- •1. Ферменти: визначення; властивості ферментів як біологічних каталізаторів
- •2. Класифікація та номенклатура ферментів, характеристика окремих класів ферментів
- •3. Будова та механізми дії ферментів. Активний та алостеричний (регуляторний) центри
- •4. Кофактори та коферменти. Будова та властивості коферментів; вітаміни як попередники в біосинтезі коферментів
- •5. Коферменти: типи реакцій, які каталізують окремі класи коферментів
- •6. Вітамін в1 (тіамін): будова, біологічні властивості, механізм дії
- •7. Вітамін в2 (рибофлавін): будова, біологічні властивості, механізм дії
- •8. Вітамін рр (нікотинова кислота, нікотинамід): будова, біологічні властивості, механізм дії
- •9. Вітамін в6 (піридоксин): будова, біологічні властивості, механізм дії
- •10. Вітамін в12 (кобаламін): біологічні властивості, механізм дії
- •11. Вітамін Вс (фолієва кислота): біологічні властивості, механізм дії.
- •12. Вітамін н (біотин): біологічні властивості, механізм дії
- •13. Вітамін в3 (пантотенова кислота): біологічні властивості, механізм дії
- •14. Вітамін с (аскорбінова кислота): будова, біологічні властивості, механізм дії
- •15. Вітамін р (флавоноїди): будова, біологічні властивості, механізм дії
- •16. Ізоферменти, особливості будови та функціонування, значення в діагностиці захворювань
- •17. Механізми дії та кінетика ферментативних реакцій: залежність швидкості реакції від концентрації субстрату, рН та температури
- •18. Активатори та інгібітори ферментів: приклади та механізми дії
- •19. Типи інгібування ферментів: зворотнє (конкурентне, неконкурентне) та незворотнє інгібування
- •20. Регуляція ферментативних процесів. Шляхи та механізми регуляції: алостеричні ферменти; ковалентна модифікація ферментів
- •21. Циклічні нуклеотиди (цАмф, цГмф) як регулятори ферментативних реакцій та біологічних функцій клітини
- •22. Ензимопатії – уроджені (спадкові) вади метаболізму вуглеводів, амінокислот, порфіринів, пуринів
- •23. Ензимодіагностика патологічних процесів та захворювань
- •24. Ензимотерапія – застосування ферментів, їх активаторів та інгібіторів в медицині
- •25. Принципи та методи виявлення ферментів у біооб'єктах. Одиниці виміру активності та кількості ферментів
- •26. Обмін речовин (метаболізм) - загальні закономірності протікання катаболічних та анаболічних процесів
- •27. Спільні стадії внутрішньоклітинного катаболізму біомолекул: білків, вуглеводів, ліпідів
- •28. Цикл трикарбонових кислот. Локалізація, послідовність ферментативних реакцій, значення в обміні речовин
- •29. Енергетичний баланс циклу трикарбонових кислот. Фізіологічне значення реакцій цтк
- •30. Реакції біологічного окислення; типи реакцій (дегідрогеназні, оксидазні, оксигеназні) та їх біологічне значення. Тканинне дихання
- •31. Ферменти біологічного окислення в мітохондріях: піридин-, флавін-залежні дегідрогенази, цитохроми
- •32. Послідовність компонентів дихального ланцюга мітохондрій. Молекулярні комплекси внутрішніх мембран мітохондрій.
- •33. Окисне фосфорилювання: пункти спряження транспорту електронів та фосфорилювання, коефіцієнт окисного фосфорилювання
- •34. Хеміосмотична теорія окисного фосфорилювання, атф-синтетаза мітохондрій.
- •35. Інгібітори транспорту електронів та роз’єднувачі окисного фосфорилювання
- •36. Мікросомальне окислення: цитохром р-450; молекулярна організація ланцюга переносу електронів.
- •37. Анаеробне окислення глюкози. Послідовність реакцій та ферменти гліколізу
- •2. Перетворення (ізомеризація) глюкоза-б-фосфату у фруктоза-6-фосфат (ферм. Фосфогексоізомеразою)
- •5. Взаємоперетворення двох фосфотріоз (доаф та г -3-ф ), що каталізується ферментом тріозофосфатізомеразою:
- •6.2. Перетворення 1,3-дифосфогліцерату на 3-фосфогліцерат (ферментом фосфогліцераткіназою)
- •38. Аеробне окислення глюкози. Етапи перетворення глюкози до со2 і н2о.
- •39. Окислювальне декарбоксилювання пірувату. Ферменти, коферменти та послідовність реакцій в мультиферментному комплексі
- •40. Порівняльна характеристика біоенергетики аеробного та анаеробного окислення глюкози, ефект Пастера.
- •41. Фосфоролітичний шлях розщеплення глікогену в печінці та м'язах. Регуляція активності глікогенфосфорилази.
