|
Скачать 295.11 Kb.
|
Министерство образования и науки РФ Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Сибирский федеральный университет» УТВЕРЖДАЮ Директор ____________ института_____________/____________/ «_____» _____________200__ г. РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ Дисциплина СД.Р.2 «Биохимия тканей» Укрупненная группа 020000 Естественные науки Специальность 020208.65 Биохимия Институт Институт фундаментальной биологии и биотехнологии Кафедра Физико-химической биологии Красноярск 2008 ^ составлена в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по укрупненной группе 020000 – Естественные науки Специальность 020208.65 – Биохимия Программу составил доцент Е.В. Инжеваткин Заведующий кафедрой В.А. Кратасюк (фамилия, и. о., подпись) «_____»_______________20___г. Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры _______________ ^ � «______» _________________ 20___ г. протокол № _____________ Заведующий кафедрой В.А. Кратасюк Рабочая программа обсуждена на заседании НМСИ _____________ __________________________________________________________________ «______» __________________ 20___ г. протокол № _____________ Председатель НМСИ _Сапожников В.А._______________________ (фамилия и. о., подпись) Дополнения и изменения в учебной программе на 20 __/20__ учебный год. В рабочую программу вносятся следующие изменения: _____________ ____________________________________________________________________________________________________________________________________ Рабочая программа пересмотрена и одобрена на заседании кафедры _______ «____» _____________ 20__г. протокол № ________ Заведующий кафедрой^ � (фамилия, и.о., подпись) Внесенные изменения утверждаю: Директор института _____________________________В.А. Сапожников (фамилия, и. о., подпись) ^ Биохимия тканей – один из базовых разделов биохимии. 1.1. Целью курса является изучение биохимических особенностей различных тканей и органов организма. 1.2. Задачи курса: изучение химического состава различных тканей и органов человека, изучение метаболических процессов, связанных с поддержанием гомеостаза и обеспечением функций тканей и органов, изучение биохимических механизмов типических патологических процессов, изучение патологических биохимических изменений, связанных с врожденными и приобретенными болезнями обмена веществ. ^ . Биохимия тканей является дисциплиной, изучающей биохимические особенности различных органов и тканей организма. Биохимия тканей тесно связана с физиологией, патофизиологией, анатомией, гистологией, цитологией. ^ Дипломированный специалист должен обладать подробными знаниями об особенностях биохимических процессов, протекающих в различных органах и тканях организма, понимать причины существования этих особенностей. Необходимым является представление о биохимических механизмах функций различных органов и о биохимических путях интеграции между различными органами и тканями. Специалист должен знать причины возникновения, метаболические механизмы и клиническую картину болезней обмена веществ, принципы их лабораторной диагностики и лечения. ^
3 Содержание дисциплины 3.1 Разделы дисциплины и виды занятий в часах (тематический план занятий) 3.2 Содержание разделов и тем лекционного курса Тема 1. Биохимия плазмы крови. 4 часа. Физико-химические показатели плазмы крови. Осмотическое и онкотическое давление, рН плазмы крови. Буферные системы крови. Неорганические компоненты плазмы крови. Органические небелковые компоненты плазмы крови. Глюкоза, галактоза, лактат, пируват, витамины. Липиды плазмы крови. Липопротеины: хиломикроны, ЛОНП, ЛНП, ЛВП, их значение в патогенезе атеросклероза. Белки плазмы крови, их классификация. Характеристика основных белковых фракций. Альбумины. Глобулины. Гаптоглобин, трансферрин, церулоплазмин. γ-глобулины, их фракции. Ферменты плазмы крови. Патологические изменения состава плазмы крови. Врожденные заболевания, связанные с нарушением состава плазмы крови. ^ Общая характеристика эритроцитов. Морфологические