Рабочая программа Биологическая химия Педиатрия

I. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ
Цель курса: формирование у студентов знаний о строении, свойствах и
функциях биомолекул, основных метаболических путях, молекулярных основах физиологических функций организма в норме и при патологии, биохимических особенностях детского организма; обеспечение готовности студентов к
использованию полученных знаний при изучении клинических дисциплин и в
последующей профессиональной деятельности.
Задачи лекционного курса: изложение ключевых вопросов программы,
интеграция учебного материала, необходимого для подготовки врача-педиатра.
Задачи лабораторных занятий:
- обеспечить закрепление теоретического материала, сформировать умения и навыки для решения проблемных и ситуационных задач;
- научить студентов пользоваться картами и схемами метаболизма, справочными материалами;
- обучить студентов качественному и количественному определению различных биохимических показателей в биологических объектах;
- научить студентов оценивать результаты биохимических анализов на
базе знаний теоретических основ биологической химии.
II. МЕСТО УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП:
базовая часть ЕН (медико-биологические дисциплины)
Основные знания, необходимые для изучения дисциплины.
Общественные науки: основные законы и категории диалектики, основы
теории научного познания.
Анатомия, гистология, эмбриология: строение и развитие органов, тканей, клеток организма.
Биология с генетикой: индивидуальное развитие организма, основные
понятия и законы генетики.
Общая и биоорганическая химия: строение молекул, типы химических
связей, классификация и номенклатура органических соединений, закономерности протекания химических реакций, основы химической термодинамики и
биоэнергетики, кинетики химических реакций, основы катализа.
Медицинская физика с основами математики и информатики: общие
представления о биофизике мембран, физические основы методов анализа и лечения, навыки пользования компьютером и работы в сети Интернет.
Физиология: функции важнейших органов и систем организма, понятие о
гомеостазе, физиологические основы питания и пищеварения.
1
Латинский язык, основы терминологии, иностранный язык: понимание
терминов и обозначений, используемых в биохимии, умение работать с иностранной литературой.
III. ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ ОСВОЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Студент должен знать:
- Основы структурной организации и функционирования основных биомолекул клетки, субклеточных органелл; основы механизмов межмолекулярного взаимодействия.
- Важнейшие функциональные свойства и основные пути метаболизма
белков, нуклеиновых кислот, углеводов, липидов; биологическое значение витаминов.
- Механизмы ферментативного катализа; особенности ферментативного
состава органов; основные принципы диагностики и лечения болезней, связанных с нарушением функционирования ферментов.
- Основы биоэнергетики. Молекулярные механизмы биологического
окисления. Основные метаболические пути образования субстратов для митохондриальной и внемитохондриальной системы окисления.
- Основные молекулярные механизмы регуляции метаболизма углеводов,
липидов, белков, аминокислот, нуклеотидов. Механизмы действия гормонов.
- Особенности метаболизма в печени, крови, межклеточном матриксе, соединительной, нервной и мышечной тканях.
- Принципы биохимического анализа, диагностически значимые показатели состава крови и мочи у здорового человека.
- Биохимические особенности детского организма, наиболее важные энзимопатии.
- Особенности обеспечения растущего организма питательными веществами в зависимости от возраста.
Студент должен уметь:
- Объяснять молекулярные механизмы поддержания гомеостаза при различных воздействиях внутренних и внешних факторов.
- Объяснять молекулярные механизмы нарушений метаболизма, возникающих при некоторых наследственных и приобретенных заболеваниях, применяя знания о магистральных путях превращения белков, нуклеиновых кислот, углеводов и липидов в организме человека.
- Объяснять молекулярные механизмы функционирования различных
клеток, органов и тканей с учетом особенностей их качественного и количественного состава, а также особенностей метаболизма, имеющих место в этих
структурах.
- Объяснять способы обезвреживания токсических веществ в организме,
2
применяя знания механизмов детоксикации эндогенных веществ и чужеродных
соединений.
- Объяснять лечебное действие некоторых лекарств, используя знания о
молекулярных процессах и структурах, являющихся мишенью для этих лекарств.
- Анализировать возможные пути введения лекарств в организм, используя знания о процессах пищеварения и всасывания, о биотрансформации лекарств в организме.
- Оценивать данные о химическом составе биологических жидкостей для
характеристики нормы и признаков болезней.
- Интерпретировать результаты биохимических исследований с учетом
возрастных особенностей организма.
Студент должен приобрести следующие навыки:
- Самостоятельной работы с биохимической литературой: вести поиск
данных, превращать прочитанное в средство для решения биохимических, и в
дальнейшем профессиональных задач.
- Работы в химической лаборатории с реактивами, посудой, измерительной аппаратурой.
IV. ОБЪЕМ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ УЧЕБНОЙ РАБОТЫ
Вид учебной работы
Аудиторные занятия (всего)
В том числе
лекции
Практические занятия
семинары
Лабораторные занятия
Самостоятельная работа
В том числе:
Курсовой проект:
Расчетно-графические работы
Реферат
Другие виды самостоятельной работы
Вид промежуточной аттестации:
экзамен
Общая трудоемкость
Всего часов
184
III
96
семестры
IV
88
46
28
18
36
102
92
16
52
46
20
50
46
IV
276
3
V. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА ДИСЦИПЛИНЫ
Дисциплина: биологическая химия
№
1
I
Тематика
Практические занятия
ТекуРаздел
Лекции
ча
ча
Самостоятельная
ча щий
сы
сы
работа студентов
сы контроль
2
3
4
5
6
7
8
9
Строе- Характеристика основ- 2 Цветные реакции 4 Изучить строение и 1 Опрос.
ние и ных периодов развития
на белки и их иссвойства аминокислот,
Тестосвойст- человека.
Строение
пользование для
входящих в состав белвый
ва про- белков. Уровни струкдиагностики
наков.
констых
турной
организации
следственных заИзучение основной и
троль
белков белковых молекул. Изболеваний
дополнительной литеменение белкового соратуры. Решение тесстава организма при онтовых заданий. Прототогенезе и болезнях
колы практических занятий
Изучение физико- 4 Изучить
физико- 2 Опрос.
химических
химические свойства
Тестосвойств
белков.
белков, растворимость
вый
Реакции осаждебелков.
конния белков и их
Изучение основной и
троль
использование в
дополнительной литеклинике. Опредературы. Решение тесление ИЭТ казеитовых заданий. Протона
колы практических занятий
Методическое
обеспечение
10
Методические
пособия,
схемы,
таблицы
Методические
пособия,
схемы,
таблицы
4
1
2
3
Физико - химические
свойства белков. Методы очистки и разделения белков. Белковые
фракции
сыворотки
крови. Типы электрофореграмм белков сыворотки крови и их
биологическое значение.
Классификация
белков. Полиморфизм
белков
4
2
5
Разделение смеси
аминокислот методом распределительной хроматографии на бумаге.
Исследование фенилаланина в сыворотке больных
детей с целью диагностики фенилкетонурии. Количественное определение белка по
биуретовой реакции
6
4
7
Рассмотреть
методы
очистки белков: хроматография,
высаливание,
электрофорез,
диализ.
Изучение основной и
дополнительной литературы. Решение тестовых заданий. Протоколы практических занятий
8
1
9
Опрос.
Тестовый
контроль
10
Методические
пособия,
схемы,
таблицы
Строение, свойства и функции простых белков (семинарское
занятие)
4
Усвоить особенности
строения, свойства и
функции простых белков в процессах жизнедеятельности организма.
Изучение основной и
дополнительной литературы. Решение тестовых заданий
1
Опрос.
Тестовый
контроль
Методические
пособия,
схемы,
таблицы,
конспекты лекций
5
1
II
2
Строение и
свойства
сложных
белков
3
Хромопротеиды. Гемоглобин, миоглобин. Физиологические формы
гемоглобина.
Производные
гемоглобина
(оксигемоглобин, карбоксигемоглобин, карбаминогемоглобин,
метгемоглобин).
Возрастные характеристики гемоглобина
4
1
Гликопротеиды. Классификация. Истинные
гликопротеиды. Протеогликаны.
Строение
простетических групп.
Гликозаминогликаны
(мукополисахариды).
Биологическая
роль
гликопротеидов
1
5
Хромопротеиды.
Количественное
определение гемоглобина в крови
гемоглобинцианидным методом.
Гликопротеиды.
Количественное
определение сиаловых кислот в
сыворотке крови
методом Гесса
Нуклеопротеиды.
Исследование гидролизата дрожжей.
Липопротеиды.
Определение
прочности связи
между белковым и
липидным компонентами липопротеидов по методу
Делямуре.
Фосфопротеиды. Исследование
продуктов гидролизата казеина
6
4
4
7
Изучить
строение,
свойства и функции
патологическх
форм
гемоглобина. Гемоглобинопатии.
Талассемии. Изучение основной и дополнительной
литературы. Решение
тестовых
заданий.
Протоколы практических занятий
Изучить
строение,
свойства и функции
липо-, нуклео- и фосфопротеидов.
Изучение основной и
дополнительной литературы. Решение тестовых заданий. Протоколы практических занятий
8
1
9
Опрос.
Тестовый
контроль
10
Методические
пособия,
схемы,
таблицы
1
Опрос.
Тестовый
контроль.
Методические
пособия,
схемы,
таблицы
6
1
III
2
3
Липопротеиды.
Классификация. Липопротеины сыворотки крови.
Протеолипиды. Строение
простетических
групп. Биологическая
роль
липопротеидов.
Фосфопротеиды
Нуклеопротеиды. Классификация.
Природа
простетической группы.
Типы нуклеиновых кислот.
Особенности
строения ДНК и РНК.
Физико-химические
свойства ДНК. Нуклеосомы.
Биологическая
роль нуклеопротеидов
ФерФерменты. Биологичементы ская роль. Общие свойи вита- ства ферментов. Кинемины
тика ферментативных
реакций. Регуляция активности
ферментов.
Типы активации и ингибирования ферментов.
Изоферменты.
Мультиферменты
4
1
5
Строение, свойства и биологическая
роль
сложных
белков (семинарское занятие)
6
4
1
Химия простых и
сложных белков
(коллоквиум).
Контрольная работа
4
2
Изучение свойств
ферментов. Термолабильность,
влияние рН среды
на активность амилазы,
специфичность действия, влияние активаторов и парализаторов
4
7
Усвоить особенности
строения, свойства и
роль основных групп
сложных белков.
Изучение основной и
дополнительной литературы. Решение тестовых заданий
Изучить качественные
реакции на простые и
сложные белки. Изучение основной и дополнительной литературы.
Решение тестовых заданий.
Протоколы
практических занятий
8
1
Изучить строение и
свойства
ферментов,
механизм их действия.
Изучение основной и
дополнительной литературы. Решение тестовых заданий. Протоколы практических занятий
1
1
9
Опрос.
Тестовый
контроль
10
Методические
пособия,
схемы,
таблицы,
конспекты лекций
Опрос. МетодиКомческие
пьюпособия,
терное схемы,
тести- таблицы
рование
Опрос.
Тестовый
контроль
Методические
пособия,
схемы,
таблицы
7
1
2
3
Механизм
действия
ферментов.
Строение
активного и аллостерического центров. Особенности аллостерической регуляции. Современная классификация
ферментов. Применение
ферментов в медицине
Витамины. Общая характеристика. Классификация
витаминов.
Жиро- и водорастворимые витамины. Коферментные функции водорастворимых
витаминов. Антивитамины.
Нарушения обмена витаминов
4
2
5
Исследование действия пероксидазы
и каталазы крови,
тирозиназы картофеля
6
4
2
Качественные реакции на жиро- и
водорастворимые
витамины
4
Количественное
определение витамина С (аскорбиновой кислоты) в
различных растительных продуктах
йодометрическим
методом
4
7
Рассмотреть
классы
ферментов, подклассы
и подподклассы.
Изучение основной и
дополнительной литературы. Решение тестовых заданий. Протоколы практических занятий
Изучить
строение,
свойства и функции
жирорастворимых витаминов.
Изучение основной и
дополнительной литературы. Решение тестовых заданий. Протоколы практических занятий
Изучить
строение,
свойства и функции
водорастворимых витаминов.
Изучение основной и
дополнительной литературы.
Протоколы
практических занятий
8
1
9
Опрос.
Тестовый
контроль
10
Методические
пособия,
схемы,
таблицы
1
Опрос.
Тестовый
контроль
Методические
пособия,
схемы,
таблицы
1
Опрос.
Тестовый
контроль
Методические
пособия,
схемы,
таблицы
8
1
IV
2
Гормоны
3
Общая характеристика
сигнальных
молекул.
Классификация гормонов. Молекулярные механизмы передачи гормонального
сигнала.
Метаболизм гормонов.
Тканевые
гормоны,
нейромедиаторы
4
1
5
Ферменты и витамины. Коферментные функции витаминов (семинарское занятие)
6
4
Ферменты и витамины (коллоквиум). Контрольная
работа
4
Изучение химической природы и
биологической роли гормонов. Врожденные нарушения эндокринной
системы. Качественные реакции на
инсулин и адреналин. Контрольная
работа
4
7
Усвоить химическую
природу, свойства и
биологическую
роль
ферментов и витаминов.
Изучение основной и
дополнительной литературы. Решение тестовых заданий
Изучить качественные
реакции на витамины и
методы
определения
активности ферментов.
Изучение основной и
дополнительной литературы. Решение тестовых заданий
Изучить
строение,
свойства и функции
гормонов,
механизм
действия.
Изучение основной и дополнительной литературы. Решение тестовых
заданий.
Протоколы
практических занятий
8
1
9
Опрос.
Тестовый
контроль
10
Методические
пособия,
схемы,
таблицы,
конспекты лекций
1
Опрос.
Компьютерное
тестирование
Методические
пособия,
схемы,
таблицы
1
Опрос.
Тестовый
контроль
Методические
пособия,
схемы,
таблицы
9
1
2
3
Гормоны. Биологическая роль важнейших
гормонов. Гормоны гипо- и гипергликемического действия. Нарушения функции эндокринных желез
V
Обмен
веществ и
энергии.
Биоэнергетика. Взаимосвязь обмена веществ и
энергии. Пути синтеза
АТФ в организме. Биологическое окисление.
Митохондриальная
цепь переноса электронов. Механизм окислительного фосфорилирования. Возрастная характеристика энергетического
обеспечения
организма питательными веществами
4
1
5
6
7
8
9
10
2
Энергетический
обмен. Макроэргические соединения. Определение
лабильно связанного фосфата в
мышцах
4
Изучить пути синтеза
АТФ в организме.
Изучение основной и
дополнительной литературы. Решение тестовых заданий. Протоколы практических занятий
1
Опрос.
Тестовый
контроль.
Методические
пособия,
схемы,
таблицы
10
1
VI
2
3
Общие пути катаболизма. Окислительное декарбоксилирование пировиноградной кислоты
(I общий путь катаболизма) Цикл Кребса (II
общий путь катаболизма). Регуляция общих
путей катаболизма
4
2
5
Энергия и жизнь
(биологическое
окисление, тканевое дыхание) (семинарское
занятие)
6
4
Обмен Обмен углеводов. Возуглево- растная характеристика
дов
процессов переваривания и всасывания углеводов. Мальабсорбция
дисахаридов.
Общие
пути превращения глюкозы. Синтез и мобилизация гликогена. Механизм, регуляция. Наследственные нарушения обмена гликогена:
гликогенозы и агликогенозы. Характеристика
обмена гликогена в анте- и неонатальном периодах
2
Выделение гликогена из печени.
Качественные реакции на гликоген
4
7
Изучить
механизм
окислительного декарбоксилирования пирувата, цикла Кребса, регуляцию общих путей
катаболизма.
Изучение основной и
дополнительной литературы. Решение тестовых заданий
Изучить особенности
переваривание и всасывание углеводов у
детей. Наследственные
нарушения синтеза и
распада гликогена.
Изучение основной и
дополнительной литературы. Решение тестовых заданий. Протоколы практических занятий
8
1
9
Опрос.
Компьютерное
тестирование
10
Методические
пособия,
схемы,
таблицы
1
Опрос.
Компьютерное
тестирование
Методические
пособия,
схемы,
таблицы
11
1
2
3
Гликолиз. Энергетический выход. Реакции
субстратного фосфорилирования. Анаэробный
гликолиз, его значение в
онтогенезе. Дихотомический путь распада
глюкозы. Энергетический выход. Регуляция.
Глюконеогенез и его
значение в метаболизме
плода. Цикл Кори. Апотомический путь распада углеводов. Регуляция.
Биологическая
роль
Патология углеводного
обмена. Сахарный диабет; его особенности в
детском возрасте, биохимическая характеристика патогенеза. Наследственные нарушения обмена галактозы и
фруктозы. Галактоземия.
Фруктоземия.
Фруктозурия.
4
2
5
Использование неорганического
фосфата в процессе брожения
6
4
7
Изучить реакции гликолиза и дихотомическогопути
распада
глюкозы.
Изучение основной и
дополнительной литературы. Решение тестовых заданий. Протоколы практических занятий
8
1
9
Опрос.
Тестовый
контроль
10
Методические
пособия,
схемы,
таблицы
2
Количественное
определение сахара в крови по методу ХагедорнаЙенсена
4
Рассмотреть биосинтез
глюкозы в организме.
Пентозофосфатный
цикл. Патология углеводного обмена у детей. Сахарный диабет.
Изучение основной и
дополнительной литературы. Решение тестовых заданий. Протоколы практических занятий
1
Опрос.
Тестовый
контроль
Методические
пособия,
схемы,
таблицы
12
1
VII
2
Обмен
липидов
3
Характеристика липидного состава диеты и
потребности в липидах
детей разного возраста.
Переваривание и всасывание липидов в желудочно-кишечном тракте.
Особенности этих процессов в постнатальном
периоде
4
2
5
Обмен и функции
углеводов (семинарское занятие)
6
4
Общие пути метаболизма
углеводов. Особенности
обмена углеводов
в детском возрасте
(коллоквиум)
4
Определение активности липазы
поджелудочной
железы. Выделение лецитинов и
кефалинов из яичного желтка и изучение их свойств
4
7
Усвоить особенности
обмена и функции углеводов, некоторые наследственные нарушения обмена углеводов у
детей.
Изучение основной и
дополнительной литературы. Решение тестовых заданий
Усвоить особенности
обмена и функции углеводов у детей.
Изучение основной и
дополнительной литературы. Решение тестовых заданий
Изучить переваривание
и всасывание липидов
в ЖКТ. Особенности
переваривания и всасывания липидов в постнатальном периоде.
Изучение основной и
дополнительной литературы.
Протоколы
практических занятий
8
2
9
Опрос.
Компьютерное
тестирование.
10
Методические
пособия,
схемы,
таблицы,
конспекты лекций
1
Опрос.
Тестовый
контроль
Методические
пособия,
схемы,
таблицы
1
Опрос.
Тестовый
контроль
Методические
пособия,
схемы,
таблицы,
конспекты лекций
13
1
2
3
Катаболизм
липидов.
Механизм
окисления
жирных кислот с четным и нечетным числом
атомов углерода. Энергетический выход. Регуляция. Бурая жировая
ткань (структура и состав). Функции бурой
жировой ткани
Анаболизм
липидов.
Биосинтез жирных кислот. Синтетаза высших
жирных кислот. Регуляция процесса биосинтеза жирных кислот. Биосинтез жиров, фосфолипидов. Липотропные
факторы. Биосинтез холестерина. Регуляция
4
2
5
Количественное
определение холестерина в сыворотке крови
6
4
2
Обмен и функции
липидов (семинарское занятие)
4
Общие пути метаболизма липидов.
Особенности обмена липидов в
детском возрасте
(коллоквиум)
4
7
Изучить
окисление
высших жирных кислот с четным и нечетным числом атомов углерода. Изучение основной и дополнительной литературы. Решение тестовых заданий.
Протоколы практических занятий
Изучить синтез высших жирных кислот,
биосинтез жиров, фосфолипидов
Изучение основной и
дополнительной литературы. Решение тестовых заданий
Усвоить особенности
обмена липидов в детском возрасте.
Изучение основной и
дополнительной литературы. Решение тестовых заданий
8
1
9
Опрос.
Тестовый
контроль
10
Методические
пособия,
схемы,
таблицы
1
