Внешний обмен веществ

Аминокислоты

1. Строение, классификация, физико-химические свойства протеиногенных аминокислот. Пептидная связь, ее образование, роль, свойства. Значение функциональных групп аминокислот в строении белка.

2. Источники аммиака в тканях. Реакции обезвреживания аммиака. Восстановительное аминирование. Биосинтез мочевины: локализация, последовательность реакций, суммарное уравнение. Гипераммониемии.

3. Реакции образования аммиака в клетках (химизм, основные ферменты). Транспортные формы. Основные пути выведения из организма. Участие аммиака в реакциях синтеза (примеры реакций). Понятие остаточного азота. Аммониегенез.

4. Пути метаболизма аминокислот. Дезаминирование аминокислот, его виды. Прямое и непрямое дезаминирование (трансдезаминирование) аминокислот: последовательность реакций, ферменты, коферменты, биологическое значение. Синтез креатина. Характеристика витамина В6 (строение, источники, биохимические функции, картина гиповитаминоза).

5. Заменимые и незаменимые аминокислоты. Биосинтез заменимых аминокислот с использованием глюкозы (глутаминовая, аспарагиновая, аланин, серин). Источники азота для синтеза аминокислот. Пути использования аминокислот. Глюконеогенез из аминокислот: реакции, регуляция, физиологическое значение.

6. Декарбоксилазы аминокислот. Образование биогенных аминов: серотонин, гистамин, ГАМК. Характеристика витамина В6 (строение, источники, суточная потребность, биохимические функции, картина гиповитаминоза). Роль биогенных аминов в регуляции метаболизма и функций. Инактивация биогенных аминов.

7. Роль серина и глицина в метаболизме: участие в реакциях синтеза фосфолипидов, гема, креатина. Образование глицина из серина, участие ТГФК в этом процессе. Характеристика витамина В9 (строение, источники, суточная потребность, биохимические функции, картина гиповитаминоза), активные производные ТГФК. Механизм бактериостатического действия сульфаниламидных препаратов.

8. Обмен серусодержащих аминокислот – цистеина, метионина. Участие метионина в синтезе фосфолипидов, креатина, адреналина. Взаимосвязь обмена серина, глицина, метионина, роль фолиевой кислоты, витамина В6, В12. Гомоцистеинемия. Характеристика витамина В12 (строение, источники, суточная потребность, биохимические функции, картина гиповитаминоза).

9. Обмен фенилаланина и тирозина. Использование тирозина для синтеза различных веществ. Реакции распада фенилаланина и тирозина до фумаровой и ацетоуксусной кислот. Наследственные нарушения обмена фенилаланина и тирозина: фенилкетонурия, алкаптонурия, тирозинемии, альбинизм. Причины и последствия заболеваний.

Белки, их обмен

10. Конформация белковых молекул (первичная, вторичная и третичная структуры). Типы внутримолекулярных связей в белках. Роль пространственной организации пептидной цепи в образовании активных центров. Зависимость конформации белков от первичной структуры. Наследственные изменения первичной структуры: серповидноклеточная анемия, талассемии.

11. Четвертичная структура белков. Кооперативные изменения конформации протомеров. Примеры строения и функционирования олигомерных белков: гемоглобин (в сравнении с миоглобином), аллостерические ферменты, полиферментные комплексы. Принцип самосборки многомолекулярных белковых структур.

12. Биологические функции белков. Избирательное взаимодействие с лигандом («узнавание» лиганда). Типы природных лигандов и особенности их взаимодействия с белками (простетические группы, кофакторы, протомеры, субстраты, транспортируемые вещества, аллостерические эффекторы).

13. Строение, локализация и биологическая роль сложных белков: а) Хромопротеины: флаво-и гемопротеины (гемоглобин, миоглобин, цитохромы, каталаза, пероксидазы); б) Липопротеины; в) Гликопротеины и протеогликаны; г) Металлопротеины.

Ферменты

14. Роль ферментов в метаболизме. Многообразие ферментов. Классификация и номенклатура ферментов, примеры реакций каждого класса. Изоферменты (примеры). Энзимодиагностика (примеры). Первичные (наследственные) и вторичные энзимопатии (примеры).

