WWW.LIB.KNIGI-X.RU
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - Электронные материалы
 

«ПРАКТИКУМ ПО ДИСЦИПЛИНЕ БИОЛОГИЧЕСКАЯ ХИМИЯ, БИОХИМИЯ ПОЛОСТИ РТА Учебно - методическое пособие для студентов Волгоград 2014 УДК557.1.378 Рецензенты: зав.каф. химии, д. х. н., профессор, Анатолий ...»

МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ВОЛГОГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра теоретической биохимии с курсом клинической

биохимии

ПРАКТИКУМ ПО ДИСЦИПЛИНЕ

БИОЛОГИЧЕСКАЯ ХИМИЯ, БИОХИМИЯ ПОЛОСТИ

РТА Учебно - методическое пособие для студентов Волгоград 2014 УДК557.1.378 Рецензенты: зав.каф. химии, д. х. н., профессор, Анатолий Кузьмич Брель зав.каф. стоматологии детского возраста, д.м.н., профессор, Сергей Владимирович Дмитриенко Составители: Попова Т.А., Перфилова В.Н., Агеева Е.М., Бондаренко Е.В, Великанова О.Ф., Веровский В.Е., Гончарова Л.В., Григорьянц И.С., Дудченко Г.П., Зыкова Е.В., Коваленко А.В., Литус Е.А., Островский О.В.

Практикум по дисциплине биологическая химия, биохимия полости рта / Под редакцией профессора, д.м.н. О.В. Островского.– Волгоград, 2014.–.

В настоящем пособии изложены вопросы для подготовки к занятиям по биологической химии, используемые при обучении студентов стоматологического факультета Волгоградского государственного медицинского университета. В пособии также приведены прописи практических работ и заданий для самостоятельной работы студентов по всем изучаемым темам курса биологической химии-биохимии полости рта в Волгоградском государственном медицинском университете.



Пособие предназначено для студентов медицинских вузов, обучающихся по специальности «Стоматология»

Печатается по решению ЦМС ВолгГМУ Введение в биохимию. Белки. Ферменты.

Семестр № 1 ЗАНЯТИЕ № 1

ТЕМА: ВВЕДЕНИЕ В БИОЛОГИЧЕСКУЮ ХИМИЮ. КОЛИЧЕСТВЕННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ БЕЛКА

В РАСТВОРЕ

Цель: Повторить знания по биоорганической химии, необходимые для изучения биологической химии. Получить представление о методах биологической химии. Определить количество белка в сыворотке крови, используя клинические методы.

Биологическая химия – наука, изучающая строение, свойства и превращения молекул, входящих в состав живых организмов.

Инструментами биологической химии является набор определенных методов, как специфических, так и заимствованных из смежных специальностей.

В клинической практике и научно-исследовательской медицинской работе часто проводят биохимические исследования, например, измерение концентрации белка в крови, моче, спинномозговой жидкости, слюне и экссудатах. Так, в норме содержание белков в сыворотке крови составляет 65–85 г/л. Повышение содержания белков в сыворотке крови называется гиперпротеинемией, а понижение – гипопротеинемией.

Причиной развития гипопротеинемии может служить снижение процесса биосинтеза белков в печени, голодание или потери белка организмом. Причиной развития гиперпротеинемии может стать сгущение крови из-за потери жидкости, усиленный синтез иммуноглобулинов при инфекционных заболеваниях, появление патологических белков.

ВОПР О С Ы Д Л Я Р А С С М О Т Р Е Н И Я НА ЗАНЯТИИ:

1. Инструктаж по технике безопасности.

2. Введение в биологическую химию.





3. Методы, используемые в биологической химии. Методы выделения и очистки белков. Хроматографические и электрофоретические методы.

4. Методы количественного определения белка в растворе. Принцип методов, техника выполнения, преимущества и недостатки.

ПРАКТИЧЕСКАЯ Р А Б О ТА

Опыт № 1: Количественное определение общего белка сыворотки крови биуретовым методом.

Принцип метода. Метод основан на способности белка давать с раствором CuSO4 в щелочной среде фиолетовое окрашивание за счет пептидных связей, интенсивность которого пропорциональна концентрации белка (количеству пептидных групп).

–  –  –

ОПЫТ № 2 (ДЕМОНСТРАЦИОННЫЙ): ОЧИСТКА И ФРАКЦИОНИРОВАНИЕ БЕЛКОВ МЕТОДОМ

ГЕЛЬ-ФИЛЬТРАЦИИ

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ О С Н О В Ы М Е Т О Д А

Рисунок 1. Фракционирование молекул методом гель-фильтрации.

а - нанесение смеси молекул разного размера б - мелкие молекулы свободно диффундируют внутрь гранул, крупные молекулы не проникают внутрь гранул Введение в биохимию. Белки. Ферменты.

в - крупные молекулы выходят из колонки быстрее мелких молекул.

В этом варианте хроматографии молекулы не должны обладать никаким специальным сродством к неподвижной или подвижной фазе. Неподвижная фаза

– жидкость, заключенная внутри пор гранул. Жидкость неподвижной фазы обладает теми же свойствами, что и таковая подвижной фазы, однако благодаря свойствам материала она не увлекается течением подвижной фазы. Переход молекул вещества из подвижной в неподвижную фазу и обратно ничем не затруднен. Если в составе смеси имеются очень крупные молекулы, вовсе не проникающие внутрь гранул, то они будут выходить из колонки вместе с передним фронтом – фронтом элюции (рис 1в). В тоже время мелкие молекулы.

Свободно диффундирующие внутрь гранул, часть времени будут находиться в неподвижной фазе (рис 1б). Таким образом, мелкие молекулы достигнут конца хроматографического пути одновременно и заведомо позднее, чем крупные.

Молекулы среднего размера «заходят» только в часть пор и движутся с промежуточной скоростью.

–  –  –

ЗАНЯТИЕ № 2

ТЕМА: СТРУКТУРНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА БЕЛКОВ

Цель: Получить современные представления о структуре белков.

Использовать знания о физико -химических свойствах белков для осаждения белков из растворов.

Белки – высокомолекулярные соединения (ВМС), большинство из которых способны растворяться в воде. Растворы ВМС обладают двойственностью: по существу это истинные молекулярные растворы, так как частицы ВМС – отдельные молекулы, но по свойствам это коллоидные растворы, так как размеры частиц составляют от 1 до 100 нм, характеризуются низким осмотическим давлением, высокой вязкостью, низкой способностью к диффузии.

Белковая молекула имеет два фактора устойчивости:

заряд и гидратную оболочку. При потере факторов устойчивости они способны к седиментации и коагуляции. Заряд белка зависит от диссоциации его собственных ионогенных групп (-NH2 и -COOH), следовательно, на него влияет рН среды. Снятие заряда осуществляется путем подведения рН к изоэлектрической точке. Гидратная оболочка образуется за счет заряда, а также за счет гидрофильных групп аминокислот (гидроксильных, амидных и других), расположенных на поверхности белка. Удаление гидратной оболочки производится водоотнимающими средствами, изменением температуры. Под влиянием некоторых внешних факторов (повышение температуры, изменение рН раствора и т.д.) белки теряют устойчивость, их молекулы образуют агрегаты, происходит коагуляция и выпадение белка из раствора.

Белковый структурный мотив в белках – трехмерный структурный элемент или тип пространственной укладки полипептидной цепи, который обнаруживается (с небольшими вариациями) в молекулах различных (как функционально сходных, так и различающихся) белков. Важно подчеркнуть, что в большинстве случаев имеются в виду именно пространственные сочетания элементов вторичной/супервторичной структуры, вне зависимости от функции, которую такой мотив выполняет. Примеры на рисунке 2. Обратите внимание, что пространственная укладка происходит слоями, при этом в одном слое располагаются только -элементы или только -элементы.

Белковый домен представляет собой часть последовательности и пространственной структуры белка, которая формируется, существует и функционирует независимо от остальной части того же белка. Каждый формирует компактную трехмерную структуру, которая в большинстве случаев приобретает функциональную (нативную) конформацию независимо от конформации целого белка.

Одинаковые домены обнаруживаются в вариантах эволюционно - родственных белков.

Длина аминокислотной последовательности белковых доменов обычно колеблется от 25 до более чем 500 аминокислотных остатков. Наиболее короткие домены (например, Введение в биохимию. Белки. Ферменты.

цинковые пальцы) чаще всего стабилизируются дисульфидными мостиками или координационными связями с участием ионов металлов. Домены обычно формируют функционально достаточные единицы структуры белков.

Рисунок 2. Варианты супервторичной структуры белка.

–  –  –

ВОПР О С Ы Д Л Я Р А С С М О Т Р Е Н И Я Н А З А Н Я Т И И :

1. Первичная структура белка. Пептидные связи: образование, строение, свойства.

Значение первичной структуры для индивидуальных свойств и функционирования белков (на примере вазопрессина, окситоцина, алкогольдегидрогеназы).

2. Вторичная структура белка. Силы, стабилизирующие вторичную структуру.

Основные типы вторичной структуры (-спираль, -складчатая структура).

Препятствия к образованию определенных видов вторичной структуры.

Введение в биохимию. Белки. Ферменты.

3. Третичная структура белка. Силы, стабилизирующие третичную структуру. Особая роль дисульфидных связей. Взаимосвязь первичной и третичной структуры.

Образование третичной структуры белка из элементов вторичной структуры, устойчивые комбинации элементов вторичной структуры (супервторичная структура). Форма белков как результат третичной структурной организации.

Глобулярные и фибриллярные белки.

4. Физико-химические свойства белков: ионизация, гидратация и растворимость, изоэлектрическое состояние. Зависимость физико-химических свойств от первичной и пространственной структуры белка.

5. Денатурация и ренатурация. Обратимая и необратимая денатурация. Признаки денатурации. Денатурирующие факторы. Применение денатурирующих агентов в биологических исследованиях и медицине (таблица)

ПРАКТИЧЕСКАЯ Р А Б О ТА

Опыт № 1. Обнаружение белка в моче с помощью сульфосалициловой кислоты.

Моча человека в норме не содержит белков; поэтому обнаружение в моче даже небольших количеств белка (протеинурия) служит важным показателем заболевания почек, в частности различных форм нефритов.

Техника выполнения. В 2 пробирки наливают по 3 мл профильтрованной мочи. В опытную пробирку прибавляют 6—8 капель реактива. На темном фоне сравнивают контрольную пробирку с опытной. Помутнение в опытной пробирке указывает на наличие белка, пробу считают положительной.

–  –  –

Реагенты и условия Какие изменения (разрушение водородных или ионных связей, образование новых связей и т.д.) происходят в структуре белка.

Высокая температура Встряхивание Органические кислоты Спирт, ацетон Соли тяжелых металлов Мочевина

–  –  –

ЗАНЯТИЕ № 3

ТЕМА: ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ БЕЛКА С ЛИГАНДОМ. СВЯЗЬ СТРУКТУРЫ И ФУНКЦИЙ БЕЛКОВ

Цель: Рассмотреть современные представления о функционировании белка. Получить представление о взаимосвязи структурной организацией белков с их би ологическими функциями.

Классификация белков по семействам. Эти белки имеют поразительно схожие конформации: количество и взаиморасположение -спиралей и/или -структур, большинство поворотов и изгибов полипептидных цепей сходно или идентично. Такие белки, имеющие гомологичные участки полипептидной цепи, сходную конформацию и родственные функции.

1. Семейство сериновых протеаз. К семейству родственных белков относят сериновые протеазы (рис 3). Это семейство ферментов, которые используют уникально активированный остаток серина, расположенный в активном центре, для связывания и каталитического гидролиза пептидных связей в белковых субстратах. Мишени для сериновых протеаз - специфические пептидные связи в белках (часто в других сериновых протеазах).

К ним относят трипсин, химотрипсин, эластазу, ферменты свертывания крови, фибринолиза.

Рисунок 3. Пространственная структура сериновых протеаз.

2. Суперсемейство иммуноглобулинов. Это суперсемейство включает по крайней мере три больших семейства белков, участвующих в иммунной защите организма:

семейство иммуноглобулинов, семейство Т-клеточных антигенраспознающих рецепторов и белки главного комплекса гистосовместимости I и II классов, которые в литературе обозначают МНС (от анг, major histocompatibility complex). В это суперсемейство включено также семейство адгезиновых белков, участвующих в узнавании определенных типов клеток и их межклеточных взаимодействиях.

Основной критерий включения белков в суперсемейство иммуноглобулинов - их доменная организация, достоверная гомология аминокислотных последовательностей и пространственных структур отдельных доменов. Кроме того, белки этого

Введение в биохимию. Белки. Ферменты.

суперсемейства имеют схожие функции: иммуноглобулины взаимодействуют с чужеродными структурами, находящимися в крови, лимфе, межклеточной жидкости или секретах желез, а рецепторы Т-лимфоцитов и белки главного комплекса гистосовместимости - с антигенами, находящимися на поверхности клеток данного организма.

ВОПР О С Ы Д Л Я Р А С С М О Т Р Е Н И Я Н А З А Н Я Т И И :

1. Многообразие белков. Классификация белков по: форме молекул, химическому строению, функциям. Семейства родственных белков.

2. Взаимодействие белков с лигандами как основа их функционирования. Понятие об активном центре белка. Особенности формирования активного центра.

Специфичность связывания белка с лигандом. Принцип комплементарности. Две гипотезы соответствия структур активного центра и лиганда (гипотеза «ключ – замок» и гипотеза индуцированного соответствия). Обратимость связывания и сродство активного центра к лиганду.

3. Доменная организация белков. Понятие о доменах. Особенности пространственной организации и функционирования доменных белков на примере мышечного белка актина.

Строение иммуноглобулинов. Тяжелые и легкие цепи. Константные и 4.

вариабельные домены. Центр связывания антигена. Роль пространственной структуры и доменной организации в функционировании иммуноглобулинов.

5. Классы иммуноглобулинов, особенности строения и функционирования.

6. Четвертичная структура белка. Взаимодействия между субъединицами, стабилизирующие четвертичную структуру. Гомоолигомеры и гетероолигомеры.

Строение гемоглобина. Строение активного центра гемоглобина, роль гема.

Взаимодействие кислорода с гемом в миоглобине и гемоглобине.

Кооперативные изменения конформации гемоглобина при взаимодействии с 7.

кислородом. Преимущества олигомерных белков перед мономерными (сравнение функций гемоглобина и миоглобина).

Регуляция функционирования гемоглобина. Аллостерические лиганды: О2, Н+, 8.

СО2, 2,3-БФГ и их влияние на сродство гемоглобина к кислороду..

РЕФЕРАТЫ

Кооперативный эффект как основа функционирования гемоглобина Роль доменной структуры в функционировании иммуноглобулинов, рецепторов, ферментов.

Структурно-функциональные особенности коллагена и эластина.

–  –  –

ВОПР О С Ы Д Л Я Р А С С М О Т Р Е Н И Я Н А З А Н Я Т И И :

Ферменты, определение. Биологическая роль ферментов. Понятие апофермент, 1.

кофермент, субстрат, продукт реакции, активаторы и ингибиторы ферментов.

Классификация ферментов.

2.

Строение ферментов. Активный центр ферментов, состав, формирование, роль.

3.

Функциональные группы аминокислот, входящих в его состав.

Особенности ферментативного катализа. Виды специфичности.

4.

–  –  –

ЗАНЯТИЕ № 5

ТЕМА: КИНЕТИКА ФЕРМЕНТАТИВНЫХ РЕАКЦИЙ. ПРИНЦИПЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АКТИВНОСТИ

МЕДИЦИНСКАЯ (ЭНЗИМОДИАГНОСТИКА,

ФЕРМЕНТОВ. ЭНЗИМОЛОГИЯ

ЭНЗИМОТЕРАПИЯ, ФЕРМЕНТЫ В БИОТЕХНОЛОГИИ)

Цель: Установить основные принципы обнаружения ферментов в биологических объектах (на пр имере амилазы и уреазы).

Ознакомиться с основными свойствами ферментов и кинетикой ферментативных реакций. Дать количественную оценку активности некоторых гидролитических ферментов, имеющих клиническое значение.

Ферменты обнаруживают и оценивают по двум критериям: по появлению продуктов реакции или по исчезновению субстратов. Ферменты проявляют специфичность в отношении субстратов и типа реакции. Активность ферментов зависит от температуры, рН среды, концентрации субстрата [S] и концентрации фермента [Е].

Количественная оценка активности ферментов в биологических жидкостях (кровь, моча, слюна) широко используются в клинической практике для диагностики и дифференциальной диагностики заболеваний. Как правило, активность ферментов увеличивается при заболеваниях печени, инфаркте миокарда и других видах патологии.

При диагностике болезней, связанных с врожденной недостаточностью метаболизма, определение активности ферментов становится единственным критерием болезни.

Количественная оценка активности ферментов основывается на измерении количества образовавшегося продукта реакции или убыли субстрата в единицу времени, отнесенного к 1 мг белка или 1 мл биологической жидкости.

ВОПР О С Ы ДЛЯ РАССМОТРЕ НИЯ НА ЗАНЯТИИ :

1. Кинетика ферментативных реакций. Зависимость скорости ферментативных реакций от температуры, рН среды,

2. Зависимость скорости ферментативных реакций от концентраций фермента и субстрата. Константа Михаэлиса, физический смысл.

