УМК_Основы медицинской биохимии_Бондаренко

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ
УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
БИОЛОГО-ПОЧВЕННЫЙ ФАКУЛЬТЕТ
УТВЕРЖДАЮ
декан______________
Паршин В. Г.
"_____"__________________2010 г.
Рабочая программа дисциплины (модуля)
ОСНОВЫ МЕДИЦИНСКОЙ
БИОХИМИИ
Направление подготовки
020400-БИОЛОГИЯ
Профиль подготовки
БИОЛОГИЯ
Квалификация (степень) выпускника
Бакалавр
Форма обучения
очная
Ростов-на-Дону
2010
1
1. Цели освоения дисциплины
Целями освоения дисциплины (модуля) «Основы медицинской биохимии»
являются:
Формирование системных знаний:
1. о молекулярно-клеточных основах жизнедеятельности;
2. о биохимических механизмах важнейших патологических процессов;
3. о принципах молекулярной диагностики и основных путях коррекции нарушений
метаболизма;
4. об основах регуляции обмена веществ в живых организмах: регуляторных
механизмах у одноклеточных и многоклеточных;
5. о возникновении и эволюции гормональной регуляции;
6. о нервной рецепции гормонов;
7. о механизмах действия гормонов белково-пептидной и стероидной природы;
8. о структуре, биосинтезе, регуляции секреции гормонов;
9. об эндокринных расстройствах.
2. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата
«Основы медицинской биохимии» входит в учебный блок Б2 - естественно-научных и
математических дисциплин. Студенты обучаются по данной дисциплине в 5-м семестре.
Для освоения дисциплины «Основ медицинской биохимии» необходим теоретический
базис и практические навыки по органической, аналитической, биоорганической,
биологической химии, физике, цитологии, молекулярной биологии.
Требования к «входным» знаниям:
1.
Характеристика важнейших биохимических процессов.
2.
Структура и функции биополимеров.
3.
Основы биокатализа.
4.
Биохимия и биофизика мембран.
5.
Состав и структура нуклеиновых кислот. Репликация и транскрипция ДНК. Регуляция
экспрессии генов.
«Основы медицинской биохимии» являются фундаментом для изучения физиологии,
иммунологии,
лабораторной
и
клинической
диагностики,
большого
практикума
дисциплин профилизации, учебной практики.
2
3 Компетенции обучающегося, формируемые в результате
освоения дисциплины (модуля) «Основы медицинской
биохимии».
В результате освоения дисциплины «Основы медицинской биохимии» студент будет
обладать следующими компетенциями:
1. ОК-13
6. ПК-3
11. ПК-16
2. ОК-14
7. ПК-4
12. ПК-17
3. ОК-15
8. ПК-5
13. ПК-18
4. ОК-16
9. ПК-14
14. ПК-19
5. ОК18
10. ПК-15
15. ПК-20
В результате освоения дисциплины обучающийся должен:
Знать:
1.
Фундаментальные биохимические процессы, протекающие в организме человека.
2.
Характеристику интегральных реакций клеток при повреждении.
3.
Молекулярные механизмы внутри- и межклеточной коммуникации и ее нарушения.
4.
Молекулярно-клеточные механизмы программируемой клеточной гибели.
5.
Идеологию клинической биохимии и методологию лабораторной диагностики.
6.
Три условия регуляции метаболизма: автоматическая, эндокринная и нервная.
7.
Клеточные механизмы действия гормонов.
8.
Эндокринную функцию центральных и периферических желез внутренней секреции.
9.
Эндокринные расстройства.
Уметь:
1.
Использовать основные теоретические положения «Основ медицинской биохимии» в
профессиональной подготовке
Владеть:
1.
Методами
определения
биохимических
маркеров
важнейших
патологических
процессов.
2.
Методами определения гормонов в биоматериале.
3
4. Структура и содержание дисциплины (модуля) «Основы
медицинской биохимии»
Общая трудоемкость дисциплины «Основы медицинской биохимии» составляет 5
зачетных единиц, 144 часа, из них лекции - 18 часов, практические и семинарские занятия
- 36 часов, СРС - 90 часов, форма отчѐтности – зачѐт.
Структура дисциплины
Формы
текущего
контроля
успеваемости
(по неделям
семестра)
Форма
промежуточной
аттестации (по
семестрам)
(трудоемкость)
1.
Предмет и задачи медицинской
биохимии как клиникодиагностической науки. Интегральные
реакции клеток при повреждении.
5
1
18
3
-
15
ПР-1 –
письменный тест
1.1
Коллоквиум: патология сигнализации,
рецепции, патология внутриклеточных
структур.
5
2
3
-
3
-
УО-2 –
коллоквиум
2.
Молекулярно-клеточные механизмы
программируемой клеточной гибели
5
3
18
3
-
15
ПР-1 –
письменный тест
ПР-4 - реферат
2.1
Коллоквиум: апоптоз, его стадии,
ключевые ферменты. Роль в процессах
жизнедеятельности
5
4
3
-
3
-
УО-2 –
коллоквиум
3.
Молекулярные механизмы гипоксии
как типового патологического процесса.
Виды гипоксии. Ишемия и реперфузия.
