Биохимия и основы биорегуляции организмов»

Вопросы к экзамену

«Биохимия и основы биорегуляции организмов»

(Биология/Химия)

1. Аминокислоты. Классификация и свойства. Понятие об изоэлектрической точке. Протеиногенные и непротеиногенные аминокислоты. Их биологическая роль. Заменимые и незаменимые аминокислоты. Источники незаменимых аминокислот.

2. Химические свойства аминокислот. Биологически важные химические реакции аминокислот. Пиридоксальфосфат. Альдимин I. Трансаминирование и декарбоксилирование аминокислот в организме

3. Особенности строения и биологическая роль природных пептидов. Пептидная связь. Качественные реакции на пептиды. Методы анализ аминокислотных последовательностей

4. Химический состав, молекулярная масса и структура белков. Субъединичная структура. Методы выделения белков и ферментов. Роль различных связей в образовании первичной, вторичной, третичной структуры белков.

5. Форма белковых молекул. Глобулярные и фибриллярные белки. Олигомерные белки. Преимущества четвертичной структуры белков и ферментов.

6. Понятие об углеводах. Их классификация. Химический состав и биологическое значение углеводов. Строение моносахаридов. Альдозы и кетозы. Стереоизомерия. D- и L-формы. Циклические и открытые формы моносахаридов. Влияние фосфорилирования на смещение форм моносахаридов в растворе. Фуранозные и пиранозные формы, конформации циклических форм моносахаридов.

7. Физико-химические свойства моносахаридов. Важнейшие представители пентоз и гексоз. Их участие в путях метаболизма. Качественные реакции на моносахариды. Триозы и тетрозы, их участие в путях метаболизма.

8. Дисахариды. Строение молекул. Их химические свойства. Важнейшие представители дисахаридов. Их образование в путях метаболизма.

9. Полисахариды. Строение молекул. Классификация полисахаридов. Основной метаболический путь, дающий начало образованию полисахаридов. Гомополисахариды. Фруктаны, декстраны и др. Химический состав, свойства, биологическая роль.

10. Фотосинтез. Световая и темновая фазы. Экспериментальные доказательства наличия двух фаз фотосинтеза. Основное уравнение фотосинтеза. Эксперименты, доказывающие независимость выделения кислорода, синтеза АТФ и НАДФН от фиксации углекислого газа при фотосинтезе. Фотолиз воды. Фотосистемы I и II. Основные переносчики электронов. Циклический и нециклический перенос электронов. Синтез АТФ и НАДФН в процессе переноса электронов.

11. Цикл Кальвина. Реакции и ферменты. Его биологическое значение и распространение среди живых организмов. С-4 и САМ-растения. Сходство и различие. Общая схема ассимиляции углекислого газа. Главные реакции и ферменты, их катализирующие. Биологическое значение С-4 и САМ-пути фиксации СО₂.

12. Виды брожений и их значение для природы и человека. Основные реакции и ферменты брожения. Отличие от процесса дыхания. Энергетический и метаболитный баланс брожения.

13. Превращение жира в углеводы. Глиоксилатный цикл. Биологическая роль. Реакции и ферменты цикла.

14. Образование энергии при дыхании. Хемиосмотическая гипотеза образования АТФ. Перенос электронов в дыхательной цепи. Окислительное фосфорилирование. Сопряжение и разобщение фосфорилирования и переноса электронов. Места образования АТФ в цепи переноса. Пути использования энергии в клетке. Строение протонной АТФ-азы. Механизм ее функционирования.

15. Макроэргические соединения. АТФ как универсальный источник энергии. Другие макроэргические соединения и их биологическая роль.

16. Роль витаминов в организме. Источники витаминов. Понятие о гипо- и гипервитаминозах. Основные группы витаминов.

17. Жирорастворимые витамины A, D, Е, К. Физиологическая и биохимическая роль, содержание в пищевых продуктах. Особенности строения и биохимические механизмы гипо- и гипервитаминозов.

