- •Тема 1. Предмет, задачи, основные этапы и современные направления развития биохимии. Цель и методы проведения биохимических исследований, их клинико-диагностическое значение.
- •Цель и исходный уровень знаний.
- •Тема 2. Исследование строения и физико-химических свойств белков-ферментов.
- •Цель и исходный уровень знаний.
- •Изучить физико-химические свойства белков-ферментов.
- •Тема 3. Определение активности ферментов. Единицы измерения каталитической активности ферментов. Исследование ферментативных процессов по типу реакций основных классов ферментов.
- •Цель и исходный уровень знаний.
- •Тема 4. Исследование механизма действия ферментов и кинетики ферментативного катализа.
- •Цель и исходный уровень знаний.
- •Тема 5. Исследование регуляции ферментативных процессов.
- •Алгоритм лабораторной работы.
- •Тема 6. Медицинская энзимология.
- •Изменение активности ферментов в тканях может служить критерием биохимической диагностики, а изучение динамики этих изменений указывает на эффективность лечения.
- •Чистые ферменты и их смеси широко используются как лекарственные препараты в терапии, хирургии, офтальмологии и других областях медицины.
- •Цель и исходный уровень знаний.
- •Тема 7. Исследование роли кофакторов и коферментных витаминов в каталитической активности ферментов.
- •Тема 8. Исследование роли кофакторов и коферментных витаминов в каталитической активности ферментов.
- •Актуальность темы.
- •Тема 9. Фундаментальные закономерности обмена веществ. Общие пути превращений белков, углеводов, липидов.
- •Цель и исходный уровень знаний.
- •Тема 10. Исследование функционирования цикла трикарбоновых кислот.
- •Цель и исходный уровень знаний.
- •Тема 11. Биоэнергетические процессы: биологическое окисление, окислительное фосфорилирование.
- •Цель и исходный уровень знаний.
- •Тема 12. Хемиосмотическая теория окислительного фосфорилирования. Ингибиторы и разобщители окислительного фосфорилирования.
- •Цель и исходный уровень знаний.
- •Тема 13. Исследование гликолиза – анаэробного окисления глюкозы.
- •Цель и исходный уровень знаний.
- •Тема 14. Исследование аеробного окисления глюкозы.
- •Цель и исходный уровень знаний.
- •Тема 15. Альтернативные пути обмена моносахаридов. Метаболизм фруктозы и галактозы.
- •Тема 16. Исследование катаболизма и биосинтеза гликогена. Регуляция обмена гликогена.
- •Цель и исходный уровень знаний.
- •Тема 17. Глюконеогенез.
- •Цель и исходный уровень знаний.
- •Тема 18. Исследование механизмов метаболической и гормональной регуляции обмена углеводов.
- •Цель и исходный уровень знаний.
- •Тема 19. Исследование катаболизма и биосинтеза триацилглицеролов. Установление молекулярных механизмов регуляции липолиза.
- •Цель и исходный уровень знаний.
- •Тема 20. Транспортные формы липидов.
- •Актуальность темы.
- •Количественное определение β- и пре-β-липопротеидов имеет большое значение для диагностики атеросклероза, ишемической болезни сердца (ИБС), ожирения, хронических заболеваниях печени, так как позволяет выявить повреждение паренхимы печени.
- •Цель и исходный уровень знаний.
- •Тема 21. Бэта-окисление жирных кислот. Исследование обмена жирных кислот и кетоновых тел.
- •Тема 22. Биосинтез жирных кислот. Обмен сложных липидов.
- •Цель и исходный уровень знаний.
- •Тема 23. Биосинтез и биотрансформация холестерола. Исследование нарушений липидного обмена: стеаторея, атеросклероз, ожирение.
- •Цель и исходный уровень знаний.
- •Тема 24. Исследование превращений аминокислот (трансаминирование, дезаминирование, декарбоксилирование).
- •Цель и исходный уровень знаний.
- •Тема 25. Биосинтез глутатиона и креатина.
- •Цель и исходный уровень знаний.
- •Тема 26. Исследование процессов детоксикации аммиака и биосинтеза мочевины.
- •Цель и исходный уровень знаний.
- •Тема 27. Биосинтез порфиринов. Наследственные нарушения обмена порфиринов.
- •БИОХИМИЯ ТКАНЕЙ И ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ФУНКЦИЙ
- •Тема 1. Строение и функции нуклеиновых кислот.
- •Цель и исходный уровень знаний.
- •Тема 2. Исследование биосинтеза и катаболизма пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов. Определение конечных продуктов их обмена.
- •Цель и исходный уровень знаний.
- •Знать биохимическую динамику превращения нуклеотидов, основы их патохимии и биохимической диагностики.
- •Индивидуальная самостоятельная работа студента.
- •Подготовить реферат на тему: «Подагра, возможные причины и клинические проявления».
- •Тема 3. Исследование репликации ДНК и транскрипции РНК.
- •Цель и исходный уровень знаний.