Опрос.
Компьютерное
тестирование
Методические
пособия,
схемы,
таблицы
1
Опрос.
Тестовый
контроль
Методические
пособия,
схемы,
таблицы
14
1
VIII
2
Обмен
и функции
простых
белков
3
Обмен белков. Возрастная
характеристика
процессов переваривания и всасывания белков. Белковая недостаточность. Квашиоркор.
Промежуточный обмен
аминокислот. Пути образования и обезвреживания аммиака в организме.
Орнитиновый
цикл. Гипераммониемия. Динамика уровня
остаточного азота в постнатальный период
Превращение безазотистого остатка аминокислот. Гликогенные и
кетогенные аминокислоты. Декарбоксилирование
аминокислот.
Роль биогенных аминов
4
2
5
Анализ желудочного сока
6
4
7
Изучить переваривание
и всасывание белков и
особенности этих процессов у детей.
Изучение основной и
дополнительной литературы. Решение тестовых заданий. Протоколы практических занятий
8
1
9
Опрос.
Тестовый
контроль
10
Методические
пособия,
схемы,
таблицы
1
Количественное
определение остаточного азота по
Асселю
4
Изучить пути образования и обезвреживания аммиака, цикл мочевинообразования,
остаточный азот и его
основные компоненты.
Изучение основной и
дополнительной литературы. Решение тестовых заданий. Протоколы практических занятий
1
Опрос.
Тестовый
контроль
Методические
пособия,
схемы,
таблицы
15
1
2
3
Обмен отдельных аминокислот. Обмен глицина и аланина. Трансметилирование и роль
фолиевой кислоты в качестве кофактора. Обмен метионина. Значение реакции трансметилирования в синтезе
креатина, адреналина,
холина. Обмен фенилаланина, тирозина, триптофана. Наследственные нарушения обмена
аминокислот
4
1
5
6
7
8
9
10
Обмен и функции
простых белков.
Врожденные нарушения обмена
аминокислот (семинарское
занятие). Контрольная
работа
4
Изучить превращения
безазотистого остатка
аминокислот,
гликогенные и кетогенные
аминокислоты, обмен
отдельных аминокислот.
Изучение основной и
дополнительной литературы. Решение тестовых заданий
1
Опрос.
Компьютерное
тестирование
Методические
пособия,
схемы,
таблицы,
конспекты лекций
16
1
IX
2
Обмен
и функции
сложных
белков
3
Обмен хромопротеидов.
Биосинтез гема и гемоглобина.
Регуляция.
Порфирии. Катаболизм
гемоглобина в тканях.
«Прямой» и «непрямой» билирубин. Желтухи: гемолитическая,
обтурационная,
печеночно-клеточная. Желтуха
новорожденных.
Наследственные желтухи
4
2
5
Количественное
определение билирубина в сыворотке крови
6
4
7
Изучить биосинтез гема, нарушение процесса биосинтеза гемоглобина.
Изучение основной и
дополнительной литературы. Решение тестовых заданий. Протоколы практических занятий
8
1
9
Опрос.
Тестовый
контроль
10
Методические
пособия,
схемы,
таблицы
Биосинтез пуриновых и
пиримидиновых
нуклеотидов.
Значение
«путей спасения». Катаболизм пуриновых и
пиримидиновых
нуклеотидов. Нарушение
обмена нуклеотидов
2
Обмен и функции
сложных белков
(семинарское занятие)
4
Изучить биосинтез и
распад пуриновых и
пиримидиновых нуклеотидов, нарушение
обмена нуклеотидов.
Изучение основной и
дополнительной литературы. Решение тестовых заданий. Протоколы практических занятий
1
Опрос.
Тестовый
контроль
Методические
пособия,
схемы,
таблицы
17
1
X
2
Биохимия почек
XI
Биохимия
нервной и
мышечной
ткани
3
4
5
Биохимический
анализ мочи
6
4
7
Изучить особенности
химического состава
мочи у детей.
Изучение основной и
дополнительной литературы. Решение тестовых заданий. Протоколы практических занятий
8
1
9
Опрос.
Тестовый
контроль
10
Методические
пособия,
схемы,
таблицы
Специфические
пути катаболизма
углеводов, белков
и жиров в нервной
и мышечной ткани. Изменение химического состава
нервной и мышечной ткани в онтогенезе. Количественное определение
пировиноградной кислоты в
моче
4
Рассмотреть особенности обмена углеводов,
липидов
белков
в
нервной и мышечной
тканях у детей.
Изучение основной и
дополнительной литературы. Решение тестовых заданий
1
Опрос.
Тестовый
контроль
Методические
пособия,
схемы,
таблицы
18
1
XII
2
Матричные
биосинтезы
3
Матричные биосинтезы. Биосинтез нуклеиновых кислот. Биосинтез ДНК (репликация).
Биосинтез РНК (транскрипция).
Принцип
комплементарности.
Биосинтез белка. Этапы
биосинтеза белка. Роль
ферментов и белковых
факторов. Принцип колинеарности. Генетический код и его свойства
Молекулярные
мутации. Механизм возникновения наследственных заболеваний. Проблемы генной инженерии. Технология рекомбинантных ДНК. Полимеразная цепная реакция. Генная терапия
4
2
5
Биосинтез нуклеиновых кислот и
белков. Матричные
биосинтезы
(семинарское занятие)
6
4
7
Изучить этапы репликации, транскрипции и
трансляции.
Изучение основной и
дополнительной литературы. Решение тестовых заданий
8
1
9
Опрос.
Тестовый
контроль
10
Методические
пособия,
схемы,
таблицы,
конспекты лекций
2
19
1
XII
2
Матричные
биосинтезы
XIII
Взаимосвязь
и регуляция
обмена
веществ
3
Регуляция биосинтеза
белка. Теория оперона.
Антибиотикиингибиторы
синтеза
нуклеиновых кислот и
белков. Строение и
особенности биосинтеза
антител. Взаимосвязь
углеводного, липидного
и белкового обменов.
Общие пути регуляции
обмена веществ в организме
4
2
5
6
Взаимосвязь и ре- 2
гуляция углеводного, липидного и
белкового обменов
(коллоквиум)
7
8
9
10
Рассмотреть связь межу обменом углеводов,
липидов, белков.
Изучение основной и
дополнительной литературы. Решение тестовых заданий
1
Методические
пособия,
схемы,
таблицы
Методические
пособия,
схемы,
таблицы
20
VI. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Биологическая химия - это наука, изучающая химическую природу веществ, входящих в состав живых организмов, их превращение и связь этих превращений с деятельностью клеток, органов и организма в целом.
В процессе подготовки будущего врача биохимия – одна из основных наук, служащих фундаментом для дальнейшего изучения медицинских и клинических дисциплин. Знание биохимии как науки о химических основах процессов жизнедеятельности необходимо современному квалифицированному врачу
для решения проблем сохранения здоровья человека, профилактики патологических состояний, а также для диагностики и выяснения причин различных заболеваний, поисков путей их эффективного лечения.
Биохимия является одной из наиболее интенсивно развивающихся медицинских и биологических наук. Это приводит к постоянному обновлению и
увеличению объема изучаемой информации и требует более тщательного отбора и интеграции того учебного материала, который необходим для подготовки
врача-педиатра и более тесной связи этого материала с содержанием обучения
на клинических кафедрах. В процессе преподавания биохимии студентам, обучающимся по специальности «Педиатрия», особое внимание обращается на физико-химическую сущность и механизм тех явлений, с которыми приходится
встречаться в педиатрической практике.
Введение включает общие сведения о связи биохимии с медицинскими
дисциплинами, определяет предмет и задачи курса. Характеристику основных периодов развития человека: антенатальный (система мать-плацента-плод), постнатальный (неонатальный, грудной, ранний детский, дошкольный, пубертатный).
В течение первого семестра студенты изучают статическую биохимию.
Рассматриваются структура и свойства соединений, участвующих в построении
и функционировании клеток, тканей и органов живых организмов. К таким соединениям относятся: белки, нуклеиновые кислоты, углеводы, липиды, витамины, ферменты, гормоны и др.
Белки – биополимеры, состоящие из остатков аминокислот, соединенных
между собой пептидными связями. Простые и сложные белки выполняют в организме разнообразные функции: пластическую, каталитическую, регуляторную, структурную, защитную, рецепторную, сократительную, транспортную,
буферную, энергетическую. Белки способны поддерживать онкотическое давление, участвуют в передаче нервных импульсов.
Для каждого вида характерен свой специфический набор белков, определяемый наследственной информацией, закодированной в молекуле ДНК живых
организмов. Информация, содержащаяся в линейной последовательности нуклеотидов, определяет первичную структуру белков и наделяет их функциональной информацией, в соответствии с которой белки приобретают определенную стабильную пространственную конформацию и функциональную активность.
Увеличение общей массы белков в организме определяется ростом, наиболее интенсивным в ранние возрастные периоды. Высокой напряженностью у
21
детей отличается также процесс обновления и дифференцировки тканей, тогда
как синтез функциональных белков в печени постепенно возрастает от рождения до периода полового созревания.
Важные функции в организме выполняют сложные белки, представляющие комплекс белка с небелковым компонентом (простетической группой). В
зависимости от химической природы простетической группы различают хромо-,
глико-, липо-, нуклео-, фосфопротеиды. Нуклеиновые кислоты выполняют ряд
биологических функций, не свойственных другим биополимерам. В частности,
они обеспечивают хранение и передачу наследственной информации и принимают непосредственное участие в механизмах реализации этой информации
путем программирования синтеза всех клеточных белков.
Ферменты (биокатализаторы белковой природы) обеспечивают осуществление таких важнейших процессов жизнедеятельности, как реализация наследственной информации, биоэнергетика, синтез и распад биомолекул (обмен
веществ). Обладая высокой степенью избирательности, ферменты используются живым организмом для осуществления огромного разнообразия химических
реакций.
Активность многих ферментов связана с поступлением в организм витаминов, которые входят в состав простетических групп ферментов. Витамины –
пищевые незаменимые факторы, которые, присутствуя в небольших количествах в пище, обеспечивают нормальное развитие организма и адекватную скорость протекания биохимических процессов.
Гормоны обеспечивают обмен информацией между разными клетками и
органами. В результате действия этих механизмов достигается координация метаболизма и функций разных клеток и органов и адекватная реакция организма
на изменения внешней среды.
В разделе «Обмен веществ и энергии» студенты знакомятся с основными
понятиями термодинамики открытых систем, которые дают представление об
энергетическом балансе человеческого организма и особенностях преобразования одних видов энергии в другие.
Обмен веществ в живых организмах включает поступление веществ из
среды в организм (питание и дыхание), перемещение и превращение веществ в
организме (промежуточный обмен) и выделение конечных продуктов обмена.
Метаболизм – совокупность всех метаболических путей. В метаболизме выделяют два основных направления: катаболизм и анаболизм. Процесс катаболизма экзэргонический и сопровождается выделением энергии. Эта энергия используется клетками организма для совершения разного вида работы, а также
для поддержания температуры тела на постоянном уровне. Многие реакции
анаболизма относятся к числу эндэргонических; источником энергии для них
служит процесс катаболизма.
Материал, изучаемый во втором семестре, содержит разделы, посвященные динамической биохимии (обмен и функции углеводов, липидов, белков и
аминокислот, нуклеотидов), а также разделы, посвященные некоторым проблемам функциональной биохимии (особенности обмена в нервной и мышечной
22
тканях). Особое внимание при этом обращается на специфику различных видов
обмена для детского организма.
Каждый раздел дополняется сведениями о молекулярных механизмах патогенеза болезней. Эти сведения выполняют не только информативную роль, но
и подчеркивают значение биохимии для изучения клинических дисциплин и
для будущей профессиональной деятельности.
Лабораторные занятия являются экспериментальным подтверждением
теоретического материала. Они включают новые методы биохимической диагностики ряда заболеваний, элементы учебно-исследовательской работы - сравнительное исследование отдельных метаболитов обмена веществ в норме и патологии, способствуют развитию навыков самостоятельной работы каждого
студента.
Систематическая проверка знаний студентов проводится путем выполнения контрольных работ, решения ситуационных задач, бесед с преподавателем
и тестового программированного контроля уровня знаний на индивидуальных
компьютерах. Вопросы составляются так, чтобы студент мог не только использовать информацию, полученную из лекционного курса и учебников, но и самостоятельно установить взаимосвязь метаболических путей, применить полученные знания на практике.
На практических занятиях проверяется самостоятельная подготовка студентов к выполнению предстоящих лабораторных работ, анализируется правильность записей принципа и химизма используемых методов, приобретаются
навыки экспериментальной работы. Закрепление теоретического материала
проводится на семинарах и коллоквиумах по основным разделам курса: химия
белков, ферменты, витамины, гормоны, обмен углеводов, липидов, белков, матричные биосинтезы, взаимосвязь обменных процессов, пути регуляции обмена
веществ в организме.
В целях повышения эффективности лабораторных занятий и для поддержания высокой познавательной активности, каждый студент готовит реферат
по отдельным разделам биохимии, выступает с докладом на семинарах. Значительное место уделяется организации самостоятельной работы студентов, способствующей развитию творческого мышления.
ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН ЛЕКЦИЙ
III семестр
1. Введение в биологическую химию. Значение биохимии для медицины
и педиатрии. Основные этапы развития биохимии. Характеристика основных периодов развития человека: антенатальный (система матьплацента-плод) и постнатальный (неонатальный, грудной, ранний детский, дошкольный, пубертатный). Строение белков. Уровни структурной организации белковых молекул. Зависимость биологических
свойств белков от особенностей первичной структуры. Изменение
белкового состава организма при онтогенезе и болезнях.
23
2. Физико-химические свойства белков. Молекулярная масса белков и
методы ее определения. Растворимость белков. Изоэлектрическая точка. Осаждение белков из растворов. Денатурация. Гидролиз белков.
Методы очистки и разделения белков. Белковые фракции сыворотки
крови. Типы электрофореграмм белков сыворотки крови и их биологическое значение. Коллаген (строение и биологическая роль). Функции
белков. Полиморфизм белков.
3. Сложные белки. Классификация. Хромопротеиды. Гемоглобин, миоглобин (строение, свойства, функции). Физиологические формы гемоглобина (HbA1, HbA2, HbF). Производные гемоглобина (оксигемоглобин, карбоксигемоглобин, карбаминогемоглобин, метгемоглобин). Патологические формы гемоглобина. Гемоглобинопатии. Талассемии.
Гликопротеиды. Классификация. Истинные гликопротеины. Протеогликаны. Строение простетических групп. Гликозаминогликаны (мукополисахариды). Биологическая роль гликопротеидов.
4. Сложные белки. Липопротеиды. Классификация. Липопротеины сыворотки крови. Протеолипиды. Строение простетических групп. Биологическая роль липопротеидов. Атерогенные и антиатерогенные факторы. Фосфопротеиды. Строение, свойства, биологические функции.
Нуклеопротеиды. Классификация. Особенности строения ДНК и РНК.
Денатурация и ренативация ДНК. Гиперхромный эффект. Гибридизация ДНК-ДНК, ДНК-РНК. Строение хроматина. Нуклеосомы. Биологическая роль нуклеопротеидов.
5. Ферменты. Биологическая роль. Общие свойства ферментов. Кинетика
ферментативных реакций. Уравнение Михаэлиса-Ментен. Зависимость
скорости ферментативной реакции от различных факторов. Регуляция
активности ферментов. Типы активации и ингибирования ферментов.
Изоферменты. Мультиферменты.
6. Ферменты. Механизм действия ферментов. Строение активного центра. Роль апофермента и кофактора. Простетическая группа. Кофермент. Аллостерический центр. Особенности аллостерической регуляции. Теории «шаблона» (Э. Фишер), «дыбы», «индуцированного соответствия» (Д. Кошланд). Современная классификация ферментов.
Применение ферментов в медицине. Ферментопатии. Ферментодиагностика. Ферментотерапия.
7. Витамины. Общая характеристика. Классификация витаминов. Жирои водорастворимые витамины, их биологическая роль. Коферментные
функции водорастворимых витаминов. Антивитамины. Нарушения
обмена витаминов. Витаминзависимые и витаминрезистентные состояния. Биохимическая характеристика патогенеза рахита. Биохимическая характеристика гипо- и гипервитаминозов А и Д. Витамин F,
его значение и потребность для детского организма.
8. Гормоны. Общая характеристика сигнальных молекул. Классификация гормонов. Молекулярные механизмы передачи гормонального
сигнала. Вторичные посредники (мессенджеры). Метаболизм гормо24
нов. Гормоны гипо- и гипергликемического действия. Нарушения
функции эндокринных желез. Тканевые гормоны, нейромедиаторы.
Синтез, биологическая роль.
9. Обмен веществ и энергии. Биоэнергетика. Взаимосвязь обмена веществ и энергии. Макроэргические соединения. Пути синтеза АТФ в
организме. Биологическое окисление. Митохондриальная цепь переноса электронов. Механизм окислительного фосфорилирования. Ингибиторы и разобщители дыхательной цепи. Свободное окисление. Термогенная функция энергетического обмена в бурой жировой ткани. Возрастная характеристика энергетического обеспечения организма питательными веществами.
10. Общие пути катаболизма как основные источники доноров водорода
для цепи переноса электронов. Окислительное декарбоксилирование
пировиноградной кислоты (I общий путь катаболизма). Цикл Кребса
(цитратный цикл, цикл трикарбоновых кислот – ЦТК) (II общий путь
катаболизма). Регуляция общих путей катаболизма. Перенос цитоплазматического НАДН в митохондрии при участии челночных механизмов. Гипоэнергетические состояния. Образование токсических
форм кислорода, механизм их повреждающего действия на клетки.
11. Обмен углеводов. Возрастная характеристика процессов переваривания и всасывания углеводов. Микробиологический статус кишечника
грудных детей. Бифидус-фактор. Мальабсорбция дисахаридов. Общие
пути превращения глюкозы. Синтез гликогена (гликогенез) и мобилизация гликогена (гликогенолиз). Механизм, регуляция. Наследственные нарушения обмена гликогена: гликогенозы и агликогенозы. Характеристика обмена гликогена в анте- и неонатальном периодах.
12. Гликолиз. Энергетический выход. Реакции субстратного фосфорилирования. Гликолитическая оксидоредукция. Анаэробный гликолиз, его
значение в онтогенезе. Дихотомический путь распада глюкозы. Энергетический выход. Регуляция. Биологическая роль. Глюконеогенез и его
значение в метаболизме плода. Цикл Кори. Апотомический путь распада углеводов (пентозофосфатный цикл – ПФЦ, путь прямого окисления глюкозы). Механизм. Регуляция. Биологическая роль.
13. Патология углеводного обмена. Сахарный диабет; его особенности в
детском возрасте, биохимическая характеристика патогенеза. Наследственные нарушения обмена галактозы и фруктозы. Галактоземия.
Фруктоземия. Фруктозурия.
14.Обмен липидов. Характеристика липидного состава диеты и потребности в липидах детей разного возраста. Переваривание и всасывание
липидов в желудочно-кишечном тракте. Особенности этих процессов в
постнатальном периоде. Всасывание продуктов расщепления жиров.
Ресинтез жиров в стенке кишечника.
25
IV семестр
15. Катаболизм липидов. Механизм окисления жирных кислот с четным и
нечетным числом атомов углерода, энергетический выход, регуляция.
Биологическая роль. Бурая жировая ткань (структура и состав). Функции бурой жировой ткани. Анаболизм липидов. Биосинтез жирных кислот. Синтаза высших жирных кислот. Регуляция процесса биосинтеза
