ПЛАН самостоятельной внеаудиторной работы по биохимии для студентов педиатрического 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. 9. Изменение белкового состава при онтогенезе. 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. В какой области рН находится ИЭТ трипептида вал-асп- ала ? Напишите ионное состояние трипептида при рН 7,0 . 4. Белки выпадают из раствора при добавлении этанола. Максимальный осадок образуется при рН 9,1. Какой тип аминокислот преобладает в составе белка ? 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 0 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 в педиатрии. Незрелость ряда ферментных систем в ранние периоды развития организма. 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. Нарисуйте схему превращения тирозина в адреналин. К каким классам относятся ферменты, катализирующие отдельные стадии. 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 у детей. Биохимическая характеристика гипервитаминоза А. III. Витамин Д (кальциферол, антирахитический). Химическое строение витаминов Д2 и Д3. Участие в обмене веществ. Источники, потребность в витамине Д у детей и взрослых. 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 у детей и взрослых. VI. Витамин К (нафтохиноны, антигеморрагический). Представление о химическом строении. Роль витамина К в процессах свертывания крови и других метаболических процессах организма детей и взрослых. Источники, потребность в витамине К у детей. VII Витамин В1 (тиамин, антиневритный). Химическое строение, свойства, источники, потребность в тиамине у детей и взрослых. Признаки гипо- и авитаминоза. VIII Витамин В2 (рибофлавин, витамин роста). Химическое строение, свойства. Источники и потребность в рибофлавине у детей и взрослых. Проявление гипо- и авитаминоза IX Витамин В3 (пантотеновая кислота, антидерматитный). Химическое строение, свойства, источники, потребность в этом витамине у детей и взрослых. 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 в биотине у детей и взрослых. Проявление гипо- и авитаминоза. XII. Витамин Вс (фолацин, антианемический) Химическое строение, метаболические функции. Антивитамины фолиевой кислоты. Сульфаниламидные препараты. Источники и суточная потребность в фолацине детей и взрослых. XIII Витамин С (антицинготный, аскорбиновая кислота). Химическое строение, свойства, метаболические функции, источники, потребность в аскорбиновой кислоте у взрослых. Проявление недостаточности витамина С у детей и взрослых. XIV Витамин РР (ниацин, антипеллагрический). Химическое строение, свойства, источники, потребность в ниацине у детей и взрослых. Признаки гипо- и авитаминоза ВОПРОСЫ И УПРАЖНЕНИЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ 1. Витамины 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. 7. Витамины и минералы для здоровья детей [Текст]: учеб.пособие / А.А.Баранов [ и др.] .- М.: [ б. и.], 2005.- 28 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. 22. Некоторые вопросы биохимии детского возраста (методические рекомендации для подготовки студентов), Оренбург, 2012 г.180 с 23. «Биохимия витаминов» - методическая разработка кафедры.2010 120 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 (митохондрии бурого жира новорожденных). 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 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. 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. 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.Некоторые вопросы биохимии детского организма: / Г.Т. Лобанова и др.Оренбург.: ООО Принт – Сервис, 2009.- 119 с. 6.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. Возрастная характеристика процессов переваривания и всасывания углеводов. Бифидус фактор 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 у ребенка фермента гексозофосфатуридилтрансфераза? Как называется это заболевание? Решить задачи: 1. Девочка 3-ех лет, 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. У ребенка 2-ух лет, перенесшего инфекционный интерит, после еды появляется рвота, диарея, боли в животе. После исключения молока из пищи симптомы исчезли. Укажите причину заболевания. 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. 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 2. 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. 4. Биохимия витаминов / А.А. Никоноров и др.- Оренбург.: ООО ПринтСервис, 2009. – 119с. 5. Нельсон, Д. Основы биохимии Ленинджера. В трех томах. / Д.Нельсон, М. Кокс. -М.: Бином. Лабораторные знания, 2011.- т.1 -682 с. 6. Некоторые вопросы биохимии детского организма: / Г.Т. Лобанова и др.Оренбург.: ООО Принт – Сервис, 2009.- 119 с. 7. 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