника.

20. Особенности строения гомополисахаридов (гликогена, крахмала, целлюлозы) и их биологическая роль. Схемы биосинтеза и распада гликогена, биологическая роль этих процессов и механизмы регуляции. Наследственная патология (гликогенозы).

21. Пути использования глюкозы в клетке. Катаболизм глюкозы в анаэробных условиях (схема процесса). Энергетическая ценность процесса. Процесс гликолитической оксидоредукции и цикл Кори (их роль).

22. Пути использования глюкозы в клетке. Катаболизм глюкозы в тканях в аэробных условиях (схема процесса и биологическая роль). Энергетическая ценность процесса.

23. Пентозофосфатный путь окисления глюкозы. Определение. Основные этапы. Роль его метаболитов (восстановленного НАДФН, фосфорилированных пентоз).

24. Пути образования глюкозы в организме. Глюконеогенез (возможные предшественники, биологическая роль). Локализация процесса и последовательность реакций [на примере синтеза из лактата, пирувата, глицерола и аминокислот (аланина, аспартата)].

25. Регуляция гомеостаза глюкозы в крови (норма глюкозы в крови) [регуляция процессов синтеза и распада гликогена, гликолиза и глюконеогенеза]. Гликемия как показатель состояния углеводного обмена. Количественная оценка в норме и при патологии. Понятие о гипо- и гипергликемии, глюкозурии, причины их развития. Роль печени в обмене углеводов.

ЛИПИДНЫЙ ОБМЕН

26. Липиды, определение, классификация, особенности химического строения, функции отдельных представителей (жирных кислот, холестерола, триацилглицеролов, глицерофосфолипидов, сфингофосфолипидов, гликолипидов).

27. Пищевые источники липидов, переваривание и всасывание в ЖКТ. Роль солей желчных кислот и ферментов панкреатического сока. Виды липаз, механизмы их активации.

28. Жирные кислоты, классификация, особенности строения, роль. Понятие об эссенциальных полиненасыщенных ВЖК; w-3 и w-6 кислотах (витамин F), их функции.

29. Особенности строения, роль глицерофосфолипидов, сфингофосфолипидов, гликолипидов. Схема синтеза глицерофосфолипидов. Понятие о липотропных и антилипотропных веществах.

30. Глицерол (компонент липидов). Пути его синтеза и распада, использования в липидном, углеводном, азотистом обменах.

31. Схема β-окисления высших жирных кислот, локализация, метаболиты, ферменты, коферменты (активные формы витаминов), связь с ЦТК и тканевым дыханием, регуляция процесса.

32. Синтез высших жирных кислот, локализация, схема процесса, субстрат, метаболиты, мультиэнзимный комплекс, коферменты (активные формы витаминов), регуляция. Преобразование насыщенных ВЖК в мононенасыщенные.

33. Кетоновые тела: представители, содержание в крови и в моче в норме, роль, схемы их синтеза (кетогенеза) и распада, локализация процесса, метаболиты, ферменты, коферменты (активные формы витаминов), регуляция процессов. Молекулярные механизмы развития гиперкетонемии, кетонурии.

34. Триацилглицеролы (основной компонент адипоцитов), особенности строения, роль в зависимости от локализации в организме. Схемы анаболизма и катаболизма ТАГов, метаболиты, ключевые ферменты, коферменты, механизмы регуляции процессов.

35. Липопротеины (транспортные формы липидов), общая схема строения, особенности состава, места формирования, роль ХМ, ЛПНП, ЛППП, ЛПОНП, ЛПВП. Значение липопротеидлипазы, ЛХАТ, апоС-II, апоЕ, апоВ48, апоВ100 в их обмене. Понятие об атерогенных и антиатерогенных фракциях.

36. Холестерин, особенности строения, роль. Схема его синтеза, метаболиты, ферменты, коферменты (активные формы витаминов), регуляция процесса. Пути выведения холестерола из организма. 

37. Желчь, химический состав, факторы, поддерживающие растворимую форму холестерина. Механизмы формирования холестериновых камней при желчнокаменной болезни.