жирных кислот. Биосинтез жиров, фосфолипидов. Липотропные факторы.
16. Биосинтез холестерина. Регуляция. Холестерин как предшественник
стероидов, желчных кислот и кальцитриола (1,25(ОН)2D3). Биосинтез
кетоновых тел. Усиление кетогенеза при сахарном диабете и голодании. Склонность к кетогенезу у детей. Окисление кетоновых тел в организме. Взаимосвязь липидного и углеводного обменов. Биосинтез
жиров из углеводов. Нарушение обмена липидов. Регуляция липидного обмена.
17. Обмен белков. Переваривание белков в желудочно-кишечном тракте.
Возрастная характеристика процессов переваривания и всасывания
белков. Белковая недостаточность. Квашиоркор. Промежуточный обмен аминокислот. Пути дезаминирования. Трансаминирование. Пути
образования и обезвреживания аммиака в организме. Орнитиновый
цикл. Гипераммониемия. Остаточный азот и его основные компоненты. Динамика уровня остаточного азота в постнатальный период.
18. Превращение безазотистого остатка аминокислот. Гликогенные и кетогенные аминокислоты. Декарбоксилирование аминокислот. Роль
биогенных аминов. Обмен отдельных аминокислот. Обмен глицина и
аланина. Трансметилирование и роль фолиевой кислоты в качестве
кофактора. Обмен метионина. Значение реакции трансметилирования
в синтезе креатина, адреналина, холина. Обмен фенилаланина, тирозина, триптофана. Наследственные нарушения обмена аминокислот.
19. Обмен сложных белков. Обмен хромопротеидов. Биосинтез гема и гемоглобина. Регуляция. Нарушение биосинтеза гемоглобина. Порфирии. Катаболизм гемоглобина в тканях. «Прямой и непрямой» билирубин. Желтухи: гемолитическая, обтурационная, печеночно-клеточная.
Желтуха новорожденных. Наследственные желтухи. Диагностическое
значение определения билирубина и других желчных пигментов в крови и моче.
20. Обмен сложных белков. Биосинтез пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов. Аллостерическая регуляция процесса биосинтеза нуклеотидов. Значение «путей спасения». Биологическая роль пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов. Катаболизм пуриновых и пиримидиновых
нуклеотидов. Нарушение обмена нуклеотидов. Гиперурикемия. Подагра. Ксантинурия. Оротовая ацидурия.
26
21. Матричные биосинтезы. Биосинтез нуклеиновых кислот. Биосинтез
ДНК (репликация). Биосинтез РНК (транскрипция). Принцип комплементарности. Биосинтез белка. Этапы биосинтеза белка. Роль ферментов и белковых факторов. Принцип колинеарности. Генетический код
и его свойства.
22. Молекулярные мутации. Механизм возникновения наследственных
заболеваний. Проблемы генной инженерии. Технология рекомбинантных ДНК. Полимеразная цепная реакция. Генная терапия.
23. Регуляция биосинтеза белка. Теория оперона. Антибиотикиингибиторы синтеза нуклеиновых кислот и белков. Строение и особенности биосинтеза антител. Взаимосвязь углеводного, липидного и
белкового обменов. Общие пути регуляции обмена веществ в организме.
ПЛАН ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ
III семестр
Простые белки
1. Цветные реакции на белки и их использование для диагностики наследственных заболеваний.
Литература: 1, с. 19–23, 33–43; 2, 10─19, 58─60; 5, с. 4–9; 6, с. 4–7; 8,
с. 16–21, 48–49.
2. Изучение физико-химических свойств белков. Реакции осаждения белков и их использование в клинике. Определение ИЭТ казеина.
Литература: 1, с. 44–49; 2, с. 28─31, 35, 67─69; 5, с. 16–27; 6, с. 19–22; 8,
с. 35–37; 43–47.
3. Разделение смеси аминокислот методом распределительной хроматографии на бумаге. Исследование фенилаланина в сыворотке больных детей с
целью диагностики фенилкетонурии. Количественное определение белка по
биуретовой реакции.
Литература: 1, с. 23–33, 567–574, 577–578; 2, с. 69─73, 682─686; 5, 1315, 27-38; 6, с. 23–24; 8, с. 53–60, 503–504.
4. Строение, свойства и функции простых белков (семинарское занятие).
Литература: 1, с. 19–78, 567–574, 662–664; 2, с. 9─45, 56─75, 682─686,
687─700; 6, с. 4–28; 8, с. 16–61, 433–437, 503–504.
Сложные белки
5. Хромопротеиды. Количественное определение гемоглобина в крови
гемоглобинцианидным методом. Возрастные характеристики гемоглобина.
Гликопротеиды. Количественное определение сиаловых кислот в сыворотке
крови методом Гесса.
Литература: 1, с. 78–86, 90–94, 186–187, 588–589, 591–599, 665–671;
2, с. 45─56, 636, 663─664, 703─712; 5, с. 39–50; 6, с. 14–19, 116–132; 8, с. 38–39,
41–43, 51–52, 165–166, 281–286, 440–445, 489–502.
6. Нуклеопротеиды. Исследование гидролизата дрожжей. Липопротеиды.
Определение прочности связи между белковым и липидным компонентами ли27
попротеидов по методу Делямуре. Фосфопротеиды. Исследование продуктов
гидролиза казеина.
Литература: 1, с. 86–90, 96–114, 188–204, 405–406, 574–577; 2,
с. 140─149, 385─391, 444─448, 451─457; 5, с. 50–63; 6, с. 133–163; 8, с. 101–
116, 301–306, 315–317, 320–326.
7. Строение, свойства и биологическая роль сложных белков (семинарское занятие).
Литература: 1, с. 78–114, 186–204, 405–406, 574–577, 588–589, 591–599,
665–671; 2, с. 45─56, 140─149, 385─391, 444─448, 451─457, 636, 663─664,
703─712; 6, с. 14–19, 116–163; 8, с. 38–39, 41–43, 51–52, 101–116, 165–166, 281–
286, 301–306, 315–317, 320–326, 440–445, 489–501.
8. Химия простых и сложных белков (коллоквиум). Контрольная работа.
Литература: 5, с.4–9, 46–47, 54–57.
Ферменты и витамины
9. Изучение свойств ферментов. Термолабильность. Влияние рН среды на
активность -амилазы, специфичность действия, влияние активаторов и парализаторов на активность -амилазы. Врожденные энзимопатии.
Литература: 1, с. 114–159, 163–169; 2, с. 75─80, 83─121; 5, с. 73–79; 6,
с. 29–45, 53–69; 8, с. 61–78, 80–101.
10. Классификация ферментов. Исследование действия пероксидазы и каталазы крови, тирозиназы картофеля.
Литература: 1, с. 159–163, 243, 307–309; 2, с. 80─83, 88, 90─92; 5, с. 84–
88; 6, с. 45–53; 8, с. 79–80.
11. Изучение строения и биологической роли витаминов. Врожденные
нарушения обмена витаминов. Качественные реакции на жиро- и водорастворимые витамины.
Литература: 1, с. 204–220, 242–243, 246–247; 2, с. 124─125, 132─139;
5, с. 94–99, 100–104; 6, с. 70–75; 8, с. 181, 184–186, 385–386, 424–425, 456, 516–
517, 546–550.
12. Количественное определение витамина С (аскорбиновой кислоты) в
различных растительных продуктах йодометрическим методом.
Литература: 1, с. 220–242, 243–246; 2, с. 125─133; 5, с. 99–100; 6, с. 76–
86; 8, с. 69–78, 182–184, 236–238, 244, 351–352, 356–358, 434–435.
13. Ферменты и витамины. Коферментные функции витаминов (семинарское занятие).
Литература: 1, с. 114–169, 204–248; 2, с. 75─139; 9, т. 1, с. 226–298; 6,
с. 29–86; 8, с. 61–101, 181–186, 236–238, 244, 351352, 356–358, 385– 386, 424–
425, 434–435, 456, 516–517, 546–550.
14. Ферменты и витамины (коллоквиум). Контрольная работа.
Литература: 5, с. 84─87, 96─99.
Гормоны
15. Изучение химической природы и биологической роли гормонов. Врожденные нарушения эндокринной системы. Качественные реакции на инсулин
и адреналин.
28
1, с. 248─298, 371─372; 2, с. 248─263, 545─616; 5, с. 105─109,111─112; 6, с.
87─115; 8, с. 94─96, 213─219, 380─395, 402─423, 425─430; 10, 1-116.
Обмен веществ и энергии
16. Энергетический обмен. Макроэргические соединения. Определение
лабильно связанного фосфата в мышцах.
Литература: 1, с. 305─314; 2, с. 264─268; 5, с. 115─121; 6, с. 184─191; 8,
с. 186─188, 226─228.
17. Энергия и жизнь (биологическое окисление, тканевое дыхание) (семинарское занятие).
Литература: 1, с. 298─318, 344─353; 2, с. 264─296, 337─339;
6, с. 184─219; 8, с. 186─188, 224─247, 257─258.
IV семестр
Обмен углеводов
18. Выделение гликогена из печени. Качественные реакции на гликоген.
Наследственные нарушения синтеза и распада гликогена.
Литература: 1, с. 319─327, 361; 2, с. 297─315, 316─333; 5, с. 122─129; 7,
с. 6 – 8; 8, с. 248─254, 260─263, 268─273.
19. Гликолиз. Брожение. Использование неорганического фосфата в процессе брожения.
Литература: 1, с. 327─343; 124─125, 132─139; 2, с. 315─316, 333─335,
340─355; 5, с. 129─134; 7, с. 8 –10; 8, с. 258─260, 264─267, 273─278.
20. Количественное определение сахара в крови по методу ХагедорнаЙенсена.
Литература: 1, с. 343─362; 2, с. 283─293, 335─340, 355─363, 592─597; 5,
с. 134─143; 7, с. 10 – 15; 8, с. 236─240, 254─258, 278─280, 401─421.
21. Обмен и функции углеводов (семинарское занятие).
Литература: 1, с. 319─363, 552─556; 2, с. 283─293, 297─370, 592─597; 7,
с. 6 – 25; 8, с. 236─240, 248─280, 401─421.
22. Общие пути метаболизма углеводов. Особенности обмена углеводов в
детском возрасте (коллоквиум).
Литература: 1, с. 319─363, 552─556; 2, с. 283─293, 297─370, 592─597; 7,
с. 6 – 25; 8, с. 236─240, 248─280, 401─421.
Обмен липидов
23. Определение активности липазы поджелудочной железы. Качественные реакции на желчные кислоты. Выделение лецитинов и кефалинов из яичного желтка и изучение их свойств.
Литература: 1, с. 188─204, 363─381; 2, с. 370─394, 396─397, 400─409;
5, с. 144─152; 7, с. 25 – 31; 8, с. 198─206, 297─299, 301─304, 307─309.
24. Количественное определение холестерина в сыворотке крови.
Литература: 1, с. 381─409, 556─558; 2, с. 409─417, 432─457; 5,
с. 152─156; 7, с. 31 – 36. 8, с. 291─ 297, 299─300, 304─307, 310─329.
29
25. Обмен и функции липидов (семинарское занятие).
Литература: 1, с. 363─409, 556─558; 2, с. 370─458; 7, с. 25 – 43; 8,
с. 198─206, 258─329.
26. Общие пути метаболизма липидов. Особенности обмена липидов в
детском возрасте (коллоквиум).
Литература: 1, с. 363─409, 556─558; 2, с. 370─458; 7, с. 25 – 43; 8,
с. 198─206, 258─329.
Обмен и функции простых белков
27. Анализ желудочного сока. Особенности переваривания белков в детском возрасте.
Литература: 1, с. 409─431, 558─561; 2, с. 458─469, 621─626; 4, 4-13; 5,
с. 158─168; 8, с. 330─335, 458─461.
28. Количественное определение остаточного азота по Асселю.
Литература: 1, с. 431─451, 580─582; 2, с. 469─491; 4, 13-37; 5, с.
169─175; 8, 335-365.
29. Обмен и функции простых белков. Врожденные нарушения обмена
аминокислот (семинарское занятие).
Литература: 1, с. 409─469, 558─561, 580─582; 2, с. 458─521, 621─626; 4,
4-55; 8, с. 331─365, 458─461.
Обмен и функции сложных белков
30. Количественное определение билирубина в сыворотке крови.
Литература: 1, с. 503–509, 561–565; 2, с. 636─655; 3, с. 4-21; 5, с. 191–
197; 8, с. 461–464, 466, 489–492.
31. Биохимический анализ мочи. Особенности химического состава мочи
у детей.
Литература: 1, с. 608–624; 5, с. 198–215; 8, с. 387–398.
32. Обмен и функции сложных белков (семинарское занятие).
Литература: 1, 469–478, 498–509, 561–565; 2, с. 521─545, 636─655; 3,
с. 4–40; 8, с. 366–378, 461–464, 466, 489–492.
33. Специфические пути катаболизма углеводов, белков и жиров в нервной и мышечной ткани. Изменение химического состава нервной и мышечной
ткани в онтогенезе. Количественное определение пировиноградной кислоты в
моче.
Литература: 1, с. 625–661; 5, 132-133; 8, с.236–238, 254–260, 518–546, 550.
34. Биосинтез нуклеиновых кислот и белков. Матричные биосинтезы (семинарское занятие).
Литература: 1, с. 478–495, 509–545; 2, с. 150─227; 6, с.163–183; 8,
с. 117–178.
35. Взаимосвязь и регуляция углеводного, липидного и белкового обменов (коллоквиум).
Литература: 1, с. 545–551; 8, с. 191–193, 399–422.
30
ТЕМЫ РЕФЕРАТОВ ПО БИОЛОГИЧЕСКОЙ ХИМИИ
Строение, свойства и функции простых белков
1. Биологическая роль белков в жизнедеятельности организма.
2. Уровни структурной организации белка.
3. Зависимость биологических свойств белков от первичной структуры белка.
4. Физико-химические свойства белков.
5. Реакции осаждения белков. Их диагностическое значение.
6. Изменения белков плазмы крови при различных заболеваниях.
7. Изменение белкового состава организма в онтогенезе.
8. Строение коллагена. Коллагенозы.
9. Молекулярные основы серповидноклеточной анемии.
10.Электрофорез белков сыворотки крови. Типы электрофореграмм.
Строение, свойства и функции сложных белков
1. Нуклеотиды, их биологическая роль в жизнедеятельности организма.
2. Гибридизация нуклеиновых кислот.
3. Строение и функции иммуноглобулинов.
4. Иммуноглобулины и механизм клеточного иммунитета.
5. Патологические производные гемоглобина.
6. Наследственные гемоглобинопатии.
7. Определение отдельных метаболитов гликопротеидов для диагностики
ряда заболеваний.
8. Мукополисахаридозы.
9. Липопротеиды, их значение для организма.
10.Типы дислипопротеинемий.
Ферменты и витамины
1. Кинетика ферментативных реакций.
2. Механизмы действия ферментов.
3. Изоферменты: строение, биологическая роль, клиническое значение.
4. Главные направления медицинской энзимологии.
5. Энзимодиагностика. Энзимотерапия.
6. Витамины – источник здоровья.
7. Антивитамины.
8. Коферментная функция витамина В5.
9. Причины витаминной недостаточности в детском организме.
10.Врожденные нарушения обмена витаминов.
1.
2.
3.
4.
Гормоны
Механизм действия водорастворимых гормонов.
Механизм действия липофильных гормонов.
Гормоны щитовидной железы: механизм действия, нарушение выработки.
Регуляция водно-солевого обмена. Роль вазопрессина, альдостерона, ренин-ангиотензиновой системы.
31
5. Регуляция обмена Са2+ и фосфатов. Строение, синтез и механизм действия паратгормона, кальцитонина, кальцитриола.
6. Изменение гормонального статуса и метаболизма при голодании.
7. Изменение гормонального статуса и метаболизма при сахарном диабете.
8. Изменение гормонального статуса и метаболизма при болезни ИценкоКушинга.
9. Тканевые гормоны: эйкозаноиды, биогенные амины.
10.Регуляция обмена основных энергоносителей при нормальном ритме питания.
Энергетический обмен
1. Калорийность пищевых продуктов и сбалансированное питание.
2. Образование и использование макроэргов в организме.
3. Общие пути катаболизма и их регуляция.
4. Цикл трикарбоновых кислот – амфиболический путь.
5. Терминальное окисление белков, углеводов, липидов.
6. Биологическое окисление в организме человека.
7. Строение цитохромов – компонентов дыхательной цепи.
8. Хемиосмотическая теория Митчелла.
9. Разобщители и ингибиторы тканевого дыхания.
10.Токсичность активных форм кислорода.
Обмен углеводов
1. Возрастная характеристика процессов переваривания и всасывания углеводов.
2. Синтез и распад гликогена. Регуляция и нарушение обмена гликогена.
3. Влияние этанола на глюконеогенез.
4. Значение регуляции обмена углеводов для поддержания нормального
уровня глюкозы в крови.
5. Принципы регуляции гликолиза и глюконеогенеза в печени.
6. Молекулярные основы нарушения обмена дисахаридов.
7. Молекулярные основы нарушения обмена галактозы.
8. Патологические состояния, связанные с нарушением катаболизма глюкозы.
9. Сахарный диабет, его особенности у детей.
10.Гликогенозы и агликогенозы.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Обмен липидов
Переваривание липидов у детей в постнатальном периоде.
Желчнокаменная болезнь.
Жировая инфильтрация печени.
Наследственные заболевания, связанные с нарушением липидного обмена.
Биохимические изменения при нарушении обмена липидов в организме
ребенка.
Сфинголипидозы.
Молекулярные основы атеросклероза.
32
8. Изменение сывороточных липопротеидов при различных патологических
состояниях.
9. Нарушения липидного обмена при сахарном диабете у детей.
10.Причины ожирения у детей.
Обмен простых белков
1. Характеристика белковой диеты у детей разного возраста. Переваривание
белков в детском возрасте.
2. Нарушения обмена фенилаланина и тирозина у детей.
3. Наследственные нарушения обмена серосодержащих аминокислот.
4. Обмен аммиака и его нарушения.
5. Биогенные амины и их биологическая роль в организме.
6. Синтез заменимых аминокислот в организме.
7. Микросомальное окисление в печени и его значение в обезвреживании
лекарственных веществ.
8. Пути обмена разветвленных аминокислот и связанная с ними патология.
9. Причины гипераммониемии у детей.
10.Наследственные нарушения активности ферментов орнитинового цикла.
Обмен сложных белков
1. Гиперурикемия и подагра. Причины и подходы к лечению.
2. Оротовая ацидурия и ее причины.
3. Обмен пуриновых нуклеотидов и его нарушения.
4. Обмен пиримидиновых нуклеотидов и его нарушения.
5. Синдром Леша-Нихана.
6. Типы порфирий, причины, клинические симптомы и лечение.
7. Типы желтух. Желтуха новорожденных.
8. Наследственные нарушения обмена билирубина, наследственные желтухи.
9. Причины анемий в детском возрасте.
10.Обмен железа в организме человека и его нарушения у детей.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
Матричные биосинтезы
Молекулярные мутации как первичный источник генетической изменчивости.
Проблемы и перспективы генной инженерии.
Молекулярно-генетические механизмы старения.
Механизм генетической изменчивости: эволюционная изменчивость, полиморфизм белков.
Наследственные болезни, являющиеся результатом молекулярных мутаций.
Использование рекомбинантных ДНК в медицине.
Механизмы регуляции активности генов у прокариот и эукариот.
Ингибиторы матричных биосинтезов: лекарственные препараты и бактериальные токсины.
Трансляция как механизм перевода генетической информации в фенотипические признаки.
Репарация ошибок и повреждение ДНК.
33
ЛОГИКО-ДИДАКТИЧЕСКИЕ СХЕМЫ ДИСЦИПЛИНЫ
ЛОГИКО-ДИДАКТИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА РАЗДЕЛА «СТРОЕНИЕ И СВОЙСТВА БЕЛКОВ»
Что необходимо
знать для усвоения
данного раздела из
других дисциплин
и разделов
Строение
и свойства
аминокислот
Основы
хроматографии
Принцип
рентгеноструктурного
анализа
Свойства
коллоидных
растворов
рН
растворов
СТРОЕНИЕ И СВОЙСТВА БЕЛКОВ
Основные
вопросы
раздела
Области
теоретического
использования
знаний раздела
Использование
знаний раздела
в медицинской
практике
Структурная
организация
белков
Переваривание
белков и
обмен аминокислот
Строение
и свойства
ферментов
Физико-химические
свойства белков
Биологические
функции белков
Строение
Биосинтез Транспорт
веществ
и функции
белков
кровью
биологических
мембран
Объя снение патогенеза
заболеваний, свяя занных
с изменением структуры
и функций белков
Методы выделения
и количественного
определения белков
Строение
Механизм
мышечного и функции
сокращения антител
Строение
и функции
гормонов
Определение концентрации белка
в тканя х и биологических жидкостя х
с целью диагностики и контроля лечения
34
ЛОГИКО-ДИДАКТИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА РАЗДЕЛА «ФЕРМЕНТЫ − БИОЛОГИЧЕСКИЕ КАТАЛИЗАТОРЫ»
Что необходимо
знать для усвоения
данного раздела из
других дисциплин
и разделов
Основные положения
теории катализа
Представления
о витаминах
Строение и
свойства белков
ФЕРМЕНТЫ - БИОЛОГИЧЕСКИЕ КАТАЛИЗАТОРЫ
Основные
вопросы
раздела
Области
теоретического
использования
знаний раздела
Использование
знаний раздела
в медицинской
практике
Строение
и свойства
ферментов
Изучение
обмена веществ
Кофакторы
и коферменты
Особенности
ферментативного
катализа
Основы
лекарственной
терапии
Диагностика заболеваний
и контроль лечения
Лечение
ферментами
Методы
количественного
определения
активности
ферментов
Изучение
механизмов
регуля ции
энзимопатий
Лечение
ингибиторами
ферментов
Регуля ция
активности
ферментов
Изучение
механизмов
регуля ции
веществ
Генная
инженерия
35
ЛОГИКО-ДИДАКТИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА РАЗДЕЛА «МАТРИЧНЫЕ БИОСИНТЕЗЫ»
Что необходимо
знать для усвоения
данного раздела из
других дисциплин
Строение
Строение
моно-, олиго- и свойства
и полинуклео- белков и
аминокислот