15. Свойства ферментов: зависимость скорости ферментативных реакций от концентрации субстрата, количества фермента, от температуры и рН. Специфичность действия ферментов. Принципы количественного определения ферментов. Единицы активности.

16. Регуляция действия ферментов: изменение количества фермента, аллостерические механизмы, ковалентная модификация (фосфорилирование-дефосфо­рилиро­вание), частичный протеолиз и активация проферментов. Конкурентное и неконкурентное ингибирование. Примеры метаболических путей и ферментов, регулируемых этими механизмами. Физиологическое значение регуляции действия ферментов.

Нуклеопротеины

17. Нуклеопротеины. Первичная и вторичная структура ДНК (схема). Гистоны, их типы, роль в образовании нуклеосом. Репликация ДНК: механизм и биологическое значение. Репликация и фазы клеточного цикла. Повреждение ДНК. Репарация повреждений и ошибки репликации ДНК.

18. Нуклеопротеины. Первичная и вторичная структура РНК. Типы РНК: особенности строения, размеры, разнообразие молекул, локализация в клетке, функции. Биосинтез РНК (транскрипция). Процессинг РНК. Адапторная роль т‑РНК. Синтез аминоацил-тРНК. Субстратная специфичность аминоацил-тРНК-синтетазы.

19. Биосинтез пуриновых нуклеотидов: начальные стадии биосинтеза (от рибозо-5-фосфата до 5-фосфо­рибозиламина), происхождение атомов пуринового кольца. Синтез АМФ и ГМФ из ИМФ. Регуляция процессов. Катаболизм пуриновых нуклеотидов. Гиперурикемия, подагра, синдром Леша-Нихана.

20. Биосинтез пиримидиновых нуклеотидов. Биосинтез дезоксирибонуклеотидов. Роль фолиевой кислоты. Регуляция процессов. Характеристика витамина В9 (строение, источники, суточная потребность, биохимические функции, картина гиповитаминоза). Оротатацидурия. Катаболизм пиримидинов. Механизм бактериостатического действия сульфаниламидных препаратов.

Биосинтез белков

21. Биосинтез белков. Биологический код, свойства биологического кода. Основные компоненты белок-синтезирующей системы. Функционирование рибосом и последовательность реакций при синтезе полипептидной цепи. Адапторная функция т-РНК в этом процессе. Ингибиторы матричных биосинтезов: лекарственные препараты, вирусные и бактериальные токсины. Посттрансляционная модификация белков. Участие витамина С в синтезе коллагена и витамина К в синтезе факторов свертывания крови. Характеристика витаминов С и К (строение, источники, суточная потребность, биохимические функции, картина гиповитаминоза).

22. Регуляция действия генов. Теория оперона по Жакобу-Моно: строение и функционирование лактозного оперона кишечной палочки. Триптофановый оперон, его функционирование. Роль стероидных гормонов в регуляции действия генов: регуляция синтеза ферментов глюконеогенеза.

Внешний обмен веществ

23. Внешний обмен углеводов, липидов, белков пищи. Понятие о рациональном питании, нормы потребления пищевых веществ. Роль и специфичность ферментов пищеварительного тракта. Значение желчи, строение основных представителей желчных кислот, их синтез, роль. Всасывание мономеров. Нарушение переваривания и всасывания. Ресинтез жиров в кишечнике. Заболевания, связанные с недостатком белка: квашиоркор, белковая недостаточность.

Углеводы, их обмен

24. Строение основных моносахаридов: глюкоза, фруктоза, рибоза, галактоза. Производные углеводов (амино-. ацетил-, уроновые кислоты). Строение олигосахаридов, входящих в состав гликозаминогликанов – гиалуроновой и хондроитинсерной кислот, сиаловой и нейраминовой кислот, представление о строении гепарина. Биологическая роль гликозаминогликанов. Протеогликаны. Гликолипиды, общие представления о структуре и функциях.

25. Источники и судьба глюкозы в клетке. Пути превращения глюкозы в рибозу, жирные кислоты, холестерол, аминокислоты, воду и углекислый газ (схематично, без химизма). Роль фосфорилирования глюкозы. Участие витаминов В1, В2, В3 и В5 в обмене глюкозы. Примеры реакций с участием этих витаминов. Характеристика витамина В5 (строение, источники, суточная потребность, биохимические функции, картина гиповитаминоза).

