ТЕМА 1. Введение в биохимию. Структурная организация клетки и её молекулярные компоненты

1. Назовите основные задачи биохимии и объясните значение её изучения для специалиста – провизора. Значение и роль фармацевтической биохимии.

2. Перечислите признаки живой материи. Чем отличается живая материя от неживой.

3. Приведите рисунок клетки и охарактеризуйте её отдельные компоненты (органоиды): ядро, митохондрии, рибосомы, лизосомы и процессы которые в них протекают.

4. Охарактеризуйте компоненты клеточных мембран (липиды, холестерин, белки), структурную организацию биомембран и их функции.

5. Охарактеризуйте уровни молекулярной организации клетки (надмолекулярные структуры, биологические мономеры и полимеры).

6. Напишите значение воды для организма, кратко перечислите физико–химические свойства воды.

7. Охарактеризуйте биологическую роль неорганических ионов: Ca²⁺, Mg²⁺, Mn²⁺, Zn²⁺, Cl^– , PO₄^3–.

8. Охарактеризуйте значение ионов кальция для организма и применение лекарственных препаратов, содержащих кальций: кальция хлорид, кальция глюконат, кальция лактат.

9. Объясните значение и роль ионов калия для организма, применение лекарственных препаратов в состав которых входит калий: калия хлорид, панангин, аспаркам.

10. Объясните роль железа для организма и обоснуйте применение лекарственных препаратов, в состав которых входит железо: железа закисного лактат и сульфат, ферамид, феррацерон, феррум лек.

11. Молекулярная масса гемоглобина человека равна 4500 г/моль. Рассчитайте массовую долю железа в гемоглобине, исходя из того, что в одной молекуле гемоглобина содержится 4 атома железа. Какова роль Fe²⁺ в гемоглобине?

12. Какова биологическая роль фтора, хлора, йода в организме, источники их поступления в организм? Объясните цель применения препаратов: натрия фторид, витафтор, фторлак в медицине.

ТЕМА 2. Строение и свойство белков

1. Напишите структурные формулы следующих аминокислот: кислота глутаминовая, кальция глутаминат, метионин, гистидин, цистеин. Укажите их биологическую роль и применение в медицинской практике.

2. Укажите состав, дайте биохимическое обоснование использования препаратов: вицеина, церебролизина, панангина, аспаркама, интерферона в качестве лекарственных средств.

3. Дайте понятие о белках и укажите из каких элементов они состоят. Приведите примеры белков, выполняющих в организме каталитическую, гормональную, регуляторную, сократительную, транспортную и защитную функции.

4. Напишите полипептид из следующих аминокислот: аланина, аргинина, гистидина, валина. Охарактеризуйте пептидную связь.

5. Напишите три полипептида, имеющих различную последовательность следующих аминокислот: тирозина, глутаминовой кислоты, метионина и серина. Определите, какой суммарный заряд имеет каждый пептид?

6. Используя формулы аминокислот, напишите структуру гормонов:

1   2   3   4   5   6   7   8   9

а) вазопрессина H₂N–цис–тир–фен–глн–асп–цис–про–арг–гли–СONH₂

S                                   S

б) окситоцина  H₂N–цис–тир–иле–глн–асп–цис–про–лей–гли–CONH₂

S                                   S

Каковы отличия в их строении и физиологической роли в организме?

7. Напишите химическую структуру отечественного препарата даларгина, состоящего из 6 аминокислот: тирозил–аланил–глицил–фенилаланил– лейцил–аргинин и укажите его применение в медицинской практике.

8. Охарактеризуйте пептидную связь. Укажите значение и роль первичной структуры белков.

9. Охарактеризуйте вторичную структуру белков. Какова роль водородных связей в формировании a–спирали и b–структуры? (приведите их рисунки). Укажите примеры белков, имеющих эти структуры.

10. Охарактеризуйте третичную и четвертичную структуры белков. Приведите примеры белков с этими типами структур. Какие типы связей участвуют в их стабилизации?

11. В растворе содержится смесь двух пептидов:

1) асп–глу–ала–сер–мет 2) гли–фен–арг–гис–лей

Используя формулы аминокислот, напишите структуры пептидов, определите их суммарные заряды и поясните, как их разделить методом электрофореза.

12. Охарактеризуйте физико–химические свойства белков. Приведите методы выделения и очистки белков. Поясните метод разделения альбуминов и глобулинов высаливанием.

13. Напишите, что такое денатурация и с чем она связана. Укажите факторы, влияющие на денатурацию и возможность практического использования этого явления.

14. Дайте характеристику простых белков: гистонов, протаминов, альбуминов, глобулинов. Какова их биологическая роль в организме? Укажите применение в медицинской практике гамма–глобулина.

15. Напишите структурные формулы незаменимых аминокислот, укажите их значение для организма.

ТЕМА 3. Строение и функции нуклеиновых кислот

1. Напишите формулы продуктов полного гидролиза рибонуклеиновой кислоты и назовите их.

2. Напишите формулы продуктов полного гидролиза дезоксирибонуклеиновой кислоты, дайте их названия.

3. Напишите структурные формулы гуаниловой и адениловой кислот. На их основе напишите ди– и трифосфаты нуклеозидов. Укажите, который из этих нуклеотидов применяется в медицинской практике как лекарственный препарат.

4. Напишите структурные формулы комплементарных азотистых оснований А–Т; Г–Ц и покажите как образуются водородные связи между ними в молекуле ДНК.

