|
Скачать 187.44 Kb.
|
![]() СОСТАВИТЕЛИ: В.В.Лелевич, заведующий кафедрой биологической химии Учреждения образования «Гродненский государственный медицинский университет», доктор медицинских наук, профессор; В.В.Климович, доцент кафедры биологической химии Учреждения образования «Гродненский государственный медицинский университет», кандидат медицинских наук, доцент; И.О.Леднёва, доцент кафедры биологической химии Учреждения образования «Гродненский государственный медицинский университет», кандидат биологических наук, доцент РЕЦЕНЗЕНТЫ: Кафедра биологической химии Учреждения образования «Белорусский государственный медицинский университет»; А.И.Грицук, заведующий кафедрой биологической химии Учреждения образования «Гомельский государственный медицинский университет доктор медицинских наук, профессор ^ Кафедрой биологической химии Учреждения образования «Гродненский государственный медицинский университет» (протокол №6 от 24.11.2008г.) Центральным научно-методическим советом Учреждения образования «Гродненский государственный медицинский университет» (протокол №3 от 03.03.2009г.) Секцией по специальности 1-79 01 05 Медико-психологическое дело Учебно-методического объединения вузов Республики Беларусь по медицинскому образованию (протокол № 1 от 10.03.2009г.) Пояснительная записка Программа составлена в соответствии со сложившейся традицией преподавания дисциплины и в ней представлены разделы: статическая биохимия – изучающая химический состав организма и строение основных классов органических соединений; динамическая биохимия – изучающая превращения основных химических структурных компонентов живой материи и функциональная биохимия – изучающая особенности метаболизма в отдельных органах и тканях и его взаимосвязь с их функциональной активностью. С учетом специфики обучения в медицинском вузе в основу содержания данной программы положена медицинская биохимия, что предполагает знание не только нормальных метаболических превращений, но и основных причин и последствий их нарушений. С учетом специализации обучения на факультете в программу включен дополнительный раздел – нейрохимия, дающий представление о биохимических аспектах функционирования нервной ткани в норме и при патологических состояниях. Биологическая химия находится в родственной связи с клинической биохимией, фармакологией, молекулярной биологией, физиологией и в медицинских вузах является важной составной частью учебного процесса при подготовке квалифицированного специалиста. Типовая программа по дисциплине «Биологическая химия» разработана в соответствии с: образовательным стандартом по специальности 1–79 01 05 Медико-психологическое дело (ОС РБ 1–79 01 05 – 2007), утвержденным Постановлением Министерство образования Республики Беларусь № 40 от 02.05.2008 г.; типовым учебным планом по специальности 1–79 01 05 Медико-психологическое дело, утвержденной Министерством образования Республики Беларусь от 12.02.2008 г. (регистрационный номер № L 79 – 002 /тип.) Цель и задачи учебной дисциплины Цель: изучение основ молекулярной организации клетки, принципов метаболизма основных классов органических соединений и их связь с функциональной активностью организма, молекулярных механизмов развития патологических процессов с учетом основных типов наследуемых дефектов метаболизма, биохимических методов диагностики болезней. ^ сформировать знания об основных закономерностях молекулярной организации клетки, ткани, организма; усвоить основные принципы метаболических процессов, регуляции метаболизма и его взаимосвязи с функциональной активностью живой системы; сформировать знание о методах биохимических исследований, умений использовать их результаты для оценки состояния здоровья человека, понимания патогенетических механизмов развития патологических процессов в клинике; приобрести знания о принципах клинико-лабораторных технологий и навыков работы с ними. ^ Требования к уровню освоения содержания дисциплины «Биологическая химия» определены образовательным стандартом высшего образования первой ступени по циклу естественно-научных дисциплин, который разработан с учетом требований компетентностного подхода, где указан минимум содержания по дисциплине в виде обобщенных химических