Тема № 9. Підсумковий контроль. Модуль 4.

Теоретичні питання

1. Біохімічні функції нуклеїнових кислот та нуклеотидів. Роль нуклеотидів в утворенні молекул нуклеїнових кислот.

2. Компоненти нуклеотидів та нуклеозидів. Мінорні азотисті основи та нуклеотиди.

3. Вільні біологічно активні 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).

4. Нуклеїнові кислоти: структура, властивості, історичні етапи вивчення. Первинна структура нуклеїнових кислот, полярність полінуклеотидів, особливості первинної структури ДНК та РНК.

5. Будова, властивості та біологічні функції ДНК. Експериментальне доведення генетичної ролі ДНК (феномен трансформації). Молекулярна маса, розміри та нуклеотидний склад молекул ДНК вірусів, прокаріотів та еукаріотів.

6. Вторинна структура ДНК, роль водневих зв’язків у її утворенні (правила Чаргафа, модель Уотсона-Кріка), антипаралельність ланцюгів.

7. Третинна структура ДНК. Фізико-хімічні властивості ДНК: взаємодія з катіонними лігандами; гіпохромний ефект; денатурація та ренатурація ДНК.

8. Будова, властивості й біологічні функції РНК. Типи РНК: мРНК, тРНК, рРНК; особливості структурної організацїї (вторинної та третинної) різних типів РНК.

9. Молекулярна організація ядерного хроматину та рибосом еукаріотичних клітин. Хроматин: нуклеосомна організація, гістони та негістонові білки. Рибосоми: субодинична структура, склад білків та РНК.

10. Біосинтез пуринових нуклеотидів; cхема реакцій синтезу ІМФ; утворення АМФ, ГМФ, АТФ, ГТФ. Регуляція біосинтезу пуринових нуклеотидів за принципом негативного зворотного зв’язку (ретроінгібування).

11. Біосинтез піримідинових нуклеотидів: реакції; регуляція.

12. Біосинтез дезоксирибонуклеотидів. Утворення тимідилових нуклеотидів; інгібітори біосинтезу дТМФ як протипухлинні засоби (структурні аналоги дТМФ, похідні птерину.

13. Катаболізм пуринових нуклеотидів; cпадкові порушення обміну сечової кислоти. Клініко-біохімічна характеристика гіперурикемії, подагри, синдрому Леша-Ніхана.

14. Біологічне значення реплікації ДНК. Сутність відкриття Дж. Уотсона та Фр. Кріка (1953). Напівконсервативний механізм реплікації; схема експерименту М.Мезелсона та Ф.Сталя.

15. 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 дочірніх ланцюгів молекул ДНК.

16. Загальна схема транскрипції; кодуючі та некодуючі ланцюги ДНК. РНК–полімерази прокаріотів та еукаріотів. Етапи та ферменти синтезу РНК. Сигнали транскрипції: промоторні, ініціаторні, термінаторні ділянки генома.

17. Процесинг – посттранскрипційна модифікація РНК. Антибіотики – інгібітори транскрипції.

18. Регуляція експресії генів прокаріотів: схема регуляції за Ф. Жакобом та Ж. Моно. Будова Lac–оперону E.сoli: структурні та контрольні гени; промотор, оператор; регуляторний ген та утворення білкових репресорів. Принципи функціонування Lac–оперону: репресія, індукція.

19. Особливості будови та експресії геному еукаріотів. Молекулярна організація ДНК еукаріотів (екзони, інтрони; послідовності, що повторюються). Ядерний хроматин та хромосоми еукаріотів; каріотип людини.

20. Генетичні рекомбінації; транспозони. Рекомбінації геному прокаріотів (трансформація, трансдукція, кон’югація). Процеси рекомбінації у еукаріотів на прикладі утворення генів H– та L–ланцюгів молекул імуноглобулінів.

21. Ампліфікація генів (гени металотіонеїну, дигідрофолатредуктази).

22. Регуляція експресії генів еукаріотів на рівні транскрипції; cистема транскрипційних сигналів – промоторні послідовності, енхансери, атенюатори, сайленсери. Ковалентна модифікація гістонів та НГБ як один з механізмів контролю експресії генів.