5. Напишите тетрануклеотид, построенный по типу ДНК, первичную структуру дайте в следующей последовательности нуклеотидов: тимиди– ловый, гуаниловый, цитидиловый и адениловый. Объясните биологическую роль ДНК.

6. Напишите тетрануклеотид, построенный по типу РНК, с расположением нуклеотидов в следующей последовательности: уридиловый, гуаниловый, адениловый и цитидиловый. Объясните биологическую роль рибонук– леиновых кислот.

7. Охарактеризуйте уровни структурной организации ДНК. Напишите отдельный фрагмент молекулы ДНК в виде двух антипараллельных тетрануклеотидов, при этом первый фрагмент молекулы напишите в последовательности А–Ц–Т–Г.

8. Охарактеризуйте уровни структурной организации РНК. Напишите отдельный фрагмент молекулы РНК, состоящий из 4–х нуклеотидов, поясните структуру этого фрагмента.

9. Напишите фрагмент молекулы ДНК, относящийся к АТ–типу (в состав фрагмента должно входить не более 6 пар нуклеотидов). Поясните, что такое АТ–тип ДНК.

10. Напишите фрагмент молекулы ДНК, относящийся к ГЦ–типу (в состав фрагмента должно входить не более 6 пар нуклеотидов). Поясните, что такое ГЦ–тип ДНК.

11. Приведите рисунок вторичной структуры ДНК (двойная спираль). Покажите наличие водородных связей между комплементарными основаниями в спирали.

12. Укажите состав нуклеосом, их значение и функции. Роль белков – гистонов в структуре нуклеосом.

13. Поясните, чем отличаются по строению и распределению в клетке ДНК и РНК. Опишите биологическую роль ДНК, мРНК, тРНК, рРНК.

14. Напишите структурную формулу аденозин–5¹–монофосфата. К какой группе соединений он относится, с какой целью используется в медицине?

15. Напишите структурную формулу рибоксина (гипоксантинрибозида). К какой группе соединений он относится, и с какой целью используется в медицине?

16. Напишите структуру и кратко охарактеризуйте аналоги азотистых оснований: 6–меркаптопурин, аллопуринол, 5–фторурацил, пентоксил, оротат калия, их использование в медицине.

ТЕМА 4. Углеводы и липиды, их строение и функции

1. Напишите структурные формулы моносахаридов: рибозы, дезоксирибозы, глюкозы, фруктозы, а также производных глюкозы: глюкуроновой и глюко– новой кислот, производных фруктозы – фруктозо–1,6–дифосфата. Поясните их биологическое значение .

2. Напишите структурные формулы дисахаридов: мальтозы, сахарозы, лактозы и полисахаридов: крахмала и гликогена. Поясните различие в строении крахмала и гликогена. Напишите, в каких продуктах содержатся перечис– ленные соединения и какое имеют значение для организма.

3. Дайте общую характеристику липидов, приведите примеры, объясните их биологическое значение.

4. Напишите структурную формулу триацилглицерина, где в качестве остатков жирных кислот имеются: стеариновая, олеиновая, пальмитиновая кислоты. Какова биороль жиров?

5. Напишите химические формулы стеридов – эфиров спирта холестерина(ола) с высшими жирными кислотами: миристиновой, пальмитиновой и стеариновой кислотами. Укажите роль стеридов для организма.

6. Напишите структурные формулы фосфоглицеридов: фосфатидилэтаноламина, фосфатидилсерина. В каких органах и тканях находятся эти соединения, какова их биологическая роль?

7. В желтке куриного яйца содержится лецитин, в составе которого содержатся следующие компоненты: глицерин, остатки стеариновой и олеиновой кислот, остаток фосфорной кислоты, спирт холин. Напишите структуру данного фосфоглицерида и укажите его значение.

8. Дайте краткую характеристику следующих гликолипидов: цереброзидов и ганглиозидов, укажите их химический состав и биологическую функцию.

9. Напишите химическую структурную формулу сфингомиелина, где в качестве остатка жирной кислоты присутствует стеариновая кислота, а аминоспирта – сфингозин, и охарактеризуйте его роль.

10. Охарактеризуйте состав и строение гепарина и его использование в медицине.

ТЕМА 5. Сложные белки (смешанные макромолекулы) и их функции

1. Опишите принцип строения сложных белков. Охарактеризуйте группы сложных белков, укажите их основные представители и значение для организма.

2. Охарактеризуйте нуклеопротеины (ДНП и РНП), их химический состав, свойства, роль, распространение в природе. Приведите схему гидролиза нуклеопротеинов.

3. Дайте общую характеристику углевод–белковых комплексов: гликопротеинов и протеогликанов. Опишите химическую природу простетической части этих соединений: гиалуроновой кислоты, гепарина. Объясните биологические функции и распределение в тканях организма глико– протеинов и протеогликанов.

4. Охарактеризуйте состав и свойства липид–белковых комплексов, дайте их классификацию и распределение в организме. Опишите группу липид– белковых комплексов, которые участвуют в построении биомембран.

5.  Охарактеризуйте липопротеины плазмы крови: ЛПОНП, ЛПНП, ЛПВП, их состав и значение.

6. Напишите фрагмент молекулы фосфопротеина, в состав которого входят следующие аминокислоты: валин, метионин и 2 молекулы серина. Объясните, какой тип связи соединяет белковую часть с фосфорной кислотой. Укажите биологическую роль фосфопротеинов.

