Рабочая программа дисциплины опубликована на сайте ТюмГУ: Биохимия и молекулярная биология [электронный ресурс] / Режим доступа
Скачать 440.5 Kb.
|
| Тема 1. Молекулярная логика живой материи. Введение. Биохимия как наука о веществах, входящих в состав живой природы, и их превращениях, лежащих в основе жизненных явлений. Роль и место биохимии в системе естественных наук. Значение биохимии для промышленности, сельского хозяйства и медицины. Краткая история биохимии. Биохимические основы важнейших биологических явлений. Обмен веществ как важнейшая особенность живой материи. Структура клетки и биохимическая характеристика отдельных субклеточных компонентов. Тема 2. Аминокислоты, химическя структура, биологическая роль. Физико-химические свойства и классификация аминокислот. Неполярные, полярные незаряженные, отрицательно заряженные и положительно заряженные аминокислоты.Заменимые и незаменимые аминокислоты. Кислотно-основные свойства аминокислот. Буферные свойства растворов аминокислот. Способы связи аминокислот в белке. Пептидные, дисульфидные, ионные, гидрофобные и водородные связи. Тема 3. Структура белковых молекул. Белки, их биологическая роль: значение в построении живой материи и в процессах жизнедеятельности. Первичная, вторичная, третичная и четвертичная структура белков. Альфа-спираль и бета-структура. Домены в структуре белка, их функциональная роль. Методы изучения структуры белков. Физико-химические свойства белков. Методы оценки размеров и формы белковых молекул. Денатурация белков. Принципы классификации белков. Глобулярные и фибриллярные белки. Классификация белков по третичной структуре. Простые и сложные белки. Функциональная классификация белков. Методы выделения белков, Выделение индивидуальных белков. Структура и свойства некоторых пептидов и белков. Тема 4. Ферменты. Особенности ферментативного катализа. Термодина-мические и кинетические характеристики ферментативного катализа. Классификация и номенклатура ферментов. Химическая природа фер-ментов, их функциональные группы. Активный и аллостерический центры. Коферменты, простетические группы. Роль витаминов, металлов и других кофакторов в функционировании ферментов. Основные представления о кинетике ферментативных процессов. Специфичность действия ферментов. Влияние различных факторов сре-ды на ферментативные процессы (температуры, концентрации водородных ионов и др.). Влияние ингибиторов на ферментативную актив-ность. Антибиотики. Множественные формы ферментов. Общие представления о механизме ферментативного катализа. Регуляторные ферменты и изоферменты. Принципы регуляции ферментативных процессов в клетке и регуляция метаболизма. Локализация ферментов в клетке. Тема 5. Углеводы и их роль в энергетическом обмене клеток. Углеводы и их биологическая роль, классификация и номенклатура. Структура, свойства и распространение в природе основных предста-вителей моносахаридов и полисахаридов. Гликопротеины и гликолипиды. Нейраминовая и ацетилмурамовая кислоты. Гиалуроновая и хондроитинсерная кислоты. Гепарин. Превращение углеводов в пищеваритель-ном тракте. Анаэробный и аэробный распад углеводов. Гликолиз. Спир-товое брожение. Биосинтез полисахаридов. Метаболизм гликогена и его регуляция. Гликозилтрансферазные реакции. Гликонеогенез. Тема 6. Витамины. Биологическая роль витаминов. Классификация, номенклатура, структура, свойства, распространение в природе. Водорастворимые ви-тамины. Жирорастворимые витамины. Принципы регуляции обмена веществ в клетке. Химическая природа и физиологическая роль важнейших гормонов. Их роль в регуляции обмена веществ и синтеза белков. Механизм действия стероидных и белковых гормонов. Функции циклических нуклеотидов (3,5-цАМР и 3,5-цГМР) в регуляторных реакциях. Понятие о структуре и функциях нейромедиаторов. Нейропептиды. Связь между обменом белков, углеводов и липидов. Обмен веществ как единая система процессов. Тема 7. Липиды и их роль в энергетическом обмене клеток. Биологическая роль липидов. Классификация номенклатура липидов. Структура, свойства и распространение в природе. Основные . представители триглицеридов, фосфолипидов, цереброзидов, стеринов. Жирные кислоты, их классификация и номенклатура. Простагландины. Ферментативный распад и синтез триглицеридов и липидов. Окис-ление жирных кислот. Биосинтез жирных кислот. Мультиферментный комплекс синтетазы жирных кислот. Биологические