23. Фази клітинного циклу еукаріотів. Біохімічні механізми контролю вступу клітини до мітозу; сdс2–кіназа, циклін.

24. Мутації: геномні, хромосомні, генні (точкові); роль у виникненні ензимопатії та спадкових хвороб людини.

25. Біохімічні механізми дії хімічних мутагенів – аналогів азотистих основ, дезамінуючих, алкілуючих агентів, ультрафіолетового та іонізуючого випромінювання.

26. Біологічне значення та механізми репарації ДНК. Репарація УФ–індукованих генних мутацій; пігментна ксеродерма.

27. Генетичний (біологічний) код; триплетна структура коду, його властивості. Таблиця генетичного коду.

28. Рибосомальна білоксинтезуюча система. Компоненти білоксинтезуючої системи рибосом.

29. Транспортні РНК та активація амінокислот. Аміноацил–тРНК–синтетази.

30. Етапи та механізми трансляції: ініціація, елонгація, термінація. Ініціюючі та термінуючі кодони мРНК; роль білкових факторів рибосом в трансляції.

31. Посттрансляційна модифікація пептидних ланцюгів. Регуляція трансляції. Молекулярні механізми контролю трансляції на прикладі біосинтезу глобіну.

32. Вплив фізіологічно активних сполук на процеси трансляції. Антибіотики – інгібітори транскрипції та трансляції у прокаріотів та еукаріотів, їх біомедичне застосування.

33. Біохімічні механізми противірусної дії інтерферонів. Блокування біосинтезу білка дифтерійним токсином (АДФ–рибозилювання факторів трансляції).

34. Генна інженерія, або технологія рекомбінантних ДНК: загальні поняття, біомедичне значення.

35. Технологія трансплантації генів та отримання гібридних молекул ДНК; застосування рестрикційних ендонуклеаз. Клонування генів з метою отримання біотехнологічних лікарських засобів та діагностикумів (гормонів, ферментів, антибіотиків, інтерферонів та ін.).

36. Ампліфікація генів. Ланцюгова полімеразна реакція; її біомедичне застосування в діагностиці інфекційних та спадкових хвороб людини, ідентифікації особини ("ДНК–діагностика").

37. Гормони та інші біорегулятори у системі міжклітинної інтеграції функцій організму людини, їх хімічна природа. Класифікація гормонів.

38. Синтез та секреція гормонів. Циклічність гормональної секреції в організмі людини. Циркуляторний транспорт гормонів. Фактори, що впливають на секрецію та характер дії гормонів.

39. Мішені гормональної дії; типи реакцій клітин на дію гормонів. Рецептори гормонів: мембранні (іонотропні, метаботропні) та цитозольні рецептори.

40. Механізми дії гормонів (похідних амінокислот, пептидних, білкових та стероїдних). Будова та властивості цитозольних рецепторів для стероїдів та тиронінів. Молекулярна організація регуляторних сайтів ДНК, що взаємодіють з гормональними рецепторами.

41. Месенджерні функції циклічних нуклеотидів, системи Са²⁺/кальмодулін, фосфоінозитидів. Серинові, треонінові та тирозинові протеїнкінази і ефекторні функції клітини.

42. Гормони щитоподібної залози. Структура та біосинтез тиреоїдних гормонів. Біологічні ефекти Т₄ та Т₃. Патологія щитоподібної залози; особливості порушень метаболічних процесів за умов гіпер- та гіпотиреозу. Механізми виникнення ендемічного зобу і його попередження.

43. Регуляція фосфатно-кальцієвого обміну паратгормоном і кальцитоніном. Паратгормон – будова, механизм гіперкальціємічної дії. Кальцитріол: біосинтез; вплив на абсорбцію Са²⁺ та фосфатів в кишечнику. Кальцитонін – будова, вплив на обмін кальцію і фосфатів.

