Экзаменационные вопросы по биохимии для студентов лечебного факультета

1. Предмет и задачи биологической химии. Важнейшие отличительные признаки живой материи, уровни ее структурной организации. Основные разделы и направления в биохимии. Фундаментальное и прикладное значение биохимии. Этапы развития биохимии.

2. Классификация и физико-химические свойства протеиногенных аминокислот. Классификация белков: простые и сложные, глобулярные и фибриллярные, мономерные и олигомерные. Физико-химические свойства белков: растворимость, амфотерность, ионизация, гидратация, осаждение.

3. Уровни структурной организации белков: первичная, вторичная, надвторичная, третичная и четвертичная структуры, домены, надмолекулярные структуры. Связи, поддерживающие структуры белка: дисульфидные, ионные, водородные, гидрофобные. Взаимосвязь структуры и функции. Денатурация и ренатурация.

4. Функции белков: структурная, каталитическая, транспортная, рецепторная, регуляторная, защитная, сократительная. Свойства простых белков. Гистоны, альбумины. Структурные белки: тубулины, кератины, коллаген, эластин.

5. Гемоглобин: структура, свойства, виды, возрастные изменения качественного и количественного состава в крови. Конформационные изменения и кооперативные взаимодействия субъединиц гемоглобина. Эффект Бора. Роль 2, 3–бисфосфоглицерата. Гемоглобин А1с и его клиническое значение. Производные гемоглобина. Аномальные гемоглобины. Серповидно-клеточная анемия и талассемия.

6. Роль протеомики в оценке патологических состояний. Понятие об азотистом балансе. Переваривание и всасывание пищевых белков. Протеиназы желудочно-кишечного тракта: пепсин, гастриксин, ренин, трипсин, химотрипсин, экзопептидазы. Гастроинтестинальные гормоны, их роль. Бактериальное расщепление невсосавшихся в кишечнике аминокислот.

7. Водорастворимые витамины (тиамин, рибофлавин, никотинамид, пиридоксин, пантотеновая кислота, кобаламины, фолиевая кислота, биотин), как предшественники коферментов.

8. Жирорастворимые витамины: A, D, E, K, F и их биологическая роль. Провитамины, активные формы витаминов А и D. Гиповитаминозы, авитаминозы и гипервитаминозы, патологические проявления при этих состояниях. Биохимическая характеристика патогенеза рахита и остеопороза.

9. Ферменты: строение, свойства. Общие представления о катализе (энергетическая диаграмма реакции, переходное состояние, энергия активации). Механизмы катализа. Зависимость активности ферментов от температуры и рН среды. Единицы активности ферментов. Специфичность действия ферментов.

10. Кофакторы и коферменты. Ингибирование активности ферментов: обратимое, необратимое, конкурентное, неконкурентное. Регуляция скоростей синтеза и распада ферментов. Индукция и репрессия синтеза ферментов.

11. Аллостерическая регуляция. Ингибирование по принципу обратной связи. Ковалентная модификация ферментов: ограниченный протеолиз проферментов, фосфорилирование и дефосфорилирование.

12. Классификация и номенклатура ферментов. Изоферменты. Компартментация ферментов. Органоспецифические ферменты. Белковые ингибиторы ферментов. Ингибиторы ферментов как лекарственные препараты. Наследственные энзимопатии.

13. Энзимодиагностика и энзимотерапия. Практическое значение анализа изоферментных спектров в крови (ЛДГ, КФК, щелочная фосфатаза, фосфоглюкомутаза и др. ). Применение ферментов как аналитических реагентов при лабораторной диагностике (определение глюкозы, мочевой кислоты, холестерина и т. д. ).

14. Химическое строение триацилглицеролов, глицерофосфолипидов, сфинголипидов, стероидов. Липидный состав биологических мембран. Амфифильная природа мембранных липидов. Функции мембран.

15. Текучесть мембран, влияние на нее жирнокислотного состава мембранных липидов, холестерола. Мембранные белки: интегральные и периферические. Асимметрия мембран. Сборка мембран. Липосомы, как модель биологических мембран и транспортная форма лекарственных препаратов.

16. Микротранспорт: пассивный транспорт (простая и облегченная диффузия), активный транспорт (первичный и вторичный). Унипорт и котранспорт (симпорт и антипорт). Белковые каналы и белки переносчики.

17. Макротранспорт: эндоцитоз (пиноцитоз и фагоцитоз) и экзоцитоз. Жидкостный и адсорбционный пиноцитоз. Окаймленные ямки и пузырьки. Роль клатрина. Лизосомы, аппарат Гольджи и мембранный транспорт.

