- •Биологическая химия Учебное пособие для студентов факультета высшего сестринского образования
- •Биологическая химия
- •Содержание
- •Первый вариант содержания.
- •Тема 1. Химия белка.
- •Тема 2. Ферменты.
- •Тема 3. Биологическое окисление.
- •Тема 4. Обмен углеводов.
- •Введение.
- •Химия белка.
- •1.1. Функции белков.
- •1.2. Структурная организация белков.
- •1.3. Физико-химические свойства белков.
- •1.4. Классификация белков. Представители простых и сложных белков.
- •Мононуклеотиды Нуклеозиды н3ро4
- •1.5. Нуклеиновые кислоты. Виды. Биологическая роль.
- •1.6. Образцы выполнения упражнений и решения ситуационных задач.
- •1.7. Задания для самостоятельной работы.
- •1.8. Тестовые задания для самоконтроля.
- •1.9. Перечень вопросов к коллоквиуму по теме «Химия белка».
- •Ферменты.
- •2.1. Сходство и отличие ферментов и неорганических катализаторов.
- •2.2 Активный и аллостерический центры ферментов
- •2.3. Свойства ферментов как биологических катализаторов.
- •2.4. Классификация ферментов.
- •2.5. Коферменты и витамины
- •Соон надн2 соон
- •Витамины.
- •2.6. Активация ферментов.
- •2.7. Ингибирование ферментов.
- •2.8. Применение ферментов в медицине.
- •2.9. Образцы выполнения упражнений.
- •2.10. Вопросы для самоподготовки
- •2.11. Тестовые задания для самоконтроля.
- •2.12. Задания для самостоятельной работы
- •2.13. Список рекомендуемой литературы.
- •5. Обмен липидов.
- •Переваривание и всасывание липидов.
- •Транспортные формы липидов.
- •Распад липидов в тканях организма.
- •Окисление жирных кислот.
- •Синтез триацилглицеринов.
- •Обмен холестерина.
- •Синтез холестерина.
- •Гиперхолестеринемия.
- •Метаболизм кетоновых тел.
- •Регуляция липидного обмена.
- •Патология липидного обмена.
- •Вопросы для самоподготовки.
- •Образцы выполнения упражнений.
- •Ацетил-КоА
- •Тестовые задания для самоконтроля.
- •Задания для самостоятельной работы.
- •Список рекомендуемой литературы
- •Тема 3. Биологическое окисление.
- •Включает в себя этот комплекс: надн дг и негемовые FeS кластеры, липиды, белки. Надн-дг – флавопротеин, во внутренней мембране митохондрий. КоЕ является фмн.
- •Образцы выполнения упражнений
- •Ситуационные задачи.
- •Обмен углеводов. Классификация углеводов. Биологическая роль углеводов в организме.
- •Классификация углеводов.
- •Переваривание и всасывание углеводов.
- •Гексокиназная реакция. Пути превращения глюкозо-6-фосфата в клетке.
- •Аэробный распад глюкозы Гликолиз Пентозофосфатный путь
- •Синтез и распад гликогена в печени и мышцах. Синтез гликогена (гликогенез).
- •Г люкоза глюкозо-6-фосфат глюкозо-1-фосфат - рр
- •Гликолиз и глюконеогенез. Взаимосвязь процессов, их биологическая роль. Гликолиз.
- •Глюконеогенез (гнг).
- •Регуляция глюконеогенеза.
- •Цикл Кори.
- •Аэробный распад глюкозы.
- •Пентозный цикл.
- •I окислительная ветвь.
- •II неокислительная ветвь.
- •Глюкоза крови. Гормональная регуляция углеводного обмена.
- •Инсулин.
- •Контринсулярные гормоны.
- •Патология углеводного обмена. Сахарный диабет.
- •Сахарный диабет.
- •Основные клинические симптомы сахарного диабета.
- •Биохимические нарушения при сахарном диабете.
- •Диагностика сахарного диабета.
- •График. Осложнения сахарного диабета.
- •Образцы выполнения упражнений и решения ситуационных задач.
- •Задания для самостоятельной работы.
- •Тестовые задания для самоконтроля.
- •Перечень вопросов к коллоквиуму по теме "Обмен углеводов".
- •Г ормоны. Общая характеристика гормонов.
- •Влияние гормонов на обмен веществ.