44. Клініко-біохімічна характеристика порушень кальцієвого гомеостазу (рахіт, остеопороз). Гіперпаратиреоїдизм і гіпопаратиреоїдизм. Розподіл Са²⁺ в організмі; молекулярні форми кальцію в плазмі крові людини. Роль кісткової тканини, тонкої кишки та нирок в гомеостазі кальцію.

45. Гормони гіпоталамусу і шишковидної залози. Ліберини та статини гіпоталамуса.

46. Тропні гормони гіпофізу. Механізми регуляції ендокринних залоз.

47. Група "гормон росту (соматотропін) - пролактин - хоріонічний соматомамотропін"; патологічні процеси, пов'язані з порушенням функцій СТГ, соматомединів, пролактину.

48. Група глікопротеїнів - тропних гормонів гіпофіза (тиреотропін, гонадотропіни - ФСГ, ЛГ, хоріонічний гонадотропін).

49. Сімейство проопіомеланокортину (ПОМК) – продукти процесингу ПОМК (адренокортикотропін, ліпотропіни, ендорфіни).

50. Гормони задньої частки гіпофіза. Вазопресин (антидіуретичний гормон); патологія, пов'язана з порушенням продукції АДГ. Окситоцин.

51. Стероїдні гормони: номенклатура, класифікація. Схема генезу стероїдних гормонів з холестеролу.

52. 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.

53. Стероїдні гормони статевих залоз. Жіночі статеві гормони: естрогени - естрадіол, естрон (С₁₈-стероїди), прогестерон (С₂₁-стероїди); фізіологічні та біохімічні ефекти; зв'язок з фазами менструального циклу; регуляція синтезу та секреції.

54. Чоловічі статеві гормони (андрогени) - тестостерон, дигідротестостерон (С₁₉-стероїди); фізіологічні та біохімічні ефекти, регуляція синтезу та секреції.

55. Клінічне застосування аналогів та антагоністів гормонів статевих залоз.

56. Біохімічні основи гормональної регуляції процесів травлення: гормони ГЕП (гастро-ентеро - панкреатичної) - системи тракту. Гастрин. Холецистокінін. Секретин.

57. Біогенні аміни з гормональними та медіаторними властивостями: будова, біосинтез, фізіологічні ефекти, біохімічні механізми дії (адреналін, норадреналін, дофаміну, серотонін, мелатонін, гістаміну). Рецептори біогенних амінів; рецепторна дія лікарських засобів, антагоністи гістамінових рецепторів.

58. Особливості біохімічного складу та метаболізму нервової тканини

· хімічний склад головного мозку;

· нейроспецифічні білки та ліпіди (гангліозиди, цереброзиди, холестерол);

· особливості амінокислотного складу мозку;

· роль системи глутамінової кислоти.

59. Енергетичний обмін в головному мозку людини:

· значення аеробного окислення глюкози;

· зміни в умовах фізіологічного сну та наркозу.

60. Нейромедіатори (ацетилхолін, норадреналін, дофамін, серотонін, збуджувальні та гальмівні амінокислоти)

61. Рецептори для нейромедіаторів та фізіологічно активних сполук

62. Пептидергічна система головного мозку:

· опіоїдні пептиди (енкефаліни, ендорфіни, динорфіни);

63. Молекулярні основи біоелектричних процесів на мембранах нейронів.

64. Порушення обміну медіаторів та модуляторів головного мозкупри психічних розладах.

65. Нейрохімічні механізми дії психотропних засобів (нейролептиків, антидепресантів анксіолітиків, ноотропів).

66. Принцип методу визначення активності ацетилхолінестерази

67. Ультраструктура та біохімічний склад міоцитів; структурна організація саркомерів. Білки міофібрил: міозин, актин, тропоміозин, тропонін. Молекулярна організація товстих та тонких філаментів.

68. Екстрактивні речовини м’язів, азотисті і безазотисті, їх хімічна природа і роль. Молекулярні механізми м'язового скорочення: сучасні уявлення про взаємодію м'язових філаментів. Роль іонів Са²⁺ в регуляції скорочення та розслаблення скелетних і гладеньких м'язів.