7. Дайте характеристику гемоглобина и миоглобина. Напишите структурную формулу гема, поясните, из чего он состоит. Опишите химическую природу глобина. Объясните биологическое значение гемоглобина и его производ– ных.

8. Охарактеризуйте структуру окси– и карбоксигемоглобина, укажите их значение для организма.

9. Охарактеризуйте кратко металлопротеины, укажите их биологическую роль.

10. В чём отличие гемоглобинов различных видов животных? На примере серповидноклеточного гемоглобина (НвS) объясните отличие химического состава нормального гемоглобина от аномальной его формы.

11. Напишите фрагмент молекулы фосфопротеина, в состав которого входят следующие аминокислоты: глутаминовая кислота, лизин и треонин. Объясните, какой тип связи соединяет белковую часть с фосфорной кислотой. Укажите биологическую роль фосфопротеинов.

12. Охарактеризуйте структуру гепарина и напишите при каких заболеваниях он применяется.

ТЕМА 6.  Витамины и их биологические функции

1. Приведите классификацию жиро– и водорастворимых витаминов, их химическое и физиологическое название.

2. Напишите структурную формулу и охарактеризуйте признаки авитаминоза и коферментные функции витамина В₁. Какие лекарственные препараты вита– мина В₁ применяются в медицине?

3. Напишите химическую формулу, охарактеризуйте признаки авитаминоза и коферментные функции витамина В₂. Напишите химическую реакцию вита– мина В₂, которая лежит в основе его участия в обменных процессах. Какие лекарственные препараты витамина В₂ применяются в медицине?

4. Напишите химическую формулу и охарактеризуйте пищевые источники, признаки авитаминоза и коферментные функции витамина В₆. Напишите формулу кофермента, в состав которого входит витамин В₆. Какие лекарственные препараты витамина В₆ и содержащего его кофермента применяются в медицине?

5. Напишите химическую формулу витамина В_С, укажите состав витамина В₁₂ охарактеризуйте признаки гипо– и авитаминозов и их коферментные функции. Какие лекарственные препараты этих витаминов применяются в медицине?

6. Напишите химическую формулу и охарактеризуйте пищевые источники, признаки авитаминоза и коферментные функции витамина В₃. Напишите формулу коэнзима А (КоАSH).

7. Напишите формулу витамина РР, укажите пищевые источники, признаки авитаминоза и коферментные функции витамина (НАД). Напишите химическую реакцию восстановления НАД.

8. Напишите химическую формулу витамина Н (биотина), охарактеризуйте его коферментную функцию в составе ферментов, участвующих в синтезе жирных кислот и глюконеогенезе.

9. Приведите химические формулы и обоснуйте применение в медицине коферментных производных витаминов В₆ и В₁: пиридоксальфосфата и кокарбоксилазы.

10. Напишите формулы аскорбиновой кислоты и рутина. Укажите пищевые источники, признаки гипо– и авитаминозов и биологическую роль этих витаминов.

11. Напишите формулы и охарактеризуйте пищевые источники, признаки авитаминоза и биологическую роль витаминов А. Объясните механизм участия витамина А в процессе зрения. Какие препараты витамина применяются в медицине и с какой целью?

12. Напишите формулу витамина Д, укажите признаки авитаминоза, биологическую роль. Напишите формулу витамина К, укажите признаки авитаминоза, биологическую роль, распространение в природе. Назовите синтетические заменители витамина К и объясните необходимость их применения в медицине.

13. Напишите структурную формулу витамина Е, укажите его биологическую роль, признаки авитаминоза и распространение в природе.

14. Для витаминов: К, РР, В_С, ПАБК напишите формулы соответствующих им антивитаминов: неодикумарина, изониазида, метотрексата, стрептоцида объясните механизм их действия и медицинское применение.

15. В литературе есть описания смертельных случаев, связанных с потреблением первыми полярными исследователями печени белого медведя как деликатеса. Почему потребление 50 г печени приводит к острому отравлению со смертельным исходом? Каково биохимическое обоснование этого факта? Приведите формулу витамина А и соответствующие расчёты, помня, что 1 г печени содержит 100 000 МЕ витамина А.

16. Сульфаниламиды широко применяются в медицине как антимикробные препараты. Объясните с биохимической точки зрения их использование. Приведите формулы ПАБК и двух сульфаниламидов, сравните их.

17. Для лечения острых лейкозов и других опухолевых заболеваний используется метотрексат, являющийся производными птеридина. Приведите биохимическое обоснование его применения. Напишите формулу этого препарата и витамина В_С (В₉).

ТЕМА 7. Ферменты

1. Объясните структурно–функциональную организацию ферментов, назначение и особенности строения активного центра в простых и сложных ферментах.

2. Укажите локализацию ферментов в цитоплазме, митохондриях, ядре клетки, их биороль.

3. Охарактеризуйте свойства ферментов, обусловленные специфичностью действия, влиянием рН среды и температурой.

4. В чём заключается механизм действия ферментов? Какие существуют в настоящее время представления о молекулярных механизмах их действия?

5. Какие Вы знаете основные типы ингибирования? Охарактеризуйте отдельные типы ингибиторов и приведите их примеры.

6. На чём основаны методы качественного и количественного определения ферментов? Приведите примеры. Что понимают под единицей активности фермента?

7. Объясните аллостерическую регуляцию активности ферментов и механизм саморегуляции метаболизма на клеточном уровне на примере распада углеводов.