3. Энзимодиагностика. Органоспецифические ферменты. Изоферменты.

Изоферменты лактатдегидрогеназы, креатинкиназы и др. Принципы определения и медицинское значение изоферментов.

4. Энзимотерапия. Применение ферментов как лекарственных препаратов для лечения болезней.

5. Принципы качественного и количественного определения ферментов. Единицы измерения активности ферментов.

6. Опыты по изучению влияния термолабильности. Количественное определение амилазы в моче. Принцип методов, техника выполнения.

–  –  –

ЗАНЯТИЕ № 6

ТЕМА: РЕГУЛЯЦИЯ АКТИВНОСТИ ФЕРМЕНТОВ КАК МОЛЕКУЛЯРНАЯ ОСНОВА РЕГУЛЯЦИИ

РЕГУЛЯЦИЯ ВНУТРИКЛЕТОЧНОГО МЕТАБОЛИЗМА ВНЕШНИМИ

МЕТАБОЛИЗМА.

СИГНАЛАМИ. ИНГИБИРОВАНИЕ АКТИВНОСТИ ФЕРМЕНТОВ

Цель: Изучить различные виды регуляции активности ферментов.

Рассмотреть регуляцию внутриклеточного метаболизма внешними сигналами, ингибирование активности ферментов.

Ингибиторы – вещества, снижающие активность ферментов. Ингибирование бывает обратимое и необратимое.

Необратимые ингибиторы специфически связывают определенные функционально важные группы в активном центре, образуя прочные ковалентные связи с ферментом, необратимо изменяя его нативную конформацию.

Обратимые ингибиторы связываются с ферментом нековалентными связями и могут диссоциировать, они делятся на конкурентные и неконкурентные.

Конкурентный ингибитор конкурирует с субстратом за связывание в активном центре, является структурным аналогом субстрата; при повышении концентрации субстрата действие ингибитора может быть снято; он повышает константу Михаэлиса (Кm), т.к. для насыщения активного центра требуется большее количество субстрата, однако, когда система достигает насыщения, максимальная скорость(Vмакс) не изменяется.

Неконкурентный ингибитор не имеет структурного сходства с субстратом;

связывается не с активным центром фермента; повышение концентрации субстрата не уменьшает действие ингибитора; он понижает Vмакс, т.к. изменяет конформацию фермента и не влияет на Км.

ВОПР О С Ы Д Л Я Р А С С М О Т Р Е Н И Я Н А З А Н Я Т И И :

1. Аллостерическая регуляция активности ферментов. Строение аллостерических ферментов, понятие об аллостерическом центре. Регуляция по принципу обратной связи.

2. Ассоциация и диссоциация регуляторных белков как способ регуляции ферментативной активности на примере протеинкиназы А, ацетил-КоА карбоксилазы.

3. Ковалентная модификация путем фосфорилирования и дефосфорилирования, значение для регуляции активности ферментов. Субстраты фосфорилирования (серин, треонин, тирозин). Протеинкиназы. Фосфопротеинфосфатазы.

4. Протеолитическая модификация активности ферментов. Ограниченный протеолиз как способ регуляции активности протеолитических ферментов и его значение для организма.

–  –  –

ЗАНЯТИЕ № 7

ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНОЕ ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ: БЕЛКИ И ФЕРМЕНТЫ

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

Определение понятия – белки. Распространение и разнообразие белков в живой 1.

природе. Биологические функции белков. Классификация белков. Классификации по различным признакам.

Форма белков. Глобулярные и фибриллярные белки. Молекулярная масса белков.

2.

Принципы методов определения молекулярной массы.

Первичная структура белка. Значение первичной структуры для нормального 3.

функционирования белков. Пептидные связи: образование, строение, свойства.

Вторичная структура белка. Силы, стабилизирующие вторичную структуру.

4.

Основные типы вторичной структуры.

Третичная структура белка. Силы, стабилизирующие третичную структуру.

5.

Взаимосвязь первичной и третичной структуры. Образование третичной структуры белка из элементов вторичной структуры. Устойчивые сочетания элементов вторичной структуры. Супервторичная структура, структурные мотивы.

6. Четвертичная структура белка. Взаимодействия между субъединицами, стабилизирующие четвертичную структуру. Структурная организация контактов между субъединицами на примере гемоглобина.

7. Физико-химические свойства белков (ионизация, гидратация, растворимость).

Денатурация и ренатурация. Признаки денатурации. Денатурирующие факторы.

Коллоидные свойства растворов белков. Факторы устойчивости белка в растворе.

Осаждение белков из растворов. Обратимое и необратимое осаждение.

8. Взаимодействие белков с лигандами как основа их функционирования. Понятие об активном центре белка. Особенности формирования активного центра.

Специфичность связывания белка с лигандом. Принцип комплементарности. Две гипотезы соответствия структур активного центра и лиганда.

9. Доменная организация белков. Понятие о доменах. Особенности пространственной организации и функционирования доменных белков на примере иммуноглобулинов.

10. Функциональное значение четвертичной структуры белка. Кооперативность.

Эволюционные преимущества олигомерных белков перед мономерными (сравнение гемоглобина и миоглобина).

11. Аллостерическая регуляция функции гемоглобина. Эффект Бора. Роль 2,3 БФГ и протонов водорода в функционировании гемоглобина.

12. Определение понятия-ферменты (энзимы). Биологическая роль ферментов.

Особенности ферментативного катализа. Специфичность действия ферментов и ее виды.

Введение в биохимию. Белки. Ферменты.

13. Понятия: холофермент, апофермент, кофактор, субстрат, продукт реакции, ингибитор, активатор. Примеры.

14. Химическая структура ферментов. Активный центр ферментов, состав, формирование, роль. Функциональные группы аминокислот, входящие в активный центр.

15. Комплементарность структуры активного центра и структуры субстрата. Теория «ключ-замок» и индуцированного соответствия.

16. Кинетика ферментативных реакций. Зависимость скорости ферментативных реакций от: температуры, рН среды, концентрации фермента [E], концентрации субстрата [S]. Константа Михаэлиса Km.

17. Ингибирование активности ферментов. Виды ингибирования (обратимое и необратимое; конкурентное, неконкурентное и). Лекарственные препараты как ингибиторы ферментов.

18. Аллостерическая регуляция активности ферментов. Строение аллостерических ферментов, понятие об аллостерическом центре. Аллостерические активаторы и ингибиторы. Регуляция по типу обратной связи.

19. Ковалентная модификация путем фосфорилирования и дефосфорилирования, значение для регуляции активности ферментов. Способы фосфорилирования белков. Значение протеинкиназ.

20. Ассоциация и диссоциация регуляторных протеинов как способ регуляции ферментативной активности на примере протеинкиназы А.

21. Протеолитическая модификация активности ферментов. Ограниченный протеолиз как способ регуляции активности протеолитических ферментов и его значение для организма.

22. Классификация и номенклатура ферментов. Примеры.

–  –  –

ЗАНЯТИЕ № 9

ТЕМА: ОБЩИЙ ПУТЬ КАТАБОЛИЗМА

Цель: Рассмотреть современные представления о катабо лизме основных пищевых веществ и взаимосвязи этого процесса с обеспечением энергетических потребн остей клетки.

ВОПР О С Ы Д Л Я Р А С С М О Т Р Е Н И Я Н А З А Н Я Т И И :

1. Катаболизм основных пищевых веществ (углеводы, жиры, аминокислоты и белки). Понятие о специфических путях катаболизма. Специфические пути катаболизма пищевых веществ. Образование пирувата из углеводов и большинства аминокислот. Образование ацетил-КоА из жирных кислот и некоторых аминокислот.

2. Общий путь катаболизма: окисление пирувата и ацетил-КоА до конечных продуктов распада. Биологическое значение, локализация компонентов общего пути катаболизма в клетке.

3. Окислительное декарбоксилирование пировиноградной кислоты: биологическое значение, строение пируватдегидрогеназного комплекса, коферменты реакций, последовательность реакций, механизм катализа. Механизмы регуляции скорости окислительного декарбоксилирования пировиноградной кислоты.

4. Цикл лимонной кислоты: биологическая роль, последовательность реакций, характеристика ферментов. Механизмы регуляции скорости цитратного цикла.

Реакции, пополняющие цикл лимонной кислоты (анаплеротические реакции).

5. Энергетическая функция ОПК. Связь между общим путем катаболизма и цепью переноса электронов и протонов. Анаболические функции цикла лимонной кислоты.

6. Нарушения энергетического обмена. Гипоэнергетические состояния как результат гипоксии, гиповитаминозов и других причин.

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА

Заполнить таблицу:

Промежуточные метаболиты Источники Возможные продукты общего пути катаболизма образования превращения Пировиноградная кислота Ацетил-КоА Промежуточные метаболиты цикла

Кребса:

–  –  –

ЗАНЯТИЕ № 10

ТЕМА: СТРУКТУРА, СИНТЕЗ

КЛАССИФИКАЦИЯ И БИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ УГЛЕВОДОВ. И

РАСПАД ГЛИКОГЕНА

Цель: Отметить особенности химического состава и строения углеводов в связи с выпо лняемыми ими функциями. Рассмотреть переваривание и всасывание углеводов пищи. Исследовать содержание углеводов в пищевых продуктах. Изучить пути запасания глюкозы в виде гликогена и его мобилизацию, механизмы регуляции этих процессов.

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

Необходимо знание химической структуры и биологической роли следующих соединений:

моносахаридов (глицеральдегида, диоксиацетона, рибозы, дезоксирибозы, фруктозы, галактозы,) производных моносахаридов (фосфосахаров, аминосахаров, глюкуроновой кислоты, N-ацетилнейраминовой кислоты, УДФ-глюкозы) дисахаридов (сахарозы, мальтозы, изомальтозы, лактозы) гомополисахаридов (крахмала, гликогена) гетерополисахаридов (гиалуроновой кислоты, гепарина, хондроитинсульфатов).

ВОПР О С Ы Д Л Я Р А С С М О Т Р Е Н И Я Н А З А Н Я Т И И :

Углеводы. Определение. Особенности химического состава и строения углеводов.

1.

Классификация углеводов по химической структуре.

Биологические функции углеводов. Соответствие химической структуры этих 2.

соединений выполняемым функциям.

Углеводные компоненты сложных белков. Гликопротеины и протеогликаны.

3.

Особенности строения и синтеза углеводных цепей гликопротеинов. Роль в построении межклеточного матрикса.

Переваривание и всасывание углеводов в желудочно-кишечном тракте человека.

4.

Ферменты, принимающие участие в этих процессах.

Механизмы трансмембранного переноса углеводов. Na+-зависимый транспорт 5.

глюкозы. Мембранные транспортеры глюкозы (GLUT).

Синтез гликогена в тканях. Ферменты, участвующие в этих процессах, 6.

лимитирующие стадии. Особенности строения ферментов. Регуляция процесса.

Распад гликогена в тканях. Ферменты, участвующие в этих процессах, 7.

лимитирующие стадии. Особенности строения ферментов. Регуляция процесса.

8. Особенности запасания и мобилизации глюкозы в печени и скелетной мускулатуре.

Сопряженность этих процессов с питанием и физическими нагрузками.

–  –  –

ЗАНЯТИЕ № 11

ТЕМА: КАТАБОЛИЗМ ГЛЮКОЗЫ. АНАЭРОБНОЕ И АЭРОБНОЕ ОКИСЛЕНИЕ ГЛЮКОЗЫ.

АНАБОЛИЗМ ГЛЮКОЗЫ, ГЛЮКОНЕОГЕНЕЗ

Цель: Познакомиться с современными представлениями об основных путях катаболизма глюкозы в организме человека. Рассчитать энергетический выход метаболизма глюкозы в зависимости от условий.

ВОПР О С Ы Д Л Я Р А С С М О Т Р Е Н И Я Н А З А Н Я Т И И :

Гликолиз. Химические реакции и ферменты.

1.

Анаэробное окисление глюкозы Энергетический эффект. Гликолитическая 2.

оксидоредукция. Субстратное фосфорилирование. Возможность протекания анаэробного окисления глюкозы в тканях человека. Биологическое значение процесса.

Ключевые реакции гликолиза, механизмы регуляции скорости их протекания.

3.

Основные аллостерические регуляторы.

Трансмембранный перенос окислительно-восстановительных эквивалентов.

4.

Глицерофосфатный и малат-аспартатный шунты. Тканевая специфичность и биологическая значимость этих механизмов.

Аэробный распад глюкозы. Локализация основных этапов.

5.

Энергетический эффект полного аэробного окисления глюкозы. Регуляция 6.

процесса.

Глюконеогенез, определение. Альтернативные реакции гликолиза. Субстратные 7.

циклы.

Субстраты глюконеогенеза. Биологическое значение процесса.

8.

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА

Впишите в таблицу «Энергетический эффект аэробного распада глюкозы» количество использованных (–АТФ) или синтезированных (+АТФ) молекул АТФ. Подсчитайте суммарный энергетический эффект окисления 1 молекулы глюкозы до СО2 и Н2О.

Этапы аэробного распада – АТФ + АТФ Способ фосфорилирования глюкозы

–  –  –

ЗАНЯТИЕ № 12

ТЕМА: ПЕНТОЗОФОСФАТНЫЙ ПУТЬ. РЕГУЛЯЦИЯ ОБМЕНА УГЛЕВОДОВ

Цель: Рассмотреть современные представления о путях и механиз мах регуляции обмена углеводов в конкретных тканях и на уровне целого организма человека. Рассмотреть возможные нарушения углеводного обмена. Оценить биологическое значение пентозофосфатного пути метаболизма глюкозы.

ВОПР О С Ы Д Л Я Р А С С М О Т Р Е Н И Я :

Аллостерическая регуляция гликолиза и глюконеогенеза в печени.

1.

Гормональная регуляция гликолиза, глюконеогенеза и обмена гликогена.

2.

Взаимосвязь с ритмом питания.

Пути обмена лактата в печени и мышцах. Цикл Кори.

3.

Пентозофосфатный путь превращения глюкозы. Биологические функции. Схема 4.

процесса. Лимитирующая реакция. Окислительный и неокислительный этапы.

Обратимость неокислительной стадии реакции.

Особенности обмена глюкозы в разных тканях (эритроциты, мозг, печень, мышцы, 5.

жировая ткань).

6. Нарушения углеводного обмена. Гипо- и гипергликемия. Инсулин и углеводный обмен. Сахарный диабет.

–  –  –

РЕФЕРАТЫ

Наследственные нарушения обмена углеводов: галактоземия, непереносимость фруктозы, непереносимость дисахаридов, гликогенозы и агликогенозы.

Гликирование и гликозилирование и связанные с ним патологические состояния.

–  –  –

ЗАНЯТИЕ № 13 Список вопросов по теме энергетический обмен и ОПК

1. Обмен веществ в организме. Процессы катаболизма и анаболизма. Эндергонические и экзергонические реакции в живой клетке.

2. Тканевое дыхание. АТФ как макроэргическое соединение. Цикл АТФ-АДФ. Виды фосфорилирования как реакции образования АТФ.

3. Окислительное фосфорилирование: сущность процесса, обобщенная схема.

Строение митохондрий и локализация в них компонентов системы окислительного фосфорилирования.

4. Дыхательная цепь — ключевой компонент митохондриальной системы окислительного фосфорилирования. Структурная организация дыхательной цепи.

Митохондриальная цепь переноса электронов как часть системы дыхания всего организма.

5. НАД-зависимые и флавиновые дегидрогеназы. НАДН-дегидрогеназа. Особенности состава, строения, функций. Коферменты компонентов дыхательной цепи митохондрий.

6. Убихинол-дегидрогеназа (цитохром с-редуктаза). Цитохром с-оксидаза.

Особенности состава, строения, функций. Коферменты компонентов дыхательной цепи митохондрий.

7. Трансмембранный электрохимический потенциал как промежуточная форма энергии при окислительном фосфорилировании. H+-АТФ-синтаза: биологическая роль, локализация, строение, механизм синтеза АТФ.

8. Регуляция функционирования системы окислительного фосфорилирования.

Дыхательный контроль. Ингибиторы ферментов ЦПЭ. Разобщение тканевого дыхания и окислительного фосфорилирования. Терморегуляторная функция тканевого дыхания.

9. Катаболизм основных пищевых веществ (углеводы, жиры, аминокислоты и белки).

Понятие об общем и специфических путях катаболизма. Общий путь катаболизма:

окисление пирувата и ацетил-КоА. Биологическое значение, локализация в клетке.

10. Окислительное декарбоксилирование пировиноградной кислоты: биологическое значение, последовательность реакций. Механизмы регуляции скорости окислительного декарбоксилирования пировиноградной кислоты.

11. Пируватдегидрогеназный комплекс животных. Строение, коферменты активных центров, тонкий механизм катализа.

12. Цикл лимонной кислоты: биологическая роль, последовательность реакций, характеристика ферментов.

13. Ключевые реакции цикла лимонной кислоты. Механизмы регуляции скорости цикла лимонной кислоты.

14. Анаболическая функция общего пути катаболизма.

Оглавление

15. Энергетическая функция ОПК. Гипоэнергетические состояния. Причины развития гипоксии.

Список вопросов по теме углеводы

16. Углеводы. Определение. Особенности химического состава и строения углеводов.

Классификация углеводов по химической структуре.

17. Биологические функции углеводов. Соответствие химической структуры этих соединений выполняемым функциям.

