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

Pages:   || 2 |

«КАФЕДРА ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ БИОХИМИИ С КУРСОМ КЛИНИЧЕСКОЙ БИОХИМИИ ПРАКТИЧЕСКИЕ И ЛАБОРАТОРНЫЕ ЗАНЯТИЯ ПО БИОЛОГИЧЕСКОЙ ХИМИИ для студентов ...»

-- [ Страница 1 ] --

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ЗДРАВООХРАНЕНИЮ

И СОЦИАЛЬНОМУ РАЗВИТИЮ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

ВОЛГОГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

КАФЕДРА ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ БИОХИМИИ С КУРСОМ КЛИНИЧЕСКОЙ

БИОХИМИИ

ПРАКТИЧЕСКИЕ И ЛАБОРАТОРНЫЕ ЗАНЯТИЯ

ПО БИОЛОГИЧЕСКОЙ ХИМИИ

для студентов медико-биологического, лечебного, педиатрического и фармацевтического факультетов Часть вторая

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

Рекомендовано Учебно-методическим объединением по медицинскому и фармацевтическому образованию вузов России в качестве учебно-методического пособия для студентов медицинских вузов, обучающихся по специальностям «Лечебное дело», «Педиатрия», «Фармация», «Медицинская биохимия».

УМО–17-28/489-д (17-28/491-д) 12.08.08 Волгоград 2010 УДК 577.1.378

Авторы:

Островский О. В.;Дудченко Г. П., Гончарова Л. В., Зайцев В. Г., Артюхина А. И., Веровский В. Е., Великанова О. Ф., Григорьянц И. С., Пименова Е. И., Попова Т. А., Агеева Е. М., Денежко Е. В., Зыкова Е. В., Арестова О.А., Коваленко А. В.



Рецензенты:

Бородулин В.Б., д.м.н., профессор, заведующий кафедрой биохимии Саратовского государственного медицинского университета;

Быков И.М., д.м.н., профессор, заведующий кафедрой биохимии Кубанской медицинской академии;

Печатается по решению Центрального методического совета Волгоградского государственного медицинского университета.

Практические и лабораторные занятия по биологической химии для студентов медико-биологического, лечебного, педиатрического и фармацевтического факультетов / Под ред. проф. О. В. Островского. — Волгоград, 2008. — 64 с.

В методическом пособии имеется перечень теоретических вопросов, рассматриваемых на занятиях, описаны лабораторные работы, выполняемые студентами на занятиях, приведены задания для самостоятельной работы, а также дается перечень основной и дополнительной литературы для подготовки к занятиям по биохимии для студентов лечебного, педиатрического и фармацевтического и медико-биологического факультетов.

Структура и форма изложения материала соответствует учебной программе по биологической химии.

Методическое пособие предназначено для студентов медицинских вузов, обучающихся по специальностям «Лечебное дело», «Педиатрия», «Фармация» и «Медицинская биохимия».

Обмен аминокислот. Защитные ферментные системы.

ЗАНЯТИЕ № 1

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, путях транспорта аминокислот через клеточные мембраны и их расходование в метаболизме. Познакомиться с процессами дезаминирования аминокислот и с путями обезвреживания 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 :





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

2. Заменимые и незаменимые аминокислоты. Норма потребления белка, коэффициент изнашивания, физиологический белковый минимум.

3. Ферменты, переваривающие белки в желудке (оптимум рН-действия, специфичность действия, результат действия). Механизм образования соляной кислоты и ее физиологическая роль.

4. Ферменты-пептидазы тонкого кишечника (оптимум рН-действия, специфичность действия, результат действия). Протеолиз эндогенных белков. Факторы, ускоряющие их деградацию: денатурация, активация лизосом, глюкокортикоиды, тиреоидные гормоны.

5. Механизмы всасывания аминокислот в кишечнике. Транспорт аминокислот через клеточные мембраны, гамма-глутамильный цикл (5 главных транспортных систем для аминокислот с различными радикалами).

6. Пул аминокислот в клетке (необходимо знание 20 аминокислот), общая схема путей поступления аминокислот в клетку и их распада.

7. Прямое окислительное дезаминирование аминокислот: условия протекания, субстраты, ферменты, кофактор, общее уравнение реакции, продукты.

8. Глутаматдегидрогеназа: строение фермента, кофактор, уравнение реакции, регуляция фермента соотношением концентраций НАДН, АТФ+ГТФ/АДФ+ГДФ. Физиологическая роль глутаматдегидрогеназы в обмене азота аминокислот.

9. Трансаминирование аминокислот. Общее уравнение процесса, субстраты, кофактор и механизм протекания процесса через образование шиффовых оснований.

10. Биологическая роль трансаминаз, клиническое значение определения трансаминаз.

11. Непрямое дезаминирование аминокислот: общая схема процесса, ферменты, субстраты, кофакторы, роль глутамата и аспартата.

12. Остаточный азот крови, его главная составляющая - аммиак. Токсичность аммиака, пути его образования и способы утилизации.

13. Синтез и распад глутамина – основной путь утилизации аммиака. Использование амидной группы глутамина в синтезе мочевины, солей аммония, пуриновых нуклеотидов и т.д.

14. Утилизация аммиака в орнитиновом цикле мочевинообразования (химизм процесса, локализация различных этапов, регуляция, количество выводимой мочевины в сутки, энергетические затраты).

15. Глюкозо-аланиновый цикл. Схема, место протекания, биологическая роль.

16. Наследственные нарушения орнитинового цикла – гипераммониемии, их основные причины и проявления.

Обмен аминокислот. Защитные ферментные системы.

–  –  –

РЕФЕРАТЫ

Гипераммониемии, их причины и клинические проявления.

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

ЛИТЕРАТУРА

Р.М. Кон, К.С. Рот «Ранняя диагностика болезней обмена веществ» М.: Медицина, • 1986 – 640 с.

А.Ш. Бышевский, С.Л. Галян, О.А. Терсенов. Биохимические сдвиги и их оценка в • диагностике патологических состояний. – М.: «Медицинская книга», 2002. – 320 с.

Клиническая биохимия. /Под ред. В.А. Ткачука. – М.: ГЭОТАР – МЕД, 2002.– 360 с.

• Обмен аминокислот. Защитные ферментные системы.

ЗАНЯТИЕ № 2

ТЕМА: ОБЩИЕ ПУТИ ОБМЕНА АМИНОКИСЛОТ. ДЕКАРБОКСИЛИРОВАНИЕ. БИОГЕННЫЕ

АМИНЫ, ИХ БИОРОЛЬ. ОБМЕН ФЕНИЛАЛАНИНА И ТИРОЗИНА. КОЛИЧЕСТВЕННОЕ

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОЧЕВИНЫ В СЫВОРОТКЕ КРОВИ. КАЧЕСТВЕННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ

ФЕНИЛПИРУВАТА В МОЧЕ.

Цель: Рассмотреть судьбу безазотистого остатка аминокислот, пути 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 сыворотке 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. Судьба безазотистого остатка аминокислот.

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.

2. Декарбоксилирование аминокислот, общий вид реакции, фермент, кофермент, продукты.

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

• кадаверина

• путресцина и его производных – спермина, спермидина. Роль Sаденозил-метионина в их синтезе.

• гистамина

• серотонина

• ГАМК

б) инактивация биогенных аминов

• метилирование с участием SAM гистамина, адреналина

• окислительное дезаминирование монооксидазами (МАО) дофамина, норадреналина, серотонина, ГАМК. Схема процесса, кофактор МАО.

3. Обмен фенилаланина и тирозина в печени и других тканях и возможные его нарушения.

• катаболизм фенилаланина и тирозина в печени

• превращение тирозина в меланоцитах

• превращение тирозина в щитовидной железе

• превращения тирозина в надпочечниках и нервной ткани

4. Обмен отдельных аминокислот и синтез биологически активных веществ :

• обмен серина и глицина, роль фолиевой кислоты в их обмене

• обмен метионина, образование SAM и его роль в реакциях трансметилирования (синтез фосфатидилхолина, карнитина, креатина, адреналина и др.).

• регенерация метионина, роль гомоцистеина и ТГФК

• обмен цистеина, образование гомоцистеина, возможные нарушения обмена цистеина

• образование глутатиона, карнозина, ансерина, NO, их биороль.

5. Количественное определение мочевины в сыворотке крови.

6. Качественное определение фенилпирувата в моче.

Обмен аминокислот. Защитные ферментные системы.

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.

–  –  –

Опыт № 2: Качественное определение фенилпирувата в моче.

Принцип метода. Фенилпируват образует с Fе3+ комплексное соединение, окрашенное в сине-зеленый цвет.

Техника выполнения. К 2 мл свежеотфильтрованной мочи приливают 1-2 капли 10% раствора FeCl3. При наличии фенилпирувата через 30-60 секунд разливается синезеленая окраска, которая постепенно бледнеет.

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА

Заполнить таблицу Заболевание Причины Симптомы Лечение

1.Фенилкетонурия (классическая и вариантная)

2.Алкаптонурия

3.Альбинизм

4.Паркинсонсизм

5.Тирозинемия (I, II типа, новорожденных)

6.Гиперглицинемия

7.Глицинурия

8.Первичная гипероксалатурия

9.Гомоцистинурия

–  –  –

Горкин В.Е. и др. К вопросу о множественности форм моноаминооксидазы. Вести.

• АМН СССР, № 8. 1984, стр.23-27.

Горкин В.Е., Медведев А.Е. Кн. «Белки и пептиды» т.1, М. 1995, стр.83-88.

• Березов Т.Т. Применение ферментов в медицине. Соросовский образовательный • журнал, 1996, №3, стр.23-27.

Особенности обмена веществ в детском возрасте. Пособие под редакцией профессора Ю.В.Галаева. Волгоград, 1992. 48 с.

Обмен аминокислот. Защитные ферментные системы.

ЗАНЯТИЕ № 3

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 качественных реакций 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 ферментов АЛК-синтазы и АЛК-дегидратазы (концентрацией гема, пиридоксальфосфата и его лекарственными аналогами, солями Pb2+)

• Регуляция на уровне трансляции ферментов АЛК-синтазы и АЛК-дегидратазы (концентрацией железа, стероидами, барбитуратами, эстрогенами, сульфаниламидами)

3. Нарушения синтеза гема. Порфирии: причины, симптомы, лечение.

• Острая перемежающая порфирия.

• Врожденная эритропоэтическая порфирия.

• Тяжелая кожная порфирия.

4. Катаболизм гемоглобина. Схема распада гема. Метаболизм билирубина, «прямой» и «непрямой» билирубин.

5. Желтухи: причины, симптомы.

• Гемолитическая желтуха

• Желтуха новорожденных

• Обтурационная желтуха

• Паренхиматическая желтуха

• Наследственная желтуха

6. Обмен железа: биороль железа в организме, источники поступления

• Условия всасывания железа в кишечнике

• Транспорт железа в крови, депонирование и поступление в клетки; роль церулоплазмина, ферритина, трансферрина.

• Регуляция поступления железа в клетки. Регуляция скорости синтеза апоферритина и рецепторов трансферрина.

7. Нарушения метаболизма железа. Железодефицитная анемия, гемохроматоз.

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

9. 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.

Обмен аминокислот. Защитные ферментные системы.

–  –  –

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 будут поглощать часть лучей определенной длины, в результате чего в этих местах появятся чёрные полосы.

–  –  –

Обмен аминокислот. Защитные ферментные системы.

Реактив Стокса (аммиачный раствор виннока- – 5–8 капель – менного железа) Раствор 5 % К3[Fе(СN)6 ] – – 5–7 капель Полученный в каждой из пробирок раствор рассматривают в спектроскопе.

Спектр поглощения оксигемоглобина Раствор оксигемоглобина даёт две тонкие полосы поглощения в жёлто-зелёном 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. При нагревании крови с ледяной уксусной кислотой гемоглобин распадается на гемм и глобин. Если гидролиз проводить в присутствии уксусной кислоты, содержащей галогеновые соли, гем превратится в солянокислую соль – гемин, которая представляет собой соли ромбовидной формы. 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, держа высоко нод пламенем горелки. 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.

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА

–  –  –

РЕФЕРАТЫ.

