ОБМЕН УГЛЕВОДОВОСНОВНЫЕ ВОПРОСЫ История открытия и изучения нуклеиновых кислот. Выделение нуклеиновых кислот. Химический состав нуклеиновых кислот. Характеристика пуриновых и пиримидиновых оснований. Минорные (иногда встречающиеся) основания. Д-рибоза и Д-2-дезоксирибоза. Два типа НК: дезоксирибонуклеиновые (ДНК) и рибонуклеиновые (РНК). Различия между ДНК и РНК по составу главных и минорных оснований, характеру углевода, молекулярной массе, локализации в клетке и функциям. Строение структурных элементов НК: нуклеотиды, нуклеозиды. Соединение нуклеотидов в полинуклеотиды. Нуклеотидный состав ДНК и РНК. Правила Чаргаффа. Комплементарные пары. Водородные связи между ними, гидрофобное взаимодействие. Дезоксирибонуклеиновая кислота. Количественное содержание ДНК в организме и локализация ее в клетке (ядро, митохондрии, хлоропласты, центриоли). Молекулярная масса, форма молекул. Кольцевая форма ДНК некоторых фагов, митохондрий и хлоропластов. Одно- и двухцепочечные молекулы ДНК. Первичная структура ДНК. Проблема определения полной первичной структуры генома человека. Примеры изученных первичных структур геномов и отдельных генов. Вторичная структура ДНК (модель Дж. Уотсона и Ф. Крика). Формы ДНК: А-, В-, С-, Т-формы, Z-форма, SBS-форма. Динамичность вторичной структуры ДНК. Принцип комплементарности пуриновых и пиримидиновых оснований и его реализация в структуре ДНК (водородные связи и стэкинг-взаимодействие). Палиндромы. Свойства ДНК. Плавление молекул ДНК. Третичная структура ДНК. Структура хроматина ядра и хромосомы. Рибонуклеиновые кислоты, их классификация (тРНК, рРНК, мРНК, вирусная РНК). тРНК. Минорные основания в тРНК и их значение. Первичная структура тРНК. Вторичная стрктура тРНК (модель "клеверный лист"), функциональное значение отдельных участков молекулы тРНК. Третичная структура тРНК, неканонические функции тРНК. рРНК, ее содержание и локализация в клетке. Виды рРНК (23-29s, 16-18s, 5s и 5,8s) и их функции. Первичная структура 5s РНК. Первичная структура высокополимерных рРНК. Вторичная и третичная структура их (работы А.С. Спирина). Свойства мРНК высших организмов. мРНК как матрица для специфического биосинтеза белков. Занятие 8. Тема:Обмен нуклеиновых кислот. ОСНОВНЫЕ ВОПРОСЫ
Пути распада нуклеиновых кислот. Фосфодиэстеразы и их участие в деструкции нуклеиновых кислот. Дезоксирибонуклеазы I и II, характер их каталитической активности. Рестриктазы. РНК-азы. Структура бычьей панкреатической рибонуклеазы и активного центра. Обмен нуклеозидфосфатов. Пути их деструкции. Распад пиримидиновых и пуриновых оснований. Механизм биосинтеза нуклеозидфосфатов. Механизм биосинтеза пиримидиновых оснований. Глутамин, глицин, формиат, СО2 и аспарагиновая кислота как исходные вещества для биосинтеза пуриновых нуклеотидов. Саморегуляция соотношения нуклеозид- и дезоксинуклеозидтрифосфатов в клетке. Механизм биосинтнза ДНК. Комплементарный механизм обеспечения специфичности воспроизведения структуры при биосинтезе ДНК. Роль ДНК-затравки, ДНК-матрицы, ферменты ДНК-полимеразы и ДНК-лигаза, белковые факторы, обеспечивающие биосинтез ДНК. Репликативная вилка и ее работа. РНК-зависимая ДНК-полимераза (ревертаза). Этапы биосинтеза ДНК: инициация, элонгация, терминация. Биосинтез ДНК на РНК в качестве матрицы. Репликация кольцевых форм ДНК. Регуляция биосинтеза ДНК в клетке. Природа спонтанного и искусственного мутагенеза. Роль ДНК в передаче наследственной информации. Биосинтез РНК. Строение, свойства и механизм действия РНК-полимеразы. Процессинг. Локализация биосинтеза РНК в клетке.
Занятие 9. Тема:Общее понятие об обмене веществ в организме ОСНОВНЫЕ ВОПРОСЫ Общие представления об обмене веществ. Современные представления о сущности жизни. Обмен веществ и энергии – неотъемлемое свойство живого. Обмен веществ как закономерный, самосовершающийся процесс превращения материи в живых телах. Анаболизм и катаболизм. Масштабы обмена веществ на Земле. Биосфера и ее геохимическая роль. Работы А.А. Вернадского. Промежуточный обмен веществ. Энергетика обмена веществ. Понятие об уровне свободной энергии в органическом соединении и его изменении в процессе преобразования веществ. Макроэргические соединения и макроэргические связи. Различия в понятиях "энергия связи" и "макроэргическая связь". Важнейшие представители макроэргических соединений: глюкозо-1-фосфат, уридиндифосфоглюкоза, сахароза, ацетилкоэнзим А, креатинфосфат, аденозинтрифосфорная кислота, 1,3-дифосфоглицериновая кислота. Особая роль атомов Р и S в образовании макроэргических связей. Роль АТФ в энергетическом обмене. АТФ как аккумулятор, трансформатор и проводник энергии в процессе ее запасания и расходования в организме. Принципиальное отличие энергетики химических реакций в живой природе от таковой в неживой. Трансформация энергии в живых объектах. Общие принципы организации структур, ответственных за трансформацию энергии. ОБМЕН УГЛЕВОДОВ Статическая часть биохимии углеводов рассматривается в курсе органической химии. Обмен углеводов. Пути распада полисахаридов и олигосахаридов. Ферменты гидролиза полисахаридов: α-, β- и γ- амилазы, амило-1,6-глюкозидаза, целлюлаза. Гликозидазы. Фосфоролиз сложных углеводов. Метаболизм моносахаридов. Роль реакции фосфорилирования в активировании моносахаридов. Изомеразы фосфорных эфиров моносахаридов и нуклеозиддифосфатсахаров. Обмен глюкозо-6-фосфата (дихотомический и апотомический пути, их соотношение в организме). Обмен пировиноградной кислоты. Гликолиз и гликогенолиз. Химизм спиртового брожения. Окислительное декарбоксилирование пировиноградной кислоты. Цикл Кребса. Биосинтез углеводов. Механизм первичного биосинтеза углеводов в процессе фотосинтеза и хемосинтеза. Его энергетическое обеспечение. Роль никотинамидадениндинуклеотидфосфата восстановленного (НАДФ·Н2). Рибулозо-1,5-дифосфат как акцептор углекислоты и источник 3‑фосфоглицериновой кислоты. Схема превращения 3-фосфоглицериновой кислоты во фруктозо-6-фосфат. Особенности биосинтеза простых углеводов у гетеротрофов. Особая роль нуклеозиддифосфатсахаров в гликозилтрансферазных реакциях, обеспечение специфического биосинтеза олиго- и полисахаридов при их посредстве.
|