18. Переваривание и всасывание углеводов в желудочно-кишечном тракте человека.

Ферменты, принимающие участие в этих процессах.

19. Синтез гликогена в тканях. Ферменты, участвующие в этих процессах, лимитирующие стадии. Особенности строения ферментов. Регуляция процесса.

20. Распад гликогена в тканях. Регуляция процесса. Особенности запасания и мобилизации глюкозы в печени и скелетной мускулатуре. Сопряженность этих процессов с питанием и физическими нагрузками.

21. Гликолиз. Химические реакции и ферменты.

22. Анаэробное окисление глюкозы Энергетический эффект. Гликолитическая оксидоредукция. Субстратное фосфорилирование. Возможность протекания анаэробного окисления глюкозы в тканях человека. Биологическое значение процесса.

23. Ключевые реакции гликолиза, механизмы регуляции скорости их протекания.

Основные аллостерические регуляторы.

24. Аэробный распад глюкозы. Локализация основных этапов.

25. Глюконеогенез, определение. Альтернативные реакции гликолиза. Биологическое значение процесса.

26. Аллостерическая регуляция гликолиза и глюконеогенеза в печени. Субстратные циклы.

27. Гормональная регуляция гликолиза, глюконеогенеза и обмена гликогена.

Взаимосвязь с ритмом питания.

28. Пути образования и утилизации лактата в печени и мышцах. Лактатдегидрогеназа.

Цикл Кори.

29. Пентозофосфатный путь превращения глюкозы. Биологические функции. Схема процесса. Лимитирующая реакция. Окислительный и неокислительный этапы.

Обратимость неокислительной стадии реакции.

30. Нарушения углеводного обмена. Гипо- и гипергликемия. Инсулин и углеводный обмен. Сахарный диабет.

–  –  –

ЗАНЯТИЕ № 14

ТЕМА: ХИМИЯ ЛИПИДОВ. ПЕРЕВАРИВАНИЕ И ВСАСЫВАНИЕ ЛИПИДОВ. ЛИПОПРОТЕИНЫ

Цель: Рассмотреть строение и функции основных липидов организма человека; процессы переваривания и всасывания жиров; ресинтез жиров в энтероцитах; транспорт экзогенных жиров в составе хиломикронов; современные представления о строении и функциях липопротеинов.

К О Н Т Р О Л Ь Н А Я Р А Б О Т А : «С Т Р У К Т У Р А И Б И О Л О Г И Ч Е С К А Я Р О Л Ь Л И П И Д О В »

1. Предельные (С4, С14, С16, С18,) жирные кислоты, непредельные жирные кислоты (пальмитолеиновая, олеиновая, линолевая, линоленовая, арахидоновая).

Обозначение с помощью цифровых символов положения и количества двойных связей в ненасыщенных жирных кислотах.

2. Моно -, ди– и триацилглицеролы.

3. Глицерофосфолипиды (фосфатидилхолин, фосфатидилэтаноламин, фосфатидилсерин, фосфатидилинозитол).

4. Сфинголипиды (сфингомиелины, цереброзиды, ганглиозиды).

5. Свободный и эстерифицированный холестерин.

6. Желчные и парные желчные кислоты (холевая, дезоксихолевая, хенодезоксихолевая, литохолевая, таурохолевая, гликохолевая).

ВОПР О С Ы Д Л Я Р А С С М О Т Р Е Н И Я Н А З А Н Я Т И И :

Липиды. Определение. Классификация. Биологическая роль.

1.

Особенности строения и биороль высших жирных кислот (ВЖК) животного 2.

происхождения. Эссенциальные жирные кислоты. Биороль.

Триацилглицеролы (ТАГ), строение, биороль.

3.

Фосфолипиды, особенности строения и физико-химических свойств. Биороль.

4.

5. Сфинголипиды (сфингомиелины, цереброзиды, ганглиозиды). Биороль.

6. Стерины. Холестерин и его эфиры. Биороль.

7. Суточная потребность в липидах. Незаменимые факторы питания, поступающие в организм человека в составе липидов пищи.

8. Переваривание ТАГ пищи панкреатической липазой. Нарушения переваривания и всасывания липидов. Стеаторея.

9. Образование смешанных мицелл. Желчные кислоты, их структура, биороль.

Конъюгация желчных кислот. Всасывание продуктов гидролиза жиров в слизистую оболочку кишечника.

10. Ресинтез ТАГ в стенке кишечника.

11. Образование хиломикронов (ХМ) и транспорт экзогенных жиров в лимфу и кровь.

12. Использование экзогенных жиров тканями. Действие липопротеинлипазы на ХМ. Судьба жирных кислот, глицерола и остаточных хиломикронов.

Оглавление

13. Липопротеины (ЛП) плазмы крови. Классификация ЛП по плотности и электрофоретической подвижности. Особенности строения и липидного состава липопротеиновой частицы. Основные аполипопротеины, их функции.

14. Функции ЛП плазмы. Место образования и превращения различных видов ЛП.

15. Дислипопротеинемии. Гиперхиломикронемия, гипертриглицеридемия..

–  –  –

ЗАНЯТИЕ № 15

ТЕМА: БИОСИТЕЗ ЖИРНЫХ КИСЛОТ. МЕТАБОЛИЗМ ТРИАЦИЛГЛИЦЕРОЛОВ.

Цель: Рассмотреть биосинтез жирных кислот и его регуляцию;

биосинтез триацилглицеролов в печени и жировой ткани;

регуляцию липогенеза и липолиза.

ВОПР О С Ы ДЛЯ РАССМОТРЕ НИЯ НА ЗАНЯТИИ:.

Биосинтез ВЖК.

1.

образование ацетил-КоА и его транспорт из митохондрий в цитоплазму.

синтез малонил-КоА. Ацетил-КоА-карбоксилаза, регуляция е активности.

синтетаза ЖК как многофункциональный белок, локализация в клетке, строение.

Ацилпереносящий белок (АПБ). Роль фосфопантотеиновой простетической группы.

реакции, катализируемые синтетазой ЖК. Синтез бутирил-АПБ. Образование пальмитата. Источники водорода для синтеза ЖК.

Регуляция биосинтеза ВЖК.

2. Биосинтез ТАГ в жировой ткани и печени. Образование липопротеинов очень низкой плотности (ЛПОНП) в печени, транспорт жиров в другие ткани.

–  –  –

ЗАНЯТИЕ № 16

ТЕМА: КАТАБОЛИЗМ ЖИРНЫХ КИСЛОТ. КЕТОНОВЫЕ ТЕЛА. ЭЙКОЗАНОИДЫ.

Цель: Рассмотреть катаболизм жирных кислот; биосинтез и катаболизм кетоновых тел; составить представление о возможных причинах накопления кетоновых тел и клинико-диагностическом значении обнаружения кетоновых тел в моче, а также о эйкозаноидах как регуляторных молекулах с множественными мишенями действия.

Окисление жирных кислот — важный источник энергии для скелетных мышц, миокарда, почек.

Подсчет суммарного выхода АТФ при окислении жирных кислот с числом п атомов производят по формуле:

[(n/2 12) + (n/2 — 1) 5] ––1, где n/2 – количество ацетил-КоА, 12 – количество АТФ, образующихся при окислении 1 ацетил-КоА в цикле трикарбоновых кислот (n/2 — 1) – количество циклов -окисления 5 - количество АТФ, образующихся за один цикл -окисления

––1 – АТФ, использующаяся для активации жирной кислоты.

Например, пальмитиновая кислота содержит 16 атомов углерода, значит количество АТФ, образующихся при ее окислении равно:

[(16/2 12) + (16/2 — 1) 5] ––1 = 130

ВОПР О С Ы Д Л Я Р А С С М О Т Р Е Н И Я Н А З А Н Я Т И И :

1. Мобилизация жира в жировой ткани (липолиз). Триацилглицерол, диацилглицеролмоноацилглицероллипазы. Гормональная регуляция синтеза и мобилизации жиров.

2. Катаболизм жирных кислот (ЖК), его этапы (-окисление, ЦТК, митохондриальная дыхательная цепь).

активация ЖК под действием ацил-КоА-синтетазы.

транспорт ацил-КоА через внутреннюю мембрану митохондрий (МТХ) с участием карнитина.

-окисление ацил-КоА в матриксе МТХ, связь -окисления с циклом трикарбоновых кислот и дыхательной цепью.

3. Подсчет суммарного выхода АТФ при окислении ЖК.

4. Кетоновые тела. Строение и биороль. Синтез ацетоацетата и -гидроксибутирата в митохондриях печени.

5. Использование кетоновых тел внепеченочными тканями в качестве источника энергии. Энергетическая ценность ацетоацетата и -гидроксибутирата.

6. Биохимический механизм развития кетонемии и кетонурии. Образование ацетона.

7. Эйкозаноиды (простагландины, тромбоксаны, простациклины, лейкотриены), биосинтез, строение, номенклатура, биологические функции. Ингибиторы циклооксигеназ I и II и липоксигеназы.

Оглавление Опыт № 1 Обнаружение кетоновых тел в моче.

К компонентам мочи, которые у здорового человека не обнаруживаются обычными качественными реакциями и считаются патологическими, относят такие вещества как белок, сахар, кетоновые тела, желчные пигменты, желчные кислоты, кровь. Кетоновые тела появляются в моче при нарушениях углеводного и липидного обменов, в частности при сахарном диабете и голодании.

(1) Реакция на ацетон с йодом (проба Либена). При взаимодействии ацетона с йодом в щелочной среде образуется йодоформ, присутствие которого узнается по появлению желтого осадка и характерному запаху.

К 5 каплям исследуемой мочи добавляют 1 каплю 10% раствора гидроксида натрия и 2–3 капли раствора Люголя. При наличии ацетона выделяется желтый осадок и появляется запах йодоформа.

(2) Реакция на ацетон и ацетоуксусную кислоту с нитропруссидом натрия (проба Легаля). Ацетон и ацетоуксусная кислота в щелочной среде образуют с нитропруссидом натрия оранжево-красное окрашивание, которое при подкислении уксусной кислотой становится вишнево-красным.

К 5 каплям мочи добавляют 1 каплю 10% раствора нитропруссида натрия и 2 капли 10% раствора гидроксида натрия, появляется оранжево-красное окрашивание.

При подкислении концентрированной уксусной кислотой оно становится вишневокрасным.

(3) Реакция на ацетоуксусную кислоту с хлорным железом (проба Герхардта).

Энольная форма ацетоуксусной кислоты, взаимодействуя с хлорным железом, образует комплексное соединение вишнево-красного цвета.

К 5 каплям мочи прибавляют по каплям раствор 1% хлорного железа, появляется вишнево-красное окрашивание.

(4) Экспресс-анализ кетоновых тел в моче с помощью диагностических (тест) полосок. Принцип анализа основан на появлении фиолетового окрашивания в процессе взаимодействия кетоновых тел с нитропруссидом натрия (реакция Легаля).

Диагностические полоски кетофан (для обнаружения кетоновых тел в моче) или диафан (для исследования мочи на глюкозу и кетоны) опускают на 1–2 секунды в исследуемую мочу так, чтобы зоны индикации были смочены. Избыток мочи снимают с полоски, соприкасаясь со стенкой сосуда. Полоски оставляют в горизонтальном положении. Через 60 секунд сопоставляют окраску зон индикации с соответствующей цветной шкалой.

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА

Заполнить таблицу «Метаболизм жирных кислот»

Процессы -окисление Биосинтез ЖК Локализация процесса Переносчик субстрата через митохондриальную мембрану Коферменты окислительно-восстановительных реакций Оглавление Источник присоединяемого фрагмента или отщепляемый фрагмент Регуляторные ферменты

Регуляторные факторы:

активаторы ингибиторы

–  –  –

ЗАНЯТИЕ № 17

ТЕМА: ОБМЕН ХОЛЕСТЕРОЛА. ЖЕЛЧНЫЕ КИСЛОТЫ.

Цель: Рассмотреть биосинтез холестерола, регуляцию синтеза; роль ЛПНП и ЛПВП о обмене холестерола, возможные причины гиперхолестеронемий; синтез желчных кислот и его регуляцию;

клинико-диагностическое значение определения холестерола в крови.

ВОПР О С Ы Д Л Я Р А С С М О Т Р Е Н И Я Н А З А Н Я Т И И :

Пути поступления, использования и выведения холестерина из организма.

1.

Биосинтез холестерина, его этапы. Синтез мевалоната. Синтез сквалена.

2.

Циклизация сквалена и образование ланостерола. Превращение ланостерола в холестерин. Локализация процессов в клетке.

Регуляция биосинтеза холестерина. Естественные и синтетические ингибиторы 3.

гидроксиметилгглутарил-КоА редуктазы.

Биосинтез желчных кислот в печени и кишечнике, регуляция синтеза.

4.

Энтерогепатическая циркуляция желчных кислот. Конъюгированные желчные кислоты. Роль желчных кислот в поддержании гомеостаза холестерина в организме.

Желчнокаменная болезнь.

5. Липопротеины низкой плотности (ЛПНП) и липопротеины высокой плотности (ЛПВП) как транспортные формы холестерина в крови, их роль в обмене холестерина. Атерогенные и антиатерогенные ЛП. Рецепторы ЛПНП.

6. Липидный спектр плазмы крови. Дислипопротеинемии, типы. Гиперхолестеролемия как фактор риска атеросклероза. Биохимические основы лечения и профилактики гиперхолестеролемий.

7. Определение концентрации общего холестерина в сыворотке крови энзиматическим колориметрическим методом. Принцип метода. Техника выполнения. Уровень холестерина в сыворотке крови взрослого. Интерпретация полученных данных.

ПРАКТИЧЕСКАЯ Р А Б О ТА

Опыт № 1: Определение концентрации общего холестерина в сыворотке крови ферментативным колориметрическим методом.

В плазме крови холестерол находится главным образом в составе ЛПНП и ЛПОНП, причм 60–70 % его представлено в форме сложных эфиров, а 30–40 % – свободного, НЭХС. Свободный и ЭХС составляют фракцию общего ХС.

С возрастом уровень ХС в плазме крови увеличивается. Так, у ребенка в возрасте 1 года содержание ХС в плазме крови равно 50 ± 10 мг/дл, а у взрослого 200 ± 40 мг /дл, или 5,2 ± 1,3 ммоль/л. Идеальное содержание ХС в сыворотке крови 5,2 ммоль/л.

Повышение уровня ХС в сыворотке крови – гиперхолестеринемия или гиперхолестеролемия бывает первичной (например, при семейной

Оглавление

гиперхолестеролемии) или вторичной при сахарном диабете, липоидном нефрозе, обтурационной желтухе и др. заболеваниях.

Принцип метода. При гидролизе эфиров холестерина ферментом холестеролэстеразой (ХЭ) образуется свободный холестерин. Образовавшийся и имеющийся в пробе холестерин окисляется кислородом воздуха под действием холестеролоксидазы (ХО) с образованием эквимолярного количества перекиси водорода. Под действием пероксидазы (ПО) перекись водорода окисляет хромогенные субстраты с образованием окрашенного продукта. Интенсивность окраски пропорциональна концентрации холестерина в пробе.

Эфиры холестерина + Н2О холестерин + жирные кислоты ХЭ

–  –  –

Реакционную смесь тщательно перемешивают, инкубируют не менее 5 мин при комнатной температуре и измеряют на ФЭКе оптическую плотность опытной и калибровочной проб против контрольной пробы в кюветах толщиной 0,5 см при длине волны 490 нм. Окраска стабильна не менее 2 часов после окончания инкубации при предохранении от прямого солнечного света.

Результаты рассчитывают по формуле:

Соп = Аоп /Аэт 5,17 (мМ) или Соп = Аоп/Аэт 200 (мг / 100 мл)

–  –  –

ЗАНЯТИЕ № 18

ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНОЕ ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ: ХИМИЯ И ОБМЕН ЛИПИДОВ.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ :

1. Липиды. Биологическая роль. Классификация липидов. Характеристика отдельных групп.

2. Высшие жирные кислоты (ВЖК), предельные и непредельные. Особенности строения ВЖК животного происхождения. Способы обозначения числа атомов углерода, положения и количества двойных связей. Биороль. Полиеновые жирные кислоты.

3. Триацилглицеролы (ТАГ). Простые и смешанные. Физико-химические свойства жиров. Биологическая роль.

4. Глицерофосфолипиды. Основные представители. Биологическая роль.

5. Сфинголипиды. Строение и биологическая роль.

6. Гликолипиды. Представители. Биологическая роль.

16. Холестерин свободный и эстерифицированный. Строение и биороль. Пути поступления, использования и выведения из организма. Уровень холестерина в сыворотке крови взрослого. Определение концентрации общего холестерина в сыворотке крови. Клиническое значение определения.

17. Переваривание ТАГ пищи панкреатической липазой. Гидролиз эфиров холестерола. Стеаторея. Всасывание продуктов гидролиза жиров в слизистую оболочку кишечника. Образование мицелл.

18. Желчные кислоты, их структура, биосинтез. Конъюгация желчных кислот. Роль желчных кислот в переваривании и всасывании липидов. Роль желчных кислот в поддержании гомеостаза холестерина в организме. Биохимия желчнокаменной болезни.

19. Ресинтез ТАГ в стенке кишечника. Образование хиломикронов и транспорт жиров.

