06.06.01 Программа кандидатского экзамена по специальной

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Дальневосточный федеральный университет»
(ДВФУ)
ШКОЛА БИОМЕДИЦИНЫ ДВФУ
ПРОГРАММА КАНДИДАТСКОГО ЭКЗАМЕНА
по образовательной программе высшего образования – программе подготовки научнопедагогических кадров в аспирантуре
Название дисциплины
Направление - 06.06.01. Биологические науки
Профиль - биохимия
Форма подготовки очная
Школа биомедицины
Кафедра Современных методов диагностики и медицинских технологий
Программа кандидатского экзамена составлена в соответствии с требованиями федерального
государственного образовательного стандарта высшего образования (уровень подготовки кадров
высшей квалификации), утвержденного приказом министерства образования и науки РФ от 30
июля 2014 № 871
Программа кандидатских испытаний обсуждена на заседании кафедры современных методов
диагностики и медицинских технологий, протокол № 5 от «20» января 2015 г.
Заведующий (ая) кафедрой Серебряная Н.Б.
Составитель (ли): к.м.н., Момот Т.В.
Оборотная сторона титульного листа программы
I. Программа кандидатского экзамена пересмотрена на заседании кафедры:
Протокол от «_____» _________________ 20__ г. № ______
Заведующий кафедрой _______________________ __________________
(подпись)
(И.О. Фамилия)
II. Программа кандидатского экзамена пересмотрена на заседании кафедры:
Протокол от «_____» _________________ 20__ г. № ______
Заведующий кафедрой _______________________ __________________
(подпись)
(И.О. Фамилия)
АННОТАЦИЯ
Программа кандидатского экзамена по специальной дисциплине
биохимия предназначена для обучающихся по образовательной программе
высшего образования - программе подготовки научно-педагогических кадров
в аспирантуре по направлению 06.06.01. Биологические науки, профилю
биохимия.
Программа составлена на основании Федерального государственного
образовательного стандарта высшего образования (уровень подготовки
кадров высшей квалификации) по направлению подготовки 06.06.01.
Биологические науки, Типовой программы кандидатского экзамена по
специальности ____________, утвержденной приказом Минобрнауки России
от 8 октября 2007 г. № 274 (программы доступны на сайте ВАК
http://vak.ed.gov.ru/ru/help_desk) и рабочей программы учебной дисциплины
«Биохимия»
образовательной программы аспирантуры по направлению
06.06.01. Биологические науки, профилю «Биохимия», разработанной в
федеральном государственном автономном образовательном учреждении
высшего профессионального образования «Дальневосточный федеральный
университет».
Кандидатский экзамен проводится в форме выпускного итогового
экзамена с защитой квалификационной работы.
Программа кандидатского экзамена включает в себя:
• аннотацию;
• содержание кандидатского экзамена;
• вопросы к экзамену;
• список рекомендуемой литературы и источников.
I.
СОДЕРЖАНИЕ КАНДИДАТСКОГО ЭКЗАМЕНА
МОДУЛЬ 1. Статическая биохимия.
Раздел I. Введение в биохимию.
Тема 1. Задачи и возможности биохимии. Разделы науки. Основные
этапы становления биохимии. Связь с другими науками. Материалы для
исследования. Уровни изучения обмена веществ в организме.
Раздел II. Строение и функции белков и аминокислот.
Тема 1. Аминокислоты. Строение, функции.
Классификация
и
физико-химические
свойства
протеиногенных
аминокислот.
Тема 2: Белки, свойства, строение.
Классификация
белков:
простые
и
сложные,
глобулярные
и
фибриллярные, мономерные и олигомерные. Физико-химические свойства
белков:
растворимость,
ионизация,
гидратация,
осаждение.
Уровни
структурной организации белков: первичная, вторичная, надвторичная,
третичная и четвертичная структуры, домены, субдомены, надмолекулярные
структуры. Связи, поддерживающие структуры белка: дисульфидные,
ионные, водородные, гидрофобные. Взаимосвязь структуры и функции.
Тема 3. Функции белков. Методы выделения белков.
Высаливание.
Денатурация.
Электрофорез.
Препаративное
и
дифференциальное центрифугирование. Изоэлектрическое фокусирование.
Функции
белков:
структурная,
каталитическая,
транспортная,
рецепторная, регуляторная, защитная, сократительная.
Раздел III. Ферменты.
Тема 1. Понятие о ферментах как биологических катализаторах (2
часа).
Ферменты как биологические катализаторы белковой природы.
Биологическое значение ферментов. Особенности действия ферментов.
Количественное определение ферментативной активности ( по убыли
субстрата и по нарастанию продукта), способы ее выражения. Систематика
ферментов.
характеристика
Международная
основных
классификация
классов
ферментов.
ферментов:
Общая
оксидоредуктазы,
трансферазы,
гидролазы,
лиазы,
изомеразы,
лигазы
(синтетазы).
Систематическое и тривиальное название фермента. Изоферменты.
Тема 2. Общие представления о катализе.
Общие
понятия
ферментативного
катализа.
Общий
механизм
ферментативного катализа. Многостадийность ферментативной реакции.
Последовательные
этапы
катализа.
Реакционная
и
субстратная
специфичность. Абсолютная и относительная специфичность. Уравнение и
график
Михаэлиса-Ментен.
обратимое,
необратимое,
Ингибирование
конкурентное,
активности
неконкурентное.
ферментов:
Регуляция
скоростей синтеза и распада ферментов. Аллостерическая регуляция.