знаний и умений. В результате освоения дисциплины студент должен знать: принципы молекулярной организации клетки, ткани; молекулярные основы метаболизма белков, липидов, углеводов и связь их с функциональной активностью живой системы; молекулярные особенности строения и функционирования нервной ткани; основы регуляции процессов жизнедеятельности: представления о механизмах действия гормонов, медиаторов, других молекул-регуляторов на уровне ферментов, субклеточных структур, клеток, органов и целого организма. уметь: обосновать назначение биохимических исследований и использовать их результаты для оценки состояния здоровья человека, понимания механизма развития патологических процессов; применять клинико-лабораторные технологии; пользоваться биохимическими экспресс-методами диагностики состояния здоровья; точно отмерять объемы растворов; разделять гомогенаты центрифугированием; определять экстинкцию окрашенных растворов на фотоэлектроколориметре; воспроизводить лабораторные методики для определения в крови, тканях, моче и желудочном соке основных биохимических показателей. ^ Основными методами обучения, отвечающими целям обучения данной дисциплины, являются: лекции; лабораторные занятия; элементы проблемного обучения (учебно-исследовательская работа студентов); научное исследование студентов (работа в студенческом научном обществе при кафедре). На изучение дисциплины «Биологическая химия» образовательным стандартом по специальности 1-79 01 05 Медико-психологическое дело определено всего 255 учебных часов. Из них 144 аудиторных часа, в том числе лекции - 36 часов, лабораторные занятия - 108 часов. Формы текущей аттестации: III семестр – зачет, IV семестр - экзамен. ^
^
Биохимия как наука о молекулярных основах жизни. Предмет и задачи биохимии. Основные этапы развития биохимии, ученые биохимики. Место биохимии в медицинском образовании и ее взаимосвязь с другими биологическими науками. Объекты и методы биохимических исследований. Стратегия исследования молекулярных процессов в клетке. Основные разделы и направления в биохимии, медицинская биохимия.
2.1. Уровни организаций белковых молекул. Классификация и характеристика простых и сложных белков Аминокислоты, их классификация. Физико-химические свойства аминокислот. Пептиды, их классификация, функции в организме. Белки, история изучения. Классификация белков. Физико-химические свойства белков. Цветные реакции на белки и аминокислоты. Современные представления о структуре белковой молекулы. Первичная структура белка, методы установления, её связь с биологическими свойствами и видовой специфичностью. Вторичная структура белков, типы вторичной структуры, роль водородных связей, методы установления. Третичная структура белковой молекулы, методы установления, связи стабилизирующие третичную структуру. Зависимость биологической активности белков от динамического состояния нативного белка. Денатурация белков, механизмы. Представления о четвертичной структуре белков, виды связей, биологический смысл и целесообразность четвертичной структуры белков. Способность к специфическим взаимодействиям – основа биологических функций белков. Методы количественного определения белков, их оценка и значение. Фракционирование и очистка белков, белковые препараты. Полиморфизм и функциональное разнообразие белков. Изменение белкового состава в онтогенезе и при болезнях. Простые и сложные белки, их характеристика, представители.
^ История открытия и изучения ферментов. Химическая природа и свойства ферментов. Механизм действия ферментов. Представления об активном и аллостерическом центрах. Характеристика ферментативной реакции. Классификация и номенклатура ферментов. Зависимость скорости ферментативных реакций от температуры, рН, концентрации субстрата, продуктов реакции и фермента. Механизмы регуляции активности ферментов. Кофакторы ферментов. Коферментные функции витаминов. Определение активности ферментов, единицы измерения. Изменение активности ферментов при патологии. Происхождение ферментов крови. Определение активности ферментов плазмы крови с диагностической целью. Применение ферментов для лечения болезней. Лекарственные препараты – ингибиторы ферментов. Представления об изоферментах.