18. Мембранные рецепторы. Строение G-белков. Образование вторичных посредников: циклических нуклеотидов, инозитолтрифосфата, диацилглицерола. Роль Са²⁺. Виды протеинкиназ. Метаболические изменения в ответ на сигнальные молекулы. Внутриклеточная передача сигнала.

19. Обмен с окружающей средой. Переваривание основных пищевых веществ (жиров, белков и углеводов). Метаболизм: анаболические, катаболические и амфиболические реакции. Специфические и общие пути катаболизма. Окислительное декарбоксилирование пировиноградной кислоты.

20. Цикл лимонной кислоты (цикл Кребса): последовательность реакций. Реакция субстратного фосфорилирования в цикле лимонной кислоты, макроэргические соединения. Энергетическая и пластическая функции цикла Кребса.

21. Классификация оксидоредуктаз: оксидазы, дегидрогеназы, пероксидазы, оксигеназы. Митохондриальные и микросомальные монооксигеназы: строение и биологическая роль. Активные формы кислорода: образование, токсическое действие. Перекисное окисление мембранных липидов. Механизмы защиты от токсического действия кислорода. Прооксиданты и антиоксиданты.

22. Организация дыхательной цепи митохондрий: мультиферментные комплексы, переносчики электронов. Хемиосмотическая теория. Образование и использование электрохимического потенциала (DmН⁺). Протонная АТФ-аза и транспортные системы митохондрий.

23. Окислительное фосфорилирование, коэффициент Р/О. Дыхательный контроль. Ингибиторы дыхательной цепи и разобщители с окислительным фосфорилированием. Энергетический обмен и теплопродукция.

24. Строение, свойства и функции основных моно-, олиго- и полисахаридов. Общие пути обмена глюкозы в клетке. Гликолиз: последовательность реакций. Гликолитическая оксидоредукция. Субстратное фосфорилирование.

25. Ключевые реакции глюконеогенеза. Аллостерическая регуляция ферментов гликолиза и глюконеогенеза. Роль фруктозо-2, 6-бисфосфата.

26. Синтез и распад гликогена. Механизм ветвления гликогена. Ковалентная модификация и аллостерическая регуляция гликогенфосфорилазы и гликогенсинтазы. Механизм синхронизации мышечного сокращения и гликогенолиза. Гликогенозы.

27. Реакции пентозофосфатного пути превращения глюкозы. Образование восстановительных эквивалентов и рибозы. Метаболизм фруктозы и галактозы.

28. Регуляция уровня глюкозы в крови. Источники глюкозы крови. Цикл Кори и глюкозо-аланиновый цикл. Почечный порог для глюкозы, глюкозурия. Толерантность к глюкозе.

29. Обмен жирных кислот. Активация и транспорт жирных кислот в митохондрии. Роль карнитина. b-окисление насыщенных и ненасыщенных жирных кислот с четным числом атомов углерода. Синтез и использование кетоновых тел. Гиперкетонемия, кетонурия, ацидоз при сахарном диабете и голодании. Биологическая роль a-, w- и пероксисомального окисления жирных кислот.

30. Синтез жирных кислот. Образование малонил-КоА. Пальмитатсинтазный комплекс: строение, последовательность реакций. Источники восстановительных эквивалентов. Обмен полиненасыщенных жирных кислот. Образование эйкозаноидов, их биологическая роль.

31. Синтез и распад триацилглицеролов и глицерофосфолипидов: последовательность реакций. Взаимопревращение глицерофосфолипидов. Жировое перерождение печени. Липотропные факторы.

32. Синтез холестерола; реакции образования мевалоновой кислоты. Экскреция холестерола. Желчные кислоты (первичные и вторичные).

33. Транспортные липопротеины: строение, образование, функции. Апобелки. Роль липопротеинлипазы и лецитин-холестерин-ацилтрансферазы (ЛХАТ). Метаболизм плазменных липопротеинов.

34. Патологии липидного обмена: атеросклероз, ожирение, жировая дегенарация печени, желчно-каменная болезнь, липидозы. Коэффициент атерогенности. Гормональная регуляция липолиза и липогенеза.

35. Транспорт аминокислот в клетку. Распад белков в тканях с участием протеасом и катепсинов. Дезаминирование аминокислот. Трансаминирование. Аминотрансферазы, их использование в энзимодиагностике.