Ингибирование по принципу обратной связи. Ферменты как аналитические
реагенты в биохимическом анализе. Использование ингибиторов ферментов
для повышения специфичности ферментного анализа в клинической
диагностике.
Раздел IV. Витамины.
Тема 1. Понятие о витаминах.
История
потребления.
процессов
открытия.
Источники
Жирорастворимые
жизнедеятельности.
витаминов.
витамины
Понятие
нормы
–
участники
важнейших
Характеристика
отдельных
витаминов:
химическое строение, источники поступления в организм, суточная
потребность,
биологическая
роль
и
механизмы
ее
реализации,
биохимические и клинические последствия недостаточности и переизбытка в
организме.
Тема 2. Водорастворимые витамины – как кофакторы ферментов.
Характеристика
отдельных
витаминов:
химическое
строение,
источники поступления в организм, суточная потребность, биологическая
роль и механизмы ее реализации, биохимические и клинические последствия
недостаточности и переизбытка в организме.
Раздел V. Нуклеиновые кислоты.
Тема 1. Днк. Строение, функции.
Нуклеиновые кислоты как первичные носители информации для
матричных биосинтезов в живых организмах. ДНК и РНК – черты сходства и
различия состава, первичной структуры, локализация в клетке, функции.
Вторичная структура ДНК. Сязи, стабилизирующие вторичную структуру
ДНК. Антипараллельность. Суперспирализация. Денатурация и ренативация
ДНК. Гибридизация ДНК-ДНК, ДНК-РНК. Особенности первичной и
пространственной структуры гистонов. Роль гистонов в формировании
нуклеосом.
Нуклеосомная
сердцевина.
Линкерная
ДНК.
Дальнейшая
упаковка ДНК: соленоиды, петли и складки. Ковалентная модификация
гистонов, ее роль в регуляции структуры и активности хроматина. Строение
хроматина. Хромосомы.
Тема 2. Рнк. Строение, функции.
мРНК, тРНК, рРНК, их распределение в клетке и биологическая
роль. Типы РНК, их строение и функции.
Раздел VI. Углеводы.
Тема 1. Строение и функции углеводов.
Углеводы: определение, особенности химического состава и строения,
виды классификации, биологические функции, структурно-функциональные
связи. Суточная потребность в углеводах, их пищевые источники.
Раздел VII. Липиды.
Тема 1. Классификация, свойства и роль липидов в организме.
Липиды: определение, биологические функции, особенности строения,
принципы классификации. Особенности строения и биологические функции
высших
жирных
кислот.
Незаменимые
высшие
жирные
кислоты.
Триацилглицеролы: строение, биологические функции, локализация в
организме.
Фосфолипиды:
биологическая
роль,
основные
принципы
строения, физико-химические свойства. Стерины: химическое строение,
биологические функции, принципы классификации. Суточная потребность в
липидах, основные пищевые источники.
МОДУЛЬ 2. Динамическая биохимия.
Раздел I. Введение в обмен веществ. Внешний обмен белка.
Тема 1. Общие понятия об обмене веществ.
Этапы в обмене веществ - переваривание пищевых веществ,
всасывание
продуктов
(специфические
и
переваривания,
общие
пути
обмен
веществ
катаболизма,
в
биосинтез
тканях
сложных
органических молекул из простых предшественников), выведение конечных
продуктов метаболизма из организма. Методы изучения обмена веществ.
Понятие азотистого баланса. Потребность в аминокислотах и белках.
Протеиназы желудочно-кишечного тракта. Специфичность, оптимум рН.
Состав желудочного и кишечного соков. Регуляция секреции. Роль соляной
кислоты.
Механизмы
всасывания
аминокислот
в
кишечной
стенке.
Превращение аминокислот в толстом кишечнике. Образование токсинов и их
обезвреживание. Реакции конъюгации с ФАФС и УДФ-глюкуроновой
кислотами.
Раздел II. Промежуточный обмен белка и обмен аминокислот.
Тема 1. Обмен аминокислот.
Пул аминокислот в клетке, общая схема путей распада и синтеза
аминокислот. Прямое окислительное дезаминирование аминокислот: условия
протекания, субстраты, ферменты, кофактор, общее уравнение реакций,
продукты. Глутаматдегидрогеназа: строение фермента, кофактор, уравнение
реакций,
регуляция
фермента
соотношениемконцентрации
НАДН,
АТФ+ГТФ/АДФ+ГДФ. Физиологическая роль глутаматдегидрогеназы в
обмене азота аминокислот. Трансаминирование аминокислот. Общее
уравнение процесса, субстраты, кофактор и механизм протекания процесса
через образование шиффовых оснований. Биологическая роль трансаминаз,
клиническое значение определения трансаминаз. Непрямое дезаминирование
аминокислот: общая схема процесса, ферменты, субстраты, кофакторы, роль
глутамата и аспартата.
Декарбоксилирование аминокислот, общий вид
реакции, продукты реакции. Инактивация биогенных аминов: метилирование
гистамина
и
адреналина, окислительное
дезаминирование дофамина,
норадреналина и серотонина, ГАМК. Синтез заменимых аминокислот.
Тема 2. Обмен белка.
Основные этапы матричного синтеза белка. Роль белков в
питании человека. Азотистый баланс и его виды. Норма потребления белка,
коэффициент
изнишивания,
физиологический
белковый
минимум.
Ферменты, переваривающие белки в желудке ( оптимум Ph-действия,
специфичность действия, результат действия). Механизм образования
соляной кислоты и ее физиологическая роль. Ферменты-пептидазы тонкого
кишечника (оптимум Ph-действия, специфичность действия, результат
действия). Механизм всасывания аминокислот в кишечнике.
