- •1. Ферменты: определение понятия, химическая природа, физико-химические свойства и биологическая роль ферментов.
- •2. Изоферменты. Строение, биологическая роль, диагностическое значение определения, изменение в онтогенезе и при патологии органа, диагностическое значение.
- •5. Ингибирование активности ферментов, виды ингибирования: обратимое, необратимое, конкурентное, неконкурентное
- •6. Регуляция активности ферментов: неспецифическая, специфическая (понятия). Механизмы специфической регуляции активности ферментов
- •9. Энзимопатии: понятие, классификация, молекулярные причины возникновения и механизмы развития, последствия, биохимическая диагностика.
- •10. Энзимодиагностика: классификация ферментов клетки, крови в энзимодиагностике, диагностическое значение, применение в педиатрии
- •11. Биохимические основы энзимотерапии, применение ферментов в энзимотеравии (примеры)
- •12. Цикл Кребса - схема реакций, ферменты, коферменты, энергетический баланс одного оборота. Тканевые особенности в детском возрасте, Регуляция.
- •14. Механизмы сопряжения и разобщения дыхания и фосфорилирования, эндогенные и экзогенные разобщители.
- •15. Микросомальное биологическое окисление (система транспорта электронов, цитохромы р-450, в-5). Биологическое значение, регуляция, особенности активности ферментов в детском возрасте
- •21. Нормогликемия, пути превращения углеводов в клетках организма и ключевая роль глюкозо-б-фосфата.
- •23. Аэробный путь окисления глюкозы, тканевые особенности, энергетический баланс. Эффект Пастера, регуляция.
- •24. Катаболизм глюкозы по пентозофосфатному пути, биологическая роль. Регуляция значение пентозофосфатного пути в обеспечении метаболических процессов в организме человека
- •25. Гипогликемия: биохимические причины возникновения, механизмы восстановления нормогликемии, биохимические особенности детского возраста
- •26. Гипергликемия: биохимические причины возникновения, механизмы восстановления нормогликемии, биохимические особенности детского возраста
- •27. Контринсулярные гормоны (глюкагон, адреналин, кортизол): химическая природа, молекулярные механизмы участия в углеводном обмене.
- •29. Сахарный диабет инсулинзависимый (ИЗСД, I тип): биохимическая диагностика, механизмы развития метаболических нарушений (гипергликемия, холестеринемия, кетонемия, ацидоз, гликозилирование белков), биохимические особенности детского возраста
- •36. Липолиз триглицеридов в белой и бурой жировой ткани
- •37. Механизмы β - окисления жирных кислот. Регуляция
- •38. Пути обмена АцКоА. Кетоновые тела: биологическая роль, кетонемия, кетонурия, причины и механизмы развития, последствия, биохимические особенности детского возраста.
- •39. Обмен холестерина в организме человека. Регуляция синтеза холестерина
- •40. Атеросклероз: биохимические причины, факторы риска, лабораторная диагностика риска развития атеросклероза: обмена и развития его нарушений, гендерные особенности.
- •41. Роль белка в питании: состав и классификация пищевых белков, заменимые и незаменимые аминокислоты. Принципы нормирования белка в питании детей и взрослых. Азотистый баланс организма человека.
- •45. Причины токсичности аммиака и пути обезвреживания аммиака (образование глн, цикл мочевины, регуляция).
- •47. Регуляторные системы организма. Определение понятия – гормоны, принципы классификации гормонов.
- •48. Уровни и принципы организации нейро – эндокринной системы. Концепции обратной связи.
- •49. Рецепция и механизмы действия стероидных гормонов.
- •50. Рецепция и механизмы действия пептидных гормонов
- •55. Белки плазмы крови: классификация, диагностическое значение электрофореграмм.
- •57. Альбумины сыворотки крови: физико-химических свойства, функции, обмен
- •60. Гемоглобин: виды, строение, функции, обмен в норме. Метгемоглобинредуктазная система.