Наследственные нарушения синтеза гема. Порфирии.

• Нарушения обезвреживания и выведения билирубина. Желтухи.

• Нарушение обмена железа: железодефицитная анемия, гемохроматоз.

• ЛИТЕРАТУРА.

Р.М.Кон, К.С.Рот, «Ранняя диагностика болезней обмена веществ» М.: Медицина • 1986 – 640 с.

А.Ш.Зайчик, Л.П.Чурилов Основы патохимии, ч.2, 2000, гл.6.

• А.Ф.Миронов. Биосинтез тетрапиррольных пигментов. СОЖ, 1998, №7, стр.35-42.

• А.Ш. Бышевский, С.Л.Галян, О.А.Терсенов. Биохимические сдвиги и их оценка в • диагностике патологических состояний. – М.: Мед.книга, 2002. – 320 с.

Обмен аминокислот. Защитные ферментные системы.

Клиническая биохимия/Под ред. В.А.Ткачука. – М.: ГЭОТАР – медицина, 2002. – • 360 с.

Окорков А.Н. Диагностика болезней внутренних органов. М.,2001 • Воробьев А., Кравченко С. и др. Острая перемежающая порфирия: проблемы и лечение. /Врач, 2003 №2, с. 8-12.

Обмен аминокислот. Защитные ферментные системы.

ЗАНЯТИЕ № 4

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. Активные формы кислорода: супероксид анион, пероксид водорода, гидроксильный радикал, пероксинитрит. Место и причины образования активных форм кислорода (АФК), причины токсичности. Физиологическая роль АФК.

2. Роль АФК в ПОЛ, окисление белков и нуклеиновых кислот (примеры).

3. Обезвреживание АФК. Ферментная антиоксидантная система (каталаза, супероксиддисмутаза, глутатионпероксидаза, глутатионредуктаза). Схемы процессов, биороль, место протекания.

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

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

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

7. Гниение белков в кишечнике, обезвреживание продуктов гниения.

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

9. Активация канцерогенов защитными ферментными системами организма. Канцерогенность нитритов и полиароматических соединений.

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

11. Количественное определение каталазы крови.

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

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА

–  –  –

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.

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА

Заполнить таблицу «Характеристика АФК»

Активные формы Свойства Токсичность кислорода ОН• Н2О2 О2NOО- Обмен аминокислот. Защитные ферментные системы.

РЕФЕРАТЫ

Активные формы кислорода, их образование и механизм действия, биороль.

• Система цитохрома Р450, его роль в микросомальном окислении веществ.

• Метаболизм этанола в организме человека.

ЛИТЕРАТУРА

Журнал «Успехи современной биологии», 1993.

а) Е.Е.Дубинина, И.В.Шугалей. Окислительная модификация белков. Журнал «Успехи современной биологии», 1993. Т.113, вып.1, с.71-81.

б) Н.К. Зенков, Е.Б.Меньшикова. Активированные кислородные метаболиты в биологических системах. Журнал «Успехи современной биологии», 1993.

Т.113, вып.3, с.286-290.

в) Е.Б.Меньшикова, Н.К.Зенков. Антиоксиданты и ингибиторы радикальных окислительных процессов. Журнал «Успехи современной биологии», 1993.

Т.113, вып.4, с.442-455.

Журнал «Вопросы медицинской химии»,2002.

а) В.Н.Зиновьева, О.В.Островский. Свободно-радикальные окисления ДНК и его биологический маркер гуанидин. Журнал «Вопросы медицинской химии», 2002. Т.48, вып.5, с.430-432.

б) И.С. Северина. Оксид азота. Роль растворимой гуанилатциклазы в механизмах его физиологических эффектов. Журнал «Вопросы медицинской химии»,2002. Т.48, вып.1,с.3-30.

Ю.К.Василенко «Фармацевтическая биохимия с основами метаболизма лекарственных веществ.» Учебное пособие.-Пятигорск,1996 г., 87 с.

Журнал «Фармакология и токсикология». И.С.Гекман, А.И.Гриневич. Цитохром • Р450: воздействие лекарств и ядов: Обзор литературы. 1984, Т.47,№1, с.119-123.

Биохимические аспекты фармации. Учебное пособие для студентов фармацевтического факультета. Под ред. В.И. Закревского, Волгоград, 2000 г., 54 с.

Николаев А.Я. Биологическая химия. - М., 2001.496 с.

• Ресурсы Интернет: www.Kdocto.ru • Обмен аминокислот. Защитные ферментные системы.

ЗАНЯТИЕ № 5

ИТОГОВОЕ ЗАНЯТИЕ: ПЕРЕВАРИВАНИЕ БЕЛКОВ. ОБМЕН АМИНОКИСЛОТ. ОБМЕН

ГЕМА И ЖЕЛЕЗА. ЗАЩИТНЫЕ ФЕРМЕНТНЫЕ И НЕФЕРМЕНТНЫЕ СИСТЕМЫ

ОРГАНИЗМА.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:

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

2. Переваривание белков в ЖКТ. 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. Всасывание продуктов переваривания в кишечнике. -глутамильный цикл в гепатоцитах, его биологическое значение. Медицинское значение определения глутамилтранспептидазы в крови.

5. Пул аминокислот в клетке, общая схема поступления и расходования аминокислот. Общая схема путей распада аминокислот. Особенности распада 3, 4, 5углеродных аминокислот.

6. Биосинтез заменимых аминокислот.

7. Кетогенные и гликогенные аминокислоты. Анаплеротические реакции, синтез заменимых аминокислот (пример).

8. Дезаминирование аминокислот: прямое (окислительное, гидролитическое, внутримолекулярное, восстановительное). Схемы реакций, биороль.

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

10. Трансаминирование: схема процесса, ферменты, биороль. Биороль АлАТ и АсАТ и клиническое значение их определения в сыворотке крови.

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

12. Декарбоксилирование аминокислот. Общий вид реакций, ферменты, кофактор.

Синтез и биороль: путресцина, кадаверина, спермидина, спермина.

13. Синтез, деградация и биороль ГАМК, гистамина и NO.

14. Синтез, деградация и биороль серотонина и мелатонина

15. Синтез, деградация и биороль катехоламинов и меланинов.

Обмен аминокислот. Защитные ферментные системы.

16. Аминокислоты как источники метильных групп. Синтез S-аденозилметионина.

Его роль в синтезе креатина, адреналина, фосфатадилхолина, метилирование ДНК.

17. Обезвреживание биогенных аминов. Роль моноаминооксидаз, общий вид реакций, кофактор. Метилирование катехоламинов.

18. Токсичность аммиака, его образование и обезвреживание.

19. Транспорт аммиака в печень и почки. Синтез глутамина, Распад глутамина. Роль глутамина в метаболизме клетки.

20. Синтез мочевины. Орнитиновый цикл. Субклеточная локализация. Энергетика процесса.

21. Гипераммониемии. Виды. Причины. Симптомы протекания заболевания. Метод

22. Количественного определения мочевины в сыворотке крови.

23. Метаболизм фенилаланина и тирозина. Нарушение обмена фенилаланина и тирозина: альбинизм, базедова болезнь, алкаптонурия, фенилкетонурия. Реакция качественного обнаружения фенилпирувата в моче.

24. Метаболические дефекты при классической и атипичной фенилкетонурии. Основные проявления, терапевтическая тактика.

25. Общая схема синтеза гема. Нарушения синтеза гема-порфирии. Интоксикация свинцом.

26. Регуляция синтеза гема. Аллостерическая регуляция активности ферментов АЛК-синтазы и АЛК-дегидратазы гемом, железом и лекарственными препаратами. Регуляция на уровне транскрипции ферментов.

27. Общая схема распада гема. «Прямой» и «непрямой» билирубин, клиническое значение его определения.

28. Желтухи. Виды, причины возникновения. Количественное определение содержания «общего» и «прямого» билирубина в сыворотке крови (норма, принцип метода, расчет).

29. Обмен железа: источники железа в организме, всасывание, транспорт в крови, депонирование.

30. Нарушение обмена железа: железодефицитная анемия, гемохроматоз, токсичность железа.

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

Обмен аминокислот. Защитные ферментные системы.

32. Активные формы кислорода: супероксид анион, пероксид водорода, гидроксильный радикал, пероксинитрит. Их образование, причины токсичности. Физиологическая роль АФК.

33. Роль активных форм кислорода в ПОЛ, окисление белков и нуклеиновых кислот (примеры).

34. Обезвреживание активных форм кислорода. Ферментная антиоксидантная система (каталаза, супероксиддисмутаза, глутатионпероксидаза, глутатионредуктаза). Схемы процессов, биороль, место протекания.

35. Неферментная антиоксидантная система ( витамины А, Е, С), механизм действия биороль.

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

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

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

39. Гниение белков в кишечнике, обезвреживание продуктов гниения.

40. Активация канцерогенов защитными ферментными системами организма. Канцерогенность нитратов и полиароматических соединений.

41. Обезвреживание этилового спирта в печени. NAD-зависимая алкогольдегидрогеназа, P450 -зависимая микросомальная этанолокисляющая система, каталаза.

Метаболизм и токсичность ацетальдегида.

42. Количественное определение каталазы крови, обнаружение действия пероксидазы и наличия 17-кетостероидов в моче.

–  –  –

ЗАНЯТИЕ № 6

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.

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 ДЛЯ РАССМОТРЕНИЯ НА ЗАНЯТИИ:

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

2. Переваривание нуклеиновых кислот пищи.

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

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

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

6. Биосинтез дезоксирибонуклеотидов. Рибонуклеотидредуктазный комплекс. Биосинтез тимидиловых нуклеотидов. «Запасные» пути синтеза дезоксирибонуклеотидов.

Регуляция. Нарушение в работе РНР.

7. Катаболизм пиримидиновых нуклеотидов. Нарушения обмена пиримидиновых нуклеотидов. Оротацидурия.

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

9. ДНК и РНК – черты сходства и различия состава, первичной структуры, локализации в клетке, функции.

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

Антипараллельность. Суперспирализация. Двойная спираль ДНК. Правило Чаргаффа.

11. Гибридизация нуклеиновых кислот. Денатурация и ренативация ДНК. Молекулярная гибридизация ДНК–ДНК и ДНК–РНК.

12. Количественное определение мочевой кислоты в сыворотке крови.

–  –  –

Заполнить таблицу «Характеристики синтеза дезоксирибонуклеотидов».

Компоненты реакций Биосинтез dАДФ, dГДФ, dУДФ, dЦДФ. Биосинтез dТМФ.

–  –  –

ЛИТЕРАТУРА

Айала Ф., Кайгер Дж. Современная генетика. В 3-х тт. М., 1987-1988 • Гвоздев В.А. Молекулярная биология. Структура и биосинтез нуклеиновых кислот.

• М., 1989 Кнорре Д.Т. Биохимия нуклеиновых кислот. Соросовский образовательный журнал, • 1998, № 8, с.30 Биосинтез нуклеиновых кислот и белков.

ЗАНЯТИЕ № 7

ТЕМА: НУКЛЕОПРОТЕИНЫ. БИОСИНТЕЗ ДНК (РЕПЛИКАЦИЯ) И РЕПАРАЦИЯ.

Цель: Составить представление о механизмах репликации и репарации ДНК. Установить состав дезоксирибонуклеопротеинов.

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

эухроматин и гетерохроматин. Ковалентная модификация гистонов и ее роль в регуляции структуры и активности хроматина.

2. Матричные биосинтезы. Репликация. Определение. Принципы репликации ДНК (комплементарность, антипараллельность, полуконсервативность, униполярность, двунаправленость, согласованность репликации и клеточного деления). Стадии репликации.

3. Репликация у прокариот. Инициация. Белки и ферменты, принимающие участие в формировании репликативной вилки: ДНК-хеликаза, ДНК-топоизомеразы, SSBбелки, ДНК-праймаза.

4. Элонгация и терминация. Виды и функции ДНК полимераз, обеспечивающих репликацию у прокариот. Асимметричный синтез ДНК (лидирующая и отстающая цепи). Фрагменты Оказаки. Корректирующая активность ДНК-полимераз. Роль ДНКлигазы в формировании непрерывной отстающей цепи.