Раздел III. Обмен нуклеиновых кислот.
Тема 1. Обмен нуклеотидов.
Катаболизм нуклеотидов. Конечные продукты превращения азотистых
оснований в тканях, нарушения их обмена. Биосинтез нуклеотидов.
Биосинтез
уридиловой
кислоты
как
общего
предшественника
всех
пиримидиновых нуклеотидов. Биосинтез пуриновых нуклеотидов.
Тема 2. Биосинтез нуклеиновых кислот.
Роль нуклеиновых кислот в переносе генетической информации.
Механизмы
репликации. Характеристика ДНК-полимераз. Механизмы
транскрипции. Обратная транскрипция. Характеристика РНК-полимераз.
Сплайсинг РНК. Трансляция. Этапы. Ферменты. Процессинг белковых
молекул. Раздел IV. Обмен углеводов.
Тема 1. Внешний обмен углеводов.
Амилазы и дисахаридазы. Всасывание сахаров в кишечной стенке.
Взаимопревращения гексоз. Фосфорилирование.
Тема 2. Промежуточный обмен глюкозы.
Проникновение в клетки. Анаэробные и аэробные пути обмена.
Взаимоотношения брожения и дыхания. Гликолиз. Ферменты. Этапы.
Продукты.
Регуляция.
Шунты
гликолиза.
Биологическое
значение.
Аэробный путь обмена глюкозы. Декарбоксилирование пирувата. Роль
витаминов. Окисление универсального метаболического топлива –ацетилКоА. Цикл Кребса. Глюконеогенез. ферменты. Биологическое значение.
Обмен гликогена. Регуляция.
Раздел V. Обмен липидов.
Тема 1. Метаболизм жирных кислот.
Механизмы
запасания
и
мобилизации
жирных
кислот
в
организме человека. Метаболизм высших жирных кислот ( ВЖК). Этапы
катаболизма ВЖК. Активация ВЖК, строение, свойства и механизмы
действия ацил-КоА-синтетазы, регуляция ее активности. Дальнейшая судьба
ацил-КоА. Типы окисления ВЖК: α-, β-, ω-окисление. Механизм транспорта
ацил-КоА через мембрану митохондрий, строение, механизм действия и
регуляция
активности
ацилкарнитинтрансфераз. Митохондриальное β-
окисление ВЖК. Пероксисомальное β-окисление.
Тема 2. Обмен холестерина. Кетоновые тела.
Строение,
классификация,
биологическая
роль,
места
образования и утилизации кетоновых тел. Механизм биосинтеза кетоновых
тел в печени. Пути утилизации кетоновых тел как источника энергии в
периферических тканях. Регуляция обмена кетоновых тел. Принципы
обнаружения и количественного определения кетоновых тел в биологических
образцах.
Пути поступления, использования и выведения холестерина.
Биосинтез
холестерина,
его
этапы,
последовательность
реакций,
характеристика ферментов. Регуляция биосинтеза холестерина. Принципы
количественного определения холестерина и его метаболитов в клинической
диагностике.
Раздел VI. Биологическое окисление.
Тема 1. Понятие об обмене веществ, макроэргические соединения.
Современные представления о биологическом окислении. Ферменты и
коферменты тканевого дыхания. Свободно - радикальное окисление.
Микросомальное окисление, его роль в процессах гидроксилирования,
синтеза
гормонов,
желчных
кислот.
Гипоэнергетические
состояния.
Термогенная функция энергетического обмена в бурой жировой ткани.
Возрастная
характеристика
энергетического
обеспечения
организма
питательными веществами.
Тема 2. Понятие об обмене веществ. Метаболизм.
Макроэргические соединения. АТФ – универсальный аккумулятор
энергии в организме. Современные представления о биологическом
окислении. Дыхательная цепь – терминальный этап тканевого дыхания.
Окислительное
фосфорилирование.
Свободно-радикальное
окисление.
Токсичность кислорода. Защитные механизмы от образования токсичных
продуктов. Цикл трикарбоновых кислот.
Раздел VII. Гормоны.
Тема 1. Гормональная регуляция метаболических процессов.
Понятие о гормонах, биологическая роль гормонов в организме.
Классификация. Основные механизмы регуляции метаболизма. Роль ЦНС в
регуляции обменных процессов, рилизинг-факторы, либерины, статины,
гормоны гипофиза. Клетки, органы-мишени, клеточные рецепторы гормонов.
3', 5' – цАМФ, простагландины. Механизм передачи сигнала в клетку
(белково-пептидные, катехоламины, стероидные и тиронины).
Тема 2. Механизм действия гормонов.
Механизм срочной и хронической регуляции.
Тема 3. Эндокринные органы и их гормоны.
Поджелудочная железа, мозговое и корковое вещество надпочечников,
гипофиз, щитовидная железа, половые железы, гормоны этих желез,
химическое строение, гипо- и гиперфункция желез, влияние на обмен
веществ. Транспорт и метаболизм гормонов. Применение гормонов в
качестве лечебных препаратов.
Раздел VIII. Обмен воды и минеральных веществ.
Тема 1. Водно-минеральный обмен.
Роль воды в жизнедеятельности. Внутриклеточная вода, вода
внеклеточных
жидкостей,
минеральные
компоненты
вода,
тканей
связанная
человека.
коллоидами.
