Б1.В.ОД.17 Основные метаболические пути и их регуляция

Вопросы для самоподготовки к экзамену по дисциплине Б1.В.ОД.17 Основные метаболические пути и их регуляция:

1. Центральные метаболические пути, сходные у всех живых организмов. Основные принципы регуляции метаболизма.
2. Типы регулирования активности ферментов. Действие алло- и изостерических ингибиторов. Ковалентная модификация: фосфорилирование, ацилирование, АДФ-рибозилирование. Регуляция белок-белковыми взаимодействиями: регуляции активности ферментов ассоциацией/диссоциацией протомеров, активация ферментов в результате присоединения регуляторных белков. Регуляция ограниченным протеолизом, активация проферментов. Регуляция ограниченным протеолизом, активация проферментов.
3. Гормоны как первичные управляющие сигналы метаболизма. Вторичные посредники передачи сигнала: циклические нуклеотиды, ионы Са²⁺, фосфатидилинозитол. Протеинкиназы и протеинфосфатазы. Каскадный принцип регулирования ферментов.
4. Классификация и номенклатура углеводов. Резервные формы углеводов, служащие для запасания энергии клеткой. Строение и функции гликогена. Распад полисахаридов. Гидролиз и фосфоролиз крахмала и гликогена. Переваривание и всасывание углеводов в желудочно-кишечном тракте.
5. Транспорт глюкозы из крови в клетки. Глюкозные транспортеры: структура типы и функции. Метаболизм глюкозы в клетке.
6. Гликогенолиз. Гликогенфосфорилаза, её регуляция. Метаболизм глюкозо-6-фосфата в печени и мышцах.
7. Синтез гликогена (гликогеногенез). Гликогенсинтетаза, её регуляция, фермент ветвления, гликогенин.
8. Регуляция метаболизма гликогена в печени и мышцах. Характеристика гормонов, регулирующих обмен гликогена.
9. Гликолиз – центральный путь катаболизма глюкозы. Две стадии гликолиза. Образование АТФ, сопряженное с распадом глюкозо-6-фосфата до молочной кислоты. Энергетический баланс процесса. Регуляция гликолиза и его биологическая роль.  Брожение, его биологическая роль.
10. Глюконеогенез. Реакции глюконеогенеза и их локализация в клетке, энергетический баланс. Регуляция. Фосфофруктокиназа и фруктозо-1,6-бисфосфатаза – основные регуляторные ферменты глюконеогенеза и гликолиза. Фруктозо-2,6-бисфосфат – регуляторная молекула метаболизма углеводов. Цикл Кори, глюкозо-аланиновой цикл.
11. Пентозо-фосфатный путь превращения глюкозы и его биологическая роль. Окислительный этап. Неокислительный этап. Энергетический эффект.
12. Окислительное декарбоксилирование пировиноградной кислоты. Структура пируватдегидрогеназного комплекса: пируватдегидрогеназа, дигидролипоилацетилтрансфераза и дигидролипоилдегидрогеназа. Последовательность реакций образования ацетил-КоА. Туннелирование субстрата. Регуляция пируватегидрогеназного комплекса.
13. Цикл ди- и трикарбоновых кислот (цикл Кребса). Последовательность реакций и ферменты цикла. Энергетическая эффективность. Принципы регуляции цикла Кребса.
14. Анаболическая роль цикла Кребса. Анаплеротические реакции. Карбоксилирование пирувата, пируваткарбоксилаза и её регуляция. Роль малик-энима.
15. Переваривание триацилглицеролов. Эмульгирование жиров желчными кислотами. Структура и функции желчных кислот. Панкреатическая липаза. Специфичность ее действия. Пролипаза и колипаза. Всасывание триацилгицеролов. Ресинтез жиров в эпителиальных клетках кишечника.
16. Транспорт липидов и образование хиломикронов (ХМ). Аполипопротеины и их функции. Липопротеины плазмы крови, их состав и структура. Роль липопротеинлипазы. Ключевая роль печени в метаболизме и транспорте липидов. Липолиз резервных липидов. Гормоночувствительная липаза – регуляторный фермент липолиза.
17. Окисление жирных кислот. Активация жирной кислоты в цитоплазме клетки. Транспорт в митохондрии при участии карнитина. Регуляция окисления жирных кислот. Последовательность реакций β-окисления ацил-КоА в матриксе митохондрий. Энергетика окисления жирных кислот.
18. Кетоновые тела (ацетоацетат, ацетон, 2-оксибутират) и их биологическая роль. Биосинтез кетоновых тел. Регуляция кетогенеза. Окисление кетоновых тел в периферических тканях. Содержание кетоновых тел в плазме крови как физиологический показатель.
19. Биосинтез жирных кислот. Транспорт внутримитохондриального ацетил-КоА в цитоплазму. Цитратный механизм транспорта ацетил-КоА. Образование малонил-КоА, роль биотина в этом процессе. Ферментный комплекс – синтаза жирных кислот и ацил-переносящий белок как один из его компонентов. Последовательность реакций синтеза пальмитиновой кислоты.
20. Синтез ненасыщенных жирных кислот. Микросомальная десатуразная система. Удлинение жирных кислот. Биосинтез триацилглицеролов. Регуляция липидного обмена.

