План самостоятельной внеаудиторной работы по биохимии для

ПЛАН
самостоятельной внеаудиторной работы по биохимии
для студентов лечебного факультета на осенний семестр
2013-2014 уч. года
Модуль № 1 Введение в биохимию. Вопросы статической биохимии.
Дидактическая единица №1 «Химический состав, строение и функции
простых белков»
Вопросы для самоподготовки
1.Активный центр белков и его взаимодействие с лигандами. Доменная
структура и ее роль в функционировании белков.
2. Кооперативные изменения конформации протомеров.
3. Физико-химические свойства белков: ионизация белков в растворе,
гидратация и растворимость.
4. Осаждение белков из растворов. Механизм обратимого осаждения белков:
факторы, вызывающие обратимое осаждение белков.
5.Денатурация белков: факторы, вызывающие денатурацию, механизм
тепловой денатурации белков. Свойства денатурированного белка.
4. Практическое использование необратимого осаждения белка в медицине
6.Ренатурация (ренативация).
7.Выделение и очистка белков. Гельфильтрация, электрофорез, ионнообменная, аффинная хроматография.
8.Классификация белков. Характеристика простых и сложных белков.
ВОПРОСЫ И УПРАЖНЕНИЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ
Ответить на следующие вопросы:
1.Как меняется растворимость белков с изменением рН ? Почему?
2.Какой заряд несут белки сыворотки крови, если ИЭТ альбуминов равна
4,7, а глобулинов – 6,7?
3. Напишите химическую формулу пептида ала-мет-про-лиз, определите его
электрический заряд и направление движения в электрическом поле при рН
10,5. Установите, в какой среде находится изоэлектрическая точка данного
пептида. Ответ обоснуйте.
4. Объясните причину снижения активности фермента пепсина при
изменении рН желудочного содержимого до 4. Нарисуйте график
зависимости активности ферментов от рН среды.
Решить задачи:
1.Часто для биохимических и медицинских целей требуются очищенные
индивидуальные белки. Объясните, на каких физико-химических свойствах
белков основаны используемые методы их разделения и очистки.
2. При некоторых заболеваниях у больных повышается температура тела
более 40 ◦ С. Объясните, почему при этом может нарушаться функция белков
и возникает угроза для жизни человека. Для этого вспомните:
А) строение белков и связи, удерживающие их структуру в нативной
конформации;
Б) Как меняется структура и функция белков при повышении температуры?
Дидактическая единица № 2 «Ферменты как белковые катализаторы»
Вопросы для самоподготовки
1.Номенклатура и классификация ферментов. Характеристика отдельных
классов ферментов.
2.Определение активности ферментов в диагностике заболеваний.
Применение ферментов как лекарственных препаратов.
ВОПРОСЫ И УПРАЖНЕНИЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ
1. Аспарагиназа, используемая для лечения лейкозов, осуществляет
катаболизм аспарагина, аминокислоты жизненно необходимой лейкозным
клеткам. Обоснуйте лечебное действие аспарагиназы, для этого:
А) напишите реакцию, катализируемой аспарагиназой;
Б) укажите класс, к которому относится фермент;
В) оцените концентрацию аспарагина в опухолевых клетках при действии
аспарагиназы;
Г) укажите, почему применение аспарагиназы снижает скорость роста
опухолевых клеток.
2. Почему при дефиците витаминов группы В нарушается функционирование
ряда реакций цикла трикарбоновых кислот в клетке? Напишите уравнения
этих химических реакций.
3. Назовите заболевания, при которых для диагностики используются
определение изоферментов ЛДГ.
Дидактическая единица №3 «Витамины»
I. Витамины. История открытия и изучения витаминов. Классификация и
функция витаминов. Гипо-, авитаминозы, гипервитаминозы. Первичные и
вторичные гипо- и авитаминозы.
II. Витамин А (ретинол, антиксерофтальмический). Химическая природа.
Участие в обмене веществ. Роль витамина А в процессе светоощущения.
Источники, суточная потребность в витамине А. Биохимическая
характеристика гипервитаминоза А.
III. Витамин Д (кальциферол, антирахитический). Химическое строение
витаминов Д2 и Д3. Участие в обмене веществ. Источники, потребность в
витамине Д. Биохимическая характеристика гипервитаминоза и
гиповитаминоза Д.