Питание человека. Полноценный рацион, его состав, баланс. Характеристика основных компонентов пищи. Незаменимые компоненты пищи, их характеристика. Минеральные вещества и микроэлементы в питании. Витамины, история открытия и изучения. Классификация витаминов, биологические функции. Водорастворимые витамины – строение, активные формы, роль в метаболизме. Жирорастворимые витамины – особенности строения и механизма действия, влияние на метаболизм и биологические функции. Витаминная обеспеченность организма – гиповитаминозы, гипервитаминозы, их причины и последствия. Источники и содержание витаминов в пищевых продуктах. Использование витаминов в клинической практике. Представление о биологически активных добавках.
^ ДНК и РНК, нуклеотидный состав, структура, виды, биологические функции. Денатурация нуклеиновых кислот. Гибридизация нуклеиновых кислот. Состав и строение хроматина. Биосинтез ДНК (репликация ДНК), субстраты, ферменты. Репликация как способ передачи информации. Обратная транскрипция, её биологическая роль. Биосинтез РНК: субстраты, ферменты. Процессинг нуклеиновых кислот. Генетический (биологический) код, его свойства. Основной постулат молекулярной биологии, современное представление. Адапторная роль т-РНК. Биосинтез аминоацил-тРНК, значение тРНК-синтетаз. Строение и роль рибосом в процессе синтеза белков. Этапы и механизмы синтеза белков (трансляция). Посттрансляционные изменения белков. Механизмы регуляции экспрессии генов, строение и функции лактозного оперона. Антибиотики – ингибиторы синтеза нуклеиновых кислот и белков. ^ Распад нуклеиновых кислот в желудочно-кишечном тракте и тканях. Представление о распаде пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов. Биосинтез пуриновых нуклеотидов – реакции синтеза фосфорибозиламина. Происхождение атомов пуринового ядра. Инозиновая кислота как предшественник адениловой и гуаниловой кислоты. Представление о биосинтезе пиримидиновых нуклеотидов, регуляция. Нарушения обмена нуклеотидов: ксантинурия, оротацидурия, подагра.
^ Понятие о метаболизме и метаболических путях. Конечные продукты метаболизма. Схема специфических и общих путей катаболизма основных классов соединений – белков, углеводов, жиров. Связь между анаболизмом и катаболизмом. Представление о строении биологических мембран, общие свойства мембран. Характеристика липидов и белков мембран. Механизмы мембранного транспорта. Особенности строения мембран нервных клеток.
^ Эндергонические и экзергонические реакции в клетке. Макроэргические соединения, представители. АТФ, пути синтеза и использования. Окисление – основной путь получения энергии в клетке. Механизмы окисления – перенос электронов, присоединение кислорода к субстрату, дегидрирование. Строение митохондрий и структурная организация цепи переноса электронов и протонов (цепь тканевого дыхания, ЦТД). Полиферментные комплексы митохондрий, их строение. Механизм окислительного фосфорилирования. Ингибиторы тканевого дыхания и окислительного фосфорилирования. Цикл трикарбоновых кислот (ЦТК): последовательность реакций, биологическая роль, регуляция. Связь ЦТК с цепью переноса электронов и протонов. ^ Роль кислорода в окислительных процессах в клетке. Типы окисления, биологическая роль. Представление о микросомальном окислении. Активные формы кислорода, образование, роль в процессах окисления в клетке. Перекисное окисление липидов, биологическое значение. Антиоксидантные системы клетки.
^ Основные углеводы пищи, их переваривание и всасывание. Углеводы тканей, содержание, биологические функции. Пути использования глюкозы в клетке. Реакции фосфорилирования глюкозы и дефосфорилирования глюкозо-6-фосфата. Гликолиз: последовательность реакций, гликолитическая оксидоредукция, реакции субстратного фосфорилирования, биологическая роль, регуляция. Метаболизм молочной кислоты. Аэробный распад глюкозы, последовательность реакций. Окислительное декарбоксилирование пирувата, пируватдегидрогеназный полиферментный комплекс. Энергетика аэробного окисления глюкозы, регуляция, биологическая роль. Глюконеогенез, схема, основные реакции, регуляция. Пентозофосфатный путь окисления глюкозы: окислительные и неокислительные реакции, биологическая роль. Гликоген, содержание в тканях, биологическая роль. Биосинтез и мобилизация гликогена, регуляция. Гликогенозы и агликогенозы. Обмен галактозы и фруктозы. Наследственные нарушения обмена моносахаридов. Углеводные субстраты плазмы крови, механизмы регуляции гликемии. Патология углеводного обмена, сахарный диабет.
