(Темы №№ 16-21)
ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЕ ВОПРОСЫ,
РАССМАТРИВАЕМЫЕ В РАМКАХ ИЗУЧЕНИЯ РАЗДЕЛА
1. Биологические мембраны. Состав, характеристика и свойства липидного слоя. Функции мембранных белков.
2. Механизмы переноса веществ через мембрану. Характеристика простой и облегченной диффузии, разновидностей активного транспорта.
3. Гормоны. Определение, отличительные признаки, номенклатура, классификации по месту образования, химической природе, влиянию на обмен веществ и типу гуморального влияния. Понятие об APUD-системе.
4. Иерархия регуляторных систем. Регуляция выработки гормонов по принципам простой и сложной обратной связи.
5. Механизмы действия гормонов (открытие мембранных каналов, с помощью рецепторов, обладающих каталитической активностью, ядеро-цитозольный, мембранно-внутриклеточный). Роль вторичных посредников.
6. Классификация гормонов гипофиза. Биохимические эффекты и регуляция секреции тиреотропного гормона и АКТГ. Роль соматотропина в обменных процессах.
7. Гонадотропные гормоны аденогипофиза. Биохимические эффекты, клетки-мишени и регуляция секреции.
8. Гормоны нейрогипофиза. Биохимические эффекты, мишени и регуляция секреции.
9. Гормоны эпифиза. Биологическое значение.
10. Гормоны щитовидной железы: синтез, транспорт, биохимические эффекты. Понятие об антитиреоидных агентах.
11. Паратгормон и кальцитонин: биохимические эффекты и регуляция продукции. Связь с обменом витамина Д.
12. Инсулин: молекулярные механизмы влияния на метаболизм глюкозы, обмен белков и липидов.
13. Гормоны мозгового слоя надпочечников: синтез, клетки-мишени, биохимические эффекты.
14. Гормоны коркового слоя. Биосинтез, механизмы действия. Влияние на различные виды обмена веществ.
15. Женские половые гормоны. Биосинтез, механизмы действия, клетки-мишени.
16. Регуляция овариального цикла. Этапность функционирования женских половых гормонов. Соотношение овариального и маточного циклов.
17. Гормоны плаценты. Биологическое значение.
18. Мужские половые гормоны. Биосинтез, механизмы действия, клетки мишени.
УЧЕБНАЯ ЛИТЕРАТУРА: ЛО: 1-3; ЛД: 1-13; программное обеспечение и интеренет-ресурсы: 1-3.
Тема №16
Биомембраны, строение и функции.
Способы трансмембранного переноса веществ.
Значение темы: процесс изучения темы направлен на формирование у выпускника следующих компетенций: ОК-1; ОК-5; ОПК-1; ОПК-2; ОПК-7; ОПК-9; ПК-5.
Цель занятия: после изучения темы студент должен:
Знать: Зн. 1, Зн. 2, Зн. 3, Зн. 4, Зн. 5, Зн. 6, Зн. 7, Зн. 8, Зн. 9.
Уметь: Ум. 1, Ум. 2, Ум. 3, Ум. 4, Ум. 5; Ум. 6, Ум. 7, Ум. 8, Ум. 9.
Владеть: Вл. 1.
Основные фундаментальные положения
Главные составные компоненты мембран – липиды и белки. Наряду с этим мембраны содержат углеводные компоненты, которые связаны с липидами и белками. Мембраны, выполняющие разные функции, различаются по белковому составу.
Текучесть биомембран зависит от состава жирных кислот и содержания холестерола. Холестерол, находясь между ацильными цепями жирных кислот, препятствует их взаимодействию, способствуя текучести мембран.
Перенос веществ через мембрану обеспечивается одним из трех механизмов: простой диффузией, облегченной диффузией и активным транспортом.
Если источником энергии служит АТФ, говорят о первично-активном транспорте; если источником энергии служит одновременный перенос какого-либо вещества по градиенту концентации, говорят о вторично-активном транспорте (симпорт, антипорт).
Вопросы для изучения темы
1. Основные мембранные образования клетки. Липидный состав мембран и строение липидного бислоя.
2. Белки мембран и их функции. Гликопротеины и гликолипиды мембран.
3. Общие свойства мембран: текучесть, поперечная асимметрия, избирательная проницаемость.
4. Свойства мембранных фосфолипидов.
5. Транспорт веществ через мембраны. Способы переноса некрупных молекул – виды пассивного и активного транспорта. Перенос макромолекул и надмолекулярных образований - эндоцитоз, экзоцитоз.
6. Структура и функции основных транспортных белков (порины, GLUT, Na+/K+ - АТФаза).
Вопросы, вынесенные на самостоятельное изучение
1. Механизмы эндоцитоза и экзоцитоза.
2. Особенности строения и функций мембран различных субклеточных структур.
Вопросы для самоконтроля
1. Перечислите основные функции мембран клеток.
2. Какие структурные компоненеты мембран обеспечивают их текучесть и конформационную лабильность мембранных белков?
3. Перечислите какие липиды участвуют в построении мембран.
4. Перечислите главные функции липидов мембран клеток.
5. Определите роль холестерола в структуре клеточных мембран.
6. Заполните таблицу: «Фосфолипиды мембран»:
Название глицерофосфолипида | Формула |
7. Все ли белки в структуре мембран клеток имеют амфифильную природу?
8. Каким специфическим посттрансляционным модификациям подвергаются белки клеточных мембран?
9. Что такое трансмембранная ассиметрия?
10. Отличются ли по структуре мембраны отдельных компартментов клетки?
11. В чем уникальность структуры ядерной мембраны? Мембраны аппарата Гольджи? Митохондриальной мембраны?
12. В каких мембранных органеллах клетки происходят преимущественно анаболические реакции?
