Зміст навчальної програми з біологічної хімії для студентів 2 курсу медичного факультету (спеціальність "медична психологія")
| Вид материала | Документы |
- Тематичний план лекцій з біологічної хімії для студентів 2 курсу медичного факультету, 611.76kb.
- Тематичний план практичних занять з курсу " догляд за хворими дітьми " для студентів, 851.05kb.
- Львівський національний медичний університет імені данила галицького кафедра біологічної, 1655.89kb.
- Довідник для студента з вивчення біоорганічної та біологічної хімії, 618.02kb.
- Зміст навчальної програми з фармацевтичної хімії факультету №4 бакалаврів з відділенням, 57.92kb.
- Зміст курсу “Основи біологічної фізики та медичної апаратури” для студентів спеціальності, 57.43kb.
- Календарно-тематичний план лекцій з біоорганічної та біологічної хімії для студентів, 40.6kb.
- Програма навчальної практики для студентів юридичного факультету Спеціальність: 060101, 317.4kb.
- Робоча програма навчальної дисципліни інженерна психологія І ергономіка (шифр І назва, 248kb.
- Робоча програма навчальної дисципліни експериментальна психологія (шифр І назва навчальної, 393.52kb.
Зміст навчальної програми з біологічної хімії для студентів 2 курсу медичного факультету (спеціальність “медична психологія”)
Вступ. Біохімія як наука: предмет і завдання
Визначення біологічної хімії (біохімії) як науки. Місце біохімії серед інших медико-біологічних дисциплін. Об’єкти вивчення та завдання біохімії. Роль біохімії у вирішенні проблеми виникнення життя на Землі. Історія біохімії; розвиток біохімічних досліджень в Україні, наукові біохімічні школи. Значення біохімії в системі вищої медичної освіти.
Розділи біохімії: статична (зв’язок з біоорганічною хімією, молекулярною біологією); динамічна; функціональна (зв’язок з молекулярною фізіологією). Медична біохімія (біохімія людини). Клінічна біохімія як розділ медичної біохімії.
Досягнення і перспективи розвитку біохімії, молекулярної біології, біотехнології, генної інженерії та їх значення для діагностики і лікування основних захворювань людини – серцево-судинних, онкологічних, інфекційних, нервово-психічних та ін. Роль біохімії у визначенні молекулярно-генетичних механізмів патогенезу хвороб, з’ясуванні значення спадкових та екологічних факторів у виникненні патологічних станів та їх впливу на тривалість життя населення.
1. Біомолекули та клітинні структури
Хімічний склад живих організмів, його особливості порівняно з об’єктами неживої природи. Хімічний склад організму людини.
Біохімічні компоненти клітини (біомолекули), їх біохімічні функції. Головні класи біомолекул: білки, пептиди, амінокислоти та їх похідні; нуклеїнові кислоти та нуклеотиди; вуглеводи та їх похідні; ліпіди та їх похідні; вітаміни; гормони; біонеорганічні сполуки; ієрархія біомолекул. Проблема походження біомолекул.
Схема будови прокаріотичних та еукаріотичних клітин. Поняття про обмін речовин (метаболізм). Ауто- та гетеротрофні організми.
Біологічні функції білків і пептидів в організмі людини. Молекулярна маса білків; форма білкових молекул. Субодиничний (протомерний) склад білків.
Амінокислотний склад білків та пептидів: раціональна класифікація амінокислот. Властивості протеїногенних L-амінокислот (фізико-хімічні, оптичні). Типи зв’язків між амінокислотними залишками в молекулах білків і пептидів – ковалентні, водневі, іонні, дипольні; гідрофобні взаємодії. Утворення пептичного зв’язку.
Рівні структурної організації білкових молекул. Первинна структура; будова пептичної групи; номенклатура пептидів. Вторинна структура, її різновиди: альфа-спіраль, спіраль колагену, бета-структура. Третинна структура, механізми її утворення та значення для реалізації біологічних функцій білків. Четвертинна структура: олігомерні білки; ефекти кооперативності; приклади білків з четвертинною структурою (гемоглобін, білки-ферменти). Доменна організація білків.
Фізико-хімічні властивості білків: електрохімічні властивості, розчинність. Термодинамічна стабільність білкових молекул; денатурація. Взаємодія білків з різними хімічними лігандами, її механізми та функціональне значення. Складні білки; простетичні групи складних білків.