- •Тема 4. Биосинтез белка на рибосомах. Исследование процессов инициации, элонгации и терминации в синтезе полипептидной цепи. Ингибиторное действие антибиотиков.
- •Цель и исходный уровень знаний.
- •Тема 5. Регуляция экспрессии генов.
- •Цель и исходный уровень знаний.
- •Тема 6. Анализ механизмов мутаций, репараций ДНК. Усвоения принципов получения рекомбинантных ДНК, трансгенных белков.
- •Цель и исходный уровень знаний.
- •Тема 7. Исследование молекулярно-клеточных механизмов действия гормонов белково-пептидной природы на клетки-мишени. Гормоны гипоталамуса и гипофиза.
- •Цель и исходный уровень знаний.
- •Тема 8. Исследование молекулярно-клеточных механизмов действия стероидных гормонов на клетки-мишени. Стероидные гормоны.
- •Цель и исходный уровень знаний.
- •Тема 9. Исследование роли тиреоидных гормонов и биогенных аминов в регуляции метаболических процессов.
- •Цель и исходный уровень знаний.
- •Тема 10. Гормоны поджелудочной железы. Гормоны пищеварительного тракта.
- •Цель и исходный уровень знаний.
- •Тема 11. Гормональная регуляция гомеостаза кальция.
- •Тема 12. Физиологически активные эйкозаноиды.
- •Цель и исходный уровень знаний.
- •Тема 13. Исследование процесса переваривания питательных веществ (белков, углеводов) в пищеварительном тракте.
- •Цель и исходный уровень знаний.
- •Тема 14. Исследование процесса переваривания питательных веществ (липидов) в пищеварительном тракте.
- •Цель и исходный уровень знаний.
- •Тема 15. Исследование функциональной роли жирорастворимых витаминов в метаболизме и реализации клеточных функций.
- •Цель и исходный уровень знаний.
- •Тема 16. Исследование белков плазмы крови: белков острой фазы воспаления, собственных и индикаторных белков.
- •Цель и исходный уровень знаний.
- •Тема 17. Исследование кислотно-основного состояния крови и дыхательной функции эритроцитов. Патологические формы гемоглобинов.
- •Цель и исходный уровень знаний.
- •Тема 18. Исследование азотистого обмена и небелковых азотосодержащих компонентов крови – конечных продуктов катаболизма гема.
- •Цель и исходный уровень знаний.
- •Тема 19. Исследование биохимических закономерностей реализации иммунных процессов. Иммунодефицитные состояния.
- •Тема 20. Биохимия печени. Патобиохимия желтух.
- •Цель и исходный уровень знаний.
- •17,1 34,2 51,3 68,4 85,5 102,6 мкмоль/л
- •Тема 22. Исследование нормальных компонентов мочи.
- •Цель и исходный уровень знаний.
- •Тема 23. Исследование патологических компонентов мочи.
- •Цель и исходный уровень знаний.
- •Тема 24. Биохимия мышц и мышечного сокращения.
- •Цель и исходный уровень знаний.
- •Тема 25. Биохимия соединительной ткани.
- •Цель и исходный уровень знаний.
- •Тема 26. Биохимия костной ткани. Факторы риска остеопороза.
- •Тема 27. Биохимия нервной ткани.
- •Цель и начальный уровень знаний.
- •ИТОГОВЫЙ КОНТРОЛЬ УСВОЕНИЯ МОДУЛЯ
- •СОДЕРЖАНИЕ
5. Регуляция трансляции. |
|
5.1 |
Молекулярные |
механизмы |
контроля |
|||
|
|
|
трансляции на примере биосинтеза глобина. |
|||||
6. Влияние физиологически |
6.1. |
Антибиотики |
– |
ингибиторы |
||||
активных |
соединений |
на |
транскрипции и трансляции у прокариотов и |
|||||
процессы |
транскрипции |
и |
эукариотов, их медицинское применение. |
|||||
трансляции. |
|
|
6.2. |
Биохимические |
механизмы |
|||
|
|
|
противовирусного действия интерферонов. |
|||||
|
|
|
6.3. |
Блокада |
|
биосинтеза |
белка |
|
|
|
|
дифтерийным |
токсином |
|
(АДФ- |
||
|
|
|
рибозилирование фактора трансляции). |
|||||
Практические навыки.
1.Объяснить противоопухолевое действие антибиотиков-ингибиторов инициации: стрептомицина, рифамицина, рифампицина.
2.Объяснить механизм действия антибиотиков-ингибиторов элонгации: амицетина,
хлорамфеникола, эритромицина, циклогексимида, пуромицина, тетрациклинов.
3.Объяснить механизм действия антибиотиков-ингибиторов терминации:
анизомицина, хлорамфеникола, эритромицина, линкомицина, стрептомицина.
4.Объяснить механизм действия интерферонов.
5.Объяснить механизм действия дифтерийного токсина.
6.Объяснить молекулярные механизмы мутации. Какие наиболее
распространенные мутагены вы знаете?
Индивидуальная самостоятельная работа по выбору.
