- •Механизм и энергетика мышечного сокращения.
- •Системы генетической регуляции метаболизма у про- и эукариотических организмов.
- •Технология ферментационных процессов. Достижения биотехнологии.
- •Биохимические основы болезни Паркинсона.
- •Структура белковой молекулы. Первичная структура. Полипептидная цепь. Методы исследования первичной структуры белков.
- •Структура, классификация и функции углеводов. Биологическая роль и распространение в природе моно-, ди-, олиго- и полисахаридов.
- •Строение, классификация, номенклатура, физико-химические свойства и биологическая роль липидов. Насыщенные и ненасыщенные жирные кислоты. Ацилглицерины Фосфолипиды. Гликолипиды. Стероиды.
- •Водо- и жирорастворимые витамины, классификация, биологическая роль.
- •Гормоны. Классификация, химическая природа и биологическая роль гормонов.
- •Метаболизм, потоки реакций, их характеристика и функции. Взаимосвязь катаболических и анаболических путей.
- •Катаболизм углеводов: гликолиз, гликогенолиз, пентозомонофосфатный путь и их значение.
- •9. Амфиболический цикл трикарбоновых кислот (цтк). Локализация цикла, ключевые метаболиты и баланс энергии в цтк.
- •10. Основные пути синтеза углеводов: глюконеогенез и гликогеногенез.
- •3) Образование глюкозы из глюкозо-6-фосфата.
- •12. Основные метаболические пути расщепления и синтеза липидов.
- •13. Биохимические функции эритроцитов. Особенности метаболизма в эритроцитах. Строение гемоглобинов. Транспорт о2 и со2. Кинетика оксигенирования гемоглобина
- •1. Биохимические функции эритроцитов
- •14. Регуляция агрегатного состояния крови. Фазы гемостаза. Факторы свертывания крови, их биохимическая характеристика, механизмы активации. Внешний и внутренний механизмы свертывания крови.
- •2 Фазы гемостаза:
- •15. Биохимические функции печени. Роль печени в углеводном, липидном, белковом обменах организма. Желчеобразовательная и экскреторная функции печени.
- •Протеогликаны соединительной ткани, структурная организация, функции.
- •Структура и свойства активного центра ферментов. Разнообразие и свойства кофакторов.
- •21. Классификация и номенклатура ферментов. Структурно-функциональная характеристика ферментов различных классов.
- •Типы ферментативного катализа и причины высокой каталитической активности ферментов. Теории ферментативного катализа.
- •Основные пути и механизмы регуляции активности ферментов in vivo. Аллостерическая регуляция активности ключевых ферментов метаболических путей.
- •5.Аллостерическая регуляция
- •24. Организация ферментов в клетках и тканях. Принципы организации, функционирования и регуляции мультиферментных систем.
- •25. Природа макроэргических связей. Структура и характеристика важнейших макроэргов в живых организмах.
- •26.Электрон-транспортная цепь митохондрий. Характеристика компонентов. Локализация пунктов сопряжения.
- •27.Эффективность окислительного фосфорилирования (коэффициент р/0, адф/0, дыхательный контроль). Разобщающие агенты, ингибиторы процессов окислительного фссфорилирования.
- •31. Строение, свойства и функции биологических мембран. Одномембранные компоненты клетки, их организация и функции.
- •32. Закономерности воспроизводства клеток. Клеточный цикл и его генетический контроль. Митоз, апоптоз и некроз клеток.
- •33. Особенности организации и функционирования покровных эпителиев, их моpфологическая и гистогенетическая классификации.
- •34. Ткани внутренней среды организма: классификация, особенности организации, свойства и выполняемые функции.
- •35. Система кровообращения человека и ее регуляция.
- •36. Система дыхания человека и ее регуляция.
- •Бронхиолы;
- •Бронхиолыальвеолярные мешочки;
- •37. Система пищеварения человека и ее регуляция.
- •38. Выделительная система человека. Функции почек.
- •39. Эндокринная система и ее регуляторные функции.
