Тема: «синтез нуклеиновых кислот и его регуляция»

Теория:

Структура нуклеиновых кислот ДНК и РНК. Строение нуклеопротеинов. Виды гистонов, особенности их строения и роль. Негистоновые белки, их функция. Строение рибосом.

Биосинтез ДНК (репликация) у эукариот. Репарация ДНК, значение процесса.

Биосинтез РНК (транскрипция) у эукариот. Регуляция транскрипции у прокариот путем индукции синтеза (схема Жакоба-Моно) на примере лактозного оперона и путем репрессии синтеза на примере триптофанового оперона. Основные способы регуляции транскрипции у эукариот.

Процессинг матричной РНК. Вторичная структура транспортной РНК, процессинг тРНК. Адапторная роль тРНК, процессинг рРНК. Типы рРНК у эукариот. Функция рРНК.

Использование ингибиторов биосинтеза РНК и ДНК в качестве лекарств.

Практика:

1. Анализ химического состава сложных белков – нуклеопротеинов. Принцип метода.

Учебники:

1. Биохимия: учебник / под ред. Е.С.Северина. – М.: ГЭОТАР. - Мед, 2009.

2. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. – М.: Медицина, 2008.

Практические руководства:

Лабораторный практикум по биологической химии для студентов лечебного и педиатрического факультетов: учебное пособие / О.А. Тимин, Е.А. Степовая, Т.С. Федорова, О.Л. Носарева, В.Ю. Серебров – Томск: СибГМУ, 2012.

Занятие № 17

Тема: «Биосинтез белка и его регуляция»

Теория:

Генетический код, его свойства. Адапторная роль транспортной РНК. Синтез аминоацил-тРНК, специфичность аминоацил-тРНК-синтетазы.

Характеристика биосинтеза белка. Посттрансляционная модификация белковых молекул. Фолдинг, роль шаперонов.

Лекарственные препараты как ингибиторы биосинтеза белка. Механизм действия на примере тетрациклинов, левомицетина, эритромицина, стрептомицина.

Практика:

1. Количественное определение белка в сыворотке крови биуретовым и рефрактометрическим методами.

2. Определение содержания белка в моче методом Робертса-Стольникова. Проба с сульфосалициловой кислотой.

Учебники:

1. Биохимия: учебник / под ред. Е.С.Северина. – М.: ГЭОТАР. - Мед, 2009.

2. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. – М.: Медицина, 2008.

Практические руководства:

Лабораторный практикум по биологической химии для студентов лечебного и педиатрического факультетов: учебное пособие / О.А. Тимин, Е.А. Степовая, Т.С. Федорова, О.Л. Носарева, В.Ю. Серебров – Томск: СибГМУ, 2012.

Занятие № 18

Контрольные вопросы к итоговому занятию по разделам
«Обмен аминокислот и белков», «Строение и обмен пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов», «Матричные биосинтезы»

Теория

2. Баланс азота в организме. Понятие азотистого равновесия. Биологическая ценность белков. Заменимые и незаменимые аминокислоты. Нормы потребления белка у детей и взрослых и пищевые источники белка. Что такое эталонный белок? Симптомы белковой недостаточности.

3. Переваривание белков в желудочно-кишечном тракте. Реакции образования соляной кислоты, роль HCl. Регуляция секреции соляной кислоты. Ферменты ЖКТ, экзо- и эндопеп-тидазы, их локализация, механизм активации ферментов, их оптимум pH, специфичность. Механизм всасывания аминокислот.

4. Особенности переваривания белков и всасывания аминокислот у детей разного возраста. Причины нарушения переваривания и всасывания у детей и связь этих нарушений с развитием аллергических состояний. Что такое целиакия, укажите причины и клинические проявления заболевания.

5. Процесс гниения белков в кишечнике. Его причины и последствия. Вещества, образующиеся в этом процессе. Системы обезвреживания токсичных продуктов в печени: микросомальное окисление, реакции конъюгации, укажите строение и роль ФАФС и УДФГК. Реакции образования животного индикана.