Методи виділення білків з біооб’єктів, їх фракціонування (ультрацентрифугування, гель- та іонообмінна хроматографія, афінна хроматографія, електрофорез) і аналіз будови.
Загальна характеристика нуклеинових кислот та нуклеотидів: визначення, будова, біохімічні функції. Нуклеотиди: структура, роль в утворенні нуклеїнових кислот. Компоненти нуклеотидів та нуклеозидів: пуринові (аденін, гуанін) та піримідинові (урацил, цитозин, тимін) азотисті основи, пентози. Номенклатура нуклеотидів та нуклеозидів. Мінорні азотисті основи та нуклеотиди. Вільні нуклеотиди та їх біохімічні функції: участь у метаболічних реакціях (АТФ, НАД, НАДФ, ФАД, ФМН, ЦТФ, УТФ) та їх регуляції (циклічні нуклеотиди – 3,5-АМФ, 3,5-ГМФ).
Нуклеїнові кислоти: структура, властивості, історичні етапи вивчення. Первинна структура нуклеїнових кислот, полярність нуклеотидів, особливості первинної структури ДНК та РНК. Будова, властивості та біологічні функції ДНК (феномен трансформації). Молекулярна маса, розміри та нуклеотидний склад молекул ДНК вірусів, прокаріотів та еукаріотів. Вторинна структура ДНК, роль водневих зв’язків у її утворенні (правила Чаргафа, модель Уотсона-Кріка) анти паралельність ланцюгів. Третинна структура ДНК. Фізико-хімічені властивості ДНК: взаємодія з катіонними лігандамі; гіпохромний ефект; денатурація та ренатурація.
Будова, властивості й біологічні функції РНК. Типи РНК: мРНК, тРНК, рРНК; особливості структурної організації (вторинної, третинної) різних видів РНК.
Молекулярна організація ядерного хроматину та рибосом еукаріотичних клітин. Хроматин: нуклеосомна організація, пістони та негістонові білки. Рибосоми: субодинична структура, склад білків та РНК.
2. Метаболізм: загальні закономірності
Ферменти як каталізатори реакцій обміну речовин; властивості ферментів як біологічних каталізаторів. Одиниці виміру активності ферментів. Номенклатура ферментів; їх класифікація. Будова ферментних білків; олігомерні ферменти; ізоферменти. Кофактори та коферменти. Будова і властивості коферментів; вітаміни як попередники в біосинтезі коферментів. Класифікація коферментів.
Механізм дії ферментів: термодинамічні закономірності ферментативного каталізу; активні центри ферментів. Ферментативне перетворення субстратів на прикладі дії хімотрипсину та ацетилхолінестерази.
Кінетика ферментативних реакцій: залежність швидкості реакцій від концентрації ферменту, субстрату, рН та температури. Інгібітори, активатори ферментів. Приклади ефектів фізіологічно активних сполук та незворотних інгібіторів.
Регуляція ферментативних процесів. Шляхи та механізми регуляції: алостеричні ферменти; ковалентна модифікація ферментів; дія регуляторних білків (кальмодуліну, протеїназ, протеїназних інгібіторів). Циклічні нуклеотиди як регулятори ферментативних реакцій та біологічних функцій клітини. Порушення перебігу ферментативних процесів: природжені (спадкові) та набуті ензимопатії. Застосування ферментів у медицині. Ензимопатологія, ензимодіагностика, ензимотерапія.
Загальні закономірності обміну речовин; катаболічні, анаболічні та амфіболічні шляхи метаболізму. Екзергонічні та енергонічні біохімічні реакції; роль АТФ та інших макроергічних фосфатів у спряженні екзергонічних та енергонічних процесів. Компартменталізація метаболічних процесів у клітині.
Загальні (магістральні) шляхи катаболізму біомолекул в організмі – окислювальне декарбоксилування пірувату, цикл трикарбонових кислот, тканинне дихання.
Окиснювальне декарбоксилювання пірувату та його біологічна роль. Піруватдегідрогеназний комплек: механізм реакцій та його регуляція. Роль вітаміну В1 в окислювальному декарбоксилюванні пірувату.
Загальна характеристика циклу трикарбонових кислот: схема функціонування, біохімічне значення. Ферментативні реакції циклу три карбонових кислот та їх регуляція. Енергетичний баланс. Анаплеротичні та амфіболічні реакції циклу трикарбонових кислот.