26. Анаэробный распад глюкозы (гликолиз): последовательность реакций до лактата (ферменты, химизм), физиологическое значение. Дальнейшая судьба молочной кислоты. Роль анаэробного распада глюкозы в мышцах. Гликогенолиз. Биоэнергетика катаболизма глюкозы и гликогена в анаэробных условиях.

27. Этапы аэробного распада глюкозы. Ацетил-SКоА – пути образования и использования. Цикл трикарбоновых кислот: последовательность реакций (химизм), физиологическое значение. Биохимический механизм эффекта Пастера. Роль аэробного распада глюкозы в мышцах и в мозге. Малат-аспартатный и глицеролфосфатный челночные механизмы.

28. Пентозофосфатный путь превращения глюкозы. Окислительный путь образования пентоз (химизм). Представление о неокислительной стадии пентозофосфатного цикла. Распространение и роль пентозофосфатного пути. Роль НАДФН. Нарушения пентозофосфатного пути. Витамин РР, суточная потребность, пищевые источники, биохимические функции, признаки недостаточности.

29. Биосинтез глюкозы (глюконеогенез): возможные предшественники, локализация, последовательность реакций. Глюкозо-лактатный цикл (цикл Кори) и глюкозо-аланиновый цикл, их физиологическое значение. Роль и регуляция глюконеогенеза из аминокислот. Участие витамина Н в процессе, его пищевые источники, суточная потребность, биохимические функции, признаки недостаточности.

30. Биосинтез и мобилизация гликогена. Последовательность реакции, ферменты, физиологическое значение. Аденилатциклазный механизм активации гликогенфосфорилазы. Регуляция активности синтазы гликогена. Гликогенозы и агликогенозы.

Липиды, их обмен

31. Классификация и строение липидов: холестерол, моно-, ди-, триацилглицеролы, основные фосфолипиды. Насыщенные, моно- и полиненасыщенные (w‑6 и w‑3) жирные кислоты. Эйкозаноиды (простагландины, простациклины, тромбоксаны и лейкотриены), их синтез и роль. Представление о строении гликолипидов. Структурная, энергетическая и анаболическая роль липидов. Характеристика витамина F (строение, источники, суточная потребность, биохимические функции).

32. Мобилизация жиров. Окисление высших жирных кислот до углекислого газа и воды (с цитратным циклом и дыхательной цепью). Физиологическое значение. Изменение скорости использования жирных кислот в зависимости от ритма питания и мышечной активности.

33. Кетоновые тела: строение, синтез и утилизация, энергетическая ценность. Причины активации кетогенеза. Состояния, связанные с накоплением кетоновых тел в крови и моче.

34. Депонирование жиров. Биосинтез жирных кислот: последовательность реакций, физиологическое значение. Биосинтез ТАГ в печени и жировой ткани. Зависимость скорости биосинтеза от ритма питания и состава пищи. Роль витаминов.

35. Депонирование и мобилизация жиров в тканях. Химизм синтеза триацилглицеролов. Мобилизация триацилглицеролов. Регуляция процессов. Физиологическое значение. Транспортные формы ТАГ в крови.

36. Биосинтез фосфолипидов в печени, источники азота. Роль заменимых и незаменимых аминокислот, витаминов. Липотропные вещества. Источники энергии. Функции фосфолипидов в организме. Транспортные формы. Нарушение обмена фосфолипидов. Жировая инфильтрация печени.

37. Обмен и функции холестерола. Биосинтез холестерола: последовательность реакций до образования мевалоновой кислоты и представление о дальнейших этапах. Регуляция биосинтеза. Пути использования холестерола. Роль ЛПНП и ЛПВП в обмене холестерола. Дислипопротеинемия IIа типа. Биохимия желчнокаменной болезни и атеросклероза.

38. Транспортные липопротеины крови: особенности строения, состава, функций разных липопротеинов. Роль в обмене триацилглицеролов и холестерола. Дислипопротеинемии I, IIа и V типов, причины, последствия.