- •61. Биохимические функции почек, особенности метаболических процессов в почках.
- •63. Состав первичной и конечной мочи, физико – химические показатели в норме.
- •64. Химический состав мочи в норме и при патологии. Клиренс: понятие, виды.
- •65. Ренин-ангиотензин-альдостероновая система (РААС) в поддержании гомеостаза натрия. Механизм действия альдостерона на молекулярном уровне в почке и слюнных железах
- •66. Антидиуретический гормон и регуляция водного баланса организма.
- •67. Биохимические гомеостатические функции печени, биохимические особенности в детском возрасте.
- •68. Функциональные пробы и нагрузки характеризующие состояние углеводного, липидного, белкового обмена и детоксицирующей функции печени у детей. И взрослых.
- •70. Белки соединительной ткани коллаген и эластин: особенности аминокислотного состава и структурной организации молекул. Витамин С в синтезе коллагена.
- •74.Витамин Д – этапы образования активных форм, их метаболические функции, механизм действия. Роль печени, почек в обмене витамина Д, патохимические причины развития рахита, показатели кальций-фосфорного обмена при рахите на разных стадиях болезни.
- •75.Паратиреоидный гормон (ПГ) и кальцитонин (КГ) – химическая природа, стимулы секреции, механизмы действия в регуляции обмена кальция и ремоделирования костной ткани, проявления гипо- и гипертиреоза
- •76.Биохимические процессы в остеобластах и остеокластах в ремоделировании костной ткани.
- •77.Белковые и минеральные компоненты костной ткани
- •78.Биохимия нервной ткани: особенности химического состава, метаболических процессов, синтез нейромедиаторов.
- •80.Миокард: особенности метаболических процессов, метаболические нарушения при гипоксии, клиническая биохимическая энзимодиагностика при инфаркте миокарда
- •81.Биохимия лактации: физико – химические свойства, химический состав грудного молока, характеристика ферментов молока. Изменение химического состава в процессе лактации: виды женского молока
- •82.Биохимия лактации: биохимические механизмы образования органических компонентов молока в лактирующей железе, белок лактальбумин, роль гормонов (пролактин, окситоцин, плацентарного лактоген, эстрогены, СТГ, Т3, Т4, кортизол, инсулин)
- •83.Витамины: химическая природа, классификация по растворимости в воде и биохимическим механизмам действия. Провитамины и механизмы их активации (на примере провитаминов Д и А). Эндогенные и экзогенные причины гипо- , гипер- и авитаминозов
- •84.Витамины-коферменты РР, В2 участие в метаболических процессах, биохимические механизмы проявления гиповитаминозов
- •Симптомы гиповитаминоза
- •Симптомы гиповитаминоза
- •86.Витамины-коферменты В12, фолиевая кислота участие в метаболических процессах, биохимические проявления гиповитаминозов
- •87.Витамин С: участие в метаболических процессах, биохимические механизмы проявления гиповитаминозов
- •89.Буферные системы плазмы крови: гидрокарбонатная, фосфатная, белковая Гемоглобиновая буферная система эритроцитов, связь с гидрокарбонатной системой плазмы и эритроцита. Механизмы участия карбоангидразы в регуляции КОС.
- •90.Кислотно-основный гомеостаз: биологическое значение постоянства внутренней среды организма., механизмы поддержания КОС, особенности в детском возрасте.
- •91.Нарушения КОС - классификация по механизмам? Биохимические пути компенсации.
являются рубцы после ожогов и операций, гематомы, контрактуры суставов и т.д. Лечебный эффект проявляется размягчением рубцов, рассасыванием гематом, появлением подвижности в суставах.
c.Протеолитические ферменты применяют для предотвращения и лечения тромбозов, эмболии, инфаркта миокарда, закупорки сосудов сетчатки глаза.
d.Нуклеазы (ДНК-аза, РНК-аза) используют при лечении некоторых вирусных заболеваний. Фермент разрушает ДНК вируса, не повреждая вместе с тем ДНК клеток макроорганизма.
e.Бактериолитические ферменты. Препарат обладает наибольшей бактерицидной активностью по отношению к грамположительным бактериям: стафилакоккам, стрептококкам, а также менингококкам, гонококкам. Особенность, препарат показывает высокую бактерицидную эффективность вне зависимости от устойчивости бактерий к действию антибиотиков.