Реакції біологічного окиснення: типи реакцій (дегідрогеназні, оксидазні, оксигеназні) та їх біологічне значення. Тканинне дихання. Ферменти біологічного окиснення в мітохондріях: піридин-, флавінзалежні дегідрогенази, цитохроми. Молекулярна організація мітохондріального ланцюга біологічного окислення: компоненти дихального ланцюга, їх редокс-потенціали, молекулярні комплекси внутрішніх мембран мітохондрій.
Окисне фосфорилювання: коефіцієнт окисного фосфорилювання: механізми спряження, АТФ-синтетаза мітохондрій. Інгібітори та роз’єднувачі електронного транспорту і окисного фосфорилювання. Порушення синтезу АТФ за умов дії на організм людини патогенних факторів хімічного, біологічного та фізичного походження.
Мікросомальне окиснення: цитохром Р-450; молекулярна організація ланцюга.
3. Гормональна регуляція метаболізму та біологічних функцій клітин
Гормони та інші біорегулятори в системі міжклітинної інтеграції функцій організму людини, їх хімічна природа: білково-пептидні гормони; гормони – похідні амінокислот; гормони стероїдної природи; біорегулятори – похідні арахідонової кислоти. Синтез та секреція гормонів. Циклічність гормональної секреції в організмі людини. Циркуляторний транспорт гормонів. Мішені гормональної дії; типи реакцій клітин на дію гормонів. Рецептори гормонів: мембранні (монотропні, метаботропні) та цитозольні рецептори. Біохімічні системи внутрішньоклітинної трансдукції гормональних сигналів. Молекулярно-клітинні механізми дії білково-пептидних гормонів та біогенних амінів. Каскадні системи передачі хімічного сигналу біорегулятора: рецептори – G-білки – вторинні посередники – протеїнкінази. Месенджерні функції циклічних нуклеотидів, системи Са2+/кальмодулін, фосфоінозидів. Серинові, треонінові та тирозинові протеїнкінази та ефекторні функції клітини. Схема молекулярно-клітинних механізмів дії стероїдних та тироїдних гормонів. Будова та властивості цитозольних рецепторів для стероїдів та тиронінів. Молекулярна організація регуляторних сайтів ДНК, що взаємодіють з гормональними рецепторами.
Гормони гіпоталамо-гіпофізарпної системи. Ліберини та статини гіпоталамуса. Гормони передньої частки гіпофіза. Група “гормон росту (соматотропні) – пролактин – хоріонічний соматотропін”; патологічні процеси, пов’язані з порушенням функцій СТГ, соматомедінів, пролактину. Група глікопротеїнів – тропних гормонів гіпофіза (тиреотропін, гонадотропіни – ФСГ, ЛГ, хоріонічний гонадотропін). Сімейство прооіомеланокортину (ПОМК) – продукти процесінгу ПОМК (адренокортикотропні, ліпотропіни, ендорфіни). Гормони задньої частки гіпофіза. Вазопресин (антидіуретичний гормон); патологія, пов’язана з порушенням продукції АДГ. Окситоцин.
Гормони підшлункової залози. Інсулін – будова, біосинтез та секреція; вплив на обмін вуглеводів, ліпідів, амінокислот та білків. Рістстимулюючі ефекти інсуліну; фактори росту та онкобілки. Глюкагон. Гормони травного каналу. Гастрит. Холецистокінін. Секретин.
Гормони щитовидної залази. Структура та біосинтез тиреоїдних гормонів. Біологічні ефекти Т3 та Т4. патологія щитовидної залози: особливості порушень метаболічних процесів га умов гіпер- та гіпотиреозу.
Біогенні аміни з гормональними та медіаторними властивостями: будова, біосинтез, фізіологічні ефекти, біохімічні механізми дії. Катехоламіни – адреналін, норадреналін, дофамін. Індоламіни – серотонін, мелатонін. Гістамін. Рецептори біогенних амінів; рецепторна дія лікарських засобів, антагоністи гістамінових рецепторів.