- •Задания для самостоятельной работы:
- •Тестовые задания для самоконтроля
- •Вопросы к коллоквиуму Перечень вопросов к коллоквиуму.
- •6.1. Биологическая роль белков в организме, белки полноценные и неполноценные. Азотистый баланс организма.
- •6.4. Аминокислотый пул. Пути его пополнения и расходования.
- •А минокислотный пул
- •Общие пути метаболизма аминокислот.
- •Значение трансаминирования:
- •Пути обезвреживания аммиака.
- •Превращение углеродного скелета аминокислот.
- •Объясните, все ли аминокислоты являются только глюко- или кетопластичными? Тестовые задания для самоконтроля.
- •Перечень вопросов к коллоквиуму. Тема: Обмен простых белков.
- •Тема 6. Биохимия крови.
- •Задания для самостоятельной работы.
- •Обмен веществ в эритроцитах.
- •Типы гемоглобина.
- •Распад гемоглобина и образование желчных пигментов.
- •Задания для самостаятельной работы.
- •Решить следующие ситуационные задачи:
- •Тестовые задания для самоконтроля.
- •Перечень вопросов к коллоквиуму.
- •Биохимия мочи.
- •Физико-химические свойства мочи.
- •Характеристика химических компонентов нормальной мочи.
- •Безазотистые компоненты мочи.
- •Характеристика патологических компонентов мочи.
- •Задание для самостаятельной работы:
- •Тестовые задания для самоконтроля:
- •Вопросы к коллоквиуму по теме «Биохимия мочи»
- •Список литературы:
АМК глюкоза
липиды
синтез
синтез ацетоновые цикл Кребса ВЖК
холестерина телаАцетил-КоА
Тестовые задания для самоконтроля.
1. Триацилглицерины в кишечнике гидролизуются под действием:
а) липазы
б) пепсина
в) трипсина
г) -амилазы
2. Выберите положения, правильно характеризующие функции желчи:
а) эмульгатор жиров
б) активатор липазы
в) способствует всасыванию моноацилглицеринов
г) все перечисленное верно
3. Атерогенные транспортные формы липидов:
а) ЛПНП
б) ЛПВП
в) ХМ
г) НЭЖК
4. Холестерин в организме выполняет следующие функции:
а) сгорает до СО2 и Н2О
б) используется на синтез триацилглициринов
в) входит в состав клеточных мембран
г) все перечисленное верно
5. АцетилКоА используется для синтеза:
а) аминокислот
б) витамина А
в) холестерина
г) мочевины
6. Усиливают липолиз:
а) адреналин
б) инсулин
в) простагландины
г) все перечисленное верно
Задания для самостоятельной работы.
1. Укажите, какова биологическая роль липидов.
2. Укажите класс ферментов, отвечающих за гидролиз липидов.
3. Определите биологическую роль, место образования и состав транспортных
форм липидов.
4. Охарактеризуйте основные этапы распада триацилглицерина до СО2 и Н2О.
5. Укажите использование холестерина в организме.
6. Почему нарушается всасывание витамина К при недостаточном поступлении желчи в кишечник? Будет ли нарушено всасывание других витаминов, и каких?
7. Какие показатели липидного обмена определяют в лабораторной диагностике?
8. Назовите гормоны, регулирующие липидный обмен?
9. У больного обнаружено большое количество жира в кале. Чем это
может быть обусловлено?
Список рекомендуемой литературы
1. Т.Т. Березов, Б.Ф. Коровкин. Биологическая химия. М.: медицина, 1998, Гл. 6,11.
2. А.Ш. Бышевский, О.А. Терсенов. Биохимия для врача. Екатеренбург.: Изд. "Уральский рабочий", 1994. Гл. 2,4,12.
3. А.Я. Николаев. Биологическая химия. М. "Высшая школа", 1989, Гл. 10,15.
Тема 3. Биологическое окисление.
Обмен веществ и энергии – совокупность процессов превращения веществ и энергии в живых организмах и обмен веществами и энергией между организмом и окружающей средой.
Обмен веществ, включает три этапа: поступление веществ в организм, промежуточный обмен (метаболизм), выделение конечных продуктов обмена.
Различают две стороны обмена веществ: анаболизм и катаболизм.
