Введение в биохимию. Атлас новых профессий

1.

ВВЕДЕНИЕ В
БИОХИМИЮ
А ВТО Р – С М ОЛ Я КО ВА М . А .

2.

ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ
РАБОТЕ В ХИМИЧЕСКОЙ
ЛАБОРАТОРИИ

3.

1. Не работать в лаборатории
одному
2. Не есть, не пить и не курить
7. Нельзя выливать в раковину остатки
кислот и щелочей, бросать стекла от
разбитой посуды, бумагу и вату
3. Находиться в лаборатории
в халате
8. Все опыты с ядовитыми и пахучими
веществами выполнять в вытяжном
шкафу.
4. Перед выполнением
работы внимательно изучить
ее технику
9. Химические реактивы брать только
шпателем, пинцетом или ложечкой (не
руками!).
5. Не проводить опыты в
загрязненной посуде, хранить
все химические средства в
емкостях с этикетками
10. Неизрасходованные реактивы не
высыпать и не выливать обратно в те
сосуды, откуда они были взяты.
6. Нельзя нагревать,
смешивать и взбалтывать
реактивы вблизи лица
11. При разбавлении
концентрированных кислот и щелочей
небольшими порциями приливать
кислоту (или концентрированный
раствор щелочи) в воду, а не наоборот

4.

Когда нужно
надевать очки?
1) При работе в едкими
веществами
(концентрированными
растворами кислот и
щелочей), при дроблении
твердой щелочи
2) при перегонке
жидкостей при
пониженном давлении и
работе с вакуумприборами
3) при работе с щелочными
металлами
4) при работе с ампулами и
изготовлении стеклянных
капилляров

5.

ОКАЗАНИЕ
ПЕРВОЙ
ПОМОЩИ
Термический ожог 1 степени
обожженное место обработать
спиртовым раствором танина, 96%ным этиловым спиртом или
раствором перманганата калия
Ожог второй и третьей степени
обеззараживающие примочки из
раствора перманганата калия, после
чего необходимо обратиться к врачу.

6.

Химические
ожоги
ПРИ ХИМИЧЕСКИХ ОЖОГАХ
НЕОБХОДИМО МАКСИМАЛЬНО
УДАЛИТЬ ХИМИКАТ С
ПОВЕРХНОСТИ КОЖИ И
ПРОМЫТЬ ПОРАЖЕННУЮ
ПОВЕРХНОСТЬ ПРОХЛАДНОЙ
ПРОТОЧНОЙ ВОДОЙ, ПОСЛЕ
ЧЕГО ВЫЗВАТЬ ВРАЧА

7.

ИСТОРИЯ БИОХИМИИ

8.

Биохимия в древности
Хлебопечение, сыроварение, виноделие, целебные свойства питательных растений

9.

ЗАКОН
СОХРАНЕНИЯ
МАСС
Масса физической
системы
сохраняется при
всех природных и
искусственных
процессах

10.

Уильям Праут разделил вещества на
белки, жиры, углеводы
На рубеже 19-20 веков Э. Фишер
сформулировал основные
положения пептидной теории
строения белков, установил
структуру и свойства почти всех
входящих в их состав аминокислот
В 1926 г. Джеймсу Самнеру удалось
получить первый чистый фермент,
УРЕАЗУ, и доказать, что фермент —
это белок
Ф. Велер синтезировал мочевину
М. Бертло синтезировал липиды, а
Бутлеров – углеводы из
формальдегида
Бутлеров разработал химическую
теорию строения, на основании
которой была доказана изомерия
ОРГАНИЧЕСКИЕ ПОЛИМЕРЫ
УГЛЕВОДЫ
БЕЛКИ
ЛИПИДЫ
НУКЛЕИНОВЫЕ
КИСЛОТЫ

11.

Луи Пастер изучал брожение
В 1897 г. Эдуард Бухнер доказал, что
ферментация сахара может
происходить в присутствии
бесклеточного дрожжевого
экстракта, и это процесс химический
Холдейн, Михаэлис и Ментен
создали ферментативную кинетику
В 1928 г. Фредерик Гриффит показал,
что болезнетворным агентом
бактерий является ДНК
В 1953 г. Уотсон и Крик, опираясь на
работы Франклин и Уилкинса
описали структуру ДНК, что привело
к появлению молекулярной
биологии
В 1958 Джордж Бидл и Эдуард
Тейтем получили Нобелевскую
премию за работу проведённую на
грибах, выводом которой стала
гипотеза «один ген — один
фермент»[

12.