38. Холестерин, транспорт по кровотоку в составе липопротеинов, содержание в крови в норме. Основные причины развития гиперхолестеролемии, молекулярные механизмы и этапы формирования атеросклеротической бляшки. Расчет коэффициента атерогенности.

39. Триацилглицеролы, нормальное содержание в крови, транспортные формы в составе липопротеинов. Понятие, основные причины гипертриацилглицролемии. Молекулярные механизмы избыточного накопления ТАГов в адипоцитах и гепатоцитах при ожирении и жировом перерождении печени.

МАТРИЧНЫЕ БИОСИНТЕЗЫ

40. Отличительные особенности структуры полинуклеотидов (ДНК от РНК). Типы ДНК, уровни организации. Принцип комплементарности. Физико-химические, биологические свойства ДНК.

41. Репликация, определение, стадии. Ферменты, участвующие в этом процессе. Регуляция. Синтез и созревание полинуклеотидов. Факторы, вызывающие повреждение ДНК и система репарации.

42. Транскрипция, определение, фазы процесса, особенности строения транскриптона. Ферменты – участники синтеза РНК. Процессинг и сплайсинг РНК. Регуляция транскрипции при участии энхансеров и сайленсеров.

43. Трансляция, характеристика основных фаз. Роль рибосом в трансляции. Активация аминокислот и роль тРНК. Посттрансляционный процессинг белков. Регуляция трансляции.

44. Причины нарушений генеза белков. Роль характера питания, эндогенных факторов в изменении скорости их синтеза.

45. Генетический код как способ перевода нуклеотидной записи информации в аминокислотную последовательность. Свойства кода. Мутации, факторы, их провоцирующие.

АЗОТИСТЫЙ ОБМЕН

46. Пищевые источники белков. Факторы, определяющие биологическую ценность протеинов. Понятие о заменимых и незаменимых аминокислотах. Азотистый баланс, его виды. Нормы белка в питании для взрослых.

47. Пищевые источники белков. Переваривание белков в желудке. Роль гастрина, гистамина, НСl, пепсина, (у детей – ренина).

48. Переваривание пептидов в тонком кишечнике. Экзо- и эндопротеазы, место секреции, механизм активации, специфичность действия. Виды всасывания аминокислот в кишечнике. Гниение белков.

49. Пути использования аминокислот в клетке. Понятия об общих путях катаболизма аминокислот. Реакции декарбоксилирования, образование биогенных аминов (гистамина, ГАМК, триптамина, дофамина), их роль. Реакции дезаминирования, трансаминирования, их биологическая роль. Схемы реакций. Роль витамина В_6. Диагностическое значение АЛТ, АСТ.

50. Аммиак – конечный продукт реакций дезаминирования, механизм его токсического действия, пути обезвреживания. Восстановительное аминирование, образование амидов кислых аминокислот, синтез мочевины (схемы реакций).

51. Синтез мочевины, его связь с ЦТК. Гипераммониемии, причины, проявления.

52. Фенилаланин и тирозин; химическая природа, схемы обмена этих аминокислот, участие в синтезе БАВ. Генетические дефекты ферментов на примере фенилкетонурии, альбинизма, тирозинемии, алкаптонурии, их проявления.

53. Триптофан, химическая природа, роль, схема обмена. Генетические дефекты ферментов на примере синдрома «голубых пеленок», болезни Хартнупа, Кнаппа-Комровера, их проявления.

54. Структурные компоненты нуклеотидов, типы связей. Моно-, ди-, полинуклеотиды на примере коферментов, макроэргов, вторичных посредников, их роль.

55. Виды РНК (информационная, рибосомальная, транспортная) и ДНК (ядерная, митохондриальная), особенности строения, роль.

56. Пищевые источники нуклеопротеинов. Переваривание в ЖКТ. Конечные продукты гидролиза нуклеопротеинов и их всасывание. 

57. Пиримидиновые нуклеотиды. Особенности катаболизма и анаболизма. Нарушения обмена на примере оротацидурии.

58. Пуриновые нуклеотиды. Особенности синтеза и его субстраты. «Запасные пути» синтеза пуриновых нуклеотидов. Последствия генетического дефекта гипоксантингуанинфосфо-рибозилтрансферазы. Синдром Леша–Найхана.

