Концентрация цАМФ.в клетке может регулироваться, она зависит от соотношения активностей ферментов аденилатциклазы и фосфодиэстеразы.
25 Билет
1. МЕТОДЫ ФРАКЦИОНИРОВАНИЯ БЕЛКОВ: ОСАЖДЕНИЕ СОЛЯМИ И ОРГАНИЧЕСКИМИ РАСТВОРИТЕЛЯМИ, ГЕЛЬ-ФИЛЬТРАЦИЯ, ЭЛЕКТРОФОРЕЗ, ИОНООБМЕННАЯ И АФФИННАЯ ХРОМАТОГРАФИИ.ПРИНЦПЫ ФРАКЦ. МЕТОДЫ КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ БЕЛКА.
Индивидуальные белки различаются по своим физико-химическим свойствам: форме молекул, молекулярной массе, суммарному заряду молекулы, растворимости белков, а также степени устойчивости к воздействию денатурирующих агентов.
Получение индивидуальных белков из биологического материала (тканей, органов, клеточных культур) требует проведения последовательных операций, включающих:
-дробление биологического материала и разрушение клеточных мембран;
-фракционирование органелл, содержащих те или иные белки;
-экстракцию белков (перевод их в растворённое состояние);
-разделение смеси белков на индивидуальные белки.
Метод очистки белков, основанный на различиях в их растворимости при разной концентрации соли в растворе. Соли щелочных и щёлочно-земельных металлов вызывают обратимое осаждение белков, т.е. после их удаления белки вновь приобретают способность растворяться, сохраняя при этом свои нативные свойства.
Гель-фильтрация, или метод молекулярных сит
Для разделения белков часто используют хроматографические методы, основанные на распределении веществ между двумя фазами, одна из которых подвижная, а другая неподвижная. В основу хроматографических методов положены разные принципы: гель-фильтрации, ионного обмена, адсорбции, биологического сродства.
Электрофорез белков. Метод основан на том, что при определённом значении рН и ионной силы раствора белки двигаются в электрическом поле со скоростью, пропорциональной их суммарному заряду. Белки, имеющие суммарный отрицательный заряд, двигаются к аноду (+), а положительно заряженные белки - к катоду (-).
Ионообменная хроматография - метод основан на разделении белков, различающихся суммарным зарядом при определённых значениях рН и ионной силы раствора.
2. Непрямое дезаминирование ак. Схема процесса, субстраты, ферменты, кофакторы.
3. КЛЕТКИ-МИШЕНИ И КЛЕТОЧНЫЕ РЕЦЕПТОРЫ ГОРМОНОВ. РЕЦЕПТОРЫ ЦИТОПЛАЗМАТИЧЕСКИХ МЕМБРАН, РЕЦЕПТОРЫ, ЛОКАЛИЗОВАННЫЕ В ЦИТОПЛАЗМЕ. РЕГУЛЯЦИЯ КОЛИЧЕСТВА И АКТИВНОСТИ РЕЦЕПТОРОВ. МЕХАНИЗМЫ ТРАНСДУКЦИИ СИГНАЛОВ РЕЦЕПТОРАМИ МЕМБРАН, G-БЕЛОК.
Клетки-мишени - это клетки, которые специфически взаимодействуют с гормонами с помощью специальных белков-рецепторов. Эти белки-рецепторы располагаются на наружной мембране клетки, или в цитоплазме, или на ядерной мембране и на других органеллах клетки.
Регуляция количества и активности рецепторов. Концентрация рецепторов внутри клетки или на её поверхности и их сродство к данному гормону в норме регулируются различными способами, а также могут меняться при заболеваниях или при использовании гормонов или их агонистов в качестве лекарственных средств.
G-белки (ГТФ-связывающие белки) - универсальные посредники при передаче сигналов от рецепторов к ферментам клеточной мембраны, катализирующим образование вторичных посредников гормонального сигнала. G-белки - олигомеры, состоящие из α, β и γ-субъединиц. Некоторые из генов имеют более одного белка,, вследствие альтернативного сплайсинга РНК.
26 Билет
1. Физико-химические свойства белков. Молек. Масса, размеры и форма, растворимость, ионизация и гидратация. Денатурация - признаки и причины.