особенности эритроцитов. Ретикулоциты. Метаболические изменения в процессе созревания эритроцита. Строение гемоглобина. Типы гемоглобина. Синтез глобина и гема. Особенности энергетического обмена эритроцита. Раппопорт-Люберинг шунт. Значение 2,3-ДФГ для функционирования эритроцита. Пентозо-фосфатный путь, его значение для эритроцита. Механизм восстановления метгемоглобина. Обмен глутатиона. Антиоксидантные системы эритроцита. Биохимические изменения при старении эритроцита. Деградация гемоглобина. ^ Строение и функции. Особенности химического состава и метаболизма лейкоцитов. Особенности энергетического обмена. Изменение метаболизма при фагоцитозе. Лейкоцитоз и лейкопения. Эозинофилы. Базофилы. Лимфоциты. Аллергические заболевания. ^ Общая характеристика тромбоцитов, их морфологические особенности. Особенности энергетичесеого обмена тромбоцитов. Реакции синтеза и распада гликогена, пентозо-фосфатный путь. Системы антиоксидантной защиты тромбоцита. Плазменные факторы свертывания крови. Функциональные реакции тромбоцитов и тромбоцитарные факторы свертывания крови. Свертывание крови. Внутренний и внешний механизмы активации свертывания крови. Антикоагулянтная система крови. Первичные и вторичные антикоагулянты. Фибринолитическая система крови. Плазминоген. Активаторы и ингибиторы плазминогена. Структура функциональных доменов белков свертывающей и фибринолитической систем крови. Патология системы свертывания крови. ДВС-синдром, геморрагические диатезы. ^ Основное вещество соединительной ткани. Протеогликаны и гликопротеины. Коллаген и эластин: строение, типы, свойства, локализация в организме. Биосинтез коллагена и эластина, их деградация. Коллагенозы. Клеточный состав соединительной ткани. Изменения в соединительной ткани при старении организма. ^ Типы костной ткани. Гистологическое строение кости. Состав внеклеточного костного матрикса. Неорганические и органические компоненты костной ткани. Клетки костной ткани: остеоциты, остеобласты, остеокласты. Ремоделирование кости. Резорбция, реверсия, образование кости. Регуляция функции костных клеток. ^ Нерганические и органические вещества эмали, дентина, цемента и пульпы зуба. Уровни структурирования кристаллов гидроксиапатита зубной эмали. Стадии проникновения веществ в кристал гидроксиапатита зубной эмали. Биохимические изменения в твердых тканях зуба при кариесе. Поверхностные образования на зубах: муцин, пеликула, зубной налет, зубной камень. Реминерализация эмали зуба. Биохимические основы профилактики кариеса. ^ Морфологические особенности адипоцитов. Липидный, углеводный и белковый обмен адипоцитов. Энергетическая ценность триацилглицеролов. Состав межклеточного вещества жировой ткани. Белая и бурая жировая ткань. ^ Минеральный состав молозива и молока. Белковый состав молозива и молока. Мажорные и минорные белки. Защитные факторы человеческого молока: лизоцим, иммуноглобулины, α-лактальбумин, интерфероны, система комплимента., лактоферрин. Абзимы молока. Азотистые небелковые компоненты молока. Гормональный состав молока. Происхождение отдельных компонентов молока. ^ . Пищеварение в желудке. Пепсиноген и пепсин. Роль соляной кислоты. Пищеварение в тонком кишечнике. Ферменты поджелудочной железы, механизм их действия. Активация проферментов. Состав и свойства желчи, желчные кислоты, ферменты кишечного сока. Пристеночное пищеварение. Всасывание продуктов пищеварения. ^ Роль печени в углеводном и липидном обмене. Биосинтез гликогена, гликогенолиз, глюконеогенез, их гормональная регуляция. Липолиз, образование липопротеинов плазмы. Окисление жирных кислот. Образование кетоновых тел. Биосинтез и деградация холестерина. Образование желчных кислот. Система цитохрома P-450, гликозилирование и сульфатирование. Роль печени в белковом и аминокислотном обмене. Биоситез желчных пигментов. Энергетический обмен гепатоцитов. Роль печени в углеводном, липидном и белковом обмене. Детоксикация веществ в печени. ^ Строение нефрона. Механизм образования мочи. Механизм реабсорбции отдельных