69. Сучасні уявлення про енергетичне забезпечення скорочення і розслаблення м’язового волокна. Макроергічні сполуки м’язів. Структура, утворення і роль АТФ, креатинфосфату, креатинфосфокіназ, джерела АТФ у м'язах; роль креатинфосфату в забезпеченні енергії м'язового скорочення. Патобіохімія м'язів – міопатії.

70. Клітинна організація та особливості обміну м’язової тканини серця, його зв’язок з обміном у нервовій, ендокринній системах, печінці, легенях, судинах. Особливості біоенергетичних процесів у міокарді та регуляції скорочення кардіоміоцитів.

71. Особливості роботи гладких м’язів. Молекулярні механізми регуляції тонусу судин і бронхів.

72. Порушення обміну речовин коронарних судин та серцевого м’яза при його гострому інфаркті. Зміна активності ензимів плазми крові при гострому інфаркті міокарду: діагностика стенокардії, мікроінфаркту, алкогольної інтоксикації.

73. Серце як ендокринний орган. Кардіопептиди, їх роль.

74. Ушкодження серця при деяких захворюваннях (тиреотоксикоз, гіпотеріоз, гіперкортицизм, цукровий діабет, захворювання паращитовидної залози, хронічна ниркова недостатність, вплив радіації, порфірія, подагра, порушення харчування, алкогольне ушкодження серця). Біохімічні тести у діагностиці захворювань міокарду та скелетних м’язів.

75. Патобіохімія гіпертонічної хвороби. Зміни біохімічних показників на різних стадіях гіпертонічної хвороби та їх оцінка. Симптоматичні артеріальні гіпертензії. Використання біохімічних показників для оцінки активності ендоміокарду. Біохімічна діагностика захворювань міокарда (міокардіт, міокардіопатія). Захворювання перикарда.

76. Пояснити механізм утворення подвійної спіралі ДНК.

77. Пояснити механізм утворення шпильок в молекулі тРНК.

78. Які надмолекулярні комплекси утворюють нуклеїнові кислоти? Визначити основні компоненти нуклеопротеїну (білка, азотистої основи, пентози, фосфорної кислоти) в його гідролізаті. Поясніть принципи методів.

79. Визначити вміст сечової кислоти в біологічній рідині з реактивом Фоліна. Поясніть принцип методу.

80. Пояснити протипухлинну дію антибіотиків. Чи всі антибіотики можуть бути використаними як протипухлинні? Поясніть механізм дій афідиколіну, актиноміцину D.

81. Обґрунтуйте механізм дії антибіотиків – інгібіторів ініціації: стрептоміцину, ауринтрикарбоксилової кислоти, рифаміцину, рифампіцину.

82. Обґрунтуйте механізм дії антибіотиків – інгібіторів елонгації: аміцетину, хлорамфеніколу, еритроміцину, циклогексиміду, пуроміцину, тетрациклінів.

83. Обґрунтуйте механізм дії антибіотиків – інгібіторів термінації: анізоміцину, хлорамфеніколу, еритроміцину, лінкоцину, стрептоміцину.

84. Поясніть механізм дії інтерферонів.

85. Поясніть механізм дії дифтерійного токсину.

86. Поясніть молекулярні механізми мутацій. Які найбільш поширені мутагени Ви знаєте?

87. Поясніть, як методи генної інженерії можуть бути використані в біології та медицині.

88. Осадження інсуліну сульфосаліциловою кислотою. Яка хімічна природа інсуліну? Чи є реакція специфічною?

89. Біуретова реакція з гормонами білкової та пептичної природи. Які гормони білкової та пептичної природи Ви знаєте?

90. Яким методом можна виявити метаболіти гормонів стероїдної природи? Які гормони відносяться до цієї групи? Поясніть принцип методу.

91. Виявлення адреналіну хлоридом заліза (III). Поясніть принцип методу. Яка хімічна природа адреналіну? Напишіть його формулу.

92. Виявлення йодовмісних гормонів. Поясніть принцип методу. Які гормони відносяться до цієї групи.

Приклади тестового контролю знань „Крок 1”