Важнейшие
Важнейшие
внутри-
и
внеклеточные ионы. Ионные насосы плазматической мембраны клетки,
активный транспорт ионов и возникновение электрохимических потенциалов
на клеточных мембранах. Обмен натрия и калия. Физиологическая роль
ионов Na+ и K+. (Na+,K+)-АТФаза, возникновение потенциалов покоя и
действия, поддержание осмотического давления и объема клеток и
внеклеточных жидкостей, почечные механизмы регуляции КОС, роль
градиента Na+ в активном транспорте глюкозы и аминокислот). Регуляция
обмена Na+, K+ и воды антидиуретическим гормоном, альдостероном,
АКТГ, ренин-ангиотензиновой системой и инсулином. Нарушения обмена
воды - гипо- и гепергидратации. Обмен кальция и фосфатов. Минеральный
состав костной ткани. Роль Са2+ в свертывании крови, возникновении
потенциала действия и мышечном сокращении, минерализации скелета.
Ионы Са2+ - вторичный посредник в действии на клетки биологически
активных веществ. Са2+-АТФазы саркоплазматического ретикулума и
плазматической мембраны клетки. Роль ионов Са2+ в активации фосфолипаз
и
ПОЛ.
Регуляция
обмена
кальция
и
фосфатов
кальцитонином,
паратгормоном и витамином D3. Нарушения обмена кальция и фосфатов рахит (биохимические основы).
МОДУЛЬ 3. Биохимия тканей и органов.
Раздел I. Биохимия крови.
Тема 1. Общая характеристика крови как ткани, функции.
Особенности метаболизма клеток крови, его значение для
специализированных функций. Составные компоненты плазмы крови. Белки
и ферменты плазмы крови. Альбумины, глобулины, их характеристика и
функции. Гемоглобин, строение, производные, типы. Гемоглобинопатии.
Синтез гема и гемоглобина, регуляция. Распад гемоглобина. Биохимические
показатели крови, их использование в практике.
Раздел II. Биохимия печени.
Тема 1. Функция печени в организме.
Роль печени в обмене углеводов, липидов, белков и аминокислот,
витаминов, минеральных веществ. Обезвреживающая функция печени. Роль
микросомального окисления в обезвреживании ксенобиотиков. Цитохром Р450-гидроксилазный цикл. Обмен билирубина. Типы желтух. Образование и
выделение желчи как способ выведения конечных продуктов метаболизма.
Кишечно-печеночная циркуляция желчных кислот, роль в переваривании
липидов и всасывании. Биохимические механизмы развития печеночноклеточной недостаточности и печеночной комы, лабораторная диагностика.
Раздел III. Биохимия почек и мочи.
Тема 1. Почки.
Основные функции почек. Механизм образования мочи в различных
отделах нефрона. Характеристика важнейших компонентов мочи в норме и
патологии.
II.
ВОПРОСЫ К КАНДИДАТСКОМУ ЭКЗАМЕНУ
1. Предмет и задачи биологической химии. Биохимия в системе
биологических дисциплин. Связь биологической химии с сопредельными
дисциплинами — биофизикой, биоорганической химией, цитологией,
микробиологией, генетикой, физиологией.
2. Основные этапы развития биохимии. Молекулярная биология и генетика и
их связь с биохимией. Практические приложения биохимии; биохимия как
фундаментальная основа биотехнологии. Направления и перспективы
развития биохимии.
3. Жизнь как особая форма движения материи. Проблема возникновения
жизни и предбиологической эволюции.
4. Роль структурной организации клетки в явлениях жизни.
Компартментация веществ и процессов в клетке. Значение обмена
веществ (катаболизм и анаболизм) в явлениях жизни.
5. Принципы регуляции процессов обмена веществ в клетке. Генетическая
информация и ее значение. Эволюционная биохимия.
6. Академики А.Н. Бах, А.И. Опарин, В.С. Гулевич, А.В. Палладин, А.Н.
Белозерский, В.А. Энгельгардт, А.Е. Браунштейн, С.Е. Северин и их роль
в создании отечественной школы биохимиков.
7. Развитие биохимии, и ее связи с практикой: агрономией, микробиологией,
биотехнологией, медициной и ветеринарией. Важнейшие журналы,
справочные и обзорные издания по биохимии. Понятие о
биоинформатике. Базы данных о белковых структурах, ДНКпоследовательностях, ферментах.
8. Общая характеристика веществ, входящих в состав организмов, их роль и
значение. Роль минеральных элементов, белков, липидов, углеводов,
витаминов в обмене веществ и в питании человека и животных.
Калорийность и усвояемость пищевых продуктов. Незаменимые факторы
питания.
9. Физико-химическая характеристика воды как универсального
растворителя в биологических системах. Вода и ее роль в живых
организмах. Основные понятия электрохимии водных растворов.
10. Закон действующих масс, константы диссоциации кислот и оснований,
водородный показатель (рН), буферные растворы.
11.Основные физико-химические методы, применяемые в биохимии:
спектрофотометрия, флуорометрия, ЭПР- и ЯМР- спектроскопия,
хроматография, калориметрия, электрофорез, вискозиметрия, рентгеноструктурный анализ.
12.Основы химической кинетики: молекулярность и порядок реакции;
константы скоростей химических реакций и факторы, влияющие на
скорости и равновесия реакций. Гомогенный и гетерогенный катализ.
13.Природные аминокислоты. Различные способы классификации
аминокислот. Общие и специфические реакции функциональных групп
аминокислот. Ионизация аминокислот. Методы разделения аминокислот и
пептидов. Природные олигопептиды. Глютатион и его значение в обмене
веществ.
14.Аминокислоты как составные части белков. Физические и химические
свойства протеиногенных аминокислот. Селеноцистеин.
Непротеиногенные кислоты. Незаменимые аминокислоты. Полипептиды.
15.Природные углеводы и их производные. Классификация углеводов.