веществ в разных участках нефрона. Особенности метаболизма почек. Роль почек в поддержании кислотно-основного равновесия. Некоторые особенности метаболизма почек в норме и при патологии. Моча. Физико-химические свойства, химический состав. Механизм образования мочи. Минеральные и органические компоненты нормальной мочи. Патологические компоненты мочи. ^ Структура нейрона. Строение миелиновой оболочки нейронов. Особенности метаболизма нейронов в состоянии покоя и при возникновении потенциала действия. Биохимия синаптической передачи нервного импульса. Важнейшие медиаторы и модуляторы нейронов: ацетилхолин, серотонин, норадреналин, ДОФА, ДОФамин, -аминомасляная кислота. Биохимические механизмы памяти. Биохимические процессы при возникновении боли. Состав и функции спинномозговой жидкости. ^ Строение поперечно-полосатой, гладких и сердечной мышц. Строение миозина. Белки, ассоциированные с миозином. Строение толстых филаментов скелетных мышц. Строение и свойства актина, роль актина в мышечном сокращении. Актинсвязывающие белки: белки, взаимодействующие с G-актином, кэпирующие белки, белки, связывающиеся вдоль нитей актина. Тромомиозин, тропонин: строение, свойства, роль в мышечном сокращении. Механизм мышечного сокращения. Са2+-зависимая регуляция АТФ-азной активности актомиозина, роль саркоплазматического ретикулума. Биохимические различия гладких и поперечно-полосатых мышц. Белки гладкомышечных клеток кальдесмон и кальпонин. Патология мышечной ткани. Наследственные миопатии и дистрофии. Биохимические изменения в мышцах при патологии. ^ Гормоны. Химическая природа, классификация гормонов. Рецепция и механизм действия гормонов. Гипо- и гиперпродукция гормонов. Регуляция метаболизма гормонов. Особенности метаболизма желез внутренней секреции. ^ Медиаторы и антимедиаторы воспаления: классификация, примеры, механизм действия. Особенности обмена веществ в очаге воспаления: гликолиз, окислительное фосфорилирование, потребление кислорода. Соотношение катаболических и анаболических реакций в динамике воспаления. Физико-химические изменения в очаге воспаления: изменение рН, концентрации электролитов. Механизмы отека, возникновения боли и повышения температуры в очаге воспаления. ^ Особенности энергетического и пластического обмена злокачественных опухолей. Взаимоотношения гликолиза и окислительного фосфорилирования в клетках опухоли. Белковый обмен клеток опухоли. Особенности работы митотического аппарата опухолевых клеток и обмена нуклеиновых кислот. Изменения физико-химических свойств опухолевой ткани. Изменения мембран опухолевых клеток. Влияние опухоли на организм. Выход веществ из опухоли в кровь. Биохимические изменения опухоли в течение ее роста. ^ «Учебным планом не предусмотрены». 3.4 Практические занятия «Учебным планом не предусмотрены». Самостоятельная работа Самостоятельная работа состоит в самостоятельном изучении теоретического материала. Организация самостоятельной работы производится в соответствии с графиком учебного процесса и самостоятельной работы. ^ Тема 1. Биохимия плазмы крови. Буферные системы плазмы крови. Бикарбонатный, фосфатный буферы. Буферные свойства белков плазмы крови. Буферные свойства гемоглобина. Лактат и пируват плазмы крови. Белки плазмы крови: гаптоглобин, трансферрин, церулоплазмин, свойства и биологическое значение. Литература: 4, 5, 27 списка основной литературы, 41, 42, 44 списка дополнительной литературы. ^ Обмен железа между тканевыми депо. Роль трансферрина в этом процессе. Трансферрин, JЗ–глобулин, строение, синтез. Концентрация трансферрина в плазме, насыщение железом. Общая железосвязывающая способность сыворотки (ОЖСС). Утилизация железа тканями (миоглобин, гем, негемовые ферменты). Депонирование железа. Строение ферритина. Синтез апоферритина, регуляция концентрацией железа. Взаимодействие железа с апоферритином. Гемосидерин - деградированная форма ферритина. Экскреция и потери железа. Литература: 4, 5, 27 списка основной литературы, 41, 42, 44 списка дополнительной литературы. ^ Транспорт кислорода. Кооперативное связывание О2 гемоглобином. Кривая диссоциации оксигемоглобина. Уравнение Хилла. Регуляция процесса оксигенации гемоглобина компонентами среды: протонами водорода (эффект Бора), 2,3-бисфосфоглицератом, концентрацией СО2. S-нитрозогемоглобин (Hb-SNO) и нитрозильный комплекс (HbNO), образующиеся при взаимодействии оксида азота (NO) с Сys-93 β-цепи и гемом соответственно – формы депонирования оксида азота в организме. Литература: 4, 5, 27 списка основной литературы, 41, 42, 44 списка дополнительной литературы. ^ Особенности метаболизма эритроцитов при созревании и старении. Метаболизм ретикулоцитов. Созревание ретикулоцитов. Деградация внутриклеточных структур (ядро, митохондрии, рибосомы, эндоплазматический ретикулум, аппарат Гольджи). Деградация митохондрий, роль 15-липоксигеназы, убиквитинилирования и АТР-зависимого протеолиза. Ремодулирование мембран. Перестройка энергетического и пластического обменов. Свободнорадикальная теория старения эритроцитов. Антиоксидантная защитная система эритроцита. Ферментативные антиоксиданты (супероксиддисмутаза, каталаза). Глутатион. Синтез глутатиона. Глутатионзависимые ферменты – глутатионпероксидаза и глутатион-S-трансфераза. Неферментативные антиоксиданты (аскорбат, α-токоферол, урат и др.). Биохимические изменения при старении эритроцита. Механизмы снижения активности ферментов в процессе физиологического старения эритроцитов. Продолжительность жизни эритроцитов. Элиминация старых эритроцитов из кровяного русла – механизмы. Литература: 4, 5, 27 списка основной литературы, 36, 41, 42, 44 списка дополнительной литературы. ^ Транспорт веществ через мембрану эритроцита. Транспорт низкомолекулярных соединений. Простая диффузия (транспорт Н2О, СО2, О2); облегченная диффузия (анионные каналы в плазмалемме эритроцитов). Активный транспорт (симпорт, антипорт). Механизм действия транслоказ. Трансмембранные АТРазы. Роль белка полосы 3 в транспорте пирувата и лактата из эритроцитов. Транспорт сахаров, жирных кислот, аминокислот. Роль мембран в поддержании формы и деформируемости эритроцитов. Трансмембранный потенциал мембраны эритроцитов, методы определения. Электронная микроскопия мембраны эритроцита. Флуоресцентные исследования структурных и функциональных свойств мембраны эритроцитов. Осмотический гемолиз, метод кислотных эритрограмм. Мембранные рецепторы. Влияние активных форм кислорода на реологические свойства эритроцитов. Нарушение архитектоники цитоскелета при физических и химических воздействиях. Изменения структурно-функциональных свойств мембран при патологиях. Перекисное окисление липидов. Литература: 4, 5, 27 списка основной литературы, 41, 42, 44 списка дополнительной литературы. ^ Регуляция и механизм действия лизосомальных ферментов фагоцитирующих клеток. Регуляторно-биохимические механизмы законченного и незаконченного фагоцитоза. Литература: 2, 15, 24, 25 списка основной литературы. ^ Биохимические изменения в лимфоцитах при воздействии кортизола, инсулина и тиреоидных гормонов. Механизм изменения функциональной активности лимфоцитов при гормональном воздействии. Литература: 2, 15, 24, 25 списка основной литературы. ^ Тромбоцитарные факторы свертывания крови, строение, механизмы функционирования и высвобождения. Структура функциональных доменов белков свертывающей системы крови. Литература: 1, 2, 4 списка дополнительной литературы. ^ Патологические состояния системы гемостаза. Механизмы наследственных и приобретенных нарушений свертывания крови. Синдром диссеминированного внутрисосудистого свертывания крови, геморрагические диатезы. Литература: 1, 2, 4 списка дополнительной литературы. ^ Состав интерстициальной жидкости и лимфы. Состав жидких сред глаза. Механизмы патологического изменения внутриглазного давления при глаукоме. ^ Минеральные и органические компоненты нормальной мочи. Содержание белка, мочевины, мочевой кислоты, креатинина. кетоновых тел, глюкозы. рН мочи. Патологические компоненты мочи. Мочевые камни: состав, механизм