6. Источники и пути превращений аминокислот в тканях. По какому признаку аминокислоты делятся на глюкогенные и кетогенные? Использование аминокислот в медицинской практике.

7. Четыре вида реакций дезаминирования аминокислот. Особенность окислительного дезаминирования. Характеристика трансдезаминирования – механизм реакций, ферменты, коферменты, локализация процесса. Значение реакций трансаминирования. Роль цикла ИМФ‑АМФ, его реакции.

8. Характеристика аспартатаминотрансферазы (АсАТ) и аланинаминотрансферазы (АлАТ), катализируемые реакции.

9. Глутаматдегидрогеназа: локализация, строение, роль, регуляция активности. Судьба азота и a‑кетокислот, образовавшихся в процессах дезаминирования.

10. Значение декарбоксилирования аминокислот. Роль биогенных аминов – гистамин, серотонин, g‑аминомасляная кислота, дофамин. Реакции синтеза биогенных аминов – химизм, ферменты, коферменты, продукты, локализация процесса. Реакции инактивации биогенных аминов.

11. Пути образования и связывания аммиака в тканях (схема). Роль печени, почек и кишечника в выведении аммиака. Каков допустимый уровень концентрации аммиака в крови? Основные причины токсичности аммиака. Гипераммониемии, укажите их причины и последствия. Глюкозо-аланиновый цикл, значение, реакции.

12. Синтез мочевины, реакции, локализация, значение. Нарушения синтеза мочевины.

13. Аммониогенез, реакции, их локализация, значение.

14. Синтез креатина и креатинфосфата, реакции. Биологическая роль креатинфосфата. Физиологическая креатинурия детей.

15. Синтез креатинина, реакция, локализация.

16. Пути метаболизма глутаминовой и аспарагиновой кислот (схема). Реакции, в которых они принимают участие. Связь обмена аминокислот с циклом трикарбоновых кислот.

17. Пути использования цистеина и его серы (схема). Реакции синтеза таурина. Причина и последствия нарушений при цистинозе и цистинурии.

18. Пути использования серина и глицина (схема). Реакции взаимопревращения глицина и серина, реакция катаболизма глицина. Роль тетрагидрофолиевой кислоты.

19. Реакции, отражающие взаимосвязь обмена глицина, серина, метионина и цистеина. Участие фолиевой кислоты и витамина В₁₂. Роль аденозилметионина в процессах трансметилирования. Гомоцистеинемия и гомоцистинурия, их причины и последствия.

20. Реакции синтеза веществ с участием ТГФК (dТМФ, серин, метионин). Механизм антибактериальной активности сульфаниламидных препаратов.

21. Метаболизм фенилаланина и тирозина. Пути использования тирозина (схема). Реакции синтеза тирозина из фенилаланина и его катаболизма.

22. Фенилкетонурия I и II типов: причина, клинические проявления, основы лечения.

23. Тирозинемии I, II и III типов, алкаптонурия, паркинсонизм, альбинизм: причины, характерные особенности заболеваний, основы лечения.

24. Строение нуклеопротеинов: белки, нуклеиновые кислоты. Структурные формулы азотистых оснований, нуклеозидов, нуклеотидов. Ферменты переваривания нуклеопротеинов в ЖКТ. Дальнейшая судьба пуринов и пиримидинов.

25. Строение пурина, источники атомов азота и углерода пуринового кольца. Первые две реакции синтеза пуриновых нуклеотидов, реакции синтеза АМФ и ГМФ, превращения АМФ в АТФ, ГМФ в ГТФ. Регуляция синтеза пуриновых нуклеотидов.

26. Реакции катаболизма пуриновых нуклеотидов до мочевой кислоты. Реутилизация гуанина и гипоксантина.