Роль аполипопротенов. Липопротеинлипаза. Гиперхиломикронемия, гипертриглицеридемия.

20. Липопротеины (ЛП) плазмы крови. Классификация ЛП по плотности и электрофоретической подвижности. Особенности строения и липидного состава липопротеиновой частицы. Основные аполипопротеины, их функции.

21. Липидный спектр плазмы крови. Дислипопротеинемии, типы.

Гиперхиломикронемия, гипертриглицеридемия, гиперхолестеролемия.

Гиперхолестеролемия как фактор риска развития атеросклероза. Биохимические основы лечения и профилактики гиперхолестеролемий.

22. Катаболизм ЖК, его этапы. Активация ЖК. -окисление ацил-КоА. Подсчет суммарного выхода АТФ при окислении ЖК (предельной и непредельной).

23. Пути метаболизма ацетил-КоА в печени. Пути образования ацетил-КоА и НАДФН2 расходуемых на синтез ЖК.

Оглавление

24. Синтетаза ЖК как полифункциональный фермент. Ацилпереносящий белок (АПБ).

Роль фосфопантотеиновой простетической группы. Реакции, катализируемые синтетазой ЖК. Синтез бутирил-АПБ. Образование пальмитата.

25. Регуляция метаболизма ВЖК (-окисления и биосинтеза). Синтез малонил-КоА.

Ацетил-КоА-карбоксилаза, регуляция е активности. Транспорт ацил-КоА через внутреннюю мембрану митохондрий.

26. Биосинтез ТАГ (липогенез). Особенности биосинтеза ТАГ в печени и жировой ткани. Гормональная регуляция. Образование ЛПОНП в печени.

27. Мобилизация жира в жировой ткани (липолиз). Триацилглицерол - диацилглицерол и моноацилглицероллипазы. Гормональная регуляция липолиза в адипоцитах.

28. Кетоновые тела. Биосинтез, использование в качестве источника энергии.

Биохимический механизм кетонемии и кетонурии.

29. Биосинтез холестерина, его этапы. Регуляция.

30. ЛПНП и ЛПВП как транспортные формы холестерина в крови, их роль в обмене холестерина. Атерогенные и антиатерогенные ЛП. Рецепторы ЛПНП.

31. Эйкозаноиды. Биосинтез, строение, номенклатура, биологические функции.

Ингибиторы синтеза эйкозаноидов.

–  –  –

ЗАНЯТИЕ № 19

ТЕМА: СТРОЕНИЕ НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ. БИОСИНТЕЗ ДНК (РЕПЛИКАЦИЯ) И

ТРАНСКРИПЦИЯ. ПОСТТРАНСКРИПЦИОННАЯ МОДИФИКАЦИЯ

РЕПАРАЦИЯ.

РНК(ПРОЦЕССИНГ) Цель: Составить представление о структуре нуклеиновых кислот, механизмах репликации и репарации ДНК, транскрипции и посттранскрипционных модифик ациях.

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

Знать и уметь изобразить структурные формулы азотистых оснований, нуклеозидов и нуклеотидов, которые входят в состав РНК и ДНК.

Уметь изобразить фрагмент первичной структуры РНК и ДНК.

ВОПР О С Ы Д Л Я Р А С С М О Т Р Е Н И Я Н А З А Н Я Т И И :

1. Первичная структура нуклеиновых кислот. ДНК и РНК – черты сходства и различия состава, локализации в клетке, функции.

2. Вторичная структура ДНК. Связи, стабилизирующие вторичную структуру ДНК.

Комплементарность. Правило Чаргаффа. Полярность. Антипараллельность.

3. Третичная структура ДНК. Уровни структурной организации хроматина (нить нуклеосом, нуклеосомное волокно, соленоид, петли, мини-диски, хромосома). Роль гистоновых и негистоновых белков в компактизации ДНК.

4. Пространственная структура РНК. Основные виды РНК.

5. Биосинтез ДНК (репликация). Принципы репликации. Ориджины. Стадии репликации. Инициация. Белки и ферменты, принимающие участие в формировании репликативной вилки.

6. Элонгация и терминация. Ферменты. Ассиметричный синтез ДНК. Фрагменты Оказаки. Роль ДНК-лигазы в формировании непрерывной отстающей цепи.

7. Репарация ошибок и повреждений ДНК. Виды повреждений. Универсальная система репарации.

8. Гены и геном. Структура гена эукариот. Мозаичность структурных генов (экзоны и интроны).

9. Биосинтез РНК (транскрипция). Принципы транскрипции. Этапы транскрипции.

Характеристика компонентов системы синтеза РНК: субстраты, матрица, энергетические затраты, ферменты. Три вида ДНК-зависимых РНК- полимераз (I, II, III).

10. Посттранскрипционные модификации пре-РНК (процессинг первичных транскриптов РНК). Образование «зрелых» молекул м-РНК. Кэпирование 5’-конца, полиаденилирование 3’-области, сплайсинг пре-мРНК. Сплайсосома. Роль мяРНК в вырезании интронов и объединении экзонов. Посттранскрипционные модификации пре-т-РНК и пре-р-РНК.

САМОС ТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА

Заполнить таблицу «Репарация»

Характеристика процесса Вид повреждения Ферменты, белки, обеспечивающие репарацию данного повреждения

–  –  –

ЗАНЯТИЕ № 20

ТЕМА: БИОСИНТЕЗ БЕЛКА. РЕГУЛЯЦИЯ БИОСИНТЕЗА БЕЛКА У ЭУКАРИОТОВ.

МЕХАНИЗМЫ ГЕНЕТИЧЕСКОЙ ИЗМЕНЧИВОСТИ.

Цель: Рассмотреть современные представление о биосинтезе белка и его регуляции.

ВОПР О С Ы Д Л Я Р А С С М О Т Р Е Н И Я Н А З А Н Я Т И И :

Биосинтез белков (трансляция). Генетический код и его свойства. Основные 1.

компоненты белоксинтезирующей системы: аминокислоты, т-РНК, рибосомы, источники энергии, белковые факторы, ферменты.

Строение и функции рибосом (прокариотических и эукариотических).

2.

Связывающие и каталитические центры рибосом.

Вторичная структура т-РНК – модель «клеверного листа». т-РНК – адапторная 3.

молекула. Активация аминокислот, образование аминоацил-т-РНК. Аминоацил-т-РНК синтетазы, субстратная специфичность.

Сборка полипептидной цепи на рибосоме. Образование инициаторного 4.

комплекса. Элонгация. Три стадии: связывание аа-тРНК в А-центре, образование пептидной связи, транслокация. Терминация синтеза белка.

Посттрансляционная модификация белков: фолдинг, образование дисульфидных 5.

связей, частичный протеолиз, присоединение простетических групп, сборка протомеров в олигомеры, ковалентная модификация аминокислотных остатков.

Ингибиторы матричных биосинтезов: противоопухолевые и антибактериальные 6.

препараты. Вирусы и токсины как ингибиторы матричных синтезов в эукариотических клетках. Интерфероны.

Регуляция биосинтеза белков у эукариот. Структура хроматина. Регуляция 7.

транскрипции. Энхансеры и сайленсоры. Роль стероидных гормонов.

Механизмы генетической изменчивости. Наследственные болезни 8.

Использование ДНК-технологий в медицине.

9.

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА

Заполнить таблицу «матричные процессы»

репликация репарация транскрипция трансляция матрица Субстраты Источники энергии Ферменты кофакторы Направление синтеза новых цепей Локализация процесса Характеристика продукта

РЕФЕРАТЫ

Международная программа «Геном человека», итоги, перспективы.

Формирование пространственной структуры белков (фолдинг белков). Роль шаперонов в фолдинге белка. Болезни, связанные с нарушением фолдинга белка.

Молекулярные мутации: замены, делеции, вставки нуклеотидов. Частота мутации, зависимость от условий среды (радиация, химические мутагены).

–  –  –

ТЕМА: ПЕРЕВАРИВАНИЕ БЕЛКОВ И ВСАСЫВАНИЕ ПРОДУКТОВ ПЕРЕВАРИВАНИЯ. ОБЩИЕ

ДЕЗАМИНИРОВАНИЕ. ОБЕЗВРЕЖИВАНИЕ

ПУТИ ОБМЕНА АМИНОКИСЛОТ.

АММИАКА В ОРГАНИЗМЕ ЧЕЛОВЕКА.

Цель: Составить представление о пуле аминокислот в клетке, их расходование в метаболизме. Поз накомиться с процессами дезаминирования аминокислот и с путями обезвреж ивания аммиака.

ВОПР О С Ы Д Л Я Р А С С М О Т Р Е Н И Я Н А З А Н Я Т И И :

Роль белков в питании человека. Азотистый баланс и его виды.

1.

Заменимые и незаменимые аминокислоты. Норма потребления белка, 2.

коэффициент изнашивания, физиологический белковый минимум.

Ферменты, переваривающие белки в желудке (оптимум рН-действия, 3.

специфичность действия, результат действия). Активация пепсиногена. Механизм образования соляной кислоты и ее физиологическая роль.

Переваривание белков в кишечнике. Активация панкреатических пептидаз.

4.

Специфичность и результат действия пептидаз кишечника.

Трансаминирование аминокислот. Общее уравнение процесса, субстраты, 5.

кофактор и биологическая роль.

Основные этапы катаболизма аминокислот. Прямое дезаминирование 6.

аминокислот: окислительное, неокислительное, внутримолекулярное. Условия протекания, субстраты, ферменты, уравнения реакции, продукты.

Глутаматдегидрогеназа, регуляция фермента соотношением концентраций НАДН, 7.

АТФ+ГТФ/АДФ+ГДФ. Физиологическая роль глутаматдегидрогеназы в обмене азота аминокислот.

Непрямое дезаминирование аминокислот: общая схема процесса, ферменты, 8.

субстраты, кофакторы, роль глутамата и аспартата.

Синтез и распад глутамина – основной путь утилизации аммиака. Использование 9.

амидной группы глутамина в синтезе мочевины, солей аммония, пуриновых нуклеотидов и т.д.

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА

Заполнить таблицу «Свойства протеолитических ферментов».

Фермент Место действия Оптимум рН Субстратная специфичность

1.Пепсин

2.Химотрипсин

3.Трипсин

4.Эластаза

5.Карбоксипептидазы А иB

6.Аминопептидаза

7. Дипептидазы

РЕФЕРАТЫ

Механизмы всасывания аминокислот в кишечнике. Транспорт аминокислот через клеточные мембраны.

–  –  –

ЗАНЯТИЕ № 2

ТЕМА: ОБЩИЕ ПУТИ ОБМЕНА АМИНОКИСЛОТ. ДЕКАРБОКСИЛИРОВАНИЕ. БИОГЕННЫЕ

АМИНЫ, ИХ БИОРОЛЬ. ОБМЕН ФЕНИЛАЛАНИНА И ТИРОЗИНА. КОЛИЧЕСКТВЕННОЕ

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОЧЕВИНЫ В СЫВОРОТКЕ КРОВИ. КАЧЕСТВЕННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ

ФЕНИЛПИРУВАТА В МОЧЕ.

Цель: Рассмотреть судьбу безазотистого остатка аминокислот, пут и получения и обезвреживания биогенных аминов и других физиологически активных веществ. Уметь оценить полученные результаты по качественному определению фенилпирувата в моче с точки зрения клинической практики и количественного определение мочевины в сывор отке крови.

ВОПР О С Ы Д Л Я Р А С С М О Т Р Е Н И Я Н А З А Н Я Т И И :

Утилизация аммиака в орнитиновом цикле мочевинообразования. Химизм 1.

процесса, локализация различных этапов, регуляция, количество выводимой мочевины в сутки, энергетические затраты.

Судьба безазотистого остатка аминокислот.

2.

а) Кетогенные (тре, илей, лей, трипт, лиз, фен, тир) аминокислоты.

б) Глюкогенные (ала, гли, сер, цис, тре, асп, тир, фен, вал, мет, гис, про, арг) аминокислоты.

в) Синтез заменимых аминокислот (ала, асп, асн, сер, гли, глу, глн, про).

г) Анаплеротические реакции пополнения общего пути катаболизма.

Декарбоксилирование аминокислот, общий вид реакции, фермент, кофермент, 3.

продукты.

а) продукты реакции декарбоксилирования, уравнение получения следующих биогенных аминов и их биороль:

гистамина серотонина ГАМК Путресцина и его производных спермина и спермидина

б) инактивация биогенных аминов метилирование с участием SAM гистамина, адреналина окислительное дезаминирование монооксидазами (МАО) дофамина, норадреналина, серотонина, ГАМК. Схема процесса, кофактор МАО.

Обмен фенилаланина и тирозина в печени и других тканях и возможные его 4.

нарушения.

катаболизм фенилаланина и тирозина в печени превращение тирозина в меланоцитах превращение тирозина в щитовидной железе превращения тирозина в надпочечниках и нервной ткани Обмен отдельных аминокислот и синтез биологически активных веществ.

5.

–  –  –

ПРАКТИЧЕСКАЯ Р А Б О ТА

Опыт № 1: Количественное определение мочевины в сыворотке крови.

Принцип метода. Диацетилмонооксим в кислой среде и в присутствии тиосемикарбазида и ионов трехвалентного железа образует с мочевиной красный комплекс.

Техника выполнения.

–  –  –

ЗАНЯТИЕ № 3

ТЕМА: БИОСИНТЕЗ И РАСПАД ПУРИНОВЫХ И ПИРИМИДИНОВЫХ ОСНОВАНИЙ. СТРУКТУРА

И ФУНКЦИИ НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ.

Цель: Составить представление о структуре нуклеиновых кислот и рассмотреть метаболизм и регуляцию пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов.

ВОПР О С Ы Д Л Я Р А С С М О Т Р Е Н И Я Н А З А Н Я Т И И :

1. Структура, номенклатура и биологическая роль пуриновых и пиримидиновых рибои дезоксирибонуклеотидов.

2. Биосинтез пуриновых нуклеотидов DE NOVO. Источники C и N в пуриновом кольце. Синтез АМФ и ГМФ из ИМФ. Образование ГТФ и АТФ. «Запасные» пути синтеза пуриновых нуклеотидов. Регуляция.

3. Катаболизм пуриновых нуклеотидов до мочевой кислоты. Нарушение обмена пуриновых нуклеотидов. Гиперурикемия, подагра и синдром Леша-Нихена.

Лечение гиперурикемии.

4. Биосинтез пиримидиновых нуклеотидов DE NOVO. Образование УМФ, УДФ, УТФ и цитидиловых нуклеотидов. «Запасные» пути синтеза пиримидиновых нуклеотидов. Регуляция.

5. Биосинтез дезоксирибонуклеотидов. Рибонуклеотидредуктазный комплекс.

Биосинтез тимидиловых нуклеотидов. «Запасные» пути синтеза дезоксирибонуклеотидов. Регуляция. Нарушение в работе РНР.

6. Катаболизм пиримидиновых нуклеотидов. Нарушения обмена пиримидиновых нуклеотидов. Оротацидурия.

7. Ферменты синтеза рибо- и дезоксирибонуклеотидов как мишени для действия противовирусных и противоопухолевых препаратов.

ПРАКТИЧЕСКАЯ Р А Б О ТА

–  –  –

ЗАНЯТИЕ № 4

ТЕМА: ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНОЕ ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ «ПЕРЕВАРИВАНИЕ БЕЛКОВ.

ОБМЕН АМИНОКИСЛОТ И НУКЛЕОТИДОВ»

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:

1. Роль белков в питании, нормы, азотистый баланс, коэффициент изнашивания, физиологический белковый минимум. Белковая недостаточность.

2. Переваривание белков в желудке, характеристика пептидаз желудка, образование и роль соляной кислоты.

3. Характеристика пептидаз поджелудочной железы и тонкого кишечника (специфичность действия, рН действия, результат действия). Защита клеток от действия пептидаз.

4. Пул аминокислот в клетке, общая схема поступления и расходования аминокислот.

5. Биосинтез заменимых аминокислот.

6. Кетогенные и гликогенные аминокислоты (примеры). Анаплеротические реакции (примеры).

7. Общая схема путей распада аминокислот.

8. Прямое дезаминирование аминокислот (окислительное). Схема реакции, фермент, кофактор, продукт.

9. Окислительное дезаминирование глутамата: уравнение реакции, фермент кофактор, место протекания, регуляция процесса, биороль.

10. Трансаминирование аминокислот: схема процесса, ферменты, кофермент биороль.

Биороль ферментов АлАТ и АсАТ, клиническое значение их определения в сыворотке крови.

11. Непрямое дезаминирование аминокислот: схема процесса, ферменты, кофакторы, биороль.

12. Декарбоксилирование аминокислот. Общий вид реакции, фермент, кофактор, биороль процесса.

13. Синтез и биороль гистамина.

14. Синтез и биороль серотонина.

15. Синтез и биороль ГАМК.

16. Синтез и биороль адреналина.

17. Обезвреживание биогенных аминов: метилирование катехоламинов, окислительное дезаминирование, роль МАО.

18. Токсичность аммиака, его образование и пути его обезвреживания (перечислить).

19. Синтез мочевины ( реакции орнитинового цикла мочевинообразования, ферменты, место протекания, энергетика процесса, регуляция, биороль).

20. Метаболизм фенилаланина и тирозина. Распад их в печени в норме.

