1. Цель и основные задачи биохимии. Объекты биохимического исследования. Основы биохимии. Общее представление о современных проблемах биохимии. Место биохимии среди биологических дисциплин и других наук.
2. Клетки - структурные и функциональные единицы всех живых организмов. Химические основы биохимии. Биомолекулы - соединения углерода с различными функциональными группами.
3. Физические основы биохимии. Генетические основы.
4. Углеводы: классификация, номенклатура. Строение и свойства углеводов.
5. Функциональная роль углеводов в клетках животных, растений, микроорганизмов.
6. Полисахариды, их представители (гликоген, крахмал и целлюлоза), их структура, свойства, биологическая роль в организмах.
7. Обмен углеводов. Биосинтез и распад углеводов в клетке.
8. Глюконеогенез. Источники и способы превращения глюкозы. Синтез гликогена.
9. Превращение углеводов в организме. Углеводы как важное сырье для биотехнологического производства.
10. Аминокислоты как структурные компоненты белков. Структура и классификация аминокислот. Физико-химические свойства аминокислот. Химические свойства аминокислот. Биохимические функции аминокислот.
11. Структура белков. Пептидное соединение, его характеристики. Уровни организации белковых молекул: первичная, вторичная, третичная и четвертичная структуры белков. Домены.
12. Различные принципы классификации белков: простые и сложные, фибриллярные и глобулярные белки. Особенности строения белков каждого класса, примеры.
13. Ковалентная структура белков. Трехмерная структура белков. Обзор структуры белка. Конформация белков. Пептидная связь.
14. Вторичная структура белка. α-Спираль - общая вторичная структура белка. Белковая архитектура – β-слой. Белковые третичные и четвертичные структуры.
15. Функция белка. Обратимое связывание белка с лигандом: кислородсвязывающие белки.
16. Кислородсвязывающие белки - миоглобин: запасание кислорода. Субъединицы гемоглобина и миоглобина.
17. Липиды. Строение, свойства, функции. Хранение липидов. Жирные кислоты - производные углеводородов.
18. Триацилглицеролы - сложные эфиры жирных кислот глицерола. Воски как накопители энергии и водоотталкивающие средства.
19. Структурные липиды в мембранах.
20. Глицерофосфолипиды -производные фосфатидной кислоты.
21. Хлоропласты. Галактолипиды и сульфолипиды.
22. Архебактерии и уникальные мембранные липиды. Типичный мембранный липид архебактерий.
23. Сфинголипиды, четвертый большой класс мембранных липидов. Сфингомиелины. Гликосфинголипиды. Цереброзиды. Ганглиозиды.
24. Стерины - структурные липиды. Холестерин.
25. Липиды как сигналы, кофакторы и пигменты.
26. Фосфатидилинозитолы и производные сфингозина, их действие как внутриклеточных сигналов.
27. Стероидные гормоны, их функии для переноса сообщений между тканями.
28. Витамины A и D - предшественники гормонов. Витамин D3 (холекальциферол). Витамин А (ретинол).
29. Витамины E и K и липидные хиноны как кофакторы восстановления окисления.
30. Витамины. Номенклатура реклассифицированных витаминов. Антивитамины.
31. Гормоны: разнообразные структуры для разнообразных функций. Действие гормонов через специфические высокоаффинные клеточные рецепторы.
32. Пептидные гормоны. Строение инсулина.
33. Катехоламиновые гормоны. Водорастворимые соединения адреналин и норадреналин.
34. Эйкозаноидные гормоны (простагландины, тромбоксаны и лейкотриены).
35. Стероидные гормоны (гормоны коры надпочечников и половые гормоны).
36. Ферменты. Классификация ферментов. Функции ферментов. Механизм действия ферментов. Кинетика ферментативных реакций. Примеры ферментативных реакций.
37. Функия коэнзимов как носителей специфических атомов или функциональных групп.
38. Кислотно-основной катализ. Ковалентный катализ с участием ферментов. Уравнение Михаэлиса-Ментен. Интерпретация Vmax и Km.
39. Глюкоконьюгаты: Протеогликаны, гликопротеины и гликолипиды. Углеводы как инфорационные молекулы: код.
40. Гликолиз. Две фазы гликолиза. Реакции подготовительной фазы гликолиза. Реакции фазы Пайоффа.
41. Пируват в анаэробных условиях: ферментация. Пируват как конечный акцептор электронов в молочно-кислом брожении.
42. Глюконеогенез. Превращение пирувата в фосфоенолпируват. Изменения свободной энергии гликолитических реакций в эритроцитах.
43. Пентозо-фосфатный путь окисления глюкозы. Общая схема пентозофосфатного пути.
44. Принципы метаболического регулирования: глюкоза и гликоген. Метаболизм гликогена у животных.
45. Производство ацетил-КоА (Активированный ацетат). Три различных фермента комплекса пируватдегидрогеназы.
46. Реакции цикла лимонной кислоты: Образование цитрата, Образование изоцитрата через цис-аконитат, Окисление изоцитрата до α-кетоглутарата и CO2, Окисление α-кетоглутарата до сукцинил-КоА и СО2, Превращение сукцинил-КоА в сукцинат, Окисление сукцината в фумарат, Гидратация фумарата в малат, Окисление малата до оксалоацетата. Опишите реакции, и ферменты, катализирующие данные превращения. 47. Регулирование цикла лимонной кислоты. Регуляция аллостерическими
и ковалентными механизмами производства ацетил-КоА пируватдегидрогеназным комплексом. Три уровня регуляции цикла лимонной кислоты.
48. Глиоксилатный цикл. Координированная регуляция циклов лимонной кислоты и глиоксилатного.
49. Окислительное фосфорилирование. Реакции переноса электрона в митохондриях. Синтез АТФ.Регуляция окислительного фосфорилирования. Роль митохондрий в апоптозе
и окислительном стрессе.
50. Фотосинтез. Общие характеристики фотофосфорилирования. Фазы фотосинтеза. Роль хлоропластов для фотосинтеза. Строение хлоропластов. Фикобилины, фикобилипротеины. Абсорбия видимого света фотопигментами.
Биосинтез жирных кислот и эйкозаноидов 787
51. Биосинтез триацилглицеролов. Биосинтез мембранных фосфолипидов. Биосинтез холестерина, стероидов и изопреноидов.
52. Хромосомные элементы. Суперспирализация ДНК. Структура хромосом.
53. Репликация ДНК. Набор фундаментальных правил репликации ДНК. Ферменты и белковые факторы для репликации ДНК.
54. ДНК-зависимый синтез РНК. Процессинг РНК. РНК-зависимый синтез РНК и ДНК.
55. Генетический код. Синтез белка.
56. Принципы генной регуляции. Регуляция экспрессии генов у прокариот. Регуляция экспрессии генов у эукариот.
57. Биоэнергетика и термодинамика. Перенос фосфорильных групп и АТФ. Биологические окислительно-восстановительные реакции.
58. Пищеварение, мобилизация и транспорт жиров. Окисление жирных кислот. Кетоновые тела.
59. Биосинтез углеводов в растениях и бактериях. Синтез углеводов фотосинтезом. Фотодыхание и C4 и САМ (Метаболизм крассуловой кислоты) пути.
60. Биосинтез крахмала и сахарозы. Синтез полисахаридов клеточной стенки: растительная целлюлоза и бактериальный пептидогликан. Интеграция углеводного обмена в растительной клетке.