Стероїдні гормони: номенклатура, класифікація. Схема генезу стероїдних гормонів з холестерину. Стероїдні гормони кори наднирників (С21-стероїди) – кортизол, кортикостерон, альдостерон. Фізіологічні та біохімічні ефекти кортикостероїдів. Глюкокортикоїди; роль кортизолу в регуляції глюконеогенезу; протизапальні властивості глюкокортикоїдів. Хвороба Іценко-Кушинга. Мінералокортикоїди; роль альдостерону в регуляції водно-сольового обміну; альдостеронізм. Стероїдні гормони статевих залоз. Жіночі статеві гормони: естрогени – естрадіол, естрон, прогестерон: фізіологічні та біохімічні ефекти; зв’язок з фазами менструального циклу; регуляція синтезу та секреції. Чоловічі статеві гормони – тестостерон, дигідротестостерон; фізіологічні та біохімічні ефекти, регуляція синтезу та секреції. Клінічне застосування аналогів та антагоністів гормонів статевих залоз.
Ейкозаноїди: загальна характеристика; номенклатура (простаноїди – простагландини, простацикліни, тромбоксани, лейкотриєни. Біосинтез простаноїдів та тромбоксанів; простагландинсинтазний комплекс (циклооксигеназа, пероксидаза). Біосинтез лейкотриєнів; 5-ліпоксигеназа. Біологічні та фармакологічні властивості ейкозаноїдів, їх клінічне застосування. Аспірин та інші не стероїдні протизапальні засоби як інгібітори синтезу простагландинів.
Розподіл Са2+ в організмі; молекулярні форми кальцію в плазмі крові людини. Роль кісткової тканини, тонкої кишки та нирок в гомеостазі кальцію. Паратгормон – будова, механізм гіперкальціємічної дії. Кальцитриол: біосинтез, вплив на абсорбцію Са2+ та фосфатів у кишечнику. Кальцитонін – будова, вплив на обмін кальцію і фосфатів. Порушення кальцієвого гомеостазу (рахіт, остеопороз).
4. Метаболізм основних класів біомолекул
Моносахариди та їх похідні. Структура та біохімічні функції найбільш поширених гексоз, пентоз та їх фосфорних ефірів. Аміноцукри; нейрамінова та сіалова кислоти. Цукрові кислоти: альдонові, уронові, L-аскорбінова. Глікозиди. Складні вуглеводи. Дисахариди (лактоза, сахароза, мальтоза). Гомополісахариди: глікоген, крохмаль. Гетерополісахариди, глікозамінглікани; глікопротеїни (будова, фізіологічне значення). Пептидоглікани клітинної стінки мікроорганізмів.
Травлення вуглеводів у шлунково-кишковому тракті, основні механізми всмоктування моносахаридів; спадкові ензимопатії процесів травлення. Шляхи внутрішньоклітинного метаболізму вуглеводів; аеробне та анаеробне окислення глюкози. Етапи аеробного окислення глюкози. Гліколіз: реакції, енергетика, регуляція. Човникові механізми окислення гліколітичного НАДН. Порівняльна характеристика біоенергетики аеробного та анаеробного окислення глюкози. Ефект Пастера та Кребтрі. Спиртове бродіння. Етанолокиснюючі системи. Метаболічні шляхи перетворення фруктози та галактози; спадкові ензимопатії обміну. Пентозофосфатний шлях окиснення глюкози; схема, біологічне значення, особливості функціонування в різних тканинах. Біосинтез глюкози: фізіологічне значення, реакції, регуляторні ферменти. Субстрати глюконеогенезу. Глюкозолактатний (цикл Корі) та глюкозоаланіновий цикли. Гормони – регулятори обміну глюкози (глюкагон, адреналін, глюкокортикоїди, соматотропні, інсулін – ефекти та механізми впливу на ревень глюкоземії. Глюкоземія: нормальний стан та його порушення. Цукровий діабет; інсулінозалежна та інсулінонезалежна форми, діагностичні критерії.
Розщеплення та біосинтез глікогену: ферментативні реакції глікогенезу та глікогенолізу; каскадні механізми цАМФ-залежної регуляції активностей глікогенфосфорилази та глікогенсинтази. Гормональна регуляція обміну глікогену в м’язах та печінці. Генетичні порушення метаболізму глікогену (глікогенози, аглікогенози). Метаболізм вуглеводних компонентів глюкокон’югатів. Біосинтез О- та N-зв’язаних глікопротеїнів; значення глікозилтрансфераз та доліхолфосфату. Біосинтез гліколіпідів на прикладі утворення олігосахаридних фрагментів антигенних детермінант груп крові людини системи АВО. Ферменти катаболізму глікокон’югатів. Генетичні порушення метаболізму глікокон’югатів (глікозидози): мукополісахаридози, гліколіпідози.