21. Биологическая роль нуклеотидов.

22. Биосинтез пуриновых нуклеотидов ( схема происхождения атомов в ядре пурина).

Оглавление

23. Регуляция синтеза пуриновых нуклеотидов.

24. Запасные пути синтеза пуриновых нуклеотидов.

25. Катаболизм пуриновых нуклеотидов.

26. Гиперурикемия и подагра. Синдром Леша-Нихена.

27. Биосинтез пиримидиновых нуклеотидов.

28. Регуляция синтеза пиримидиновых нуклеотидов.

29. Запасные пути синтеза пиримидиновых нуклеотидов.

30. Образование дезоксирибонуклеотидов.

31. Ферменты синтеза нуклеотидов как мишени действия противовирусных и противоопухолевых препаратов.

–  –  –

ЗАНЯТИЕ № 5

ТЕМА: БИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕМБРАНЫ.

Цель: Рассмотреть строение, общие свойства и биороль мембран;

механизмы переноса веществ через мембраны; роль мембран в восприятии и передаче вн утрь клетки сигналов из внешней среды

ВОПР О С Ы Д Л Я Р А С С М О Т Р Е Н И Я Н А ЗАНЯТИИ:

Основные мембраны клетки и их функции.

1.

Структура компонентов плазматических мембран 2.

Амфифильные молекулы. Их поведение в водной фазе. Образование липидного бислоя.

Химический состав липидов мембран. Глицерофосфолипиды, холестерол, сфинголипиды.

Белки мембран. Белок/липидное отношение. Белки интегральные, 3.

периферические.

Связь периферических белков с мембраной. Заякоривание.Связывание с интегральными белками. Связывание с гидрофильными липидными головками.

Расположения интегральных белков в мембранах.

Функции мембранных белков.

Архитектоника и общие свойства мембран. Мозаичная модель. Способность к 4.

самосборке. Подвижность. Асимметрия липидов и белков в составе мембраны.

Избирательная проницаемость.

Механизмы переноса веществ через мембраны 5.

Унипорт, симпорт, антипорт Пассивный транспорт, простая диффузия.

Облегченная диффузия, модель «пинг-понг»

Хемо- и потенциалзависимые ионные каналы Первично и вторично активный транспорт.

Na, К - АТФаза, Са – АТФаза Симпорт натрия и глюкозы. Антипорт натрия-кальция Белки клеточной адгезии. Строение и функции интегрина.

6.

–  –  –

ЗАНЯТИЕ № 7 ТЕМА: ГОРМОНЫ.

Цель: Составить представление о хим ическом строении гормонов, о роли гормонов как фа кторов регуляции метаболизма, возможных механизмах их действия на биохимические пр оцессы, а также о методах обнаружения го рмонов.

Гормоны – биологически активные органические вещества, имеющие различную химическую природу и синтезирующиеся в железах внутренней секреции. Основная биологическая роль гормонов – регуляция метаболизма. В клинико-биохимических лабораториях используют методы качественного и количественного определения гормонов.

ВОПР О С Ы Д Л Я Р А С С М О Т Р Е Н И Я Н А З А Н Я Т И И :

Регуляция энергетического метаболизма. Инсулин, этапы синтеза инсулина, 1.

особенности строения.

Глюкагон, особенности строения гормона. Влияние глюкагона на метаболизм 2.

углеводов и жиров в печени и жировой ткани.

Синтез и секреция кортизола. Изменения метаболизма при гипо- и 3.

гиперкортицизме. Синдром Иценко–Кушинга.

Адреналин, строение, этапы синтеза. Влияние адреналин на метаболизм 4.

поджелудочной железы, печени, жировой ткани, мышц.

Регуляция метаболизма белков, жиров и углеводов в абсорбтивный период.

5.

Регуляция метаболизма белков, жиров и углеводов в постабсорбтивный период и 6.

при голодании.

Изменение гормонального статуса и метаболизма при сахарном диабете.

7.

Синтез и секреция гормонов, производных аминокислот. Гормоны щитовидной 8.

железы. Изменения метаболизма при гипо- и гипертиреозе. Причины и проявления эндемического зоба.

Регуляция водно-солевого обмена. Строение и функции альдостерона и 9.

вазопрессина.

Система ренин–ангиотензин–альдостерон. Ангиотензин-конвертирующий 10.

фермент. Биохимические механизмы возникновения гипертонии, отеков, дегидратации.

–  –  –

ЗАНЯТИЕ № 8

ТЕМА: МИНЕРАЛЬНЫЙ ОБМЕН.

Цель: Составить представление о значении макро и микроэлементов для метаболизма человека, о роли гормонов как фа кторов регуляции метаболизма, а также о методах обнар ужения гормонов.

ВОПР О С Ы Д Л Я Р А С С М О Т Р Е Н И Я Н А З А Н Я Т И И :

Основные макроэлементы (Na, K, Ca, Mg, Cl, P). Биороль. Регуляция обмена.

1.

Микроэлементы (Se, Zn, F, I, Cu, Fe). Биороль.

2.

Паратгормон. Строение, биосинтез и механизм действия. Регуляция обмена 3.

кальция и фосфатов паратгормоном.

Кальцитриол. Строение, биосинтез и механизм действия. Регуляция обмена 4.

кальция и фосфатов.

Кальцитонин. Строение, биосинтез и механизм действия. Регуляция обмена 5.

кальция и фосфатов.

Изменения метаболизма при гипо- и гиперпаратиреозе.

6.

Недостаточность кальцитриола. Рахит, механизм развития рахита.

7.

ПРАКТИЧЕСКАЯ Р А Б О ТА

Опыт № 1. Качественные реакции на адреналин в лекарственных формах.

(1) Реакция с хлорным железом. Реакция характерна для пирокатехинового кольца, входящего в молекулу адреналина. К 1-2 каплям адреналина добавить1 каплю 1% раствора хлорного железа. Появляется зеленое окрашивание, переходящее в вишневокрасное при подщелачивании.

(2) Диазореакция. При взаимодействии диазореактива с адреналином жидкость окрашивается в красный цвет вследствие образования сложного соединения типа азокрасителя. К 6 каплям диазореактива прибавляют 5 капель раствора адреналина и 3 капли 10% раствора гидроксида натрия, появляется красное окрашивание.

(3) Флюоресценция продуктов окисления адреналина. Адреналин, окисляясь кислородом воздуха, при добавлении щелочи дает флюоресцирующие продукты. К 10 каплям воды добавляют 6 капель 10% раствора гидроксида натрия и 6 капель раствора адреналина. Наблюдают зеленую флюоресценцию продуктов окисления адреналина в ультрафиолетовом свете.

Опыт № 2. Качественные реакции на инсулин в лекарственных формах.

Принцип метода. По химической природе инсулин является низкомолекулярным белком, в связи с чем он дает реакции, характерные для белков и аминокислот, входящих в его состав.

–  –  –

ЗАНЯТИЕ № 9

ТЕМА: ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНОЕ ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ «БИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕМБРАНЫ.

ГОРМОНАЛЬНАЯ РЕГУЛЯЦИЯ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ И ФУНКЦИЙ

ОРГАНИЗМА»

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:

1. Архитектоника и общие свойства мембран. Мозаичная модель. Способность к самосборке. Подвижность. Асимметрия липидов и белков в составе мембраны.

Избирательная проницаемость. Амфифильные молекулы. Их поведение в водной фазе. Образование липидного бислоя.

2. Химический состав липидов мембран. Глицерофосфолипиды, холестерол, сфинголипиды. Амфифильность липидов.

3. Белки мембран. Белок/липидное отношение. Белки интегральные, периферические. Расположение интегральных белков в мембранах. Связь периферических белков с мембраной.

4. Строение и функции мембранных белков.

5. Механизмы переноса веществ через мембраны Пассивный транспорт: простая диффузия, облегченная диффузия. Хемо- и потенциалзависимые ионные каналы

6. Первично и вторично активный транспорт. Na, К - АТФаза, Са – АТФаза Симпорт натрия и глюкозы. Антипорт натрия-кальция

7. Основные системы межклеточной коммуникации: эндокринная, паракринная, аутокринная.

8. Роль гормонов в системе регуляции метаболизма. Нервная и гуморальная регуляция как единая система регуляции обмена веществ. Гормоны – первичные посредники в передаче информации. Регуляция синтеза и секреции гормонов по принципу обратной связи.

9. Классификация гормонов по химическому строению и биологическим функциям.

10. Клетки-мишени и клеточные рецепторы гормонов. Особенности строения рецепторов цитоплазматической мембраны, связанных с G-белками, с собственной тирозинкиназной активность (рецептор инсулина), с гуанилатциклазной активностью.

11. Аденилатциклазная система, последовательность событий, особенности строения протеинкиназы А.

12. Инозитолфосфатная система. Последовательность событий, приводящих к активации фосфолипазы С.

13. Механизм действия стероидных гормонов.

14. Инсулин, этапы синтеза инсулина, регуляция синтеза. Влияние на метаболизм основных энергоносителей в мышцах, печени и жировой ткани.

15. Глюкагон, особенности строения гормона. Влияние глюкагона на метаболизм углеводов и жиров в печени и жировой ткани.

Оглавление

16. Синтез и биологическая роль кортизола. Изменения метаболизма при гипо- и гиперкортицизме. Синдром Иценко–Кушинга.

17. Адреналин, строение, синтез. Влияние адреналин на метаболизм поджелудочной железы, печени, жировой ткани, мышц.

18. Регуляция метаболизма белков, жиров и углеводов в абсорбтивный период.

19. Регуляция метаболизма белков, жиров и углеводов в постабсорбтивный период и при голодании.

20. Изменение гормонального статуса и метаболизма при сахарном диабете.

21. Синтез и секреция гормонов, производных аминокислот. Гормоны щитовидной железы. Изменения метаболизма при гипо- и гипертиреозе. Причины и проявления эндемического зоба.

22. Регуляция водно-солевого обмена. Строение и функции альдостерона и вазопрессина.

23. Система ренин–ангиотензин–альдостерон. Ангиотензин-конвертирующий фермент. Биохимические механизмы возникновения гипертонии, отеков, дегидратации.

24. Основные макроэлементы. Биороль Na, K, Cl, Ca, Mg, P. Роль гормонов в регуляции их обмена.

25. Микроэлементы (Se, Zn, F, I, Cu, Fe). Биороль.

26. Паратгормон. Строение, биосинтез и механизм действия. Регуляция обмена кальция и фосфатов паратгормоном.

27. Кальцитриол. Строение, биосинтез и механизм действия. Регуляция обмена кальция и фосфатов.

28. Кальцитонин. Строение, биосинтез и механизм действия. Регуляция обмена кальция и фосфатов.

29. Гипо- и гиперкальцемия. Изменения метаболизма при гипо- и гиперпаратиреозе.

Рахит, механизм развития рахита.

–  –  –

ЗАНЯТИЕ № 10

ТЕМА: БИОХИМИЯ МЕЖКЛЕТОЧНОГО МАТРИКСА И СОЕДИНИТЕЛЬНОЙ ТКАНИ.

Цель: Изучить современные представления о химическом составе и обмене основных компонентов межклеточного матрикса и со единительной ткани.

Соединительная ткань составляет 5% от массы тела. Рыхлая соединительная ткань, подкожная жировая клетчатка, компактная кость и зубы, сухожилия, кожа - все это соединительная ткань. Основу соединительной ткани составляет межклеточное вещество и волокнистые фибриллярные структуры.

Белки соединительной ткани разнообразны по природе и функциям. Коллаген, эластин, кератины - это нерастворимые белки, обеспечивающие опорную функцию соединительной, хрящевой, костной ткани. Межклеточный матрикс включает также глико-протеины и протеогликаны - гидрофильные белки, обеспечивающие регуляцию, адгезию и водно-солевой обмен. Это высокомолекулярные углеводно-белковые комплексы, углеводная часть которых представлена гликозаминогликанами (гиалуроновая кислота, хондроитинсульфаты).

Знания химического состава и обмена соединительной ткани необходимы врачамстоматологам, так как соединительная и костная ткань, являющаяся продуктом ее развития, составляет основу челюстно-лицевого аппарата.

Характерным компонентом структуры соединительной ткани являются коллагеновые волокна. Коллаген имеет специфический аминокислотный состав, определяющий его структуру. Преобладающей аминокислотой является глицин (33%). Значительное количество приходится на пролин и оксипролин - 20%. Достаточно много и лизина Две аминокислоты - оксипролин и оксилизин встречаются только в составе коллагена.

ВОПР О С Ы ДЛЯ РАССМОТРЕ НИЯ НА ЗАНЯТИИ :

1. Соединительная ткань и межклеточный матрикс, их химический состав, строение, роль в жизнедеятельности организма.

2. Особенности аминокислотного состава коллагена. Этапы синтеза и созревания коллагена.

3. Роль аскорбиновой кислоты в гидроксилированни пролина и лизина. Проявление недостаточности витамина С.

4. Полиморфизм коллагена. Особенности структуры и функции разных типов коллагенов: фибриллообразующие, ассоциированные с фибриллами, «заякоренные», микрофибриллярные типы коллагена.

5. Катаболизм коллагена, регуляция обмена коллагена, коллагенозы.

6. Особенности строения и функции эластина.

7. Строение и классы гликозаминогликанов (гиалуроновой кислоты, хондроитинсульфатов, гепарина). Синтез и разрушение гликозаминогликанов.

Оглавление

8. Протеогликаны – основа для построения межклеточного матрикса. Строение и виды протеогликанов.

9. Адгезивные белки межклеточного матрикса: фибронектин, ламинин нидоген, их строение и функции. Их роль в межклеточных взаимодействиях и развитии опухолей. Антиадгезивные белки.

10. Гидролиз протеогликанов пупочного канатика и анализ продуктов гидролиза.

ПРАКТИЧЕСКАЯ Р А Б О ТА

Опыт № 1: Гидролиз протеогликанов пупочного канатнка и анализ продуктов гидролиза.

Кусочек пупочного канатика (источник протеогликанов) кипятят 30 мин в широкой пробирке с обратным холодильником в 15 мл 10% раствора NaОН. В гидролизате обнаруживают составные компоненты протеогликанов: белок, углеводный компонент, серную кислоту.

(1) белок обнаруживают биуретовой реакцией.

(2) углеводы (аминосахара) обнаруживают реакцией Молиша: к 5 каплям гидролизата добавляют 2 капли раствора -нафтола и осторожно по стенке пробирки наслаивают 10–15 капель концентрированной серной кислоты. Серная кислота опускается на дно пробирки, образуя нижний слой жидкости, исследуемый раствор остается в верхнем слое. На границе слоев возникает фиолетовое кольцо. В основе реакции лежит способность углеводов образовывать с концентрированной серной кислотой фурфурол (оксиметилфурфурол), дающий с -нафтолом фиолетовое окрашивание.

(3) серную кислоту обнаруживают по выделению осадка сернокислого кальция после добавления к 1 мл гидролизата 2 капель раствора хлористого кальция.

В протоколе изобразить схему гидролиза протеогликанов.

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА

Заполните таблицу «Строение основных гликозаминогликанов»

Дисахарид Структурная формула Гликозаминогликан дисахаридного фрагмента Гексуроновая кислота Гексозамин Гепарансульфат Гилуроновая кислота Дерматансульфат Кератансульфат Хондроитинсульфат

–  –  –

ЗАНЯТИЕ № 11

ТЕМА: БИОХИМИЯ КОСТИ.

Цель: Изучить минеральный и органический состав костной ткани.

Составить современные представления об особенностях минерализации и ремоделирования костной ткани.

Костная ткань — это прочная ткань, составляющая основу скелета животного организма. Врачам-стоматологам необходимы знания состава, строения и особенностей метаболизма костной ткани в связи с тем, что зубы являются разновидностью костной ткани.

ВОПР О С Ы Д Л Я Р А С С М О Т Р Е Н И Я Н А З А Н Я Т И И :

Минерализованная соединительная ткань. Основные клетки костной ткани.

1.

Минеральный состав и строение апатитов в твердых тканях. Изоморфные 2.

замещения.

Органические соединения кости, особенности строения и функции:

3.

коллагеновых белков остеонектина, остеокальцина и Gla-протеина матрикса, сиалопротеинов кости и остеопонтина, тромбоспондина, Внеклеточные ферменты костной ткани – щелочная фосфатаза, кислая фосфатаза, 4.

пирофосфатаза.

Протеогликаны и органические небелковые соединения костного матрикса.

5.

Ремоделирование костной ткани. Основные стадии костного ремоделирования.

6.

Костеобразование. Этапы процесса минерализации костной ткани. Образование 7.

центров кристаллизации.

Регуляция ремоделирования, роста и развития костной ткани. Роль гормонов и 8.

витаминов.

–  –  –

ЗАНЯТИЕ № 12

ТЕМА: БИОХИМИЯ ТКАНИ ЗУБА.

Цель: Изучить минеральный и органический состав тканей зуба.

Составить современные представления об особенностях формирования и минерализации эмали и дентина.

Минерализованные ткани зуба. Химический состав различных тканей зуба, 1.

соотношение минеральных и органических веществ.

Кристаллы гкдроксиапатита и фторапатита. формирующие ткани зуба.

2.

Химический состав, обмен ионов в гидроксиапатитах. Микроэлементы: фтор, стронций и др. Их биологическое значение для тканей зуба.