59. Катаболизм пуриновых нуклеотидов. Гиперурикемия и подагра.

ВИТАМИНЫ. ГОРМОНЫ

60. Витамины, определение, классификация по растворимости в воде и биологической роли. Особенности всасывания липовитаминов.

61. Нарушения обмена витаминов. Гиповитаминозы и гипервитаминозы. Классификация и причины гиповитаминозов. Примеры эндогенных первичных и вторичных гиповитаминозов.

62. Витамин А, особенности строения, формы. Предшественник, его активация. Биологическая роль. Пищевые источники. Биохимические аспекты проявлений гиповитаминоза.

63. Витамин Д, особенности строения. Синтез витамина Д и механизм образование кальцитриола. Биологическая роль. Суточная потребность, пищевые источники. Проявления гипо- и гипервитаминозов.

64. Витамин В₁. Особенности строения ТДФ. Участие в обменных процессах, пищевые источники. Биохимические аспекты проявлений гиповитаминоза.

65. Витамины В₂ и РР, особенности строения активных форм. Участие в обменных процессах. Пищевые источники. Проявления гиповитаминозов на молекулярном, клеточном и тканевом уровнях.

66. Витамин В₆, особенности строения активных форм, участие в обменных процессах,  пищевые источники. Биохимические аспекты проявлений гиповитаминозов.

67. Витамины - участники кроветворения (В₁₂ и Вс), активные формы, особенности всасывания витамина В₁₂, биологическая роль. Участие в процессе синтеза гема, эритропоэзе. Проявления гиповитаминозов на молекулярном, клеточном и тканевом уровнях.

68. Витамины, регулирующие проницаемость сосудистой стенки (С и Р); особенность строения, роль, пищевые источники. Молекулярные повреждения при цинге.

69. Гормоны. Места их синтеза, секреции и катаболизма. Иерархия эндокринной системы. Принцип прямой и обратной связи. Классификация гормонов по химическому строению. Типы рецепции. Общая характеристика механизмов передачи гормонального сигнала в клетки-мишени.

70. Аденилатциклазный и гуанилатциклазные механизмы действия, вторичные посредники. Роль G-белка. Особенности активации протеинкиназы А и протеинкиназы G. Гормоны, ферменты и процессы, регулируемые с помощью этих механизмов.

71. Гормоны, регулирующие обмен ионов кальция и фосфатов (кальцитонин, паратгормон, кальцитриол). Химическая природа, места синтеза, органы мишени, механизм действия. Гипо- и гиперфункция – метаболические нарушения.

72. Гипоталамо-гипофозарно-тиреоидная система (компоненты, роль, регуляция). Тиреотропный гормон: химическая природа, место синтеза и секреция, органы мишени и механизм действия, биологические эффекты.

73. Тиреоидные гормоны. Химическая природа, основные этапы синтеза, регуляция синтеза и секреции, механизм действия и органы мишени. Влияние на обменные процессы. Калорический эффект. Гипо- и гиперфункция гипоталамо-гипофозарно-тиреоидной системы – метаболические нарушения и их связь с проявлениями.

74. Инсулин: биологическое значение, химическая природа, основные этапы синтеза, регуляция секреции, механизм действия и органы мишени, молекулярные эффекты. Влияние на обмен углеводов, липидов, белков.

75. Причины абсолютной и относительной инсулиновой недостаточности. Связь функций гормона с характерными проявлениями сахарного диабета. Причины инсулинорезистентности. Биохимические механизмы осложнений сахарного диабета (кетоацидоз, лактоацидоз, гиперосмолярность, гипогликемия). Биохимическая диагностика: тест на толерантность к глюкозе, концентрация гликозилированного гемоглобина и С-пептида.

76. Глюкагон: биологическое значение, химическая природа, основные этапы синтеза, регуляция секреции, механизм действия и органы мишени, влияние на обмен веществ – регулируемые процессы и ферменты.

77. Катехоламины, адреналин: химическая природа, регуляция синтеза и секреции, органы мишени, адренергические рецепторы и их распределение, механизм действия в зависимости от рецептора, влияние на обмен веществ в зависимости от рецептора – регулируемые процессы и ферменты. Метаболические нарушения при гипо- и гиперфункции.

