- •Модуль 4 обмен белков и нуклеиновых кислот занятие 1
- •Анализ желудочного сока
- •Література
- •Занятие 2
- •Количественное определение гистамина в крови по методу н.В. Климинкиной и с.И. Плитмана
- •Література
- •Определение активности аспартатаминотрансферазы (АсАт) в сыворотке крови по Кингу
- •Література
- •Занятие 4
- •Количественное определение мочевины и аммиака в биологических жидкостях
- •Литература
- •Занятие 5
- •Литература
- •Занятие 6
- •Определение содержания креатинина в биологических жидкостях
- •Литература
- •Занятие 7
- •Определение содержания мочевой кислоты в биологических жидкостях по методу Мюллера и Зейферта. Определение общего азота в моче по методу Кьельдаля.
- •Литература
- •Занятие 8
- •Литература
- •Занятие 9
- •Перечень вопросов к итоговому модульному контролю № 4
Литература
1. Губський Ю.І. Біологічна хімія. – Київ-Тернопіль: Укрмедкнига, 2000. – С. 270-283.
2. Губський Ю.І. Біологічна хімія. Підручник. – Київ-Вінниця: Нова книга, 2007. – С. 329-343.
3. Гонський Я.І., Максимчук Т.П., Калинський М.І. Біохімія людини: Підручник. – Тернопіль: Укрмедкнига, 2002. – С. 435-462.
4. Вороніна Л.М. та ін. Біологічна хімія. – Харків: Основа, 2000. – С. 351-355.
5. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. – М.: Медицина, 1998. – С. 469-477, 498-503.
6. Биохимия: Учебник / Под ред. Е.С. Северина. – М.: ГЭОТАР-МЕД, 2003. – С. 521-544.
7. Николаев А.Я. Биологическая химия. – М.: ООО Медицинское информационное агентство, 1998. – С. 339-350.
8. Практикум з біологічної хімії / Бойків Д.П., Іванків О.Л., Коби-лянська Л.І. та ін./За ред. О.Я. Склярова. – К.: Здоров’я, 2002. – С.180-189.
9. Лабораторні та семінарські заняття з біологічної хімії: Навч. посібник для студентів вищих навч. закл. / Л.М. Вороніна, В.Ф. Десенко, А.Л. Загайко та ін. – Х.: Вид-во НФаУ; Оригінал, 2004. – С. 212-219.
Занятие 8
Тема: Биосинтез нуклеиновых кислот и белков (матричные биосинтезы). Перенос генетической информации. Основы молекулярной генетики.
Актуальность. Одним из главных достижений современной биохимии и её новейших разделов является расшифровка механизмов биосинтеза нуклеиновых кислот и белка. Аминокислоты располагаются в полипептидной цепи не хаотично, а в точно определенной последовательности, которая обеспечивает уникальность структуры и функций. Механизм биосинтеза белков должен иметь точную координирующую систему, которая автоматически программирует включение каждого аминокислотного остатка в определенное место полипептидной цепи. Координирующая система определяет первичную структуру, а вторичная и третичная структуры белковой молекулы определяются первичной, её физико-химическими свойствами и химическим строением. Функции сохранения, реализации и передачи наследственной информации выполняют нуклеиновые кислоты (ДНК, РНК). ДНК выполняет функцию носителя генетической информации, передача которой происходит с помощью более лабильных, чем ДНК, структур - РНК. Единственными веществами, в которых реализуется генетическая информация, являются белковые макромолекулы. Процесс переноса генетической информации определяет развитие и деятельность живого организма. Специализация функций клеток (печени, мозга, мышц и т.п.) зависит от набора белков и, в первую очередь, ферментов, которые контролируют обменные процессы на клеточном уровне.
Цель. Детально выучить матричные биосинтезы с целью использования полученных знаний для понимания механизмов регуляции активности генов у прокариотов и эукариотов, действия ингибиторов матричных биосинтезов - лекарственных препаратов и бактериальных токсинов, молекулярных механизмов генетической изменчивости, молекулярной патологии биосинтеза белков, принципов лечения и профилактики молекулярных заболеваний, использование рекомбинантных ДНК и клонирование генов в медицине.
ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ
1. Репликация ДНК; биологическое значение; полуконсервативный механизм репликации. Открытие Дж. Уотсона и Фр. Крика.
2. Общая схема биосинтеза цепей ДНК. Ферменты репликации ДНК у прокариот и эукариот: схема репликации ДНК.
3. Молекулярные механизмы репликации ДНК: значение антипараллельности цепей ДНК: фрагменты Оказаки. Этапы синтеза дочерних цепей молекул ДНК.
4. Общая схема транскрипции РНК. РНК-полимеразы прокариот и эукариот.
5. Этапы и ферменты синтеза РНК. Сигналы транскрипции: промоторные, инициирующие, терминаторные участка генома.
6. Процессинг - посттранскрипционная модификация РНК. Антибиотики - ингибиторы транскрипции.
7. Генетический (биологический) код, триплетная структура, свойства.
8. Рибосомальная белоксинтезирующая система, её компоненты. Структура рибосом эукариот.
9. Транспортные РНК и активация аминокислот. Аминоацил-тРНК-синтетазы.
10. Этапы и механизмы трансляции: инициация, элонгация, терминация. Инициирующие и терминирующие кодоны мРНК; роль белковых факторов рибосом в трансляции.
11. Посттрансляционная модификация пептидных цепей. Регуляция трансляции. Молекулярные механизмы контроля трансляции на примере биосинтеза глобина.
12. Влияние физиологически активных веществ на процессы трансляции. Антибиотики - ингибиторы трансляции у прокариотов и эукариотов, их использование в медицине.
13. Регуляция экспрессии генов прокариотов. Схема по Ф.Жакобу и Ж.Моно: структурные и контрольные гены: промотор, регуляторный ген.
14. Особенности молекулярной организации ДНК и экспрессия генома эукариот (экзоны, интроны; повторяющиеся последовательности).
15. Генетические рекомбинации у прокариот (трансформация, трансдукция, конъюгация).
16. Биологическое значение и механизмы репарации ДНК. Репарация УФ-индуцированных генных мутаций; пигментная ксеродерма.
17. Генная инженерия или технология рекомбинантных ДНК: общие понятия, биомедицинское значение.
18. Технология трансплантации генов и получение гибридных молекул ДНК. Клонирование генов с целью получения биотехнологических лекарственных веществ (гормонов, ферментов, антибиотиков, интерферонов и т.п.).
19. Мутации: геномные, хромосомные, генные. Роль в возникновении энзимопатий и наследственных болезней человека.
ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ
1. Назовите минорное соединение, которое принимает участие в образовании «кэпа» в мРНК.
А. 7-метилгуанозин. |
D. 7-метиладенозин. |
В. 1-метиладенозин. С. 5-оротоуридин. |
Е. Метилцитозин
|
2. К биологическим функциям ДНК относятся:
А. Хранение наследственной информации. |
D. Хранение и передача информации. |
В. Передача генетической информации потомкам. С. Реализация генетической информации. |
Е. Все перечисленное.
|
3. Синтез праймера - фрагмента РНК - происходит на стадии:
А. Инициации. В. Элонгации. С. Терминации. D. Репликации. Е. Трансляции.
4. Аминокислота в ходе синтеза амино-ацил-тРНК присоединяется к:
А. Антикодону. |
С. 3`-Концу тРНК. |
Е. 3`-концу мРНК. |
В. Кодону. |
D. 5`-Концу тРНК. |
|
5. Антибиотик рифамицин, который используют для лечения туберкулеза, влияет на некоторые биохимические процессы. Назовите их.
А. Ингибирует ДНК-полимеразу на стадии инициации.
В. Ингибирует РНК-полимеразу на стадии инициации.
С. Ингибирует ДНК-лигазу.