Формирование органической основы эмали зуба, ее роль в минерализации.

3.

Молекулярно-функциональная модель структуры эмали.

Формирование и развитие эмали. Роль питания. Пути поступления веществ в 4.

эмаль зуба.

Особенности химического состава цемента и дентина зуба. Неколлагеновые 5.

белки дентина: особенности углеводного состава, их роль в функционировании зуба.

Химический состав пульпы и ее роль в обмене зуба.

6.

Качественное определение неорганических соединений костной ткани.

7.

ПРАКТИЧЕСКАЯ Р А Б О ТА

Опыт № 1: Качественное определение неорганических соединений костной ткани.

В колбу помещают примерно 5 г костной ткани приливают 25 мл 0,5% раствора серной кислоты и оставляют на сутки. Через сутки полученный минерализат костной ткани необходимо отфильтровать.

Опыт № 2: Открытие ионов кальция.

Отфильтровывают 3-4 мл вытяжки в пробирку и добавляют 10-15 капель насыщенного раствора щавелевокислого аммония. При отсутствии осадка количество оксалата аммония увеличить.

CaHPO4 + (NH4)2C2O4 CaC2O4 + (NH4)2HPO4 Опыт № 3: Открытие ионов магния.

Щавелевокислый кальций, полученный в предыдущем опыте отделяют фильтрованием. К фильтрату добавляют по каплям 7-10 капель концентрированного раствора аммиака. Выпадает осадок фосфата магний-аммония. При необходимости количество аммиака увеличить.

MgHPO4 + NH4OH MgNH4PO4 + H2O Оглавление Опыт № 4: Открытие фосфорной кислоты.

К нескольким миллилитрам профильтрованной вытяжки из костной ткани (2-3 мл) прибавляют 5-6 капель, при необходимости больше, молибденового реактива и нагревают до кипения. Медленно образуется желтый осадок фосфорномолибденовокислого аммония.

12(NH4)2MoO4 + H3PO4 + 21 HNO3 (NH4)3PO412MoO3 + 21NH4NO3 + 12 H2O

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА

Заполните таблицу «Химический состав тканей зуба (в % отношении)».

Составные компоненты Пульпа Эмаль Дентин Цемент Зубной камень

–  –  –

ЗАНЯТИЕ № 13

ТЕМА: БИОХИМИЯ РОТОВОЙ ЖИДКОСТИ.

Цель: Изучить химический состав слюны и ротовой жидкости.

Составить представление о роли слюны и ротовой жидкости в поддержании гомеостаза полости рта и о влиянии химического состава слюны на различные ткани зуба в норме.

Слюна - сложная биологическая жидкость, оказывающая огромное влияние на состояние различных тканей зуба, в особенности эмали, и участвующая в поддержании гомеостаза полости рта. Без знаний биологической характеристики слюны и зуба врач-стоматолог не может грамотно оценить причины ряда заболеваний слизистой оболочки полости рта, зубов, пародонта и челюстно-лицевой области.

В полости рта находится не чистый секрет слюнных желез, а так называемая смешанная слюна, или ротовая жидкость. Она представляет собой суммарный секрет всех слюнных желез, включает также детрит полости рта, микрофлору, содержимое десневых карманов, десневую жидкость, лейкоциты, остатки пищевых продуктов.

Вопросы для рассмотрения на занятии:

Основные функции слюны. Физико-химические свойства слюны. Суточное 1.

количество выделяемой слюны. Виды слюнных желез и их участие в секреции слюны.

Механизм формирования слюны. Метаболизм ацинарных клеток 2.

Регуляция секреции слюны. Механизм секреторной активности ацинарных клеток 3.

Неорганические компоненты ротовой жидкости:

4.

– ионы калия и натрия

– бикарбонаты

– тиоционаты

– кальций и фосфаты

– строение мицеллы фосфата кальция,

– роль минеральных элементов (макро и микроэлементов) слюны в минерализации эмали зуба,

5. Белки и ферменты ротовой жидкости:

– Муцины слюны. Особенности строения и биосинтез

– Специфические слюнные белки – белки,богатые пролином, статхерины, гистатины, цистатины, катионные и анионные гликопротеины. Особенности строения и биологическая роль.

– Ферменты слюны

– Антигенспецифические вещества слюны

6. Низкомолекулярные органические компоненты слюны. Биологически активные вещества слюны

–  –  –

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА

Заполнить таблицу «Специфические слюнные белки».

Специфические слюнные белки Особенности строения Биологическая роль белки,богатые пролином, статхерины, гистатины, цистатины, катионные гликопротеины анионные гликопротеины

–  –  –

ЗАНЯТИЕ № 14

ТЕМА: СЛЮНА КАК ПРЕДМЕТ ЛАБОЛАТОРНОЙ ДИАГНОСТИКИ.

Цель: Составить представление о роли слюны и ротовой жидкости в поддержании гомеостаза полости рта и о влиянии химического состава слюны на различные ткани зуба в норме и при патологии. Зубной налет и его роль в развитии пародонтоза.

Слюна содержит белки: муцин, амилазу, лизоцим, альбумины и глобулины.

Муцин - это гликопротеид, мукопротеид (от «мукос»-слизь), предохраняет полость рта от повреждения, способствует формированию пищевого комка. Углеводная часть муцина содержит гиалуроновую кислоту, хондраитинсульфаты, нейраминовую кислоту.

В норме рН слюны колеблется в пределах 6,8-7,4. При преобладании в пище рафинированных углеводов и недостаточной санации полости рта под влиянием ферментов микрофлоры происходит сдвиг рН слюны в кислую сторону (до рН 5,0), что является одной из причин развития кариеса зубов.

Забор секрета непосредственно конкретной слюнной железы сопряжен с существенными техническими трудностями и имеет ограниченное клиническое значение (исследование патологии самих слюнных желез). Объектом биохимических исследований, как правило, является смешанная слюна или ротовая жидкость.

Последняя может быть получена после стимуляции (жевание воска, тефлона или кусочка другого эластичного инертного материала). Не стимулированная ротовая жидкость может быть получена путем элементарного сплевывания в пробирку, как правило, натощак, либо через 1-2 часа после приема пищи. Таким образом, ротовая жидкость наряду с кровью (сывороткой) и мочой может служить материалом для клинического и биохимического исследования. Преимущества ротовой жидкости (смешанной слюны) как объекта анализа состоят в доступности, возможности получения больших объемов, неинвазивности - не требует условий стерильности как в случае забора крови.

Вопросы для рассмотрения на занятии:

1. Десневая жидкость. Клетки, белки, ферменты, низкомолекулярные органические вещества. Биологическая роль.

2. Зубной налет, его образование и состав.

3. Зубной налет и кариес зубов.

4. Зубные камни, формирование и роль в развитии пародонтоза.

5. Лабораторная диагностика слюны.

6. Выделение муцина из слюны и обнаружение в нем углеводного компонента.

7. Определение низкомолекулярных органических компонентов ротовой жидкости.

–  –  –

ПРАКТИЧЕСКАЯ Р А Б О ТА

Опыт № 1: Выделение муцина слюны и обнаружение в нем углеводного компонента.

Принцип метода. После осаждения муцина концентрированной уксусной кислотой обнаруживают углеводный компонент с помощью реакции Молиша.

Техника выполнения. В пробирку собирают около 2 мл слюны и по каплям (15-20 капель) приливают концентрированную уксусную кислоту. Выпадает осадок муцина, трудно растворимый в избытке уксусной кислоты. Жидкость из пробирки осторожно сливают. Со сгустком муцина проводят реакцию Молиша, доказывающую присутствие углевода в сложном белке муцина.

Техника выполнения. К осадку муцина добавляют 5-10 капель -нафтола и по стенке осторожно подслаивают 1-2 мл концентрированной серной кислоты. На границе слоев возникает фиолетовое кольцо. В основе реакции лежит способность углеводов образовывать с концентрированной серной кислотой оксиметилфурфурол, дающий с

-нафтолом фиолетовое окрашивание.

–  –  –

ЗАНЯТИЕ № 15

ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНОЕ ЗАНЯТИЕ: БИОХИМИЯ БИОХИМИЯ

ПОЛОСТИ РТА.

СОЕДИНИТЕЛЬНОЙ ТКАНИ И МЕЖКЛЕТОЧНОГО МАТРИКСА. БИОХИМИЯ КОСТНОЙ

ТКАНИ ЗУБА. БИОХИМИЯ СЛЮНЫ И РОТОВОЙ ЖИДКОСТИ. ЗУБНОЙ НАЛЕТ,

ЗУБНЫЕ КАМНИ.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ :

Соединительная ткань. Строение. Межклеточный матрикс. Основные компоненты, 1.

их роль в формировании и функционировании межклеточного матрикса. Значение соединительной ткани и межклеточного матрикса в формировании и функционировании челюстно-лицевого аппарата.

Белки соединительной ткани: фибронектин, ламинин, нидоген. Химический состав, 2.

строение и функции этих белков.

Особенности аминокислотного состава коллагена. Этапы синтеза и созревания 3.

коллагена. Роль аскорбиновой кислоты в гидроксилировании пролина и лизина.

Проявление недостаточности витамина С.

Полиморфизм коллагена. Особенности структуры и функции разных типов 4.

коллагенон: фибриллообразующие, ассоциированные с фибриллами, «заякоренные», микрофибриллярные типы коллагена. Катаболизм коллагена, регуляция обмена коллагена, коллагенозы.

5. Особенности строения и функции эластина.

6. Строение и классы гликозаминогликанов (гиалуроновой кислоты, хондроитинсульфатов, гепарина). Химическая структура и биологическая роль.

Синтез и разрушение гликозаминогликанов.

7. Протеогликаны - основа для построения межклеточного матрикса. Строение протеогликанов. Химический состав, биологическая роль и виды

8. Минеральные компоненты костной ткани. Макро- и микроэлементы. Роль в формировании костной ткани.

9. Коллагеновые белки кости. Химический состав, структура, роль в минерализации.

10. Неколлагеновые белки кости. Химический состав, структура, роль в минерализации.

11. Низкомолекулярные органические соединения кости. Особенности состава и свойств липидов, углеводов, нуклеиновых кислот и цитрата. Биологическая роль.

12. Роль гормонов и витаминов в регуляции остеогенеза, минерализации и реминерализации костной ткани.

13. Минерализованные ткани зуба. Химический состав различных тканей зуба, соотношение минеральных и органических веществ.

14. Кристаллы гидроксиапатита и фторапатита, формирующие ткани зуба. Химический состав, обмен ионов в гидроксиапатитах. Микроэлементы: фтор, стронций и др. Их биологическое значение для тканей зуба.

Оглавление

15. Белки эмали зуба, их роль в минерализации. Молекулярно-функциональная модель структуры эмали.

16. Формирование и развитие эмали. Роль питания. Пути поступления веществ в эмаль зуба.

17. Особенности химического состава цемента и дентина зуба. Неколлагеновые белки дентина: особенности аминокислотного состава, их роль в функционировании зуба.

18. Система гомеостаза кальция. Гормоны влияющие на уровень кальция в сыворотке крови: кальцитонин, паратгормон, соматотропный гормон. Роль витамина Д и кальций-связывающих белков в гомеостазе Са и Р в организме.

19. Физико-химические свойства слюны, суточное количество слюны и место ее образования. Химический состав слюны. Сравнительная характеристика содержания отдельных компонентов в слюне и в плазме крови.

20. Минеральный состав слюны. Строение мицеллы фосфата кальция. Макро- и микроэлементы. Роль ротовой жидкости в минерализации эмали зуба.

21. Органический состав слюны. Белки слюны, их химический состав и биороль.

Ферменты слюны и их роль в обмене веществ в полости рта.

22. Защитная и очищающая функция слюны. Роль иммуноглобулинов слюны, лизоцима и муцина в защите полости рта от бактериальных инфекций. Роль слюны в переваривании пищи.

23. Буферные системы слюны, буферная емкость и ее роль в поддержании кислотнощелочного равновесия в полости рта. Значение подкисления среды в деминерализации эмали и развитии кариеса.

24. Влияние питания на состояние зубов. Роль углеводов, белков, витаминов, микроэлементов в поддержании гомеостаза полости рта.

25. Зубной налет. Химический состав. Механизм образования. Роль в развитии кариеса и пародонтоза.

26. Зубные камни. Химический состав. Механизм образования. Роль в развитии кариеса и пародонтоза.

–  –  –

ЗАНЯТИЕ № 16

ТЕМА: ОБМЕН ГЕМА И ЖЕЛЕЗА. НАРУШЕНИЯ ИХ КОЛИЧЕСТВЕННОЕ

ОБМЕНА.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ БИЛИРУБИНА – ОБЩЕГО И «ПРЯМОГО» - В КРОВИ.

КАЧЕСТВЕННЫЕ РЕАКЦИИ НА ГЕМ.

Цель: Научиться интерпретировать клинические результаты содержания в крови «прямого» и общего билирубина на основе теоретических знаний метаболизма гема. Оценить клиническое значение проведения каче ственных р еакций на гем.

ВОПР О С Ы Д Л Я Р А С С М О Т Р Е Н И Я Н А З А Н Я Т И И :

1. Общая схема синтеза гема, место протекания процесса.

2. Регуляция синтеза гема:

Аллостерическая регуляция АЛК-синтазы и АЛК-дегидратазы (концентрацией гема, концентрацией пиридоксальфосфата и его лекарственными аналогами, солями Pb2+) Регуляция на уровне трансляции ферментов АЛК-синтазы и АЛК-дегидратазы железа, стероидами, барбитуратами, эстрогенами, (концентрацией сульфаниламидами) Нарушения синтеза гема. Порфирии: причины, симптомы, лечение

3. Катаболизм гемоглобина. Схема распада гема. «Прямой» и «непрямой» билирубин.

4. Желтухи: причины, симптомы.

Гемолитическая Обтурационная Паренхиматическая Желтуха новорожденных Наследственная желтуха

5. Обмен железа: биороль железа в организме, источники железа, условия всасывания;

транспорт в крови, депонирование; роль церулоплазмина; ферритин, трансферрин.

Регуляция скорости синтеза апоферритина и рецепторов трансферрина.

6. Нарушения метаболизма железа. Железодефицитная анемия, гемохроматоз.

7. Количественное определение содержания «общего» и «прямого» билирубина в сыворотке крови (норма, принцип метода, расчет).

8. Методы обнаружения гема гемоглобина: физический (спектральный анализ гемоглобина и его производных); физико-химический (получение кристаллов солянокислого гемина).

–  –  –

ПРАКТИЧЕСКАЯ Р А Б О ТА

Опыт № 1: Определение содержания общего билирубина в сыворотке крови.

Принцип метода. Билирубин вступает в реакцию с диазотированной сульфаниловой кислотой с образованием раствора азокрасителя зеленого цвета, который фотометрируют в присутствии акцелератора.

–  –  –

Опыт № 2: Определение содержания «прямого» билирубина в сыворотке крови.

Принцип метода. Билирубин вступает в реакцию с диазотированной сульфаниловой кислотой с образованием раствора красителя розового -фиолетового цвета, который фотометрируют в отсутствии акцелератора.

Техника выполнения.

–  –  –

Опыт № 3. Спектральный анализ гемоглобина крови и его производных.

Гемоглобин (Нb) состоит из белка глобина и простетической группы гема, содержащего двухвалентное железо. Гемоглобин соединяясь с кислородом воздуха, образует оксигемоглобин – НbО2. При действии на кровь сильных окислителей, двухвалентное железо гемоглобина окисляется в трехвалентное, гемоглобин превращается в метгемоглобин (МНb) и теряет способность присоединять кислород.

Гемоглобин и его производные обладают способностью поглощать волны света различной длины и давать характерные спектры поглощения. Исследование спектров поглощения гемоглобина и его производных имеет большое значение в диагностике ряда отравлений (в судебно-медицинской практике и при определении степени профессиональной вредности производства). Если перед источником света поместить пробирку с водным раствором гемоглобина или его производных, то эти вещества

–  –  –

Спектр поглощения оксигемоглобина Раствор оксигемоглобина дат две тонкие полосы поглощения в жлто-зелном участке спектра.

Спектр поглощения гемоглобина Двухвалентное железо реактива Стокса легко окисляется, отнимая от оксигемоглобина кислород и превращая его в дезоксигемоглобин. В спектре появляется одна широкая полоса в желто-зеленой части.

Спектр поглощения метгемоглобина Жидкость приобретает бурый цвет. В спектре видны три полосы поглощения: две тонкие в желто-зеленой части спектра и третья, наиболее характерная, в красной части спектра. Две полосы в сине-фиолетовой части спектра наш глаз не улавливает.

Зарисовать спектры поглощения гемоглобина и его производных в протокол.

Опыт № 4. Получение кристаллов солянокислого гемина (кристаллов Тейхмана).

Принцип метода. Реакция сводится к образованию кристаллов солянокислого гемина при действии на кровь уксусной кислоты и хлорида натрия. Гемин отличается от гема наличием трехвалентного железа, соединенного с атомом хлора.

Техника выполнения. На предметное стекло капнуть каплю крови и сделать мазок.

Осторожно подсушить его. На мазок нанести 2–3 капли раствора NаСl в уксусной кислоте, покрыть покровным стеклом. Нагреть мазок над пламенем горелки до закипания жидкости под покровным стеклом. Охладить. Посмотреть под микроскопом под средним увеличением. Кристаллы солянокислого гемина видны в виде бурых палочек. Зарисуйте их.