тидов
Строение, свойства
и механизмы регуляции активности
ферментов
М еханизмы Основы генетики
и теории биологиразвития
ческой эволюции
клеток,
тканей
Образование
энергии и
синтез АТФ
М АТРИЧНЫЕ БИОСИНТЕЗЫ
Типы НК клетки,
строение
и функции
Основные
вопросы
темы
Биосинтез ДНК
(репликация)
Биосинтез РНК
(транскрипция)
Биосинтез
белков
(трансляция)
Регуляция
биосинтеза
НК и белка
Биосинтез
антител
Применение
антигенов
и антител
для диагностики и лечения
болезней
М утации,
репарация
дефектов
ДНК
Объяснение патогенеза
Использование
знаний темы
в медицинской
практике
наследственных
болезней
серповидноклеточная
анемия
приобретен- вирусных злокачественных энзимо- инфекций ных опухолей
патий
алкапто- гликогенурия
нозы
пептидазная
фенилкето- лактазная
недостаточность
недостаточность
нурия
Выбор и оценка эффективности
биохимических тестов для
диагностики и лечения
указанных заболеваний
Объяснение
механизма
онтогенеза,
клеточной
дифференцировки
и изменчивости
генотипа
диетотерапия
заместительная терапия
генная инженерия
36
ЛОГИКО-ДИДАКТИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА РАЗДЕЛА «ТКАНЕВОЕ ДЫХАНИЕ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ОБМЕН»
Что необходимо знать для
усвоения данной темы из
других дисциплин
Строение, свойства и
механизмы регуляции
ферментов
Строение
митохондрий
ТКАНЕВОЕ ДЫХАНИЕ И
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ОБМЕН
Области
использования знаний
Использование
знаний об энергетическом
обмене
Изучение механизмов
транспорта веществ через
мембрану
Изучение
механизмов
мышечного
сокращения
Анализ патологических состояний
(гипоксия, нарушение легочной вентиляции и другие)
Изучение механизмов синтеза
структурнофункциональных
компонентов клеток
Изучение механизмов проведения нервных
импульсов
Изучение механизмов терморегуляции
Объяснение патогенеза нарушение терморегуляции и механизма
действия некоторых пирогенных
лекарственных средств
37
ЛОГИКО-ДИДАКТИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА РАЗДЕЛА «ОБМЕН УГЛЕВОДОВ»
Что необходимо знать
для усвоения данной темы
из других дисциплин и
разделов
Строение, свойства
моно-, ди-, полисахаридов
Строение, свойства и
механизмы регуляции
ферментов
Образование
АТФ в клетке
Общие пути
катаболизма
ОБМЕН УГЛЕВОДОВ
Основные вопросы
раздела
Области
теоретического использования знаний раздела
Использование
знаний обмена
углеводов в медицине
Углеводы пищи,
переваривание
Основы
рационального
и лечебного питания
Определение
лактозы
Патогенез
заболеваний, связанных
с нарушением переваривания
углеводов
Определение
сиаловых кислот в
крови
Структурные
углеводы, их
функции
Строение
и функции
гликопротеинов и
протеогликанов
Биосинтез жиров, холестерина, нуклеотидов
Определение
ПВК
в крови
Определение
лактата
в крови
Пути окисления
глюкозы.
Энергетическое
значение
Энергетика
мышечного сокращения
Определение
фруктозы в крови
Глюконеогенез
Биосинтез и
мобилизация
гликогена
Патогенез
заболеваний, связанных
с нарушением обмена фруктозы, галактозы
Определение
галактозы
в крови
Взаимосвязь обмена жиров и аминокислот
Определение
гликогена
в крови
Регуляция
обмена
углеводов
Патогенез
заболеваний, связанных с
нарушением обмена гликогена
Определение сахара
в крови,
сахарная
нагрузка
Патогенез
сахарного
диабета
Определение
сахара
в моче
38
ЛОГИКО-ДИДАКТИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА РАЗДЕЛА «ОБМЕН И ФУНКЦИИ ЛИПИДОВ»
Что необходимо знать
для усвоения данной темы
из других дисциплин и
разделов
Строение
жира и жирных
кислот
Биологическое
окисление и
синтез АТФ
Свойства
ферментов
Общие пути
катаболизма
Структура метаболитов углеводного
обмена – предшествеников липидов
ОБМЕН И ФУНКЦИИ ЛИПИДОВ
Основные вопросы
раздела
Область
теоретического
использования
знаний раздела
Использование
знаний обмена липидов в медицине
Классификация
и строение
основных
групп липидов
Строение
и функции
биологических
мембран
Количественное
определение
фосфолипидов в
сыворотке крови
для диагностики
заболеваний
Переваривание
и ресинтез
жиров
Обмен жирных
кислот и
ацетоуксусной
кислоты
Патогенез
заболеваний,
связанных
с нарушениями
функций
желудочнокишечного тракта
Количественное
определение
ацетоновых тел
в моче с целью
диагностики
сахарного диабета
Биосинтез жиров из углеводов в печени
и жировой
ткани
Патогенез
заболеваний,
связанных с
нарушениями
обмена жира
Транспорт
липидов
в организме.
Липопротеины
крови
Взаимосвязь
обмена
углеводов
и липидов
Определение
фракций ЛП
в сыворотке крови
для выяснения типа
гиперлипопротеинемий
Обмен
холестерина
Патогенез заболеваний, связанных с нарушением
обмена
холестерина
Количественное
определение
холестерина
в сыворотке крови
для диагностики
заболеваний
39
ЛОГИКО-ДИДАКТИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА РАЗДЕЛА «ОБМЕН АМИНОКИСЛОТ»
Что необходимо знать
для усвоения данной темы
Строение
аминокислот
и белка
Свойства
и классификация
ферментов
Коферментные
функции
витаминов
Пути синтеза
АТФ и общие пути
катаболизма
Обмен глюкозы
ОБМЕН АМИНОКИСЛОТ
Основные
вопросы
раздела
Переваривание
белков в желудочнокишечном тракте
Область
теоретического
использования
знаний раздела
Использование
знаний обмена липидов в медицине
Основы
рационального
и лечебного питания
Патогенез
заболеваний, связанных с
нарушениями
функций
ЖКТ
Анализ
желудочного
сока
Трансаминирование
и дезаминирование
аминокислот в
организме
Синтез
заменимых
аминокислот
Протеолитические
ферменты и их
ингибиторы –
лекарственные
препараты
Обмен
аммиака в
организме
Объяснение механизма
возникновения уремии,
азотемии
Биосинтез заменимых
аминокислот
Регуляция щелочнокислотного равновесия
Определение
трансаминазной
активности
для диагностики заболеваний
Биосинтез
белков
Обмен
гли, сер, фен,
тир, мет
Взаимосвязь
обменов
жиров,
углеводов и нуклеиновых кислот
Определение
мочевины и
остаточного
азота для
диагностики
заболеваний
Патогенез
наследственных
заболеваний
Образование
и роль биогенных аминов
Биохимические основы
нервной
проводимости
Количественное
определение
холестерина
в сыворотке крови
для диагностики
заболеваний
40
VII. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ
ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ:
СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Основная литература
1. Березов Т.Т. Биологическая химия / Т.Т. Березов, Б.Ф. Коровкин. – М.:
Медицина, 2004. – 704 с.
2. Биохимия: учебник / Под ред. Е. С. Северина. – М.: ГЭОТАР–МЕД,
2004. – 784 с.
3. Бубнова Е. Н. Особенности обмена сложных белков в детском возрасте: учеб. пособие / Е.Н. Бубнова, Э.В. Романова, Л. Я. Лабзина, Е.В. Громова.
Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2006. – 44 с.
4. Громова Е. В. Особенности обмена простых белков в детском возрасте:
учеб. пособие / Е.В. Громова, Е.Н. Бубнова, Э.В. Романова, Л. Я. Лабзина, Саранск: Изд-во «Референт», 2006. – 56 с.
5. Лабзина Л.Я. Руководство к практическим занятиям по биологической
химии: учеб. пособие / Л.Я. Лабзина, Т.Ф. Атянина, Н.А. Липатова. – Саранск:
Изд-во Мордов. ун-та, 2004. – 224 с.
6. Лабзина Л.Я. Основы биохимии: учеб. пособие: в 2 ч. Ч. 1 / Л.Я. Лабзина, Э.В. Романова, Э.П. Санаева, Е.Н. Бубнова. – Саранск: Изд-во Мордов. унта, 2004. – 228 с.
7. Липатова Н. А. Особенности обмена углеводов и липидов в детском
возрасте: учеб. пособие /Н.А. Липатова, Е.В. Громова, Т.Ф. Атянина, Л. Я. Лабзина. Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 1999. – 51с.
8. Николаев А.Я. Биологическая химия. М.: Медицинское информационное агентство, 2004. – 560 с.
Дополнительная литература
9. Ленинджер А.Я. Основы биохимии: В 3 т. М.: Мир, 1985. – Т.1. – 365с.;
Т.2.– 736 с.; Т. 3. –1056 с.
10. Липатова Н.А. Гормоны. Регуляция обмена веществ и физиологических функций: учеб. пособие / Н.А. Липатова, Т.Ф. Атянина, М.В. Лабзина. –
Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2005. – 116 с.
11. Мусил Я. Основы биохимии патологических процессов. М.: Медицина, 1985. – 431 с.
12. Романова Э.В. Тестовые задания по обмену веществ /Э.В. Романова,
Л.Я. Лабзина, Л.В. Зотова, Э.П. Санаева. – Саранск: Изд-во Мордов. ун-та,
2006. – 140 с.
13. Страйер Л. Биохимия: в 3 т. М.: Мир, 1984 — 1985. Т. 1. 1984. – 231 с.;
Т.2. 1985. – 308 с.; Т. 3. 1985. – 398 с.
14. Строев Е.А. Биологическая химия. М.: Высш. шк., 1986. – 479 с.
15. Уайт А. Основы биохимии: в 3 т. / А. Уайт, Ф. Хендлер, Э. Смит. – М.:
Мир, 1981. Т. 1. – 532 с.; Т. 2. – 1152 с.; Т. 3. – 1878 с.
16. Шабалов Н. П. Детские болезни: учебник / Санкт-Петербург: Питер.
2001. – 1088 с.
41
Программное обеспечение
1. Hitachi fx-duo 77
2. Microsoft Office Professional Plus 2007 Russian Upgrade Academic OPEN
No Level
3. Microsoft Office Professional Plus 2007
4. Microsoft Windows XP Home Edition OEM
5. Microsoft Windows Vista™ Home Premium
6. Kaspersky Business Space Security Russian Edition
7. Microsoft Office Professional Plus 2010
8. Microsoft Windows 7 Professional
9. Microsoft Windows 7 Home Basic OEM
10.StarBoard Software
Интернет-ресурсы
1. Годовой курс лекций «Биохимия» профессора А.Д. Виноградова
http://biochemistry.pro/news/mediaresouces/bch01e01_news/
2. Обучение биохимии
biochemistry.ru
3. Медицинский портал. студентам, врачам, медицинские книги
http://medvuz.info/load/biokhimija/biokhimija_kratkij_kurs_s_uprazhnenijami
_i_zadachami/5-1-0-387
4. Медицинский информационно-образовательный проект
http://www.webmedinfo.ru/library/biohimiya
5. Лекции по биохимии
http://www.biokhimija.ru/lekcii-po-biohimii.html
6. Книги по биохимии
http://www.bioturnir.ru/lib/div/biochemistry
http://flex4launch.ru/ychebniki-po-biohimii.html?start=10
http://bookfi.org/g/%D0%B1%D0%B8%D0%BE%D1%85%D0%B8%D0%B
C%D0%B8%D1%8F
7. Журнал «Биохимия»
http://elibrary.ru/title_about.asp?id=7681
42
Приложение 1
БИОХИМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ КРОВИ У ДЕТЕЙ РАЗНОГО ВОЗРАСТА
Таблица 1
Содержание общего белка и белковых фракций в сыворотке крови у детей (г/л)
(Вельтищев Ю.Е. и др. 1983 г.)
Возраст
Новорожденные
1-й месяц
2-й месяц
6-й месяц
12-й месяц
1-4 года
5-14 лет
Общий Альбубелок
мины
Глобулины
α2
β
α1
γ
47-65
23-46
0,9-3,2
2,4-7,2
2,4-8,5
6,0-16,0
41-55
47-59
54-68
57-78
59-79
62-82
20,5-38,5
26,3-44,8
28,6-49,6
28,5-51,1
1,2-3,3
1,4-4,7
1,6-4,1
1,7-4,4
2,5-6,6
3,3-7,7
4,3-9,5
5,1-11,0
1,6-7,7
2,3-8,8
3,8-11,6
4,6-13,1
4,1-12,1
2,3-6,5
3,2-8,2
4,0-9,5
37-52
1,0-4,0
5,0-10,0 6,9-12,0
6,0-16,0
Таблица 2
Содержание гемоглобина взрослого и фетального типа у детей различного
возраста в % (Лопатина Н.И. и др., 1978)
Возраст
Новорожденные
1-7 дней
8-21 день
22-30 дней
1-2 мес
2-3 мес
3-5 мес
6-9 мес
9-12 мес
1-3 года
3-7 лет
7-14 лет
Фетального типа
75
71
65,4
60
56,1
38,3
22,5
9,1
4,3
1,6
0,8
0,7
Гемоглобин
Взрослого типа
25
29
34,6
40
43,4
60,9
75,3
88,2
92,8
94,9
94,9
94,9
А2
0
0
0
0
0,5
0,8
2,2
2,7
2.9
3,5
4,3
4,4
43
Таблица 3
Содержание гемоглобина в крови у детей (Мазурин А.В., Воронцов И.М., 1985)
Возраст
Гемоглобин, г/л
2-4 нед
170,0
1-2 мес
142,8
2-3 мес
132,6
3-4 мес
129,2
4-5 мес
129,2
5-6 мес
132,6
6-7 мес
129,2
7-8 мес
130,9
8-9 мес
127,5
9-10 мес
134,3
10-11 мес
125,8
11 мес – 1 год
129,2
1-2 года
127,5
2-3 года
132,6
3-4 года
129,2
4-5 лет
136,0
5-6 лет
139,4
6-7 лет
136,0
7-8 лет
132,6
8-9 лет
137,7
9-10 лет
136,0
10-11 лет
144,5
11-12 лет
141,1
12-13 лет
132,4
13-14 лет
144,4
14-15 лет
146,2
Таблица 4
Показатели азотсодержащих веществ крови здоровых детей 3 – 14 лет
(Игнатова М.С., Вельтищев Ю. Е., 1989)
Показатель
Содержание ммоль/л
Азот мочевины
8,6-14,7
Азот аммиака
0,011-0,035
2,8-4,3
Азот -аминокислот
Остаточный азот
19-29
Мочевая кислота
0,17-0,41
Креатинин
0,035-0,11
Креатин
0,045-0,228
44
Таблица 5
Концентрация билирубина в крови в зависимости от возраста
(Лопатина Н. И. и др., 1978)
Билирубин
Возраст
общий
связанный
(пря- свободный (непрямой)
мой)
мг % мкмоль/л мг % мкмоль/л мг %
мкмоль/л
Новорожденные 1.35
23,09
0,51
8,72
0,84
14,37
2-й день
3,17
54,22
0,51
8,72
2,66
45,50
4-й день
5,27
90,14
0,46
7,87
4,81
82,27
6-й день
4,21
69,10
0,51
7,72
3,70
63,28
9-й день
3,10
53,.02
0,51
8,72
2,59
44,30
1 мес
0,65
11,12
0,15
2,57
0,50
8,55
Взрослые
0,65
11,12
0,15
2,57
0,50
8,55
Таблица 6
Концентрация сахара и истинной глюкозы в крови в различные возрастные
периоды (Лопатина Н. И. и др., 1978)
Возраст
Сахар
Глюкоза
мг%
ммоль/л
мг%
ммоль/л
Недоношенные
0ч
80-120
4,44-6,66
60-100
3,33-5,55
4 –16 дней
25-85
1,38-4,72
20-70
1,10-3,88
10 – 15 дней
55-95
3,05-5,27
35-85
1,90-4,72
Новорожденные
80-120
4,44-6,66
60-100
3,33-5,55
15 дней
55-95
3,05-5,27
35-85
1,90-4,72
1 – 12 мес.
55-95
3,05-5,27
2 года
58-98
3,22-5,24
4 года
62-102
3,44-5,66
6 лет
67-107
3,72-5,97
9 лет
63-103
3,5-5,72
12 лет
72-112
4,00-6,22
Взрослые
80-120
4,44-6,66
60-100
3,33-5,55
Таблица 7
Содержание некоторых метаболитов гликолиза и цикла трикарбоновых
кислот в сыворотке крови (Данилова Л. А. и др., 1992)
Метаболиты
НоворожГрудные
Дети
Взрослые
денные
дети
старшего
дети
возраста
Лактат, моль/л
2,0-2,4
1,3-1,8
1,0-1,7
0,5-1,5
Пируват,ммоль/л
0,17-0,32
0,06-0,11
0,05-0,09
до 0,1
Цитрат,мкмоль/л
26,0-286,3
98,9-156,1
98,9-156,1
88,5-156,1
45
Таблица 8
Содержание важнейших минеральных элементов и белков,
связывающих некоторые катионы, в сыворотке или плазме крови у детей
(Ананенко А. А. и др.,1980)
Компонент
Возраст
Содержание
Натрий
Новорожденные
135-155 ммоль/л
1 мес – 1 год
133-142 ммоль/л
2 – 3 года
125-143 ммоль/л
4 года - 14 лет
137-147 ммоль/л
Калий
Новорожденные
4,66-6,66 ммоль/л
1 мес - 5 лет
4,15-5,76 ммоль/л
6 – 14 лет
3,69-5,12 ммоль/л
Хлор
0 –14 лет
96-107 ммоль/л
Кальций общий
Недоношенные
1,20-2,55 ммоль/л
0 – 5 сут
2,25-2,45 ммоль/л
6 дней – 14 лет
2,50-2,87 ммоль/л
Кальций ионизированный
0 – 14 лет
1,10-1,35 ммоль/л
Магний
0 – 1 год
0,66-0,95 ммоль/л
2 – 14 лет
0,78- 0,99 ммоль/л
Фосфор неорганический
Новорожденные
1,78 ммоль/л
1 мес – 1 год
1,29-2,26 ммоль/л
2 – 14 лет
0,65-1,62 ммоль/л
Железо сывороточное
1 – 5 дней
5,0-19,3 мкмоль/л
6 дней – 2 мес
9,8-33,5 мкмоль/л
2 – 6 мес
3,9-24,9 мкмоль/л
7 – 12 мес
6,3-14,9 мкмоль/л
2 года –14 лет
9,3-33,6 мкмоль/л
Железосвязывающая
Новорожденные
17,9-62,6 мкмоль/л
способность
1 мес – 1 год
53,7-71,6 мкмоль/л
1 год – 14 лет
53,7-62,6 мкмоль/л
Трансферрин сыворотки
0 –14 лет
24,4-41,3 мкмоль/л
Медь
Новорожденные
1,9-10,5 мкмоль/л
1 год – 14 лет
4,2-24,0 мкмоль/л
Церулоплазмин
Новорожденные
3-17 мг %
1 мес – 1 год
8-67 мг %
1 год – 14 лет
30-58 мг %
Цинк в плазме
0 – 1 год
11,3-22,3 мкмоль/л
2 года – 14 лет
9,9-19,6 мкмоль/л
46
Таблица 9
Липидные фракции сыворотки крови у детей (Вельтищев Ю. Е, Кисляк Н.С., 1979)
Возраст
Липиды
общие,
мг/100 мл
Холестерин,
мг/100 мл
Эфиры,
мг/100 мл
свободный
34,2 3,6
69,3 14,7
Отношение
эфиров
к общему
холестерину, %
66,4 7,6
Фосфолипиды,
мг/100 мл
Триглицериды,
мг/100 мл
Общие жирные
кислоты
мг/100 мл
60,84 11,1
86,9 17,74
86,44 17,14
Новорожденные
387,5 53,03
общий
103,5 12,9
0-6 мес
599,2 102,7
156,5 28,2
40,2 9,7
116,0 23,5
74,2 5,0
133,56 24,63 127,26 16,54
173,71 28,28
6-12 мес
626,87 64,3
158,7 29,5
43,0 10,0
115,7 23,3
72,9 5,1
130,75 22,23 136,82 18,85
175,0 32,17
12-24 мес
644,07
92,51
158,1 42,8
43,6 9,6
114,5 11,2
72,4 6,0
128,2 24,75
171,42 22,76
224,46 18,14
2-5 лет
682,56
102,03
153,3 30,5
32,0 6,9
121,3 24,6
79,1 9,2
137,50 14,1
-
263,73 36,9
5-10 лет
680,00
30,13
177,7 36,6
44,7 8,9
123,0 32,1
63,6 5,6
142,22 27,92 124,78 20,27
284,01 16,86
10-15 лет
660,94
19,07
178,2 27,8
58,3 10,3
119,9 22,2
67,2 4,9
170,75 34,22 111,95 41,02
250,55 29,29
Взрослые
787,51
38,33
214,6 13,8
58,8 14,3
155,8 30,4
72,6 1,5
173,40 35,79 124,25 42,73
306,7 18,75
47
Таблица 10
Содержание ферментов в плазме крови
Фермент
Аспартатаминотрансфераза
Аланинаминотрансфераза
Гаммаглютамилтрансфераза
Щелочная фосфатаза
Лейцинаминопептидаза
Глутаматдегидрогеназа
Креатинкиназа
Гидроксибутиратдегидрогеназа
Холинэстераза
Единицы измерения
Мккат/л
МЕ/л
Мккат/л
Ме/л
Мккат/л
Новорожденные
0,183-0,583
11-35
0,083-0,4
5-24
<1,667
МЕ/л
<100
Мккат/л
МЕ/л
Мккат/л
МЕ/л
Мккат/л
1,83-9,6
110-576
1,167-0,533
10-32
< 0,122
МЕ/л
< 7,3
Мккат/л
0,517-2,734
МЕ/л
31-64
Мккат/л
1 день 2,63-8,83
до 1 мес 1,8-7,67
1 день 158-530
до 1 мес 108-460
53,3+14,5
3200+869
МЕ/л
Мккат/л
МЕ/л
Грудные дети
Дети старшего
возраста
0,1-0,383
6-23
0,067-0,333
4-20
<0,217
0,02-0,317
2-19
0,083-0,4
5-24
<0,467
<13
<28
1,8-11,67
108-702
0,167-0,35
10-21
<0,047
1,3-3,33
60-200
0,183-0,533
10-35
<0,067
<2,8
<4
0,083-0,933
0,833
5-56
<50
1,17-2,75
0,92-2,33
100-275
70-165
55-140
–
73,2+16,7
4393+1101
95,6+26
5738+1561
0,133-0,467
8-28
0,083-0,467
5-28
До 3 мес < 1,05
До 12 мес <0,583
До 3 мес < 63
До 12 мес < 35
2,2-12,2
130-730
0,167-0,45
10-27
6 мес < 0,072
12 мес < 0,058
6 мес < 4,3
12 мес < 3,5
3 мес < 0,3-1,383
12 мес<0,067-1,0
3 мес < 18-83
12 мес < 4-60
1,67-4,58
Взрослые
48
Приложение 2
ТИПОВЫЕ ЗАДАЧИ ДЛЯ КОНТРОЛЯ УСВОЕНИЯ РАЗДЕЛА
1. СТРОЕНИЕ, СВОЙСТВА И ФУНКЦИИ ПРОСТЫХ БЕЛКОВ
1. Изобразите фрагмент белка, содержащий следующие аминокислоты:
-тир-цис-лей-арг-вал-асп-ала-. Радикалы каких аминокислот в данном фрагменте белка могут участвовать в образовании химических связей? Укажите
типы связей. В формировании, каких уровней структурной организации белка
принимают участие эти связи?
Схема решения задачи:
а) написать фрагмент белка, используя формулы аминокислот:
O
O
NH CH C NH CH2 C
CH2
CH2
SH
O
NH CH C NH
CH2
CH
H3C CH3
O
O
O
O
CH C NH CH C NH CH C NH CH C
CH2
CH2
CH2
HC
H3 C
CH3
CH2
COO
CH3
NH
OH
C
H2N+
NH2
б) указать типы связей и радикалы, которые могут участвовать в их образовании: лей, вал, ала - гидрофобные;
цис - ковалентные (дисульфидные);
асп, арг - ионные;
тир, цис, арг, асп - водородные;
в) вспомнить, что связи, образованные между радикалами аминокислот,
стабилизируют третичную и четвертичную структуры белка.
2. Сделайте выводы об аминокислотном составе белка и его поведении в
электрическом поле, если известна его изоэлектрическая точка и рН раствора.
Например: ИЭТ белка 4,7. Указать направление движения (катод, анод) данного белка при фракционировании методом электрофореза в буферном растворе
с рН раствора 8,3.
Схема решения задачи:
а) так как ИЭТ белка равна 4,7, следовательно, его заряд в нейтральной
среде отрицательный;
б) в данном белке преобладают дикарбоновые кислоты (глу и асп);
в) при рН 8,3 высокая концентрация ОН- будет подавлять ионизацию свободных Н3N+-групп в белке. Следовательно, в этих условиях отрицательный заряд белка увеличивается;
г) данный белок при рН 8,3 будет перемещаться к аноду.
49
3. В какой конформации (-спираль; -складчатый слой) скорее всего,
окажутся данные пептидные фрагменты в белке.
Например: белок характеризуется высоким содержанием глу, глн, гис, ала, лей
и мет.
Схема решения задачи:
а) под вторичной структурой подразумевают специфическую конфигурацию полипептидной цепи, т.е. способ свертывания, скручивания полипептидной цепи в спиральную или какую-либо другую конформацию. В ее стабилизации принимают участие водородные связи, возникающие между атомами
пептидных связей (межпептидные водородные связи);
б) для определения типа вторичной структуры той или иной белковой
молекулы (или ее участка) необходимо учитывать влияние индивидуальных
особенностей аминокислот на стабильность ее конформации:
Аминокислота
Тенденция
Тенденция
к образованию
к образованию
-спирали
-структуры
глутамат