8. Приведите классификацию ферментов, укажите по два примера ферментов, относящихся к 1– 6 классу.

9. Охарактеризуйте ферменты оксидазы, химическую природу и биологическую роль железосодержащих оксидаз (каталаза, пероксидаза, цитохромы).

10. Напишите формулу кофермента анаэробной дегидрогеназы (НАД) и покажите его участие в дегидрировании. Приведите пример реакции с участием анаэробной дегидрогеназы.

11. Напишите формулу кофермента аэробной дегидрогеназы (ФАД) и покажите механизм его действия. Приведите пример реакции, катализируемой аэробной дегидрогеназой.

12. Охарактеризуйте ферменты трансферазы, приведите примеры химических реакций с участием этих ферментов.

13. Охарактеризуйте ферменты гидролазы. Напишите реакции гидролиза липи– дов, белков, углеводов, протекающих с участием ферментов пищеварения.

14. Охарактеризуйте ферменты лиазы, их химическую природу, возможные коферменты. Напишите реакции с участием ферментов (декарбоксилирования, дегидратации).

15. Охарактеризуйте ферменты изомеразы и лигазы. Напишите примеры реакций с их участием.

16. Объясните принцип лечения воспалительных заболеваний дыхательных путей с помощью трипсина и химотрипсина.

17. На чём основано лечение клещевого энцефалита с помощью рибонуклеазы? Какая химическая реакция лежит в основе действия этого фермента? Напишите эту реакцию на примере расщепления тетрануклеотида, построенного по типу РНК.

18. Для лечения острых лейкозов используется L–аспарагиназа. На чём осно– ван лечебный эффект? Напишите уравнение реакции расщепления аспарагина с участием аспарагиназы, укажите класс фермента.

19. Для лечения миастении, заболевания, характеризующегося мышечной слабостью и утомляемостью, применяется прозерин. Объясните с биохимической точки зрения его лечебный эффект.

20. Для лечения депрессивных состояний в психиатрической практике используются такие препараты как ниаламид, пиразидол, инказан. Объясни– те с биохимической точки зрения их лечебный эффект.

21. Объясните, на чём основан принцип лечения острых панкреатитов с помощью трасилола, ингитрила, контрикала, гордокса?

ТЕМА 8. Гормоны

1. Дайте общую характеристику и классификацию гормонов по химическому строению. Укажите их роль в нейрогуморальной регуляции.

2. Приведите классификацию гормонов по эндокринным железам, где они образуются.

3. Охарактеризуйте  взаимосвязь  между   ЦНС,  эндокринными  железами   и выделяемыми ими гормонами.

4. Перечислите регулирующие факторы гипоталамуса и объясните их роль.

5. Какие препараты гипофиза Вы знаете? С какой целью они применяются в медицине?

6. Кратко охарактеризуйте механизмы действия гормонов на: обмен белков, углеводов, жиров, путем изменения: проницаемости клеточных мембран, активности ферментов, количества ферментов?

7. Напишите формулу 3¹,5¹–цАМФ. Опишите механизм регулирующего действия гормонов на примере глюкагона и адреналина.

8. Напишите формулы йодтиронинов (Т₃ и Т₄), поясните механизм их влияния на обмен веществ, опишите явления, наблюдаемые при их гипо– и гиперфункции.

9. Охарактеризуйте химическую природу кальцитонина, гормонов паращитовидной железы и механизм их влияния на обмен веществ.

10. Охарактеризуйте химическую природу глюкагона, механизм его влияния на обмен веществ и покажите, как он реализуется через аденилатциклазную систему на примере регуляции углеводного и липидного обменов.

11. Охарактеризуйте химическую природу инсулина и покажите, как и с помощью каких механизмов он влияет на обмен веществ.

12. Объясните причины возникновения гипергликемии при сахарном диабете, используя знания механизмов действия инсулина на обмен веществ. Укажите лекарственные препараты, применяемые для лечения сахарного диабета.

13. Напишите химические формулы норадреналина и адреналина, укажите их влияние на обмен веществ. Каков механизм влияния адреналина на углеводный и липидный обмен?

14. Опишите цитозольный механизм действия гормонов и укажите, какие гормоны действуют по этому механизму.

15. Напишите химические формулы гормонов коркового слоя надпочечников: кортизона, кортикостерона. Охарактеризуйте их влияние на обмен веществ и явления, возникающие при нарушении функции коркового слоя.

16. Напишите химическую формулу альдостерона, охарактеризуйте химическую природу вазопрессина. Каково влияние этих гормонов на водно– солевой обмен?

17. Опишите механизм действия паратгормона, кальцитонина и кальцитриола на обмен кальция и фосфатов.

18. Приведите химическую структуру женских и мужских половых гормонов, охарактеризуйте их механизм действия и биологическую роль.

19. Напишите формулу одного из анаболических стероидов, укажите его влияние на обмен веществ и применение в медицине.

ТЕМА 9. Биохимия питания и пищеварения

1. Дайте характеристику основных компонентов пищи, укажите их суточную потребность, опишите биохимические основы сбалансированного питания.

2. Напишите структурными формулами химические реакции расщепления крахмала в пищеварительном тракте, охарактеризуйте ферменты, участвующие в этом процессе и механизм всасывания глюкозы.

3. Напишите структурными формулами реакции переваривания сахарозы, лактозы и мальтозы в желудочно–кишечном тракте, охарактеризуйте ферменты и объясните всасывание образующихся при этом продуктов.