- •40. Регуляция мышечного тонуса и движений.
- •42. Наследование при моно-, ди-, полигибридных скрещиваниях. Представление г. Менделя о дискретности наследственности.
- •43. Генотип как сложная система аллельных и неаллельных взаимодействий.
- •44. Хромосомная теория наследственности Моргана. Сцепление и кроссинговер. Карты хромосом, принципы их построения.
- •45. Структура и функции гена. Особенности структурной организации генов у про- и эукариотических организмов.
- •46. Изменчивость. Наследственная и ненаследственная комбинативная, мутационная, модификационная изменчивость.
- •47.Молекулярные механизмы генных мутаций. Хромосомные аберрации. Геномные мутации. Спонтанный и индуцированный мутационный процесс.
- •48. Системы генетической регуляции метаболизма у про- и эукариотических организмов.
- •52. Транскрипция. Последовательность событий при инициации и терминации транскрипции у про- и эукариот, роль транскрипционных факторов в этих процессах.
- •54. Классификация термодинамических систем; особенности живых организмов, как термодинамических систем (тс).
- •55. Первый закон термодинамики в биологии; доказательства его применимости к живым системам. Своеобразие проявления первого закона термодинамики в биосистемах.
- •56. Энергия активации реакции (процесса). Экспериментальной определение величины энергии активации.
- •57.Диффузия как тип транспорта веществ через биомембраны; скорость и движущие силы диффузии. Закон Фика.
- •59.Генетическая инженерия. Понятие о векторах. Методы выделения и синтеза генов. Методы клонирования генов.
- •60. Технология ферментационных процессов. Достижения биотехнологии.
- •61. Понятие о чувствительности, аналитической специфичности и селективности. Способы измерения содержания (концентрации) анализируемого вещества в пробе.
- •62. Понятие об аналитическом сигнале. Взаимосвязь аналитического сигнала с содержанием (концентрацией) анализируемого вещества.
- •64. Метрологические характеристики аналитической процедуры. Цель и задачи метрологического обеспечения в биохимическом анализе. Основные метрологические характеристики.
- •66. Неопределенность измерений. Классификация неопределенности измерения по методам оценки и способам выражения.
- •По методу оценки
- •67. Стандартизация подходов к выполнению анализа. Принципы добросовестной лабораторной практики (glp).
- •Биоэтические нормы при работе с лабораторными животными. Принципы выбора животных для биохимических исследований. Животные-модели.
- •Специфические особенности анализа биологических проб. Особенности получения, подготовки и хранения образцов тканей и биологических жидкостей для анализа.
- •Инсулин. Источники получения. Видовая специфичность. Особенности производства. Перспективы имплантации клеток, продуцирующих инсулин.
- •Основные способы получения витаминов (выделение из природных источников и химический синтез микробиологический синтез). Продуценты. Общая схема производства.
- •Понятие тотипотентности растительных клеток. Каллусные и суспензионные культуры, их использование для получения фармацевтических препаратов.
- •Основные классы антибиотиков и способы их получения. Механизмы резистентности бактерий к антибиотикам.
- •Общая характеристика основных способов получения антисывороток. Иммуногенность антигенов. Основные способы иммунизации.
- •77. Гормон роста человека. Механизм биологической активности и перспективы применения в медицинской практике. Микробиологический синтез. Конструирование продуцентов
- •82. Механизмы резистентности бактерий к антибиотикам. Принципы рациональной антибиотикотерапии.
- •83. Медицинская биохимия. Механизмы неопластической трансформации. Особенности метаболизма опухолевых клеток.
- •5 Основных механизмов неопластической трансформации:
- •84. Биохимические и молекулярно-биологические основы ранней диагностики и химиотерапии злокачественных новообразований.
- •85. Общая характеристика наиболее распространенных нарушений обмена веществ: энзимопатии. Наследственные нарушения транспортных систем.
- •87. Прионы как особая группа инфекционных белков. Прионные патологии.