^ Важнейшие липиды тканей человека, классификация, представители. Резервные и протоплазматические липиды, биологические функции. Переваривание и всасывание пищевых липидов, нарушение этих процессов. Ресинтез липидов в кишечнике. Характеристика липопротеинов плазмы крови, их роль в транспорте жиров. Образование и утилизация липопротеинов, роль липопротеинлипазы. Жировое перерождение печени. Внутриклеточный обмен липидов. Бета-окисление жирных кислот – активация, транспорт в митохондрии, роль карнитина. Окисление жирных кислот с нечетным числом углеродных атомов и ненасыщенных жирных кислот. Энергетический выход окисления жирных кислот. Метаболизм кетоновых тел в норме и при патологии, биологическая роль. Биосинтез жирных кислот. Представление о синтезе холестерола. Транспорт холестерола в крови, роль липопротеинов. Превращение холестерола в желчные кислоты. Синтез и мобилизация жиров, регуляция, нарушение этих процессов при ожирении. Гиперхолестеролемии и их причины. Биохимия атеросклероза. Основные липидные компоненты плазмы крови.
Пищевые белки как источники аминокислот. Переваривание белков в ЖКТ, гниение белков в кишечнике. Всасывание аминокислот. Пути использования аминокислотного фонда клетки. Окислительное дезаминирование и восстановительное аминирование. Непрямое дезаминирование аминокислот, биологическое значение. Трансаминирование аминокислот, роль витамина В6. Трансаминазы, клинико-диагностическое значение определения активности. Декарбоксилирование аминокислот, биологическое значение. Биогенные амины: образование и катаболизм. Пути образования и обезвреживания аммиака в организме. Биосинтез мочевины. Нарушения синтеза и выведения мочевины. Азотсодержащие небелковые вещества плазмы крови, диагностическое значение определения их содержания. Представление об азотистом балансе организма человека. Роль отдельных аминокислот. Метаболизм метионина и S-аденозилметионина, участие в процессах трансметилирования.
^ Основные механизмы регуляции метаболизма: уровни регуляции, быстрая и медленная регуляция. Изменение активности ферментов (активирование и ингибирование), изменения количества ферментов в клетке (индукция и репрессия синтеза). Транспортные механизмы регуляции. Гормональная регуляция. Клетки-мишени и клеточные рецепторы гормонов. Общая характеристика и классификация гормонов. Особенности механизмов действия гормонов. Общая характеристика и влияние на обмен веществ важнейших гормонов (щитовидной, паращитовидной и поджелудочной желез, надпочечников, половых желез, гипофиза). Применение гормонов в медицинской практике. Простагландины, их роль в регуляции метаболизма и биологических функций.