Энзимотерапию применяют в случае недостаточности ферментов, либо вместе с другими препаратами.
12. Цикл Кребса - схема реакций, ферменты, коферменты, энергетический баланс одного оборота. Тканевые особенности в детском возрасте, Регуляция.
Цикл Кребса.
ЩУКа "съела" ацетат, Получается цитрат. Через cis-аконитат Будет он - изоцитрат. Водороды отдав НАД, Он теряет СО 2. Этому безмерно рад Альфа -кето- глутарат. Окисление грядет: НАД похитит водород, В 1 и липоат
С коэнзимом А спешат, Отбирают СО 2.
А энергия едва В сукциниле появилась,
17
Сразу АТФ родилась. И остался сукцинат.
Вот добрался он до ФАДа - Водороды тому надо. Водороды потеряв, Стал он просто фумарат. Фумарат воды напился,
Да в малат и превратился. Тут к малату НАД пришел, Водороды приобрел.
ЩУКа снова объявилась И тихонько затаилась Караулить ацетат...
Ферменты в этой схеме есть.
Коферменты - это НАД, НАДФ, АТФ, ГТФ? Тогда есть.
Схема:
|
|
|
|
|
|
|
|
H C |
COOH |
|
|
|
|
|
|
|
|
O |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
O |
C |
COOH |
+ |
H C |
C |
SKoA |
HO |
C |
COOH |
+ |
H |
SKoA |
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
H C |
COOH |
|
|
|
|
|
H C |
COOH |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
ацетил-SКо À ци тратси н таза |
|
2 |
|
|
|
|
||
|
ЩУК |
|
|
|
цитрат |
|
HS-Êî À |
|||||
|
|
|
|
|
|
ци трат:ацети л Ко А-л и аза |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
H O |
|
|
|
|
|
|
|
H O |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
H C |
COOH |
|
|
|
|
H C |
|
COOH |
|
|
|
|
|
|
H C |
COOH |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
||||||||
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
HO |
|
C |
COOH |
|
|
|
|
C |
|
COOH |
|
|
|
|
|
|
HC |
COOH |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
H C |
COOH |
|
|
|
|
HC |
|
COOH |
|
|
|
HO |
CH |
COOH |
||||||||||||
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
цитрат |
àê î í è òàçà |
|
öèñ-àêî í èòàò |
àê î í è òàçà |
|
|
|
|
изоцитрат |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
öè òðàò: гидро-ë è àçà |
|
öè òðàò: гидро-ë è àçà |
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
Í |
ÀÄÍ |
|
ÑÎ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
H C |
COOH |
Í ÀÄ |
|
2 |
2 |
H C |
COOH |
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
HC |
COOH |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
CH |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
HO |
|
CH |
COOH |
|
|
|
2+ |
2+ |
|
O |
|
C |
COOH |
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
Mn |
(Mg |
) |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
изоцитрат |
|
|
изоцитрат ДГ |
|
|
|
КГ |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
изоцитрат:НАД+ оксидоредуктаза (декарбоксилирующая) |
||||||||||||||||||||||
|
|
H2C |
|
COOH |
|
Í ÀÄ+ |
Í ÀÄÍ 2 |
Í SÊî À ÑÎ 2 |
H2C |
|
|
|
COOH |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
CH2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
CH2 |