5. Особенности репликации у эукариот

6. Строение 3’, 5’- концов цепей ДНК. Теломерная ДНК. Синтез теломерной ДНК.

7. Повреждения и репарация ДНК. Спонтанные повреждения ДНК: ошибки репликации, депуринизация, дезаминирование. Индуцируемые повреждения факторами радиационной и химической природы. Способы репарации. Белки и ферменты, принимающие участие в репарации. Дефекты репарационных систем и наследственные болезни.

ПРАКТИЧЕСКАЯ Р А Б О ТА

Опыт № 1: Гидролиз дезоксирибонуклеопротеинов (ДНП) дрожжей и обнаружение компонентов ДНП в гидролизате.

Дрожжевые клетки богаты нуклеопротеидами. Проводят кислотный гидролиз дрожжей и ниженазванными реакциями определяют продукты гидролиза.

Техника выполнения. В широкую пробирку с воздушным холодильником поместить 1 лопаточку сухих дрожжей и добавить 10 мл 10% раствора Н2SO4. Поставить Биосинтез нуклеиновых кислот и белков.

пробирку в кипящую водяную баню на 1 час. После гидролиза пробирку охладить и проделать с гидролизатом дрожжей качественные реакции на составные части ДНП.

Качественные реакции на составные части ДНП:

(1) Биуретовая реакция на полипептиды (белок). К 5 каплям гидролизата добавляют 10–12 капель 10 % раствора едкого натра и 2 капли 1 % раствора сульфата меди, появляется розовая или розово-фиолетовая окраска.

(2) Серебряная проба на пуриновые основания (демонстративный опыт). К 10 каплям гидролизата добавляют 10 капель раствора аммиака до щелочной реакции, затем 20 капель 2 % аммиачного раствора нитрата серебра. При стоянии через 3–5 мин. образуется светло-коричневый осадок серебряных солей пуриновых оснований.

(3) Качественная реакция на пентозу (реакция Троммера). К 10 каплям используемой жидкости прибавляют 10 капель 10 % раствора едкого натра и 5 капель 7 % раствора сульфата меди. Осторожно нагреть верхнюю часть содержимого пробирки до закипания и кипятить ровно 1 мин. Появится красное окрашивание.

(4) Молибденовая проба на фосфорную кислоту. К 10 каплям гидролизата приливают 20 капель молибденового реактива и кипятят. При этом жидкость окрашивается в лимонно-желтый цвет. Пробирку охлаждают в струе холодной воды. На дне пробирки появляется кристаллический лимонно-желтый осадок фосфорномолибденовокислого аммония.

В выводе написать схему гидролиза ДНП.

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА

Заполнить таблицу «Сравнительная характеристика процесса репликации у эу- и прокариот»

Репликация Особенности прокариот Особенности эукариот Характеристика процесса Локализация процесса Субстраты Источники энергии Ферменты, субъединицы ферментов, кофакторы (по стадиям процесса) инициация элонгация терминация

–  –  –

РЕФЕРАТЫ

ПЦР-диагностика. Принцип метода и применение в лабораторной практике.

• Использование ДНК-технологий для получения лекарственных препаратов и лечения различных болезней.

–  –  –

ЛИТЕРАТУРА

Айала Ф., Кайгер Дж. Современная генетика. В 3-х тт. М., 1987-1988 • Гвоздев В.А. Молекулярная биология. Структура и биосинтез нуклеиновых кислот.

• М., 1989 Глазер В.М. Гомологическая генетическая рекомбинация. Соросовский образовательный журнал, 1998, № 7, с.13 Глазер В.М. Генетическая рекомбинация без гомологии; процессы, ведущие к перестройке в геноме. Соросовский образовательный журнал, 1998,№ 7, с.22 Глазер В.М. Конверсия гена. Соросовский образовательный журнал, 2000, № 1, с.23 • Дымшиц Г.М. Проблема репликации концов линейных молекул ДНК и теломераза.

• Соросовский образовательный журнал, 2000, № 5, с.8 Журнал «Клинико лабораторная диагностика» №7, 1997; №2, 1998; №5, 1999; №4, • 5, 2000.

Иванов В.И. А-ДНК. Соросовский образовательный журнал, 1998, № 1, с.2 • Кифре Д.Т. Биохимия нуклеиновых кислот. Соросовский образовательный журнал, • 1996, № 3.

Кнорре Д.Т. Биохимия нуклеиновых кислот. Соросовский образовательный журнал, • 1998, № 8, с.30 Сингер М., Берг П. Гены и геномы. В 2-х тт. М., 1998 • Сойфер В.Н. Международный проект геном человека. Соросовский образовательный журнал, 1998, № 11.

Сойфер В.Н. Исследования геномов к концу 1999 года. Соросовский образовательный журнал, 2000, № 1, с.15 Фаворова О.О. Сохранение ДНК в ряду поколений. Репликация ДНК. Соросовский • образовательный журнал, 1996, № 4.

http://obi.img/ras/ru/humbio/default.htm •

–  –  –

ЗАНЯТИЕ № 8

ТЕМА: ГЕНЫ И ГЕНОМ. ТРАНСКРИПЦИЯ. ПОСТТРАНСКРИПЦИОННАЯ МОДИФИКАЦИЯ РНК

(ПРОЦЕССИНГ). РЕГУЛЯЦИЯ ЭКСПРЕССИИ ГЕНОВ.

Цель: Рассмотреть современные представления о первом этапе реализации генетической информации (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 :

1. Ген как функциональная единица ДНК. Организация генома человека. Особенности организации генома эукариот с точки зрения регуляции транскрипции (энхансеры, сайленсоры, цис-элементы). Структура гена эукариот. Мозаичность структурных генов эукариот (экзоны и интроны). Три типа эукариотических генов. Особенности организации генома прокариот. Структура оперона.

2. Транскрипция. Определение. Принципы транскрипции (комплементарность, антипараллельность, униполярность, беззатравочность, асимметричность). Этапы транскрипции. Транскрипция у прокариот. Характеристика компонентов системы синтеза РНК: субстраты, матрица (кодирующие и некодирующие цепи ДНК, энергетические затраты, ферменты). Структура ДНК-зависимой РНК-полимеразы: роль субъединиц (2). Особенности структуры промоторной зоны (бокс Прибнова). Инициация процесса.

3. Элонгация и терминация транскрипции (-независимая, -зависимая терминация)

4. Особенности транскрипции эукариот: три вида ДНК-зависимых РНК- полимераз (I, II, III;), структуры промоторной зоны, белковые базальные факторы транскрипции.

Роль белковых факторов TFIID, TFIIH в инициации транскрипции. Структура белков, регулирующих процесс транскипции.

5. Процессинг первичных транскриптов РНК. Кэпирование 5’-конца, полиаденилирование 3’-области, сплайсинг пре-мРНК. Сплайсосома. Роль мяРНК в вырезании интронов и объединении экзонов.

6. Регуляция транскрипции у прокариот. Теория оперона, регуляция по типу индукции и репрессии. Негативная индукция (лактозный оперон) и позитивный конроль работы лактозного оперона (цАМФ-зависимый САР-белок), позитивная индукция (мальтозный оперон), негативная репрессия (триптофановый, гистидиновый опероны), позитивная репрессия (рибофлавиновый оперон).

7. Механизмы регуляции экспрессии генов у эукариот: организация хроматина в дифференцированных клетках организма, изменение количества генов, гормональная регуляция транскрипции.

–  –  –

8. Постранскрипционная регуляция у эукариот, обеспечивающая разнообразие белков.

Альтернативный сплайсинг. Редактирование РНК.

9. Механизмы генетической изменчивости. Наследственные болезни

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА

Заполнить таблицу «Транскрипция»

Транскрипция Особенности прокариот Особенности эукариот Характеристика процесса Локализация процесса Субстраты Источники энергии Характеристика продукта Ферменты, субъединицы ферментов, кофакторы

РЕФЕРАТЫ

Международная программа «Геном человека», итоги, перспективы.

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

ЛИТЕРАТУРА

Айала Ф., Кайгер Дж. Современная генетика. В 3-х тт. М., 1987-1988 • Баранов В.Ф. Пренатальная диагностика наследственных и врожденных болезней в • России. Реальность и перспективы. // Соросовский образовательный журнал, 1998, № 10.

Гайцхоки В.С. Взаимоотношение генотип – фенотип как проблема молекулярной • генетики наследственных болезней человека. // Соросовский образовательный журнал, 1998, № 8, с.36 Гвоздев В.А. Подвижная ДНК эукариот. Часть 2. Роль в регуляции активности генов и эволюции генома. // Соросовский образовательный журнал, 1998, № 8, с.15 Гвоздев В.А. Регуляция активности генов, обусловленная химической модификацией (метилированием) ДНК. // Соросовский образовательный журнал, 1999, № 10, с.11 Глазер В.М. Гомологическая генетическая рекомбинация. // Соросовский образовательный журнал, 1998, № 7, с.13 Жимулев И.Ф. Современные представления о структуре гена у эукариот. // Соросовский образовательный журнал, 2000, № 7, с.17 Овчиников Л.П. Что и как закодировано в мРНК. // Соросовский образовательный • журнал, 1998, № 4, с.10 Сингер М., Берг П. Гены и геномы. В 2-х тт. М., 1998 • Сойфер В.Н. Международный проект геном человека. // Соросовский образовательный журнал, 1998, № 11.

Сойфер В.Н. Исследования геномов к концу 1999 года. // Соросовский образовательный журнал, 2000, № 1, с.15

–  –  –

ЗАНЯТИЕ № 9

ТЕМА: БИОСИНТЕЗ БЕЛКА. ПОСТТРАНСЛЯЦИОННАЯ МОДИФИКАЦИЯ БЕЛКОВ.

Цель: Составить представление о биосинтезе белка и основных механизмах формирования функционально активной молекулы 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. Биосинтез белков (трансляция). Генетический код и его свойства. Основные компоненты белоксинтезирующей системы: аминокислоты, т-РНК, рибосомы, источникиэнергии, белковые факторы, ферменты.

2. Строение и функции рибосом. Связывающие и каталитические центры рибосом.

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

4. Сборка полипептидной цепи на рибосоме. Образование инициаторного комплекса у прокариот. Последовательность Шайна–Дальгарно. Элонгация: образование пептидной связи (р-ция транспептидации). Транслокация. Транслоказа. Терминация.

Роль белковых факторов на каждой из стадий трансляции.

5. Особенности синтеза белка у эукариот.

6. Регуляция биосинтеза белков на уровне трансляции. Изменение скорости трансляции (на примере синтеза глобина, апоферритина).

7. Процессинг первичных полипептидных цепей после трансляции: частичный протеолиз, образование ковалентных связей, присоединение простетических групп, ковалентная модификация аминокислотных остатков (гликозилирование, метилирование, фосфорилирование, ацетилирование).

8. Формирование пространственной структуры белков (фолдинг белков). Ферменты фолдинга (протеинсульфоизомераза, пептидилпролилизомераза). Роль шаперонов в фолдинге белка. Классификация шаперонов. Структура шаперониновой системы.

Фолдинг белковой молекулы с помощью шаперониновой системы. Прионные белки. Болезни, связанные с нарушением фолдинга белка.

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

10. Различия в продолжительности жизни белков. Убиквитинзависимая система протеолиза.

11. Полиморфизм белков и происхождение разнообразия антител.

12. Ингибиторы репликации, транскрипции и трансляции: противоопухолевые и антибактериальные препараты. Вирусы и токсины как ингибиторы матричных синтезов в эукариотических клетках. Интерфероны.

Биосинтез нуклеиновых кислот и белков.

РЕФЕРАТЫ

Транспозиция V-, D-, J-участков генов иммуноглобулинов как источник многообразия специфичности антител.

Технология рекомбинантных ДНК, конструирование химерных молекул ДНК и их • клонирование.

Ингибиторы биосинтеза белка. Влияние антибиотиков и токсинов на этот процесс •

ЛИТЕРАТУРА

Абелев Г.И. Основы иммунитета. // Соросовский образовательный журнал, 1996, • № 5.

Айала Ф., Кайгер Дж. Современная генетика. В 3-х тт. М., 1987-1988 • Гвоздев В.А. Регуляция активности генов при созревании клеточной РНК. // Соросовский образовательный журнал, 1996, № 12.