Общая характеристика ишемической
болезни сердца, биохимические
маркеры.
5
5
18
3
-
15
ПР-1 –
письменный тест
ПР-4 - реферат
3.1
Коллоквиум: молекулярные механизмы
ишемии мозга.
5
6
3
-
3
-
УО-2 –
коллоквиум
3.2
Коллоквиум: общая характеристика
атеросклероза как
свободнорадикальной патологии.
5
7
3
-
3
-
УО-2 –
коллоквиум
3.3
Определение маркеров окислительного
стресса – продуктов перекисного
окисления липидов (МДА) и активности
антиоксидантных ферментов в крови.
5
8
3
-
3
-
УО-1 собеседование
№
Раздел дисциплины
Семестр
Неделя семестра
Виды учебной работы,
включая самостоятельную
работу студентов и
трудоемкость (в часах)
Аудиторная
Всего
часов
Лекц
Лаб.
раб/
Пр
СРС
4
3.4
Коллоквиум: биохимические
механизмы ишемической болезни
сердца. Понятие о кардиомаркерах.
Определение активности АСТ, АЛТ,
ЛДГ в плазме крови при ИБС
4
Механизмы регуляции в живых
системах. Клеточные механихмы
действия гормонов. Вторичные
посредники.
4.1
Коллоквиум: механизмы регуляции
гомеостаза
9
3
-
3
-
УО-2 –
коллоквиум
5 10
18
3
-
15
ПР-1 –
письменный тест
5 11
3
-
3
-
УО-2 –
коллоквиум
5
5
4.2
Коллоквиум: клеточные механизмы
действия гормонов
5 12
3
-
3
-
УО-2 –
коллоквиум
5
Гормоны периферических желез
внутренней секреции. Эндокринные
расстройства
5 13
18
3
-
15
ПР-1 –
письменный тест
5.1
Коллоквиум: строение, биосинтез,
регуляция секреции, механизм действия
гормонов периферических желез
внутренней секреции
14
5
15
6
-
6
-
5.2
Определение содержания Т3 и Т4 в
крови методом ИФА
5 16
3
-
3
-
УО-1 собеседование
6
Гормоны гипофиза и гипоталамуса.
Роль ЦНС в нейроэндокринной
регуляции обмена веществ
5 17
18
3
-
15
ПР-1 –
письменный тест
ПР-4 - реферат
6.1
Коллоквиум: нейроэндокринная
регуляция метаболизма
5 18
3
-
3
-
УО-2 коллоквиум
144
18
36
90
Итого
Подведение итогов рейтинговой системы
5 18
УО-2 –
коллоквиум
УО-3 – устный
зачет
Содержание дисциплины «Основы медицинской биохимии»
Предмет, цели и задачи медицинской биохимии.
Интегральные реакции клеток при повреждении. Информационные аспекты
повреждения клеток. Типы нарушения программного управления или реализации
адаптивных программ клетки: патология сигнализации, нарушения рецепции и
пострецепторных механизмов передачи сигналов. Дефекты клеточных программ.
Патология сигнализации. Недостаток или отсутствие сигнала (инсулинзависимый
сахарный диабет, паркинсонизм, гипокалиемия). Избыток сигнала (синдром ИщенкоКугиннга, ожирение, аллергический энцефаломиелит, алкоголизм, гиперкальциемия).
Мимикрия сигнала (базедова болезнь, алкоголизм, интоксикация тетродотоксином).
5
Система внутриклеточной сигнальной трансдукции (формирование ответа клетки
на внешний сигнал). Сигнал-трансдукторные системы со вторыми посредниками: G-белок
зависимые сигнал-трансдукторные системы, фосфоинозитидный регуляторный каскад в
норме и при патологии. Протеинкиназы: классификация, структура, биологическая роль и
патогенетическое значение. Ca2+ -ключевой второй посредник. Внутриклеточные Ca2+связывающие
белки:
EF-hand-белки,
Ca2+-фосфолипидсвязывающие
белки,
Ca2+-
запасающие белки, особенности структуры и функции.
Нарушение рецепции сигналов. Классификация рецепторов, основанная на
механизмах передачи внеклеточных сигналов. Классификация рецепторов, основанная на
количестве трансмембранных сегментов. Метаботропные и ионотропные рецепторы.
Рецепторы, сопряженные с G-белками, механизм их работы. Механизм работы опиоидных
рецепторов: фосфорилирование, связывание с арестином, интернализация, рециклизация.
Нарушение опиоидергической трансмиссии при действии наркотиков. Рецепторы,
ассоциированные
с
ферментативной
активностью.
Рецепторы,
проявляющие
тирозинкиназную активность: трансмембранная передача сигнала рецепторами инсулина.
Механизмы инсулиннезависимого сахарного диабета. Аномальные каталитические
рецепторы при канцерогенезе – продукты онкогенов. Рецепторы – регулируемые ионные
каналы.
NMDA-рецепторы
глутамата
(Ca2+-каналы):
строение,
биологическая
и
патогенетическая роль. ГАМКа-рецепторы (Cl—каналы): строение, биологическая роль.
ГАМКа-рецептор – мишень анестетиков. Патологические состояния, связанные с
отсутствием или дефицитом рецепторов, избыточная активность рецепторов.
