| Динамическая биохимия | Общие понятия об обмене веществ и энергии в организме. Обмен веществ и энергии – неотъемлемое свойство живого. Обмен веществ, как закономерный, самосовершающийся процесс превращения материи в живых телах. Анаболизм и катаболизм. Масштабы обмена веществ на Земле. Биосфера и ее геохимическая роль. Промежуточный обмен веществ. Энергетика обмена веществ. Понятие об уровне свободной энергии в органическом соединении и его изменении в процессе преобразования веществ. Макроэргические соединения и макроэргические связи.
Обмен нуклеиновых кислот. Путь распада нуклеиновых кислот до свободных нуклеотидов. Фосфодиэстеразы и их участие в деструкции нуклеиновых кислот. Обмен нуклеозидфосфатов. Пути их деструкции. конечные продукты распада пуриновых и пиримидиновых оснований. Образование пиримидинового цикла из аммиака, углекислого газа и аспарагиновой кислоты в присутствии АТФ при участии соответствующих ферментов. Глутамин, глицин, формиат, CO2 и аспарагиновая кислота как исходные вещества для биосинтеза пуриновых нуклеотидов. Регуляция соотношения нуклеозид - дезоксинуклеозидтрифосфатов в клетке. Биосинтез циклической АМФ из АТФ при посредстве аденилатциклазы. Механизм биосинтеза ДНК. Комплементарный механизм обеспечения специфичности воспроизведения структуры при биосинтезе ДНК. Биосинтез РНК. Строение, свойства и механизм действия РНК-полимеразы.
Обмен белков. Обмен белков и нуклеиновых кислот как ядро клеточного метаболизма. Значение белкового обмена. Пути распада белков. Гидролиз белков. Характеристика ферментов, обеспе6чивающих осуществление гидролиза белков до пептидов и аминокислот. Метаболизм аминокислот. Преобразование аминокислот по аминогруппе, карбоксильной группе и радикалу; механизмы соответствующих реакций; характеристика ферментов в них участвующих. Обмен аминокислот как источник возникновения биологически-активных соединений (биогенных аминов, коферментов, ростовых веществ, витаминов, гормонов и т.п.). конечные продукты распада аминокислот. Пути связывания аммиака в организме. Матричная теория биосинтеза белков. Общая схема матричного биосинтеза белков (перенос вещества, энергии и информации).
Обмен углеводов. Пути распада полисахаридов и олигосахаридов. Ферменты гидролиза полисахаридов: α-, β-, γ-амилазы, амило-1,6-гликозидаза, целлюлаза. Гликозидазы. Фосфоролиз сложных углеводов; фосфорилазы, их строение и механизм действия. Роль реакции фосфорилирования в активировании моносахаридов. Обмен глюкозо-6-фосфата (дихотомический и апотомический пути, их соотношение в организме). Обмен пировиноградной кислоты. Гликолиз и гликогенолиз. Химизм спиртового брожения. Окислительное декарбоксилирование пировиноградной кислоты при посредстве мультиэнзимного комплекса. Цикл трикарбоновых и дикарбоновых кислот.
Биосинтез углеводов. Механизм первичного биосинтеза углеводов в процессе фотосинтеза и химосинтеза. Его энергетическое обеспечение. фотофосфорилирование. Роль никотинамидадениндинуклеотидфосфата восстановленного (НАДФ•Н). Особая роль нуклеозиддифосфатсахаров в гликозилтрансферазных реакциях, обеспечение специфического биосинтеза олиго- и полисахаридов при их посредстве.
Обмен липидов. Обмен жиров. Гидролиз жиров при участии липазы и алиэстеразы. обмен глицерина. Обмен ацетил-КоА. Глиоксилевый цикл. Механизм биосинтеза высших жирных кислот; малонил- КоА как акцептор ацильных остатков. Фосфолипиды: структура молекул, характеристика ВЖК, азотистых оснований и многоатомных спиртов, входящих в их состав. Фосфатиды, их физические и химические свойства. Распространение фосфолипидов в природе, их биологическая роль. Пути распада фосфатидов в организме. Обмен холина. Механизм биосинтеза фосфатидов, роль цитидиндифосфохолина в этом процессе. Гликолипиды, их состав и строение. Функции гликолипидов в тканях и органах.
Биологическое окисление. Определение понятия «биологическое окисление». Современные представления о механизмах биологического окисления. Два типа оксидоредуктаз в клетке: а) обеспечивающих дегидрирование субстратов и передачу атомов водорода и электронов на кислород и др. акцепторы; б) катализирующих реакции непосредственного включесния в субстрат кислорода (оксигеназы и гидроксилазы).
Механизм окислительного фосфорилирования на этом и др. уровне. Дыхательная цепь ферментов, осуществляющих сопряжение окисления с фосфорилирование. Гипотеза сопряжения окисления с фосфорилированием АДФ: химическая, конфармационная и хемиосотическая. Локализация окислительного фосфорилирования в клетке.
Разобщение окисления и фосфорилирования. Свободное окисление; переключение с окисления, сопряженного с фосфорилированием, на свободное окисление. Пироксисомы и их функции.
Энергетический эффект распада углеводов, сопоставление брожения, гликолиза и дыхания по этому показателю. Энергетический эффект окисления триглициридов и др. липидов.
Водный минеральный обмен. Содержание и распределение воды в организме и в клетке. Состояние воды в тканях. Регуляция водного обмена. Участие минеральных веществ в формировании третичной и четвертичной структуры биополимеров. Ферменты-металлопротеиды. Становление ферментов-мультимеров в присутствии ионов магния, марганца, цинка, кальция. Ионы металлов и возникновение фермент-субстрантных комплексов. Минеральные соединения и обмен нуклеиновых кислот. Роль минеральных соединений в обмене углеводов и липидов.
Взаимосвязь обмена белков, нуклеиновых кислот, углеводов и липидов. Общие положения о взаимосвязи обмена веществ в организме. Соотношения первичного и вторичного биосинтеза у автотрофных организмов. Центральная роль 3-фосфоглицериновой кислоты. Взаимосвязь превращения у гетеротрофных организмов. Взаимосвязь обмена нуклеиновых кислот и белков. Взаимосвязь обмена нуклеиновых кислот и углеводов. Сопряжение окисления углеводов и биосинтеза нуклеозидтрифосфатов. Взаимосвязь обмена нуклеиновых кислот и липидов. Сопряженность фосфорилирования АДФ с окислением ВЖК. Взаимосвязь белкового и углеводного обмена. Роль пировиноградной кислоты в осуществлении перехода от углеводов к белкам и обратно. Взаимосвязь обмена белков и липидов. Липопротеидные мембраны и биосинтез белков. Взаимосвязь обмена углеводов и липидов; роль ацетил-КоА в этом процессе. Обмен веществ как единое целое.
Регуляция обмены веществ и энергии. Общие положения о взаимосвязи обмена веществ в организме. Принципы регуляции биохимических процессов. Регуляция транскрипции и трансляции. Регуляция активности ферментов. Принцип обратной связи. Нейромедиаторы. Гормональная регуляция. Белковые и стероидные гормоны, механизмы действия. Роль циклических нуклеозидмонофосфатов. Роль компартментализации в организации обменных процессов. | 72 | 8 | 28 | 36 |