План лекций по биологической химии в осеннем семестре по специальности «Лечебное дело»
1. Введение в дисциплину. Биохимия и медицина.
2. Белки. Аминокислоты - структурные единицы белков.
3. Первичная структура белков.
4. Структурная организация белков (2-ая, 3-ая, 4-ая).
5. Основные физико - химические свойства белков.
6. Ферменты. Общие свойства.
7. Ферменты. Кофакторы ферментов.
8. Ферменты и их место в регуляции метаболизма.
9. Энзимопатии. Применение ферментов в медицине.
10.Нуклеиновые кислоты: структура, свойства, функции.
11.Биосинтез ДНК (репликация).
12.Биосинтез РНК (транскрипция).
13.Биосинтез белков (трансляция). (1).
14.Биосинтез белков (трансляция). (2).
15.Биосинтез белков (трансляция). (3).
16. Ингибиторы матричного биосинтеза и регуляция экспрессии генов у про - и
эукариотов.
17.Введение в обмен веществ. Биохимия питания.
18.Строение и функции клеточных мембран.
Тематика лекций и их содержание. 3 семестр по специальности «Лечебное дело»
1. Введение в дисциплину. Биохимия и медицина.
Предмет и задачи биологической химии. Обмен веществ и энергии структурная организация и самовоспроизведение как важнейшие признаки живой материи. Объекты биологического исследования. Место биохимии среди других биологических дисциплин.
2. Белки. Аминокислоты - структурные единицы белков. Аминокислоты входящие в состав белков, их строение и основные свойства. Пептидная связь и ее особенности.
3. Первичная структура белков.
Первичная структура белков и зависимость биологических свойств белков от первичной структуры. Видовая специфичность первичной структуры (инсулины разных животных).
4. Структурная организация белков (2-ая, 3-ая и 4-ая).
Конформация пептидных цепей (вторичная и 3-ая структуры). Слабые внутримолекулярные взаимодействия в пептидной цепи; дисульфидные связи. Основы функционирования белков. Активный центр белков. 4-ая структура белков, особенности их строения и функционирования (на примере гемсодержащих белков - миоглобина и гемоглобина).
5. Основные физико-химические свойства белков.
Молекулярный вес, размеры и форма, растворимость, ионизация, гидротация. Методы выделения индивидуальных белков: избирательное осаждение солями и органическими растворителями, гель-фильтрация, электрофорез, ионообменная и афинная хроматография. Методы количественного измерения белков.
6. Ферменты. Общие свойства.
Особенности ферментативного катализа. Специфичность действия ферментов. Изоферменты. Зависимость скорости ферментативных реакций от температуры, рН, концентраций фермента и субстрата. Единицы измерения активности и количества ферментов. Классификация и номенклатура ферментов.
7. Ферменты. Кофакторы ферментов.
Классификация коферментов ферментов. Коферментные функции витаминов, (на примере трансаминаз, витаминов Вг, Вб, РР).
8. Ферменты и их место в регуляции метаболизма.
Организация химических реакций в метаболические пути. Пространственная локализация ферментов. Структура метаболических путей (органоспецифичность, компартментализация). Основные принципы регуляции метаболических путей. Аллостерическая регуляция действия ферментов: белок - белковым взаимодействием;
ассоциацией / диссоциацией протомеров; путем фосфорилирования / дефосфоримирования; частичным (ограниченным) протеолизом.
9. Энзимопатии. Применение ферментов в медицине.
Основные принципы энзимодиагностики. Изоферменты (на примере изоформы лактатдегидрогеназы, изоформы креатинкиназы) и их использование для энзимодиагностики инфаркта миокарда. Применение ферментов в качестве лекарственных средств.
10. Нуклеиновые кислоты: структура, свойства, функция.
Строение нуклеиновых кислот и основные связи, формирующие первичную структуру ДНК и РНК. Вторичная структура ДНК и РНК. Денатурация и ренативация ДНК. Гибридизация ДНК - ДНК и ДНК - РНК; видовые различия первичной структуры нуклеиновых кислот.
11. Биосинтез ДНК (репликация). Стехиометрия реакции. Субстраты, источники
энергии, матрица, ферменты белки ДНК-репликативного комплекса. Синтез ДНК и фазы
клеточного деления. Роль циклинов в регуляции клеточного цикла.
12. Биосинтез РНК (транскипция): стехиометрия реакции.
ДНК как матрица. РНК-полимеразы. Биосинтез рибосомальных, транспортных и матричных РНК. Понятие о мозаичной структуре генов, первичных транскиптонах и их посттранскрипционном процессинге (созревание РНК).
13. Биосинтез белков (трансляция). (1)
Реализация генетической информации в фенотипические признаки, которые осуществляются в направлении ДНК -> м РНК -> белок ( основной постулат молекулярной биологии). Концепция один ген - один белок или один - ген - одна полипептидная цепь. Представление о коллинеарности - соответствие нуклеотидной последовательности экзонов гена и аминокислотной последовательности соответствующего белка.
14. Биосинтез белков (трансляция). (2).