IV. Витамины F. Значение и потребность для организма.
V. Витамин Е (токоферол, антистерильный). Представление о химическом
строении, роль в обмене веществ, антиоксидантная функция токоферолов.
Источники потребность в витамине Е.
VI. Витамин К (нафтохиноны, антигеморрагический). Представление о
химическом строении. Роль витамина К в процессах свертывания крови и
других метаболических процессах организма. Источники, потребность в
витамине К.
VII Витамин В1 (тиамин, антиневритный). Химическое строение, свойства,
источники, потребность в тиамине. Признаки гипо- и авитаминоза.
VIII Витамин В2 (рибофлавин, витамин роста). Химическое строение,
свойства. Источники, потребность, проявление гипо- и авитаминоза.
IX Витамин В3 (пантотеновая кислота, антидерматитный). Химическое
строение, свойства, источники, потребность, проявление гипо- и
авитаминоза.
X Витамин В6 (пиродоксин, антидерматитный). Химическое строение,
свойства, источники, потребность в пиродоксине у детей и взрослых.
Проявление гипо- и авитаминоза.
XI Витамин Н (биотин, антисеборрейный). Химическое строение,
метаболические функции, источники, потребность, проявление гипо- и
авитаминоза.
XII. Витамин Вс (фолацин, антианемический) Химическое строение,
метаболические
функции.
Антивитамины
фолиевой
кислоты.
Сульфаниламидные препараты. Источники и суточная потребность.
XIII Витамин С (антицинготный, аскорбиновая кислота). Химическое
строение, свойства, метаболические функции, источники, потребность в
аскорбиновой кислоте у взрослых. Проявления недостаточности витамина С.
XIV Витамин РР (ниацин, антипеллагрический). Химическое строение,
свойства, источники, потребность , проявление гипо- и авитаминоза.
ВОПРОСЫ И УПРАЖНЕНИЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ
1. Какой витаминный кофермент необходим для осуществления следующей
реакции:
малатдегидрогеназа
Малат
Оксалоацетат
Напишите уравнение реакции и приведите структурную формулу
кофермента малатдегидрогеназыВитамины А и Д можно применять за один
прием в таком количестве, которое исключает их ежедневный прием в
течение нескольких недель. Витамины группы В(В1,В2,В6) необходимо
применять значительно чаще. Объясните почему?
2. У жителей Арктики, систематически употребляющих печень полярного
медведя, наблюдались симптомы общей интоксикации организма, связанные
с явлениями гипервитаминоза. Передозировка какого витамина могла
вызвать это состояние и почему?
3. Чем можно объяснить, что люди определенных профессий требуют
повышенных доз витамина А?
4. Известно, что витамин А (ретинол) среди прочих биохимических функций
регулирует деление и дифференцировку быстро пролиферирующих тканей:
хряща, кости, сперматогенного эпителия и плаценты, эпителия кожи и
слизистых. Как, по Вашему мнению, проявится дефицит витамина А со
стороны кожи и слизистых оболочек, функций размножения и беременности?
5. Известно, что витамин Д регулирует обмен кальция и фосфора в организме
человека. При его недостатке развивается заболевание - рахит, основным
метаболическим признаком которого является снижение концентрации
кальция и фосфора в крови, нарушение кальцификации костной ткани, и, как
следствие, деформация костей конечностей, черепа, грудной клетки. Каковы,
по Вашему, мнению, механизмы развития гипокальцемии, гипофосфатемии у
детей при рахите.
6. Самым ранним признаком недостаточности в организме ретинола является
нарушение темновой адаптации и ночная (куриная) слепота. Объясните,
какова связь между содержанием в организме витамина А и светоощущением
глаза? Какие, по Вашему мнению, причины, кроме недостаточного
потребления каротина с пищей, могут привести к развитию ночной слепоты?
7. У больного с хронической почечной недостаточностью, несмотря на
сбалансированную диету, отмечалось размягчение костей, повышенная их
хрупкость (остеомаляция). Почему повреждение почек приводит к
деминерализации? Не связано ли это с недостаточностью какого-либо
витамина? Будет ли меняться картина заболевания при назначении
витаминного препарата?
8. У больного, страдающего хроническим гепатитом, отмечается снижение
свертываемости крови, подкожные кровоизлияния. Объясните механизм
возникновения отмеченных нарушений. Дефицит какого витамина вызвал
эти нарушения и почему?