мембраны. Современные представления о строении биологических мембран. Функции биологических мембран. Общая характеристика пассивного и активного транспорта веществ через биомембраны. Тема 8. Обмен аминокислот и цикл мочевины. Обмен белков. Ферментативный гидролиз белков. Протеолитические ферменты, их специфичность, активация. Ограниченный протеолиз. Пути образования и распада аминокислот в организме. Переаминирование. его механизм, биологическое значение. Процессы дезаминироаания и декарбоксилирования аминокислот. Образование аммиака. Транспорт аммиака. Восстановительное аминирование. Амиды и их физиологиче-ское значение. Особенности обмена отдельных аминокислот и их роль в образовании ряда важнейших биологически активных веществ. Биосинтез мочевины. Азотистые небелковые вещества, их синтез, распад и биологическая роль. Нарушения структуры и обмена белков. Наследственные заболева-ния. Алкалоиды, их роль у растений и значение в медицине. Тема 9. Цикл Кребса, дыхательная цепь, интеграция метаболизма. Окислительное декарбоксилирование пировиноградной кислоты. Пируватдегидрогеназный комплекс. Цикл трикарбоновых кислот. Окислительное фосфорилирование на уровне субстрата. Энергетическая характеристика аэробной и анаэробной фазы углеводного обмена. Пектозофосфатный путь обмена углеводов, его биологическая роль. Биоэнергетика. Макроэргические соединения. Нуклеозидфосфаты. Аденозинтрифосфат (АТФ). Креатинфосфат и аргининфосфат. Пути образования АТФ и других макроэргических соединений. Окислительное фосфорилирование. Окислительно-восстановительные процессы. Цепь переноса водорода и электронов (дыхательная цепь). Энергетическое значение ступенчатого транспорта электронов от субстратов окисления и кислороду. НАД- и НАДФ-зависимые дегидрогеназы. Флавиновые ферменты. Убихинон. Цитохромы и цитохромоксидаза. Окислительное фос-форилирование в дыхательной цепи. Представление о механизме со-пряжения окисления и фосфорилирования в дыхательной цепи. Митохондрии, структура и энергетические функции. Трансмембранный потен-циал ионов водорода как форма запасания энергии. Тема 10. Нуклеиновые кислоты и биосинтез белка. Нуклеиновые кислоты. Роль нуклеиновых кислот в формировании и свойствах живой материи. Строение нуклеиновых кислот. Пуриновые и пиримидиновые основания. Углеводные компоненты. Нуклеозиды. Нуклеотиды. Дезоксирибонуклеиновые кислоты (ДНК). Структура ДНК. Биологическое значение двухспирального строения ДНК. Физико-химические свойства ДНК. Принцип комплементарности и его биологи-ческая роль. Репликация ДНК. Рибонуклеиновые кислоты (РНК). Струк-тура, свойства и функции основных классов РНК - информационных, рибосомальных, транспортных. Матричный синтез РНК "транскрипция и посттранскрипционные превращения РНК. РНК-вещество наследственности некоторых вирусов. Обратная транскрипция. Нуклеазы и другие ферменты в распаде, синтезе и функционирова-нии нуклеиновых кислот. Обмен пуриновых и пиримидиновых оснований. Биосинтез белка. Основные этапы биосинтеза белка. Активация аминокислот. Образование аминоацил-тРНК. Генетический код, его характеристика. Функции информационных РНК в синтезе белка. Рибосомы, их строение и функции в синтезе белка. Полисомы. Процесс тран-сляции на рибосомах. Посттрансляционные превращения белков. Самоорганизация белковой глобулы. Самосборка четвертичной структуры белка и надмолекулярных структур клетки. Организация генома у прокариот и эукариот. Функциональное зна-чение отдельных участков ДНК. Промотор. Регуляторные и структурные гены. Хроматин. Регуляция биосинтеза белка. Генная инженерия. 6. Темы лабораторных работ (Лабораторный практикум). 1. Лабораторная работа №1. Цветные реакции на белки и аминокислоты. Наименования экспериментов: - биуретовая реакция - нингидриновая реакция - ксантопротеиновая реакция (Мульдера) - реакция Фоля (на слабосвязанную серу) - реакция на тирозин (Милона) - реакции на триптофан (Адамкевича и Шульца-Распайля) - реакция на Аргинин (Сакагучи) 2. Лабораторная работа №2. Хроматографический метод определения аминокислот. Наименования экспериментов: - распределительная жидкостная хроматография аминокислот на бумаге 3. Лабораторная работа №3. Кислотный гидролиз и формоловое титрование по Серенсену. Наименования экспериментов: - кислотный гидролиз белка - формоловое титрование 4. Лабораторная работа №4. Физико-химические свойства белков. Наименования экспериментов: - осаждение белков при кипячении - реакции осаждения белков при комнатной температуре нейтральными солями – высаливание - диализ белка - осаждение белков солями тяжелых металлов - осаждение белков концентрированными минеральными кислотами - осаждение белков органическими кислотами - осаждение белков органическими растворителями - осаждение белков алкалоидными реактивами - определение изоэлектрической точки белка 5. Лабораторная работа №5. Строение сложных белков. Наименования экспериментов: - гидролиз нуклеопротеидов - качественные реакции на открытия составных частей нуклеопротеидов - получение кристаллов гемина из гемоглобина - выделение муцина из слюны - нафтоловая проба на углеводную группировку муцина (Подобедова-Молиша) 6. Лабораторная работа №6. Ферменты. Наименования экспериментов: - влияние реакции среды на активность амилазы - специфичность действия ферментов - влияние ингибиторов и активаторов на активность амилазы - активность амилазы слюны количественное определение 7. Лабораторная работа №7. Витамины. Наименования экспериментов: - качественная реакция на витамин В2 - качественная реакция на витамин РР - качественная реакция на витамин В6 - качественные реакции на витамин С - качественная реакция на викасол (жирорастворимые витамины) 8. Лабораторная работа №8. Липиды. Наименования экспериментов: - растворимость и эмульгирование жиров - гидролиз (омыление) жира - открытие в гидролизате составных частей жира - открытие ненасыщенности жирных кислот в жире - получение нерастворимых солей высших жирных кислот - гидролиз лецитина (фосфатидилхолина) - цветные реакции на холестерин 9. Лабораторная работа №9. Углеводы. Наименования экспериментов: - доказательство наличия гидроксильных групп - доказательство наличия карбонильных групп (альдегидная проба Мура) - проба Троммера - проба Фелинга - проба Барфеда - получение серебряного зеркала - проба Подобедова-Молиша с α-нафотолом - реакции на сахарозу - реакции на мальтозу и глюкозу - цветные реакции на крахмал и гликоген - гидролиз крахмала - гидролиз клетчатки Наименование объектов изучения: основные классы биологических макромолекул и их составляющих – белки и аминокислоты, углеводы, липиды. Список инструментов и оборудования для проведения лабораторных работ. Инструменты: пробирки лабораторные различного объема и назначения, пипетки стеклянные градуированные, дозаторы автоматические переменного объема, штативы для пробирок, ножницы, пинцеты и др., бюретки для титрования, кюветы для определения оптической плотности, спиртовки, чашки Петри. Оборудование: водяная баня, колбонагреватель автоматический, вортекс лабораторный для пробирок, вытяжной шкаф, микроскопы, шкаф сушильный, спектрофотометр, центрифуга лабораторная. 7. Учебно - методическое обеспечение самостоятельной работы студентов. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины (модуля).
Экзаменационные вопросы по дисциплине «Биохимия и молекулярная биология»
Примеры тестовых вопросов и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины: 1. Если величина рН изменилась на единицу, то концентрация ионов водорода в среде изменилась в: а) в 2 раза; б) в 10 раз; в) в 1000 раз; г) среди ответов а-г нет верных. 2. К неполярным аминокислотам относятся. а) лейцин и валин; б) лейцин и гистидин; в) лейцин и глутамин; г) валин и глутамин. 3. Жидкая вода по своей структуре ближе… а) к кристаллической воде; б) газообразной воде; в) не имеет ничего общего ни со льдом, ни с газообразной водой; г) к жидким углеводородам. 4. Укажите действие ионов растворенных веществ на структуру воды. а) вода является плохим растворителем вследствие чего в ней практически отсутствуют ионы, б) разрушают кластерную структуру воды, в) упорядочивают кластерную структуру воды, г) выражено на структуру воды не влияют. 5. Вода по отношению к другим жидкостям имеет диэлектрическую постоянную: а) существенно ниже, б) существенно выше, в) данная величина к воде не имеет никакого отношения, г) диэлектрические постоянные всех жидкостей примерно одинаковы. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
![Рабочая программа дисциплины опубликована на сайте ТюмГУ: Биохимия и молекулярная биология [электронный ресурс] / Режим доступа icon](/i/doc32.png)
![Рабочая программа дисциплины опубликована на сайте ТюмГУ: Биохимия и молекулярная биология [электронный ресурс] / Режим доступа icon](/i/32.png)