1.Создать схемы: репликации и транскрипции; регуляции экспрессии генов; репарации ДНК; механизм действия белково-пептидных и стероидных гормонов
на клетки-мишени.
2.Нарисовать схемы последовательных этапов процессов репликации, транскрипции и трансляции.
Тема 5. Регуляция экспрессии генов.
Актуальность темы.
Регуляция экспрессии генов является одним из фундаментальных механизмов адаптации живых организмов к изменениям окружающей среды. Учитывая
принципиально разную степень сложности и молекулярной организации генома у
безъядерных прокариотов и высших ядерных организмов – эукариотов, механизмы
экспрессии генов у них значительно отличаются.
Цель и исходный уровень знаний.
Общая цель.
Знать механизмы регуляции экспрессии генов на уровне транскрипции оперонов. Уметь трактовать биохимические механизмы генетических рекомбинаций,
амплификаций генов, особенности регуляции экспрессии генов у эукариотов.
Конкретные цели:
1.Трактовать механизмы регуляции экспрессии генов на уровне транскрипции оперонов, которые включают структурные и регуляторные гены, промотор и
оператор.
2.Трактовать биохимические механизмы генетических рекомбинаций, амплификации генов, особенности регуляции экспрессии генов у эукариотов.
65
Исходный уровень знаний-умений: знать строение и функции нуклеиновых кислот. Уметь писать формулы азотистых оснований, пентоз, мононуклеотидов. Знать этапы репликации, транскрипции и трансляции.
Ориентировочная карта для самостоятельного изучения студентами учебной литературы при подготовке к занятию.
Содержание |
|
и |
Указания к учебным действиям |
|
|
|||||||
последовательность действий |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
1. Регуляция экспрессии генов. |
1.1. Схема регуляции по Ф. Жакобу и |
|||||||||||
|
|
|
|
Ж. Мано. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1.2. Строение Lас-оперона Е. соlі: |
||||||||
|
|
|
|
структурные |
и |
контрольные |
гены; |
|||||
|
|
|
|
промотор, оператор, регуляторный ген и |
||||||||
|
|
|
|
образование белковых репресоров. |
|
|
||||||
|
|
|
|
1.3. Принципы функционирования Lос- |
||||||||
|
|
|
|
оперона: репрессия, индукция. |
|
|
||||||
2. |
Особенности |
строения и |
2.1. |
Молекулярная |
организация |
|
ДНК |
|||||
экспрессии генома эукариот. |
|
эукариотов |
(экзоны, |
интроны, |
||||||||
|
|
|
|
последовательности, |
|
|
|
которые |
||||
|
|
|
|
повторяются). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2.2. Ядерный хроматин и хромосомы |
||||||||
|
|
|
|
эукариотов; кариотип человека. |
|
|
||||||
3. |
Генетические |
рекомбинации; |
3.1. Рекомбинация генома прокариотов |
|||||||||
транспозоны. |
|
|
(трансформация, |
|
|
|
трансдукция, |
|||||
|
|
|
|
конъюгация). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3.2. |
Процессы |
|
рекомбинации |
у |
||||
|
|
|
|
эукариотов на примере образования генов |
||||||||
|
|
|
|
Н- и L-цепей молекул иммуноглобулинов. |
||||||||
4. |
Амплификация |
генов |
4.1. Цепная полимеразная реакция; ее |
|||||||||
(гены |
металлотионеина, |
биомедицинское |
|
применение |
|
в |
||||||
дигидрофолатредуктазы). |
|
диагностике вирусных |
и |
наследственных |
||||||||
|
|
|
|
заболеваний |
человека, |
|
идентификация |
|||||
|
|
|
|
особы |
|
(„ДНК-диагностика”). |
|
|
||||
5. |
Регуляция экспрессии |
генов |
5.1. |
Система |
|
транскрипционных |
||||||
эукариот на уровне транскрипции. |
сигналов |
|
– |
|
|
|
промоторные |
|||||
|
|
|
|
последовательности, |
|
|
|
энхансеры, |
||||
|
|
|
|
аттенуаторы, сайленсеры. Ковалентная |
||||||||
|
|
|
|
модификация |
гистонов |
и |
негистоновых |
|||||
|
|
|
|
белков как один из механизмов контроля |
||||||||
|
|
|
|
экспрессии генов. |
|
|
|
|
|
|
||
6. |
Фазы клеточного |
цикла |
6.1. |
Биохимические |
механизмы |
|||||||
эукариот. |
|
|
контроля вступления клетки в митоз; cdc 2 |
|||||||||
|
|
|
|
– киназа, циклин. |
|
|
|
|
|
|
||
Индивидуальная самостоятельная работа по выбору.
Сделать реферативное сообщение на тему: ”Наследственные молекулярные болезни, механизмы их возникновения”.
Принципы проведения ДНК-тестирования (теоретически).
Особенное место в клинической генетике занимает ДНК-тестирование (так называемая ДНК-зондовая диагностика). Сегодня только она с абсолютной точностью дает возможность исследовать и установить причину заболевания любого
66