9. В клинической практике дикумарол используют для лечения больных с
острым
тромбофлебитом
для
профилактики
внутрисосудистого
тромбообразования. Объясните возможный механизм действия дикумарола.
Какое отношение дикумарол имеет к витаминам? К каким именно?
Формы контроля:
1. Рубежный контроль (7 занятие Ш семестра)
2.Учебная конференция по теме «Витамины» - октябрь (план конференции и
список литературы прилагается)
3.Витамины А, Е, К – знания, полученные студентами по этим витаминам,
контролируются при изучении модуля «Биологическое окисление» - ноябрь,
на переводном экзамене – июнь.
4.Витамин Д - контроль знаний по этому вопросу проводится в весеннем
семестре в теме «Водно–минеральный обмен» апрель и на экзамене– июнь.
5.Витамины В1, В2, В3, РР–знания по этим витаминам контролируются в
модуле «Биологическое окисление»- ноябрь и на экзамене–июнь.
6.Витамин Н – контроль знаний проводится при изучении модулей «Обмен
углеводов», «Обмен липидов»- февраль, ноябрь, в ходе сдачи экзамена по
биохимии – июнь.
7.Витамин В6 – знания по этому вопросу контролируются в модуле «Обмен
аминокислот» - март и во время сдачи экзамена – июнь.
8.Витамин Вс – контроль знаний осуществляется при изучении модулей
«Обмен нуклеиновых кислот», « Обмен аминокислот» - март и во время
сдачи экзамена по биохимии – июнь.
ОСНОВНАЯ УЧЕБНАЯ ЛИТЕРАТУРА:
1. Биологическая химия с упражнениями и задачами [ Текст]: учебник / под
ред. С.Е. Северина.-М.:ГЭОТАР-Медиа, 2011.-622 с.
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА
1. Белясова, Н.А. Биохимия и молекулярная биология: учеб. пособие для
студентов / Н.А.Белясова.- Минск.: Книжный Дом, 2004.- 416 с.
2.Биологическая химия [Текст]: учебник для мед вузов / Е.С.Северин [ и др.].
– М.: МИА, 2008.- 368 с.
3. Биологическая химия с упражнениями и задачами : учеб. под ред.
С.Е.Строева.- М.: ГЭОТАР – Медиа, 2011.- 624 с.
4. Биохимия [Текст]: руководство к практическим занятиям / под ред.Н.Н.
Чернова.- М.: ГЭОТАР- Медиа, 2009, 240 с.
3. Биохимия [Текст] : учеб. для вузов / Т.Л. Алейникова, Л.В.Авдеева, Л.Е.
Андрианова и др.; под ред. Е.С.Северина. – 4-е изд., испр. – М.: ГЭОТАР –
Медиа, 2007. – 784 с.
5.Биохимия [Текст] : тест. вопросы: учеб. пособие / под ред. Д.М.Зубаирова,
Е.А.Пазюк.- М.: ГЭОТАР – Медиа, 2008.-960 с.
6. Биохимия с упражнениями и задачами [Текст]: учебник для вузов / ред.
Е.С. Северин. – М.: ГЭОТАР – Медиа, 2008. – 384 с.
7. Бородин, Е.П. Биохимический диагноз (физиологическая роль и
диагностическое значение биохимических компонентов крови и мочи) /
Е.П.Бородин, Г.П.Бородина.- Благовещенск.: Амурская гос.мед.академия,
2010.-125 с.
8. Зайчик, А.Ш. Патохимия (эндокринно-метаболические нарушения ) /
А.Ш.Зайчик, Л.П.Чурилов. – СПб.: ЭЛБИ СПб., 2007.- 768 с.
9.В. Эллиот, Д. Эллиот. - М.: Материк – альф. Клиническая биохимия :
учеб.пособие / В.Н.Бочков [ и др.] ;под ред.В.А. Ткачука. – Изд.2-е, испр. и
доп.- М. : ГЭОТАР – Медиа, 2006. – 502 с.
10.Кнорре, Д.Г. Биологическая химия [Текст]: учебник / Д.Г. Кнорре, С.Д.
Мызина. – 3-е изд., испр. – М. : Высшая школа, 2003. – 479 с.