27. Нарушения катаболизма пуринов:

o гиперурикемия, ее причины, типы и последствия, основы лечения;

o мочекаменная болезнь, ее причины, типы и последствия, основы лечения;

o подагра, ее причины, типы и последствия, основы лечения;

o синдром Леша-Нихана, его причины, типы и последствия, основы лечения.

28. Синтез пиримидиновых нуклеотидов УТФ и ЦТФ, реакции, локализация, регуляция. Оротатацидурия.

29. Синтез дезоксирибонуклеотидов. Роль тиоредоксина и НАДФН. Реакции синтеза dТМФ, участие метилен-ТГФК.

30. Реакции распада пиримидиновых нуклеотидов до углекислого газа, аммиака и воды.

31. Лекарственные препараты – ингибиторы синтеза пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов. Механизм их действия.

32. Особенности строения и отличия первичной и вторичной структур РНК и ДНК. Типы РНК, их локализация, функции. Роль гистонов в формировании третичной структуры ДНК (суперспирализация).

33. Репликация ДНК эукариот. Суммарное уравнение, ферменты ДНК-синтезирующей системы, основные этапы и особенности репликации ДНК. Связь с фазами клеточного цикла. Репарация ДНК.

34. Транскрипция РНК, ферменты и компоненты РНК-синтезирующей системы. Понятие экзонов и интронов. Процессы созревания тРНК, рРНК и мРНК. Регуляция транскрипции у прокариот путем индукции и репрессии. Способы регуляции транскрипции у эукариот.

35. Этапы трансляции, компоненты белок-синтезирующей системы, ферменты, регуляция процессов. Что такое генетический код? Свойства генетического кода. Адапторная роль транспортной РНК. Реакция синтеза аминоацил-тРНК.

36. Посттрансляционная модификация белков, примеры. Что такое фолдинг? Роль шаперонов.

37. Лекарственные препараты – ингибиторы биосинтеза РНК, ДНК, белка. Механизм их действия.

Практика

1. Качественные реакции на соляную кислоту в желудочном соке. Определение общей кислотности, свободной и связанной соляной кислоты желудочного сока. Принцип метода, ход определения, нормальные показатели и клинико-диагности-ческое значение.

2. Обнаружение молочной кислоты в желудочном соке. Принцип метода, ход определения, нормальные показатели и клинико-диагностическое значение.

3. Обнаружение крови и гемоглобина в желудочном соке. Принцип метода, ход определения, нормальные показатели и клинико-диагностическое значение.

4. Беззондовый метод определения кислотности желудочного сока (ацидотест), принцип метода.

5. Определение концентрации креатинина в сыворотке крови и моче. Принцип метода, ход определения, нормальные показатели и клинико-диагностическое значение.

6. Количественное определение мочевины в сыворотке крови и моче. Принцип метода, ход определения, нормальные показатели и клинико-диагности-ческое значение.

7. Метод количественного определения активности аминотрансфераз АсАТ и АлАТ в сыворотке крови. Укажите клинико-диагностическое значение определения их активности в крови, нормальные показатели.

8. Принцип и ход определения количества белка в сыворотке крови биуретовым и рефрактометрическим методами. Нормальные показатели и клинико-диагностическое значение.

9. Обнаружение белка в моче пробой с сульфосалициловой кислотой и методом Робертса-Стольникова. Принцип методов и ход определения. Укажите нормальные показатели и клинико-диагностическое значение.

10. Виды хроматографии, их принцип. С какой целью используют хроматографию? Проведение распределительной хроматографии аминокислот на бумаге. Что такое диализ?

11. Проведение качественной реакции на мочевую кислоту. Принцип метода и ход определения.

12. Колориметрический и титрометрический методы определения концентрации мочевой кислоты в сыворотке крови и моче. Принцип методов, ход определения, нормальные показатели и клинико-диагностическое значение.

13. Анализ химического состава нуклеопротеинов. Принцип метода и ход определения.

Занятие 19