Нарушение
характеристика
пострецепторных
механизмов
передачи
сигналов.
Общая
и роль G-белков в обмене информации между рецепторами и
эффекторами. Патологии, связанные с нарушением функции G-белков: ковалентная
модификация G-белков. Механизмы действия холерного и коклюшного токсинов.
Дефекты клеточных программ: этиология и патогенез наследственных болезней.
Классификация мутаций. Хромосомные абберации. Роль продуктов мутантных генов в
патогенезе наследственных болезней.
Повреждение
исполнительного
аппарата
клеток
–
материально-
энергетическая основа болезней. Патохимические последствия повреждения клеточного
ядра: активация эндонуклеаз, АДФ-рибозилирование хроматина. Двойственная роль полиАТФ-рибозил-полимеразы (ПАРП) в клетке. Энзиматическое метилирование ДНК –
эпигенетический контроль за генетическими функциями клетки. Метилирование ДНК и
канцерогенез. Включение аварийных генетических программ как защитная реакция
клетки на повреждение. Экспрессия генов раннего реагирования. Ранние гены
6
(протоонкогены) и их продукты, биологическое значение. Активация генов белков
теплового шока. Общая характеристика и биологическая роль белков теплового шока.
Антионкогены – система экстренного удаления поврежденных и потенциально опасных
клеток. Роль гена р53 и белка р53 в координации процессов поддержания стабильности
генома. Структура и биологические функции белка р53, транскрипционные мишени белка
р53. Семейство генов и белков р53: контроль клеточной пролиферации и программ
развития организма.
Патология внутриклеточных структур. Особенности патологии биомембран.
Каналопатия. Особенности патологии органелл. Структура и функции цитоскелета,
патологические изменения. Митохондрия и патология. Значение пероксисом и лизосом
для патологии. Патология синапса.
Формы программируемой клеточной гибели: апоптоз и некроз. Сравнительная
характеристика морфологических и биохимических признаков апоптоза и некроза.
Механизмы некроза: кальциевая перегрузка, окислительный стресс, нарушение
барьерной функции биологических мембран.
Апоптоз
и
его
роль
в
многоклеточном
организме.
Стадии
апоптоза,
последовательность биохимических процессов при индукции апоптоза. Поли-АДФрибозил-полимераза
и
апоптоз.
Многообразие
пусковых
механизмов
апоптоза.
Транслокация фосфатидилсерина во внешний монослой – нарушение ассиметрии
биомембран. Липидные микродомены и церамид. Гормон-индуцированный апоптоз.
Цитокин-индуцированный апоптоз: цитокины и рецепторы семейства TNF, FAS/FAS-Tсистема. Рецепторы смерти: сигнализация и модуляция. Роль митохондрий в индукции
апоптоза. Понятие митоптоза.
Каспазы – медиаторы апоптоза, их общая характеристика и классификация.
Молекулярные механизмы действия каспаз. Фрагментация ДНК.
Роль белков семейства Bcl-2 и белка р53 в индукции и регуляции апоптоза. Роль
оксида азота в развитии апоптоза.
Значение апоптоза при патологии. Перспективы фармакологической коррекции
апоптоза.
Молекулярные механизмы гипоксии как типового патологического процесса.
Виды гипоксии, особенности нарушения метаболизма. Гипоксический, кислородный и
кальциевый парадоксы. Пути генерации активированных кислородных метаболитов
(АКМ) при гипоксии.
Ишемия
и
реперфузия.
Молекулярные
механизмы
ишемии
мозга.
Нейротоксическое действие глутамата. Глутамат-кальциевый каскад. Реакция генома на
7
ишемию. Понятие об антигипоксантах.
Общая характеристика сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ), их место в
общей структуре патологий, основные виды ССЗ.
Общая характеристика атеросклероза (АС) как свободнорадикальной патологии.
Виды липопроинов (ЛП), их структура, свойства, атерогенные и антиатерогенные ЛП, их
роль в развитии АС. ЛП (а) как фактор риска развития АС, причины его атерогенности.
Влияние окислительной модификации ЛП на транспорт холестерина. Последовательность
стадий АС, их патобиохимические механизмы. Профилактика и подходы к лечению АС.
Ишемическая болезнь сердца (ИБС): общая характеристика, основные стадии.
Источники АКМ и роль окислительного стресса в патогенезе ИБС. Основные направления
терапии ИБС: ГБО, периодическая гипоксия, озонотерапия, применение антиокисдантов,
рефлексотерапия.
Механизмы
регуляции
в
живых
системах.
Регуляторные
механизмы
одноклеточных. Автоматическая регуляция. Регулирование внутриклеточного движения.
Химическое равновесие как регулирующий фактор. Скорость реакции. Стадии,
лимитирующие
скорость
процесса.
Стационарное
состояние.
Аутокатализ.
Ингибирование конечным продуктом. Регуляция биосинтеза белка – репрессия и
индукция.
Регуляторные системы высших организмов. Гормональная регуляция. Роль желез
внутренней секреции в регуляции функций организма. Железы внутренней секреции.
Гормоны. Химическая природа гормонов. Органы и ткани-мишени. Нервная регуляция.