18. Водорастворимые витамины группы В. Источники поступления в животный организм. Участие в процессах обмена веществ. Особенности строения и биохимические механизмы возникновения заболеваний из-за недостатка или отсутствия этих витаминов.

19. Водорастворимые витамины С, Р, Н. Источники поступления в животный организм. Участие в процессах обмена веществ. Особенности строения и биохимические механизмы возникновения заболеваний из-за недостатка или отсутствия этих витаминов.

20. Понятие об антивитаминах, антибиотиках и других биологически активных соединений.

21. Состав и строение ферментов. Коферменты и простетические группы. Строение и роль коферментов: ТПФ, ФМН, ФАД, НАД и НАДФ. Привести примеры ферментов, содержащих указанные коферментные части, и путей метаболизма, в которых участвуют эти ферменты.

22. Свойства ферментов: влияние температуры, рН среды, концентрации субстрата. Специфичность действия.

23. Уравнение Михаэлиса-Ментен. Физический смысл константы Михаэлиса. Активаторы и ингибиторы. Конкурентный, бесконкурентный и смешанный типы ингибирования. Биологическая роль активаторов и ингибиторов.

24. Состав нуклеиновых кислот. Пуриновые и пиримидиновые основания. Нуклеозиды и нуклеотиды. Строение и номенклатура. Полинуклеотиды. Первичная и иные структуры РНК и ДНК.

25. ДНК. Содержание в организмах, локализация в клетке. Первичная и вторичная структуры. Принцип комплементарности. Третичная структура ДНК (хроматин). Биологические функции ДНК.

26. Строение РНК. Сравнительная характеристика различных видов РНК. Информационные, транспортные и рибосомальные РНК. Строение и биологические функции. РНК как носитель генетической информации. Практическое использование мРНК в генной инженерии.

27. Биосинтез пуриновых и пиримидиновых оснований. Биосинтез дезоксирибонуклеотидов. Распад и утилизация азотистых оснований.

28. Синтез ДНК. Опыты Меселсона и Сталя. Биосинтез ДНК на ДНК-матрице. Механизм репликации. Инициация, элонгация, терминация. Специфичность ДНК для каждого организма.

29. Биосинтез информационной РНК. Транскрипция. Посттранскрипционный процессинг. Транспортные РНК, их многообразие, свойства, строение. Механизм связывания и переноса аминокислот.

30. Строение и классификация липидов. Простые и сложные липиды. Жиры, воска, фосфо- и гликолипиды, стероиды, терпены. Особенности строения, представители различных групп, их биологическая роль.

31. Матричная схема биосинтеза белка. Инициация, элонгация, терминация процесса. Посттрансляционная модификация белков. Роль шаперонов в переносе белков через мембраны и в формировании высших структур (фолдинге) белков.

32. Катаболизм липидов. Локализация процесса в специфических органеллах. Механизм проникновения жирных кислот в органеллы. Реакции альфа-, бета- и омега-окисления жирных кислот.

33. Водно-солевой обмен. Электролитный состав жидкостей организма. Механизмы регуляции объема, электролитного состава и рН жидкостей организма.

34. Натрий и калий в организме. Трансмембранный градиент ионов натрия и калия; натрий- калиевый насос (Na, К- АТФаза) и его функции. Нарушения обмена натрия и калия.

35. Гормоны. Классификация и роль в организме. Механизмы действия. Аденилатциклазная система. Циклический АМФ как универсальный внутриклеточный посредник.

36. Гормоны щитовидной железы. Гипо- и гиперфункция. Тироксин и йодтиронины. Механизм действия.

37. Гормоны панкреатической железы. Инсулин. Особенности химического строения и механизм действия.

38. Гормоны половых желёз. Особенности химического строения и биологическая роль.

39. Принципы и методы генной инженерии. Молекулярное строение гена. Различия в строении генов эукариот и прокариот.

40. Мутагенез.