Стереохимия углеводов. Наиболее широко распространенные в природе
гексозы и пентозы и их свойства.
16.Конформация моносахаридов. Взаимопревращения моносахаридов.
Гликозиды, амино-, фосфо- и сульфосахариды. Дезоксисахара. Методы
разделения и идентификация углеводов.
17.Липофильные соединения и классификация липидов. Жирные кислоты.
Изомерия и структура ненасыщенных жирных кислот.
18. Полиненасыщенные жирные кислоты. Нейтральные жиры и их свойства.
19.Фосфолипиды. Гликолипиды и сульфолипиды. Стерины, холестерин,
желчные кислоты. Диольные липиды. Полярность молекулы фосфатидов.
Участие фосфатидов и других липидов в построении биологических
мембран.
20.Воска и стероиды. Изопреноиды. Терпеноиды и каротиноиды.
21.Пуриновые и пиримидиновые основания. Нуклеозиды и нуклеотиды.
Циклические нуклеотиды. Минорные пуриновые и пиримидиновые
основания. Комплексообразующие свойства нуклеотидов.
22.Витамины, коферменты и другие биологически активные соединения.
23.Роль витаминов в питании животных и человека. Витамины как
компоненты ферментов. Жирорастворимые витамины. Витамин А.
Каротиноиды и их значение как провитаминов А.
24.Витамин Д и его образование.
25.Витамин Е.
26.Витамин К.
27.Нафтохиноны и убихинон.
28.Водорастворимые витамины.
29.Витамин B1.
30.Каталитические функции тиаминпирофосфата.
31.Витамины B2 и PP. Участие витаминов В2 и РР в построении
коферментов аэробных и анаэробных дегидрогеназ.
32.Витамин B6 и его каталитические функции.
33.Пантотеновая кислота.
34.Липоевая кислота.
35.Витамин B12.
36.Фолиевая кислота и дигидроптеридин.
37. Другие витамины и витаминоподобные вещества комплекса В.
38.Витамин С. Ферментативное окисление аскорбиновой кислоты.
39.Биофлавоноиды, рутин.
40.Витамины – антиоксиданты.
41.Витамины – прокоферменты.
42. Витамины – прогормоны.
43.Прочие известные в настоящее время витамины. Антивитамины.
44. Динуклеотидные коферменты. Нуклеотиды как коферменты.
45.Простагландины как производные полиненасыщенных жирных кислот.
46.Биогенные амины.
47.Ацетилхолин.
48. Железопорфирины.
49.Хлорофилл и другие растительные пигменты.
50. Минеральный состав клеток. Микроэлементы. Методы аналитической
бионеорганической химии.
60. Специфическая роль белковых веществ в явлениях жизни. Принципы
выделения, очистки и количественного определения белков.
Пептидная связь, ее свойства и влияние на конформацию полипептидов.
Теория строения белковой молекулы. Ковалентные и нековалентные связи в
белках.
61. Работы А.Я. Данилевского, Э. Фишера, Ф. Сенгера, Л. Полинга. Уровни
структурной организации белков. Первичная, вторичная, третичная и
четвертичная структура белков. Метода определения первичной структуры
белка.
62. Упорядоченные и неупорядоченные вторичные структуры.
Супервторичные структуры. Примеры.
63. Принципы и методы изучения структуры белков. Соотношение между
первичной структурой и структурами более высокого порядка в белковой
молекуле.
64. Значение третичной структуры белковой молекулы для проявления ее
биологической активности. Амфипатия полипептидных цепей.
65. Динамичность структуры белка. Величина и форма белковых молекул.
Глобулярные и фибриллярные белки. Структура фибриллярных белков.
66. Изоэлектрическая точка белков. Физические и химические свойства
белков. Методы изучения белков. Конформационная динамика белковой
молекулы. Денатурация белков и полипептидов.
67. Фолдинг и рефолдинг. Шапероны. Прионы.
68. Комплексы белков с низкомолекулярными соединениями, белоклигандные взаимоотношения. Сольватация белков. Кристаллические белки.
69. Методы определения пространственного расположения полипептидных
цепей. Олигомерные комплексы белков.
70. Классификация белков. Простые и сложные белки. Альбумины,
глобулины, гистоны, протамины, проламины, глютелины. Фосфопротеины,
липопротеины, гликопротеины, нуклеопротеины, хромопротеины
(гемопротеины), металлопротеины.
71. Гомологичные белки и гомологичные последовательности аминокислот в
полипептидах. Предсказание пространственной организации белка на
основании первичной структуры.
72. Семейства и суперсемейства белков. Протеомика.
73. Специфические методы очистки белков (хроматография, электрофорез
белков, иммунопреципитация, выявление и картирование эпитопов с
помощью моноклональных антител, ультрафильтрация, избирательное
осаждение, обратимая денатурация).
74. Реакционная способность боковых цепей аминокислотных остатков в
молекулах нативных и денатурированных белков. Взаимодействие белков и
малых лигандов. Структура миоглобина, гемоглобина и связывание ими
кислорода.
75. Олиго- и полисахариды.
76. Дисахариды и трисахариды.
77. Крахмал и гликоген, клетчатка и гемицеллюлозы, их структура и
свойства.
78. Гетерополисахариды, гликозаминогликаны.
79. Протеогликаны.
80. Методы изучения первичной, вторичной и более высоких уровней
структурной организации полисахаридов, гликопротеинов и протеогликанов.
81. Полиморфизм амфифильных соединений в водных растворах (мицеллы,
эмульсии, ламеллы, бислойные структуры).
82. Модели строения биологических мембран.