Возникновение и эволюция гормональной регуляции. Необходимость передачи
информации в многоклеточном организме. Реализация генетической программы. Рост и
дифференцировка клеток. Явление нейросекреции в животном мире. Эндокринные
железы позвоночных, головоногих моллюсков, ракообразных и насекомых. Отсутствие
гомологии желез внутренней секреции у представителей разных типов животных.
Нейросекреция и эндокринные железы у беспозвоночных. Гормональная регуляция у
ракообразных. Гормональная регуляция у насекомых. Механизм действия экдизона.
Развитие нейроэндокринной системы в онтогенезе. Развитие нейроэндокринных
связей у амфибий. Развитие нейроэндокринных связей у представителей птиц. Развитие
гипоталамо-гипофизарно-тиреоидной
функциональной
системы
у
млекопитающих.
Развитие щитовидной железы. Гипофиз. Иерархия субсистем в нейроэндокринной
функциональной суперсистеме.
Интегративные функции гормонов. Дифференцировка. Размножение. Рост и
развитие. Адаптация. Старение.
8
Химическая классификация гормонов. Амины, йодтиронины, пептиды, белки,
гликопротеины, стероиды.
Общие свойства гормонов. Действие на чувствительные клетки. Скорость
секреции. Метаболическая инактивация и экскреция. Время действия.
Методы определения гормонов. Биологические методы, радиолигандные методы.
Клеточные механизмы действия гормонов.
Стероидные гормоны. Влияние стероидных гормонов на дифференцировку, рост
и адаптацию клеток к метаболическим условиям, синтез специфических белков в процессе
дифференцировки. Проникновение стероидов в клетку. Рецепторы и их активация.
Связывание
гормон-рецепторного
комплекса
с
хроматиновыми
акцепторами.
Избирательная инициация транскрипции. Транспорт м-РНК, р-РНК и т-РНК в
цитоплазму:
трансляция
специфического
для
данной
клетки
набора
белков.
Пострансляционные модификации белков.
Внутриклеточные системы, участвующие в механизмах действия пептидных
гормонов: цАМФ, кальций и метаболиты фосфатидилинозитола. Открытие цАМФ.
Некоторые биологические эффекты цАМФ. Молекулярные компоненты системы
регуляции с участием цАМФ. Взаимодействие гормона с рецептором. Активация
аденилатциклазы. G-белок. цАМФ-зависимые и другие протеинкиназы. Фосфодиэстераза.
Общая модель опосредуемых цАМФ реакций на гормоны.
Внутриклеточная медиаторная функция кальция. Кальмодулин.
Фосфатидилинозитол, диацилглицерол, инозитолтрифосфат и протеинкиназа С.
Взаимодействие вторичных посредников. цГМФ.
Строение,
гипоталамуса.
особенности
Аденогипофиз.
кровоснабжения
Клеточное
и
инервация
происхождение
гипофиза
гормонов
и
гипофиза.
Химическая классификация гипофизарных гормонов. Семейство кортикотропина –
меланоцитстимулирующий гормон (МСГ), адренокортикотропный
гормон (АКТГ), -
липотропный гормон (-ЛПГ). Соматомаммотропины – пролактины, соматотропный
гормон (гормон роста). Гликопротеины – фолликулостимулирующий гормон (ФСГ,
фоллитропин), лютеинизирующий (ЛГ, лютропин), тиреотропный гормон (тиреотропин).
Их
строение,
биосинтез,
биологическая
роль.
Проопиомеланокортин
(ПОМК).
Пострансляционный процессинг ПОМК. АКТГ, МСГ, -ЛПГ и их фрагменты.
Трансформация гормонов. Эндогенные пептиды-анальгетики (ЭПА). Эндорфины и
энкефалины.
Общие
пути
синтеза
олигопептидов-анальгетиков
и
стимуляторов
запоминания. Пептиды - стимуляторы памяти и обучаемости. Рецепторы опиатов.
Локализация рецепторов опиатов. Распределение в организме энкефалинов и эндорфинов.
9
Фило- и онтогенетические аспекты распределения опиатных рецепторов опиоидных
пептидов. Классификация опиатных рецепторов. Структура опиатных рецепторов. Спектр
фармакологической активности опиоидных пептидов: анальгетическое действие, влияние
на поведение, на шок, стресс, желудочно-кишечный тракт, сердечно-сосудистую систему,
терморегуляцию. Влияние ЭПА на эндокринную систему. Применение ЭПА в клинике.
Нейрогипофиз.
Химическое строение гормонов задней доли гипофиза -
окситоцина и вазопрессина, их клеточные механизмы действия. Нефрогенный несахарный
диабет. Функциональное единство задней доли гипофиза и гипоталамических ядер.
Лизил-вазопрессин-пептид памяти и обучения.
Окситоцин.
Физиологические
функции
окситоцина
отделение
-
молока,
сокращение матки. Клеточный механизм действия. Клиническое применение.
Эффект нейромедиаторов и опиоидных пептидов на секрецию гормонов гипофиза.
Регуляция
функции
гипофиза
по
механизму
обратной
связи.