ПРЕДМЕТ БИОХИМИИ

13.

Фармакология
Иммунология
Физиология
Клеточная биология
Биохимия
Патофизиология
Органическая химия
Токсикология
Генетика

14.

СТРУКТУРА И
ФУНКЦИИ
БИОМОЛЕКУЛ

15.

БЕЛКИ
Связи: пептидные
Первичная
структура
Связи: водородные,
гидрофобные, дисульфидные,
псевдопептидные, ионные
Характерно кооперативное
взаимодействие
Связи: водородные, ионные,
гидрофобные, электростатические
Связи: водородные
Вторичная структура
Третичная
структура
Четвертичная структура

16.

АМИНОКИСЛОТЫ

17.

КЛАССИФИКАЦИЯ БЕЛКОВ ПО
ХИМИЧЕСКОМУ СТРОЕНИЮ
Лиганд – дополнительная небелковая группа
Белки
Простые
Сложные
Хромопротеины
Гликопротеины
Липопротеины
Металлопротеины
Фосфопротеины
Нуклеопротеины
Цитохромоксидаза

18.

СТРУКТУРНАЯ ФУНКЦИЯ БЕЛКОВ
кератин
плазмалемма эритроцитов
эластин
коллаген
протеогликаны
фиброин

19.

ФЕРМЕНТАТИВНАЯ ФУНКЦИЯ БЕЛКОВ
Цитратсинтаза

20.

ГОРМОНАЛЬНАЯ ФУНКЦИЯ БЕЛКОВ
Глюкагон
Инсулин
Гормоны гипофиза

21.

РЕЦЕПТОРНАЯ ФУНКЦИЯ БЕЛКОВ

22.

ТРАНСПОРТНАЯ ФУНКЦИЯ БЕЛКОВ
Трансферрин
Гемоглобин
Na/K-АТФаза

23.

СОКРАТИТЕЛЬНАЯ ФУНКЦИЯ БЕЛКОВ

24.

ЗАЩИТНАЯ ФУНКЦИЯ БЕЛКОВ
Фибрин
БЕЛКОВАЯ БУФЕРНАЯ СИСТЕМА
Иммуноглобулины

25.

БЕЛКИ С ОСОБЫМИ СВОЙСТВАМИ
Личинка жука dendroides canadensis
выживает при отрицательных
температурах
благодаря белкам антифризам
Из Dioscoreophyllum cumminsii
выделен монеллин,
интенсивно сладкий пептид
Резилин – белок насекомых,
обладающий почти идеальной эластичностью

26.

НУКЛЕИНОВЫЕ КИСЛОТЫ
ДНК
РНК
Азотистые основания
Сахарофосфатный остов

27.

ДНК – носитель генетической информации
А-форма
В-форма
Правозакрученная
Нужна в
комплексах
ДНК-РНК
Устойчива к
УФ
Основная форма ДНК
Z-форма
Левозакрученная
Предположительно,
участвует в
регуляции
транскрипции
Нуклеосома

28.

РНК
тРНК
рибосома
Малые
интерферирующие РНК
микроРНК
мяРНК

29.

РИБОЗИМЫ – каталитические РНК
РНКаза-Р является рибозимом
рРНК в рибосоме выполняет
каталитическую функцию

30.

РНК-вирусы
ВИЧ
Коронавирус
Вирус краснухи

31.

УГЛЕВОДЫ
Моносахариды
Альдозы
Глицеральдегид
Эритроза
Рибоза
Глюкоза
Галактоза
Полисахариды
Олигосахариды
Кетозы
Диоксиацетон
Рибулоза
Фруктоза
Сахароза
Мальтоза
Лактоза
Целлобиоза
Гомополисахариды
Крахмал
Гликоген
Целлюлоза
Гетерополисахариды
Гиалуроновая
кислота
Хондроитинсульфаты
Кератансульфаты
Дерматансульфаты
Гепарин

32.

РЕЗЕРВНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ФУНКЦИЯ

33.

ЗАЩИТНО-МЕХАНИЧЕСКАЯ ФУНКЦИЯ
Гликозаминогликаны снижают
трение суставов
Гиалуроновая кислота и другие гликозаминогликаны находятся
в слизистых и сосудах. Они удерживают много воды и ионов, за
счет чего обеспечивается тургор тканей

34.