Глазер В.М. Генетическая рекомбинация без гомологии; процессы, ведущие к перестройке в геноме. // Соросовский образовательный журнал, 1998,№ 7, с.22 Глазер В.М. Запрограммированные перестройки генетического материала в онтогенезе. // Соросовский образовательный журнал, 1998, № 8, с.22 Овчиников Л.П. Что и как закодировано в мРНК.// Соросовский образовательный • журнал, 1998, № 4, с.10 Ратнер В.А. Генетический код как система. // Соросовский образовательный журнал, 2000, № 3, с.17 Спирин А.С. Молекулярная биология. Структура рибосомы и биосинтез белка. М., • Спирин А.С. Принципы структуры рибосом. // Соросовский образовательный журнал, 1998, № 11, с.65 Спирин А.С. Биосинтез белка: регуляция на уровне трансляции. // Соросовский образовательный журнал, 2000, № 5, с.2.

Фаворова О.О. Сохранение ДНК в ряду поколений: Репликация ДНК. // Соросовский образовательный журнал, 1996, № 4.

–  –  –

ЗАНЯТИЕ № 10

ИТОГОВОЕ ЗАНЯТИЕ: БИОСИНТЕЗ РЕГУЛЯЦИЯ

НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ И БЕЛКОВ.

БИОСИНТЕЗА.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:

1. Общая схема синтеза и распада пиримидиновых нуклеотидов. Регуляция. Оротацидурия.

2. Общая схема синтеза и распада пуриновых нуклеотидов. Регуляция. Подагра.

3. Синтез дезоксирибонуклеотидов. Регуляция.

4. Общая схема распада нуклеиновых кислот, ферменты, субстраты, продукты.

5. Азотистые основания, входящие в структуру нуклеиновых кислот – пуриновые и пиримидиновые.

6. Нуклеотиды, содержащие рибозу и дезоксирибозу. Структура. Номенклатура.

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

8. Вторичная структура ДНК (модель Уотсона и Крика). Связи, стабилизирующие вторичную структуру ДНК. Комплементарность. Правило Чаргаффа. Полярность.

Антипараллельность.

9. Гибридизация нуклеиновых кислот. Денатурация и ренативация ДНК. Гибридизация (ДНК-ДНК, ДНК-РНК). Методы лабораторной диагностики, основанные на гибридизации нуклеиновых кислот.

10. Третичная структура ДНК. Роль гистоновых и негистоновых белков в компактизации ДНК. Организация хроматина. Ковалентная модификация гистонов и ее роль в регуляции структуры и активности хроматина.

11. Репликация. Принципы репликации ДНК. Стадии репликации. Инициация. Белки и ферменты, принимающие участие в формировании репликативной вилки

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

13. Теломерная ДНК. Синтез теломерной ДНК.

14. Повреждения и репарация ДНК. Виды повреждений. Способы репарации. Дефекты репарационных систем и наследственные болезни.

15. Транскрипция у прокариот. Характеристика компонентов системы синтеза РНК.

Структура ДНК-зависимой РНК-полимеразы: роль субъединиц (2). Инициация процесса.

16. Элонгация, терминация транскрипции (-независимая, -зависимая терминация)

17. Особенности транскрипции у эукариот. Структура белков, регулирующих процесс транскипции.

18. Первичный транскрипт и его процессинг. Рибозимы как пример каталитической активности нуклеиновых кислот. Биороль.

19. Регуляция транскрипции у прокариот. Теория оперона, регуляция по типу индукции и репрессии (примеры).

20. Механизмы регуляции экспрессии генов у эукариот.

21. Постранскрипционная регуляция у эукариот, обеспечивающая разнообразие белков: альтернативный сплайсинг. Редактирование РНК.

22. Механизмы генетической изменчивости. Наследственные болезни

Биосинтез нуклеиновых кислот и белков.

23. Биосинтез белков (трансляция). Основные компоненты белоксинтезирующей системы: аминокислоты, т-РНК, рибосомы, источники энергии, белковые факторы, ферменты.

24. Строение и функции рибосом. Связывающие и каталитическик центры рибосом.

25. Активация аминокислот. Аминоацил-т-РНК синтетазы, субстратная специфичность.

26. Сборка полипептидной цепи на рибосоме. Образование инициаторного комплекса у прокариот. Особенности стадии инициации у эукариот.

27. Элонгация: образование пептидной связи (р-ция транспептидации). Транслокация.

Транслоказа. Терминация. Роль белковых факторов на каждой из стадий трансляции.

28. Регуляция биосинтеза белков на уровне трансляции. Изменение скорости трансляции (на примере синтеза глобина, апоферритина).

29. Процессинг первичных полипептидных цепей после трансляции: частичный протеолиз, образование ковалентных связей, присоединение простетических групп, ковалентная модификация аминокислотных остатков (гликозилирование, метилирование, фосфорилирование, ацетилирование).

30. Фолдинг белков. Ферменты. Роль шаперонов в фолдинге белка. Фолдинг белковой молекулы с помощью шаперониновой системы. Болезни, связанные с нарушением фолдинга белка.

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

32. Различия в продолжительности жизни белков. Убиквитинзависимая система протеолиза.

33. Полиморфизм белков и происхождение разнообразия антител.

34. Лекарственные препараты – ингибиторы матричных биосинтезов. Вирусы и токсины ингибиторы матричных синтезов в эукариотических клетках. Интерфероны.

–  –  –

ЗАНЯТИЕ № 11

ТЕМА: СИСТЕМЫ МЕЖКЛЕТОЧНОЙ КОММУНИКАЦИИ, МЕХАНИЗМЫ ПЕРЕДАЧИ

ГОРМОНАЛЬНЫХ СИГНАЛОВ.

Цель: Составить представление об основных системах межклеточной коммуникации, о роли гормонов в регуляции метаболизма и о механизмах передачи гормональных сигналов в клетку.

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

2. Роль гормонов в системе регуляции метаболизма. Нервная и гуморальная регуляция как единая система регуляции обмена веществ в ответ на изменение условий существования организма человека. Гормоны – первичные посредники в передаче информации.

3. Регуляция синтеза и секреции гормонов по принципу обратной связи.

4. Клетки-мишени и клеточные рецепторы гормонов. Рецепторы цитоплазматической мембраны: связанные с G-белками; с собственной тирозинкиназной активностью.

Рецепторы, локализованные в цитозоле или ядре клетки. Рецепторы сопряженные с ионными каналами. Регуляция работы рецепторного аппарата (фосфорилирование, понижающая регуляция).

5. Механизм передачи гормональных сигналов в клетки. Механизмы трансдукции сигналов рецепторами мембран. G белки.

6. Циклические АМФ и ГМФ как вторичные посредники, активация протеинкиназ и фосфорилирование белков, ответственных за проявление эффекта.

7. Фосфатидилинозитольный цикл как механизм внутриклеточной коммуникации, инозитол 1,4,5-трифосфат, инозитол 1,3,4-трифосфат и диацилглицерол – вторичные посредники передачи сигнала.

8. Ионы кальция – вторичный посредник, регуляция уровня кальция в цитоплазме клетки, биологическая роль кальция, кальмодулин, Са2+-каналы.

9. Механизм действия стероидных гормонов.

10. Классификация гормонов по химическому строению и биологическим функциям.

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА

Заполните таблицы «Гормоны как регуляторы метаболизма».

Место синтеза Название гормо- Химическая Клетки-мишени Метаболичегормона на природа гормона ский эффект

–  –  –

ЗАНЯТИЕ № 12 ТЕМА: ГОРМОНЫ.

Цель: Составить представление о химическом строении гормонов, о роли гормонов как факторов регуляции метаболизма, возможных механизмах их действия на биохимические процессы, а также о методах обнаружения гормонов.

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 :

1. Синтез и секреция пептидных гормонов на примере инсулина и проопиомеланокортина (ПОМК).

2. Регуляция энергетического метаболизма. Роль инсулина и контринсулярных гормонов в обеспечении гомеостаза.

3. Роль инсулина и глюкагона в регуляции энергетического метаболизма при нормальном питании и при голодании. Изменение гормонального статуса и метаболизма при сахарном диабете.

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

5. Синтез и секреция кортикостероидов. Изменения метаболизма при гипо- и гиперкортицизме. Синдром Иценко–Кушинга.

6. Регуляция водно-солевого обмена. Строение и функции альдостерона и вазопрессина. Система ренин–ангиотензин–альдостерон. Ангиотензин-конвертирующий фермент. Биохимические механизмы возникновения гипертонии, отеков, дегидратации.

7. Роль гормонов в регуляции обмена кальция и фосфатов (паратгормон, кальцитонин и кальцитриол). Строение, биосинтез и механизм действия.

8. Гормон роста, строение и функции.

9. Половые гормоны, строение, влияние на обмен веществ и функции половых желез.

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% рас

–  –  –

твора 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.

(1) Биуретовая реакция (на пептидную связь). К нескольким каплям раствора инсулина добавляют 5 капель 10% раствора гидроксида натрия и 1 каплю сульфата меди.

Появляется розово- фиолетовое окрашивание.

(2) Реакция Фоля (на серосодержащие аминокислоты). К нескольким каплям раствора инсулина добавляют реактив Фоля, состоящий из 5% раствора ацетата свинца и 30% раствора гидроксида натрия. При нагревании содержимое пробирки окрашивается в бурый цвет.

ЛИТЕРАТУРА

Балаболкин М.И. Эндокринология.– М., 1998.– 582 с.

• Гомазков О.А. Пептиды в кардиологии. Биохимия. Физиология. Патология. Информация. Анализ. М.: Материк-Альфа, 2000.– 143 с.

Розен В.Б. Основы эндокринологии. М., изд-во МГУ, 1994.

• Федоров Н.А и др. Циклические нуклеотиды и их аналоги в медицине. – М.: Медицина, 1990.

<

–  –  –

ЗАНЯТИЕ № 13

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 знания о регуляции активности ферментов при изучении свёртывающей системы крови.

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, пентозофосфатного 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 :

1. Особенности развития, строения и метаболизма эритроцитов (повторить гликолиз и пентозофосфатный путь распада глюкозы).

2. Образование и обезвреживание активных форм кислорода в эритроцитах.

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

4. Гемоглобин плода и его физиологическое значение. Полиморфные формы гемоглобинов человека.

5. Аномальные и патологические гемоглобины. Гемоглобинопатии. Анемические гипоксии.

Биохимическая интеграция организма.

6. Белковые фракции крови: понятие «фракция»; происхождение белков, методы фракционирования; распределение белковых фракций крови в норме; основные 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. Свёртывающая система крови как каскад протеаз. Этапы образования фибринового сгустка.

12. Внутренний и внешний пути свёртывания. Витамин К в свёртывании крови.

13. Противосвёртывающая 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

–  –  –

Реактив №2 (раствор НАДФ и раствор глюкоза-6-фосфата в соотношении 1:1) 0,1 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).

Опыт № 2: Количественное определение активности аминотрансфераз: аспартатаминотрансферазы (АсАТ) и аланинаминотрансферазы (АлАТ).

Принцип метода. Аспартатаминотрансфераза АсАТ (L-аспартат:2-оксоглутаратаминотрансфераза, КФ 2.6.1.1.) катализирует реакцию между L-аспартатом и 2оксоглутаратом, в результате которой они превращаются в L-глутамат и оксалацетат.

Оксалацетат произвольно декарбоксилируется в пируват.

АлАТ (L-аланин: 2-оксоглутарат аминотрансфераза, КФ 2.6.1.2.) катализирует реакцию между L-аланином и 2-оксоглутаратом, в результате которой они превращаются в L-глутамат и пировиноградную кислоту.

Определение основано на измерении оптической плотности гидразонов 2оксоглутаровой и пировиноградной кислот в щелочной среде. Гидразон пирувата обладает более высокой оптической плотностью.

Реактивы

1. Эталонный раствор натриевой соли пировиноградной кислоты — используют для построения калибровочного графика.

2,4-динитрофенилгидразин (1 мМ раствор в 1 М НСl).

0,4 М NaOH.

Субстаты АсАТ: L-аспартат; 2-оксоглутарат; фосфатный буфер рН 7,4.