- •88. Амилоидозы. Β-амилоидный пептид и его белковые предшественники. Роль белка-тау и β-амилоидного пептида в возникновении болезни Альцгеймера.
- •89. Биохимические основы болезни Паркинсона.
48. Системы генетической регуляции метаболизма у про- и эукариотических организмов.
Регуляция экспрессии генов у прокариот. Пример Лактозного оперона
Геном прокариот имеет оперонную организацию. ДНК кольцевидной формы.
Оперон- группа структурных генов, управляемых одним геном-оператором состоящего из: Промотор - место присоединения РНК- полимеразы, инициатор (последовательность нуклеотидов для начало транскрипции). Заканчивается оперон специфической последовательностью ДНК - терминатор. Здесь заканчивается транскрипция.
Ген-регулятор, располагается удаленно от оперона, кодирует регуляторный белок, который связывается с оператором и управляет его работой.
Если в клетку поступает индуктор, то он связывает белок-репрессор, освобождая ген-оператор. РНК-полимераза разрывает связи между двумя цепочками ДНК оперона, и информация с кодирующей цепочки генов переписывается на и-РНК. Затем и-РНК идет в рибосомы, где синтезируются ферменты, разлагающие индуктор. Далее освобождается белок-репрессор, который снова блокирует ген-оператор.
Регуляция работы генов у эукариот. Единица транскрипции у эукариот – транскриптон. Состоит из интронов и экзонов. Работу транскриптона регулируют несколько генов-регуляторов. Когда индукторы освобождают гены-операторы от белков-репрессоров, РНК-полимераза разрывает связи между двумя цепочками ДНК транскриптона. Далее синтезируется большая молекула пре-РНК. В ядре клетки происходит процессинг – ферментативное разрушение интрона и расщепление экзона на фрагменты. Далее зрелая и-РНК выходит из ядра и поступает в рибосомы, где и происходит синтез белков-ферментов, расщепляющих индуктор.
У эукариот сначала происходит транскрипция и созревание в ядре, а затем трансляция в рибосомах цитоплазмы.
49. Репликация ДНК. Основные типы ДНК-полимераз, их структура, ферментативные активности и роль во внутриклеточных процессах. Контроль точности воспроизведения ДНК. Вилка репликации ДНК. Контроль инициации и терминации репликации ДНК.
Репликация ДНК –процесс создания 2 дочерних молекул ДНК на основе родительской молекулы ДНК. Обязательно наличии фермента ДНК-полимераза, имеет активности: • 5’→3’-полимеразную (для присоединения новых нуклеотидов в растущую цепь); • 3’→5’-экзонуклеазную (для удаления неправильно присоединенного нуклеотида). Основные типы: ДНК-П 1: Одиночный полипептид. Функционирует на завершающем этапе репликации ДНК, когда необходимо соединить фрагменты Оказаки. ДНК-П 2: Участвует в актах репарации повреждений ДНК. ДНК-П 3: ключевой фермент, ответственный за репликацию хромосомной ДНК, обладает способностью к исправлению ошибок.
О наличии ошибок ДНК-П «узнает» по искажению двойной спирали ДНК. Далее ДНК-полимеразный ферментный комплекс возвращается на один шаг назад и вырезает неправильное основание, вставляя правильное. ВИЛКА: Расплетение ДНК идет с помощью 2 белков ДНК-хеликазы и SSB белки. SSB белки –белки, которые предупреждают скручивание одноцепочечной ДНК. Хеликаза –фермент, который расплетает цепи ДНК с затратой энергии.
Этапы репликации:
1. Инициация:образование репликационной вилки; синтез РНК-праймеров;
2. Элонгация: удлинение синтезируемых цепей, которое осуществляется полимеразой во время ее продвижения по матрице;
3. Терминация: удаление РНК-праймеров; заполнение недостающих участков ДНК-П; связывание фрагментов вновь синтезированной ДНК с помощью лигаз.