Характерными физическими свойствами белков являются высокая вязкость растворов, ограниченная способность к диффузии, способность к значительному набуханию, оптическая активность, подвижность в электрическом поле. Белки обладают большой гидрофильностью, чем обусловлено высокое онкотическое давление белков. Растворы белков имеют низкое осмотич. давление. Два вида белк. молекул: нитевидные (фибриллярные) и шарообразные (глобулярные).
Денатурация белков. Разрыв большого количества слабых связей в молекуле белка приводит к разрушению её нативной конформации. Так как разрыв связей под действием различных факторов носит случайный характер, то молекулы одного индивидуального белка приобретают в растворе форму случайно сформировавшихся беспорядочных клубков, отличающихся друг от друга трёхмерной структурой. Потеря нативной конформации сопровождается утратой специфической функции белков. Этот процесс носит название денатурации белков. При денатурации белков не происходит разрыва пептидных связей, т.е. первичная структура белка не нарушается.
Факторы, вызывающие денат. белков
Денатурацию белков вызывают факторы, способствующие разрыву гидрофобных, водородных и ионных связей, стабилизирующих кон-формацию белков:
-высокая температура (более 50 °С);
-органические вещества (например, этиловый спирт, фенол и его производные)
-Для денатурации белков в биохимических исследованиях часто используют мочевину
-кислоты и щелочи, изменяя рН среды, вызывают перераспределение связей в молекуле;
-соли тяжёлых металлов (такие как медь, ртуть, серебро, свинец и др.);
2. Аэробный гликолиз. Последовательность реакций до образования пирувата (аэробный гликолиз). Значение. Использование глюкозы для синтеза жиров. Энергетический эффект аэробного распада глюкозы.
Аэробный распад глюкозы можно выразить суммарным уравнением:
С6Н12О6 + 6 О2 → 6 СО2 + Н2О + 2820 кДж/моль.
Процесс, который протекает без кислорода и заканчивается образованием лактата из пировиноградной кислоты – анаэробным распадом, или анаэробным гликолизом.
Аэробным гликолизом называют процесс окисления глюкозы до пировиноградной кислоты, протекающий в присутствии кислорода. Все ферменты, катализирующие реакции этого процесса, локализованы в цитозоле клетки. Этапы аэробного гликолиза
В аэробном гликолизе можно выделить 2 этапа.
Подготовительный этап, в ходе которого глюкоза фосфорилируется и расщепляется на две молекулы фосфотриоз. Эта серия реакций протекает с использованием 2 молекул АТФ.
Этап, сопряжённый с синтезом АТФ. В результате этой серии реакций фосфотриозы превращаются в пируват. Энергия, высвобождающаяся на этом этапе, используется для синтеза 10 моль АТФ. Выход АТФ при аэробном гликолизе составляет 8 АТФ.
3. Классификация гормонов по хим. Строению и биологическим функциям.
Классификация гормонов по химическому строению
Пептидные гормоны
Стероиды
Производные аминокислот
Адренокортикотропный гормон (кортикотропин, АКТГ)
Альдостерон
Адреналин
Гормон роста (соматотропин, ГР, СТГ)
Кортизол
Норадреналин
Тиреотропный гормон (тиреотропин, ТТГ)
Кальцитриол
Трийодтиронин (Т3)
Лактогенный гормон (пролактин, ЛТГ)
Тестостерон
Тироксин (Т4)
Лютеинизирующий гормон (лютропин, ЛГ)
Эстрадиол
Фолликулостимулирующий гормон (ФСГ)
Прогестерон
Меланоцитстимулирующий гормон (МСГ)
Хорионический гонадотропин (ХГ)
Антидиуретический гормон (вазопрессин, АДГ)
Окситоцин
Паратиреоидный гормон (паратгормон, ПТГ)
Кальцитонин
Инсулин
Глюкагон
Классификация гормонов по биологическим функциям
Регулируемые процессы
Гормоны
Обмен углеводов, липйдов, аминокислот
Инсулин, глюкагон, адреналин, кортизол, тироксин, соматотропин
Водно-солевой обмен
Альдостерон, антидиуретический гормон
Обмен кальция и фосфатов
Паратгормон, кальцитонин, кальцитриол
Репродуктивная функция
Эстрадиол, тестостерон, прогестерон, гонадотропные гормоны
Синтез и секреция гормонов эндокринных желёз
Тропные гормоны гипофиза, либерины и статины гипоталамуса
Изменение метаболизма в клетках, синтезирующих гормон
Эйкозаноиды, гистамин, секретин, гастрин, соматостатин, вазоактивный интестинальный пептид (ВИП), цитокины
Реакции аэробного гликолиза
27 Билет
1.Четвертичная структура белков. Особенности строения и функционирования олигомерных белков на примере гемоглобина. Кооперативные изменения конформации протомеров.