11. Комов, В.П. Биохимия [Текст] : учебник / В.П. Комов, В.Н. Шведова. –
М.: Дрофа, 2006. – 638 с.
12. Нейрохимия : учебн.пособие для вузов / А.А. Болдырев, Н.Д. Ещенко,
В.А. Илюха, Е.И. Кяйвяряйнен ; науч. Ред. Ю.А.Владимиров. – Дрофа, 2010.398 с.
13. Николаев, А.Я. Биологическая химия [Текст] : учеб. для студентов мед.
вузов /А.Я. Николаев.-3-е изд., перераб. и доп.-М. : Медицинское
информационное агентство, 2007.- 568 с.
14. Никулин, Б.А. Пособие по клинической биохимии : учеб. пособие для
системы послевуз. проф. образования / Б.А.Никулин. – М. : ГЭОТАР –
Медиа, 2007.- 256с.
15. Патобиохимия: учеб. для вузов / под ред. Е.А.Строева, В.Г. Макарова,
Д.Д.Пескова. – М.: Медицина, 2002.- 234 с.
16. Северин, Е.С. Биохимия : учеб. для студентов мед.вузов / Е.С.Северин,
Т.А. Алейникова, Е.В. Осипов. – М. : Медицина, 2000. – 168 с.
17. Спиричев, В.Б. Что могут и что не могут витамины : / В.Б.Спиричев.-3-е
изд., доп. – М.: Миклош, 2003.- 300 с.
18.Строев, Ю.И.Эндокринология подростков: [Текст] / Ю.И.Строев, К.П.
Чурилов. -Санкт-Петербург.: ЭЛБИ- СПб, 2004. – 497 с.
19. Чернов, А.Н. Основы клинической биохимии : учеб. / А.Н.Чернов, М.А.
Белова, Ю.Н. Копылов.- Оренбург.: Оренбургская губерния, 2006.- 412 с.
20. Щербак, И.Г. Биологическая химия : учеб. / Санкт – Петербургский гос.
мед. ун-т ; И.Г. Щербак ; под ред.Л.В. Галебской. – СПб ГМУ, 2005. – 480 с.
21.Эллиот, В. Биохимия и молекулярная биология [Текст] : учеб. пособие:
пер. с англ. /а, 2000.- 366 с.
Модуль № 2 «Введение в обмен веществ. Биологическое окисление»
Вопросы для самоподготовки
1. Представление о хемиосмотической (протондвижущей) теории Митчелла.
2. Зависимость интенсивности тканевого дыхания от концентрации АДФ дыхательный контроль.
3. Вещества, влияющие на энергетический обмен в клетках: разобщители
дыхания
и
окислительного
фосфорилирования
(динитрофенолы,
неэстерифицированные жирные кислоты, антибиотики).
4. Свободное, нефосфорилирующее окисление в митохондриях, его
биологическое значение в процессе термогенеза.
ВОПРОСЫ И УПРАЖНЕНИЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ
Ответить на следующие вопросы
1.Как должна влиять относительно низкая и относительно высокая
концентрация разобщающего агента на скорость переноса электронов и
величину Р/О?
2. Какая физиологическая функция может определяться низким
соотношением Р/О в буром жире?
3. Укажите возможные механизмы, которые могли бы определять низкое
отношение Р/О, характерное для митохондрий бурого жира.
Решить задачи
1. Прием
внутрь
разобщающих
агентов
вызывает
обильное
потоотделение и повышение температуры тела. Дайте этому феномену
объяснение на молекулярном уровне. Как изменяется отношение Р/О в
присутствии разобщающих агентов.
2. При интенсивной физической работе человек согревается даже при
сильном морозе.
а) укажите механизмы обеспечивающие увеличение теплопродукции в
организме в этих условиях;
б) объясните изменение скорости тканевого дыхания.
3. 2,4 – динитрофенол, являющийся разобщающим агентом дыхания и
фосфорилирования, пытались использовать для борьбы с ожирением. На чем
основывался выбор? Почему отказались?
ОСНОВНАЯ УЧЕБНАЯ ЛИТЕРАТУРА
1. Биологическая химия с упражнениями и задачами [Текст] : учебник / под
ред. С.Е.Северина. – М.: ГЭОТАР – Медиа, 2011.-622 с.