аланин


лейцин


гистидин


метионин

 
глутамин


триптофан


валин


фенилаланин


лизин


изолейцин


аспартат
0
 
треонин
0

серин
0

аргинин
0
0
цистеин
0

аспарагин


тирозин


пролин


глицин
0

   сильная тенденция к образованию данного типа структуры
  умеренная
 слабая
0 - безразлично, в какой структура она будет находится
 противодействует
  сильно противодействует
50
в) изучив таблицу, следует сделать вывод о том, что предложенная нам
белковая молекула содержит большое количество спирализующих аминокислот, и ее предпочтительная конформация - -спираль.
4. Смесь, содержащую белки А, В, С, молекулярные массы которых равны соответственно 60000, 160000 и 140000, анализировали методом гельфильтрации. Гранулы набухшего геля проницаемы для белков с молекулярной
массой меньше 70000. Укажите порядок выхода белков из колонки.
Схема решения задачи:
а) для фракционирования белков методом гель-фильтрации в качестве
наполнителя колонки используют сефадексы разных марок. В данном случае
гранулы набухшего геля проницаемы для белков с молекулярной массой меньше 70000. Поэтому молекулы белка А будут проникать внутрь гранул сефадекса и удерживаться в колонке дольше других;
б) белки В и С имеют большие молекулярные массы, молекулы этих белков будут проходить между гранулами сефадекса;
в) порядок выхода белков из колонки следующий: вначале выйдут белки
В и С вероятнее всего одной фракцией, т.к. молекулярные массы их довольно
близкие по значению, а затем выйдет белок А.
5. Смесь пептидов Р1, Р2 и Р3 разделяли методом гель-электрофореза при
рН=8,5. После окончания разделения и окраски геля с целью обнаружения пептидных зон была получена электрофореграмма, показанная на рисунке.
Старт
рН = 8,5
+
а
б
в
Зная ИЭТ каждого пептида (pI(Р1)=10,2; pI(Р2)=8,2; pI(Р3)=5,5). Определите
зону, соответствующую каждому пептиду. Все пептиды имеют одинаковые
молекулярные массы.
Схема решения задачи:
а) электрофоретическая подвижность белков или пептидов зависит от молекулярной массы, заряда молекулы, а также от условий проведения электрофореза. По условию задачи молекулярные массы пептидов одинаковые, поэтому скорость движения пептидов в постоянном электрическом поле зависит от
заряда пептидов. Чем больше заряд, тем больше электрофоретическая подвижность пептида;
б) пептиды Р2 и Р3 имеют ИЭТ 8,2 и 5,5 соответственно. Гель имеет рН
среды равный 8,5 (рН среды выше ИЭТ пептида), следовательно, пептиды Р2 и
Р3 оказываются в щелочной среде, заряжаются отрицательно и перемещаются к
аноду. Чем больше разница между рН среды геля и ИЭТ пептида, тем больший
51
заряд приобретает пептид, тем большей электрофоретической подвижностью
он будет обладать. Таким образом, Р3 переместится ближе к аноду – зона а, Р2
остановится недалеко от старта – зона б;
в) пептид Р1 имеет pI=10,2 , молекулы этого пептида заряжаются положительно при рН=8,5 (рН среды ниже ИЭТ пептида) и перемещаются к катоду.
Пептиду Р1 соответствует зона в.
2. СТРОЕНИЕ, СВОЙСТВА И ФУНКЦИИ СЛОЖНЫХ БЕЛКОВ
1. Определите строение участка молекулы ДНК или РНК, если известна
последовательность нуклеотидов в одной из цепей ДНК.
Например: в одной из цепей ДНК нуклеотиды расположены в следующей последовательности: 5 АТГАЦ3. Какова будет последовательность нуклеотидов в комплементарной цепи?
Схема решения задачи:
а) последовательность нуклеотидов в комплементарной цепи следующая:
ТАЦТГ;
б) комплементарные цепи в молекуле ДНК расположены антипаралельно,
следовательно, вторая цепь на 5 конце имеет Г, а на 3концеТ;
в) строение ДНК в указанном участке: 5АТГАЦ3
3ТАЦТГ5
2. Предположите в каком случае температура плавления ДНК будет выше.
Например: даны две молекулы ДНК с коэффициентом специфичности 0,8 и 1,0.
Схема решения задачи:
а) под температурой плавления ДНК подразумевают температуру, при
которой молекула ДНК денатурирована на 50%. При денатурации ДНК происходит разрушение связей, участвующих в образовании ее вторичной структуры
и, прежде всего водородных. Поэтому, tпл ДНК зависит от соотношения ГЦ и
АТ пар: при преобладании в структуре ДНК ГЦ пар tпл ее будет выше.
б) коэффициент специфичности ДНК определяется как отношение ГЦ
АТ. Исходя из значения коэффициентов специфичности 0,8 и 1,0 следует
предположить, что в первой молекуле ДНК количество ГЦ пар будет ниже, чем
во второй. Следовательно, молекула ДНК с коэффициентом специфичности 1,0
имеет более высокую температуру плавления.
3. Объясните причину изменения сродства Нb к О2 при некоторых мутациях в генах, кодирующих полипептидные цепи Hb.
Например: Как изменится сродство НbА1 к О2 при замене в -цепи гис-2
остатком асн.
Схема решения задачи
а) гис-2 вместе с другими аминокислотами (вал-1, гис-143, лиз-82) -цепи
глобина участвует в связывании аллостерического эффектора 2,3-дифосфоглицерата (ДФГ), что приводит к стабилизации дезоксиформы гемоглобина;
52
б) при замене гис-2 в -цепи гемоглобина аспарагином, который не имеет
положительного заряда и не может участвовать в связывании ДФГ, дезоксиформа Нb оказывается менее стабильной и его сродство к О2 повышается.
3. ФЕРМЕНТЫ
1. Объяснить причины снижения ферментативной активности после
указанных воздействий на фермент. Например, после обработки препаратов
ткани диизопропилфторфосфатом (ДФФ). Указать тип ингибирования.
Схема решения задачи:
а) ДФФ избирательно связывает гидроксильные группы остатков серина в
белках, вызывает их ковалентную химическую модификацию;
б) если в результате обработки фермента ДФФ снижается его активность,
наличие ОН-групп важно для проявления активности этого фермента, очевидно, что эти группы находятся в активном центре фермента;
в) так как связывание аминокислоты серина происходит необратимо в активных центрах, то тип ингибирования относится к изостерическому необратимому (специфическому).
2. Предположите в какой среде ( ,  или 7) лежит оптимум рН действия фермента.
Например: В активном центре фермента находятся тир, глу, цис. Для
оптимальной активности фермента необходимо, чтобы эти аминокислоты
присутствовали в протонакцепторной форме (ионизированной форме).
Схема решения задачи
а) написать аминокислоты активного центра фермента в протонакцепторной и протондонорной формах:
Н-акцепторная
тир
-СН2-С6Н5-О
глу
-(СН2)2-СОО
цис
-СН2S 
Н-донорная форма
-СН2-С6Н5-ОН
-(СН2)2-СООН
-CН2 SН
б) определить в какой среде эти аминокислоты находятся в протонакцепторной форме: ионизация всех трех аминокислот возможна только в щелочной
среде. Следовательно, оптимум рН действия фермента находится при рН7.
3. Скорость поступления глюкозы в клетки мозга и печени человека определяется концентрацией глюкозы в крови. Глюкоза проникает в клетки с помощью белков переносчиков, фосфорилируется и превращается в глюкозо-6фосфат. Последний заряжен отрицательно и не может покинуть клетку, т.к.
мембрана для него непроницаема.
Глюкоза + АТФ → Глюкозо-6-фосфат + АДФ
Таким образом, реакция фосфорилирования глюкозы помогает удерживать глюкозу в клетке и использовать ее для энергетических и пластических
53
целей. В клетках мозга реакция катализируется гексокиназой (Кm = 0,1
ммоль/л), в клетках печени – глюкокиназой (Кm = 10 ммоль/л). Какое физиологическое значение имеет различное сродство указанных ферментов к субстрату
в условиях гипогликемии?
Схема решения задачи:
а) о сродстве фермента к субстрату судят по константе Михаэлиса (Кm).
Если Кm меньше единицы, преобладает процесс образования ферментсубстратного комплекса, сродство фермента к субстрату высокое. И наоборот,
если Кm больше единицы, преобладают процессы распада ферментсубстратного комплекса, сродство фермента к субстрату низкое;
б) при пониженной концентрации глюкозы в крови глюкоза в основном
поступает в мозг, т.к. сродство гексокиназы к субстрату (глюкозе) выше, чем у
глюкокиназы. Печень в этот период поглощает гораздо меньше глюкозы, так
как скорость ее фосфорилирования глюкокиназой резко снижается. Потребление глюкозы мозгом, эритроцитами и другими тканями обеспечивается активной в этих условиях гексокиназой.
4. Известно, что глюкозо-6-фосфат в высоких концентрациях является
ингибитором гексокиназы, а глюкокиназа в таких условиях не ингибируется.
Какое физиологическое значение имеет этот факт при гипергликемии? Укажите тип ингибирования.
Схема решения задачи:
а) продукт реакции ингибирует фермент по принципу отрицательной обратной связи;
б) когда концентрация глюкозо-6-фосфата в клетках мозга уже достаточно велика, он «выключает» работу гексокиназы мозга и прекращает доступ
глюкозы. В то же время глюкокиназа печени продолжает работать, глюкоза поступает в печень и депонируется в виде гликогена;
в) преимущественное потребление глюкозы гепатоцитами предотвращает
чрезмерное повышение ее концентрации в крови в абсорбтивном периоде. Это
снижает возможность протекания таких нежелательных реакций с участием
глюкозы, как гликозилирование белков.
5. Изобразите схему превращения тирозина в адреналин. К каким классам относятся ферменты, катализирующие отдельные стадии?
Схема решения задачи:
а) рассмотреть представленную ниже схему превращения тирозина в адреналин;
б) тирозин-3-монооксигеназа, класс оксидоредуктаз, подкласс оксигеназ;
декарбоксилаза ароматических аминокислот, класс лиаз; дофамин βмонооксигеназа, класс оксидоредуктаз; норадреналин-N-метилтрансфераза,
класс трансфераз.
54
H2N
O
тирозин
CH2 CH C
HO
OH
тетрагидробиоптерин
Тирозин-3-монооксигеназа
дигидробиоптерин
O2
H2 O
H2N
O
CH2 CH C
HO
HO
диоксифенилаланин
OH
Декарбоксилаза ароматических
аминокислот
CO 2
CH2 CH2 NH2 дофамин
HO
HO
аскорбат
O2
H2 O
дегидроаскорбат
SAM SAГ
CH CH2 NH2
HO
HO
Дофамин- -монооксигеназа
OH
норадреналин
CH CH2 NH CH3
HO
Норадреналин-Nметилтрансфераза HO
OH
адреналин
4. КОФЕРМЕНТНЫЕ ФУНКЦИИ ВИТАМИНОВ
1. У больного с поврежденными почками, несмотря на нормальную сбалансированную диету, часто развивается остеодистрофия  рахитоподобное
заболевание, сопровождающее интенсивной деминерализацией костей. Какой
витамин участвует в минерализации костей? Почему повреждение почек приводит к деминерализации?
Схема решения задачи:
а) в минерализации костей участвует витамин Д3;
б) активной формой витамина Д3 является 1,25-дигидроксихолекальциферол. Гидроксилирование в 25 положении осуществляется микросомальной
фракцией печени, затем 25(ОН)Д3 переносится кровью в почки , где происходит
его гидроксилирование в 1 положении;
в) повреждение почек препятствует полному гидроксилированию витамина Д3 и образованию его биологически активной формы, участвующей в регуляции фосфорно-кальциевого обмена.
2. Объясните механизм действия антивитаминов при применении их в
качестве лекарственных препаратов.
Например: Применение структурного аналога фолиевой кислоты аминоптерина при проведении химиотерапевтического лечения злокачественных новообра55
зований, а также в качестве лекарственного препарата при лечении различных
аутоиммунных заболеваний (ревматоидного артрита и системной красной
волчанки).
Схема решения задачи:
а) активная форма фолиевой кислоты - тетрагидрофолиевая кислота
(ТГФК) участвует в качестве кофермента в энзиматических реакциях трансметилирования и переноса некоторых других одноуглеродных групп. Эти реакции
являются составной частью синтеза пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов;
б) аминоптерин, как структурный аналог фолиевой кислоты замещает ее в
активных центрах ферментов, результатом чего является нарушение синтеза
нуклеотидов, НК и белков, пролиферации клеток и цитотоксическое действие
данного лекарственного препарата.
5. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ОБМЕН. ЦЕПЬ ПЕРЕНОСА ЭЛЕКТРОНОВ.
ОБЩИЕ ПУТИ КАТАБОЛИЗМА
1. Укажите величину коэффициента Р О для указанного субстрата общих путей катаболизма, например изоцитрата.
Схема решения задачи:
а) коэффициент окислительного фосфорилирования (РО) равен числу
молекул АТФ, образованных в расчете на один атом кислорода, использованного в процессе дыхания;
б) написать схему реакции окисления субстрата в цитратном цикле
ЦПЭ
1 О
2 2
-Кетоглутарат
Изоцитрат
Изоцитратдегидрогеназа
НАД+ НАДН+Н+
Н2 O
в) поскольку изоцитратдегидрогеназа является НАД-зависимым ферментом, окисление НАДН в ЦПЭ будет сопровождаться синтезом 3-х молекул
АТФ, т. е. РО будет равен 3.
2. Рассчитайте количество молекул АТФ, синтезируемое при окислении
определенного количества указанного субстрата, например, при окислении 5
моль -кетоглутарата в сукцинил-КоА.
Схема решения задачи:
а) написать схему реакции окисления -кетоглутарата в сукцинил-КоА:
-Кетоглутарат
ТПФ, ЛК, НSКоА, ФАД
НАД+
56
Сукцинил-КоА + CO 2
-Кетоглутаратдегидрогеназный НАДН+Н+
комплекс
ЦПЭ
1 О
2 2
H2 O
б) так как окисление НАДН+Н+ в ЦПЭ сопровождается синтезом 3-х моль
АТФ за счет окислительного фосфорилирования, то энергетический выход
окисления 5 моль -кетоглутарата до сукцинил-КоА равен 15 моль АТФ.
3. Обоснуйте причины изменения количества АТФ, синтезируемой в процессе окислительного фосфорилирования в присутствии одного из указанных
веществ, например, антимицина А.
Схема решения задачи:
а) представить схему ЦПЭ, указать на ней точки сопряжения окисления с
синтезом АТФ;
б) отметить на схеме участок цепи переноса электронов, блокируемый
антимицином А;
в) так как антимицин блокирует QН2-дегидрогеназу, возможен синтез
лишь одной молекулы АТФ при окислении субстрата НАДзависимыми дегидрогеназами.
4. Предположите как изменится скорость окисления пирувата до СО2 и
Н2О в присутствии различных соединений.
Например: В присутствии 2,4-динитрофенола.
Схема решения задачи:
а) полное окисление пировиноградной кислоты включает в себя 3 этапа:
окислительное декарбоксилирование пирувата, цикл трикарбоновых кислот
(цикл Кребса) и цепь переноса электронов. Скорость функционирования всех
перечисленных систем зависит от соотношения в клетке адениловых нуклеотидов, т.е. от энергетического заряда клетки (при повышении концентрации АТФ
их скорость падает, и наоборот, при возрастании концентрации АДФ и АМФ,
она повышается);
б) 2,4 - динитрофенол является агентом, разобщающим окисление и фосфорилирование. При этом окисление проходит без образования АТФ, а энергия,
выделяемая при этом, расходуется в виде тепла;
в) таким образом, в присутствии 2,4-динитрофенола энергетический заряд клетки резко снижается, что приводит к увеличению скорости функционирования всех 3 этапов полного окисления пирувата.
57
Приложение 3
6. ОБМЕН УГЛЕВОДОВ
1. Оценить энергетический эффект (в молях АТФ или ккал) окисления
указанного количества глюкозы или продуктов ее метаболизма в заданных условиях.
Например: сколько молей АТФ синтезируется при окислении 1г глюкозы до СО2
и Н2О.
Схема решения задачи:
а) для определения энергетического эффекта окисления глюкозы необходимо вспомнить основные этапы ее окисления: гликолиз, о кислительное декарбоксилирование ПВК, ЦТК и ЦПЭ;
б) написать в виде схемы основные этапы катаболизма глюкозы и отметить на ней реакции, сопряженные с выделением энергии в виде макроэргического соединения (АТФ) и высокоэнергетических электронов (НАДН+Н+ и
ФАДН2);
Глюкоза
АТФ
АДФ
Глюкозо-6-фосфат
Фруктозо-6-фосфат
АТФ
АДФ
Фруктозо-1,6-дифосфат
Цитоплазма
2 Глицеральдегид-3-фосфат
2 НАД+
2 НАДН+Н+
2 (1,3-дифосфоглицериновая кислота)
2 АДФ
2 АТФ
2 (3-фосфоглицериновая кислота)
2 (2-фосфоглицериновая кислота)
М итохондрии
2 фосфоенолпируват
2 АДФ
2 АТФ
2 пируват
2 НАД+
2 НАДН+Н+
2 ацетил-КоА
6 НАДН+Н+
ЦТК 2 ФАДН
2
2 ГТФ (2 АТФ)
ЦПЭ
Н2 О
в) при окислении глюкозы образуется 6 АТФ за счет субстратного фосфорилирования, а также 10 НАДН+Н+ (причем 2 из них цитоплазматические, и
в зависимости от челночного механизма они дают 4 или 6 молекул АТФ, а 8
58
митохондриальные и при их сгорании в ЦПЭ образуется 8х3=24 моля АТФ) и 2
ФАДН2 (в ЦПЭ при этом образуется 2х2=4 моля АТФ). Следовательно, 32 или
34 моля АТФ образуются за счет окислительного фосфорилирования.
Таким образом, распад глюкозы дает 38-40 моль АТФ, но т.к. на ее активирование было затрачено 2 моль АТФ, то полное окисление глюкозы приводит к выделению 36-38 молекул АТФ;
г) исходя из молекулярной массы глюкозы (Мол. масса 180), рассчитать
количество молей АТФ, образующихся при окислении 1 г глюкозы. Это будет
составлять: 36 (38)/180 = 0,2 моль.
2. Определите возможность превращения глюкозы или промежуточных
продуктов ее обмена в указанные соединения, написав схему процесса и ключевые реакции. Например: определите возможность синтеза ЩУК из лактата.
Рассчитайте, сколько молей молочной кислоты необходимо для синтеза 1 моль
ЩУК? Каков энергетический баланс процесса?
Схема решения задачи:
а) для решения задачи необходимо вспомнить, что основным источником
ЩУК является пируват;
б) обязательным этапом в превращениях молочной кислоты является ее
окисление в пируват;
в) следовательно, синтез ЩУК из лактата возможен;
г) представить схемы превращения лактата в пируват и образования ЩУК
из пирувата
Лактат
ЛДГ1 , ЛДГ2
НАД+
Пируваткарбоксилаза
Пируват
ЩУК
НАДН+Н+
СО2 АТФ АДФ + Фн
д) так как на 1 моль пирувата требуется 1 моль лактата, следовательно,
для синтеза 1 моль ЩУК необходимо затратить 1 моль лактата;
е) на первом этапе процесса идет образование 1 моль НАДН, следовательно, при окислении НАДН в ЦПЭ могут синтезироваться 3 моль АТФ;
ж) второй этап процесса идет с использованием АТФ. Следовательно,
общий энергетический баланс составляет 2 моль АТФ.
3. Определите возможность синтеза глюкозы из указанного исходного
субстрата. Например: возможен ли биосинтез глюкозы из пирувата? Какое
количество молей пирувата необходимо для синтеза 1 моля глюкозы? Каков
энергетический баланс процесса?
Схема решения задачи:
а) глюконеогенез – процесс синтеза глюкозы из веществ неуглеводной
природы (лактата, пирувата, глицерола, аминокислот, метаболитов цикла Кребса). Его основной функцией является поддержание уровня глюкозы в крови в
период длительного голодания и интенсивных физических нагрузок.
б) представить схему включения первичных субстратов в глюконеогенез:
59
Глюкоза
Пируват
Оксалоацетат
(ЩУК)
Лактат
Аминокислоты
Фосфоенолпируват
(ФЕП)
ДОАФ
Глицерол
в) в печени функционируют 4 фермента, которые принимают участие
только в глюконеогенезе и катализируют обходные реакции необратимых стадий гликолиза. Это – пируваткарбоксилаза, фосфоенолпируваткарбоксикиназа,
фруктозо-1,6-бисфосфатаза, глюкозо-6-фосфатаза. Для синтеза 1 моля глюкозы
(С6) необходимо 2 моля пирувата (С3). Образование ФЕП из пирувата происходит в ходе двух реакций. Сначала пируват, образующийся из лактата или некоторых аминокислот, транспортируется в матрикс митохондрий и там карбоксилируется с образованием ЩУК.
СО 2
Пируват
АТФ
АДФ + Фн
Оксалоацетат
Биотин
(ЩУК)
Пируваткарбоксилаза
Далее ЩУК транспортируется в цитозоль с помощью специальных механизмов и превращается в ФЕП в ходе реакции, катализируемой ГТФ-зависимой
фосфоенолпируваткарбоксикиназой.
СО 2 ГТФ ГДФ
Оксалоацетат
(ЩУК)
ФЕП - карбоксикиназа
Фосфоенолпируват
(ФЕП)
Отщепление фосфатной группы от фруктозо-1,6-бисфосфата и глюкозо-6фосфата катализируется фосфатазами, принадлежащими к классу гидролаз. Остальные реакции глюконеогенеза протекают за счет обратимых реакций гликолиза и катализируются теми же ферментами;
г) в ходе процесса расходуются 6 моль АТФ на синтез 1 моля глюкозы из
2-х моль пирувата: 2 моль АТФ и 2 моль ГТФ на стадии синтеза ФЕП из пирувата и еще 2 моль АТФ на стадии образования 1,3-бисфосфоглицерата из 3фосфоглицерата. Суммарный результат глюконеогенеза из пирувата выражается следующим уравнением:
60
2 ПВК + 4 АТФ + 2 ГТФ + (НАДН+Н+) + 4 Н2О →
→ Глюкоза + 4 АДФ + 2 ГДФ + 6 Н3РО4 + 2 НАД+
4. Сделайте выводы о возможных причинах заболевания, если его проявления связаны: а) с изменением концентрации нормальных метаболитов углеводного обмена в биологических жидкостях и тканях, б) с появлением метаболитов, не образующихся в норме. Например: у грудного ребенка отмечается