Ліпіди: будова, біологічні функції основних класів. Жирно кислотний склад ліпідів – насічені та ненасичені жирні кислоти (фізико-хімічні властивості, вміст у тканинах організму). Ліпопротеїни.
Прості ліпіди: триацилгліцерини; стерини і стерини (холестерин, кортикостероїди, статеві гормони, вітамін Д, аглікони серцевих глікозидів); цериди (воски). Складні ліпіди: фосфоліпіди (гліцерофосфоліпіди, сфінгофосфоліпіди); гліколіпіди – глікозид-гліцероли, глікосфінголіпіди (цереброзиди, сульфатиди, глобозиди, гангліозиди); поняття про гангліозиди.
Біологічні мембрани; мембранні структури тваринной клітини та їх функції; молекулярні компоненти біомембран, ліпіди біомембран: особливості їх структурної організації, ліпідний склад субклітинних мембран, молекулярні моделі мембранних ліпідів. Рідинно-мозаїчна модель будови біомембран; біофізичні властивості.
Шляхи метаболізму ліпідів. Травлення ліпідів у шлунково-кишковому тракті, основні механізми всмоктування продуктів гідролізу; спадкові ензимопатії процесів травлення ліпідів. Адипоцити жирової тканини та їх роль в обміні ліпідів і біоенергетичних процесах в організмі. Катаболізм триацилгліцеролів: реакції; механізм регуляції активності тригліцеридліпази. Нейрогуморальна регуляція ліполізу (адреналін, норадреналін, глюкагон, інсулін). Окислення жирних кислот (бета-окиснення; роль карнітину в транспорті жирних кислот в мітохондрії. Енергетика бета-окиснення жирних кислот. Окиснення гліцерину. Пероксидне окиснення ліпідів та біополімерів. Антиоксидантні системи. Кетонові тіла. Реакції біосинтезу та утилізації кетонових тіл; фізіологічне значення. Шляхи та механізми порушення обміну кетонових тіл за умов патології (цукровий діабет, голодування).
Біосинтез вищих жирних кислот; метаболічні джерела. Біосинтез насичених жирних кислот (пальмітату): реакції, регуляція. Елонгація насичених жирних кислот. Утворення моно- та полі ненасичених жирних кислот в організмі людини. Біосинтез триацилгліцеролів. Біосинтез фосфогліцеринів. Метаболізм сфінголіпідів. Генетичні аномалії обміну сфінголіпідів (сфінголіпідози). Біосинтез холестерину: метаболічні попередники; схема реакцій. Регуляція синтезу холестерину. Шляхи біотрансформації холестерину: етерифікація; утворення жовчних кислот; стероїдних гормонів, вітаміну Д3; екскреція. Роль цитохрому Р-450 у біотрансформації фізіологічно активних стероїдів. Транспорт та депонування ліпідів; ресинтез триацилгліцеролів в ентероцитах; утворення ліпопротеїнів крові. Класи ліпопротеїнів плазми крові: хімічний склад; аполіпопротеїни. Гіперліпопротеїнемії за класифікацією ВООЗ. Порушення ліпідного обміну: атеросклероз, ожиріння, цукровий діабет.
Травлення білків у шлунково-кишковому тракті, основні механізми всмоктування амінокислот; спадкові ензимопатії процесів травлення білків. Шляхи утворення та підтримання пулу вільних амінокислот в організмі людини. Загальні шляхи перетворення вільних амінокислот. Трансамінування амінокислот: реакції; біохімічне значення; механізми дії амінотрансфераз. Дезамінування амінокислот. Механізм непрямого дезамінування L-амінокислот. Декарбоксилювання амінокислот: ферменти, фізіологічне значення. Окиснення біогенних амінів.
