2018_Tekhnologii_BAV_programma

Программа экзамена по курсу лекций «Технологии получения БАВ»,

3 курс, 19.03.01 «Биотехнология»

1. Моносахариды. Строение, номенклатура. Стереохимия и конформация моносахаридов. Аномерный центр: его стереохимия, особые свойства гидроксильной группы.

2. Важнейшие производные моносахаридов: гексозы, дезоксисахара, аминосахара, уроновые кислоты, нейраминовая и сиаловые кислоты.

3. Химические свойства моносахаридов (алкилирование, ацилирование, восстановление, окисление, енолизация, гликозилирование).

4. Олигосахариды. Классификация, номенклатура, стереохимия.

5. Методы установления строения олигосахаридов (химические, энзиматические и комбинированные подходы). Определение моносахаридного состава, последовательности моносахаридов, размеров окисных циклов, конфигурации гликозидных связей, использование экзогликозидаз в изучении структуры углеводов.

6. Методы синтеза олигосахаридов (методы Кенигса-Кнорра, ортоэфирный, оксазолиновый, трихлорацетимидатный, гликозилфторидный), стереохимия гликозидной связи, основные проблемы синтеза олигосахаридов: особенности и способы синтеза 1,2-цис- и 1,2-транс-гликозидов.

7. Полисахариды. Классификация. Гомополисахариды: крахмал, целлюлоза, гликоген, хитин, декстран. Гетерополисахариды: гемицеллюлоза, пектиновые вещества.

8. Общие принципы установления строения полисахаридов.

9. Углевод-белковые конъюгаты. Гликопротеины. Типы связей углеводов с белком. Гетерополиаминосахариды - белковые комплексы соединительной ткани. Гепарин, его антикоагулянтная активность. Гиалуроновая кислота, строение, биологическая роль. Хондроитинсульфаты и их роль в кальцификации тканей.

10. Группспецифические вещества крови. Антигены и антитела, агглютинация.

11. Липиды. Нахождение в природе, функции, классификация. Структурные компоненты липидов: высшие жирные кислоты, спирты, альдегиды, аминоспирты, аминокислоты, полиолы. Особенности стереохимии липидов и номенклатура.

12. Нейтральные липиды – классификация, строение, функции. Нейтральные глицеролипиды со сложноэфирной связью, с простой эфирной связью: алкильные и 1-О-алкенильные (плазмалогены). Холестерин: его особая роль в организме.

13. Гликолипиды. Гликозилдиглицериды, цереброзиды. Ганглиозиды: классификация и биологическая роль.

14. Фосфолипиды. Строение и номенклатура. Глицерофосфолипиды. Полиглицерофосфаты, фосфоинозитиды.

15. Ферменты липидного обмена. Специфичность, использование в полусинтезе липидов. 16. Методы синтеза фосфолипидов. Использование фосфиттриэфирного и Н-фосфонатного методов для образования фосфодиэфирной связи.

17. Выделение липидов из природного сырья.

18. Сфинголипиды. Сфингозиновые основания, типы природных сфинголипидов. Сфингофосфосфолипиды.

19. Липиды и биологические мембраны

Фазовые состояния липидных агрегатов, фазовые переходы. Динамическое состояние липидов в бислое. Понятие о жидкокристаллическом состоянии. Латеральная диффузия и флип-флоп.

20. Витамины и кофакторы ферментов. Общая характеристика витаминов группы В. Другие водорастворимые витамины.

Биологическая роль оксидоредуктаз.

Витамин В₁ (тиамин). Нахождение в природе, биологическая роль тиаминпирофосфата (кокарбоксилазы) как кофермента альдегиддегидрогеназ и дегидрогеназ.

Витамин В₂ (рибофлавин), флавинмононуклеотид (ФМН) и флавинадениндинуклеотид (ФАД).

Витамин В₃ (пантотеновая кислота). Строение, биологическая роль как части кофермента А.

Витамин РР (никотиновая кислота и никотинамид). Принципы биологического действия: понятие о НАД- и ФАД-зависимых ферментах.

Витамин В₆ (пиридоксаль). Биологическая роль пиридоксаля как кофермента трансаминаз.

Витамин Вс (фолиевая кислота). Биологическая роль в переносе одноуглеродных фрагментов.

Витамины группы В₁₂ (цианкобаламин, оксикобаламин). Строение и биологическое действие.

Витамин Н (биотин). Строение, биологическое действие.

Витамин N (липоевая кислота). Биологическая роль в процессах окислительного декарбоксилирования.

Витамин С (аскорбиновая кислота).

21. Основные представители жирорастворимых витаминов.

Витамины группы А. Вит.А₁ (ретинол) и витамин А₂ (дегидроретинол), их роль в зрительном процессе. β-Каротин - провитамин А.

Витамины группы К, убихиноны. Роль в системе свертывания крови.

Витамины группы Е (токоферолы). Биологическое действие.

Незаменимые ненасыщенные кислоты (витамины группы F). Эйкозаноиды. Каскад арахидоновой кислоты. Понятие о простагландинах и лейкотриенах.

Витамины группы D, строение, биологическое действие. Холестерин как предшественник витаминов группы D.

22. Промышленное получение витаминов: синтетические, микробные технологии, выделение из природного сырья.

23. Понятие о способах и механизме межклеточной сигнализации. Локальные химические медиаторы, гормоны, нейромедиаторы. Механизмы действия водорастворимых и жирорастворимых сигнальных молекул.

24. Сигнализация с участием рецепторов клеточной поверхности и вторых посредников. Вторичные мессенджеры (ц-АМФ, ц-ГМФ, ионы кальция, инозиттрифосфат, диацилглицерин). Ферментный каскад и усиление внеклеточного сигнала на примере цикла активации аденилатциклазы. ц-АМФ-зависимые протеинкиназы.

25. Стероидные гормоны. Циклопентанпергидрофенантрен и его пространственное строение. Классификация стероидных гормонов. Эстрогены. Функция и особенности структуры. Андрогены и анаболики (тестостерон, андростерон). Гестагенные гормоны: прогестерон, прегнин, контрацептивы, их физиологическое действие. Минералокортикоиды и глюкокортикоиды, их роль в обмене веществ (кортизон, гидрокортизон, альдостерон). Трансформированные кортикостероиды: преднизол, преднизолон, дексаметазон.

26. Общее представление о механизме действия стероидов на молекулярном уровне.

27. Биогенные амины. Нейромедиаторы и гормоны - производные аминокислот. Пути их образования, структура и функциональная роль. Строение синапса.

28. Ацетилхолин и его антагонист ГАМК. Катехоламины: адреналин, норадреналин, ДОФА как медиаторы симпатической системы. Производные индола: триптамин, мелатонин, серотонин. Производные имидазола: гистамин. Противогистаминные препараты.

29. Обмен веществ. -Окисление жирных кислот. Роль кофермента А и карнитина в этом процессе.

30. Переаминирование аминокислот. Пиридоксальфосфат как промежуточный переносчик аминогрупп.

31. Гликолиз - путь катаболизма углеводов.

32. Цикл Кребса. Роль ФАД- и НАД-зависимых дегидрогеназ.

33. Цепь переноса электронов и окислительное фосфорилирование. Ферментные комплексы дыхательной цепи.

Лектор доц. Шастина Н.С.