83. Липосомы; методы их получения и изучения. Фазовые переходы в
агрегатах амфифильных соединений. Проницаемость биологических
мембран. Электрохимия осмотических явлений.
84. Методы изучения биологических мембран (репортерные метки,
микрокалориметрия, флуоресцентное зондирование, светорассеяние).
85. Типы нуклеиновых кислот.
86. Роль нуклеиновых кислот в живом организме.
87. Полинуклеотиды. Структура ДНК. Принцип комплементарности
азотистых оснований.
88. Минорные основания. А-, В-, С-, Т- и Z- формы ДНК.
89. Суперспирализация ДНК. Структура и функционирование хроматина.
ДНК хлоропластов и митохондрий.
90. ДНК вирусов и бактерий. Плазмиды. Особенности строения
дезоксирибонуклеиновой кислоты.
91. Роль ДНК как носителя наследственной информации в клетке.
92. Структура рибонуклеиновых кислот. Типы РНК: ядерная, рибосомная,
транспортная, м- РНК.
93. Взаимодействие белков и нуклеиновых кислот.
94. Методы изучения структуры нуклеиновых кислот.
95. Клонирование ДНК. Банки данных генов. Генная инженерия.
Генотерапия. Понятие о геномике.
96. Биологические объекты как стационарные системы. Сопряжение
биохимических реакций. Метаболические цепи, сети и циклы. Обратимость
биохимических процессов.
97. Катаболические и анаболические процессы. Единство основных
метаболических путей во всех живых системах.
98. Ферментативный катализ, белки-ферменты.
99. История развития энзимологии. Понятие о ферментах как о белковых
веществах, обладающих каталитическими функциями.
100. Методы выделения и очистки ферментов.
101. Основные положения теории ферментативного катализа. Энергия
активации ферментативных реакций. Образование промежуточного
комплекса «фермент-субстрат», доказательства его образования.
102. Понятие об активном центре фермента и методы его изучения. Теория
индуцированного активного центра. Кинетика ферментативного катализа.
103. Обратимость действия ферментов. Стационарное приближение при
рассмотрении ферментативных реакций.
104. Начальная скорость ферментативной реакции и метод ее определения.
Уравнение Михаэлиса-Бриггса-Холдейна. Константа Михаэлиса и методы ее
нахождения.
105. Единицы активности ферментов. Стандартная единица, удельная и
молекулярная активность. Активность и числа оборотов фермента. 106.
Кофакторы в ферментативном катализе. Простетические группы и
коферменты. Химическая природа коферментов. Коферменты
алифатического, ароматического и гетероциклического ряда.
106. Витамины как предшественники коферментов. Значение металлов для
действия ферментов. Негеминовые железопротеиды.
107. Влияние физических и химических факторов на активность ферментов.
Действие температуры и концентрации водородных ионов. Специфические
активаторы и ингибиторы ферментативных процессов.
108. Механизм ингибирования ферментов. Обратимое и необратимое,
конкурентное и неконкурентное ингибирование.
109. Изостерические и аллостерические лиганды-регуляторы.
Кооперативность в ферментативном катализе.
110. Фермент как молекулярная машина. Модели кооперативного
функционирования ферментов. Локализация ферментов в клетке.
111. Специфичность ферментов.
112. Классификация ферментов и ее принципы.
113. Оксидоредуктазы, важнейшие представители.
114. Трансферазы, важнейшие представители.
115. Гидролазы, распространение в природе, важнейшие представители,
значение их в пищевой технологии.
116. Лиазы, важнейшие представители.
117. Изомеразы, важнейшие представители.
118. Лигазы, важнейшие представители.
119. Регуляция активности и синтез ферментов. Аллостерические ферменты.
120. Теория индуцированного синтеза ферментов Жакоба и Моно.
121. Основные понятия биоэнергетики. АТФ – универсальный источник
энергии в биологических системах.
122. Соединения с высоким потенциалом переноса групп - макроэргические
соединения (нуклеозид ди- и трифосфаты, пирофосфат, гуанидинфосфаты,
ацилтиоэфиры). Энергетическое сопряжение. Фосфорильный потенциал
клетки. Нуклеозид ди- и трифосфаткиназы. Аденилаткиназная и
креатинкиназная реакции.
123. Терминальное окисление.
124. Механизмы активации кислорода. Оксидазы.
125. Коферменты окислительно-восстановительных реакций (НАД+/НАДН,
НАДФ+/НАДФН, ФМН/ФМН-Н2, ФАД/ФАД-Н2).
126. Локализация окислительных процессов в клетке. Митохондрии и их
роль как биоэнергетических машин. Локализация электрон- трансфераз в
биологических мембранах.
127. Структура дыхательной цепи. Химиосмотическая теория сопряжения
окислительного фосфорилирования и тканевого дыхания.
128. Электрохимическое сопряжение в мембранах и окислительное
фосфорилирование, синтез АТФ.
129. Механизмы окислительного и фотофосфорилирования. Разобщители и
ионофоры. Механизмы разобщения окислительного фосфорилирования и
тканевого дыхания.
130. АТФ-азы их строение и функция. Общность мембранных
преобразователей митохондрий, хлоропластов и хроматофоров.
131. Альтернативные функции биологического окисления. Термогенез.
132. Дыхательные цепи микросом. Цитохром Р-450 и окислительная
деструкция ксенобиотиков. Активные формы кислорода, их образование и
обезвреживание. Значение активных форм кислорода для функционирования
клетки.
133. Углеводы и их ферментативные превращения.
134. Фосфорные эфиры сахаров и роль фосфорной кислоты в процессах
превращения углеводов в организме.