- •42. Біосинтез глікогену: ферментативні реакції, фізіологічне значення. Регуляція активності глікогенсинтази.
- •43. Механізми реципрокної регуляції глікогенолізу та глікогенезу за рахунок каскадного цАмф-залежного фосфорилювання ферментних білків.
- •44. Роль адреналіну, глюкагону та інсуліну в гормональній регуляції обміну глікогену в м'язах та печінці.
- •45. Генетичні порушення метаболізму глікогену (глікогенози, аглікогенози).
- •1. Піруват у фосфоенолпіруват. – у дві стадії,
- •2. Фруктозо-1,6-дифосф. У фруктозо-6-фосф.:
- •3. Глюкозо-6-фосф. У глюкозу:
- •47. Глюкозо-лактатний (цикл Корі) та глюкозо-аланіновий цикли.
- •48. Глюкоза крові (глюкоземія): нормоглікемія, гіпо- та гіперглікемії, глюкозурія.
- •49. Гормональна регуляція концентрації та обміну глюкози крові.
- •50. Пентозофосфатний шлях окислення глюкози: схема процесу та біологічне значення
- •2.6 Ізомеризація 5 фрукт.-6-фосф. (ферм. Фосфогексоізомераза).
- •51. Метаболічні шляхи перетворення фруктози та галактози; спадкові ензимопатії їх обміну.
- •52. Катаболізм триацилгліцеролів в адипоцитах жирової тканини: послідовність реакцій, механізми регуляції активності тригліцеридліпази.
- •53. Нейрогуморальна регуляція ліполізу за участю адреналіну, норадреналіну, глюкагону та інсуліну
- •54. Реакції окислення жирних кислот (β-окислення); роль карнітину в транспорті жирних кислот в мітохондрії.
- •55. Окислення гліцеролу: ферментативні реакції, біоенергетика
- •56. Кетонові тіла. Реакції біосинтезу та утилізації кетонових тіл, фізіологічне значення.
- •57. Порушення обміну кетонових тіл за умов патології (цукровий діабет,голодування)
- •58. Біосинтез вищих жирних кислот: реакції біосинтезу насичених жирних кислот (пальмітату) та регуляція процесу.
- •1.Регуляція на рівні ацетил-КоА-карбоксилази.
- •2. Регуляція на рівні комплексу синтетази жирних кислот
- •59. Біосинтез моно- та поліненасичених жирних кислот в організмі людини
- •60. Біосинтез триацилгліцеролів та фосфогліцеридів
- •61. Метаболізм сфінголіпідів. Генетичні аномалії обміну сфінголіпідів – сфінголіпідози.
- •62. Біосинтез холестеролу: схема реакцій, регуляція синтезу холестеролу.
- •63. Шляхи біотрансформації холестерину: етерифікація; утворення жовчних кислот, стероїдних гормонів, вітаміну d3.
- •2. Біосинтез стероїдних гормонів
- •64. Циркуляторний транспорт та депонування ліпідів у жировій тканині. Ліпопротеїнліпаза ендотелію
- •65. Ліпопротеїни плазми крові: ліпідний та білковий (апопротеїни) склад. Гіперліпопротеїнемії
- •66. Патології ліпідного обміну: атеросклероз, ожиріння, цукровий діабет
- •67. Пул вільних амінокислот в організмі: шляхи надходження та використання вільних амінокислот в тканинах.
- •68. Трансамінування амінокислот: реакції та їх біохімічне значення, механізми дії амінотрансфераз.
- •1) Взаємодія амінокислоти, що втрачає аміногрупу, з піридоксальфосфатом з утворенням кетокислоти та піридоксамінфосфату:
- •2) Взаємодія а-кетокислоти, що акцептує аміногрупу, з піридоксамінфосфатом з утворенням нової амінокислоти та регенерацією піридоксальфосфату:
- •69. Пряме та непряме дезамінування вільних l-амінокислот в тканинах
- •70. Декарбоксилювання l-амінокислот в організмі людини. Фізіологічне значення утворених продуктів. Окислення біогенних амінів
- •1. Утворення фізіологічно активних сполук - гормонів, медіаторів, регуляторних факторів місцевої дії:
- •71. Шляхи утворення та знешкодження аміаку в організмі.
- •72. Біосинтез сечовини: послідовність ферментних реакцій біосинтезу, генетичні аномалії ферментів циклу сечовини
- •73. Загальні шляхи метаболізму вуглецевих скелетів амінокислот в організмі людини. Глюкогенні та кетогенні амінокислоти.