4. Напишите как активируются пепсиноген, трипсиноген, химотрипсиноген в желудочно–кишечном тракте

5. Охарактеризуйте гидролитическое расщепление белков в желудке, укажите роль соляной кислоты и механизм активации пепсиногена. Напишите пептиды из аминокислот:

а) аланина, серина, фенилаланина и лизина; б) валина, глицина, тирозина, лейцина;

г) аргинина, глутаминовой кислоты, триптофана и аланина и покажите, какая связь в их структуре расщепляется пепсином.

6.      Охарактеризуйте переваривание белков в кишечнике, укажите ферменты и механизм их активации. Напишите пептиды из аминокислот:

а) аланина, аргинина, фенилаланина и глицина;

б) валина, лизина, цистеина и серина и покажите, какая связь в их структуре расщепляется трипсином.

7. Охарактеризуйте гидролитическое расщепление белков в кишечнике. Напишите пептиды из аминокислот:

а) глицина, фенилаланина, аспарагиновой кислоты и аланина; б) лейцина, тирозина, лизина и глицина;

в) серина, триптофана, аланина и цистеина и укажите, какая связь в их структуре расщепляется под действием химотрипсина?

8. Объясните переваривание нуклеопротеинов в желудочно–кишечном тракте. На примере тетрануклеотида, построенного по типу РНК (написать структурными формулами), покажите его расщепление с помощью соответствующих ферментов желудочно–кишечного тракта.

9. Напишите химические реакции расщепления в органах пищеварения триацилглицеринов на примере:

а) 1–пальмитоил–2–олеоил–3–стеароилглицерина;

б) 1–линоленоил–2–миристоил–3–пальмитоилглицерина.

Укажите название фермента, катализирующего этот процесс. Напишите формулы желчных кислот и поясните их роль в пищеварении жиров.

10. Напишите структурные формулы желчных и парных желчных кислот, укажите их роль в пищеварении.

11. Напишите химические реакции последовательного расщепления фосфо– глицеролипидов в пищеварительном тракте. Охарактеризуйте ферменты, участвующие в этом процессе на примере превращений:

а) фосфатидилхолина, содержащего остатки пальмитиновой и олеиновой кислот.

б) фосфатидилэтаноламина, содержащего остатки стеариновой и линоленовой кислот;

в) фосфатидилсерина, содержащего остатки лауриновой и олеиновой кислот.

12. Приведите формулы ненасыщенных жирных кислот (витамин F), укажите источники их поступления с продуктами питания и роль для организма.

13. Охарактеризуйте процессы всасывания продуктов гидролитического расщепления липидов в пищеварительном тракте и их дальнейшую судьбу.

14. Охарактеризуйте нарушения пищеварения белков, липидов и углеводов.

15. Укажите и кратко охарактеризуйте лекарственные ферментные препараты, улучшающие процессы пищеварения.

ТЕМА 10. Введение в обмен веществ и энергии

1. Дайте общую характеристику обмена веществ. Что такое катаболизм и анаболизм и каково их значение?

2. Дайте определение понятий метаболизма, анаболизма, катаболизма. Охарактеризуйте общие и специфические метаболические пути.

3. Приведите примеры и охарактеризуйте гетеротрофные, аутотрофные, фототрофные и хемотрофные организмы.

4. Напишите химические формулы органических соединений, содержащих в своей структуре макроэргическую связь: фосфоенолпирувата, 1,3–дифосфоглицерата, ацетил–КоА. Объясните роль АТФ, как основного аккумулятора и источника энергии.

5. Приведите структурную формулу АТФ, укажите её роль и пути использования в организме

6. Объясните, что такое обратимые и необратимые, экзергонические и эндергонические реакции. Приведите примеры этих реакций из цикла Кребса или гликолиза.

ТЕМА 11.  Энергетический обмен и общие пути катаболизма

1. Приведите рисунок митохондрии и укажите локализацию ферментов цикла Кребса, дыхательной цепи и синтеза АТФ. Роль митохондрий в клетке.

2. Дайте общую характеристику биологического окисления. Приведите схему тканевого дыхания и кратко охарактеризуйте его этапы.

3. Напишите реакции цикла лимонной кислоты (цикл Кребса) и укажите, какие ферменты катализируют отдельные стадии этого процесса. Где локализован в клетке этот процесс, каково его биологическое значение?

4. Напишите пример реакции субстратного фосфорилирования в цикле Кребса и объясните отличие его от процесса окислительного фосфорилирования.

5. Напишите суммарное уравнение цикла Кребса. Поясните биологическое значение этого процесса.

6. Напишите схему реакций дыхательной цепи, дайте характеристику структуры и роли переносчиков протонов и электронов: НАД, ФАД, ФМН, убихинона, цитохромов и цитохромоксидазы.

7. Дайте определение окислительного фосфорилирования и укажите, какова его связь с биологическим окислением. Укажите пути использования АТФ в организме.

8. Покажите, каким образом связаны процессы цикла Кребса, окисления в дыхательной цепи и окислительного фосфорилирования. Где локализованы эти процессы.

9. При передозировке барбитуратов (амитала) значительно снижается скорость реакций цитратного цикла. Объясните: 1) какие реакции цитратного цикла окажутся заблокированы в этих условиях? 2) Что является причиной торможения этих реакций?

10. Какое количество молей АТФ будет синтезироваться за счёт окисления одного моля ацетил–КоА ферментами цикла Кребса и дыхательной цепи при условии присутствия в среде 1 моля оксалоацетата и полного ингибирования сукцинатдегидрогеназы малоновой кислотой.