13. В каких органеллах происходит преимущественно распад структурно-функциональных компонентов клетки?
14. Что такое латеральная диффузия мембранных белков? Какова роль латеральной диффузии в функционировании всей клетки?
15. Почему поперечная диффузия липидов в мембране – гораздо более медленный процесс, чем латеральная диффузия?
16. Что такое активный транспорт? Пассивный транспорт?
17. Заполните таблицу: «Основные механизмы переноса веществ через мембраны»:
Тип транспорта | Механизм | Примеры |
18. В каком типе мембранного транспорта принимают участие белки-транслоказы?
19. Чем отличается механизм переноса веществ через мембраны с помощью простой и облегченной диффузии?
20. Какова структура транспортного белка?
21. Перечислите наиболее распространенные в плазматической мембране клеток человека транспортные АТФазы.
22. Какие транспортные АТФазы участвуют в поддержании электрохимичского градиента по обеим сторонам мембраны?
23. Подробно опишите механизм работы Na+,K+ – АТФазы.
24. Какие транспортные АТФазы регулируют концентрацию ионов Са2+ в цитоплазме клетки?
25. Подробно опишите механизм работы Са2+ – АТФазы.
26. Каким образом происходит перенос из внеклеточной среды в клетку белков, нуклеиновых кислот, полисахаридов?
27. Перечислите примеры регулируемого и нерегулируемого пути экзоцитоза в организме.
28. Приведите примеры веществ, которые поступают в клетки путем экзо- и эндоцитоза.
Ситуационные задачи
1. Гемолитическое действие некоторых змеиных ядов объясняется наличием в них ферментов фосфолипазы А1 и фосфолипазы А2.
а) напишите реакции гидролиза лецитина (фосфатидилхолина) под действием этих ферментов;
б) какой продукт, образующийся под действием липаз накапливается в мембране эритроцитов и как он влияет на структуру липидного бислоя?
2. В процессе подготовки зимнеспящих животных к гибернации изменяется фосфолипидный состав мембран. Эти изменения заключаются, в первую очередь, в увеличении в их составе доли полиненасыщенных жирных кислот.
а) как эти изменения влияют на структуру бислоя при понижении температуры?
б) содержание каких жирных кислот увеличивается в составе липидов?
в) активность каких составляющих мембран сохраняется на достаточно высоком уровне даже при температуре 5° С?
3. Какое из веществ построено на основе церамида?
а) фосфатидилхолин;
б) сфингомиелин;
в) цереброзиды;
г) все перечисленное;
г) ни один.
4. Напишите реакции гидролиза фосфатидилинозитолфосфата под действием фосфолипаз С, А1, D. Под действием фермента фосфолипазы С образуется:
а) триацилглицерин;
б) регулятор кальциевого канала эндоплазматического ретикулума ИФ-3;
в) инозитолбисфосфат (ИФ-2);
г) жирная кислота;
д) глицерин.
5. Молекула холестерина легко встраивается в бислой мембран, особенно в местах дефектов. Существует механизм защиты клеток от избытка холестерина – это реакция этерификации. Образованный эфир холестерина не удерживается в мембранном бислое.
а) как изменится содержание холестерина в бислое при снижении активности фермента, катализирующего реакцию образования эфиров холестерина?
б) какие изменения в структуре бислоя могут наблюдаться при этом нарушении?
6. Все белки мембран подвергаются посттрансляционным модификациям, например, ацилированию. Ацилирование белков приводит к повышению:
а) способности белков к «заякориванию» в мембране;
б) растворимости в водной среде;
в) молекулярной массы;
г) амфифильности;
д) сродства к специфическим лигандам.
7. На конформацию белков мембран может влиять:
а) стабильность бислоя;
б) присоединение специфических молекул;
в) изменение температуры;
г) изменение электрического потенциала;
д) содержание холестерина в бислое;
8. Одновременно в клетку по градиенту концентрации проходят два разных вещества. Назовите вид транспорта:
а) пассивный транспорт;
б) антипорт;
в) эндоцитоз;
в) экзоцитоз.
9. Назовите виды транспорта и охарактеризуйте механизм функционирования системы:
а) позволяет усваивать аминокислоты при низкой концентрации в кишечнике;
б) поддерживает градиент концентрации ионов Na, необходимый для всасывания аминокислот;
в) функционирует аналогично Na – зависимому транспорту глюкозы;
г) сохраняет необходимые клетке ионы К+;
д) снижает потери ценных для человека веществ.
10. Концентрация ионов Са2+ в цитозоле клеток покоящейся мышцы равна 10-7 моль/л. После поступления нервного импульса ионы Са2+ выбрасываются из цистерн эндоплазматического ретикулума и их концентрация увеличивается до 10-5 моль/л – мышца сокращается. Если поступление нервных импульсов прекращается, концентрация Са2+ понижается до первоначальной величины – наступает расслабление мышцы.
а) в какие компартменты клетки удаляется Са2+?
б) какие механизмы обеспечивают снижение концентрации Са2+ в цитозоле клеток?
11. Холерный токсин (белок с молекулярной массой 90 кДа) вызывает характерные симптомы холеры – потерю больших количеств воды и ионов Na+ из-за продолжительной секреторной диареи. Без лечения болезнь часто заканчивается смертью. В тонком кишечнике холерный токсин связывается с рецепторами плазматической мембраны энтероцитов и вызывает продолжительную активацию аденилатциклазы. Как влияет холерный токсин на уровень цАМФ в клетках кишечника? Предложите возможный способ лечения холеры.
Лабораторная работа
1. Определение продуктов перекисного окисления липидов в сыворотке и плазме крови.
Тема №17
Дата: 2019-03-05, просмотров: 672.