образования. Протеинурия. Гликозурии. Глюкозурия, пентозурия, лактозурия, галактозурия, фруктозурия, D-манногептулозурия. Литература: 8, 15 списка дополнительной литературы. ^ Особенности аминокислотного состава, структуры, биосинтеза и созревания коллагена. Роль аскорбиновой кислоты в гидроксилировании пролина и лизина. Проявления недостаточности аскорбиновой кислоты. Полиморфизм коллагена: фибриллообразующие, ассоциированные с фибриллами, «заякоренные», микрофибриллярные типы коллагена. Биосинтез гликозамингликанов. Образование и катаболизм протеогликанов. Локализация гликозамингликанов в разных тканях. Литература: 1, 22 списка основной литературы, 11, 30, 40 списка дополнительной литературы. ^ Буферные системы внеклеточного матрикса. Регуляция ионного обмена межклеточного матрикса в норме и патологии. Межклеточные взаимодействия при патологии. Воспаление и репарация. Межклеточные взаимодействия при опухолевом росте. Литература: 1, 22 списка основной литературы, 11, 30, 40 списка дополнительной литературы. ^ Транспорт глюкозы, липидов и аминокислот из тонкого кишечника к различным тканям. Характеристика глюкозных транспортеров (ГЛЮТ, GLUT). Характеристика основных глюкозных транспортеров: ГЛЮТ-1, 2, 3, 4, 5. Нарушения в работе транспортеров глюкозы. Транспорт липидов: роль сывороточного альбумина, липопротеинов. Характеристика хиломикронов, липопротеинов очень низкой плотности, липопротеинов низкой, промежуточной и высокой плотности. Роль липопротеинлипазы в обеспечении тканей триацилглицеролами. Транспорт аминокислот в ткани. Специфические белковые транспортеры для определенных групп аминокислот. Роль γ-глутамильного цикла в транспорте аминокислот. Характеристика γ-глутамилтрансферазы – ключевого фермента цикла. Литература: 27 списка основной литературы, 16, 20, 35 списка дополнительной литературы. ^ Гормональная регуляция метаболизма гепатоцитов. Роль инсулина и глюкогона в поддержании энергетического статуса гепатоцитов. Биохимические механизмы поддержания температурного гомеостаза печенью. Роль печени в обменных процессах организма. Механизм поддержания печенью гомеостаза системы крови. Механизм действия простагландинов на гепатоциты. Литература: 10, 17 списка основной литературы, 12, 13, 16, 17, 21, 39 списка дополнительной литературы. ^ Механизмы токсичности ксенобиотиков. Органо- и тканеспецифичность в распределении ксенобиотиков (печень, почки, кожа, легкие, нервная система, репродуктивная система). Образование активных форм кислорода и радикалов ксенобиотиков в I фазе биотрансформации. Инициация свободнорадикальных процессов в гепатоцитах (образование перекрестных сшивок в белках; аддуктов азотистых оснований нуклеиновых кислот с малоновым диальдегидом, 4-гидроксиноненалем, акролеином; модификация жирных кислот). Защитные механизмы. Биотрансформация этанола. Характеристика алкоголь- и альдегиддегидрогеназ. Метаболизм лекарственных веществ. Литература: 10, 17, 27 списка основной литературы, 4, 12, 13, 20, 35, 39 списка дополнительной литературы. ^ Тирозиназа - лимитирующий фермент в синтезе меланинов: структура, свойства, регуляция. Нарушения обмена меланина. Гормональный контроль. Альбинизм: классификация. Механизмы контроля избирательной меланиновой пигментации кожи. Старение кожи. Синтез витамина D в коже. Медь-зависимые белки, их значение для нормального функционирования кожи. Литература: 3, 14, 23, 28, 29, 33 списка основной литературы, 7 списка дополнительной литературы. ^ Пептидергическая и пуринергическая системы мозга. Механизм действия пептидов-нейромедиаторов. Основные характеристики пуриновых рецепторов. Биохимические и регуляторные основы эпилепсии и других судорожных состояний. Молекулярно-генетические факторы в этиологии эпилепсии. Особенности изменения метаболизма нервной ткани мозга при судорожном припадке. Литература: 6, 13 списка основной литературы, 24 списка дополнительной литературы. ^ Химический состав поперечно-полосатой мускулатуры. Небелковые азотистые экстрактивные вещества. Безазотистые