 

Литература

1)        Биохимия [Текст] : учебник / В. П. Комов, В. Н. Шведова. - 3-е изд., стер. - М. : Дрофа, 2008. - 639 с. ; 24 см. - (Высшее образование: Современный учебник). - Предм. указ.: с. 620-630. - ISBN 978-5-358-04872-0. (50 экз.).

2)        Биохимия [Электронный ресурс] : учеб. для академ. бакалавриата : для студ. вузов, обуч. по направл. 655500 "Биотехнология" / В. П. Комов. - 4-е изд., испр. и доп. - ЭВК. - М. : Юрайт, 2014. - 640 с. - (Бакалавр. Академический курс). - Режим доступа: ЭЧЗ "Библиотех". - Неогранич. доступ. - ISBN 978-5-9916-3929-3.

3)   Основы биохимии Ленинджера [Текст] / Д. Нельсон, М. М. Кокс ; пер. с англ.: Т. П. Мосоловой, О. В. Ефременковой ; ред.: А. А. Богданов, С. Н. Кочетков. - М. : Бином. Лаборатория знаний, 2011 - . - 27 см. - ISBN 978-5-94774-364-7. Т. 3 : Пути передачи информации. - 2015. - 448 с. : цв. ил. - Библиогр. в конце разд. - Пер. изд. : Leninger principles of biochemistry / David L. Nelson, Michael M. Cox. - New York, 2008. - ISBN 978-5-94774-367-8. (5 экз.).

4)   Молекулярная биология [Текст] : учеб. для студ. вузов / А. С. Коничев, Г. А. Севастьянова. - 2-е изд., испр. - М. : Академия, 2005. - 398 с. : ил. ; 21 см. - (Высшее профессиональное образование : педагогические специальности). - Библиогр.: с. 393-395. - ISBN 5-7695-1965-7. (58 экз.).

5)   Принципы и методы биохимии и молекулярной биологии [Электронный ресурс] —2-е изд. (эл.). [Электронный ресурс] / К. Уилсон, Дж. ред. Уолкер. - Москва : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2015. - 855 с. : ил. - Режим доступа: ЭБС "Айбукс". - Неогранич. доступ. - ISBN 978-5-9963-2877-2 : Б. ц.

6)   Клетки [Текст] : научное издание / ред. Б. Льюин [и др.] ; пер. с англ. И. В. Филипповича. - М. : Бином. Лаборатория знаний, 2011. - 951 с. : цв.ил. ; 30 см. - (Лучший зарубежный учебник). - Библиогр. в конце глав. - Предм. указ.: с. 937-941. - Пер. изд. : Cells. - Boston, 2007. - ISBN 978-5-94774-794-2. (1 экз.).

7)   Биохимия растений [Текст] : учебник / Г. -В. Хелдт ; пер. с англ. М. А. Брейгиной [и др.] ; ред.: А. М. Носов, В. В. Чуб. - М. : Бином. Лаборатория знаний, 2011. - 471 с. : ил. ; 26 см. - (Лучший зарубежный учебник). - Библиогр. в конце ст. - Указ.: с. 464-471. - Пер. изд. : Plant biochemistry / Hans-Walter Heldt. - 2005. - ISBN 978-5-94774-795-9. (3 экз.).