- •74. Біосинтез та біологічна роль креатину і креатинфосфату
- •75. Глутатіон: будова, біосинтез та біологічні функції глутатіону
- •76. Спеціалізовані шляхи метаболізму циклічних амінокислот – фенілаланіну, та тирозину
- •1. Шляхи метаболізму фенілаланіну
- •2. Шляхи метаболізму тирозину
- •2.3. Шлях синтезу тиреоїдних гормонів - реалізується в клітинах щитовидної залози і полягає в утворенні йодованих тиронінів.
- •77. Спадкові ензимопатії обміну циклічних амінокислот – фенілаланіну та тирозину
- •78. Метаболізм порфіринів: будова гему; схема реакцій біосинтезу протопорфірину IX та гему
- •3) Взаимодействие двух молекул δ -аминолевуленовой кислоты в реакции дегидратации с образованием порфобилиногена
- •4.1. Синтез із чотирьох молекул порфобіліногену уропорфіриногену ііі:
- •2)Білка уропорфіриноген ііі-косинтази.
20. Регуляція ферментативних процесів. Шляхи та механізми регуляції: алостеричні ферменти; ковалентна модифікація ферментів
Регуляція швидкості ферментативної реакції здійснюється трьомах шляхами: зміною кількості ферменту; доступністю субстрату та кофермента; зміною каталітичної активності молекули фермента.
Перший шлях регуляції є механізмом довготривалої адаптації ферментів. Для його включення і повної реалізації необхідно декілька годин або діб. Він полягає у зміні впливу на систему ядерного геному або рибосомального білкового синтезу (вплив на процеси транскрипції та трансляції) метаболітів, гормонів та інших біологічно активних речовин.
Другий шлях регуляції здійснюється на рівні двох параметрів: субстрату та кофермента. Чим більша концентрація субстрату (особливо першого, вихідного), тим вища швидкість метаболічного шляху. Стосовно кофермента слід зазначити, що важливе значення для регуляції має наявність регенерованих коферментів. Наприклад, у реакціях дегідрування коферментами дегідрогеназ є окиснені форми НАД+, ФАД, ФМН, які відновлюються в ході реакції. Для того, щоб коферменти могли знову брати участь у реакції, необхідна їх регенерація, тобто перехід в окиснену форму.
Третій шлях регуляції активності ферментів може відбуватися за чотирма основними механізмами: ковалентною модифікацією; обмеженим протеолізом; білок-білковими взаємодіями; алостерично.
Алостерична регуляція ферментів. Активування ферментів може здійснюватися шляхом приєднання до алостеричного центра фермента специфічної модифікуючої групи (активатора), що сприяє зміні конформації фермента, його активного центра та, як наслідок, прискоренню ферментативної реакції (алостерична активація). Вона характерна для олігомерних ферментів, які складаються з кількох протомерів або мають доменну структуру. У центральних метаболічних шляхах вихідні речовини можуть виступати активаторами ключових ферментів, при цьому алостеричній активації підлягають ті ферменти, які каталізують ключові реакції заключних етапів метаболічного шляху:
У якості прикладу розглянемо гліколіз – специфічний шлях розпаду глюкози: при утворенні надмірної кількості фруктозо-1,6-дифосфату спостерігається алостерична активація фермента піруваткінази (рис. 10).
Роль активаторів можуть виконувати також органічні речовини (жовчні кислоти посилюють дію ліпази підшлункової залози) та неорганічні (іони хлору є активаторами амілази слини; іони водню посилюють активність пепсину).
Ковалентна модифікація ферментів – один із механізмів контролю метаболічних процесів, що може відбуватися шляхом зворотного фосфорилування-дефосфорилування, метилування, аденілування, АДФ-рибозилування білків-ферментів. Фосфорилують білки спеціальні ферменти протеїнкінази, які за допомогою залишку фосфату АТФ здійснюють фосфорилування серинового, тирозинового чи треонінового радикалу відповідного білка. Зворотну реакцію – дефосфорилування білків – каталізують протеїнфосфатазами. Субстратами протеїнкіназ є численні ферментативні білки (глікогенфосфорилаза, кіназа фосфорилази b, глікогенсинтаза, тригліцеридліпаза, піруватдегідрогеназа, ацетил–КоА-карбоксилаза тощо), деякі білки мембранних каналів, гістони хроматину тощо. Приєднання залишка фосфорної кислоти призводить до зміни конформації активного центра, при цьому результат може бути двояким: фосфорилування багатьох білків-ферментів трансформує їх у каталітично активну форму (фосфорилування глікогенфосфорилази, кінази фосфорилази b, тригліцеридліпази тощо), тоді як фосфорилування інших ферментативних білків (глікогенсинтази, β-ГОМК-редуктази) є, навпаки, механізмом їх інактивації (рис. 8).
Рис. 8. Регуляція активності ліпази
Зміна активності фермента внаслідок фосфорилування зазвичай зворотна і регулюється гормонами, що дозволяє швидко змінювати активність ключових ферментів метаболічних шляхів.