Биологический код - способ перевода 4-х значной нуклеотидной записи информации в двадцатизначную аминокислотную последовательность. Свойства биологического кода: триплетность, специфичность, вырожденность, универсальность. Однонаправленность и неперекрываемость, сигналы терминации.
15. Биосинтез белков (трансляция). (3).
Отсутствие комплементарности между нуклеотидам и РНК и аминокислотами т РНК. тРНК как адаптор, осуществляющий перевод информации с языка нуклеотида на язык аминокислот. Взаимодействие кодонов м РНК с антикодонами т РНК Биосинтез аминоацил -тРНК. Специфичность аминоацил - т РНК - синтетаз. Последовательность событий при образовании полипептидной цепи на рибосоме: инициация, элонгация, терминация. Посттрансляционный процессинг белков.
16. Ингибиторы матричного биосинтеза и регуляция экспрессии генов у про- и
эукариотов.
Ингибиторы репликации, транскрипции и трансляции.
Вирусы и токсины. Интерфероны. Адаптивная регуляция экспрессии генов у про- и эукариотов. Теория оперона. Функционирование оперонов, регулируемых по механизму индукции и репрессии. Роль энхасеров (усилителей) и селенсеров (тушителей), амплификации (увеличение копий) и перестройки генов, процессинга в регуляции синтеза белков у эукариотов.
17. Введение в обмен веществ. Биохимия питания.
Обмен веществ: питание, метаболизм и выделение продуктов метаболизма. Состав пищи человека. Основные органические, минеральные и минорные компоненты. Углеводы, жиры, белки; суточная потребность, переваривание; частичная взаимозависимость при питании. Незаменимые компоненты основных пищевых веществ. Понятие о метаболизме, метаболических путях и ферментах метаболизма. Основные конечные продукты метаболизма у человека: углекислый газ, мочевина и др. вещества.
18. Строение и функции клеточных мембран.
Основные мембраны клетки и их функции. Общие свойства мембран: жидкостность, поперечная асимметрия, избирательная проницаемость.
Липидный состав мембран: фосфолипиды, гликолипиды, холестерин. Роль липидов в формировании липидного бислоя. Белки мембран: интегральные, поверхностные, «заякоренные». Механизмы переноса веществ через биологиские мембраны: простая диффузия, первично-активный транспорт (Na+ - К+ - АТФаза; Са2+ - АТФаза), пассивный симпорт и антипорт.
План
лекции по биологической химии в весеннем семестре. Специальность - «Лечебное дело».
1. Биоэнергетика. Биологическое окисление.
2. Дыхательная цепь и окислительное фосфорилирование.
3. Энергетический обмен. Общие пути катаболизма.
4. Аэробный и анаэробный распад глюкозы.
5. Метаболизм гликогена.
6. Регуляция метаболизма углеводов.
7. Обмен и функции липидов.
8. Обмен жирных кислот.
9. Обмен стероидов.
10.Обмен и функции азотсодержащих соединений.
11.Трансаминирование. Аминотрансферазы.
12.Конечные продукты азотистого обмена.
13.Биосинтез заменимых аминокислот.
14.Трансметилирование. Метионин.
15.Обмен фенилаланина и тирозина.
16.Регуляция обмена веществ. Гормоны.
17.Механизм действия гормонов белковой природы.
18.Стероидные и тиреодные гормоны.
Тематика лекций и их содержание. 4 семестр по специальности «Лечебное дело»
1. Биоэнергетика. Биологическое окисление.
Эндергонические и экзергонические реакции в живой клетке. Макроэргические соединения. Дегидрирование субстритов и окисление водорода (образование воды) как источник энергии для синтеза АТФ. НАД-зависимые и флавиновые дегидрогеназы, НАДН -дегидрогеназа, убихинол - дегидрогеназа (цитохром с редуктаза). Цитохром с оксидаза.
2. Дыхательная цепь и окислительное фосфорилирование.
Строение митохондрий и структурная организация ДЦ. Трансмембранный электрохимический потенциал как промежуточная форма энергии при окислительном фосфорилировании. Регуляция цепи переноса электронов (дыхательный контроль). Терморегуляторная функция тканевого дыхания. Нарушения энергетического обмена: гипоэнергетические состояния как результат гипоксии, гипоавитаминозов и др. причин. Образование активных форм кислорода и их повреждающего действия на клетки.
3. Энергетический обмен. Общие пути катаболизма.
Схема катаболизма основных пищевых веществ. Понятие о специфических путях катаболизма (до образования пирувата) и общем пути катаболизма (окисление пирувата и ацетил КоА). Окислительное декарбоксилирование пировиноградной к-ты: последовательность реакций, строение пируватдегидрогеназного комплекса. Цикл лимонной кислоты: последовательность реакций и характеристика ферментов. Связь между общим путем катаболизма и цепью электронов и протонов.
4. Катаболизм глюкозы. Аэробный распад - основной путь катаболизма глюкозы.
Последовательность реакций и физиологическое значение аэробного распада глюкозы. Использование глюкозы для синтеза жиров в печени и в жировой ткани.