36. Обезвреживание аммиака: восстановительное аминирование 2-оксоглутарата и синтез глутамина. Орнитиновый цикл синтеза мочевины. Транспорт аммиака. Глюкозо-аланиновый цикл и транспорт глутамина. Гипераммониемии. Глутаминаза почек, компенсация ацидоза.

37. Введение аминокислот в общий путь катаболизма и глюконеогенез. Декарбоксилирование аминокислот. Биогенные амины: образование, биологическая роль и инактивация. Полиамины: биологическая роль.

38. Распад глицина и метаболизм одноуглеродных групп. Обмен серина и треонина. S-аденозилметионин, реакции метилирования. Синтез креатина: биологическая роль, клиническое значение определения в моче и плазме крови креатина и креатинина.

39. b-аланиновые дипептиды: карнозин и анзерин, их биологическая роль. Обмен фенилаланина и тирозина. Фенилкетонурия, алкаптонурия, альбинизм. Обмен триптофана.

40. Строение, свойства и функции нуклеиновых кислот. Представление о биосинтезе пуриновых нуклеотидов. Роль ФРПФ. Происхождение атомов пуринового кольца. ИМФ как предшественник АМФ и ГМФ. Регуляция синтеза пуриновых нуклеотидов. Катаболизм пуриновых нуклеотидов. Пути регенерации пуриновых нуклеотидов. Нарушения метаболизма пуринов: подагра, синдром Леша-Найхана.

41. Синтез пиримидиновых нуклеотидов. Синтез дезоксирибонуклеотидов. Использование ингибиторов синтеза дезоксирибонуклеотидов в химиотерапии онкологических заболеваний. Регуляция синтеза пиримидинов. Конечные продукты распада пиримидинов. Нарушения метаболизма пиримидинов.

42. Репликация. Строение репликативной вилки. ДНК-полимеразы. ДНК-лигаза. Фрагменты Оказаки. Деградация и репарация ДНК.

43. Транскрипция: промоторы, терминаторы. ДНК-зависимая РНК-полимераза. Процессинг РНК. Малые ядерные РНК, их биологическая роль. Генетический код. тРНК: строение и функции. Рибосомы.

44. Этапы синтеза белка (инициация, элонгация, терминация). Посттрансляционная модификация. Фолдинг. Ковалентные преобразования радикалов аминокислот. Ингибиторы синтеза нуклеиновых кислот и белка. Регуляция матричных биосинтезов. Синтез белка на примере синтеза гемоглобина.

45. Биохимия печени. Химический состав печени. Роль печени в обмене углеводов, липидов, белков. Детоксикация различных веществ в печени.

46. Обмен железа. Гемоглобинопатии. Железодефицитные анемии. Распад гемоглобина в тканях: образование билирубина, его дальнейшие превращения; судьба желчных пигментов.

47. Общие представления о желтухе и ее вариантах (гемолитическая, обтурационная, паренхиматозная; желтуха новорожденных). Диагностическое значение определения билирубина и других желчных пигментов в крови и моче.

48. Кровь – часть внутренней среды организма. Химический состав крови. Главнейшие функции крови. Белковый спектр плазмы. Важнейшие азотсодержащие соединения крови. Минеральные вещества крови: распределение между плазмой и клетками; нормальные диапазоны концентраций важнейших из них.

49. Альбумины, их транспортная функция и вклад в онкотическое давление плазмы. Глобулины, их характеристика. Белки «острой фазы». Белки-переносчики ионов металлов (трансферрин, церулоплазмин).

50. Важнейшие представители гликопротеидов плазмы крови: гаптоглобины, интерфероны, α ₁-антитрипсин, α -фетопротеин, иммуноглобулины. Небелковые органические компоненты плазмы.

51. Общие закономерности действия каскадных протеолитических систем крови; их взаимосвязи в осуществлении защитных функций. Роль антипротеиназ плазмы. Эндогенные ингибиторы протеиназ (альфа-1-антитрипсин, антиплазмин, альфа-2-макроглобулин и др. ).

52. Ферменты плазмы: «собственные» и поступающие при повреждении клеток. Диагностическая ценность анализа ферментов плазмы.

53. Форменные элементы крови. Особенности метаболизма в эритроцитах и лейкоцитах. Основные закономерности функционирования и взаимосвязь ренин-ангиотензин-альдостероновой и калликреин-кининовой систем. Вазоактивные пептиды.

54. Дыхательная функция крови. Молекулярные механизмы газообмена в легких и тканях. Кинетика оксигенирования миоглобина и гемоглобина. Буферные системы крови: бикарбонатная, фосфатная, белковая и гемоглобиновая. Причины развития и формы ацидоза и алкалоза.