Субстаты АлАТ: DL--аланин; 2-оксоглутарат; фосфатный буфер рН 7,4., 0,1 М.

Техника выполнения. Анализ производится, как указано в таблице:

Отмерить (мл) Опыт Контрольный раствор Реактив 4 (или 5) 0,5 0,5 Физиологический раствор – 0,1 Предварительно инкубируют в течение 3 мин при 37 С Сыворотка крови 0,1 – Инкубируют 60 минут при 37 °С Реактив №2 0,5 0,5 Перемешивают и оставляют стоять 20 минут при комнатной температуре Реактив № 3 4,0 4,0

–  –  –

Перемешивают и спустя 10 мин измеряют оптическую плотность пробы против контрольного раствора на фотоколориметре при длине волны 500-530 нм в кюветах толщиной 1 см.

Расчёт По оптической плотности опытной пробы на калибровочном графике находят активность соответственно АсАТ или АлАТ в сыворотке крови.

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.

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА

Заполнить таблицу: «Биохимические показатели крови».

Биохимический показатель Диапазон нормальных значений Клинико-диагностическое значение Общий белок Белковые фракции Мочевина Креатинин Амилаза АсАТ АлАТ ЛДГ Щелочная фосфатаза Гамма-глутамилтрансфераза Глюкоза Общий холестерол Общий билирубин

РЕФЕРАТЫ

Энзимодиагностика при инфаркте миокарда и заболеваниях печени.

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

–  –  –

Бышевский А.Ш., Галян С.Л, Терсенов О.А. Биохимические сдвиги и их оценка в • диагностике патологических состояний.

Баркаган С. Геморрагическае заболевания и синдромы.– М.: Мед. книга- 2002 • Иржак Л.И. Состав и функции крови // Соросовский образовательный журнал.– • 2001.– № 2.– С.11–19.

Камышников В.С. Справочник по клинико-биохимической лабораторной диагностике: в 2 т.-Мн.:Беларусь, 2000.-463с.

Клиническая биохимия / Под. ред. В.А.Ткачука. -М.:ГЭОТАР -Медицина, 2002.– • 360 с.

Клиническая оценка лабораторных тестов / Под. ред. Н.У.Тица-М.: Медицина, 1986 • Титов В.Н. Биохимические методы диагностики патологии печени.– Тер. Архив.– • 1993.– № 2

–  –  –

ЗАНЯТИЕ № 14

ИТОГОВОЕ ЗАНЯТИЕ: БИОХИМИЧЕСКАЯ ГОРМОНАЛЬНАЯ

ИНТЕГРАЦИЯ ОРГАНИЗМА.

СИСТЕМА. БИОХИМИЯ КРОВИ.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:

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

2. Нервная и гуморальная регуляция как единая система регуляции обмена веществ.

Гормоны – первичные посредники в передаче информации.

3. Регуляция синтеза и секреции гормонов по принципу обратной связи.

4. Клетки-мишени и клеточные рецепторы гормонов. Рецепторы цитоплазматической мембраны. Рецепторы, локализованные в цитоплазме. Рецепторы сопряженные с ионными каналами. Регуляция работы рецепторного аппарата.

5. Механизмы передачи гормональных сигналов в клетки: G белки, циклические АМФ и ГМФ как вторичные посредники. Протеинкиназа А и протеинкиназа G.

6. Фосфатидилинозитольный цикл как механизм внутриклеточной коммуникации.

Инозитолтрифосфаты и диацилглицерол – вторичные посредники в передаче сигнала.

7. Ионы кальция – вторичный посредник в передаче сигнала. Регуляция уровня концентрации ионов кальция в цитоплазме клетки. Биологическая роль кальция. Кальмодулин. Протеинкиназа С и кальмодулин-зависимые протеинкиназы.

8. Механизм действия стероидных гормонов. Ядерные рецепторы гормонов.

9. Классификация гормонов по химическому строению и биологическим функциям.

Номенклатура гормонов.

10. Гормоны гипоталамуса. Химическая природа. Биологическая роль.

11. Гормоны передней доли гипофиза. Химическая природа. Биологическая роль. Изменения метаболизма при гипо- и гиперфункции.

12. Гормоны задней доли гипофиза. Химическая природа. Биологическая роль. Изменения метаболизма при гипо- и гиперфункции.

13. Гормоны щитовидной железы. Химическая природа. Биологическая роль. Изменение метаболизма при гипо- и гиперфункции. Причины и проявления эндемического зоба.

14. Гормоны паращитовидных желез. Химическая природа. Биологическая роль. Изменения метаболизма при гипо- и гиперпаратиреозе.

15. Строение, биосинтез и механизм действия кальцитриола (витамина D3). Причины и проявления рахита.

16. Гормоны коры надпочечников: глюкокортикоиды и минералокортикоиды. Химическая природа. Биологическая роль. Изменения метаболизма при гипо- и гиперкортицизме.

Биохимическая интеграция организма.

17. Регуляция водно-солевого обмена. Строение и функции альдостерона и вазопрессина. Система ренин-ангиотензин и вазопрессин. Ангиотензин-превращающий фермент. Биохимические механизмы возникновения гипертонии, отеков, дегидратации.

18. Гормоны мозгового слоя надпочечников. Их синтез, химическая природа и биологическая роль. Изменения метаболизма при гипо- и гиперфункции.

19. Гормоны поджелудочной железы и желудочно-кишечного тракта. Строение синтез и секреция инсулина. Биологические функции и механизм действия инсулина.

Строение и биологическая роль глюкагона.

20. Регуляция обмена основных энергоносителей. Изменения метаболизма в абсорбтивный и постабсорбтивный периоды. Изменения гормонального статуса и метаболизма при голодании.

21. Изменения гормонального статуса и метаболизма при сахарном диабете.

22. Мужские и женские половые гормоны. Химическая природа. Биологическая роль.

23. Эйкозаноиды. Их синтез. Химическая природа. Биологическая роль.

24. Гистамин. Синтез. Химическая природа. Биологическая роль.

25. Серотонин. Синтез. Химическая природа. Биологическая роль.

26. Биологические активные пептиды: брадикинины, нейропептиды, атриопептиды.

Биологическая роль.

27. Особенности развития, строения и метаболизма эритроцитов.

28. Образование и обезвреживание активных форм кислорода в эритроцитах.

29. Транспорт кислорода и диоксида углерода.

30. Гемоглобин плода и его физиологическое значение. Полиморфные формы гемоглобинов человека.

31. Гемоглобинопатии. Анемические гипоксии.

32. Белковые фракции крови и клинико-диагностическое значение их определения (при воспалительном процессе, циррозе печени и нефротическом синдроме). Диспротеинемии.

33. Энзимодиагностика: механизмы изменения уровня активности ферментов в крови;

34. Энзимодиагностика при инфаркте миокарда и заболеваниях печени.

35. Свёртывающая система крови. Этапы образования фибринового сгустка.

36. Внутренний и внешний пути свёртывания. Витамин К в свёртывании крови.

37. Противосвёртывающая система крови.

38. Нарушения коагуляционного гемостаза:гемофилии.

–  –  –

ЗАНЯТИЕ № 15

ТЕМА: БИОХИМИЯ МЕЖКЛЕТОЧНОГО МАТРИКСА И СОЕДИНИТЕЛЬНОЙ ТКАНИ.

Цель: Рассмотреть структурную организацию межклеточного матрикса и соединительной ткани и изучить химический состав протеогликанов животных тканей.

Межклеточный матрикс построен из коллагена, эластина, протеогликанов, адгезивных белков (фибронектина, ламинина). В матрикс наряду с нерастворимыми нитевидными структурами погружены клетки - хондроциты и фибробласты, макрофаги и тучные клетки. Соединительная ткань характеризуется большими промежутками между клетками и высоким содержанием межклеточного вещества.

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. Значение межклеточного матрикса и соединительной ткани для жизнедеятельности организма.

2. Особенности аминокислотного состава, структуры, биосинтеза и созревания коллагена. Роль аскорбиновой кислоты в гидроксилировании пролина и лизина. Проявления недостаточности витамина С.

3. Полиморфизм коллагена: фибриллообразующие, ассоциированные с фибриллами, «заякоренные», микрофибриллярные типы коллагена.

4. Катаболизм коллагена. Регуляция обмена коллагена. Заболевания, связанные с нарушением синтеза коллагена.

5. Особенности строения и функции эластина.

6. Строение и функции глюкозаминогликанов (гиалуроновой кислоты, хондроитин сульфатов, гепарина) и протеогликанов.

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

8. Структурная организация межклеточного матрикса: кожа, сустав, базальная мембрана.

9. Биохимия костной ткани. Природа межклеточного вещества. Особенности ферментативной активности остеокластов и остеобластов. Регуляция фосфорнокальциевого обмена. Биохимические превращения и функциональные особенности витамина Д. Роль в фосфорно-кальциевом обмене тиреокальциотонина и паратгормона.

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: к 5 капелям гидролизата прибавляют 10 капель биуретового реактива.

(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 «Сравнение некоторых биологических функций коллагена и эластина»

Белок Роль в процессах заживления ран Изменения, наступающие при старении коллаген эластин

ЛИТЕРАТУРА

Канунго М. Биохимия старения М., Мир, 1982.

• Бышевский А.Ш., Галян С.Л, Терсенов О.А. Биохимические сдвиги и их оценка в • диагностике патологических состояний.– М.: Мед. книга, 2002.

Клиническая биохимии /Под. ред. В.А.Ткачука.-М.: ГЭОТАР-МЕД, 2002.-360с.

• Минченко Б.И. и др. Биохимические показатели метаболических нарушений в костной ткани // Клиническая лабораторная диагностика.– 1999.– № 3 (ч.1); № 4 (ч.2).– с.11–17.

–  –  –

ТЕМА: БИОХИМИЧЕСКИЙ БИОХИМИЧЕСКИЕ

БАЗИС МЕДИЦИНСКОЙ БИОТЕХНОЛОГИИ.

МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ ЛЕКАРСТВЕННЫХ ВЕЩЕСТВ ПРИРОДНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ.

Цель: Ознакомиться с современными биотехнологическими подходами к разработке новых лекарственных препаратов. Научиться определять содержание лекарственных веществ природного происхождения в фармацевтических препаратах, познакомиться с биотехнологическим методом получения ГАМК ферментативным путем.

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. Биохимический базис медицинской биотехнологии. Получение лекарственных препаратов биотехнологическим синтезом (получение человеческого инсулина из свиного). Получение рекомбинантных белковых препаратов, генная инженерия, гибридомная технология.

2. Генная терапия. Антисмысловые рибонуклеотиды как перспективная основа создания лекарственных средств.

3. Ферменты в медицине и фармацевтической промышленности.Преимущества иммобилизованных ферментов, способы иммобилизации. Иммобилизация целых клеток.

4. Биохимические основы фармакокинетики лекарственных средств. Всасывание, метаболизм, распределение и выделение лекарственных препаратов. Пролекарства.

5. Биохимические основы улучшения фармакокинетики лекарственных средств.

Микронизация. Вещества, улучшающие усвоение действующего компонента. Направленная доставка лекарственных средств к мишени действия. Липосомы, наночастицы и вирусные векторы как средства доставки лекарств. Иммуноопосредованная доставка.

6. Биохимические основы фармакодинамики лекарственных средств. Взаимодействие лекарственных препаратов с рецептором. Макромолекулярная природа лекарственных рецепторов. Кривые насыщения рецептора с лигандом. Сопряжение рецептора с «эффектом». Агонисты и антагонисты рецепторов: конкурентные, парциальные и неконкурентные. Сигнальные механизмы и действие лекарств.

ПРАКТИЧЕСКАЯ Р А Б О ТА

Опыт № 1. Получение ГАМК из глутаминовой кислоты.

–Аминомасляная кислота (ГАМК) представляет собой лекарственное вещество с тормозящим действием на деятельность центральной нервной системы.Наиболее рациональный способ получения ГАМК – декарбоксилирование глутаминовой кислоты.

Частная биохимия.

Декарбоксилирование глутаминовой кислоты можно легко провести, используя специфический фермент – декарбоксилазу глутаминовой кислоты (ДГК). Наиболее активен данный фермент у бактерий Е.соli. Исходный продукт – глутаминовая кислота может быть получена в результате гидролиза соляной кислотой растительного белка – глютелина.Содержание глутаминовой кислоты в этом белке достигает 30%.