|
|
|
|
|
|||
O |
|
|
C |
|
COOH |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
O |
|
|
C |
|
|
|
SKoA |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
КГ |
|
|
Â1, ÐÐ,Â2, ï àí òî òåí î âàÿ ê-òà, ëèï î åâàÿ ê-òà |
Сукцинил-КоА |
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
-кетоглутарат ДГ |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-КГ:НАД+ оксидоредуктаза (декарбоксилирующая)
18
|
H2C |
COOH |
|
|
H C |
COOH |
|
|
|
Ðí + ÃÄÔ ÃÒÔ |
HSÊî À |
2 |
|
|
CH2 |
|
|
|
||
|
|
|
|
CH |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
O |
C |
SKoA |
2+ |
|
COOH |
|
|
Сукцинил-КоА |
|
сукцин ат |
|||
|
Mg |
|
||||
|
|
|
Сукцинил-КоА-синтетаза |
|
|
|
|
|
ñóê öè í àò:НКоА-лигаза (ГТФ-ГДФ+Рн) |
|
H C |
COOH |
2 |
|
H C |
COOH |
2 |
|
сукцин ат |
|
|
ñóê |
ÔÀÄ ФАДН2
HOOC Сукцинат ДГ (СДГ)
öè í àò:ФАД-оксидоредуктаза
HC |
COOH |
CH |
|
ô óì àðàò |
|
|
|
|
|
Н О |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
H |
|
|
|
HC |
COOH |
|
|
HO |
COOH |
|
|
|
|
|
C |
||||
HOOC |
CH |
|
|
фумараза |
|
H C |
COOH |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
ô óì àðàò |
ì àë àò:гидро-лиаза |
|
L-ì àëàò |
||||
|
|
|
|
+ |
Í ÀÄÍ 2 |
|
|
|
HO |
H |
|
COOH |
Í ÀÄ |
|
|
|
|
C |
|
|
O |
C |
COOH |
|||
|
H C |
|
COOH |
|
|
H C |
COOH |
|
|
2 |
|
|
ì àë àò ÄÃ |
2 |
|
|
|
|
L-ì |
àëàò |
Ù ÓÊ |
|
||||
|
+ |
|
|
|||||
|
|
|
|
о к и до редук таза |
|
|
||
|
|
|
ì àë àò: Í ÀÄ |
|
|
Образовавшиеся молекулы ЩУК реагируют с новой молекулой Ацетил-КоА и цикл повторяется вновь.
Энергетический баланс одного оборота: 3 НАДН2 + 1 ФАДН2 (направляются далее в дыхательную цепь окислительного фосфорилирования) + 1 ГТФ (НАДН2 -> 3 АТФ, ФАДН2 -> 2 АТФ, ГТФ -> 1 АТФ) = 12 АТФ.
Регуляция ЦТК: 4 регуляторных фермента: цитратсинтазы, изоцитрат ДГ, α-КГ ДГ и СДГ. ЦТК ингибируется в основном НАДН2 и АТФ, которые являются продуктами ЦТК и цепи окислительного фосфорилирования. Активируют ЦТК
восновном НАД+ и АДФ.
13.Оксидазный путь использования кислорода в клетке -
митохондриальное окислительное фосфорилирование. Состав дыхательных комплексов редокс-цепи, локализация и функции, тканевые особенности в детском возрасте. Регуляция.
Оксидазный путь использования кислорода в клетке:
Протекает в митохондриях, потребляет 90% О2 и обеспечивает процесс окислительного фосфорилирования.
Окислительное фосфорилирование - синтез АТФ из АДФ и Н3РО4 за счет энергии движении электронов по дыхательной цепи.
19
Оно является основным источником АТФ в аэробных клетках
Окислительное фосфорилирование состоит из процессов окисления и фосфорилирования.
1) Процесс окисления
Процесс окисления происходит при движении электронов по дыхательной цепи от субстратов тканевого дыхания на кислород. Дыхательная цепь окислительного фосфорилирования состоит из 4 белковых комплексов, встроенных во внутреннюю мембрану митохондрий и небольших подвижных молекул убихинона и цитохрома С, которые циркулируют в липидном слое мембраны между белковыми комплексами.