D. Ингибирует аминоацил-тРНК-синтетазу.
Е. Ингибирует действие белковых факторов в синтезе белка.
6. У больных пигментной ксеродермой кожа очень чувствительна к солнечному свету, может развиться рак кожи. Причина - наследственная недостаточность фермента УФ-эндонуклеазы. Вследствие какого дефекта нарушается процесс?
А. Репликации ДНК. |
С. Репарации ДНК. |
Е. Обратной транскрипции. |
В. Транскрипции. |
D. Трансляции. |
|
7. В клинической практике нашли широкое использование антибиотики, которые являются ингибиторами синтеза нуклеиновых кислот и белка. Какую реакцию или процесс тормозит тетрациклин?
А. Элонгацию полипептидной цепи у прокариот и эукариот.
В. Инициацию трансляции у прокариот.
С. Связывание аминоацил-тРНК в А-центре рибосом прокариот.
D. Инициацию транскрипции у прокариот.
Е. Пептидилтрансферазную реакцию процесса трансляции у прокариот.
8. Удаление из цепи ДНК измененного азотистого основания достигается согласованным действием всех перечисленных ниже ферментов, кроме:
А. РНК-зависимой-ДНК-полимеразы. |
D. Эндонуклеазы. |
В. ДНК-полимеразы. С. ДНК-гликозидазы. |
Е. ДНК-лигазы. |
9. Больному с рожистым воспалением врач назначил эритромицин, который связывается с 50S-субъединицей рибосом и блокирует транслоказу. Ингибирование синтеза белка у прокариот эритромицином происходит на стадии:
А. Терминации. В. Активации аминокислот. С. Элонгации. |
D. Посттрансляционной модификации белков. Е. Инициации. |
10. Работница химического предприятия вследствие нарушения правил безопасности работы подверглась действию азотистой кислоты и нитритов, которые вызывают дезаминирование цитозина в молекуле ДНК. Какой фермент запускает цепь репарационных процессов?
А. ЦТФ-синтетаза. В. ДНК-зависимая-РНК-полимераза. |
D. Аминоацил-тРНК-синтетаза. Э. Глюкозо-6-фосфатдегидрогеназа. |
С. Урацил-ДНК-гликозидаза. |
|
11. У юноши, 20 лет, с помощью полимеразной реакции поставлен диагноз ВИЧ-инфекция. Укажите, что является основным в этой реакции.
А. Генетическая рекомбинация. В. Амплификация генов. |
D. Генная мутация. Е. Хромосомная мутация. |
С. Транскрипция. |
|
12. Для уточнения диагноза врач рекомендовал больному ДНК-диагностику. Известно, что при этом используют синтетические праймеры, в состав которых входят:
А. Дезоксирибонуклеотиды. В. Рибонуклеотиды. |
D. Пиримидиновые нуклеотиды. Е. Пуриновые нуклеотиды. |
С. Аминокислоты. |
|
13. Взаимодействие тРНК с аминокислотами с образованием аминоацил-тРНК нуждается в: А. НАД. В. ФАД. С. АТФ. D. АМФ. Е. Витамин В1.
14. Репликация одной молекулы ДНК у прокариот осуществляется из:
А. Одной репликативной вилки В. Нескольких репликативных вилок.
С. Нескольких тысяч репликативных вилок.
D. Нескольких сот репликативных вилок.
Е. Нескольких десятков репликативных вилок.
15. Участки ДНК, которые несут информацию о структуре белка, называют:
А. Интроны. В. Экзоны. С. Гистоны. D. Опероны. Е. Кодоны.
16. Аномальный гемоглобин М появился в результате замены в β-цепи глобина аминокислоты валина на глутамат в 67 положении. Какой тип мутация в ДНК?
А. Миссенс-мутация. В. Делеция одного нуклеотида. |
D. Делеция трёх нуклеотидов. Е. Вставка трёх нуклеотидов. |
С. Вставка одного нуклеотида. |
|