Техника выполнения. К 1 мл экстракта из бактериальной массы Е. соli в пробирку приливают 1 мл раствора глутаминовой кислоты в буфере с рН 8,9. Содержимое пробирки перемешивают и помещают на 15 минут в термостат при 37С. После инкубации проводят обнаружение ГАМК методом электрофореза. Для этого на полоски для бумажного электрофореза наносят по центру по одной капле глутаминовой кислоты и ГАМК в качестве контроля, на опытную полоску наносят каплю инкубационной смеси. Все три полоски переносят в камеру для электрофореза. Электрофорез проводят при 200–300 В, 1,5–2 мА в течение 1–1,5 ч. Полоски извлекают из аппарата, высушивают при 70С, смачивают 0,1 % раствором нингидрина, помещают еще раз в сушильный шкаф на 5 мин. На полоске с опытной пробой наблюдается появление двух пятен, так как за время инкубации полного декарбоксилирования обычно не наступает. Делают вывод по проведенному опыту.

Опыт № 2. Обнаружение викасола в препарате «ВИКАСОЛ».

Принцип метода. Кетогруппы викасола восстанавливаются цистеином и образуют окрашенные вещества.

Техника выполнения. К пяти каплям 0,05 % раствора «Викасола» добавляют пять капель 0,025 % раствора цистеина и одну каплю 10 % раствора NаОН. Жидкость окрашивается в лимонно-желтый цвет.

Опыт № 3. Обнаружение ретинола в рыбьем жире.

Принцип метода. Концентрированная Н2SО4 дегидратирует витамин А, при этом образуются окрашенные продукты конденсации.

Техника выполнения. В сухую пробирку внести одну каплю рыбьего жира и пять капель хлороформа, встряхнуть. Добавить одну каплю концентрированной серной кислоты. При наличии в препарате ретинола жидкость окрашивается в красный цвет.

Опыт № 4. Обнаружение пенициллина в препарате «Бензилпенициллина натриевая соль».

Метод 1. Принцип метода.

Пенициллин образует –гидроксановую кислоту, которая с FеСl3 дает продукт конденсации красного цвета.

Техника выполнения. К пяти каплям 0,5 % раствора пенициллина добавить две капли 5 % раствора гидроксиламина. Смесь нагреть до кипения. Охладить. Добавить одну каплю 5 % раствора FеСl3. При положительной реакции жидкость окрашивается в красный или розовый цвет.

Метод 2. Принцип метода.

При щелочном гидролизе образуются свободные SН – группы пенициллина, которые дают нестойкое соединение с нитроруссидом натрия.

Частная биохимия.

Техника выполнения. К двум каплям 0,5 % раствора пенициллина добавить две капли концентрированного раствора NаОН. Кипятить 1–2 минуты. После охлаждения добавить по каплям 5 % раствор нитропруссида натрия. Появление красного окрашивания, переходящего в желтое, свидетельствует о наличии пенициллина.

Опыт № 5. Открытие стрептомицина в препарате «Стрептомицина сульфат».

Принцип метода. При щелочном гидролизе образуется мальтол, дающий характерное окрашивание с FеСl3.

Техника выполнения. К пяти каплям 1 % раствора стрептомицина добавить одну каплю 10 % раствора NаОН. Кипятить 5–7 секунд. Добавить 2 капли 10 % раствора НСl. Жидкость из желтой превращается в безцветную и прозрачную. Добавить 1– 2 капли раствора FеСl3. Появляется красно-фиолетовое окрашивание.

РЕФЕРАТЫ

Иммобилизованные ферменты как лекарственные средства.

• Липосомы – транспортная форма целенаправленной доставки лекарств.

–  –  –

ЛИТЕРАТУРА

Белоусов Ю.Б. и др. Клиническая фармакология и фармакотерапия.– М.: Универсум, 1993.

Технология лекарственных форм. Т.2 / Под ред.Ивановой.– М.: Медицина, 1992.

Иммобилизованные клетки и ферменты. Методы / Под ред. Дж. Вудворда.– М.:

• Мир, 1988.– 215 с.

–  –  –

ЗАНЯТИЕ № 16

ТЕМА: БИОХИМИЯ МЫШЦ. БИОХИМИЯ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ.

Цель: Рассмотреть молекулярную структуру и особенности энергообмена мышечной и нервной ткани, биохимические механизмы мышечного сокращения и расслабления, синаптической передачи, возникновения и проведения нервного импульса.

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. Важнейшие белки миофибрилл: миозин, актин, актомиозин, тропомиозин, тропонин – особенности строения и выполняемые функции. Саркоплазматические белки (миоглобин). Экстрактивные вещества мышц.

2. Молекулярная структура миофибрилл (саркомер-функциональная единица, А- и Iдиски, М- и Z-пластинки), состав толстых и тонких филаментов, особенности гладкомышечных клеток.

3. Биохимические механизмы мышечного сокращения и расслабления: модель скользящих нитей Хью Хаксли; механизм сокращения и расслабления поперечнополосатой мускулатуры; механизм сокращения и расслабления гладкой мускулатуры; особенности сокращения миокарда.

4. Роль градиента одновалентных ионов и ионов кальция в регуляции мышечного сокращения.

5. Метаболические процессы в мышечном волокне, ведущие к обеспечению энергией мышечного сокращения: (аденилаткиназная реакция, концепция креатинфосфатного челнока).

6. Миелиновые мембраны: особенности состава и структуры.

7. Энергетический обмен в нервной ткани, значение аэробного распада глюкозы.

8. Биохимия возникновения и проведения нервного импульса.

9. Основные нейромедиаторные системы. Молекулярные механизмы синаптической передачи.

–  –  –

ЛИТЕРАТУРА

Гомазков О.А. Пептиды в кардиологии. Биохимия. Физиология. Патология. Информация. Анализ. М.: Материк-Альфа, 2000.– 143 с.

Гусев Н.Б. Молекулярные механизмы мышечного сокращения // Соросовский образовательный журнал.– 2000.– №8.– с.24–32.

–  –  –

Гусев Н.Б. Некоторые свойства кальдесмона и кальпонина, и участие этих белков в • регуляции сокращения гладких мышц и формировании цитоскелета // Биохимия.– 2001.– Т.66, вып.10.– С.1377–1388.

Капелько В.И. Креатинфосфокиназный путь транспорта энергии в мышечных клетках // Соросовский образовательный журнал.– 2000.– № 11.– С.8–12.

Рубцов А.М. Роль саркоплазматического ретикулума в регуляции сократительной • активности мышц. // Соросовский образовательный журнал.– 2000.–№ 9.–с.17–24.

Рубцов А.М. Молекулярные механизмы регуляции активности Ca-каналов саркоплазматического ретикулума, утомление мышц и феномен Северина // Биохимия.– 2001.– Т.66, вып.10.– С.1401–1414.

Физиологически активные пептиды: Справочное руководство/ О.А.Гомазков, сост.

• М., 1995.-144 с.

Филатов В.Л. и др. Тропонин: строение свойства и механизм функционирования • (обзор) // Биохимия.– 1999.– Т.64, вып.6.– С.775.

Хухо Ф. Нейрохимия. Основы и принципы.– М.: Мир, 1990.– 384 с.

–  –  –

ЗАНЯТИЕ № 17

ТЕМА: БИОХИМИЯ ПИТАНИЯ. ВИТАМИНЫ.

Цель: рассмотреть состав пищи, незаменимые компоненты пищи, возможные последствия неполноценного питания; процессы переваривания белков, жиров, углеводов. Всасывание продуктов переваривания.

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. Основные компоненты пищи человека (белки, жиры, углеводы, витамины, макро - и микроэлементы, вода, пищевые волокна). Суточная потребность в них.

2. Незаменимые компоненты пищи. Витамины. Классификация. Номенклатура. Провитамины. Гипо- и гипервитаминозы.

3. Водорастворимые витамины (витамины. В1, В2, В6, В12, РР, С, пантотеновая кислота, фолиевая кислота, биотин) как предшественники коферментов. Структура. Роль в метаболизме. Признаки гиповитаминозов.

4. Жирорастворимые витамины А. Д. Е, К. Биороль. Признаки гиповитаминозов. Гипервитаминозы витаминов А и Д.

5. Роль воды в организме. Пути образования и выведения воды из организма.

6. Основные макроэлементы (Nа, К, Са, Мg, Cl, Р). Биороль. Регуляция обмена.

7. Микроэлементы (Sе, Zn, F, I, Cu, Fe). Биороль.

8. Пищевые волокна. Роль в питании.

9. Переваривание углеводов в ротовой полости. Амилаза слюны. Липаза языка.

10. Переваривание пищи в желудке. Желудочный сок, состав. Механизм образования соляной кислоты, её роль. Виды титруемой кислотности желудочного сока. Пепсин.

Реннин. Липаза желудка.

11. Процессы переваривания в тонком кишечнике:

а) ферменты поджелудочной железы (трипсин, химотрипсин, эластаза, карбоксипептидаза, амилаза, липаза, фосфолипаза А2, холестеролэстераза), их характеристика;

б) состав желчи, роль желчных кислот;

в) ферменты кишечного сока (аминопептидаза, дипептидазы, мальтаза, изомальтаза, лактаза, сахараза), их характеристика.

12. Всасывание основных продуктов гидролиза белков, жиров, углеводов (моносахаридов, аминокислот, продуктов переваривания жиров) в тонком кишечнике.

13. Патологические состояния, связанные с нарушением процессов переваривания и всасывания.

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА

Заполнить таблицу «Жирорастворимые витамины, их биороль»

Название Структура Биороль Признаки гиповитаминоза

–  –  –

ЛИТЕРАТУРА

Бертран Г. и др. Базисная и клиническая фармакология. — М.: БИНОМ, • СПб.:Невский диалект, 1998. – Т. 1, 2.

Бышевский А. Ш., Галян С. Л., Терсенов О. А. Биохимические сдвиги и их оценка в • диагностике патологических состояний. — М : Медицинская книга, 2002.

Витамины и микроэлементы в клинической фармакологии. / Под ред. В. А. Тутельяна. — М., 2001.

Горбачев В. В., Горбачева В. Н. Витамины, микро- и макроэлементы: Справочник.

• — Минск: Интерпрессервис, 2002.

Иванова Л.Н. Физиологические механизмы регуляции водно-солевого баланса у • животных и человека. // Соросовский образовательный журнал. — 1996. — №10. — С. 4 - 12.

Клиническая биохимия / Под ред. Ткачука В. А. — М.: ГЭОТАР-Медицина, 2002.

• Наберухин Н. А. Загадки воды. // Соросовский образовательный журнал. — 1996.

• — №5. — С. 41 - 48.

Нарушения фосфорно-кальциевого обмена у детей. Проблемы и решения. Руководство для врачей. Российская медицинская академия постдипломного образования Министерства здравоохранения и социального развития РФ. Москва, 2005.

Общая химия. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов: Учеб. для мед.

• спец. вузов / Под ред. Ершова Ю. А. — М.: Высшая школа, 1993.

Остроумова О.Д., Шаркова Н.Е. Дизэлектролитные расстройства и сердечнососудистые заболевания. Дефицит магния в патогенезе артериальной гипертонии — новая мишень для терапии. //Русский медицинский журнал — 2003.— т. 11, №15. С.

856 – 859.

Петровский К. С., Ванханен В. Д. Гигиена питания: Учебник. — М.: Медицина, • 1982.

Протасова Н. А. Микроэлементы: биологическая роль, распределение в почвах, • влияние на распространение заболеваний человека и животных. // Соросовский образовательный журнал. —1998. — № 12. — С. 32 – 37.

Пустовалова Л. М. Практикум по биохимии для студентов вузов. Ростов-на-Дону:

• Феникс, 1999.

Частная биохимия.

Скурихин И. М., Нечаев А. П. Всё о пище с точки зрения химика. — М.: Высшая • школа, 1991.

Спасов А. А. Магний в медицинской практике. — Волгоград, 2000.

• Уайт А. и др. Основы биохимии. – М.: Мир, 1985.