–  –  –

РЕФЕРАТЫ.

Наследственные нарушения синтеза гема. Порфирии.

Нарушения обезвреживания и выведения билирубина. Желтухи.

Нарушение обмена железа: железодефицитная анемия, гемохроматоз.

–  –  –

ЗАНЯТИЕ № 17

ТЕМА: ТОКСИЧЕСКИЕ ВЕЩЕСТВА И МЕХАНИЗМ ИХ ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ.

Цель: Составить представление о механизмах обезвреживания токсических веществ в организме, образовании и роли токсических форм кислорода. Научиться клинически оценивать значения активности каталазы сыворотки крови.

ВОПР О С Ы Д Л Я Р А С С М О Т Р Е Н И Я Н А З А Н Я Т И И

1. Токсические формы кислорода: синглетный кислород, пероксид водорода, гидроксильный радикал, пероксинитрит. Место и причины образования активных форм кислорода (АФК), причины токсичности. Физиологическая роль АФК.

2. Роль токсичных форм кислорода в ПОЛ, окислении белков и нуклеиновых кислот (примеры).

3. Обезвреживание токсичных форм кислорода. Ферментная антиоксидантная система (каталаза, супероксиддисмутаза, глутатионпероксидаза). Схемы процессов, биороль, место протекания.

4. Неферментная антиоксидантная система (витамины А, Е, С), биороль.

5. Обезвреживание ксенобиотиков в организме. Микросомальная система окисления, роль цитохрома Р450 (схема процесса, место протекания).

6. Фаза конъюгации в системе обезвреживания токсических веществ. Виды конъюгации (примеры реакций с ФАФС, УДФГК).

7. Связывание, транспорт и выведение ксенобиотиков. Роль альбумина, металлотионеина и P-гликопротеина.

8. Гниение белков в кишечнике, обезвреживание продуктов гниения.

9. Активация канцерогенов защитными ферментными системами организма.

Канцерогенность нитритов и полиароматических соединений.

10. Обезвреживание этилового спирта в печени. Биологическое значение NADзависимой алкогольдегидрогеназы, микросомальной P450 -зависимой этанолокисляющей системы, каталазы. Метаболизм и токсичность ацетальдегида.

11. Количественное определение каталазы крови.

12. Обнаружение действия пероксидазы и 17-кетостероидов в моче.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА

Опыт № 1: Количественное определение каталазы крови.

Принцип метода: молибдат аммония с Н2О2 образует комплекс желтого цвета, интенсивность которого оценивается на фотоэлектроколориметре.

Техника выполнения.

Реактивы Контрольная проба Опытная проба

1. сыворотка (кровь) 0,2 мл Н2О2 (0,033%) разведение 1: 1000 3,0 мл 3,0 мл инкубация 10 минут при 37 С0

–  –  –

Опыт № 3: Обнаружение 17 – кетостероидов в моче.

Принцип метода: метод основан на взаимодействии продуктов окисления стероидных гормонов (17 – кетостероидов) с н – динитробензолом в щелочной среде, что приводит к образованию продуктов конденсации розово – фиолетового цвета.

Техника выполнения: К 4 – 5 каплям мочи добавить 4 – 5 капель 2% раствора н – динитробензола в спирте и 2 – 3 капли концентрированного раствора КОН. Появляется розово – фиолетовое окрашивание.

–  –  –

ЗАНЯТИЕ № 18

ТЕМА: БИОХИМИЯ КРОВИ.

Цель: составить представление об особенностях метаболизма эритроцитов, о свойствах и клиннко -диагностическом значении определения белковых фракций крови, энзимодиагностике и провести количественное определение активности аминотансфераз, научиться выявлять ферментопатию эритроцитов, применить зн ания о регуляции активности ферментов при изучении свртывающей системы кр ови.

Кровь – жидкая подвижная ткань, обеспечивает интеграцию обмена веществ разных органов, выполняет такие функции, как: дыхательная ( транспорт кислорода и диоксида углерода ), защитная (антитела и фагоцитирующие лейкоциты), трофическая (доставка продуктов пищеварения от кишечника к разным органам, перенос глюкозы и кетоновых тел из печени в мышцы и т.д.), коммуникативная – регуляторная (перенос химических сигналов – гормонов к органам-мишеням), поддержание водно-солевого и кислотно-щелочного баланса, терморегуляция и другие. На долю эритроцитов приходится 36–48% объема крови. В эритроцитах содержатся ферменты гликолиза, пентозофосфатаого цикла, системы глутатиона и других реакций обмена, блокада которых может быть связана с дефицитом ферментов.

Наиболее распространенной наследственной ферментопатией эритроцитов является дефицит фермента пентозофосфатного цикла глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы (Гл-6-ФДГ), который приводит к снижению устойчивости эритроцитов к гемолизу. При полном отсутствии фермента гемолитическая анемия проявляется в раннем детском возрасте. Для диагностики дефицита Гл-6-ФДГ используют как количественное определение активности фермента в эритроцитах, так и качественные пробы, имеющие ориентировочное значение.

ВОПР О С Ы Д Л Я Р А С С М О Т Р Е Н И Я Н А З А Н Я Т И И :

Особенности развития, строения и метаболизма эритроцитов (повторить 1.

гликолиз и пентозофосфатный путь распада глюкозы).

Образование и обезвреживание активных форм кислорода в эритроцитах.

2.

Транспорт кислорода и диоксида углерода: влияние парциального давления 3.

кислорода; кооперативный эффект; аллостерическая регуляция сродства гемоглобина к кислороду (эффект Бора, влияние 2,3-дифосфоглицерата); пути транспорта диоксида углерода, механизм транспорта, карбоангидраза.

Гемоглобин плода и его физиологическое значение. Полиморфные формы 4.

гемоглобинов человека.

Аномальные и патологические гемоглобины. Гемоглобинопатии. Анемические 5.

гипоксии.

Белковые фракции крови: понятие «фракция»; происхождение белков, методы 6.

фракционирования; распределение белковых фракций крови в норме; основные

Оглавление

свойства белковых фракций крови; примеры индивидуальных белков каждой фракции, значение.

7. Клинико-диагностическое значение определения белковых фракций крови (при воспалительном процессе, цирротическом и нефротическом типах).

Диспротеинемии.

8. Энзимодиагностика:

секреторные и экскреторные ферменты (лейцинаминопептидаза, щелочная фосфатаза и др.);

индикаторные или органоспецифические ферменты (лактатдегидрогеназа, аспартатаминотрансфераза, аланинаминотрансфераза и др.);

ферменты, изоферменты, изоформы ферментов (на примере креатинкиназы);

механизмы изменения уровня активности ферментов в крови;

9. Энзимодиагностика при инфаркте миокарда и заболеваниях печени.

10. Клиническое значение биохимического анализа крови.

11. Свртывающая система крови как каскад протеаз. Этапы образования фибринового сгустка.

12. Внутренний и внешний пути свртывания. Витамин К в свртывании крови.

13. Противосвртывающая система крови.

14. Нарушения свертывания крови. Гемофилии.

15. Клинико-диагностическое значение, принцип и техника выполнения пробы на ферментопатию эритроцитов (определение активности Гл-6-ФДГ по Бернштейну).

16. Количественное определение активности аминотрансфераз: принцип метода, техника выполнения, расчет, значение.

ПРАКТИЧЕСКАЯ Р А Б О ТА

–  –  –

Оставляют на 15-20 минут при комнатной температуре, затем оценивают изменение окраски смеси.

Неполное обесцвечивание через 30 мин соответствует уменьшению активности ГлФДГ, а отсутствие обесцвечивания к этому времени свидетельствует о резком снижении активности фермента. Недостаточная активность фермента проявляется острой гемолитической анемией, вызванной поступлением в организм дополнительных экзогенных факторов, обладающих окислительными свойствами (прием сульфаниламидных, противомалярийных и других лекарственных препаратов).

–  –  –

Нормальные величины активности аминотрансфераз 0,06–0,14 мккатал/л, предельные величины — 0,42 мккатал/л, воспроизводимость ± 8 %. При активности фермента свыше 0,56 мккатал/л анализ следует повторить с сывороткой, разведенной физиологическим раствором, а результат умножить на разведение.

Повышенное содержание кетовеществ в сыворотке крови больных диабетом вызывает завышение активности ферментов. Гемолиз повышает активность АсАТ и АлАТ. Занижение результатов вызывают синтетические моющие средства. Увеличение активности АсАТ в сыворотке крови происходит при инфаркте миокарда, при некрозе или повреждении печеночных клеток любой этиологии, гепатите при алкоголизме.

Повышение активности АлАТ является наиболее специфичным признаком заболеваний печени, особенно острых.

–  –  –

РЕФЕРАТЫ

Энзимодиагностика при инфаркте миокарда и заболеваниях печени.

Нарушения коагуляционного гемостаза: гемофилии – генетически определнные аномалии или дефицит факторов плазмакоагуляции.

–  –  –

Экзаменационные вопросы по биохимии для студентов стоматологического факультета

1. Предмет и задачи биологической химии. Биохимия как молекулярный уровень изучения структурной организации, анаболизма и катаболизма живой материи. Значение биохимии в подготовке врача.

2. Первичная структура белков. Пептидная связь, ее характеристика (прочность, кратность, компланарность, цис-,транс- изомерия).

Значение первичной структуры для нормального функционирования белков (на примере гемоглобина S).

3. Аминокислоты, входящие в состав белков, их строение и свойства.

Биологическая роль аминокислот. Пептиды.

4. Вторичная структура белков. Связи, стабилизирующие вторичную структуру.

5. Третичная структура белков. Типы химических связей, участвующих в формировании третичной структуры.

Супервторичная структура. Доменная структура и ее роль в функционировании белков.

6. Четвертичная структура белков. Особенности строения и функционирования олигомерных белков на примере гемоглобина.

Кооперативные изменения конформации протомеров.

Возможность регуляции биологической функции олигомерных белков аллостерическими лигандами.

7. Активный центр белков и его специфическое взаимодействие с лигандом как основа биологической функции белков.

Комплиментарность взаимодействующих белков с лигандом.

Обратимость связывания.

8. Физико-химические свойства белков. Молекулярная масса, размеры и форма, растворимость, ионизация и гидратация.

Денатурация, признаки и факторы ее вызывающие.

9. Принципы классификации белков. Классификация по составу и биологическим функциям. Примеры представителей отдельных классов.

10.Методы фракционирования белков: осаждение солями и органическими растворителями, гель-фильтрация, электрофорез, ионообменная и аффинная хроматографии. Принципы, лежащие в основе фракционирования. Методы количественного определения белка.

11.Иммуноглобулины, классы иммуноглобулинов, особенности доменного строения и функционирования.

Оглавление

12.Ферменты, определение. Особенности ферментативного катализа.

Специфичность действия ферментов.

13. Кофакторы ферментов: ионы металлов их роль в ферментативном катализе. Коферменты как производные витаминов. Коферментные функции витаминов В6, РР и В2 на примере трансаминаз и дегидрогеназ.

14.Строение ферментов. Каталитический и регуляторный центры.

Механизм действия ферментов. Формирование ферментсубстратного комплекса. Взаимодействие ферментов с лигандами, гипотеза «ключ-замок» и гипотеза индуцированного соответствия.

15.Ингибирование активности ферментов: обратимое (конкурентное и неконкурентное) и необратимое. Лекарственные препараты как ингибиторы ферментов.

16.Аллостерическая регуляция активности ферментов. Роль аллостерических ферментов в метаболизме клетки.

Аллостерические эффекторы. Особенности строения и функционирования аллостерических ферментов и их локализация в метаболических путях. Регуляция активности ферментов по принципу отрицательной обратной связи. Привести примеры.

17.Регуляция каталитической активности ферментов ковалентной модификацией путем фосфорилирования и дефосфорилирования (на примере ферментов синтеза и распада гликогена).

18.Кинетика ферментативных реакций. Зависимость скорости ферментативных реакций от температуры, рН среды, концентрации фермента и субстрата. Константа Михаэлиса.

19.Классификация и номенклатура ферментов, примеры.

20.Эндэргонические и экзэргонические реакции в живой клетке.

Макроэргические соединения. Дегидрирование субстратов и окисление водорода как основной источник энергии для синтеза АТФ.

21.Строение митохондрий и структурная организация дыхательной цепи. НАД-зависимые и флавиновые дегидрогеназы. Комплексы дыхательной цепи: НАДдегидрогеназы, убихинол-дегидрогеназа (цитохром С редуктаза), цитохром С оксидаза. Особенности строения и функций.

22.Окислительное фосфорилирование, сущность процесса, схема, субстраты, коэффициент Р/О. Трансмембранный электрохимический потенциал как промежуточная форма энергии при окислительном фосфорилировании. Теория Митчелла. Н+АТФ-синтаза: роль, локализация, строение, механизм синтеза АТФ.

Оглавление

23.Биохимия питания. Основные компоненты пищи человека, их биороль. Суточная потребность в белках, жирах и углеводах.

Незаменимые компоненты пищи. Роль воды.

24.Витамины. Классификация, номенклатура. Провитамины. Гипо-, гипер- и авитаминозы, причины возникновения.

Витаминзависимые и витаминрезистентные состояния.

25.Катаболизм основных пищевых веществ в клетке - углеводов, жиров, аминокислот. Понятие о специфических и общих путях катаболизма.

26.Окислительное декарбоксилирование пировиноградной кислоты, характеристика процесса. Пируватдегидрогеназный комплекс.

Регуляция.

27.Цикл лимонной кислоты, схема процесса. Связь цикла с целью переноса электронов и протонов. Регуляция цикла лимонной кислоты. Анаболические и анаплеротические функции цитратного цикла.

28.Цикл лимонной кислоты: последовательность реакций и характеристика ферментов. Роль цикла в метаболизме.

29.Основные углеводы животных, биологическая роль. Углеводы пищи, переваривание углеводов. Всасывание продуктов переваривания.

30.Аэробный гликолиз. Последовательность реакций до образования пирувата (аэробный гликолиз). Физиологическое значение аэробного гликолиза. Использование глюкозы для синтеза жиров.

Энергетический эффект аэробного распада глюкозы.

31.Биосинтез глюкозы (глюконеогенез) из аминокислот, глицерина и молочной кислоты; регуляция глюконеогенеза. Взаимосвязь гликолиза в мышцах и глюконеогенеза в печени (цикл Кори).

32.Гликоген, биологическое значение. Биосинтез и мобилизация гликогена. Регуляция синтеза и распада гликогена.

33.Анаэробный гликолиз. Реакция гликолитической регенерации цитозольного НАД+; субстратное фосфорилирование.

Распространение и физиологическое значение анаэробного распада глюкозы. Энергетический эффект анаэробного распада глюкозы.

Цикл Кори.

34.Липиды. Общая характеристика. Биологическая роль.

Классификация липидов. Высшие жирные кислоты, особенности строения. Полиеновые жирные кислоты. Триацилглицеролы.

35.Переваривание.липидов пищи. Всасывание продуктов переваривания. Нарушения переваривания и всасывания липидов.

Оглавление

Ресинтез триацилглицеролов в энтероцитах. Образование хиломикронов и транспорт жиров. Липопротеинлипаза, е роль.

36.Депонирование и мобилизация жиров в жировой ткани, физиологическая роль этих процессов. Роль инсулина, адреналина и глюкагона в регуляции обмена жира.

37.Распад жирных кислот в клетке. Активация и перенос жирных кислот в митохондрии. -окисление жирных кислот, энергетический эффект.

38.Кетоновые тела, биосинтез и использование в качестве источников энергии. Причины развития кетонемии и кетонурии при голодании и сахарном диабете.

39.Биосинтез жирных кислот. Основные стадии процесса. Регуляция обмена жирных кислот.

40.Холестерин. Пути поступления, использования и выведения из организма. Уровень холестерина в сыворотке крови. Биосинтез холестерина, его этапы. Регуляция синтеза.

41.Липопротеины плазмы крови, классификация. Особенности строения и липидного состава. Функции, место образования и превращений различных видов липопротеинов. Диагностическое значение определения липидного спектра плазмы крови.

42.Липидный состав мембран - фосфолипиды, гликолипиды, холестерин. Белки мембран - интегральные, поверхностные, «заякоренные». Роль отдельных компонентов мембран в формировании структуры и выполнении функций.

43.Биологические мембраны, строение, функции и общие свойства:

жидкостность, поперечная асимметрия, избирательная проницаемость.

44.Механизмы переноса веществ через мембраны: простая диффузия, пассивный симпорт и антипорт, активный транспорт, регулируемые каналы. Мембранные рецепторы.

45.Переваривание белков: протеазы ЖКТ, их активация и специфичность, оптимум рН и результат действия. Образование и роль соляной кислоты в желудке. Защита клеток от действия протеаз.

46.Общая схема источников поступления и путей расходования аминокислот в тканях. Динамическое состояние белков в организме. Причины необходимости постоянного обновления белков организма. «Незаменимые» аминокислоты.

47.Дезаминирование аминокислот: прямое, непрямое. Виды прямого дезаминирования. Окислительное дезаминирование. Оксидазы L

<

Оглавление

аминокислот. Глутаматдегидрогеназа. Схема реакции, кофактор, регуляция процесса.

48.Катаболизм аминокислот. Общие пути распада аминокислот.