Шляхи утворення аміаку. Токсичність аміаку та механізми його знешкодження. Циркуляторний транспорт аміаку. Біосинтез сечовини: ферментні реакції; генетичні аномалії. Загальні шляхи метаболізму без азотистого скелета амінокислот в організмі людини. Глюкогенні та кето генні амінокислоти. Спеціалізовані шляхи обміну ациклічних амінокислот. Обмін гліцину та серину: роль Н4-фолату в перенесенні одно вуглецевих радикалів, інгібітори дигідрофолатредуктази як протипухлинні засоби. Обмін сірковмісних амінокислот; реакції метилування; синтез креатину. Глутатіон, його обмін та роль в обміні органічних пероксидів. Глутатіонова система організму людини і її біологічна роль. Особливості обміну амінокислот з розгалуженими ланцюгами; участь кофермент них форм вітаміну В12 в метаболізмі амінокислот. Обмін аргініну; біологічна роль оксиду азоту ІІ, NO-синтаза. Спеціалізовані шляхи метаболізму циклічних амінокислот. Спадкові ензимопатії обміну циклічних та ациклічних амінокислот.
Порфірини: номенклатура; реакції біосинтезу протопорфірину ІХ; утворення гема. Регуляція синтезу порфіринів. Спадкові порушення обміну порфіринів (порфірії).
Біосинтез пуринових нуклеотидів: схема реакцій синтезу ІМФ: утворення АМФ, ГМФ, АТФ, ГТФ, регуляція біосинтезу пуринових нуклеотидів. Біосинтез піримідинових нуклеотидів: реакції; регуляція. Біосинтез дезоксирибонуклеотидів. Утворення тимідилових нуклеотидів; інгібітори біосинтезу дТМФ як протипухлинні засоби. Катаболізм пуринових нуклеотидів: спадкові порушення обміну сечової кислоти. Схема катаболізму піримідинових нуклеотидів.
Біологічне значення реплікації ДНК. Загальна схема біосинтезу ДНК. Ферменти реплікації ДНК у прокаріотів та еукаріотів. Молекулярні механізми реплікації ДНК: топологічні проблеми (топоізомерази, хелікази); значення антипаралельності ланцюгів ДНК; фрагменти Оказакі. Етапи синтезу дочірних ланцюгів молекул ДНК.
Загальна схема транскрипції; кодуючи та некодуючі ланцюги ДНК. РНК-полімерази прокаріотів та еукаріотів. Етапи та ферменти синтезу РНК. Симгнали транскрипції: промоторні, ініціаторні, термінаторні ділянки генома. Процесінг – постранскрипційна модифікація РНК. Антибіотики – інгібітори транскрипції.
Генетичний (біологічний) код; триплетна структура коду, його властивості. Таблиця генетичного коду. Рибосомальна білоксинтезуюча система. Компоненти білоксинтезуючої системи рибосом. Транспортні РНК та активація амінокислот. Аміноацил-тРНК-синтетази. Етапи та механізми трансляції: ініціація, елонгація, термінація. Ініціюючі кодони мРНК; роль білкових факторів рибосом трансляції. Посттрансляційна модифікація пептидних ланцюгів. Регуляція трансляції. Молекулярні механізми контролю трансляції на прикладі біосинтезу глобіну. Вплив фізіологічно активних сполук на процеси трансляції. Антибіотики – інгібітори трансляції у прокаріотів та еукаріотів, їх біомедичне застосування. Біохімічні механізми противірусної дії інтерферонів. Блокування біосинтезу білка дифтерійним токсином шляхом АДФ-рибозилювання факторів трансляції.
Регуляція експресії генів прокаріотів: схема регуляції за Ф. Жакобом та Ж. Моно. Будова Lac-оперону Е. Соlі: структурні та контрольні гени; промотор, оператор; регуляторний ген та утворення білкових рецепторів. Принципи функціонування Lac-оперону: репресія, індукція. Особливості будови та експресії геному еукаріотів. Молекулярна організація ДНК еукаріотів (екзони, інтрони; послідовності, що повторюються). Ядерний хроматин та хромосоми еукаріотів; каріотип людини. Генетичні рекомбінації; транспозони. Рекомбінації геному прокаріотів (трансформація, трансдукція, кон’югація). Процеси рекомбінації у еукаріотів на прикладі утворення генів Н- та L-ланцюгів молекул імуноглобулінів. Ампліфікація генів (гени металотіонеїну, дигідрофолатредуктази). Ланцюгова полімеразна реакція; її біомедичне застосування в діагностиці вірусних та спадкових хвороб людини, ідентифікації особини (“ДНК-діагностика”). Регуляція експресії генів еукаріотів на рівні транскрипції; система транскрипційних сигналів – промоторні послідовності, енхансери, атенюатори, сайленсери. Ковалентна модифікація пістонів та НГБ як один з механізмів контролю експресії генів. Фази клітинного циклу еукаріотів. Біохімічні механізми контролю вступу клітини до мітозу; сdc2-кіназа, циклін.