• Цыганенко А.Я. и др. Клиническая биохимия. Учебное пособие – М.: Триада-Х, • 2002.

–  –  –

ТЕМА: ОСОБЕННОСТИ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ В ДЕТСКОМ ВОЗРАСТЕ

Цель: рассмотреть особенности обмена веществ в различные периоды развития ребенка; возможные нарушения метаболизма; особенности биохимических показателей 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. Общая характеристика обменных процессов в детском возрасте:

периоды развития ребенка;

• факторы, определяющие особенности обмена веществ и энергии у детей;

• критические периоды развития, гомеорезис.

2. Биохимическая характеристика различных периодов развития ребенка:

внутриутробного (антенатального) периода;

• неонатального (периода новорожденности), грудного, раннего детского, дошкольного, школьного, пубертатного периодов.

3. Особенности питания в детском возрасте:

незаменимые пищевые факторы в питании детей;

• понятие о сбалансированном питании;

• потребность в белках, жирах и углеводах в г в сутки и в г на кг массы тела, изменение с возрастом.

4. Обмен углеводов:

лактоза – основной углевод пищи у грудных детей, содержание лактозы в коровьем и женском молоке;

особенности переваривания углеводов у грудных детей;

• нарушения процессов переваривания и всасывания углеводов;

• особенность микробиологического статуса кишечника грудных детей;

• обмен галактозы (биороль галактозы, схема превращения галактозы в глюкозу в • печени, биохимические основы галактоземии);

обмен фруктозы (схема включения фруктозы в метаболизм во внепеченочных • тканях и в печени, наследственные нарушения обмена фруктозы: эссенциальная фруктоземия, наследственная непереносимость фруктозы);

обмен гликогена в анте – и неонатальном периодах, глюконеогенез; гликогенозы;

анаэробный распад глюкозы и пентозный цикл в детском возрасте;

• сахарный диабет в детском возрасте.

5. Обмен белков:

азотистый баланс в детском возрасте; последствия дефицита незаменимых аминокислот у детей; квашиоркор;

особенности переваривания белков в детском возрасте;

Частная биохимия.

особенности межуточного обмена аминокислот;

• нарушения белкового обмена.

6. Обмен липидов сравнение липидного состава женского и коровьего молока;

• особенности переваривания липидов у грудных детей;

• бурая жировая ткань новорожденных;

• особенности межуточного обмена липидов;

• нарушения липидного обмена.

7. Водно-солевой и минеральный обмены:

особенности водно-солевого обмена у детей;

• роль минеральных веществ в детском организме;

• особенности минерального состава женского и коровьего молока;

• кальций в детском организме.

8. Витамины в детском возрасте:

источники витаминов в детском возрасте;

• витаминзависимые и витаминрезистентные состояния;

• биохимический механизм развития рахита;

• гипервитаминозы А и Д.

9. Биохимия крови:

гемоглобины различных периодов детского возраста;

• возрастная динамика белковых фракций;

• эмбриоспецифические белки, их диагностическое значение;

• ферменты крови у детей;

• небелковые органические вещества;

• транзиторные состояния новорожденных.

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА

Заполнить таблицу «Наследственные заболевания».

Дефицит фер- Реакция, катализируе- Основные клиничеЗаболевание мента мая ферментом ские проявления Фенилкетонурия Алкаптонурия Галактоземия Фруктоземия Наследственная непереносимость фруктозы Гликогенозы Агликогенозы

РЕФЕРАТЫ

Биохимическая характеристика основных периодов развития ребенка. Критические • периоды. Гомеорезис.

Частная биохимия.

Особенности обмена углеводов у детей. Возможные нарушения обмена.

• Особенности белкового обмена у детей. Энзимопатии белкового обмена.

• Особенности липидного обмена у детей. Нарушения обмена.

• Особенности водно-солевого и минерального обменов у детей. Биохимический механизм патогенеза рахита.

Особенности биохимических показателей крови у детей. Транзиторные состояния • периода новорожденности.

ЛИТЕРАТУРА

Ананенко А.А. Вельтищев Ю.Е., Ермолаев М.В., Князев Ю.А. Обмен веществ у детей.– М.: Медицина, 1983.

Вельтищев Ю.Е. Водно-солевой обмен ребенка.– М.: Медицина, 1967.

• Вельтищев Ю.Е., Юрьева В.А. Современные проблемы клинической биохимии в • педиатрии. Клиническая лабораторная диагностика, 1995, №6, с. 38.

Вельтищев Ю.Е. Особенности клинической лабораторной диагностики в детском • возрасте. Клиническая лабораторная диагностика, 1998, №4, с. 25.

Иванов Н.Р., Рубин В.И. Обмен веществ у детей и способы его биохимической • оценки. Изд-во Саратовского университета, 1984.

Мазурин А.В., Воронцов И.М. Пропедевтика детских болезней. – М.: Медицина, • 2000.

Нарушения фосфорно-кальциевого обмена у детей. Проблемы и решения. Руководство для врачей. Российская медицинская академия постдипломного образования Министерства здравоохранения и социального развития РФ. Москва, 2005.

Особенности обмена веществ в детском возрасте. Учебно-методические рекомендации по биологической химии для студентов педиатрического факультета. - Волгоград, 1992.

Справочник по детской диететике. /Под ред. Воронцова И.М., Мазурина А.В. – Л.:

• Медицина, 1980.

Справочник по функциональной диагностике в педиатрии. /Под ред. Ю.Е. Вельтищева, Н.С. Кисляк.– М.: Медицина, 1979.

Цыганенко А.Я. и др. Клиническая биохимия. Учебное пособие – М.: Триада-Х, • 2002.

Основная литература

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЕ ВОПРОСЫ

1. Предмет и задачи биологической химии. Обмен веществ и энергии, сложная структурная организация, гомеостаз и самовоспроизведение как важнейшие признаки живой материи.

2. Биохимия как молекулярный уровень изучения структурной организации, анаболизма и катаболизма живой материи. Место биохимии среди других биологических дисциплин. Значение биохимии в подготовке врача и для медицины.

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

Биологическая роль аминокислот и пептидов.

4. Первичная структура белков. Пептидная связь, ее характеристика. Зависимость биологических свойств белков от первичной структуры. Нарушение первичной структуры и функции гемоглобина А ( на примере гемоглобина S).

5. Конформация петидных цепей в белках (вторичная структура). Типы химических связей, участвующих в формировании вторичной структуры. Супервторичные структуры.

6. Конформация петидных цепей в белках (третичная структура). Типы химических связей, участвующих в формировании третичной структуры. Доменная структура и ее роль в функционировании белков. Роль шаперонов (белки теплового шока) в формировании третичной структуры белков in vivo.

7. Активный центр белков и его специфическое взаимодействие с лигандом как основа биологической функции белков. Комплементарность взаимодействующих белков с лигандом. Обратимость связывания.

8. Четвертичная структура белков. Особенности строения и функционирования олигомерных белков на примере гемоглобина. Кооперативные изменения конформации протомеров. Возможность регуляции биологической функции олигомерных белков аллостерическими лигандами.

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

10. Методы выделения индивидуальных белков: методы осаждения солями и органическими растворителями, гель-фильтрация, электрофорез, ионообменная и аффинная хроматографии. Методы количественного определения белка.

11. Конформационная лабильность белков. Денатурация, признаки и факторы ее вызывающие. Защита от денатурации специализированными белками теплового шока (шаперонами).

12. Принципы классификации белков. Классификация по составу и биологическим функциям, примеры представителей отдельных классов.

13. Иммуноглобулины, классы иммуноглобулинов, особенности строения и функционирования.

14. Ферменты, определение. Особенности ферментативного катализа. Специфичность действия ферментов, виды. Классификация и номенклатура ферментов, примеры.

15. Строение ферментов. Каталитический и регуляторный центры. Взаимодействие ферментов с лигандами. Механизм действия ферментов. Формирование фермент-субстратного комплекса. Гипотеза «ключ-замок» и гипотеза индуцированного соответствия.

Основная литература

16. Кинетика ферментативных реакций. Зависимость скорости ферментативных реакций от температуры, рН среды, концентрации фермента и субстрата. Уравнение Михаэлиса-Ментен, Кm.

17. 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.

18. Ингибирование ферментов: обратимое и необратимое; конкурентное и неконкурентное. Лекарственные препараты как ингибиторы ферментов.

19. Аллостерическая регуляция активности ферментов. Роль аллостерических ферментов в метаболизме клетки. Аллостерические эффекторы и ингибиторы. Особенности строения и функционирования аллостерических ферментов и их локализация в метаболических путях. Регуляция активности ферментов по принципу отрицательной обратной связи. Привести примеры.

20. Регуляция каталитической активности ферментов ковалентной модификацией путем фосфорилирования и дефосфорилирования.

21. Ассоциация и диссоциация протомеров на примере протеинкиназы А и ограниченный протеолиз при активации протеолитических ферментов как способы регуляции каталитической активности ферментов.

22. Изоферменты, их происхождение, биологическое значение, привести примеры.

Определение ферментов и изоферментного спектра плазмы крови с целью диагностики болезней.

23. Энзимопатии наследственные (фенилкетонурия) и приобретенные (цинга). Применение ферментов для лечения болезней.

24. Общая схема синтеза и распада пиримидиновых нуклеотидов. Регуляция. Оротацидурия.

25. Общая схема синтеза и распада пуриновых нуклеотидов. Регуляция. Подагра.

26. Синтез дезоксирибонуклеотидов. Рибонуклеотидредуктазный комплекс. Биосинтез тимидиловых нуклеотидов, роль фолиевой кислоты и фолатредуктазы.

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

27. Азотистые основания, входящие в структуру нуклеиновых кислот – пуриновые и пиримидиновые. Нуклеотиды, содержащие рибозу и дезоксирибозу. Структура.

Номенклатура.

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

29. Вторичная структура ДНК (модель Уотсона и Крика). Связи, стабилизирующие вторичную структуру ДНК. Комплементарность. Правило Чаргаффа. Полярность. Антипараллельность.

30. Гибридизация нуклеиновых кислот. Денатурация и ренативация ДНК. Гибридизация (ДНК-ДНК, ДНК-РНК). Методы лабораторной диагностики, основанные на гибридизации нуклеиновых кислот.

31. Третичная структура ДНК. Роль гистоновых и негистоновых белков в компактизации ДНК. Организация хроматина. Ковалентная модификация гистонов и ее роль в регуляции структуры и активности хроматина.

Основная литература

32. Репликация. Принципы репликации ДНК. Стадии репликации. Инициация. Белки и ферменты, принимающие участие в формировании репликативной вилки

33. Элонгация и терминация репликации. Ферменты. Асимметричный синтез ДНК.

Фрагменты Оказаки. Роль ДНК-лигазы в формировании непрерывной и отстающей цепи.

34. Повреждения и репарация ДНК. Виды повреждений. Способы репарации. Дефекты репарационных систем и наследственные болезни.

35. Транскрипция Характеристика компонентов системы синтеза РНК. Структура ДНК-зависимой РНК-полимеразы: роль субъединиц (2). Инициация процесса. Элонгация, терминация транскрипции.

36. Первичный транскрипт и его процессинг. Рибозимы как пример каталитической активности нуклеиновых кислот. Биороль.

37. Регуляция транскрипции у прокариот. Теория оперона, регуляция по типу индукции и репрессии (примеры).

38. Биосинтез белков (трансляция). Генетический код и его свойства. Основные компоненты белоксинтезирующей системы: аминокислоты, аминоацил-т-РНК синтетазы т-РНК, рибосомы, источники энергии, белковые факторы, ферменты.

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

Транслокация. Транслоказа. Терминация.

40. Процессинг первичных полипептидных цепей после трансляции: частичный протеолиз, образование ковалентных связей, присоединение простетических групп, ковалентная модификация аминокислотных остатков (гликозилирование, метилирование, фосфорилирование, ацетилирование).

41. Фолдинг белков. Ферменты. Роль шаперонов в фолдинге белка. Фолдинг белковой молекулы с помощью шаперониновой системы. Болезни, связанные с нарушением фолдинга белка – прионовые болезни.

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

43. Биохимия питания. Основные компоненты пищи человека, их биороль, суточная потребность в них. Незаменимые компоненты пищи.