Импульсный
(эпизодический), суточный и циклический ритмы секреции гормонов гипофиза.
Гормоны гипоталамуса - рилизинг-факторы. Структура гипоталамических
пептидов. Либерины и статины. Структура, источники образования, физиологические
эффекты.
Тиреолиберин.
Гонадотропинлиберины:
люлиберин
и
фоллиберин.
Кортиколиберин. Соматостатин. Соматолиберин. Пролактостатин. Пролактолиберин.
Меланолиберин и мелоностатин. Механизм действия рилизинг-гормонов. Клиническое
применение.
Организация и нервные связи гипоталамо-гипофизарной системы.
Современные представления о роли гипоталамо-гипофизарной системы
в
нейроэндокринной регуляции обмена веществ.
Эндокринная функция поджелудочной
железы.
Инсулин. Химическая
структура. Биосинтез: проинсулин и препроинсулин. Регуляция биосинтеза проинсулина.
Секреция инсулина. Механизм действия инсулина. Рецепторы инсулина, их структура,
фосфорилирование рецепторов. Регуляция функциональной активности рецепторов.
Биологические эффекты инсулина: 1)очень быстрые (сек): гиперполяризация мембран
некоторых клеток, изменение мембранного транспорта глюкозы и ионов; 2)быстрые
(мин): активация или торможение активности многих ферментов, что приводит к
преобладанию анаболических процессов - гликогенеза, липогенеза и синтеза белка,
ингибируются катаболические процессы; 3)медленные (от минут до часов): повышенное
поглощение аминокислот клетками, избирательная индукция или репрессия синтеза
ферментов (индуцируемые ферменты катализируют скорость - ограничивающие этапы
анаболических реакций; репрессируемые - играют ключевую роль в противоположных
10
катаболических реакциях); 4)самые медленные (от часов до суток): митогенез и
размножение клеток.
Этиология сахарного диабета: генетические факторы и факторы внешней среды.
Глюкагон.
Химическая
структура.
Биосинтез
и
секреция,
метаболизм,
биологическое действие.
Соматостатин. Химическая структура, биологическое действие.
Щитовидная железа. Пищевые потребности в йоде. Цикл йода в щитовидной
железе. Механизм концентрирования йода, «органификация» йода, секреция тиреоидных
гормонов. Тиреоидные гормоны в крови. Биологическое действие тиреоидных гормонов:
на поведение, сердечно-сосудистую систему, желудочно-кишечный тракт, мышцы,
иммунологические механизмы, органеллы в условиях гипо- и гипертиреоза. Клеточные
механизмы действия тиреоидных гормонов. Периферическое дейодирование Т4 и Т3.
Действие на плазматическую мембрану. действие на митохондрии, ядро, Тиреоидные
гормоны и катехоламины. Регуляция секреции тиреоидных гормонов.
Тиреотропный гормон гипофиза. Гипоталамо-гипофизарная регуляция секреции
тиреотропного гормона.
Гормоны надпочечников. Гормоны мозгового вещества надпочечников катехоламины (КА). Биосинтез КА и его регуляция. Хранение и высвобождение
адреналина (А) и норадреналина (НА). Метаболизм и инактивация КА. Адренергические
рецепторы и клеточный механизм действия КА. Физиологические и метаболические
эффекты КА.
Глюко- и минералокортикоиды надпочечников. Предшественник стероидных
гормонов - холестерин. Биосинтез и обмен холестерина. Роль холестерина в
стероидогенезе. Биосинтез кортикостероидов. Регуляция секреции кортикостероидов.
Кортикотропин (АКТГ), его структура, биосинтез, клеточный механизм действия.
Регуляция секреции АКТГ. Кортиколиберин. Его регуляция секреции серотонином и Ах,
НА и ГАМК.
Кора надпочечников и понятие о стрессе Г. Салье. Три этапа стресс-реакции.
Участие гипофиза и гипоталамуса в развитии стресса. Метаболизм и экскреция
глюкокортикоидов. Клеточный механизм действия глюкокортикоидов. Рецепторы
глюкокортикоидов. Избирательная активация генов глюкокортикоидами. Синтетические
глюкокортикоиды. Антивоспалительные эффекты глюкокортикоидов.
Альдостерон.
Механизм
действия
альдостерона.
Рецепторы
альдостерона.
Физиологический контроль секреции альдостерона. Регуляция секреции альдостерона при
недостаточности натрия. Роль калия в контроле секреции альдостерона. Роль системы
11
ренин-ангиотензин в регуляции секреции альдостерона. Роль АКТГ. Метаболизм
альдостерона. Биологическое действие альдостерона.
Половые гормоны. Химия и биосинтез андрогенов, его регуляция. Метаболизм
андрогенов. Клеточный механизм действия андрогенов.
Химия, биосинтез и метаболизм эстрогенов и прогестинов. Клеточные механизмы
действия гормонов репродуктивной системы.
Гонадотропные гормоны. Гонадолиберины. Их роль в регуляции секреции половых
гормонов.
Простагландины,
тромбоксаны
и
лейкотриены.
Химическая
структура,
биосинтез простагландинов. Биологическое действие простагландинов. Действие на
сердечно-сосудистую систему и почки, репродуктивную систему, тромбоциты и
свертывание крови, пищеварительную систему, центральную и периферическую нервную
систему, кожу. Клиническое применение.