Мутації: геномні, хромосомні, генні (точкові); роль у виникненні ензимопатії та спадкових хвороб людини. Біохімічні механізми дії хімічних мутагенів – аналогів азотистих основ, дезамінуючих, алкілуючих агентів, ультрафіолетового та іонізуючого випромінювання. Біологічне значення та механізми репарації ДНК. Репарація УФ-індукованих генних мутацій; пігментна ксеродерма. Генна інженерія, або технологія рекомбінантних ДНК: загальні поняття, біомедичне значення. Технологія трансплантації генів та отримання гібридних молекул ДНК; застосування рестрикцій них ендонуклеаз. Клонування генів з метою отримання біотехнологічних лікарських засобів та діагностикумів (гормонів, ферментів, антибіотиків, інтерферонів та ін.).
5. Біохімія фізіологічних функцій.
Загальна характеристика компонентів харчування людини (поживних речовин, нутрієнтів): макрокомпонентів (вуглеводів, жирів, білків), мікро компонентів (вітамінів, неорганічних елементів, мікроелементів). Фізіологічні потреби в енергії та енергетична цінність основних поживних речовин. Потреби організму людини в поживних речовинах – вуглеводах, ліпідах (жирах, фосфоліпідах), білках. Біологічна цінність деяких нутрієнтів. Раціональне харчування. Вміст поживних речовин в поширених продуктах харчування.
Загальна характеристика вітамінів як компонентів харчування людини; водорозчинні та жиророзчинні вітаміни; хвороби вітамінної недостатності. Коферментні вітаміни (В1, В2, РР, В6, В12, Н, фолієва кислота, пантотенова кислота) – біохімічні функції; джерела та добова потреба. Вітаміни С, Р. Жиророзчинні вітаміни (А,Е,К,F,D) – біологічні властивості, роль в обміні речовин, прояви недостатності та гіпервітамінозу. Біоантиоксидантні властивості. Мікроелементи в харчуванні людини. Біологічні функції окремих мікроелементів; прояви мікро елементної недостатності.
Фізіологічні та біохімічні функції крові. Дихальна функція еритроцитів, Гемоглобін: структура, властивості, механізми участі в транспорті кисню та діоксиду вуглецю. Варіанти гемоглобінів людини; молекулярні порушення будови гемоглобінів (гемоглобінози) – гемоглобінопатії, таласемії. Кислотно-основний стан організму людини. Буферні системи крові. Порушення кислотно-основного балансу (ацидоз, алкалоз різновиди, механізми виникнення). Білки плазми крові та їх клініко-біохімічна характеристика; фракції білків крові; компоненти системи неспецифічної резистентності організму (С-реактивний протеїн, альфа2-макроглобулін, альфа1-протеїназний інгібітор, фібронектин, кріоглобулін). Ферменти плазми крові; значення в ензимодіагностиці захворювань внутрішніх органів. Калікреїн-кінінова система. Небілкові (азотисті та безазотисті) органічні сполуки плазми крові. Неорганічні компоненти плазми.
Функціональна та біохімічна характеристика системи гемостазу в організмі людини; коагуляцій ний та судинно-тромбоцитарний гемостаз. Загортальна система крові; характеристика окремих компонентів (факторів) згортання. Механізми активації та функціонування каскадної системи згортання крові; внутрішній та зовнішній шляхи коагуляції. Антизгортальна система крові; антикоагулянти. Роль вітаміну К в реакціях коагуляції; лікарські засоби – агоністи та антагоністи вітаміну К. Спадкові порушення процесу згортання крові. Фібринолітична система крові; етапи та компоненти фібринолізу.
Загальна характеристика імунної системи; клітинні та біохімічні компоненти. Імуноглобуліни: структура, біологічні функції, механізми регуляції синтезу імуноглобулінів. Біохімічні характеристики окремих класів імуноглобулінів людини. Медіатори та гормони імунної системи; цитокіни (інтерлейкіни, інтерферони, білково-пептидні фактори регуляції росту та проліферації клітин). Біохімічні компоненти системи комплементу людини; класичний та альтернативний (пропердиновий) механізми активації. Біохімічні механізми імунодефіцитних станів: первинні (спадкові) та вторинні імунодефіцити; синдром набутого імунодефіциту людини.