вещества. Миоглобин. Полиморфизм миоглобина. Полиморфизм актина. Некоторые особенности химического состава сердечной мышцы и гладкой мускулатуры. Изменение химического состава мышечной ткани в онтогенезе, при адаптации и патологии. Литература: 8, 19, 31 списка основной литературы, 27 списка дополнительной литературы. ^ Регуляция силы сокращений в скелетной мускулатуре, миокарде и гладкой мускулатуре. Типы мышечной активности. Пластичность скелетной мускулатуры. Фазные и тонические гладкие мышцы. Феномен защелки. Молекулярные механизмы кальциевой чувствительности гладкой мускулатуры. Особенности сократительной деятельности миокарда. Автоматизм, проводимость, возбудимость и сократимость миокарда. Центры автоматизма – атриовентрикулярный узел, синоатриальный узел, пучки Гисса. Роль Na+/Ca2+-обмена в клетках миокарда. Фармакологические эффекты сердечных гликозидов. Литература: 8, 19, 31 списка основной литературы, 27 списка дополнительной литературы. ^ Трансаминирование и трансдезаминирование аминокислот с разветвленной цепью. Декарбоксилирование оксикислот с разветвленной цепью. Метаболизм аммиака и аминокислот в тренированных мышцах. Энергетический обмен в кардиомиоцитах, его нарушения и защитные механизмы. Креатинфосфокиназный путь транспорта энергии в мышечных клетках. Образование кетоновых тел и их окисление. Литература: 8, 19, 31 списка основной литературы, 27 списка дополнительной литературы. ^ Метаболические ответы скелетной мускулатуры, миокарда и гладкой мускулатуры при высокоинтенсивных и пролонгированных физических нагрузках. Биохимические изменения в мышцах при патологии. Нарушения энергетического метаболизма миокарда в условиях гипоксии и стресса. Литература: 8, 19, 31 списка основной литературы, 27 списка дополнительной литературы. ^ Биохимия клеток костной ткани. Остеоциты, остеобласты, остеокласты. Происхождение, особенности строения, функционирования. Биохимия клеток зубной ткани: одонтобласты, цементобласты. Происхождение, особенности строения, функционирования. Биохимия поверхностных образований на зубах. Зубной налет, зубной камень. Состав, механизмы образования, патологическое значение. Кариес, причины, механизм возникновения. Биохимические основы профилактики кариеса. Флюороз: механизм возникновения. Механизм действия реминерализующих растворов. Биохимические особенности пульпы зуба. ^ Теория функциональных систем П.К.Анохина. Механизмы межклеточной коммуникации. Механизмы регуляции пролиферации, дифференцировки, апоптоза. Литература: 3,5, 9, 11, 18, 21, 22 списка основной литературы, 16, 20, 22, 31, 37 списка дополнительной литературы. ^ Компенсаторно-приспособительные механизмы, обеспечивающие развитие организма в эмбриогенезе, онтогенезе и при адаптации. Патология как срыв компенсаторно-приспособительных механизмов. Литература: 3,5, 9, 11, 18, 21, 22 списка основной литературы, 16, 20, 22, 31, 37 списка дополнительной литературы. ^ Список основной литературы
Список дополнительной литературы
4.2 Перечень наглядных и других пособий, методических указаний и материалов к техническим средствам обучения
^ 1. Экзаменационные билеты. Перечень примерных контрольных вопросов к экзамену по курсу «Биохимия тканей»
![]() ГРАФИК учебного процесса и самостоятельной работы студентов по дисциплине ^ Специальность 020208.65 – Биохимия, института Фундаментальной биологии и биотехнологии, пятого курса на 9 семестр
^ ТО – изучение теоретического курса; РЗ – расчетное задание; ВРЗ – выдача расчетного задания; СРЗ – сдача расчетного задания; КР – курсовая работа; ВКР – выдача курсовой работы; СКР – сдача курсовой работы; КП – курсовой проект; ВКП – выдача курсового проекта; СКП – сдача курсового проекта; РФ – реферат; ВРФ – выдача темы реферата; СРФ – сдача реферата; ПЗ – практическое занятие; ВЛР – выполнение практической работы; ЗПР – защита практической работы; КН – контрольная неделя (аттестационная неделя); ВТ – входное тестирование по дисциплине. Заведующий кафедрой: В.А. Кратасюк «_______» _______________________ 20__ г |