78. Глюкокортикоиды: представители, химическая природа, основные этапы синтеза, регуляция синтеза и секреции, органы мишени и механизм действия. Влияние на обмен веществ – регулируемые процессы. Метаболические нарушения при гипо- и гиперфункции гипоталамо-гипофизарно-адренокортикальной системы, связь нарушений функции гормонов с характерными проявлениями.

79.  Минералокортикостероиды. Альдостерон: химическая природа, регуляция синтеза и секреции, органы мишени и механизм действия. Ренин-ангиотензин-альдостероновая система (РААС). Роль антагониста – натрий-уретического предсердного пептида.

80.  Антидиуретический гормон (вазопрессин): химическая природа, место синтеза, регуляция синтеза и секреции, органы мишени и механизм действия. Регулируемые процессы в зависимости от локализации рецепторов. Проявления гипофункции.

81.  Гормоны репродуктивной системы (мужские и женские половые гормоны, гонадотропные, лактотропный, окситоцин). Химическая природа, места синтеза, регуляция синтеза и секреции, мишени и биохимические эффекты (у мужчин и женщин). Гипо- и гиперфункция – метаболические нарушения.

БИОХИМИЯ КРОВИ

82. Белки плазмы крови, отдельные представители, роль. Нормальное содержание общего белка в крови. механизмы развития гипо- и гиперпротеинемии.

83. Эритроциты, определение, функции, химическое строение мембран, особенности метаболизма (схема, роль гликолиза, ПФП, антиоксидантной защиты).

84. Гем, особенности строения, роль в составе гемопротеинов (привести примеры). Схема синтеза гема, метаболиты, ферменты, коферменты (активные формы витаминов). Молекулярные причины развития порфирии.

85. Гемоглобин, структурные компоненты, роль, нормальное содержание в крови. Транспорт плазменного гемоглобина (роль, место синтеза гаптоглобина). Механизмы развития гемоглобинурии, опасность для организма.

86. Формы гемоглобина (окси-, карб-, карбокси-, мет-, гликозилированная), краткая характеристика, их содержание в крови в норме, основные причины повышения количества каждой из них.

87. Гемоглобин, разновидности цепей глобина. Виды гемоглобина, краткая характеристика каждого из них. Молекулярные механизмы развития талассемии, гемоглобинозов.

88. Обмен железа в норме (особенности всасывания, транспорт по току крови, использование в организме, депо в тканях, роль трансферина, ферритина, гемосидерина). Основные причины нарушения метаболизма железа при железодефицитных, железодостаточных, железоизбыточных анемиях.

89. Этапы катаболизма гемоглобина, локализация процесса. Образование билирубина, его транспорт в составе крови, обмен в печени, в кишечнике в норме. Содержание метаболитов обмена билирубина в плазме крови, моче, кале здорового человека.

90. Билирубин, физические свойства, токсичность. Особенности обмена билирубина при усиленном гемолизе, нарушении функции печени, обтурации желчевыводящих протоков (наследственные, врожденные, приобретенные формы). Изменения показателей анализа крови, мочи, кала при данных повреждениях.

МЕТАБОЛИЧЕСКИЕ НАРУШЕНИЯ ПРИ НЕДОСТАТОЧНОСТИ ИНСУЛИНА. ВЗАИМОСВЯЗЬ ОБМЕНОВ.

91. Механизмы формирования абсолютной недостаточности инсулина и инсулинорезистентности (сахарный диабет). Биохимические признаки данных повреждений по анализу крови и мочи (перечислить).

92. Молекулярные механизмы при абсолютной и относительной недостаточности инсулина:

- формирования полиурии, жажды, полидипсии

- нарушений углеводного обмена, гликирование (гликозилирование) белков, примеры, опасные последствия для организма

- нарушений липидного обмена (метаболизма жирных кислот, триацилглицеролов, холестерола, липопротеинов, обмена кетоновых тел)

- нарушений обмена азотсодержащих соединений (метаболизма аминокислот, белков, нуклеотидов, мочевины).

93. Интеграция метаболизма углеводов, липидов и белков.