Мономеры – белки, кот. содержат в своём составе только одну полипептидную цепь и белки, состоящие из неск-х цепей, но соединённых ковалентно, н/р дисульфидными связями (инсулин).
Отдельные полипептидные цепи в четвертичном белке носят название протомеров, или субъединиц (функционально активная часть молекулы белка). Белок, содержащий в своём составе несколько протомеров, называют олигомерным (их состав может входить от двух до нескольких десятков протомеров).Некоторые олигомерные белки содержат идентичные протомеры (гексокиназа).
По сравн. с индивиду-ми мономерными белками олигомеры выполняют более слож. функции.
Под четвертичной структурой понимают объединение отдельных полипептидных цепей с третичной структурой в функционально активную молекулу белка. Примером белка с четвертичной структурой является гемоглобин, состоящий из 4 протомеров: 2 α и 2 β - цепей.
Кооперативные изменения конформации протомеров - Изменение конформации(а следовательно и функциональных свойств) всех протомеров олигомерного белка при присоединение лиганда только к одному из них.
2. Цтк: реакции и характ-ка ферментов. Роль цикла в метаболизме.
Цикл лимонной кислоты (цитратный цикл, цикл Кребса, цикл трикарбоновых кислот, ЦТК) - заключительный этап катаболизма, в котором углерод ацетильного остатка ацетил-КоА окисляется до 2 молекул СО2. Атомы водорода, освобождающиеся в окислительно-восстановительных реакциях, доставляются в ЦПЭ при участии NAD- и FAD-зависимых дегидрогеназ, в результате чего происходят синтез воды и окислительное фосфорилирование АДФ. Связь между атомами углерода в ацетил-КоА устойчива к окислению. В условиях организма окисление ацетильного остатка происходит в несколько этапов, образующих циклический процесс из 8 реакций:
При полном окислении 1 молекулы ацетил-КоА до СО2 и Н2О генерируется 12 молекул АТФ.
Цикл Кребса объединяет пути катаболизма углеводов, белков и жиров, т.к. в нем утилизируется молекулы ацетил-КоА, образующиеся при расщеплении этих веществ.
3. ЭНДОКРИННАЯ, ПАРАКРИННАЯ И АУТОКРИННАЯ СИСТЕМЫ. РОЛЬ ГОРМОНОВ В РЕГУЛЯЦИИ МЕТАБОЛИЗМА. РЕГУЛЯЦИЯ СИНТЕЗА ГОРМ. ПО ПРИНЦ. ОБРАТ. СВЯЗИ.
Системы регуляции обмена веществ и функций организма образуют 3 иерархических уровня.
Первый уровень - ЦНС. Нервные клетки получают сигналы, поступающие из внешней и внутренней среды, преобразуют их в форму нервного импульса и передают через синапсы, используя химические сигналы - медиаторы. Медиаторы вызывают изменения метаболизма в эффекторных клетках.
Второй уровень - эндокринная система. Включает гипоталамус, гипофиз, периферические эндокринные железы (а также отдельные клетки), синтезирующие гормоны и высвобождающие их в кровь при действии соответствующего стимула.
Третий уровень - внутриклеточный. Его составляют изменения метаболизма в пределах клетки или отдельного метаболического пути, происходящие в результате:
изменения активности ферментов путём активации или ингибирования;
изменения количества ферментов по механизму индукции или репрессии синтеза белков или изменения скорости их разрушения;
изменения скорости транспорта веществ через мембраны клеток.