55. Гемостаз. Общая характеристика отдельных этапов. Классификация и номенклатура факторов свертывания крови. Каскадный механизм активации ферментов, участвующих в процессе гемостаза.

56. Превращение фибриногена в фибрин, образование тромба. Фибринолиз. Активаторы плазминогена и протеолитические ферменты как тромболитические лекарственные средства. Роль витамина К в свертывании крови.

57. Свойства и состав мочи. Органические компоненты нормальной мочи. Патологические составные части мочи, методы их обнаружения. Протеинурия, глюкозурия. Мочевые камни.

58. Биологическая роль воды, ее распределение в организме, потребность, основные источники, пути выделения. Регуляция водного обмена: альдостерон и вазопрессин, система ренин-ангиотензин-альдостерон; атриопептин А и атриопептин В. Баланс воды и его возможные нарушения, связь с обменом минеральных веществ. Биохимические механизмы возникновения почечной гипертонии, отеков, дегидратации.

59. Гормональная регуляция как механизм межклеточной и межорганной координации обмена веществ. Клетки-мишени и клеточные рецепторы гормонов. Гормоны гипоталамуса: либерины и статины.

60. Гормоны гипофиза. ПОМК как предшественник АКТГ, b-липотропина, эндорфинов. Строение и биологическая роль вазопрессина и окситоцина.

61. Йодсодержащие гормоны, строение и биосинтез. Изменение обмена веществ при гипертиреозе и гипотиреозе. Регуляция фосфорно-кальциевого обмена, участие паратгормона и кальцитонина, активных форм витамина D.

62. Гормоны поджелудочной железы. Строение, механизм действия инсулина, глюкагона.

63. Биосинтез и распад адреналина. Гормоны коры надпочечников: минерало- и глюкокортикоидов. Половые гормоны: мужские и женские, влияние на обмен веществ. Гипер- и гипопродукция гормонов.

64. Организация межклеточного матрикса. Общие сведения о структуре коллагеновых белков. Фибриллообразующие коллагены. Коллагены, ассоциированные с фибриллами. Нефибриллярные (сетевидные) типы коллагена. Коллагены, образующие микрофибриллы.

65. Синтез коллагена. Этапы внутриклеточного синтеза: транскрипция, трансляция, посттрансляционная модификация, роль аскорбиновой кислоты, формирование коллагеновых фибрилл вне клетки. Нарушения синтеза коллагеновых белков у человека.

66. Неколлагеновые белки межклеточного матрикса. Эластин. Синтез и распад эластина. Изменения в структуре эластина при патологических процессах.

67. Протеогликаны и гликозаминогликаны. Большие протеогликаны. Малые протеогликаны. Протеогликаны богатые лейцином. Протеогликаны, ассоциированные с клетками. Синтез протеогликанов. Распад протеогликанов. Распад гликозаминогликанов. Мукополисахаридозы.

68. Неколлагеновые белки со специальными свойствами. Адгезивные и антиадгезивные белки. Факторы роста. Катаболизм белков межклеточного матрикса. Регуляция активности матриксных металлопротеиназ.

69. Базальная мембрана. Протеогликаны базальных мембран. Процесс ремоделирования костной ткани.

70. Химический состав нервной ткани. Энергетический обмен в нервной ткани. Биохимия возникновения и проведение нервного импульса. Медиаторы: ацетилхолин, катехоламины, серотонин, гамма-аминомасляная кислота, глутаминовая кислота, глицин, гистамин.

71. Нарушение обмена биогенных аминов при психических заболеваниях. Физиологически активные пептиды мозга: эндорфины и энкефалины.

72. Белки миофибрилл, молекулярная структура: миозин, актин, актомиозин, тропомиозин, тропонин. Биохимические механизмы мышечного сокращения и расслабления.

73. Особенности энергетического обмена в мышцах; креатинфосфат. Биохимические изменения при мышечных дистрофиях и деинервации мышц. Креатинурия.

74. Наука о питании – нутрициология. Основные функции питания. Концепция сбалансированного и рационального питания. Физиологические нормы потребности организма человека в пищевых веществах. Общая характеристика систем питания, получивших наибольшее распространение в мире (традиционная, вегетарианская, ведическая и др. ).

75. Незаменимые (эссенциальные) факторы питания. Болезни избыточного питания и болезни пищевых недостаточностей. Теоретические основы диетотерапии; специализированные продукты и рационы. Биологически активные добавки к пище (БАД). Общая характеристика двух основных групп БАД. Парентеральное питание.