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА
1. Биохимия [ Текст] : руководство к практическим занятиям / под ред. Н.Н.
Чернова.-М.: ГЭОТАР-Медиа, 2009, 240 с.
2. Биохимия [Текст]: учеб.для вузов / Т.Л.Алейникова, Л.В.Авдеева,
Л.Е.Андрианова и др.; под ред.Е.С.Северина. – 4-е изд., испр. – М.: ГЭОТАР
– Медиа, 2007. -784 с.
3.Биохимия витаминов / А.А. Никоноров и др.- Оренбург.: ООО ПринтСервис, 2009. – 119с.
4. Нельсон, Д. Основы биохимии Ленинджера. В трех томах. / Д.Нельсон, М
Кокс. -М.: Бином. Лабораторные знания, 2011.- т.1 -682 с.
5.Николаев,А.Я. Биологическая химия [ Текст] : учеб. для студентов мед.
вузов / А.Я. Николаев.- 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Медицинское информ.
Агентство, 2007.- 568 с.
Модуль № 3 «Обмен и функции углеводов»
Вопросы для самоподготовки
1. Основные углеводы пищи. Переваривание углеводов в ЖКТ.
2. Глюкоза крови и пути ее регуляции. Глюкостатическая функция
печени.
3. Обмен галактозы и фруктозы и его нарушения. Патология углеводного
обмена
4. Сахарный диабет. Виды и причины возникновения сахарного диабета.
Нарушения метаболизма при этом заболевании. Биохимические
подходы к профилактике и лечению сахарного диабета.
5. Сахарозаменители.
Классификация,
свойства.
Природные
и
синтетические сахарозаменители, их преимущества и недостатки.
ВОПРОСЫ И УПРАЖНЕНИЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ
Ответить на вопросы:
1. Какие биохимические процессы обеспечивают нормальное содержание
глюкозы в крови у здорового человека?
2. Могут ли ожирение, избыток углеводов в питании спровоцировать
развитие сахарного диабета?
3. К каким последствиям приводят отсутствие фермента глюкозо-6фосфатазы? Как называется это заболевание?
Решить задачи:
1. У пациента жалобы на похудание, частые обмороки. Объективно:
уровень глюкозы в крови снижен, печень увеличена, бугриста. Каков
предварительный диагноз? Какие дополнительные исследования нужно
провести для постановки точного диагноза?
2. В опыте к гомогенату мышц добавили глюкозу. Сколько молей АТФ
может синтезироваться за счёт энергии окисления 1 моля глюкозы,
если в опыте использовали:
- клетки с разрушенными митохондриями;
- гомогенат ткани с добавлением барбитуратов.
Ответ иллюстрируйте соответствующими схемами.
ОСНОВНАЯ УЧЕБНАЯ ЛИТЕРАТУРА
1. Биологическая химия с упражнениями и задачами [ Текст] : учебник / под
ред. С.Е.Северина. – М.: ГЭОТАР – Медиа, 2011.-622 с.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА
Афонина, С.Н. Сахарозаменители и их применение в медицине [Текст]:
учеб.пособие для вузов / С.Н. Афонина, М.М. Павлова, А.А. Никоноров;
под общ. ред. А.А. Никонорова. – Оренбург.: 2012.- 78с
Биохимия [ Текст] : руководство к практическим занятиям / под ред. Н.Н.
Чернова.-М.:ГЭОТАР-Медиа, 2009, 240 с.
Биохимия [Текст] : учеб.для вузов / Т.Л. Алейникова, Л.В. Авдеева,
Л.Е.Андрианова и др.; под ред.Е.С.Северина. – 4-е изд., испр. – М.:
ГЭОТАР – Медиа, 2007. -784 с.
Биохимия витаминов / А.А. Никоноров и др.- Оренбург.: ООО ПринтСервис, 2012. – 119с.
Нельсон, Д. Основы биохимии Ленинджера. В трех томах. / Д.Нельсон,
М. Кокс. -М.: Бином. Лабораторные знания, 2011.- т.1 -682 с.
Николаев,А.Я. Биологическая химия [Текст] : учеб. для студентов мед.
вузов / А.Я. Николаев.- 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Медицинское
информ. Агентство, 2007.- 568 с.
Зав.кафедрой биохимии, профессор
А.А. Никоноров