повышение общего сахара в крови – 16 ммоль/л (в норме – 4,44 – 6,66 ммоль/л),
галактозы в крови - 12,22 ммоль/л (в норме 0,11- 0,94 ммоль/л), наличие галактозы в моче (в норме отсутствует). У ребенка наблюдаются рвота, диарея,
дегидратация, уменьшение массы тела, желтуха, катаракта.
Схема решения задачи:
а) симптомы и признаки характерны для наследственного заболевания галактоземии, причиной которой служит дефект любого из трех ферментов, участвующих в утилизации галактозы в организме: галактокиназы, галактозо-1фосфатуридилтрансферазы и УДФ-галактозо-4-эпимеразы;
б) схема метаболизма галактозы:
Галактоза
АТФ
Альдозоредуктаза
Галактокиназа
Галактитол
(дульцитол)
АДФ
Галактозо-1-фосфат
УДФ-Галактозо- 4-эпимераза
УДФ-Глюкоза
УДФ-Галактоза
Галактозо-1-фосфатуридилтрансфераза
(ГАЛТ)
Глюкозо-1-фосфат
в) симптомы заболевания при дефекте ГАЛТ проявляются вскоре после
рождения, как только ребенок начинает получать молоко, содержащее дисахарид лактозу (включает моносахариды галактозу и глюкозу). В крови, моче и
тканях повышается концентрация галактозы и галактозо-1-фосфата. В тканях
глаза (хрусталике) галактоза восстанавливается альдозоредуктазой с образованием галактитола, что, в конечном счете, приводит к развитию катаракты, которая наблюдается уже через несколько дней после рождения. Тяжелые последствия дефекта ГАЛТ наблюдаются в печени, почках, нарушается умственное
развитие, возможен отек мозга и летальный исход;
г) с первых дней жизни ребенка необходимо исключить молоко из его
рациона.
61
5. У грудного ребенка после употребления фруктовых соков, подслащенных каш и пюре наблюдается слабость, дрожь, судороги, потливость, рвота,
нарушение сознания. Биохимическое обследование выявило гипогликемию, аминоацидурию.
Схема решения задачи:
а) после перевода детей на искусственное вскармливание может выявиться непереносимость фруктозы, причиной которой считают дефект фермента
фруктозо-1-фосфатальдолазы, расщепляющей фруктозо-1-фосфат на глицеральдегид и диоксиацетонфосфат;
Фруктоза
АТФ
Фруктокиназа
АДФ
Фруктозо-1-фосфат
Фруктозо-1-фосфатальдолаза
(Альдолаза В)
Глицеральдегид
Диоксиацетонфосфат
б) накопление фруктозо-1-фосфата блокирует некоторые ферменты метаболизма глюкозы: фосфоглюкомутазу, фосфорилазу гликогена, альдолазу. В результате нарушения синтеза и распада глюкозы развивается гипогликемия и ее
тяжелые последствия.
6. У ребенка грудного возраста с нормальным развитием и массой при
переводе на смешанное питание появились стойкая диарея, рвота, боли в животе после приема пищи. Исключение из рациона молока не дало положительного результата. При обследовании получены следующие данные:
а) нагрузка сахарозой вызвала незначительное повышение уровня сахара в
крови;
б) нагрузка глюкозой или фруктозой сопровождалась быстрым повышением уровня сахара в крови.
Схема решения задачи:
а) симптомы заболевания появились при переводе на смешанное вскармливание, т.е. при появлении в диете ребенка сахара, крахмал;
б) если тест при нагрузке моносахаридом сопровождается адекватным
повышением его концентрации в крови, а нагрузка дисахаридом не дает нормальной реакции, то это, скорее всего, указывает на дефект кишечной дисахаридазы, а не системы транспорта моносахаридов;
62
в) таким образом, у ребенка наблюдается недостаточность сахарозы в
кишечнике. Необходимо исключить из его рациона сахар.
7. ОБМЕН И ФУНКЦИИ ЛИПИДОВ
1. Рассчитать количество молей АТФ, образующееся при полном окислении триацилглицерида заданного состава до СО2 и Н2О.
Например: сколько молей АТФ синтезируется при полном окислении
1-пальмитоил-2,3-дистеароилглицерида.
Схема решения задачи:
а) триацилглицериды под действием тканевой липазы распадаются на
глицерин и жирные кислоты:
CH2 O
C
CH O C
CH2 O
O
O
C
O
С15 Н31
С17 Н35 + H O
2
ТАГ-липаза
С17 Н35
CH2 OH
CH ОН
CH2 OH
Глицерин
1-Пальмитоил2, 3-дистеароилглицерид
С15 Н31
+
COOH
Пальмитиновая кислота
С17 Н35
COOH
С17 Н35
COOH
Стеариноваяя кислота
б) воспользуемся формулой для подсчета энергетического выхода полного окисления жирных кислот с четным количеством атомов углерода:
энергетический выход
одного цикла
энергетический выход
- окисления
одного оборота ЦТК
[( n
2
- 1 ) . 5 АТФ + n . 12 АТФ ] - 1 АТФ , где n - число атомов углерода
2
число циклов
- окисления
число
ацетил-КоА
затраты на активацию
жирной кислоты
Для пальмитиновой кислоты n = 16
.
[ ( 16 - 1 ) . 5 АТФ + 16 . 12 АТФ ] - 1 АТФ = (7 . 5 + 8 .12)
- 1 = 35 + 96 - 1 = 130 АТФ
2
2
Для стеариновой кислоты n = 18
[ ( 18 - 1 ) . 5 АТФ + 18 . 12 АТФ ] - 1 АТФ = 40 + 108 - 1 = 147 АТФ
2
2
63
в) окисление глицерина до СО2 и Н2О дает 20-22 АТФ (в зависимости от
челночного механизма переноса НАДН2 из цитозоля в митохондрии):
АТФ
АДФ
Глицерол-3-фосфат
Глицерин
Глицеролфосфатдегидрогеназа
НАД+
НАДН2
ЦПЭ
3 АТФ
ДОАФ
В цитоплазме
НАДН2
По пути гликолиза
ЦПЭ
3 АТФ
2 АТФ
ПВК
ПВК
В митохондриях
СО 2
НАДН2
Ацетил-КоА
ЦТК
2 СО 2
ЦПЭ
3 АТФ
3 НАДН2
ЦПЭ
9 АТФ
ФАДН2
ЦПЭ
2 АТФ
ГТФ
АТФ
Таким
образом,
при
полном
окислении
1-пальмитоил-2,3дистеароилглицерида образуется 130 + 2 · 147 + 22 = 446 АТФ.
2. Представьте схему β-окисления валериановой кислоты и подсчитайте
энергетический выход ее полного окисления до СО2 и Н2О.
Схема решения задачи:
а) природные жирные кислоты, входящие в состав липидов в организме
человека, имеют четное количество атомов углерода. Жирные кислоты с нечетным количеством атомов углерода могут попадать в организм с пищей (например, в составе морепродуктов). Такие жирные кислоты при распаде подвергаются β-окислению. При этом возникают несколько молекул ацетил-КоА и
одна молекула пропионил-КоА. Ацетил-КоА далее расщепляется в цикле три64
карбоновых кислот. Пропионил-КоА также подвергается окислению с образованием сукцинил-КоА – метаболита цикла Кребса;
б) схема β-окисления валериановой кислоты, имеющей в своем составе
пять атомов углерода:
O
H3C CH2 CH2 CH2 C OH
АТФ
HSKoA
активация жирной кислоты
АДФ + Н3 РО4
O
H3C CH2 CH2 CH2 C SKoA ФАД
ФАДН2
цикл -окисления
H3C CH2
O
CH CH C
SKoA + H3C C SKoA
Ацетил-КоА
Пропионил-КоА
H3C CH2 C
H3C CH2
C
O
SKoA
ЦТК
H3C CH2
HSKoA
2 АТФ
H2 O
O
O
ЦПЭ
O
CH2 C
O
CH CH2 C
SKoA
OH
SKoA
НАД+
НАДН + Н+
ЦПЭ
3 АТФ
Валериановая кислота проходит всего один цикл β-окисления, в котором
образуется 5 АТФ путем окислительного фосфорилирования в ЦПЭ. Образовавшиеся ацетил-КоА и пропионил-КоА подвергаются дальнейшему катаболизму. Окисление ацетил-КоА в цикле Кребса дает 12 АТФ, окисление пропионил-КоА дает 20 АТФ.
Схема метаболизма пропионил-КоА:
65
ТПФ
Пируват
НАД+
НАДН +
Оксалоацетат
НАД+
М алат
СО 2
Н+
НАДН + Н+
ЦПЭ
Ацетил-КоА
Н2 О
2 СО 2
ЦТК
ГТФ
3 НАДН + Н+
ФАДН2
Фумарат
АТФ
5 АТФ
ФАДН2
Сукцинат
ФАД
ГТФ
ЦПЭ
АТФ
Сукцинил-КоА
14 АТФ
М етилмалонил-КоА
АМ Ф + Н4 Р2 О7
H2 СО 3 + АТФ
Пропионил-КоА
в) суммарный энергетический выход полного окисления валериановой
кислоты до СО2 и Н2О составляет 36 АТФ.
энергетический выход
окисления пропионил-КоА
( 5 АТФ
в цикле
-окисления
+ 12АТФ
+ 20 АТФ ) - 1 АТФ = 36 АТФ
в цикле
Кребса
затраты на активацию
жирной кислоты
г) общая формула для подсчета энергетического выхода полного окисления жирных кислот с нечетным количеством атомов углерода:
в одном цикле
-окисления
в цикле
Кребса
энергетический выход
окисления пропионил-КоА
n -3
[( n -3 . 5 АТФ + 2 .12 АТФ) + 20 АТФ ] - 1 АТФ
2
число циклов
-окисления
число молекул
ацетилКоА
затраты на активацию
жирной кислоты
где n- нечетное число атомов углерода в составе ВЖК.
3. Каковы особенности переваривания липидов у грудных детей и детей
младшего возраста?
66
Схема решения задачи:
У грудных детей и детей младшего возраста основной пищей является
молоко. На жиры молока в желудке детей действует лингвальная липаза, которая синтезируется в железах языка. Кроме того, в желудке детей имеется желудочная липаза, которая активна при значении рН, близком к нейтральному, характерном для желудочного сока детей. Далее гидролиз жиров молока продолжается в кишечнике под действием панкреатической липазы.
4. Объясните, почему недостаток липотропных факторов (метионина,
холина, кобаламина, пиридоксина) может привести к жировой инфильтрации
печени?
Схема решения задачи:
а) печень активно синтезирует жиры из продуктов распада углеводов. В
норме имеется баланс между скоростью синтеза жиров в печени и скоростью
выведения их из печени в кровь в составе ЛПОНП. При нарушении этого баланса в печени накапливаются жиры, и происходит ожирение печени;
б) причин, которые вызывают ожирение печени, много. Это прежде всего
нарушение синтеза ЛПОНП. Для образования нормальной структуры ЛПОНП
необходимы белки – аполипопротеины апо В-100 и апо А-II и значительное количество фосфатидилхолина (лецитина). Синтез белков, входящих в состав
ЛПОНП, и формирование самого липопротеинового комплекса требует нормального состояния мембран эндоплазматического ретикулума. Поражение
клеток печени в результате гепатитов, интоксикаций, сахарного диабета, хронической алкогольной интоксикации, отсутствия незаменимых аминокислот в
пище, например метионина – донора метильных групп, необходимых для синтеза фосфатидилхолина, недостатка витаминов В12, В9, В6, участвующих в процессах метилирования и обмена аминокислот, приводит к нарушению синтеза
ЛПОНП и к ожирению печени;
в) ожирение печени может развиваться в результате длительного голодания, при котором происходит интенсивная мобилизация жира из жировой ткани
и перемещение освободившихся жирных кислот в печень.
8. ОБМЕН ПРОСТЫХ БЕЛКОВ
1. Определите, какие пептидные связи будут расщепляться под действием протеаз в указанном пептиде (вал-асп-фен-иле-лиз-фен-арг-сер-цис-глу).
Схема решения задачи:
а) в указанном пептиде определить N- и С- концы;
б) вспомнить специфичность действия протеолитических ферментов,
пользуясь приведенными ниже данными:
67
Пепсин
Х-Три
Х-Фен
Х-Тир
Химотрипсин
Тир-Х
Фен-Х
Три-Х
Трипсин
Арг-Х
Лиз-Х
в) в данном пептиде указать стрелками пептидные связи, которые преимущественно гидролизуются под действием того или иного протеолитического фермента:
химотрипсин
трипсин
пепсин
вал
асп
фен
аминопептидаза
иле
лиз
химотрипсин
фен
пепсин
арг
сер
трипсин
цис
глу
карбоксипептидаза
2. У больного ребенка в плазме и в моче сильно повышено содержание
лейцина, валина, изолейцина и соответствующих α-кетокислот. Запах мочи
напоминает запах жженого сахара. Назовите наследственное заболевание и
укажите его причины. Напишите схему метаболического пути, который нарушается при данной патологии.
Схема решения задачи:
а) у ребенка болезнь «кленового сиропа» - наследственное заболевание,
причиной которого является дефект фермента декарбоксилазы α-кетокислот с
разветвленной углеродной цепью. Нарушен катаболизм аминокислот – валина,
лейцина, изолейцина. Все три аминокислоты в процессе катаболизма сначала
подвергаются трансаминированию с α-кетоглутаратом с образованием соответствующих α-кетокислот, последующее окислительное декарбоксилирование которых приводит к образованию ацил-КоА-производных жирных кислот;
б)
Лейцин
-КГ
Изолейцин
Валин
Глу -Кетоизокапроат
CO2
-Кето--метилвалериат
-Кетоизовалериат
Аминотрансфераза
АМК с разветвленной цепью
Ацил-КоА-производные
жирных кислот
Дегидрогеназный
комплекс -кетокислот
с разветленной цепью
в) при болезни «кленового сиропа» нарушено окислительное декарбоксилирование указанных α-кетокислот, что приводит не только к накоплению в
крови валина, лейцина, изолейцина и соответствующих α-кетокислот, но и к их
экскреции с мочой, имеющей запах кленового сиропа или жженого сахара. Болезнь проявляется в раннем детском возрасте, приводит к нарушению функции
мозга, неврологическим нарушениям и летальному исходу, если не исключить
поступление с пищей валина, лейцина и изолейцина.
68
3. У ребенка с бледной кожей, белыми волосами голубыми глазами от
пребывания на солнце образуются ожоги на коже. Назовите наследственное
заболевание и укажите его причины. Обмен какой аминокислоты нарушен у
ребенка?
Схема решения задачи:
а) у ребенка наследственное заболевание альбинизм. Причина – дефект тирозиназы – фермента, участвующего в образовании пигментов меланинов. Нарушен обмен аминокислоты тирозина в меланоцитах;
б) схема пути превращения тирозина в меланоцитах:
Тирозин
Тирозиназа
ДОФА
ДОФАхром
5,6-Дигидроксииндол
Меланины
(смешанного типа)
в) признаками альбинизма являются слабая пигментация кожи и волос;
из-за отсутствия пигментов в радужной оболочке глаз просвечивают кровеносные сосуды глазного дна. Загар у альбиносов не развивается, поэтому от пребывания на солнце кожа покрывается ожогами. Снижается острота зрения.
4. У ребенка полутора месяцев содержание в крови фенилаланина составляет 35 мг% (норма 1,4 – 1,9 мг %), содержание фенилпирувата в моче
150 мг/сут (норма 5 - 8 мг/сут). Наблюдается судорожный синдром. Объясните причины указанных симптомов и признаков.
Схема решения задачи:
а) у ребенка фенилкетонурия (ФКУ) – наследственное заболевание, обусловленное
мутациями
в
гене
фенилаланин-4-гидроксилазы
(4монооксигеназы). Мутации в этом гене могут затрагивать различные его участки и приводить как к полному отсутствию фермента, так и к различной степени
снижения его активности. Частота ФКУ у новорожденных в мире в среднем составляет 1:10000 – 1:20000;
б) наиболее частая форма ФКУ проявляется характерным симптомокомплексом: умственная отсталость, судорожный синдром, склонность к экземе. От
больных исходит специфический «мышиный запах». Эти симптомы проявляются в первый год жизни, больные при отсутствии лечения, как правило, не
доживают до 30 лет;
в) больным детям назначают диету с низким содержанием фенилаланина.
Содержание на указанной диете до 8-10 лет (окончание процессов миелинизации мозга) дает положительные результаты.
г) основной путь катаболизма фенилаланина в организме – реакция окисления в тирозин. Дефект фенилаланин-4-монооксигеназы, превращающей фенилаланин в тирозин приводит к накоплению фенилаланина в крови и моче;
69
H2N CH
H2 O
O2 Фенилаланин - 4
-монооксигеназа
COOH
H2N CH
CH2
COOH
CH2
Тетрагидробиоптерин
Дигидробиоптерин
OH
Тирозин
Фенилаланин
ДигидробиоптеринНАДФН2
НАДФ + редуктаза
д) в этих условиях побочный путь превращения фенилаланина в фенилпируват, фениллактат и фенилацетат становится главным.
COOH
CH NH2
CH2
COOH
Трансаминаза
C
-Кетоглутарат Глутамат
Фенилаланин
NH3
СО 2
COOH
CH2
Фенилацетат
O
CH2
Фенилпируват
НАДН2
НАД +
COOH
CH OH
CH2
Фениллактат
Эти соединения являются нейротоксинами, в результате воздействия которых у детей развивается тяжелое отставание в умственном и физическом развитии, судорожный синдром – фенилпировиноградная олигофрения;
е) кроме вышеописанной классической формы фенилкетонурии существует вариантная (коферментзависимая) фенилкетонурия, которая развивается
при дефекте фермента дигидробиоптеринредуктазы, катализирующей восстановление кофермента дигидробиоптерина в тетрагидробиоптерин. Заболевание характеризуется тяжелой неврологической симптоматикой и ранней смертностью.
70
9. ОБМЕН СЛОЖНЫХ БЕЛКОВ
1. У новорожденного имеется легкая желтушность кожи, увеличено содержание непрямого билирубина в плазме крови. Через две недели после рождения указанные изменения исчезают. С чем связаны вышеуказанные изменения
у новорожденных? О каком типе желтухи идет речь? Какой лекарственный
препарат можно использовать для предотвращения развития этой желтухи?
Схема решения задачи:
а) у большинства детей вскоре после рождения развивается легкая желтуха. Эта «физиологическая» желтуха обусловлена незрелостью конъюгирующих
ферментов печени; послеродовым гемолизом эритроцитов, содержащих HbF —
фетальную изоформу гемоглобина, период полураспада которого значительно
ниже, чем у HbA1 и составляет 70-90 дней; и энтеро-гепатической циркуляцией
билирубина (превращение билирубина в уробилиноген в кишечнике не осуществляется, пока не произойдет колонизация кишечника бактериями);
б) при физиологической желтухе повышен непрямой билирубин. Лечение
предполагает фототерапию и введение фенобарбитала, индуцирующего синтез
УДФ-глюкуронилтрансферазы в гепатоцитах;
в) иногда причиной желтухи новорожденных становится ингибирование
коньюгирующих ферментов эстрогенами, свободными жирными кислотами,
поступающими в организм ребенка с молоком матери. Такая гипербилирубинемия является транзиторной и исчезает при переводе ребенка на искусственное вскармливание.
2. У мальчика 2-х лет признаки энцефалопатии, постоянная желтуха, не
поддающаяся лечению фенобарбиталом. В крови высокий уровень непрямого
билирубина. Желчные пигменты в моче и кале не обнаружены. Какое заболевание можно предположить у данного ребенка?
Схема решения задачи:
а) у мальчика наследственное заболевание – синдром Криглера-Найяра I
типа, обусловленное полным отсутствием коньюгирующего фермента УДФглюкуронилтрансферазы. Тип наследования аутосомно-рецессивный. В данном
случае лечение фенобарбиталом, индуктором УДФ-глюкуронилтрансферазы
нецелесообразно. Больные погибают в раннем возрасте из-за ядерной желтухи
(билирубиновой энцефалопатии);
б) ядерная желтуха - это неврологический синдром, обусловленный скоплением неконъюгированного билирубина в клетках головного мозга. Возникновение ядерной желтухи зависит, прежде всего, от уровня билирубина в сыворотке крови. Когда концентрация билирубина в крови превышает 340 мкмоль/л,
он проходит через гематоэнцефалический барьер головного мозга и вызывает
его повреждение.
3. У мужчины 30 лет кожа, склеры и слизистые оболочки окрашены в
желтый цвет. Содержание билирубина в крови 6 мг %. При исследовании био71
птата печени обнаружена низкая активность УДФ-глюкуронилтрансферазы
гепатоцитов. Какое заболевание можно предположить у данного пациента?
Схема решения задачи:
а) у данного пациента наследственное заболевание – синдром КриглераНайяра II типа, обусловленное частичной недостаточностью коньюгирующего
фермента – УДФ-глюкуронилтрансферазы в печени. Тип наследования аутосомно-доминантный;
б) заболевание проявляется тяжелой гипербилирубинемией, обусловленной непрямым билирубином. Поддается лечению фенобарбиталом, т.к. последний индуцирует синтез фермента УДФ-глюкуронилтрансферазы. Успешно
применяется фототерапия, поскольку билирубин, скопившийся в подкожножировой клетчатке, под действием УФ-света распадается до моно- и дипирролов. Больные доживают до зрелого возраста.
4. Синдром Леша – Нихена – наследственное заболевание, обусловленное
отсутствием в организме фермента гуанингипоксантинфосфорибозилтрансферазы. Опишите клинические проявления заболевания. Укажите реакции, которые практически не протекают у больных с этим заболеванием. Как
меняется скорость образования мочевой кислоты при этой патологии?
Схема решения задачи:
а) синдром Леша-Нихена – тяжелая форма гиперурикемии, которая наследуется как рецессивный признак, сцепленный с Х-хромосомой, и проявляется только у мальчиков. Болезнь вызвана полным отсутствием активности
гипоксантингуанинфосфорибозилтрансферазы (фермента «пути спасения» пуриновых оснований);
б) у детей с данной патологией в раннем возрасте появляются тофусы,
уратные камни в мочевыводящих путях и серьезные неврологические отклонения, сопровождающиеся нарушением речи, церебральными параличами, снижением интеллекта, склонностью к членовредительству (укусы языка, губ,
пальцев);
в) при синдроме Леша-Нихена нарушены реакции повторного использования гипоксантина и гуанина для синтеза пуриновых нуклеотидов:
Гипоксантин
ФРПФ
ФФ н
Гуанингипоксантинфосфорибозилтрансфераза
ИМ Ф
Гуанин
ФРПФ
ФФ н
ГМ Ф
Вместо этого гуанин и гипоксантин подвергаются катаболизму с образованием мочевой кислоты, скорость образования последней увеличивается, и
развивается гиперурикемия.
72