Трансаминирование аминокислот. Схема реакций, ферменты, роль витамина В6. Биологическое значение трансаминирования.

Диагностическое значение определения трансаминаз в сыворотке крови.

49.Основные источники аммиака в организме человека. Токсичность аммиака. Роль глутамина и аспарагина в обезвреживании аммиака.

Глутаминаза почек, образование и выведение солей аммония.

50.Оринитиновый цикл мочевинообразования. Химизм, место протекания процесса. Энергетический эффект процесса, его регуляция. Количественное определение мочевины сыворотки крови, клиническое значение.

51.Обмен фенилаланина и тирозина. Катаболизм тирозина и феналанина. Наследственные биохимические блоки в распаде фенилаланина и тирозина. Фенилкетонурия и алкаптонурия.

52.Особенности обмена тирозина в разных тканях. Синтез катехоламинов и меланинов. Альбинизм. Синтез гормонов щитовидной железы. Изменение метаболизма при гипо- и гипертиреозе. Причины и проявления эндемического зоба.

53.Декарбоксилирование аминокислот. Биогенные амины: гистамин, серотонин, ГАМК, путресцин. Реакции их образования, ферменты, кофактор. Биороль биогенных аминов. Дезаминирование и метилирование аминов как пути их обезвреживания.

54.Биосинтез гема. Схема процесса, химизм первых двух реакций, место протекания. Регуляция активности ферментов АЛК-синтазы и АЛК-дегидратазы. Источники железа для синтеза гема, всасывание железа, транспорт в крови, депонирование.

55.Распад гема. Схема процесса, место протекания. Понятия «прямой» и «непрямой» билирубин. Диагностическое значение определения билирубина в крови и моче. Желтухи.

56.Метаболизм эндогенных и чужеродных токсичных веществ.

Основные этапы обезвреживания ксенобиотиков. Фаза конъюгации. Схемы реакций коньюгации с ФАФС и УДФглюкуроновой кислотой. Обезвреживание продуктов гниения аминокислот в кишечнике.

57.Образование активных форм кислорода (синглетный кислород, пероксид водорода, гидроксильный радикал, пероксинитрил).

Место образования, схемы реакций. Физиологическая роль АФК.

Оглавление

58. Происхождение атомов С и N в пуриновом основании. Схема синтеза АМФ и ГМФ из ИМФ. Регуляция. Катаболизм пуриновых нуклеотидов. Подагра.

59.Схема биосинтеза и распада пиримидиновых нуклеотидов.

60.Синтез дезоксирибонуклеотидов. Рибонуклеотидредуктазный комплекс. Биосинтез тимидиловых нуклеотидов.

Противоопухолевые, антивирусные и антибактериальные препараты как ингибиторы синтеза рибо- и дезоксирибонуклеотидов.

61.Первичная структура нуклеиновых кислот. ДНК и РНК. Вторичная структура ДНК (модель Уотсона и Крика). Комплементарность нуклеотидов. Третичная структура ДНК. Роль гистоновых и негистоновых белков в компактизации ДНК. Эу- и гетерохроматин.

62.Репликация. Принципы репликации ДНК. Стадии репликации.

Инициация. Белки и ферменты, принимающие участие в формировании репликативной вилки.

63.Транскрипция Характеристика компонентов системы синтеза РНК.

Инициация процесса. Элонгация, терминация транскрипции.

Созревание молекул РНК.

64.Генетический код и его свойства. Основные компоненты белоксинтезирующей системы: аминокислоты, аминоацил-т-РНК синтетазы т-РНК, рибосомы, источники энергии, белковые факторы, ферменты.

65.Сборка полипептидной цепи на рибосоме. Образование инициаторного комплекса. Элонгация: образование пептидной связи (реакция транспептидации). Транслокация. Транслоказа.

Терминация.

66.Особенности синтеза и процессинга секретируемых белков (на примере коллагена и инсулина).

67.Клетки-мишени и клеточные рецепторы гормонов.

Аденилатциклазная система как механизм трансмембранной передачи сигналов. G –белки. Циклическая АМФ как вторичный посредник. Активация протеинкиназы А и фосфорилирование белков, ответственных за проявление гормонального эффекта.

68.Фосфатидилинозитольная система как механизм трансмембранной передачи сигналов. Инозитол 1,4,5-трифосфат и диацилглицерол вторичные посредники передачи сигнала. Ионы кальция как вторичные посредники, кальмодуллин.

69.Эндокринная, паракринная и аутокринная системы межклеточной коммуникации. Роль гормонов в системе регуляции метаболизма.

Регуляция синтеза гормонов по принципу обратной связи.

Оглавление

70.Классификация гормонов по химическому строению и биологическим функциям.

71.Регуляция водно-солевого обмена. Строение, механизм действия и функции альдостерона и вазопрессина. Роль системы ренин ангиотензин - альдостерон.

72.Гормоны мозгового слоя надпочечников. Секреция катехоламинов.

Механизм действия и биологические функции адреналина.

73.Гормоны коры надпочечников. Глюкокортикоиды, минералкортикоиды, влияние на метаболизм. Кортизол. Изменение метаболизма при гипо- и гиперкортицизме.

74.Регуляция обмена ионов кальция и фосфатов. Строение, биосинтез и механизм действия паратгормона, кальцитонина и кальцитриола.

75.Инсулин-строение, синтез и секреция. Регуляция синтеза и секреции инсулина. Механизм действия инсулина и его биороль.

Изменение гормонального статуса и метаболизма при сахарном диабете. Диабетическая кома.

76.Роль инсулина и контринсулярных гормонов (адреналина, глюкагона и кортизола) в регуляции метаболизма основных энергетических субстратов. Метаболизм энергоносителей в абсорбтивный, постабсорбтивный периоды и при голодании.

77.Гемоглобины человека, структура. Транспорт кислорода и диоксида углерода. Гемоглобин плода и его физиологическое значение. Гемоглобинопатии.

78. Коллаген: особенности аминокислотного состава, первичной и пространственной структуры. Особенности биосинтеза и созревания коллагена. Роль аскорбиновой кислоты в созревании коллагена.

79.Структурная организация межклеточного матрикса. Адгезивные белки межклеточного матрикса: фибронектин и ламинин, их строение и функции. Строение и функции гликозаминогликанов (гиалуроновой кислоты, хондроитинсульфатов, гепарина).

Структура протеогликанов.

80.Минерализованные ткани. Химический состав различных тканей, соотношение минеральных и органических веществ. Кристаллы гидроксиапатита и фторапатита, формирующие минерализованные ткани. Изоморфные замещения.

81.Белки костной ткани. Особенности костного коллагена I типа.

Остеонектин, остеокальцин, остеонектин и сиалопротеин как регуляторы минерализации. Роль щелочной фосфатазы в минерализации костной ткани.

Оглавление

82.Этапы ремоделирования костной ткани. Регуляция ремоделирования и развития костной ткани. Причины и проявления рахита, гипо- и гиперпаратиреоидизма.

83.Строение и метаболизм тканей зуба. Строение кристаллов эмали.

Формирование органической основы эмали. Дентин. Цемент.

Пульпа.

84.Функции слюны. Физико-химические свойства, суточное количество слюны, место ее образования и регуляция.

Химический состав. Сравнительная характеристика содержания отдельных компонентов в слюне и в плазме крови.

85.Органический состав слюны. Белки слюны, их химический состав и биороль. Ферменты слюны и их роль в обмене веществ в полости рта.

86.Минеральный состав слюны. Макро- и микроэлементы слюны.

Строение мицеллы фосфата кальция. Роль ротовой жидкости в минерализации эмали зуба.

87.Защитная и очищающая функция слюны. Роль иммуноглобулинов слюны, лизоцима и муцина в защите полости рта от бактериальных инфекций.

88.Зубной налет. Формирование и химический состав. Значение в деминерализации эмали и развитии кариеса.

89.Микроэлементы. Значение для жизнедеятельности организма, биологическое значение для тканей зуба. Основные источники для организма. Региональные патологии, связанные с недостатком микроэлементов.

90.Минеральные вещества организма человека. Макроэлементы, их роль. Минеральные компоненты пищи.

Оглавление

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

Основная литература Биохимия с упражнениями и задачами: учебник для вузов / Под ред.

1.

Е.С.Северина;[Авт. кол.: Е.С. Северин и др.]. - М.: ГЕОТАР-Медиа, 2008.

2. Биохимия: Учеб. для вузов / Под ред. Е.С.Северина;[Авт. кол.:Т.Л.Алейникова и др.]. - 4-е изд.,испр. - М.: ГЕОТАР-Медиа, 2006.

Материалы, разработанные кафедрой

3. Островский О. В., Храмов В. А., Попова Т.А. Биохимия полости рта: учеб. пособие для студентов стоматологического факультета. - Волгоград, 2010г. – 184 с.

4. Сборник тестовых заданий по биологической химии: учеб. пособие для студ. мед.

вузов. [О.В. Островский, Л.В. Гончарова, Г.П. Дудченко и др.]. – Волгоград: изд–во ВолГМУ, 2009. -248 с.

Электронные ресурсы

5. Вавилова Т.П. Биохимия тканей и жидкостей полости рта: учеб. пособие. – 2-е изд., испр. и доп. – М.: М.: ГЕОТАР-Медиа, 2008. -208с. – Режим доступа ЭБС «Консультант студента»

Дополнительная литература:

1. Эллиот В., Эллиот Д. Биохимия и молекулярная биология: Пер. с англ. – М.,2010

2. Северин Е.С., Николаев А.Я.(ред.)Биохимия.Краткий курс с упражнениями и задачами:Учебное пособие для вузов. – М.: ГЭОТАР-МЕД, 2012

3. Щербак И.Г. Биологическая химия. - СПб.: Медицина, 2002

4. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия.– М., 2010

5. Николаев А.Я. Биологическая химия.– М., 2001 в). Программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

http://www. scirus.com/srapp/;

http://www. csa.ru/;

http://www.benran.ru/;

http://www.spsl.nsc.ru/;

http:// book.uraic.ru/ http://obi.img/ras/ru/humbio/default.htm.



Похожие работы:

«Основные направления совершенствования методологии инвентаризации лесов на основе дешифрирования материалов аэрокосмических съёмок В.И. Сухих1, М.Д. Гиряев2, Е.М. Атаманкин2 Центр по проблемам экологии и продуктивности лесов РАН 117999, Москва, Профсоюзная, 84/32 Федеральное агентство лесного х...»

«ЧТЕНИЯ ПАМЯТИ ВЛАДИМИРА ЯКОВЛЕВИЧА ЛЕВАНИДОВА Vladimir Ya. Levanidov’s Biennial Memorial Meetings Вып. 5 ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ВОДЫ И ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ НИЖНЕГО ТЕЧЕНИЯ Р. ТЫМЬ (О-В САХАЛИН) ПО СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНЫМ ХАРАКТЕРИСТИКАМ МАКРОЗООБЕНТОСА Д.С. Даирова Сахалинский научно-исследовател...»

«Муниципальное бюджетное образовательное учреждение дополнительного образования станция юных натуралистов г. Холмска муниципального образования "Холмский городской округ" Сахалинской области Рассмотрена УТВЕРЖДАЮ на педагогическом совете директор МБОУДО СЮН г. Холмска протокол № С.В. Черв...»

«ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО НАУЧНЫХ ОРГАНИЗАЦИЙ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт лесоведения Российской академии наук (ИЛАН РАН) Утверждаю Программа одобрена: Ученым советом ИЛАН РАН Директор Протокол № _ доктор биологических наук от 20_ г. А.А. Сирин Изменения одобрены: "" _ 20_ г. Ученым советом ИЛА...»

«Научно-исследовательская работа Определение дубильных веществ в корневище бадана толстолистного (Bergenia crassifolia (L.)Fritsch.), культивируемого в Кузбасском ботаническом саду Института экологии человек...»

«ВЕСТНИК СВФУ, № 3 (53) 2016 БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ УДК 582.61 Л. В. Кузнецова ФИТОЦЕНОТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МЕСТОПРОИЗРАСТАНИЙ SORBOCOTONEASTER POZDNJAKOVII POJARK. (ROSACEAE) Sorboco...»

«Общие положения Программа кандидатского экзамена по специальности 03.02.08 – Экология составлена в соответствии с федеральными государственными требованиями к структуре основной профессиона...»

«ПОВОЛЖСКИЙ ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ. 2014. № 3. С. 295 – 303 УДК 581.9(470.44) ТЕНДЕНЦИИ АНТРОПОГЕННОЙ ТРАНСФОРМАЦИИ ТАКСОНОМИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ АБОРИГЕННОЙ ФЛОРЫ ЮЖНОЙ ЧАСТИ ПРИВОЛЖСКОЙ ВОЗВЫШЕННОСТИ М. А. Березуцкий Саратовск...»

«36 УДК: 574.42+58.009 О РАСПРОСТРАНЕНИИ PHRAGMITES ALTISSIMUS (BENTH.) NABILLE (POACEAE) © 2008 Папченков В.Г. Институт биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина РАН, п. Борок, Ярославская обл., Россия; papch@mail.ru Поступила в редакцию 16.01.2008 Аннотация Приве...»

«Дубова Н.А. Биологическая адаптация группы О биологическом аспекте групповой адаптации Методы этноэкологической экспертизы / Отв. ред. В.В. Степанов. М., 1999. С. 30-40 Главной задачей всей системы жизнеобеспечения любой общности людей, в том числе и этнической, безусловно являетс...»

«I. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ Экология – дисциплина, изучающая научные основы функционирования надорганизменных систем: популяций, биоценозов, экосистем и биосферы в целом.1.1. Цель дисциплины – сформировать у студентов научные основы экологического мировоззрения, основ экологического природопользования и эколог...»

«ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "ОРЕНБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" Кафедра "Технический сервис" МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ДЛЯ ОБУЧАЮЩИХСЯ ПО ОСВОЕНИЮ ДИСЦИПЛИНЫ _Экология Направление подготовки (специальность) Управление в технических системах Профиль образовате...»

«Утверждено приказом № 16-11/2012 от 16.11.2012г. с изм. и доп. №№ 18-12/2012, 27-12/2012, 14-03/2013, 20-05/2013, 06-09/13-2п, 25-10/13-1п, 27-11/13, 08-01/14-2п, 03-02/14, 18-02/14 и 28-04/14 от 18.12.12, 27.12.12, 14.03.13, 2...»

«Вестник КрасГАУ. 20 12. №1 УДК 581.524 (571.63) Л.А. Майорова ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРИРОДНОЙ УСТОЙЧИВОСТИ ТЕМНОХВОЙНЫХ ЛЕСОВ ПРИМОРСКОГО КРАЯ Рассмотрены главные лимитирующие факторы, определяющие природную устойчивость различных типов пихтово-еловых лесов Приморского края. Выявлены особенности их геоэк...»

«БИОЛОГИЧЕСКИЕ И СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ НАУКИ УДК 631.8 Изменение содержания минерального азота в дерново-подзолистых почвах разного гранулометрического состава под влиянием различных систем удобрений Володина Тамара Ибраевна, доктор сельскохозяйс...»

«Демонстрационный вариант диагностической работы по биологии для учащихся 6 классов по разделу "Строение и функции побега" Тема "Строение и функции побега"1.Назначение работы проверить соот...»

«Вестник ДВО РАН. 2006. № 6 Т.В.НИКУЛИНА Оценка экологического состояния р. Раздольная по составу индикаторных видов водорослей Приводятся результаты оценки качества воды р. Раздольная (Приморье, Россия) и ее бассейна по составу и...»

«Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ" Институт неразрушающего контроля Направление подготовки: 20.03.01 "Техносферная безопасно...»

«Рабочая программа дисциплины Редкие растения Направление подготовки 05.03.06 Экология и природопользование Квалификация (степень) выпускника Бакалавр Форма обучения Заочная Балашов СОДЕРЖАНИЕ 1. ЦЕЛЬ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ 2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ПРОГРАММЫ 3. КОМПЕТЕНЦИИ ОБУЧАЮЩЕГОСЯ, ФОРМИРУЕМЫЕ В ПРОЦЕ...»

«Федеральная служба по экологическому, технологическому и атомному надзору ГОДОВОЙ ОТЧЕТ О ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ФЕДЕРАЛЬНОЙ СЛУЖБЫ ПО ЭКОЛОГИЧЕСКОМУ, ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМУ И АТОМНОМУ НАДЗОРУ В 2005 ГОДУ Москва СОДЕРЖАНИЕ Введение 1. Общая характеристика Феде...»

«РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК ДАЛЬНЕВОСТОЧНОЕ ОТДЕЛЕНИЕ ИНСТИТУТ ВОДНЫХ И ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ПРОБЛЕМ Н.А. Нарбут Экологические проблемы региона Хабаровский край КУРС ЛЕКЦИЙ Работа выполнена при финансовой поддержке...»

«СБОРНИК ДОКУМЕНТОВ Приняты Наблюдательным советом, решение от 16.06.08 № 18-БНС ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К АККРЕДИТАЦИИ ОРГАНОВ ПО ОЦЕНКЕ СООТВЕТСТВИЯ 1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ 1.1. Настоящий документ устанавливает общие требования к процессу аккредитации органов по оценке соответствия на...»








 
2017 www.lib.knigi-x.ru - «Бесплатная электронная библиотека - электронные материалы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.