Курс лекций читает профессор Гладилин Александр Кириллович
|
1. Введение в биохимию.
1. 1. Биосфера и биологический круговорот веществ и энергии. Пищевые цепи. Автотрофы и гетеротрофы. Симбмоз. Прокариоты и эукариоты. Строение пр о- и эукариотической клетки. Функции органелл и цитоплазмы клетки.
1. 2. Химический состав живых систем. Основные классы биоорганических соединений. " Органический алфавит" жизни. Биологические функции воды. Основной (первичный) и вторичный метаболизм. Катаболизм и анаболизм. Основные пути регуляции биохимических процессов.
1. 3. Энергетический обмен клетки. Макроэргические соединения. Природа макроэргической связи. АТФ и другие фосфорилированные соединения. Энергетический заряд клетки. Пути использования энергии, запасаемой в высокоэнергетических соединениях.
2. Углеводы.
2. 1. Структура и биологические функции.
Моносахариды: альдозы и кетозы. Стереоизомерия. Способы изображения (проекции Фишера и Хеоурса, конформационные формулы). Биологические функции моносахаридов.
Олигосахариды - структура и биологические функции.
Полисахариды: структура и биологические функции полисахаридов животных и грибов (гликогена и хитина), растений (крахмала, целлюлозы, инулина, пектинов, гемицеллюлоз - маннанов, галактанов и ксиланов), водорослей (агар-агара, альгиновых кислот) и бактерий (декстрна). Пептидогликаны бактерий и гликопротеиды животных. Гликозаминогликаны и протеогликаны.
2. 2. Гликолиз и гликогенолиз. Гликолиз - центральный путь катаболизма глюкозы. Стадии и подстадии гликолиза. " Запусковые " реакции и этапы запасания энергии. Субстратное фосфарилирование. Необратимые стадии гликолиза. " Кислородная задолженность". Пути вовлечения в гликолиз различных ди - и моносахаридов. Гликогенолиз. Регуляция гликолиза и гликонеогенеза. Спиртовое и молочнокислое брожение.
2. 3. Цикл лимонной кислоты и глиоксалатный цикл.
Пируватдегидрогеназный комплекс ферментов. Коферменты и кофакторы комплекса. Цикл лимонной кислоты. Регуляция окислительного декарбоксилирования пирувата и цикла лимонной кислоты. Анаплеротические реакции. Глиоксилатный цикл и его функции.
2. 4. Электрон-транспортная цепь и окислительное фосфорилирование. Внутриклеточная локализация процессов гликолиза, цикла лимонной кислоты и электрон-транспортной системы. Структура митохондрий и челночные системы. Коллекторная функция NADH и FADH 2. Четыре комплекса электрон-транспортной цепи. Флавинмононуклеотид. Хемиосмотическая гипотеза и окислительное фосфорилирование. Структура и механизм действия АТР-синтетазы.
2. 5. Глюконеогенез. Превращение пирувата в фосфоенолпируват. Сходства и различия гликолиза и глюконеогенеза. Реципкорная регуляция гликолиза и глюконеогенеза. " Холостые циклы" в углеводном обмене и их роль. Синтез гликогена. Реципкорная регуляция гликоген-синтетазы и гликоген-фосфорилазы.
2. 6. Фотосинтез и фотосинтетическое фосфорилирование. Разнообразие фотосинтетиков и доноров водорода при фотосинтезе. Световая и темновая стадии фотосинтеза. Структура и назначение хлорофиллов и каратиноидов. Два типа фотохимических систем и их взаимодействие. Z -схема и циклическое фосфорилирование. Электрон-транспортная система хлоропластов.
Циклическое фосфорилирование. Общее уравнение фотосинтеза. Фиксация двуокиси углерода. Представление о цикле Кальвина.
3. Липиды.
3. 1. Структура и функии липидов. Классификация липидов.
Триглицеролы. Строение и функции триглицеролов. Насыщенные (лауриновая, миристиновая, пальмитиновая, стеариновая и арахиновая) и ненасыщенные (пальмитолеиновая, олеиновая, линолевая, линолеиновая и арахидоновая) кислоты. Состав растительных и животных жиров. Воска. Фосфолипиды. Фосфатидная кислота. Фосфатидилсерин, фосфатидилэтаноламин (кефалин), фосфатидилхолин (лецитин), кардиолипин. Стероиды. Состав и структура клеточных мембран. Жидко-мозаичная модель Сингера-Никольсона. Липопротеины.
3. 2. Окисление жирных кислот. Механизм активации, переноса жирных кислот через внутреннюю мембрану митохондрий. р -Окисление жирных кислот до ацетил-СоА. Первая и вторая (до углекислого газа и воды) стадии окисления жирных кислот. Особенности окисления ненасыщенных жирных кислот и жирных кислот с нечетным числом атомов, углерода. Функции биотина и коэнзимной формы витамина В 12. Образование кетоновых тел в печени и их использование в мышцах.
3. 3. Биосинтез жирных кислот. Челночный механизм переноса ацетильных групп из матрикса митохондрий в цитозоль. Образование малонил-СоА. Строение и механизм действия синтетазы жирных кислот. Стадии синтеза жирных кислот. Сходства и различия между окислением и синтезом жирных кислот.
3. 4. Синтез и гидролиз жиров и фосфолипидов. Образование ди - и триацилглицерола. Реутилизация холина и синтез лецитина de novo. Основные этапы синтеза холестерола.
4. Азотсодержащие соединения.
4. 1. Аминокислоты: строение и биологические функции. Понятие о заменимых и незаменимых аминокислотах. Взаимосвязь аминокислот с метаболитами гликолиза и цикла лимонной кислоты. Механизм реакции переаминирования. Перидоксаль и перидоксамин. Глутаминаза и глутаминсинтетаза.
4. 2. Расщепление и биосинтез аминокислот. Токсичность аммиака и орнитиновый цикл. Аммин о -, урео - и урикотелические организмы. Глюкогенные и кетогенные аминокислоты. Пути распада и синтеза аминокислот, сходства и различия катаболических и анаболических путей. Роль тетрагидрофолиевой кислоты.
4. 3. Строение и биологические функции азотистых оснований.
5. Витамины
5. 1. Жирорастворимые витамины (A, D, Е, К).
5. 2. Водорастворимые витамины (В1 В2, В3, В5, В6, В12, С, липоевая кислота, убихинон, биотин, фолиевая кислота).
Рекомендуемая литература
Основная
1. А. Ленинджер Основы биохимии, в 3-х т. М.: Мир, 1985.
2. В. Эллиот, Д. Эллиот Биохимия и молекулярная биология. М.: Изд-во НИИ биомедицинской химии РАМН, 2000.
Дополнительная
1. Д. Мецлер Биохимия, в 3-х т. М.: Мир, 1980.
2. Л. Страйер Биохимия, в 3-х т. М.: Мир, 1985.
3. Р. Мари, Греннер Д., Мейес П., Родуэлл П. Биохимия человека, в 2-х т. М.: Мир, 1993.
4. Д. Г. Кнорре, С. Д. Мызина Биологическая химия. М.: Высшая школа, 1998.
Программа составлена
проф. Гладилиным А. К
|