5. Объясните молекулярный механизм возникновения некоторых симптомов при энзимопатиях пиримидинового обмена. Например: почему у больного оротовой ацидурией развивается иктеричность (желтушность) склер,
кожи, гипербилирубинемия?
Схема решения задачи:
а) причиной оротацидурии является дефект одного из двух ферментов
синтеза пиримидиновых нуклеотидов: оротатфосфорибозилтрансферазы или
оротидинмонофосфатдекарбоксилазы, в результате чего нарушается синтез
уридиловых нуклеотидов (УМФ и УДФ);
б) обезвреживание билирубина, образующегося при распаде гемопротеидов (в основном гемоглобина эритроцитов), происходит в печени за счет реакции конъюгации с глюкуроновой кислотой, активной формой которой является
УДФ-глюкуроновая кислота;
в) так как при оротацидурии количество УДФ в гепатоцитах снижается,
процесс коньюгации билирубина нарушается, что приводит к повышению его
концентрации в крови, гипербилирубинемии и желтухе.
10. МАТРИЧНЫЕ БИОСИНТЕЗЫ
1. Представьте аминокислотную последовательность пептида, закодированного в ДНК указанной последовательностью нуклеотидов (при решении
используйте таблицу кодонов). Например: участок ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов:
3′
ТАЦЦТГ ЦТТЦЦТ 5′ (транскрибируемая цепь),
5′
АТГ ГАЦГ ААГ ГА З′.
Схема решения задачи:
а) так как синтезируемая мРНК комплементарна транскрибируемой ДНК,
последовательность нуклеотидов в мРНК будет следующей:
АУГГАЦГААГГА;
б) данная матрица содержит 4 кодона: АУГ, ГАЦ, ГАА, ГГА;
в) эти кодоны шифруют следующие аминокислоты: мет, асп, глу, гли;
г) следовательно, синтезируемый полипептид будет иметь следующую
аминокислотную последовательность: мет — асп — глу — гли.
2. Предскажите возможные нарушения аминокислотной последовательности в молекуле белка при изменении первичной структуры фрагмента
ДНК. Например:
а) АААГГААТАЦТЦТАЦ – транскрибируемый участок исходной ДНК;
б) АААГГААТТЦТЦТАЦ – транскрибируемый участок мутантной ДНК.
Схема решения задачи:
а) определите последовательность нуклеотидов в мРНК, синтезируемых
на исходной и мутантной ДНК. Так как процесс транскрипции осуществляется
по принципу комплементарности, последовательность нуклеотидов в мРНК будет следующей:
73
а) УУУЦЦУУАУГАГАУГ - исходная мРНК;
б) УУУЦЦУУААГАГАУГ - мутантная мРНК;
б) выделите в обеих мРНК триплеты нуклеотидов (слева направо) и сравните их по нуклеотидному составу;
в) сравнение нуклеотидного состава 2 молекул мРНК показывает различие в третьем кодоне (вместо УАУ в мутантной РНК содержится УАА), два кодона различаются по третьему нуклеотиду;
г) по таблице кодонов определите смысл указанных триплетов: УАУ кодирует тир, УАА является терминирующим кодоном;
д) так как в мутантной РНК вместо кодирующего триплета образовался
преждевременный нонсенс-кодон, то синтез белка прекращается.
3. Объясните, какого типа молекулярные мутации могли привести к развитию указанного наследственного заболевания. Например: алкаптонурия. При
указанном заболевании нарушен метаболизм тирозина, что проявляется выделением с мочой больших количеств гомогентизиновой кислоты - промежуточного продукта метаболизма тирозина.
Схема решения задачи:
а) причина болезни — отсутствие фермента диоксигеназы гомогентизиновой кислоты в печени и почках больных;
б) к такому типу нарушений могут привести молекулярные мутации, протекающие по типу замены нуклеотидов, если результатом такой мутации будет образование терминирующего кодона (так называемые нонсенс-мутации); а также
мутации со сдвигом трансляционной рамки считывания (делеции или инсерции).
4. Укажите типы молекулярных мутаций, которые приводят к возникновению указанного наследственного заболевания, например, к возникновению серповидноклеточной анемии, при которой в крови больных обнаруживается HbS.
Схема решения задачи:
а) HbS в отличии от НЬА1 в 6-ом положении с N-конца β-цепи имеет аминокислоту валин вместо глутаминовой кислоты;
б) используя таблицу кодонов выпишите и сравните триплеты РНК, кодирующие данные аминокислоты:
Валин
ГУУ
ГУЦ
ГУА
ГУГ
Глутаминовая кислота
ГГУ
ГГЦ
ГГА
ГГГ
в) данные кодоны отличаются по второму нуклеотиду: гуанин замещается на урацил;
г) напишите тринуклеотидные фрагменты молекулы ДНК, кодирующие
эти аминокислоты:
74
Валин
Глутаминовая кислота
ЦАА
ЦЦА
ЦАГ
ЦЦГ
ЦАТ
ЦЦТ
ЦАЦ
ЦЦЦ
д) следовательно, причиной появления HbS у больных серповидноклеточной анемией является замена цитозина на аденин, т. е. трансверсия.
5. Определите возможность биосинтеза белка и его этапы при указанном составе белоксинтезирующей системы. Например: белоксинтезирующая
система включает следующие компоненты: 20 аминоацил-тРНК, 50S и 30S
субъединицы рибосом, АТФ и ГТФ, мРНК, факторы инициации, элонгации и
терминации.
Схема решения задачи:
а) вспомните, что основные этапы белкового синтеза включают:
1) активацию аминокислот с образованием аминоацил-тРНК;
2) инициацию трансляции;
3) элонгацию трансляции;
4) терминацию трансляции;
5) пострансляционный процессинг.
б) вспомните, что белоксинтезирующая система включает набор всех 20
аминокислот, минимум 20 тРНК, 20 ферментов аминоацил-тРНК-синтетаз,
мРНК, малую и большую субъединицы рибосом, энергию в форме АТФ и ГТФ,
ионы Мg2+, а также некоторые белковые факторы, участвующие в инициации,
элонгации и терминации трансляции;
в) по условию задачи белоксинтезирующая система включает аминоацилтРНК, т.е. активация аминокислот уже произошла, поэтому этапы синтеза белка
при указанном составе белоксинтезирующей системы включают: инициацию
трансляции, элонгацию трансляции, терминацию трансляции и посттрансляционный процессинг. Все необходимые для этого компоненты содержатся в предложенной белоксинтезирующей системе, следовательно, синтез белка при таком ее составе возможен.
11. ВЗАИМОСВЯЗЬ УГЛЕВОДНОГО, ЛИПИДНОГО
И БЕЛКОВОГО ОБМЕНА
1. Содержание триглицеридов и фосфолипидов в сердечной мышце в
1,5- 2 раза больше, чем в скелетной. Какой биохимический смысл имеет это
различие? Не связана ли с ним высокая чувствительность миокарда к кислородной недостаточности?
Схема решения задачи:
а) миокард лучше, чем скелетная мышца обеспечен энергетическими резервами, в нем содержится больше липидов, при окислении дающих много
энергии (1 г углеводов - 4,1 ккал (17,2 кДж), 1г жиров - 9,3 ккал (38,9 кДж)). На
75
окисление жиров требуется значительно больше кислорода, чем на окисление
углеводов:
6CO 2 + 6H2 O
C6 H12 O6 + 6O2
Глюкоза
C15 H31 COOH + 23O2
16CO 2 + 16H2 O
Пальмитиновая
кислота
б) в энергетическом балансе метаболизма сердца ведущую роль играют
более эффективные аэробные процессы, но они делают его очень чувствительным к гипоксии. В условиях кислородного голодания (например, при инфаркте
миокарда) жирные кислоты не могут служить источником энергии для миокарда, поэтому основным источником энергии становится анаэробный гликолиз,
аналогично тому, как это осуществляется в интенсивно работающей скелетной
мышце.
2. Определите возможность превращения цистеина в глюкозу. Рассчитайте количество молей цистеина, необходимого для синтеза 2 молей глюкозы.
Схема решения задачи:
а) напишите реакцию дезаминирования цистеина:
H2N CH
H2N C COOH
COOH
CH2
H2 S
SH
CH2
H2 O
HN C
CH3
COOH
O C
COOH + NH3
CH3
б) вспомните, что пируват является исходным субстратом для глюконеогенеза;
в) так как пируват образуется при дезаминировании цистеина, последний
может использоваться в синтезе глюкозы;
г) для синтеза 1 моля глюкозы необходимо использовать 2 моля пирувата;
д) следовательно, для синтеза 2 моль глюкозы потребуется 4 моля пирувата и, соответственно 4 моля цистеина.
3. Рассчитайте потребность в липидах (в граммах), если 60 % энергозатрат организма обеспечиваются углеводами, а 18 % — белками, общий уровень энергозатрат составляет 3500 ккал (14665 кДж).
Схема решения задачи:
а) выясните, какую часть энергозатрат обеспечивают углеводы и белки
рациона: 60 + 18 = 78 %;
76
б) установите, какая часть энергозатрат обеспечивается липидами:
100 – 78 = 22 % . Выразите эту величину в ккал:
3500 ккал — 100 %
х ккал — 22%
х = 770 ккал (3226 кДж);
в) рассчитайте массу липидов, которую необходимо окислить для высвобождения 770 ккал (3226 кДж) энергии:
1 г — 9,1 ккал (38 кДж)
х г — 770 ккал (3226 кДж)
х = 84,6 г
4. У ребенка выявлены глюкозурия и кетонурия. Каковы причины этих
явлений?
Схема решения задачи:
а) вспомнить, что глюкозурия и кетонурия могут наблюдаться при инсулинзависимом сахарном диабете. Причиной этого заболевания является абсолютная недостаточность инсулина. При этом снижается скорость утилизации
глюкозы тканями (тормозятся гликолиз, I общий путь катаболизма, синтез гликогена, пентозофосфатный цикл). Происходит накопление глюкозы в крови и
выведение ее с мочой (глюкозурия;
б) условием для синтеза кетоновых тел служит избыточное количество
ацетил-КоА, обусловленное усилением липолиза в условиях абсолютной недостаточности инсулина. Продукты окисления жирных кислот - ацетил-КоА и ацетоацетил-КоА участвуют в образовании β-гидрокси-β-метилглутарил-КоА. Последний, расщепляясь при участии лиазы, превращается в ацетоуксусную кислоту, декарбоксилирование которой ведет к образованию ацетона, а восстановление – к образованию β-гидроксибутирата. Кетоновые тела (ацетоацетат, βгидроксибутират, ацетон) накапливаются в крови и выводятся с мочой (кетонурия).
5. Можно ли больному сахарным диабетом рекомендовать увеличение в
рационе жиров в качестве источника энергии?
Схема решения задачи:
а) при недостаточности инсулина жиры не депонируются, а ускоряется их
катаболизм (липолиз в жировой ткани). Концентрация жирных кислот в крови
повышается;
б) печень захватывает жирные кислоты и окисляет их до ацетил-КоА, который в свою очередь идет на синтез кетоновых тел;
в) замена углеводов жирами усиливает накопление продуктов окисления
жирных кислот, ускоряет процесс кетогенеза и вызовет кетонемию и кетонурию.
77
Приложение 4
Глоссарий по биохимии
Абсорбтивный период — поступление в организм, переваривание и усвоение белков, жиров
и углеводов.
Агрекан – основной структурный элемент хрящевого матрикса, состоящий из сотен протеогликановых мономеров, нековалентно присоединённых к одной молекуле гиалуроновой кислоты.
Аденилатциклаза – фермент плазматической мембраны, катализирующий реакцию образования цАМФ из АТФ.
Аденозинмонофосфат (АМФ) – мононуклеотид, состоящий из аденина, рибозы и остатка
фосфорной кислоты.
Аденозинтрифосфат (АТФ) – макроэргическое вещество, являющееся главным переносчиком химической энергии в живой клетке.
Адипоциты – клетки жировой ткани.
Адреналин – гормон мозгового вещества надпочечников.
Адренокортикотропный гормон (АКТГ) – вырабатывается в аденогипофизе, стимулирует
выработку глюкокортикоидов в коре надпочечников.
Адренорецепторы – белки, специфически связывающие катехоламины.
Азота оксид (NO) – сигнальная молекула, образующуяся из аргинина; активирует гуанилатциклазу, регулирует тонус сосудов и скорость апоптоза, обладает антиканцерогенной активностью.
Азотистый баланс – соотношение количества азота, поступившего с пищей и выведенного
из организма; у детей и беременных – положительный, у взрослых – нулевой, у престарелых – отрицательный.
Активный транспорт – перенос веществ через мембраны с затратой энергии.
Активный центр – участок молекулы фермента, на котором происходит реакция.
Аланин – неполярная, заменимая протеиногенная аминокислота.
Алкалоз – сдвиг рН крови в щелочную сторону.
Алкаптонурия – наследственное нарушение обмена тирозина (чёрная моча) вследствие дефекта гена диоксигеназы гомогентизиновой кислоты.
Алкогольдегидрогеназа – фермент класса оксидоредуктаз, катализирующий реакцию окисления этанола.
Аллопуринол – структурный аналог гипоксантина, применяется в лечении подагры.
78
Аллостерическая регуляция – изменение активности ферментов при воздействии на аллостерический центр.
Аллостерические эффекторы — активаторы и ингибиторы, действующие вне активного
центра ферментов.
Альбинизм – частичное или полное нарушение пигментации кожи, волос и глаз, светобоязнь, солнечные ожоги и снижение остроты зрения вследствие дефекта гена тирозиназы в
меланоцитах (редко – других ферментов).
Альбумин – простой, глобулярный, кислый белок.
Альдостерон – стероидный гормон коры надпочечников, регулирующий минеральный обмен.
Амилаза – фермент класса гидролаз, расщепляет α -1,4-гликозидные связи амилозы и амилопектина.
Аминоацил-тРНК-синтетаза – фермент, катализирующий связывание аминокислот с соответствующими тРНК.
Аминопептидаза – гидролаза, катализирующая отщепление N-концевой аминокислоты.
Аминотрансфераза – фермент, катализирующий перенос аминогруппы с аминокислоты на
кетокислоту с участием пиридоксальфосфата.
Анаболизм – энергозависимый процесс синтеза более сложных веществ из относительно
простых.
Ангиотензин I - декапептид, из которого под действием ангиотензин-превращающего фермента образуется ангиотензин II.
Антидиуретический гормон – вызывает реабсорбцию воды в почечных канальцах и обладает сосудосуживающим действием (вазопрессин).
Антикодон – триплет нуклеотидов тРНК, комплементарный кодону иРНК.
Антитромбин III – белок плазмы крови, обеспечивающий 80-90 % антикоагулянтной активности крови путём ингибирования сериновых протеаз: факторов свёртывания крови, тромбина, плазмина, калликреина.
Апопротеины – белковая часть сложных белков.
Апоптоз – запрограммированная смерть клеток.
Арахидоновая кислота – эйкозатетраеновая жирная кислота, входит в состав фосфолипидов, является источником эйкозаноидов (простагландины и др.).
Аргиназа – фермент класса гидролаз, катализирующий расщепление аргинина на орнитин и
мочевину.
79
Аргинин – протеиногенная, незаменимая, положительно заряженная аминокислота, содержащая в боковом радикале гуанидин.
Аспарагин – протеиногенная полярная аминокислота – амид аспарагиновой кислоты.
Аспарагиновая кислота – дикарбоновая протеиногенная аминокислота.
Аспирин (ацетилсалициловая кислота) – нестероидное противовоспалительное средство,
необратимый ингибитор циклооксигеназы.
Ацетальдегид – продукт окисления этанола.
Ацетилкоэнзим А (Ацетил-КоА) — активная форма ацетата, образуется при окислительном
декарбоксилировании пирувата и ß-окислении жирных кислот, используется в цикле Кребса,
синтезе холестерина, жирных кислот и кетоновых тел.
Ацетилхолин — сложный эфир уксусной кислоты и холина, является медиатором холинэргических нейронов коры головного мозга, двигательных нервах и постганглионарных нейронах парасимпатического звена вегетативной нервной стстемы.
Ацидоз — сдвиг кислотно-основного равновесия к кислую сторону, встречается при некомпенсированном сахарном диабете.
Ацил-КоА-синтетаза — фермент, катализирующий первую реакцию ß-окисления, — реакцию активации жирной кислоты с участием КоА и АТФ.
Аэробное окисление глюкозы — полное окисление глюкозы до СО2 и Н2О, включает подготовительный этап — образование двух триоз, гликолитическую оксидоредукцию, окислительное декарбоксилирование пирувата и цикл трикарбоновых кислот.
Белок — биополимер, состоящий из α, L- аминокислот.
Биливердин — продукт распада гемоглобина, желчный пигмент зелёного цвета.
Билирубин — продукт восстановления биливердина, пигмент красного цвета.
Биосинтез белка — процесс, включающий транскрипцию, активацию аминокислот, трансляцию и посттрансляционную модификацию белковых молекул.
Биотин — (витамин Н), входит в состав кофермента карбоксилаз биоцитина.
Бора эффект — зависимость сродства гемоглобина к кислороду от концентрации ионов водорода (Н+)
Вазопрессин (антидиуретический гормон, АДГ) — образуется в нейросекреторных клетках
гипоталамуса, поступает в заднюю долю гипофиза, откуда выджеляется в кровь.
Валин — протеиногенная, неполярная, незаменимая аминокислота; служит одним из исходных веществ при биосинтезе пантотеновой кислоты (витамина B5).
Витамины— низкомолекулярные вещества, которые необходимы в чрезвычайно малых количествах для нормального развития и функционирования организма.
80
Водородная связь — форма ассоциации между электроотрицательным атомом и атомом водорода H, связанным ковалентно с другим электроотрицательным атомом. В качестве электроотрицательных атомов могут выступать N, O или S.
Вторичная структура белка — характеризует форму полипептидной цепи, которая может
быть спиралевидной (α-структура), складчатой (β-структура) или неупорядоченной.
Высокоэнергетические соединения — природные вещества, содержащие богатые энергией
(макроэргические) связи, при гидролизе которых выделяется более 15 кДж/моль энергии.
Ганглиозиды — сложные по составу липиды. Они содержат несколько углеводных остатков, среди которых присутствует N-ацетилнейраминовая кислота
Гем — небелковая часть (простетическая группа) гемоглобина, миоглобина, каталазы, пероксидазы и цитохромов.
Гемоглобин — гемсодержащий хромопротеин животных, способный обратимо связываться
с кислородом, обеспечивая его перенос в ткани.
Генетический код – способ записи наследственной информации в молекулах иРНК в виде
кодонов - триплетов мононуклеотидов.
Гепарин – кислый серосодержащий гетерополисахарид (гликозаминогликан), обладающий
противосвёртывающей активностью.
Гиалуроновая кислота – гликозаминогликан, состоящий из остатков ß-глюкуроновой кислоты и N-ацетилглюкозамина, соединённых ß-1,3- гликозидной связью.
Гидроксиапатит Ca10 (PO4)6(OH)2 – основной минеральный компонент костной ткани, а
также, эмали, дентина и цемента зуба.
Гидроксипролин – образуется в коллагене под действием пролиноксидазы при участии Lаскорбиновой кислоты. Снижение гидроксилированного пролина при цинге приводит к нарушению структурной и барьерной функций соединительной ткани.
Гидрофобное взаимодействие – притяжение между неполярными частицами в водной среде.
Глутаминсинтетаза — фермент класса синтетаз, катализирующий при участии АТФ образование L-глутамина из L-глутаминовой кислоты и аммиака.
Глутатион — трипептид γ-глутамилцистеинилглицин. Синтезируется из
глутаминовой кислоты и глицина.
L-цистеина, L-
Глюкагон — гормон α-клеток островков Лангерганса поджелудочной железы.
Глюкоза крови – у детей до 14 лет 3.33 — 5.55 ммоль/л, у взрослых 3.89 — 5.83 ммоль/л, с
60 лет уровень глюкозы в норме возрастает до 6,38 ммоль/л.
Глюкозо-6-фосфат дегидрогеназа (Г6ФД; G6PD) — цитозольный фермент, входящий в
+
пентозофосфатный путь, обеспечивающий образование клеточного НАДФ·H+Н+ из НАДФ .
81
НАДФ·H+Н+ необходим для поддержания уровня восстановленного глутатиона в клетке,
синтеза жирных кислот и холестерина.
Глюкозурия — наличие глюкозы в моче.
Глюкокиназа – фермент класса трансфераз, катализирующий перенос фосфатной группы от
аденозинтрифосфорной кислоты на шестой атом углерода в молекуле глюкозы.
Глюконеогенез – синтез глюкозы из неуглеводных веществ, в первую очередь из молочной
и пировиноградной кислот.
Гормоны – сигнальные молекулы, которые вырабатываются в железах или специализированных клетках внутренней секреции, выделяются в кровь, достигают клеток-мишеней и
связываются с мембранными, цитоплазматическими или ядерными рецепторами.
Дегидрогеназы – ферменты класса оксидоредуктаз, катализирующие перенос электронов и
протонов от субстрата на окисленный кофермент и от восстановленной формы коферменты
на субстрат.
Дисульфидная связь - прочная ковалентная связь, образующаяся при окислении двух
сульфгидрильных групп молекул цистеина. Участвует в образовании и стабилизации третичной структуры белка.
ДНК-мутации – нерепарированные наследуемые изменения в первичной структуре ДНК.
ДНК-полимераза – фермент, участвующий в репликации ДНК.
ДНК репарация – исправление химических повреждений и разрывов в молекулах повреждённой ДНК.
ДНК синтез – образование новых молекул ДНК на матрице ДНК родительской клетки.
Дыхательная цепь – система переноса электронов с субстратов на кислород во внутренних
мембранах митохондрий.
Единицы активности фермента – 1) Е = 1 мкмоль/мин; 2) катал = 1 моль/сек.