135. Ферменты, катализирующие взаимопревращения сахаров и образование
фосфорных эфиров.
136. Продукты окисления и восстановления моносахаридов.
137. Роль многоатомных спиртов в углеводном обмене.
138. Амилазы. Распространение в природе и характеристика отдельных
амилаз. Роль амилаз в промышленности и пищеварении.
139. Биосинтез крахмала и гликогена.
140. Гетерополисахариды, гликозаминогликаны, их синтез и участие в
построении соединительной ткани.
141. Углеводы водорослей (агар, альгиновая кислота, каррагинан).
142. Общая характеристика процессов распада углеводов.
143. Гликолиз и гликогенолиз как метаболическая система.
144. Взаимосвязь процессов гликолиза, брожения и дыхания.
145. Спиртовое, молочнокислое, маслянокислое брожение.
146. Химизм анаэробного и аэробного распада углеводов.
147. Аэробный и анаэробный распад углеводов.
148. Механизм окисления пировиноградной кислоты.
149. Цикл дикарбоновых и трикарбоновых кислот. Энергетическая
эффективность цикла.
150. Структура и механизм действия отдельных ферментов цикла ди- и
трикарбоновых кислот.
151. Прямое окисление углеводов.
152. Пентозофосфатный путь.
153. Глюконеогенез.
154. Липолиз. Ферментативный гидролиз жиров.
155. Липазы, распространение в природе и характеристика.
156. Липоксигеназы, их свойства, механизм действия.
157. Окислительный распад жирных кислот. Энергетическая эффективность
распада жирных кислот. Роль карнитина в метаболических преращениях
жирных кислот.
158. Бета-, альфа- и омега-окисление жирных кислот. Коэнзим А и его роль в
процессах обмена жирных кислот.
159. Биосинтез жирных кислот. Синтаза жирных кислот.
160. Биосинтез триглицеридов.
161. Строение и функции мембран в клетке.
162. Биосинтез холестерина и его регуляция. Значение холестерина в
организме.
163. Синтез желчных кислот.
164. Стероиды как провитамины Д.
165. Пути включения углерода, азота, серы и др. неорганических соединений
в органические вещества.
166. Кетокислоты как предшественники аминокислот.
167. Прямое аминирование.
168. Переаминирование и другие пути превращения аминокислот.
169. Аминотрансферазы. Другие пути биосинтеза аминокислот.
170. Биохимия распада аминокислот. Дезаминирование аминокислот. Типы
дезаминирования. Роль аспарагина, глютамина и мочевины в обмене азота.
171. Орнитиновый цикл. Структура и механизм действия трансаминаз и
отдельных ферментов цикла мочевинообразования.
172. Амины и алкалоиды, пути их образования и превращений.
173. Распад нуклеопротеинов. Нуклеазы.
174. Синтез и распад пуриновых нуклеотидов. Уреотелия, урикотелия и
аммониотелия.
175. Синтез и распад пиримидиновых нуклеотидов.
176. Синтез гема. Распад гема и обезвреживание билирубина.
177. Молекулярные основы подвижности биологических систем. Структура
поперечно-полосатой и гладкой мускулатуры. Сократительные белки.
178. Модели функционирования мышц. Подвижность жгутиков и ресничек у
микроорганизмов.
179. Поддержание ионного гомеостаза клеток. Транспортные АТФазы и
ионные каналы.
180. Биохимические основы передачи нервного импульса.
181. Ионные потоки при возбуждении нерва.
182. Синаптическая передача возбуждения.
183. Медиаторы центральной нервной системы. Ацетилхолин,
ацетихолинэстераза, рецепция ацетилхолина. Рецептор ацетилхолина как
пример лиганд-зависимого ионного канала.
184. Понятия ген и оперон. Клеточный цикл. Активный и неактивный
хроматин. Структура хромосом. Роль нуклеиновых кислот в биосинтезе
белков.
185. Биосинтез нуклеиновых кислот и ДНК-полимеразы.
186. Репликация ДНК. Циклическая ДНК и технология включения генов в
плазмиды.
187. Мутации и направленный мутагенез.
188. Информационная РНК как посредник в передаче информации от ДНК к
рибосоме.
189. Синтез мРНК, процесс транскрипции, информосомы.
190. Посттранскрипционный процессинг мРНК.
191. Биосинтез белка. Активирование аминокислот. Транспортные РНК и их
роль в процессе биосинтеза белка.
192. Генетический код. Рибосомы: структура, состав и функции. Механизм
считывания информации в рибосомах. Процесс трансляции.
193. Инициация трансляции, элонгация и терминация. Полисомы. Регуляция
синтеза белка. Посттрансляционные изменения в молекуле белка,
процессинг.
194. Транспорт белков, их встраивание в мембраны, и проницаемость
биологических мембран для биополимеров.
195. Проблемы клонирования ДНК. Цепные полимеразные реакции
нуклеиновых кислот и их применение в биологии и медицине.
196. Единство процессов обмена веществ. Связь процессов катаболизма и
анаболизма, энергетических и конструктивных процессов. Энергетика
обмена веществ.
197. Взаимосвязь между обменами белков, углеводов, жиров и липидов.
Ключевые ферменты.
198. Способы регулирования метаболизма.
199. Регулирование экспрессии генов. Наследственные болезни.
200. Кровь, плазма, лимфа.
201. Транспорт кислорода эритроцитами.
202. Кривые диссоциации оксигенированного гемоглобина.
Карбоксиангидраза.
203. Буферные системы крови.
204. Система свертывания крови. Белки плазмы крови и функциональная
биохимия форменных элементов крови.