Лейкотриены. Биосинтез и номенклатура. Биологические эффекты.
Гормональный контроль гомеостаза кальция. Обмен кальция. Гормональная
регуляция гомеостаза кальция. Паратгормон, его синтез и секреция. Регуляция синтеза и
распада. Механизм действия паратгормона. Действие паратгормона на почки, костную
ткань.
Кальцитонин. Химическая структура, синтез и секреция. Биологическое действие
гормона. Клеточный механизм действия кальцитонина.
Витамин Д и его производные. Химическая структура и метаболизм. Клеточные
эффекты и механизм действия метаболитов витамина Д3.
Влияние других гормонов на костную ткань и гомеостаз кальция. Простагландины,
глюкокортикоиды, эстрогены и андрогены, тиреоидные гормоны, инсулин, глюкагон,
гормон роста.
Роль ЦНС в нейроэндокринной регуляции обмена веществ. Нейромедиаторы,
нейромодуляторы, их биологическая роль.
5. Образовательные технологии
В ходе освоения учащимся дисциплины
«Основы медицинской биохимии»
используются следующие виды образовательных технологий:
1. Лекция-визуализация. В ходе лекции студент преобразовывает устную и
письменную информацию в визуальную форму, выделяя при этом наиболее
значимые и существенные элементы. На лекции используются схемы, рисунки,
чертежи, слайды-презентации, к подготовке которых привлекаются обучающиеся.
12
Проведение лекции проводится в виде связного развернутого комментирования
подготовленных наглядных пособий.
2. Проблемная лекция. В ходе проблемной лекции знания вводятся как
«неизвестное», которое необходимо «открыть». Проблемная лекция начинается с
вопросов, с постановки проблемы, которую в ходе изложения материала
необходимо решить. При этом выдвигаемая проблема не имеет однотипного
решения, готовой схемы нет. Данный тип лекции строится таким образом, что
деятельность
студента
по
ее
усвоению
приближается
к
поисковой,
исследовательской. В ходе лекции происходит диалог преподавателя и студентов.
3. Лекция с разбором конкретной ситуации. В ходе лекции конкретная ситуация
излагается устно или в виде краткого диафильма, видеозаписи и т. п. Студенты
совместно анализируют и обсуждают представленный материал.
4. Коллоквиум-консультация, при котором до 50% времени отводится для ответов
на вопросы студентов.
5. Интерактивная форма проведения лабораторного занятия, на котором студенту
предлагается
решить
конкретную
задачу,
с
привлечением
лабораторно-
технических средств, справочно-методических пособий и ресурсов Интернет.
6. Индивидуальные проблемные задания, связанные с поиском и анализом
полученной информации и формулированием выводов и готового решения,
которое формулируется в виде готового эссе.
7. Игровой имитационный метод: мозговой штурм. Применяется свободная форма
дискуссии, позволяющая быстро включить в работу всех членов учебной группы.
Используется там, где требуется генерация разнообразных идей, их отбор и
критическая оценка. Этапы продуцирования идей и их анализа намеренно
разделены: во время выдвижения идей запрещается их критика. Внешне
одобряются и принимаются все высказанные идеи. Больше ценится количество
выдвинутых идей, чем их качество. Идеи могут высказываться без обоснования.
8. Метод развивающей кооперации. При этом методе ставится задача, которую
трудно выполнить в индивидуальном порядке и для которой нужна кооперация,
объединение учащихся с распределением внутренних ролей в группе. Для решения
проблемы, создаются группы учащихся из 3-4 человек. «Группа формируется так,
чтобы в ней был «лидер - генератор идей», «оппонент» и «исследователь». После
того, как каждая группа предложит свой вариант решения, начинается дискуссия, в
ходе которой группы через своих представителей должны доказать истинность
своего варианта решения.
13
6. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости,
промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины и учебнометодическое обеспечение самостоятельной работы студентов
Общие положения
В ходе освоения учащимся дисциплины «Основы медицинской биохимии»
используются следующие оценочные средства:
1. Проверка выполнения домашнего задания в виде устного собеседования (УО-1).
2. Собеседование при приеме результатов экспериментальной лабораторной работы
(УО-1).
3. Устный зачет (УО-3)
4. Проведение коллоквиума по освоенной теме (УО-2)
5. Письменный тест в начале лабораторного или практического занятия по
предыдущей теме (ПР-1)
6. Написание реферата по предложенной теме (ПР-4)
Контрольные задания по темам
Пример контрольного задания к теме:
Интегральные реакции клеток при повреждении
Заполните таблицу
Недостаток сигнала
Избыток сигнала
Мимикрия сигнала
Пример контрольного задания к теме:
Гормоны периферических желез внутренней секреции.
К указанным органам-мишеням подберите соответствующие гормоны:
1. Почки
А. Кальцитонин
2. Костная ткань
Б. Альдостерон
3. Кишечник
В. Кальцитриол
4. Печень
Г. Паратгормон
Д. Глюкагон
14
Контрольные вопросы по темам, предусматривающие письменный ответ
Пример контрольных вопросов к теме: Молекулярно-клеточные механизмы
программируемой клеточной гибели
1. Назовите 4 типа программируемой клеточной гибели.