^ Нейрохимия как наука. Основные этапы в развитии нейрохимии. Основные подходы в изучении деятельности нервной ткани и её метаболизма. Общие особенности метаболизма в нервной ткани. Морфохимический состав нервной ткани. Гемато-энцефалический барьер, его биологическая роль. Аксональный транспорт, его виды, характеристика и биологическая роль. Миелин – химический состав и биологическая роль. Белки и липиды миелина. Особенности углеводного обмена в ткани головного мозга. Пути метаболизма глюкозы в нервной ткани, их характеристика. Регуляция обмена углеводов в головном мозге. Мозг и инсулин. Особенности энергетического обмена в нервной ткани. Цикл трикарбоновых кислот в головном мозге, особенности его регуляции. Характеристика ГАМК-шунта. Липидный состав мозга человека. Особенности липидного обмена в нервной ткани. Липидный состав нейрональных и глиальных мембран, функциональная роль ганглиозидов. Белки нервной ткани, их классификация и характеристика. Простые белки головного мозга: нейроальбумины, нейроглобулины, гистоны, нейросклеропротеины. Сложные белки головного мозга: липопротеиды, протеолипиды. Фосфопротеиды – их характеристика. Специфические белки нервной ткани – представители, биологическая роль. Нейропептиды – классификация, биологические функции. Особенности обмена свободных аминокислот в ткани головного мозга. Нейротрансмиттерные функции аминокислот. Пути образования и утилизации аммиака в ткани головного мозга. ^ Нейромедиаторы, характеристика, синтез. Ацетилхолин, биологическая роль. Дофамин, норадреналин – синтез и катаболизм в нервной ткани, нейромедиаторные функции. Серотонин – синтез и катаболизм в нервной ткани, биологическая роль. ГАМК, гистамин-метаболизм в нервной ткани, нейромедиаторная роль. Биохимические механизмы возникновения и проведения нервного импульса. Характеристика ионных каналов мембран нервных клеток. Механизм возникновения и характеристика потенциала покоя и потенциала действия. Передача нервного импульса – синапсы, механизм синаптической передачи. Механизм секреции медиаторов, рецепторы и формирование потенциала действия на постсинаптической мембране. Функционирование синапсов с различными нейромедиаторами. Возбуждающие и тормозные синапсы. Память - специфическое свойство деятельности ЦНС. Виды памяти. Этапы нейрологической памяти. Биохимические и медиаторные аспекты нейрологической памяти. Роль белков и нуклеиновых кислот в формировании долговременной памяти. Нейрологическая память и нейропептиды. ^ Спинномозговая жидкость – её функции и состав. Нейрохимические и нейромедиаторные нарушения при алкоголизме и наркоманиях. Шизофрения – метаболические и нейромедиаторные аспекты. Нейрохимические основы возникновения и развития болезней Альцгеймера и Паркинсона.
^ Роль печени в обмене углеводов, липидов, аминокислот и белков. Обезвреживающая функция печени, механизмы. Обмен билирубина в норме и при патологии. Роль печени в пигментном обмене. Желтухи: гемолитическая, обтурационная, паренхиматозная. Биохимические методы диагностики нарушений функции печени. Особенности строения и химический состав мышечной ткани. Характеристика белков мышц. Биохимические механизмы сокращения и расслабления мышц. Энергетический обмен в мышцах, источники АТФ. Роль креатинфосфата. Биохимия мышечного утомления. Клетки соединительной ткани, особенности метаболизма. Химический состав межклеточного вещества. Белки соединительной ткани, особенности обмена. Белково-углеводные комплексы. Изменения соединительной ткани при старении. Компартментализация жидкостей в организме, их состав. Биологические функции воды в организме. Водный баланс. Минеральные компоненты тканей, биологические функции, общее представление об обмене. Регуляция водно-минерального обмена. Почки, биохимические функции. Роль почек в поддержании кислотно-щелочного равновесия. Моча, общие свойства. Химический состав мочи. Патологические компоненты мочи. Кровь, общая характеристика, функции. Особенности метаболизма в эритроцитах. Гемоглобин, строение, производные, участие в транспорте кислорода и двуокиси углерода. Гем, строение, представление о биосинтезе. Гемоглобинопатии. Железо, биологические функции, метаболизм. Белки плазмы крови, их характеристика, функции, диагностическое значение. Свертывающая система крови, схема. Факторы свертывания. Каскадный механизм активирования ферментов, участвующих в свертывании крови. Противосвертывающая система крови. Фибринолиз. Клинико-диагностическое значение биохимического анализа крови. ^ Литература Основная:
3. Николаев, А. Я. Биологическая химия / А. Я. Николаев. – 3-е изд. переработ. – МИА, 2007. – 568 с. Дополнительная: 4. Биологическая химия: учебник / В.К. Кухта и [др.]; под ред. А.Д. Тагановича. – Минск: Асар, М.: БИНОМ, 2008. – 688 с.
![]() |