50. Репарация ДНК. Механизмы эксцизионной репарации ДНК (эксцизия нуклеотидов, оснований). Пострепликативная коррекция неспаренных оснований. SOS-репарация. Роль рекомбинационных процессов в репарации повреждений ДНК.
Репарация ДНК – это исправление повреждений в молекуле ДНК.
2 типа:
• Прямая не предполагает удаления нуклеотидов;
• Эксцизионная включает удаление нескольких нуклеотидов или участков ДНК.
Эксцизионная репарация оснований: 1) поврежденные основания ДНК удаляет гликозилаза с образованием апуринового сайта; 2) Апуриновая-эндонуклеаза делает надрезв цепи молекулы ДНК; 3) наращивание недостающий нуклеотид с помощью ДНК-полимеразы; 4) зашивание надреза ДНК-лигазой
Эксцизионная репарация нуклеотидов с помощью комплекса белков UVR ABC: 1)распознавание повреждения белками, кодируемыми UvrA и UvrВ. 2)изгиб ДНК и изменение конформации uvrВ. 3)внесение 2х надрезов ДНК с обеих сторон с помощью uvrВ и uvrС. 4)расплетение ДНК между надрезами хеликазой, отсоединение поврежденного участка, образование бреши. 5)залатывание бреши ДНК полимеразой и соединение свободных концов с помощью ДНК-лигазой.
Репарация неправильно спаренных ДНК оснований: ошибка репликации может затронуть только дочернюю нить ДНК, матричная нить остается неизменной. К дочерней цепи присоединяется белок MutS. С ним связываются белки MutL и MutH. MutH разрезает дочернюю нить в участке ГАТЦ. Затем к комплексу присоединяется еще один белок — экзонуклеаза, которая разрушает всю дочернюю нить до места неправильного спаривания. Затем бреши застраиваются ДНК-полимеразой, а концы воссоединяются с помощью лигазы.
SOS-репарация включается тогда, когда повреждений в ДНК становится настолько много, что угрожает жизни клеток.
51. Информационная РНК, ее структура и функциональные участки, различия у про- и эукариот. РНК-полимеразы про- и эукариот: структура ферментов и функции основных субъединиц. Бактериальные и эукариотические промоторы и механизм их распознавания РНК-полимеразой
Транскрипция ДНК – синтеза РНК на матрице ДНК. В ходе транскрипции образуется и-РНК– промежуточная копия ДНК, несущей информацию о строении белка.
Структура мРНК у про- и эукариот. Прокариоты: Средний размер мРНК – 1 500 нуклеотидов. Бактериальные мРНК очень нестабильны. Трансляция и транскрипция не разобщены во времени – как только синтезируется свободный 5’-конец определенной длины, рибосомы садятся на него и начинают трансляцию.
Эукариоты: длина мРНК укорачивается после созревания, в ходе которого удаляются интроны. Длина зрелой до нескольких тыс нуклеотидов. Стабильна. Транскрипция и трансляция разобщены во времени и пространстве. Транскрипция и процессинг осуществляется в ядре; трансляция – в цитоплазме.
Транскрипция осуществляется с помощью ДНК-зависимой РНК-полимеразой. У прокариот. РНК-полимераза — достаточно большая молекула, содержит 5 субъединиц
У эукариот. Синтез РНК осуществляют 3 фермента: РНК-полимераза I для синтеза некоторых рибосомальных РНК; РНК-полимераза II участвует в синтезе мРНК, некоторых мяРНК; РНК-полимераза III для синтеза рРНК, тРНК и некоторых мяРНК.
Область ДНК, с которой связывается РНК-полимераза, называется промотором. Промотор прокариот имеет 2 последовательности: 1) бокс Прибнова (6-7 пар оснований, раскручивание ДНК) 2) «35» последовательность. Состоит из 9 нуклеотидов-отвечает за узнавание промотора РНК-полимеразой. Промотор эукариотических генов. Содержит 2 регуляторных элемента: 1) ТАТА-последовательность. Состоит из аденина и тимина. 2) специфическую нуклеотидную последовательность, обогащенную пиримидинами.