205. Биохимические основы иммунитета. Понятие о цитокинах и хемокинах.
Рецепторы цитокинов и хемокинов.
206. Гормоны. Классификация гормонов. Рецепторы гормонов. Тканевая и
видовая специфичность рецепторов гормонов.
207. Гормоны с трансмембранным механизмом действия. Мембранные
рецепторы и вторичные посредники.
208. Аденилатциклаза и фосфодиэстераза.
209. Ц-АМФ как вторичный месседжер и ковалентная модификация белковферментов.
210. G-белки. Рецепторзависимые ионные каналы. Инозитол-трифосфат и
Са2+ как вторичные посредники.
211. Гормонзависимая химическая модификация белков.
212. Протеинкиназы. Простагландины.
III. СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ И ИСТОЧНИКОВ
Основная литература
1. Р. Марри, Д. Греннер, П. Мейес [и др.] Биохимия человека / Москва Мир
БИНОМ. Лаборатория знаний 2009. Режим доступа:
http://lib.dvfu.ru:8080/lib/item?id=chamo:277691&theme=FEFU
2. И. К. Проскурина. Биохимия учебное пособие для вузов / М. ВладосПресс 2003. Режим доступа:
http://lib.dvfu.ru:8080/lib/item?id=chamo:3341&theme=FEFU
3.
Я. Кольман, К.-Г. Рем Наглядная биохимия; пер. с нем. Л. В. Козлова,
Е. С. Левиной, П. Д. Решетова. /
Москва БИНОМ. Лаборатория знаний
2012. Режим доступа:
http://lib.dvfu.ru:8080/lib/item?id=chamo:668199&theme=FEFU
4.Н. В. Безручко, Г. К. Рубцов, Е. Ю. Борисова Медицинская биохимия
учебное пособие ; Пензенский государственный университет / Пенза Изд-во
Пензенского университета 2013. Режим доступа:
http://lib.dvfu.ru:8080/lib/item?id=chamo:698846&theme=FEFU
5.Ю. К. Василенко. Биологическая химия учебное пособие для вузов / Москва
МЕДпресс-информ 2011. Режим доступа:
http://lib.dvfu.ru:8080/lib/item?id=chamo:704185&theme=FEFU
6. А. Н. Баландина, М. А. Пантелеев, Ф. И. Атауллаханов.Система
свертывания крови и ее регуляция / Москва : Наука, Природа :
естественнонаучный журнал 2011. - № 3. Режим доступа:
http://lib.dvfu.ru:8080/lib/item?id=chamo:305936&theme=FEFU статья
7.Т. Л. Ауэрман, Т. Г. Генералова, Г. М. Суслянок. Основы биохимии учебное
пособие / Москва ИНФРА-М 2014. Режим доступа:
http://lib.dvfu.ru:8080/lib/item?id=chamo:752256&theme=FEFU
Дополнительная литература
1.
Э. Сим Биохимия мембран ; под ред. И. Б. Збарского ; пер. с англ. Н. П.
Лисовской / Москва Мир 1985. Режим доступа:
http://lib.dvfu.ru:8080/lib/item?id=chamo:51021&theme=FEFU
2.
Березин И.В. Основы биохимии (Общебиологическое введение.
Статистическая биохимия) Учеб.пособие / М. Изд-во Московского
университета 1990. Режим доступа:
http://lib.dvfu.ru:8080/lib/item?id=chamo:325330&theme=FEFU
3.
А. М. Кузин. Общая биохимия учебник / Москва Высшая школа 1969.
Режим доступа: http://lib.dvfu.ru:8080/lib/item?id=chamo:316358&theme=FEFU
4.
Д. Л. Фердман. Биохимия учебник / Москва Высшая школа 1966.
Режим доступа: http://lib.dvfu.ru:8080/lib/item?id=chamo:93816&theme=FEFU
5.
А. Ленинджер. Биохимия. Молекулярные основы структуры и
функций клетки пер. с англ. / Москва Мир 1974. Режим доступа:
http://lib.dvfu.ru:8080/lib/item?id=chamo:57029&theme=FEFU
6.
Косяков К.С. Клиническая биохимия: (Основные вопросы обмена
веществ при патологических состояниях) / Л. Медицина 1967. Режим
доступа: http://lib.dvfu.ru:8080/lib/item?id=chamo:67914&theme=FEFU
7.
Дэвидсон Дж. Биохимия нуклеиновых кислот Пер. с англ..; Под ред.
А.А.Баев / М. Мир 1976. Режим доступа:
http://lib.dvfu.ru:8080/lib/item?id=chamo:60360&theme=FEFU
8. Ленинджер Д. Нельсон, М. Кокс ; пер. с англ. Т. П. Мосоловой, Е. М.
Молочкиной, В. В. Белова. Основы биохимии / Москва БИНОМ.
Лаборатория знаний 2012. Режим доступа:
http://lib.dvfu.ru:8080/lib/item?id=chamo:668172&theme=FEFU
9. К. Уилсон, Дж. Уолкер Принципы и методы биохимии и молекулярной
биологии ред.; пер. с англ. Т. П. Мосоловой, Е. Ю. Бозелек-Решетняк. /
Москва БИНОМ. Лаборатория знаний [2012]. Режим доступа:
http://lib.dvfu.ru:8080/lib/item?id=chamo:705602&theme=FEFU
10. В.П. Комов, В.Н. Шведова Биохимия учебник для вузов / М. Дрофа 2008.
Режим доступа: http://lib.dvfu.ru:8080/lib/item?id=chamo:353436&theme=FEFU