МЕЖМЕМБРАННОЕ ПРОСТРАНСТВО
Комплекс I |
Комплекс III |
Комплекс IV |
|
|
B562 |
B562 |
ФМН |
Q |
B566 |
B566 |
5 FeS |
|
C1 |
C1 |
|
ФАД |
|
|
a a
C
a3 a3
НАД+ |
НАД Н2 |
½О2 |
½О2* |
АТФ |
|
|
синтаза |
||
|
сукцинат фумарат |
|
|
|
|
МАТРИКС |
Н2О |
|
|
|
|
|
||
|
Комплекс II |
|
Фн + АДФ |
АТФ |
Изоцитрат |
α-КГ |
|
||
|
|
|
α-КГ СукцинилКоА
a.Комплекс I – НАДН2 дегидрогеназный комплекс – самый большой из дыхательных ферментных комплексов, в качестве коферментов содержит ФМН и 5 железосерных (Fe2S2 и Fe4S4) белков.
b.Комплекс II – СДГ. В качестве коферментов содержит ФАД и железосерный белок.
c.Комплекс III – Комплекс b-c1 (фермент QH2 ДГ). Каждый мономер содержит 3 гема, связанных с цитохромами b562, b566, с1, и железосерный белок.
d.Комплекс IV – Цитохромоксидазный комплекс. Каждый мономер содержит 2 цитохрома (а и а3) и 2 атома меди.
e.Коэнзим Q (убихинон). Переносит по 2Н+ и 2е-.
f.Цитохром С. Периферический водорастворимый мембранный белок. Содержит молекулу гема.
20
Этапы движения е- по дыхательной цепи
a.2е- от НАДН2, проходят через I комплекс (ФМН→SFe белок) на КоQ, высвобождаемая при этом энергия обеспечивает перекачку Н+.
b.КоQ с 2е- забирает у воды 2Н+ из матрикса и превращается в КоQН2 (восстановление КоQ проходит также с участием комплекса II).
c.КоQН2 переносит 2е- на комплекс III, а 2Н+ в межмембранное пространство.
d.Цитохром С переносит е- c III комплекса на IV комплекс.
e.IV комплекс сбрасывает е- на О2, высвобождаемая при этом энергия обеспечивает перекачку Н+.
Образовавшийся на внутренней мембране митохондрий электрохимический потенциал используется для:
a.фосфорилирования АДФ в АТФ;
b.транспорта веществ через мембрану митохондрий;
c.теплопродукцию.
2) Процесс фосфорилирования
Процесс фосфорилирования осуществляется АТФ-синтетазой (Н+-АТФ-аза), которая потребляет 40-45% свободной энергии, выделившейся при окислении. Н+-АТФ-аза интегральный белок внутренней мембраны митохондрий, она состоит из 2 белковых комплексов F0 и F1.
a.Гидрофобный комплекс F0 погружён в мембрану и служит основанием, которое фиксирует АТФ-синтазу в мембране. Он состоит из нескольких субъединиц, образующих канал, по которому протоны переносятся в матрикс.
b.Комплекс F1 выступает в митохондриальный матрикс. Он состоит из 9 субъединиц (3α, 3β, γ, δ, ε). Субъединицы α и β уложены попарно, образуя «головку»; между а- и β-субъединицами располагаются 3 активных центра, в которых происходит синтез АТФ; γ, δ, ε – субъединицы связывают комплекс F1, с F0.
АТФ-синтетаза обеспечивает обратимое взаимопревращение энергии электрохимического потенциала и энергии химических связей.
Электрохимический потенциал внутренней мембраны заставляет Н+ двигаться из межмебранного пространства по каналу АТФ-синтазы в матрикс митохондрий. При каждом переносе протонов через канал Fo энергия электрохимического потенциала расходуется на поворот стержня, в результате которого циклически изменяется конформация а- и β-субъединиц
21