ЛИПИДЫ И ИХ ОБМЕН

Общая характеристика класса липидов. Классификация липидов: простые липиды – жиры, воски и стериды; сложные липиды – фосфолипиды и гликолипиды. Локализация липидов в клетке и их биологическое значение.

Жиры (триглицериды). Простые и смешанные триглицериды. Высшие жирные кислоты, входящие в состав триглицеридов (насыщенные – пальмитиновая, стеариновая; ненасыщенные – олеиновая, линолевая, линоленовая). Физические и химические свойства триглицеридов.

Обмен жиров. Гидролиз их при участии липазы и алиэстеразы. Обмен глицерина. Механизмы α- и β- окисления высших жирных кислот, их локализация в клетке и соотношение в животном и растительном царстве. Обмен ацетил-КоА. Глиоксилевый цикл. Механизм биосинтеза высших жирных кислот; малонил-КоА как акцептор ацильных остатков. Локализация биосинтеза высших жирных кислот в клетке. Механизм биосинтеза триглицеридов, роль ацилтрансфераз (моно- и диглицеридтрансацилаз) в этом процессе. Фосфатидные кислоты – промежуточные продукты в биосинтезе триглицеридов.

Воски. Их состав (перечень высших жирных кислот и высших спиртов) и строение. Биологическая роль восков. Представители: спермацет, пчелиный, карнаубский, монтанный воск. Распространение, локализация в организме и функция восков.

Стериды. Их состав и строение, физические и химические свойства. Стеролы, их структура, изомерия (конформации), представители (холестерол, эргостерол, стигмастерол, ситостерол, фукостерол). Характеристика высших жирных кислот, входящих в состав стеридов. Видовая специфичность стеролов и стеридов. Обмен стеридов. Образование стеридов (холевые кислоты, стероидные гормоны и др.).

Фосфолипиды: структура молекулы, характеристика высших жирных кислот, азотистых оснований и многоатомных спиртов, входящих в их состав. Фосфатиды, их физиче­ские и химические свойства. Распространение фосфолипидов в природе, их биологическая роль. Обмен холина.

Гликолипиды, их состав и строение. Функции гликолипидов в тканях и органах.

БИОЛОГИЧЕСКОЕ ОКИСЛЕНИЕ

Определение понятия "биологическое окисление". История развития представлений о механизме биологического окисления: теория активирования кислорода Шенбайна; перекисная теория Баха; концепция дыхательных хромогенов Палладина и Виланда; открытие явления окислительного фосфорилирования (В.А. Энгельгардт, В.А. Белицер и Е.Т. Цыбакова).

Современные представления о механизмах биологического окисления. Два типа оксидоредуктаз в клетке: а) обеспечивающих дегидрирование субстратов и передачу атомов водорода и электронов на кислород и другие акцепторы; б) катализирующих реакции непосредственного включения в субстрат кислорода (оксигеназы и гидроксилазы).

Характеристика важнейших оксидоредуктаз первого типа: медьсодержащих оксидаз (аскорбатоксидаза, уриказа, цитохромоксидаза); флавопротеинов (оксидаза L-аминокислот, липоилдегидрогеназа, гликолатоксидаза); НАД- и НАДФ- протеинов; желе­зосодержащих переносчиков электронов (негеминовой природы – ферродоксины; геминовой природы – цитохромы). Ансамбли оксидоредуктаз.

Оксигеназы и гидроксилазы. Свойства оксигеназ и механизм их действия. Характеристика гидроксилаз; важнейшие представители фенолаза, фенилаланин-4-гидроксилаза, скваленциклогидроксилаза.

Сопряжение биологического окисления с фосфорилированием. Окислительное фосфорилирование на уровне субстрата и на уровне электронотранспортной цепи. Механизм окислительного фосфорилирования на том и другом уровне. Дыхательная цепь фермен­тов, осуществляющих сопряжение окисления с фосфорилированием. Хемиосмотическая гипотеза сопряжения окисления с фосфорилированием АДФ.

Локализация окислительного фосфорилирования в клетке. Митохондрии, их структура и функции; строение митохондриальной мембраны; структура элементарных частиц. Регуляция окислительного фосфорилирования в митохондриях. Разобщение окисления и фосфорилирования. Свободное окисление; переключение с окисления, сопряженного с фосфорилированием, на свободное окисление. Пероксисомы и системы микросомального окисления.

Энергетический эффект распада углеводов; сопоставление брожения, гликолиза и дыхания по этому показателю. Энергетический эффект окисления триглицеридов и других липидов.