Катаболизм – ферментативный распад высокомолекулярных соединений до составляющих их мономеров и дальнейший распад мономеров до конечных продуктов: (СО2, NH3, лактат).
Главные реакции катаболизма – реакции окисления, поставляющие клетке энергию.
Анаболизм – ферментативный синтез основных макромолекул клетки, а также образование биологически активных соединений. Он требует затраты свободной энергии (АТФ, НАДФ Н2).
Унификация питательных веществ (упрощение) включает три фазы:
Подготовительная фаза. Высокомолекулярные соединения распадаются под действием гидролаз желудочно-кишечного тракта до мономеров.
Превращение мономеров в простые соединения (до 2-3 углеродных атомов) – центральные метаболиты (ПВК, ацетил КоА).
Эта фаза протекает в цитоплазме, завершается в митохондриях. 20-30% энергии образуется на этой фазе.
Цикл трикарбоновых кислот. Полное окисление в аэробных условиях поступивших с пищей веществ. Выделяется большое количество энергии, которая аккумулируется в АТФ.
I
фаза. Б У Ж
АМК
моносахара глицерин, жирные
кислоты.
II
фаза. ПВК Образование ключевых
Ацетил КоА метаболитов
2СО2 III
фаза.Полное ЦТК
3HAДН2
дыхательная окисление.
1ФАДН2
цепь
1АТФ
После образования ПВК дальнейший путь распада веществ до СО2 и Н2О происходит одинаково в общем пути катаболизма (ОПК).
ОПК включает: реакцию окислительного декарбоксилирования ПВК и цикл Кребса.
Метаболические пути – совокупность катализируемых ферментами реакций, в ходе которых происходит превращение субстрата в продукт. Различают три вида метаболических путей:
Главные (основные) пути универсальны, свойственны любой клетке.
Эти пути поставляют энергию, здесь осуществляется синтез основных биополимеров клетки.
Добавочные пути менее универсальные, характерны для определённых тканей и органов. Эти пути поставляют энергию в форме НАДФН2, осуществляется синтез важных веществ.
Побочные пути протекают ограниченно, часто в условиях патологии.
Цикл Кребса – центральный метаболический путь. Протекает цикл в матриксе митохондрий.
Функции цикла Кребса:
Интегрирующая: ЦТК связывает все виды обмена веществ.
Энергообразующая. При окислении одной молекулы ацетил КоА в ЦТК, системе окислительного фосфорилирования образуется 12 молекул АТФ: 1 АТФ за счёт субстратного и 11 АТФ за счет окислительного фосфорилирования.
Анаболическая. Метаболиты цикла Кребса используются для синтеза различных веществ: СО2 в реакциях карбоксилирования, -кето-глутарат идёт на синтез глутаминовой аминокислоты, оксалоацетат на синтез глюкозы, сукцинат на синтез гема.
Биологическое окисление – совокупность реакций окисления субстратов в живых клетках. Основная функция процесса – энергетическое обеспечение метаболизма.
Тканевое дыхание – вид биологического окисления, при котором акцептором электронов является кислород.
Субстраты тканевого дыхания: кислоты цикла Кребса (изоцитрат, малат, -кетоглутарат, сукцинат) а также ПВК, лактат, АМК, -глицерофосфат, жирные кислоты. Осуществляется тканевое дыхание с помощью ферментов дыхательной цепи.
Дыхательная цепь – последовательность оксидоредуктаз во внутренней мембране митохондрий, осуществляющих перенос электронов и протонов от субстрата на молекулярный кислород.
Биологическое значение дыхательной цепи.
Основной поставщик энергии для синтеза макроэргических связей молекул АТФ в процессе окислительного фосфорилирования.
Поддержание теплового баланса в организме. 57% энергии выделяется в виде тепла.
Водород в дыхательную цепь поступает в основном:
В виде НАДН2, так как большинство дегидрогеназ внутри митохондрий НАД-зависимые.
В виде ФАДН2 при действии флавиновых дегидрогеназ на субстрат.
НАД-зависимые дегидрогеназы непосредственно от S принимают электроны и протоны
H
S
+ НАД+
НАДН +Н+
+ S
Н
Дыхательная цепь включает 4 ферментных комплекса, катализирующих окисление НАДН кислородом:
НАДН – КоQ – редуктаза – катализирует перенос электронов от НАДН к КоQ.