11. Сколько молей АТФ образуется при инкубировании одного моля янтарной кислоты в среде, содержащей митохондрии, при условии окисления её до щавелевоуксусной кислоты.

12. Напишите структурную формулу убихинона, укажите его роль в организме и обоснуйте применение в медицине как лекарственного препарата.

ТЕМА 12. Обмен углеводов. Фотосинтез

1. Приведите химические реакции гликогенолиза и укажите формулы всех промежуточных продуктов, начиная с глюкозо–1–фосфата и кончая лактатом. Перечислите ферменты, участвующие в этом процессе. Какова его энергетическая ценность и значение для организма?

2. Напишите реакции гликолиза, укажите какими ферментами они катализируются. Каково значение этого процесса для организма?

3. Напишите реакции субстратного фосфорилирования в гликолизе, укажите значение этих реакций.

4. Напишите суммарное уравнение гликолиза и реакции гликолиза, при которых образуются и расходуются АТФ. Укажите пути использования АТФ и значение гликолиза.

5. Напишите реакцию превращения фруктозо–6–фосфата во фруктозо–1,6–дифосфат. Покажите, как регулируется активность данного фермента в состоянии покоя и интенсивной работы организма.

6. Напишите химический процесс спиртового брожения глюкозы с указанием всех промежуточных продуктов. Каково его биологическое значение?

7. Напишите химические реакции окислительного декарбоксилирования пировиноградной кислоты с участием тиаминпирофосфата, липоевой кислоты, коэнзима А. Назовите, какие ферменты участвуют в этом процессе. Где локализован этот процесс?

8. Приведите общую схему (с указанием формул ключевых промежуточных продуктов) процесса аэробного окисления углеводов до СО₂ и Н₂О через цикл Кребса и дыхательную цепь. Укажите, какие стадии аэробного окисления совпадают с анаэробным окислением углеводов. Какой тип окисления энергетически выгоден?

9.  Напишите химические реакции гексозомонофосфатного (апотамического) пути окисления глюкозы до стадии образования пентоз включительно и укажите ферменты, катализирующие отдельные стадии процесса. Охарактеризуйте значение этого процесса для организма.

10. Какова взаимосвязь между анаэробным, аэробным и гексозомоно–фосфатными путями превращения углеводов?

11. Какова взаимосвязь между аэробным расщеплением глюкозы, циклом Кребса, окислением в дыхательной цепи и окислительным фосфорилированием?

12. Охарактеризуйте процесс глюконеогенеза и его роль для организма. Приведите реакции трёх обходных путей этого процесса.

13. Напишите химический процесс фотосинтетического образования глюкозы (цикл Кальвина). Укажите значение световой фазы в фотосинтезе.

14. Сколько молей О₂ требуется для превращения 9 г глюкозы в пируват, если далее пируват: 1) восстанавливается в лактат; 2) окисляется до СО₂ и Н₂О?

15. Как происходит обмен глюкозы в мышце при интенсивной работе, когда поступление О₂ недостаточно для окисления требуемых количеств глюкозы?

16. Сколько молей глюкозы нужно разрушить до лактата, чтобы получить то же количество АТФ, которое образуется при полном распаде одной молекулы глюкозы до конечных продуктов СО₂ и Н₂О?

17. Сколько молей АТФ синтезируется при окислении 60 г глюкозы до СО₂ и Н₂О (М.м. глюкозы = 180)?

18. Напишите суммарное уравнение полного окисления фруктозо–6–фосфата, протекающего с участием ферментов гликолиза, цикла Кребса и дыхательной цепи.

ТЕМА 13. Обмен липидов

1. Приведите структурную формулу триацилглицерола, где в качестве кислотных остатков присутствуют: стеариновая, олеиновая, пальмитиновая кислоты. Напишите схему гидролиза этого триацилглицерола с участием тканевых липаз.

2. Приведите схему реакций окисления глицерина(ола) до 3–фосфоглицериновой кислоты, опишите дальнейший её распад до углекислого газа и воды. Рассчитайте количество молекул АТФ, которые могут образоваться из одной молекулы глицерина.

3. Напишите химизм b–окисления лауриновой кислоты с указанием ферментов. Какие конечные продукты образуются в результате этого процесса и какова их дальнейшая судьба?

4. Напишите процесс b–окисления пальмитиновой кислоты с указанием ферментов. Каково его биологическое значение? Подсчитайте, сколько молекул АТФ образуется в результате полного окисления одного моля указанной кислоты до СО₂ и Н₂О?

5. Напишите процесс b–окисления стеариновой кислоты с указанием ферментов. Каково его биологическое значение? Подсчитайте, сколько молекул АТФ образуется в результате полного окисления одного моля указанной кислоты до СО₂ и Н₂О?

6. Приведите химизм биосинтеза масляной кислоты, покажите участие в этом процессе биотина, малонилкоэнзима–А и пальмитатсинтетазы.

7. Приведите реакции биосинтеза триацилглицерола, содержащего остатки стеариновой, пальмитиновой, миристиновой кислот.

8. Приведите пример биосинтеза глицерофосфатида, где в качестве остатка аминоспирта присутствует холин.

9. Напишите химизм биосинтеза холестерина(ола) до стадии образования мевалоновой кислоты и дайте в виде схемы с указанием  названий промежуточных продуктов. Приведите формулу холестерина(ола) и укажите его биологическую роль.