Гомеостатична роль печінки в обміні речовин цілісного організму. Біохімічні функції гепатоцитів. Вуглеводна (глікогенна), ліпідрегулююча, білкова, сечовиноутворювальна, пігментна, жовчоутворювальна функція печінки. Біохімічний склад жовчі. Детоксикаційна функція печінки; біотрансформація ксенобіотиків та ендогенних токсинів. Типи реакцій біотрансформації чужорідних хімічних сполук у печінці. Реакції мікросомального окиснення; індуктори та інгібітори мікросомальних монооксигеназ. Реакції кон’югації в гепатоцитах: біохімічні механізми, функціональне значення. Роль печінки в обміні жовчних пігментів: катаболізм гемоглобіну, перетворення білірубіну. Патобіохімія жовтяниць; спадкові (ферментні) жовтяниці. Недостатність біохімічних функцій печінки за умов хімічного, біологічного та радіаційного ураження; біохімічні механізми розвитку печінкової енцефалопатії.
Водно-сольовий обмін в організмі людини. Внутрішньоклітинні і позаклітинні рідинні простори, особливості їх хімічного складу. Роль нирок в регуляції електролітного складу та рН рідин організму. Біохімічні механізми сечоутворювальної функції нирок. Гормональні механізми регуляції водно-сольового обміну та функцій нирок; антидіуретичний гормон; альдостерон. Ренін-ангіотензинова система. Гіпотензивні лікарські засоби – інгібітори ангіотензинперетворюючого ферменту. Натрійуретичні фактори передсердя та інших тканин. Патобіохімія нирок та водно-сольового обміну. Біохімічний склад сечі людини за умов норми та патологічних процесів; нефролітіаз. Клініко-діагностичне значення аналізу складу сечі.
Ультраструктура та біохімічний склад міозитів; структурна організація саркомерів. Білки міофібрил: міозин, актин, тропоміозин, Тропінін. Молекулярна організація товстих і тонких філаментів. Молекулярні механізми м’язового скорочення: модель Т.Хакслі, сучасні уявлення про взаємодію м’язових філаментів. Роль іонів Са2+ в регуляції скорочення та розслаблення скелетних та гладких м’язів. Біоенергетика м’язової тканини: джерела АТФ у м’язах: роль креатин фосфату в забезпеченні м’язового скорочення. Особливості біоенергетичних процесів у міокарді та регуляція скорочення кардіоміоцитів. Патобіохімія м’язів – інфаркт міокарда, міопатії.
Загальна характеристика морфології та біохімічного складу сполучної тканини. Біохімічна будова міжклітинної речовини пухкої волокнистої сполучної тканини: волокна (колагенові, ретикулярні, еластичні); основна аморфна частина. Білки волокон сполучної тканини: колагени, еластин. Біосинтез колагену та утворення фібрилярних структур. Складні вуглеводи основного аморфного матриксу сполучної тканини: глікозамінглікани (мукополісахариди), протеоглікани. Механізми участі молекул глікозамінгліканів (гіалуронової кислоти, хондроїтин-, дерматин-, кератансульфатів) у побудові основної частини пухкої волокнистої сполучної тканини. Розподіл різних глікозамінгліканів в органах і тканинах людини. Патобіохімія сполучної тканини. Біохімічні механізми виникнення мукополісахаридозів та колагенозів, їх клініко-біохімічна діагностика.
Особливості біохімічного складу та метаболізму нервової системи. Хімічний склад головного мозку; нейроспецифічні білки та ліпіди (гангліозиди, цереброзиди, холестерин). Особливості амінокислотного складу мозку; роль системи глютамінової кислоти. Енергетичний обмін в головному мозку людини, значення аеробного окиснення глюкози; зміни за умов фізіологічного сну та наркозу. Нейромедіатори (ацетилхолін, норадреналін, дофамін, серотонін, збуджувальні та гальмівні амінокислоти. Рецептори для нейромедіаторів та фізіологічно активних сполук. Пептидергічна система головного мозку; опіоїдні пептиди (енкефаліни, ендорфіни, динорфіни). Молекулярні основи біоелектричних процесів на мембранах нейронів. Порушення обміну медіаторів та модуляторів головного мозку при психічних розладах. Нейрохімічні механізми дії психотропних засобів (нейролептиків, антидепресантів, анксіолітиків, ноотропів).