ОПОРНО-СТРУКТУРНАЯ ФУНКЦИЯ
Гиалурновая кислота
в составе
гликозаминогликанов
Целлюлоза в составе клеточной стенки
растений
Хондроитинсульфаты являются
хондропротекторами

35.

ГИДРООСМОТИЧЕСКАЯ И
ИОНРЕГУЛИРУЮЩАЯ

36.

КОФАКТОРНАЯ ФУНКЦИЯ
Гепарин – кофактор липопротеинлипазы плазмы крови и антитромбина III
Антитромбин III ингибирует
тромбин и ряд факторов
свертывания крови

37.

ЛИПИДЫ

38.

ЛИПИДЫ

39.

РЕЗЕРВНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ФУНКЦИЯ
Периферическая клетка
ТАГ
ТАГ
Липолиз
Липолиз
Ацил-SКоА
ЖК
Адипоцит
Альбумин
ЖК
Ацил-SКоА
Ацетил-SКоА
АТФ
ЦТК
ГТФ
9 АТФ
3НАДН+Н+, 1ФАДН2
ДЦ
митохондрия

40.

СТРУКТУРНАЯ
ФУНКЦИЯ

41.

СИГНАЛЬНАЯ ФУНКЦИЯ
Арахидоновая кислота
Лейкотриены
Простагландины
Ингибируют агрегацию
тромбоцитов
Вызывают дилатацию мелких
сосудов
Тромбоксаны
Стимулируют
агрегацию
тромбоцитов и
сужение сосудов
Стимулируют подвижность
лейкоцитов, вызывают
сокращение бронхов

42.

ЗАЩИТНАЯ ФУНКЦИЯ
ФАКТОР АКТИВАЦИИ ТРОМБОЦИТОВ играет роль в
воспалении, агрегации тромбоцитов, играет роль в
патогенезе анафилактического шока
Подкожный жир выполняет теплоизолирующую функцию

43.

АТЛАС НОВЫХ
ПРОФЕССИЙ

44.

БИОФАРМАКОЛОГ
Изучает физиологическое действие лекарств на организм
Участвует в разработке новых препаратов
Проводит исследования эффективности препаратов на стадии
доклинических исследований

45.

ВРАЧ ПЕРСОНИФИЦИРОВАННОЙ
МЕДИЦИНЫ
Разрабатывает подход к лечению пациента в
соответвствие с его индивидуальными
особенностями: генетическими, эпигенетическими,
транскриптомными, протеомными,
метаболомными

46.

МОЛЕКУЛЯРНЫЙ ДИЕТОЛОГ
специалист по разработке
индивидуальных схем питания,
основанных на данных о
молекулярном составе пищи, с
учетом результатов генетического
анализа человека и особенностей
его физиологических процессов

47.

ТКАНЕВЫЙ ИНЖЕНЕР
Специалист, разрабатывающий
технологический процесс и
подбирающий материалы и условия
для формирования конкретной ткани
или органа

48.

БИОТЕХНОЛОГИЯ

49.

ВРАЧ-ГЕНЕТИК
Генная диагностика - выявление изменений в
структуре генома
Фармакогенетика - изучение реакций организма
на лекарственные средства в зависимости от
наследственных факторов
Генная терапия - совокупность генноинженерных
(биотехнологических) и медицинских методов,
направленных на внесение изменений в
генетический аппарат клеток человека в целях
лечения заболеваний
Генная токсикология - изучает изменения генов
под воздействием химических веществ
Радиационная генетика - влияние на
наследственность радиации

50.

ВАЖНОСТЬ БИОХИМИИ В
ПЕРЕЧИСЛЕННЫХ СПЕЦИАЛЬНОСТЯХ
ЕСЛИ НЕ УЧИТЬ БИОХИМИЮ
ЕСЛИ УЧИТЬ БИОХИМИЮ

51.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ
ИСТОЧНИКОВ
https://postupi.online/specialnost/30.05.01/professii/
https://elementy.ru/nauchnopopulyarnaya_biblioteka/433507/Ob_antifrizakh_belkakh_i_ne_tolko
https://biomolecula.ru/articles/ustanovlen-mekhanizm-deistviia-belkov-antifrizov
https://biokhimija.ru/
https://ido.tsu.ru/schools/chem/data/res/chemsintez/metod/text/T1_3.htm
https://ru.wikipedia.org/wiki/Заглавная_страница