10. Напишите, какие гормоны регулируют обмен жиров и укажите, какую роль они выполняют в распаде жира и его синтезе.

11. Напишите реакции образования кетоновых тел через b–гидрокси–b–метилглутарил–КоА. Укажите, где протекает этот процесс, при каком заболевании и почему повышается количество кетоновых тел?

12. Опишите основные патологии липидного обмена и объясните причины возникновения атеросклероза. Какие биохимические показатели используются для прогнозирования возникновения атеросклероза и его диагностики?

13. С какой целью используются в медицине холестирамин, трибуспонин, клофибрат, кислота никотиновая? Объясните, на чём основано с биохимической точки зрения их применение.

ТЕМА 14. Обмен аминокислот и белков

1. Укажите пути использования аминокислот в организме. Охарактеризуйте биологическую ценность белков и виды азотистого баланса.

2. Напишите реакцию окислительного дезаминирования глутаминовой кислоты, охарактеризуйте значение этого процесса. Какова биологическая роль глутаминовой кислоты?

3. Охарактеризуйте биологическое значение процесса непрямого дезаминирования. Напишите реакцию непрямого дезаминирования фенилаланина.

4. Напишите реакцию трансаминирования между аланином и щавелевоуксусной кислотой в общем виде и поэтапно с указанием промежуточных соединений с пиридоксальфосфатом.

5. Напишите в общем виде реакцию трансаминирования между аспарагиновой и a–кетоглутаровой кислотами. Охарактеризуйте фермент, катализирующий эту реакцию и её биологическое значение для организма.

6. Напишите реакцию трансаминирования между аланином и a–кетоглутаровой кислотой. Охарактеризуйте фермент, катализирующий эту реакцию и её биологическое значение.

7. Приведите химические реакции образования трёх заменимых аминокислот: а) из промежуточных продуктов распада углеводов;

б) из метаболитов цикла Кребса; в) из незаменимых аминокислот.

8. Охарактеризуйте роль глутаминовой кислоты в метаболизме других аминокислот. Напишите реакцию трансаминирования между глутаминовой и щавелевоуксусной кислотами. Охарактеризуйте фермент, катализирующий эту реакцию.

9. Укажите источники образования аммиака в организме. Напишите реакции связывания аммиака: а) синтез аспарагина и глутамина; б) реакцию восстановительного аминирования a–кетоглутаровой кислоты и охарактеризуйте их биологическое значение.

10. Напишите реакции образования мочевины в орнитиновом цикле. Подсчитайте количество АТФ, необходимое для образования одной молекулы моче–вины.

11. Напишите реакции декарбоксилирования гистидина, триптофана, глутаминовой кислоты при участии ферментов. Приведите формулу пиридоксальфосфата, укажите его роль в этих процессах. Поясните биологическую роль биогенных аминов.

12. Напишите реакцию образования гистамина, укажите его биологическую роль. Объясните, каковы биохимические основы использования димедрола и др. антигистаминных препаратов.

13. Охарактеризуйте процесс распада гемоглобина, приведите структуру билирубина и роль продуктов распада для диагностики заболеваний.

14. Приведите схему ферментативного гидролиза нуклеиновых кислот в организме. Напишите реакции образования мочевой кислоты из аденина. Какова её роль для диагностики заболеваний? Охарактеризуйте влияние лекарственных средств: аллопуринола, этамида на содержание мочевой кис– лоты в организме.

15. Укажите исходные вещества и напишите схемы биосинтеза пуриновых мононуклеотидов. Объясните биологическое значение процесса для организма.

16. Укажите исходные вещества и напишите схемы биосинтеза пиримидиновых мононуклеотидов. Объясните биологическое значение процесса для организма.

17. Напишите реакции биосинтеза катехоламинов: дофамина, норадреналина из аминокислоты тирозина, укажите их физиологическое значение для организма.

ТЕМА 15. Биосинтез нуклеиновых кислот и белков.

1. Назовите виды переноса генетической информации и их биологическое значение. Приведите схему переноса генетической информации в клетке.

2. Напишите фрагмент ДНК, состоящий из 10 мононуклеотидов, используя буквенное обозначение последних. На примере этого фрагмента ДНК покажите, как происходит процесс репликации. Охарактеризуйте все стадии этого процесса, участвующие ферменты, его значение.

3. Напишите буквенную нуклеотидную последовательность фрагмента РНК комплементарного матрице ДНК состава 5¹ – АГЦТТЦГЦААЦГ – 3¹. Какова роль структурных генов и оперона в процессе биосинтеза РНК?

4. Опишите процесс транскрипции (синтез РНК), назовите ферменты, участ– вующие в этом процессе. Объясните биологическое значение синтеза различных типов РНК в клетке.

5. Охарактеризуйте процесс транскрипции для данного участка 3¹–ТГТ–ГЦГ– ЦТА–ТГЦ– 5¹ однотяжевой цепи ДНК, напишите в соответствии с правилом комплементарности последовательность мононуклеотидов в мРНК.

6. Перечислите и охарактеризуйте основные этапы биосинтеза белка, компоненты, необходимые для его осуществления. Укажите, какова роль каждого из них в процессе трансляции.

7. Опишите механизм передачи генетической информации при биосинтезе белка. Охарактеризуйте свойства и роль генетического кода.

8. Напишите реакцию рекогниции или узнавания тРНК и аминокислоты метионин. Приведите рисунок (конформация клеверного листа) для мет–тРНК с буквенным обозначением состава антикодона.

