Биосинтез олиго- и полисахаридов. Синтез сахарозы и лактозы. Роль UDP-глюкозы и UDP-галактозы и их взаимопревращение. Биосинтез амилозы и гликогена.

Биосинтез жирных кислот. Биосинтез липидов. Ацетил-СоА - исходное соединение при биосинтезе жирных кислот. Ацил-переносящий белок (ACP). Образование ацетил-ACP и малонил- ACP из ацетил-СоА и малонил-СоА. Перенос ацетильного остатка от ацетил- ACP на малонил- ACP с отщеплением СО₂. Восстановление 3-кетогруппы до оксигруппы в 3-кетоацил- ACP с помощью NADPH. Дегидратация 3-оксиацил-ACP. Восстановление двойной связи с помощью NADPH. Регуляция синтеза жирных кислот. Биоэнергетический баланс синтеза жирных кислот. Отличия путей синтеза и расщепления жирных кислот. Взаимодействие глицерол-3-фосфата с ацил-СоА и образование фосфатидной кислоты – промежуточного продукта синтеза липидов. Гидролиз ее до диацилглицерола, образование жиров. Два пути синтеза фосфолипидов. Активированные промежуточные соединения фосфатидата и аминоспирта (или оксиаминокислоты) в этих процессах. Взаимопревращения лецитинов и кефалинов. Три этапа синтеза холестерола (холестерина, стероидов). Синтез мевалоновой кислоты – ключевого соединения синтеза изопреноидов.. Образование активного изопрена и его последовательная конденсация в сквален (С 30). Превращение сквалена в холестерин. Пергидроциклопентанофенантрен как основа стероидов.

Биосинтез нуклеотидов. Синтез пуриновых нуклеотидов. Образование ФРПФ из рибозо-5-фосфата и АТР. Взаимодействие ФРПФ с глутамином и образование 5-фосфорибозил-1-амина. Присоединение остатка глицина и образование глицинамидрибонуклеотида. Формилирование N⁵,N¹⁰-метинил-TGF с образованием N-. Превращение в формилглицинамидинрибонуклеотид при взаимодействии с глутамином. Замыкание пятичленного цикла и образование 5-аминоимидазолрибонуклеотида. Взаимодействие с СО₂ с образованием 5-амино-, 4-карбоксиимидазолрибонуклеотида. Взаимодействие с аспарагиновой кислотой с образованием 5-аминоимидазол-4-сукцино-карбоксамидрибонуклеотида. Отщепление фумарата и образование 5-формамидоимидазол-4-карбоксамидрибонуклеотида. Его циклизация с образованием 5'-IMP. Пути превращения 5'-IMP в 5'-AMP и 5'-GMP.

Синтез пиримидиновых нуклеотидов. Синтез карбамоиласпартата. Дигидрооротаза и образование дигидрооротата. Дигидрирование его до оротата. Взаимодействие оротата с 5-фосфорибозил-1-пирофосфатом (ФРПФ) и образование оротидин-5'-фосфата. Декарбоксилирование оротидин-5'-фосфата и образование 5'- UMP. Превращение 5'-NMP в 5'-NDP и 5'-NTP. Синтез CTP из UTP. Восстановление рибонуклеотидов до дезоксирибонуклеотидов. Восстановительное метилирование dUMP с образованием TМP с помощью N⁵,N¹⁰-метилен- тетрагидрофолата (TGF) и дегидрирование кольца TGF в ходе этой реакции. Образование 7.8-дигидрофолата.

Биосинтез аминокислот. Превращение N₂ в NH₄ микроорганизмами. Включение NH₄ в аминокислоты через глутамат и глутамин. Заменимые и незаменимые аминокислоты. Шесть биосинтетических семейств. Введение аммиака в a-оксоглутарат. Переаминирование оксалоацетата с образованием аспарагиновой кислоты и пирувата с образованием аланина. Образование амидов аминодикарбоновых кислот. Аспарагин и глутамин синтетазы. Биосинтез изолейцина как пример синтеза аминокислот с разветвленной алифатической боковой цепью. Превращение треонина в (a- кетомасляная кислота). Тиаминпирофосфат зависимое присоединение группы ацетальдегида к a-оксобутирату и образование a-ацетил, a-гидроксибутирата. Восстановление его до a,β-дигидрокси-β-метилвалерата. Дегидратация с образованием a-оксо-β-метилвалерата и его переаминирование с образованием изолейцина. Биосинтез тирозина и фенилаланина. Превращение метионина в гомоцистеин через S-аденозилметионин. Образование цистатионина из серина и гомоцистеина, и его превращение в цистеин.

Интеграция и принципы контроля метаболизма. Биохимические цепи и циклы как общий принцип организации систем биохимических превращений в живой природе. Общие принципы стратегии метаболизма и механизмов его регуляции. Гликолиз как пример биохимической цепи. Необратимая последовательность превращений веществ через биохимическую цепь. Необратимые стадии гликолиза. Участие вспомогательных компонентов и их регенерация. Точки разветвления цепи: глюкозо-6-фосфат, пируват и ацетил-СоА. Использование промежуточных продуктов гликолиза в биосинтезе углеродного скелета аминокислот, нуклеотидов, жиров, фосфолипидов и NADPH.

Цикл трикарбоновых кислот как пример биохимического цикла, его регуляция.. Расходование компонентов цикла в реакциях синтеза аминокислот. Поддержание уровня компонентов цикла путем анаплеротических реакций (реакций, пополняющих запас компонентов, участвующих в цикле). Зависимое от АТР и биотина карбоксилирование пирувата - анаплеротический путь синтеза оксалоацетата.

Цикл Кори, взаимопревращение глюкозы и лактата в процессах гликолиза и глюконеогенеза. Система взаимоуравновешиваемых компонентов. Уравновешивание гексозофосфатов и пентозофосфатов. Их значение при окислении глюкозы и в темновой стадии фотосинтеза.