2. Охарактеризуйте стадии апоптоза.
3. В чем особенности индукторной стадии апоптоза?
4. Какова роль митохондрий в запуске программируемой клеточной гибели?
5. В чем сущность рецепторного пути апоптоза?
6. Общая характеристика каспаз.
7. Характеристика конечной стадии апоптоза.
8. Проведите морфобиохимическое сопоставление апоптоза и некроза.
9. Роль апоптоза в патогенезе заболеваний.
10.Пути регуляции программируемой клеточной гибели.
Пример контрольных вопросов к теме: Клеточные механизмы действия гормонов.
1. Клеточные механизмы действия стероидных гормонов.
2. Клеточные механизмы действия гормонов белково-пептидной природы.
3. Вторичные посредники в механизме действия белково-пептидных гормонов.
4. Сравните клеточные механизмы действия стероидных гормонов и гормонов
белково-пептидной природы.
Тестовое задание
Пример тестового задания к теме: формы программируемой клеточной гибели: апоптоз
и некроз.
Признаки, характерные для апоптоза клеток:
а) хаотичные разрывы ДНК;
б) расщепление ДНК в строго определенных участках;
в) высвобождение и активация лизосомальных ферментов;
г) формирование вакуолей, содержащих фрагменты ядра и органеллы;
д) гипергидратация клеток.
Укажите правильную комбинацию ответов:
1) а, в;
2) а, г;
3) б, в;
4) б, г
5) б, д.
15
Пример тестового задания к теме: Нейрогуморальная регуляция метаболизма.
Выберите свойства, характерные для тканевых гормонов и нейромедиаторов
1. Действую при очень низкой
концентрации
2. Действуют через специфические
рецепторы
3. Поступают в клетки-мишени из
крови
4. Секретируются
специализированными
эндокринными клетками
5. Используются в качестве
энергетического или строительного
материала
6. Обладают тканевой
избирательностью
7. Вызывают специфический спектр
действия
А. Только гормоны
Б. Только медиаторы
В. И гормоны, и медиаторы
Г. Ни те, ни другие
Список рефератов
1. Интегральные реакции клеток на повреждение: патология рецепции.
2. Дефекты клеточных программ. Трисомия по 21 хромосоме: биохимические
механизмы патогенеза.
3. Повреждение клеточного ядра. Роль поли-АДФ(рибозо)-полимеразы.
4. Белки теплового шока. Структура и функции.
5. Роль гена р53-белка р53 в поддержании стабильности генома.
6. Биологическая роль гормонов щитовидной железы.
7. Простагландины. Структура и функции.
8. Гормоны и адаптация к окружающей среде.
7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
(модуля) «Основы медицинской биохимии»
а) основная литература:
1. Зайчик А.Ш., Чурилов Л.П. Основы патохимии (Учебное пособие для студентов
медицинских ВУЗов) - СПб, ЭЛБИ, 2000. - 688 с.
2. Зайчик А.Ш., Чурилов Л.П. Основы общей патологии (Учебное пособие для
студентов медВУЗов) - СПб, 1999. - ЭЛБИ. - 624 с.
3. Биохимические основы патологических процессов: Учебн. пособие / Под ред. Е.С.
Северина. – М.: Медицина, 2000. – 304 с.
16
4. Введение в молекулярную медицину / Под ред. М.А. Пальцева. – М: ОАО
«Медицина», 2004. – 496 с.
5. Ашмарин И.П., Каразеева Е.П., Карабасова М.А. и др. Патологическая физиология
и биохимия: Учебное пособие для вузов. – М.: «Экзамен», 2005. – 480 с.
6. Маршалл В.Дж. Клиническая биохимия. 2-е изд. М.-СПб.: «Издательство
БИНОМ»-«Невский Диалект», 2002. – 384 с.
7. Молекулярная эндокринология. Фундаментальные исследования и их отражение в
клинике /Под ред. Б.Д.Вайнтруба. – М.: Медицина, 2003. – 496 с.
8. Новик А.А., Камилова Т.А., Цыган В.Н. Введение в молекулярную биологию
канцерогенеза: Уч.пособие. М.: ГЭОТАР-МЕД. 2004. – 224 с.
9. Иллариошкин С.Н. Конформационные болезни мозга. М.: Янус-К., 2003. – 248 с.
10. Теппермен Д., Теппермен К. Физиология обмена веществ и эндокринной системы.
М.: Мир, 1989.-653с.
11. Балаболкин М.И. Эндокринология. М.: Медицина, 1989.-416с.
12. Марри Р., Греннер Д., Мейс П., Родуэл В. Биохимия человека. М.: Мир, 1993.-Т.2.гл.42.-гл.52.-С.127-273.
13. Лейкок Дж.Ф., Вайс П. Г.. Основы эндокринологии. М.:Медицина, 2000. – 632с.
14. Дедов И.И., Мельниченко Г.А., Фадеев В.В. Эндокринология. М.:Медицина, 2000.
– 632с.