44. Белковое питание. Биологическая ценность белков. Азотистый баланс. Полноценность белкового питания, нормы белка в питании, белковая недостаточность.

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. Всасывание продуктов переваривания. Транспорт аминокислот в клетки кишечника. Особенности транспорта аминокислот в гепатоцитах. -глутамильный цикл. Нарушения переваривания белков и транспорта аминокислот.

47. Витамины. Классификация, номенклатура. Провитамины. Гипо-, гипер- и авитаминозы, причины возникновения. Витаминзависимые и витаминрезистентные состояния.

Основная литература

48. Минеральные вещества пищи, макро- и микроэлементы, биологическая роль. Региональные патологии, связанные с недостатком микроэлементов.

49. Биологические мембраны, строение, функции и общие свойства: жидкостность, поперечная асимметрия, избирательная проницаемость.

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

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

52. Эндэргонические и экзэргонические реакции в живой клетке. Макроэргические соединения. Дегидрирование субстратов и окисление водорода как основной источник энергии для синтеза АТФ.

53. Строение митохондрий и структурная организация дыхательной цепи. НАДзависимые и флавиновые дегидрогеназы. Комплексы дыхательной цепи: НАДНдегидрогеназа, убихинол-дегидрогеназа (цитохром C редуктаза), цитохром C оксидаза.

54. 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.

55. Регуляция цепи переноса электронов (дыхательный контроль). Разобщение тканевого дыхания и окислительного фосфорилирования. Терморегуляторная функция тканевого дыхания. Термогенная функция энергетического обмена в бурой жировой ткани.

56. Образование активных форм кислорода (синглетный кислород, пероксид водорода, гидроксильный радикал, пероксинитрил). Место образования, схемы реакций, их физиологическая роль.

57. Механизм повреждающего действия активных форм кислорода на клетки (ПОЛ, окисление белков и нуклеиновых кислот). Примеры реакций.

58. Катаболизм основных пищевых веществ в клетке - углеводов, жиров, аминокислот. Понятие о специфических и общих путях катаболизма. Окислительное декарбоксилирование пировиноградной кислоты, характеристика процесса. Пируватдегидрогеназный комплекс. Регуляция.

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

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

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

62. Глюкоза как важный метаболит углеводного обмена: общая схема источников и путей расходования глюкозы в организме. Поддерживание постоянного уровня глюкозы крови, количественное определение глюкозы крови.

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

Основная литература

64. Анаэробный гликолиз. Реакция гликолитической оксидоредукции; субстратное фосфорилирование. Распространение и физиологическое значение анаэробного распада глюкозы.

65. Биосинтез глюкозы (глюконеогенез) из аминокислот, глицерина и молочной кислоты; регуляция глюконеогенеза. Биотин, роль в образовании оксалоацетата.

Взаимосвязь гликолиза в мышцах и глюконеогенеза в печени (цикл Кори).

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

67. Уровень глюкозы крови как гомеостатический параметр внутренней среды организма. Роль инсулина, глюкагона, адреналина, аденилатциклазной и инозитолфосфатной систем в регуляции уровня глюкозы.

68. Наследственные нарушения обмена моносахаридов и дисахаридов: галактоземия, непереносимость фруктозы и дисахаридов. Гликогенозы и агликогенозы.

69. Липиды. Общая характеристика. Биологическая роль. Классификация липидов.

Высшие жирные кислоты, особенности строения. Полиеновые жирные кислоты.

Триацилглицеролы..

70. Переваривание.липидов пищи. Всасывание продуктов переваривания. Нарушения переваривания и всасывания липидов. Ресинтез триацилглицеролов в энтероцитах. Образование хиломикронов и транспорт жиров. Липопротеинлипаза, её роль.

71. Липопротеины (ЛП) плазмы крови, классификация по плотности и электрофоретической подвижности. Особенности строения и липидного состава. Основные аполипопротеины, их функции. Функции ЛП плазмы крови Место образования и превращения различных видов ЛП. Гиперлипопротеинемии. Дислипопротеинемии. Диагностическое значение определения липидного спектра плазмы крови.

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

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

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

75. Кетоновые тела, биосинтез и использование в качестве источников энергии.

Причины развития кетонемии и кетонурии при голодании и сахарном диабете.

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

77. Роль липопротеинов низкой и высокой плотности (ЛПНП и ЛПВП) в обмене холестерина. Биохимические основы развития атеросклероза Количественное определение общего холестерина в сыворотке крови. Клиническое значение определения.

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



Pages:   || 2 |
Похожие работы:

«Частное учреждение образования "МИНСКИЙ ИНСТИТУТ УПРАВЛЕНИЯ" "Утверждаю" Ректор Минского института управления Н. В. Суша "_" _ 2010 г. Регистрационный номер № УД-/р. Основы экологии, включая энергосбережения Учебная программа для специальност...»

«УДК 796.015 ВЛИЯНИЕ ЗАНЯТИЙ ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРОЙ НА БИОЛОГИЧЕСКИЙ ВОЗРАСТ СТУДЕНТОВ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ Леготкин А.Н., Лопатина А.Б.ГОУ ВПО Пермский национальный исследовательский политехнический университет, Пермь, e-m...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ Сыктывкарский лесной институт (филиал) федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С. М....»

«СОКОЛОВА ЕВГЕНИЯ АЛЕКСАНДРОВНА ВЫДЕЛЕНИЕ И ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОТЕИНАЗ ПОЗДНЕЙ ФАЗЫ РОСТА BACILLUS INTERMEDIUS 3-19 03.00.07 – микробиология АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Казань – 2006 Работа выполнена на кафедре микробиологии биолого-почвенного факультета ГОУВПО "Казанский госуда...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" Рабочая программа дисциплины "Философия" Направление подготовки 03.03.02 Физика П...»

«А. Г. ВОРОНОВ ГЕОБОТАНИКА ^ г* к щ ИЗДАНИЕ ВТОРОЕ, ИСПРАВЛЕННОЕ И ДОПОЛНЕННОЕ Допущено Министерством высшего и среднего специального образования СССР в качестве учебного пособия для студентов биологических и географических специальностей университетов и педагогических институтов МОСКВА ИЗДАТЕЛЬ...»

«Международный проект по ликвидации СОЗ Поощрение активного и эффективного участия участия гражданского общества в подготовке к выполнению Стокгольмской конвенции Обзор ситуации с СОЗ в Республике Армения Арташес Та...»

«Библиотека журнала "Чернозёмочка" Н. Казакова Хризантемы "Социум" Казакова Н. Хризантемы / Н. Казакова — "Социум", 2011 — (Библиотека журнала "Чернозёмочка") ISBN 978-5-457-69883-3 Хризантема – одна из ведущих срезочных культур. Неудивительно, что ее выращивают многие, правда, не у всех получается. Данная брошюра –...»

«Труды Никитского ботанического сада. 2005. Том 125 РЕПРОДУКТИВНАЯ БИОЛОГИЯ ИНТРОДУЦИРОВАННЫХ РАСТЕНИЙ С.В. ШЕВЧЕНКО, доктор биологических наук Репродуктивная биология растений является особой научной проблемой, включающей всестороннее исследование процесса репродукции и взаимосвязанных с ним этапов онтогенеза: органогенез...»

«2 1. Аннотация Кандидатский экзамен по специальной дисциплине для аспирантов специальности 03.03.01физиология проводится кафедрой "Физиологии и этологии животных". Общая трудоемкость кандидатского экзамена составляет 1 зачетную единицу, 36 часов самостоятельной работы аспиранта.2. Содержание кандидатского эк...»

«Научный журнал НИУ ИТМО. Серия "Экономика и экологический менеджмент" № 3, 2015 УДК 338.1 Использование логарифмических функций для построения моделей устойчивого развития промышленных предприятий Д-р эконом. наук, проф. Сергеева И.Г. irsergeeva@mail.ru Духанина Д.О. diana_dukhanina@rambler.ru Университет ИТМО 191002, Санкт-Петербург, ул. Л...»

«ВТОРОЙ ПРОЕКТ ДЛЯ КОНСУЛЬТАЦИЙ 1 ИЮЛЯ 2015 г. ВСЕМИРНЫЙ БАНК Рамочный документ по экологическим и социальным вопросам Разработка и внедрение социальноэкологического стандарта для инвестиционно-проектного финансирования ВТОРОЙ ПРОЕКТ ДОКУМЕНТА ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ КОНСУЛЬТАЦИЙ СОДЕРЖАНИЕ ЭТОГО ПРОЕКТА ДОКУМЕНТА, ПРЕДНАЗНАЧЕННОГО ДЛЯ ПРОВЕД...»

«АННОТАЦИЯ РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫ ДИСЦИПЛИНЫ История и философия науки Направление подготовки: 30.06.01 Фундаментальная медицина Направленность программы: 03.03.01 Физиология Дисциплина Описание Квали...»

«ФГБОУ ВПО "КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" кафедра фитопатологии, энтомологии и защиты растений Посвящается 90-летию Кубанского государственного аграрного университета ЗАМОТАЙЛОВ А.С., ПОПОВ И.Б., БЕЛЫЙ А.И.ЭКОЛОГИЯ НАСЕКОМ...»

«МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "СЕВЕРНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ" Министерства здравоохранения Российской Федерации...»

«1. Цели освоения дисциплины Целью освоения дисциплины "Инновационные технологии в агрономии" является формирование у студентов навыков по совершенствованию технологий возделывания сельскохозяйственных культур в соответствии с их биологическими о...»

«1. Цель освоения дисциплины Целью освоения дисциплины "Агроэкология" является формирование навыков рационального использования потенциальных возможностей почвы, растений и животных при производстве сельскохозяйственной продукции.2. Место дисциплины в структуре ООП ВПО Дисциплина "Агроэкология" относится к вариативной части (дисциплина по выбору...»

«ПРОГРАММА ВСТУПИТЕЛЬНОГО ИСПЫТАНИЯ по образовательной программе высшего образования – программе подготовки научно-педагогических кадров в аспирантуре ФГБОУ ВО "Орловский гос...»

«Петросова Р.А., Голов В.П., Сивоглазов В.И., Страут Е.К. Естествознание и основы экологии. Учебное пособие для средних педагогических учебных заведений. М.: Дрофа, 2007, 303 стр. Пособие написано в соответствии с государственным образовательным стандартом и программой по естествознанию для педагогическ...»

«Минский университет управления УТВЕРЖДАЮ Ректор Минского университета управления _ Н.В. Суша 201 г. Регистрационный № УД-_/р. Основы экологии Учебная программа учреждения высшего образования по учебной дисциплине для специальности: Транспортная логистика 1-27 02 01-01 2015 г. Учебная программа составлена на...»

«Бюджетное образовательное учреждение Омской области дополнительного образования детей "Омская областная станция юных натуралистов" Переселение белок с постоянных мест обитания в парки города. (для педагогов дополнительного образования, ег...»

«Министерство образования и науки Российской Федерации ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "САРАТОВСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ Н.Г. ЧЕРНЫШЕВСКОГО" Кафедра микробиологии и физиологии растений ВЛИЯНИЕ ЛЕКТИНА AZOSPIRIL...»

«Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный медицинский университет" Министерство здравоохранения Российской Федерации Биохимическая практика Методические рекомендации для студентов Волгоград, 2014 г.Рецензенты: зав. кафедрой вну...»

«Научно-исследовательская работа Слезы Выполнила: Андропова Юлия Александровна учащаяся 7 класса МКОУ Унерская СОШ Руководитель: Лаптева Эльвира Яковлевна Учитель биологии МКОУ Унерская СОШ Оглавление Введение Стр 3 Основная часть Стр 310 Состав слезы Функции...»

«РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК УФИМСКИЙ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР ИНСТИТУТ БИОЛОГИИ ГОРМОНЫ РАСТЕНИЙ РЕГУЛЯЦИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ, СВЯЗЬ С РОСТОМ И ВОДНЫМ ОБМЕНОМ МОСКВА НАУКА 2007 УДК 58 ББК 28.57 Г69 Авторы: Веселов Д.С., Веселов С.Ю., Высоцкая Л.Б., Кудоярова Г.Р., Фархутдинов Р.Г. Ответственный редактор доктор биологических наук...»








 
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.