9. Используя таблицу генетического кода напишите из соответствующих формул аминокислот полипептид, синтезируемый в рибосоме на мРНК состава 5¹ –ГГУ –ЦАГ–УЦГ–ЦУЦ–ЦУГ–АУУ– 3¹.

10. Используя таблицу генетического кода напишите буквенную последовательность мРНК и комплементарный ей фрагмент ДНК, кодирующий первичную структуру полипептида состава ала–тре–лиз–асп–сер.

11. Опишите структуру транскриптона прокариотов, приведите схему регуляции синтеза белка на примере репрессии и индукции.

12. Опишите регуляцию синтеза белков у эукариотов. Покажите роль гистоновых, негистоновых белков и гормонов в регуляции работы генов.

13. Укажите, на какие процессы биосинтеза нуклеиновых кислот и белка влияют лекарственные средства – индукторы: анаболические стероиды, оротат калия и ингибиторы: рифамицин, эритромицин, тетрациклин, стрептомицин.

14. Опишите процесс обратной транскрипции. Укажите перспективы развития генной инженерии и использование последней в биотехнологии лекарственных средств.

15. Какие существуют нарушения генетического кода? Приведите примеры чужеродных для организма мутагенов. Охарактеризуйте причины возникновения молекулярных болезней: альбинизма, серповидно–клеточной анемии и других.

16. Напишите химические реакции дезаминирования при участии азотистой кислоты следующих оснований: цитозин ® урацил; аденин ® гипоксантин; гуанин ® ксантин. Укажите изменения в составе ДНК в результате таких мутаций.

17. Охарактеризуйте взаимосвязь основных путей обмена веществ в организме. Укажите возможности взаимозаменяемости различных питательных веществ: белков, углеводов, жиров.

ТЕМА 16. Функциональная биохимия крови, печени

1. Охарактеризуйте форменные элементы крови, особенности биохимических процессов, протекающих в них, их биологическую роль.

2. Перечислите основные биохимические компоненты плазмы крови, источники и пути их образования и охарактеризуйте их значение для организма.

3. Охарактеризуйте транспортную функцию крови, роль гемоглобина в транспорте газов. Напишите схему образования производных гемоглобина: окси–, карбокси–, метгемоглобина.

4. Назовите буферные системы крови и приведите примеры их участия в регуляции кислотно–щелочного равновесия. Укажите причины возникнове– ния ацидозов и алколозов.

5. Кратко опишите гемостатическую функцию крови и дайте биохимическое обоснование применения гепарина и витамина К, как регуляторов свёртываемости крови.

6. Что такое сыворотка и плазма крови и с какой целью они используются в медицине? Охарактеризуйте медицинские препараты, получаемые из крови: интерферон, гамма–глобулин, фибриноген, тромбин и др.

7. Дайте характеристику основных биохимических функций печени. Укажите химический состав и роль желчи. Перечислите, какие продукты обмена и чужеродные вещества обезвреживаются в печени.

ТЕМА 17. Прикладная биохимия. Введение в клиническую биохимию.

1. Что такое клиническая биохимия и патобиохимия? Какие объекты и какие биохимические показатели определяются в клинике? Каково их значение для диагностики заболеваний?

2. Укажите, каково значение для диагностики заболеваний следующих биохи– мических показателей: концентрации альбуминов и глобулинов, глюкозы, холестерина, мочевой кислоты и билирубина крови.

3. Кратко охарактеризуйте роль биохимических методов в стандартизации и контроле качества лекарств, биотехнологии лекарственных препаратов и технологии лекарственных форм.

4. Охарактеризуйте две фазы метаболизма лекарств, их биологическое значение. Напишите химические реакции превращения аспирин ® салициловая и уксусная кислоты ® коньюгаты салициловой кислоты. Укажите названия ферментов, катализирующих эти реакции.

5. Напишите химические реакции гидролиза аспирина, фталазола, новокаина при участии ферментов желудочно–кишечного тракта и плазмы крови, поясните их значение.

6. Приведите схему микросомального превращения лекарств. Напишите при– меры реакций гидроксилирования для фенацетина и фенобарбитала.

7. Напишите химические реакции внутриклеточного окисления: этанол ® уксусный альдегид ® уксусная кислота ® ацетил–КоА. Укажите ферменты и значение этих реакций для организма.

8. Напишите реакции гидролиза ацетилхолина, новокаина, атропина, идущих при участии соответствующих ферментов клетки. Укажите значение этих реакций.

9. Напишите структурные формулы глюкуронидных и сульфатных коньюгатов для салициловой кислоты и значение для организма.

10. Используя структурные формулы гистамина, изониазида, стрептоцида, напишите реакции их ацетилирования с участием ацетил–КоА. Укажите значение образования ацетильных коньюгатов.

11. Напишите химические реакции образования глициновых коньюгатов для салициловой, никотиновой, холевой кислот и поясните их значение для организма.

12. Напишите реакции N–метилирования норадреналина, гистамина, при участии S–аденозилметионина. Каково биологическое значение этих процессов?

13. Приведите структурные формулы сульфатных и глюкуронидных коньюгатов для эстрона (фолликулина), условия их образования и значение.

14. Охарактеризуйте условия и факторы, определяющие метаболизм лекарств в организме. Укажите препараты – индукторы и ингибиторы ферментных систем, участвующих в метаболизме лекарств.