15. Молекулярная эндокринология. Фундаментальные исследования и их отражение в
клинике. Под.ред. Брюса Д. Вайнтрауба. М.:Медицина, 2004. – 608с.
16. Фундаментальная и клиническая физиология. Под.ред. А. Камкина, А. Каменского.
М., издательство Академия, 2004 – 1072с.
б) дополнительная литература:
1. Марри Р., Греннер Д., Мейес П, Родуэлл В. Биохимия человека: в 2-х томах. – М.:
Мир, 1993. – 384 с.
2. Фаллер Д.М., Шилдс Д. Молекулярная биология клетки. Рук-во для врачей. Пер. с
анг. М.:БИНОМ-Пресс, 2003. – 272 с.
3. Программированная клеточная гибель / под ред. В.С. Новикова – СПб: Наука, 1996.
– 276 с.
4. Патофизиология в рисунках, таблицах, схемах / под ред. В.А. Фролова, Г.А.
Дроздовой, Д.П. Билибина – М. Медицинское информационное агентство, 2003. –
392 с.
17
5. Зайчик А.Ш., Чурилов Л.П. Механизмы развития болезней и синдромов. Книга 1-я
(Учебник для студентов медицинских ВУЗов) – СПб, 2002, ЭЛБИ-СПб. – 507 с.
6. Актуальные проблемы патофизиологии: Избранные лекции /Под ред. Б.Б. Мороза.
– М.: Медицина, 2001. – 424 с.
7. Войнов В.А. Атлас по патофизиологии: Учебное пособие. – М.: Медицинское
информационное агентство, 2004. – 218 с.
8. Токсикологическая
химия:
учебник
для
вузов
/
под
ред.
Т.В.
Плетневской. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2005. – 512 с.
9. Проблемы и перспективы молекулярной генетики. Том 2./Отв.ред. Е.Д.Свердлов. –
М.: Наука, 2004. – 330 с.
10. Мусина Р.А., Егоров Е.Е., Белявский А.В. Стволовые клетки: свойства и
перспективы использования в медицине // Мол.биол., 2004, Т.38, № 4. – С. 563-577.
11. Моргункова А.А. Семейство генов р53: контроль клеточной пролиферации и
программ развития организма // Биохимия, 2005, Т.70, вып.9. – С. 1157-1176.
12. Покровский В.И., Киселев О.И. Молекулярные основы прионных болезней
//Вестник РАМН, 1998, С. 45-55.
13. 14. Зозуля Ю.А., Барабой В.А., Сутковой Д.А. Свободнорадикальное окисление и
антиоксидантная защита при патологии головного мозга. М.: Знание-М, 2000. – 344
с.
14. Гомазков О.А. Функциональная биохимия регуляторных пептидов. М.: Наука,
1992.-160с.
Држевецкая
15.
И.А.
Основы
физиологии
обмена веществ и эндокринной системы. М.: Высшая школа, 1994.-256с.
Малышенко Н.М., Попова Н.С. Гормоны и
16.
нейропептиды в интегративных процессах// Усп. физиол. наук, 1990.-Т.21.-№ 2.С.94-110.
17.
Ткачук
В.А.
Физиология
эндокринной
системы // Усп. физиол. наук., 1994.-Т.25.-№ 2.-С.47-56.
18.
Эверли Дж. С., Розенфельд Р. Стресс.
Природа и лечение. М.: Медицина, 1985.-223с.
19.
Кривцов А.В., Меньшиков М.Ю., Ткачук
В.А. Участие тирозиновых протеиназ и докинг-белков в проведении сигнала от
рецептора инсулина // Проблемы эндокринологии. – 2001. – Т.47, №2. – С. 32-39.
18
Алитов
20.
А.С.
Инсулинсекреция
и
инсулинрезистентность: две стороны медали // Проблемы эндокринологии. – 2003.
– Т.48, №3. – С. 31-37.
в) программное обеспечение и Интернет-ресурсы:
1. Иллюстративные материалы – схемы, плакаты по основным разделам программы.
2. Презентационные материалы по курсу «Основы медицинской биохимии»
3. Компьютерные программы.
8. Материально-техническое обеспечение дисциплины (модуля)
Химическая
посуда,
химические
реактивы,
автоматические
пипетки,
нагревательные приборы, холодильное оборудование, водяная баня, весы
электронные
лабораторные,
весы
электронные
аналитические,
центрифуга
низкоскоростная на 3000 об/мин, центрифуга высокоскоростная до 16000 об/мин,
фотоколориметр, спектрофотометр, спектрофлуориметр, набор реагентов для
определения
содержания
Т3
и
Т4 ,
иммуноферментный
анализатор.
Мультимедийная техника (компьютер-проектор)
Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учетом
рекомендаций и ПрООП ВПО по направлению и профилю подготовки БИОЛОГИЯ:
БИОЛОГИЯ.
Авторы: д.б.н., проф. Бондаренко Т.И.
к.б.н., проф. Милютина Н.П.
Рецензент: д.б.н., проф., зав. кафедрой общей и клинической биохимии №1 РостГМУ
Микашинович З.И.
19
Программа утверждена на заседании Учѐного совета биолого-почвенного факультета
от 20 декабря 2010 года, протокол № 5.
20