Железодефицитная анемия – нарушение синтеза гемоглобина вследствие дефицита железа.
Желтуха – желтушное окрашиванием кожи и слизистых оболочек, обусловленное накоплением в тканях и крови билирубина.
Желчнокаменная болезнь – заболевание, при котором в желчном пузыре и желчевыводящих путях образуются камни.
Желчные кислоты – производные холановой кислоты, выполняющие роль эмульгаторов.
Они также активируют панкреатическую липазу и выполняют роль мицеллообразующего
фактора.
Жирные кислоты – алифатические одноосновные карбоновые кислоты, входящие в состав
жиров; содержат, как правило, неразветвленную цепь из четного числа атомов углерода
(С4-24), и могут быть как насыщенными, так и ненасыщенными.
82
Жиры (триглицериды) – сложные эфиры глицерина и жирных кислот, входят в класс липидов. В живых организмах выполняют, энергетическую, защитную, резервную функции.
Изодесмозин – аминокислота, изомер десмозина, отличающаяся от него лишь расположением боковых цепей на пиридиновом кольце. Вместе с десмозином скрепляет нити эластина.
Десмозин, изодесмозин участвуют в образовании соединительной ткани, повышают эластичность дермы и усиливает регенерацию клеток кожи.
Изолейцин – протеиногенная алифатическая, неполярная, незаменимая α-аминокислота.
Изомеразы – класс ферментов, катализирующих внутримолекулярные перемещения различных групп, в том числе и реакции взаимного превращения различных изомеров.
Изоэлектрическая точка – pI , значение pH, при котором молекула не несёт электрического заряда.
Иммуноглобулины – Ig, глобулярные белки, продуцируются В-лимфоцитами и обладают
свойствами антител, т.е. способностью соединяться с антигенами, стимулирующими их образование.
Ингибиторы - вещества, тормозящие химические реакции путём снижения активности ферментов.
Инозиновая кислота (инозинмонофосфат, ИМФ) — нуклеотид, являющийся монофосфатом
рибонуклеозида гипоксантина.
Инсулин — гормон пептидной природы, образуется в α-клетках островков Лангерганса
поджелудочной железы. Регулирует обмен веществ. Основное действие инсулина заключается в утилизации глюкозы.
Инсулина рецептор – трансмембранный белок, внешняя часть которого содержит центр
распознавания сигнальной молекулы, а обращённый к цитоплазме фрагмент функционирует
как фермент тирозинкиназа,катализирующий аутофосфорилирование.
Интегрины — поверхностные клеточные рецепторы, взаимодействующие с внеклеточным
матриксом и передающие различные межклеточные сигналы. От них зависит форма клетки,
её подвижность, они участвуют в регулировке клеточного цикла.
Ионная связь — прочная химическая связь, образующаяся между атомами с большой разностью (>1,7 по шкале Полинга) электроотрицательностей, при которой общая электронная
пара полностью переходит к атому с большей электроотрицательностью.
Иценко – Кушинга болезнь – тяжёлое нейроэндокринное заболевание вследствие гиперфункции коры надпочечников, связанное с гиперсекрецией АКТГ.
Калликреин слюны – сериновая протеаза, гидролизующая в белках пептидные связи, образованные преимущественно аргинином и лизином.
Кальмодулин – Са2+-связывающий белок.
Кальциевые каналы – ионные каналы, избирательно проницаемые для ионов Ca2+.
83
Кальциевый насос (Са2+ - АТФ-аза) – обеспечивает поддержание низкой концентрации Са2+
в цитозоле клетки и создание внутриклеточного депо Са2+ в митохондриях и эндоплазматическом ретикулуме.
Кальцитонин – гипокальциемический белковый гормон, продуцируемый С-клетками щитовидной железы и контролирующий обмен кальция и фосфатов.
Кальцитриол – активная форма витамина D, контролирует обмен кальция и фосфатов.
Карбоангидраза – фермент, катализирующий обратимую реакцию образования угольной
кислоты из диоксида углерода и воды.
Карбоксидипептидилпептидаза (ангиотензинпревращающий фермент, АПФ) – катализирует расщепление декапептида ангиотензина I до октапептида ангиотензина II.
Карнитин – переносчик жирных кислот через мембрану в матрикс митохондрий, где протекает β-окисление.
Катаболизм – процесс расщепления какого-либо вещества на более простые, обычно протекает с высвобождением энергии (тепло, АТФ).
Коллаген – фибриллярный белок, составляющий основу соединительной ткани организма
(сухожилие, кость, хрящ, дерма и т. п.) и обеспечивающий ее прочность и эластичность. Это
основной компонент соединительной ткани и самый распространенный белок млекопитающих, составляющий от 25% до 35% от суммы всех белков.
Коллагеназа – ферментный препарат, получаемый из поджелудочной железы скота; обладает протеолитической активностью преимущественно на коллагеновые волокна; способствует расплавлению рубцов и некротических тканей.
Кортизол (гидрокортизон) – глюкокортикоидный гормон стероидной природы; секретируется корой надпочечников под воздействием адренокортикотропного гормона (АКТГ); стимулирует глюконеогенез, а также принимает участие в развитии стрессовых и иммунных реакций; благодаря своей липофильной природе легко проникает через клеточную мембрану в
цитоплазму и ядро, где связывается со специфическими рецепторами.
Кофермент А (КоА) – участвует в реакциях синтеза в качестве переносчика ацильных
групп; состоит из остатка адениловой кислоты, пирофосфатной группы, пантотеновой кислоты и β-меркаптоэтаноламина.
Крахмал – смесь резервных полисахаридов растений; состоит из амилозы (30%) и амилопектина (70%), мономером которых является α-глюкоза.
Креатин – азотсодержащая карбоновая кислота, которая встречается у позвоночных. Участвует в энергетическом обмене в мышечных и нервных клетках
Креатинфосфокиназа (КФК, CPK) – фермент класса трансфераз, катализирующий фосфорилирование креатина; содержится в миокарде, скелетной мускулатуре, головном мозгу и др.
органах. Изофермент CPK MB используется в диагностике инфаркта миокарда.
84
Кребса цикл (цикл трикарбоновых кислот) – центральная часть общего пути катаболизма,
циклический биохимический аэробный процесс, в ходе которого происходит окисление ацетил-коэнзима А до CO и Н О и освобождается энергия, эквивалентная 12 АТФ.
2
2
Лактат — конечный продукт гликолиза. В условиях покоя основной источник лактата в
плазме — эритроциты. При физической нагрузке лактат выходит из мышц и превращается в
печени в глюкозу путём глюконеогенеза.
Лактатдегидрогеназа (L-лактат:НАД-оксидоредуктаза ) КФ 1.1.1.27) — фермент, катализирующий последнюю реакцию гликолиза, а также обратную реакцию превращения лактата в
пируват, при этом образуется HAДH+Н+.
Лактоза (молочный сахар) — углевод группы дисахаридов, содержится в молоке и молочных продуктах. Молекула лактозы состоит из остатков молекул глюкозы и галактозы
Лактоферрин — глобулярный гликопротеин с молекулярной массой около 80 кДа; является компонентом иммунной системы организма, содержится в молоке, слюне, слезах и секрете носовых желёз.
Лигазы (синтетазы) – ферменты, катализирующие реакции синтеза с затратой энергии.
Лизин – 2,6-диаминокапроновая кислота; протеиногенная, незаменимая, положительно заряженная аминокислота.
Липаза – фермент класса гидролаз, катализирует расщепление и синтез сложных эфирных
связей в триглицеридах.
Липопротеинлипаза – фермент класса гидролаз, катализирующий расщепление триглицеридов хиломикронов на плазматических мембранах клеток; наиболее высока активность этого фермента в миокарде.
Липопротеины – сложные белки, транспортные формы липидов в крови; состоят из аполипопротеинов (апо-ЛП) и липидов (жиров, холестерина, фосфолипидов).
Малат-аспартатный челнок – механизм передачи водорода из цитозоля в митохондрии; в
цитозоле восстанавливается оксалоацетат при участии НАДН+Н+, образующегося в ходе
гликолитической оксидоредукции; малат поступает в митохондрии, где окисляется до оксалоацетата; последний трансаминируется в аспартат, который выходит в цитозоль и превращается в оксалоацетат.
Малик-фермент – НАДФ+- зависимая дегидрогеназа, катализирует окислительное декарбоксилирование малата в цитозоле; реакция является источником НАДФН+Н+ для восстановительного синтеза жирных кислот, холестерина и глутамина.
Мальтоза – природный дисахарид, состоящий из остатков α,D-глюкозы, соединённых αгликозидными связями.
мРНК – матричная или информационная РНК, в которой записана первичная структура белка в виде кодонов; синтезируется в ходе транскрипции на матрице ДНК, используется в процессе трансляции.
85
Меланины – биогенные пигменты, нерастворимые высокомолекулярные гетерополимеры с
неупорядоченной структурой, образующиеся из тирозина: эумеланины чёрного и коричневого цвета, фиомеланины жёлтого и красновато-коричневого цвета.
+
Метгемоглобин – MtHb (Fe3 ) окисленная форма гемоглобина, не связывает кислород.
Метионин – протеиногенная незаменимая серосодержащая аминокислота.
Метотрексат - структурный аналог фолиевой кислоты, игибитор дигидрофолат-редуктазы,
участвующей в синтезе дТМФ из дУМФ, противоопухолевое средство.
Миелопероксидаза – фермент фагоцитов, катализирующий синтез гипохлорита (HOCl) из
H2O2 и Cl-.
Микросомальное окисление – детоксикация ксенобиотиков в гладких мембранах эндоплазматического ретикулума путём гидроксилирования монооксигеназами (цит. Р 450 и В5).
Миоглобин – гемсодержащий хромопротеин, депонирующий кислород в мышечной ткани.
Митохондрии – внутриклеточные органеллы, содержащие системы тканевого дыхания и
окислительного фосфорилирования; имеют собственный геном.
Мицеллы слюны – коллоидные образования, поддерживающие нерастворимые фосфорнокальциевые соли в псевдоводорастворённом состоянии.
Моноаминооксидазы – ФАД-содержащие оксидоредуктазы, катализирующие окислительное дезаминирование аминов при участии кислорода с образованием соответствующего альдегида или кислоты, пероксида водорода и аммиака.
Мочевая кислота – продукт обмена пуриновых оснований, синтезируется в печени и частично в кишечнике при участии ксантиноксидазы, выделяется с мочой.
Мочевина – конечный продукт обезвреживания аммиака, синтезируется в орнитиновом
цикле преимущественно в митохондриях печени, выводится с мочой.
Натриевый насос (Na+, К+ - АТФаза) - мембранный механизм, поддерживающий определённое соотношение ионов в клетке путём их активного транспорта против электрохимического и концентрационного градиентов.
Натрийуретический фактор - усиливает выведение из организма натрия.
Нейромедиаторы - биологически активные химические вещества, посредством которых
осуществляется передача нервного импульса в синапсах.
Нидоген (энтактин) — белок, входящий в состав базальной мембраны. Имеет палочковидную
структуру и связывает между собой ламинины и коллаген IV типа в базальной мембране.
Никотинамидадениндинуклеотид (НАД+, NAD+) — кофермент, входит в состав ферментов
группы дегидрогеназ, катализирующих окислительно-восстановительные реакции; выполняет функцию переносчика электронов и протонов.
Никотинамидадениндинуклеотидфосфат (НАДФ+, NADP+) — кофермент дегидрогеназ,
86
катализирующих окислительно-восстановительные реакции. В восстановленном виде участвует в реакциях восстановительного синтеза.
Пептидная связь — вид амидной связи, возникающей при образовании белков и пептидов в
результате взаимодействия α-аминогруппы (—NH2) одной аминокислоты с α-карбоксильной
группой (—СООН) другой аминокислоты.
Пиридоксин — собирательное название водорастворимого витамина B6; в составе кофермента пиридоксальфосфата участвует в реакциях трансаминирования и декарбоксилирования аминокислот.
Пиримидиновые нуклеотиды – состоят из азотистых оснований: цитозина, урацила или
тимина, углевода: рибозы или дезоксирибозы и остатка фосфорной кислоты; входят в состав
ДНК или РНК.
Пируватдегидрогеназный комплекс — содержится в матриксе митохондрий, состоит из
трёх ферментов и пяти коферментов, осуществляет окислительное декарбоксилирование пирувата – этап аэробного окисления глюкозы; продуктами процесса являются ацетил-КоА,
СО2 и НАДН·Н+.
Плазминоген — профермент плазмина, участвующего в фибринолизе; из плазмина образуется ангиостатин, ингибирующий рост сосудов.
Подагра — заболевание, которое характеризуется отложением в различных тканях организма кристаллов солей мочевой кислоты (уратов); в основе лежит накопление мочевой кислоты
в крови (гиперурикемия).
Полимеразная цепная реакция (ПЦР) — способ молекулярной диагностики, при котором
используется увеличения малых концентраций фрагментов ДНК в биологическом материале.
Порфобилиноген — пигмент, присутствующий в моче больных острой порфирией; вызывает ее потемнение даже при непродолжительном стоянии.
Постабсорбтивное состояние — период после завершения пищеварения до следующего
приёма пищи.
Пролин (пирролидин-α-карбоновая кислота) — протеиногенная гетероцикическая иминокислота.
Простагландины— группа физиологически активных веществ, образующихся из арахидоновой кислоты; являются высокоспецифичными внутриклеточными регуляторами функций,
обладают выраженным физиологическим эффектом.
Простетическая группа — небелковый компонент, связанный с белком, который выполняет
важную роль в биологической активности соответствующего белка. Простетические группы
могут быть органическими (витамины, углеводы, липиды) или неорганическими (например,
ионы металлов).
Протеинкиназы — фосфотрансферазы, катализируют реакции фосфорилирования остатков
аминокислот, имеющих гидроксильные группы (серин, треонин и тирозин) или гетероциклической аминогруппы гистидина в белках.
87
Протеинкиназа А - цАМФ-зависимая протеинкиназа, (КФ 2.7.11.1) относится к семейству
ферментов, активность которых зависит от уровня циклического АМФ (цАМФ) в клетке.
Протеинкиназа А участвует в регуляции метаболизма гликогена, липидов и сахаров, её субстратами могут быть другие протеинкиназы или иные ферменты.
Протеогликаны - углевод-белковые компоненты животных тканей, содержание углеводов в
которых преобладает и может достигать 95 %; полисахаридные цепи ковалентно связаны с
белком, занимающим в молекуле центральное положение.
Протромбин — белок плазмы крови человека и животных, гликопротеид, компонент системы свёртывания крови, предшественник фермента тромбина, стимулирующего формирование тромба.
Сульфаниламиды — антибактериальные лекарственные препараты, структурные аналоги
ПАБК, конкурентно ингибирующие синтез фолата.
Супероксиддисмутаза — антиоксидантный фермент класса оксидоредуктаз, катализирующий реакцию дисмутации супероксида до кислорода и пероксида водорода.
Супероксид (супероксидный радикал, анион) — короткоживущий ион молекулы кислорода
с неспаренным электроном, относится к активным формам кислорода, участвует в окислительном стрессе.
Сфингозин — двухатомный непредельный аминоспирт, входящий в состав сфинголипидов;
ингибитор превращения превращения протромбина в тромбин.
Таурин — аминокислота, образующаяся из цистеина, входит в состав парных желчных кислот.
Таурохолевая кислота — парная желчная кислота, участвует в переваривании жира.
Тиаминдифосфат — пирофосфорный эфир тиамина, кофермент окислительного декарбоксилирования α-кетокислот.
Тимидиловая кислота (дезокситимидинмонофосфат, дТМФ) — пиримидиновый нуклеотид,
содержащий тимин; входит в состав ДНК.
Уреаза – абсолютно специфичный фермент класса гидролаз, катализирующий расщепление
мочевины.
Ураты – соли мочевой кислоты, откладывающиеся в суставах и других органах при подагре.
Уридинмонофосфат (УМФ) – пиридиновый нуклеотид, содержащий урацил, входит в состав РНК, участвует в обезвреживании токсических веществ в печени.
Уридинтрифосфат (УТФ) - макроэргическое вещество, участвует в синтезе цитидинмонофосфата.
Фенилкетонурия — наследственная олигофрения вследствие недостаточности фенилаланингидроксилазы.
Ферритин — железосодержащий белок печени и других тканей, служит резервом железа в
организме.
88
Феррохелатаза — фермент синтеза гема, катализирующий присоединение Fe2+ к протопорфирину IX.
Фибриноген — белок плазмы крови, синтезируется в печени, под действием тромбина превращается в фибрин.
Флавинадениндинуклеотид (ФАД) — кофермент оксидоредуктаз, содержащий рибофлавин (витамин В2) и адениловую кислоту.
Флавинмононуклеотид - кофермент оксидоредуктаз, содержащий рибофлавин (витамин В2)
и остаток фосфорной кислоты.
Фолиевая кислота — водорастворимый витамин, входящий в состав кофермента тетрагидрофолата, который участвует в синтезе пуриновых и пиримидиновых азотистых оснований;
её недостаточность — причина анемии.
Фосфоглицераткиназа — фермент класса трансфераз, катализирующий реакцию субстратного фосфорилирования в гликолизе.
Фосфодиэстераза – фермент класса гидролаз, катализирует реакцию расщепления фосфодиэфирной связи в цАМФ.
Фосфолипиды – бифильные вещества, в состав которых входят: глицерин или сфингозин,
высшие жирные кислоты, остаток фосфорной кслоты и азотсодержащий спирт (этаноламин,
холин, серин) или инозитол;
Фосфофруктокиназа – ключевой фермент гликолиза, катализирующий лимитирующую
(самую медленную) реакцию гликолиза – фосфорилирование фруктозо-6-фосфата; АМФ и
АДФ активируют её, а АТФ ингибирует.
Фруктоза – моносахарид, гексоза, кетоза; входит в состав сахарозы, в свободном виде содержится в мёде.
5-Фторурацил – ингибирует тимидилатсинтетазу, катализирующую включение одноуглеродного радикала в дУМФ (синтез ТМФ).
Химотрипсин – сериновая эндопептидаза, вырабатывается в виде неактивного химотрипсиногена в поджелудочной железе, активируется в просвете токой кишки трипсином путём ограниченного протеолиза, проявляет специфичность к связям, образованным аминокислотами
Фен, Тир, Три.
Холерный токсин – вызывает АДФ-рибозилирование αs-субъединицы, которая теряет способность дефосфорилировать ГТФ, вследствие этого аденилатциклаза длительно сохраняет
свою активность.
Холестерол – (устаревшее название холестерин), производное гонана, синтезируется в печени из ацетил-КоА, является компонентом биологических мембран, идёт на синтез желчных
кислот, витамина Д3 и стероидных гормонов.
89
Циклический аденозинмонофосфат (цАМФ) — производное АТФ, выполняет роль вторичного посредника для передачи в клетку сигналов гормонов (например, глюкагона или адреналина), которые не могут проходить через клеточную мембрану.
Цинга — болезнь, вызываемая острым недостатком витамина C (L-аскорбиновой кислоты).
Цистеин (α-амино-β-тиопропионовая кислота) — протеиногенная алифатическая, полярная,
серосодержащая аминокислота.
Цитохром P450 (цитохром P450-зависимая монооксигеназа) — фермент, относится к классу
гемопротеинов, участвует в микросомальном окислении эндогенных и экзогенных веществ в
печени.
Четвертичная структура белка – ассоциация отдельных белковых субъединиц. Для неё характерен кооперативный эффект и специализация субъединиц.
Эйкозаноиды — окисленные производные арахидоновой кислоты: простагландины, тромбоксаны, тромбоциклины, лейкотриены.
Экзопептидазы — ферменты, гидролизующие белки, отщепляя концевые аминокислоты:
карбоксипептидазы — с C-конца, аминопептидазы — с N-конца.
Экзоцитоз – процесс выделения частиц из клеток, при котором внутриклеточные везикулы
сливаются с внешней клеточной мембраной.
Эластин — второй по значимости белок соединительной ткани, обладающий эластичностью
и позволяющий тканям восстанавливаться.
Эластаза – фермент класса гидролаз, вырабатываемый поджелудочной железой животных и
человека; катализирует расщепление пептидных связей преимущественно в эластине.
Эмульгирование жиров – образование мелкодисперсной стойкой эмульсии частиц жира в
водной среде с помощью поверхностно активных веществ, роль которых в кишечнике выполняют желчные кислоты, образующиеся в печени.
Эндонуклеазы — ферменты класса гидролаз, расщепляющие внутренние фосфодиэфирные
связи в полинуклеотидной цепи.
Эндопептидазы — протеолитические ферменты (пепсин, трипсин, химотрипсин), расщепляющие пептидные связи внутри пептидной цепи.
Энхансеры (усилители) – участки ДНК, присоединение к которым приводит к увеличению
скорости транскрипции.
90
91