4.Структура и содержание дисциплины 4.1. Распределение трудоемкости дисциплины по видам работ по семестрам
Общая трудоёмкость дисциплины составляет 4 зач.ед. (144 часа), их распределение по видам работ семестрам представлено в таблице 1.
Таблица 1
Распределение трудоемкости дисциплины по видам работ по семестрам
Вид учебной работы
|
Трудоемкость
|
зач.
ед.
|
час.
|
четвертый семестр
|
Общая трудоемкость дисциплины по
учебному плану
|
4,0
|
144
|
144
|
Аудиторные занятия
|
|
90
|
90
|
Лекции (Л)
|
|
36
|
36
|
Лабораторно-практические занятия (ЛПЗ)
|
|
50
|
50
|
Семинары (С)
|
|
4
|
4
|
Самостоятельная работа (СРС)
|
|
54
|
54
|
в том числе:
|
|
|
|
консультации
|
|
2
|
2
|
контрольные работы
|
|
13
|
13
|
реферат
|
|
10
|
10
|
самоподготовка к текущему контролю знаний
|
|
14
|
14
|
Коллоквиумы
|
|
6
|
6
|
Вид контроля:
|
|
|
|
дифференцированный зачет
|
|
9
|
9
|
4.2. Содержание дисциплины
Раздел 1. Строение и свойства биогенных соединений.
Тема 1. Вода и ее свойства.
Биохимическая роль воды в организме животных. Строение и физико-химические свойства молекулы воды. Ионизация воды. Водородный показатель (рН). Значение реакции среды для биологических процессов, пути ее регуляции в организме животных. Буферные системы организма животных, их свойства, механизм действия.
Растворы, классификация и свойства. Физико-химические механизмы движения растворителя и растворенного вещества в биологических системах. Диффузия. Осмос. Осмотическое давление в организме животных и его регуляция. Изо-, гипо- и гипертонические растворы.
Тема 2. Углеводы.
Строение, химические свойства их биохимическая роль в организме. Классификация углеводов. Моносахариды. Оптическая изомерия. Открытые и циклические формы. Гликопиранозы, гликофуранозы. Полуацетальный гидроксил. Гликозидная связь. Дисахариды. Строение, свойства и биологическая роль. Полисахариды. Распространение в природе и биологическая роль. Крахмал. Гликоген. Целлюлоза. Гетерополисахариды.
Тема 3. Липиды.
Классификация липидов. Биологическая роль липидов. Глицериды. Распространение в природе. Состав и строение. Физические свойства жиров. Кислотное число, число омыления, йодное число. Воски. Сложные липиды. Строение, свойства и биологическое значение. Фосфолипиды, глицерофосфолипиды, сфинголипиды, гликолипиды. Стероиды. Общая характеристика и биологическая роль.
Тема 4. Белки и аминокислоты.
Аминокислоты - заменимые, незаменимые, ациклические, циклические, заряженные, незаряженные. Их классификация. Амфотерная природа аминокислот. Биологическая роль и применение в сельском хозяйстве. Физические и химические свойства. Пептиды.
Содержание белков в органах и тканях животных. Функции белков. Структурная организация белков. Типы связей (пептидные, водородные, ионные, гидрофобные, дисульфидные). Физико-химические свойства белков, методы их выделения, очистки. Изоэлектрическая точка и изоэлектрическое состояние. Классификация белков. Простые и сложные белки. Денатурация и денатурационные факторы.
Тема 5. Ферментативный катализ.
Понятие о ферментах как биологических катализаторах. Особенности ферментативного катализа. Факторы, определяющие скорость химических реакций. Энергия активации. Кинетика ферментативных реакций. Количественная характеристика ферментативной активности. Механизм участия ферментов в биохимических реакциях. Строение ферментов. Контактная площадка, активный центр, аллостерический центр. Структура фермент субстратного комплекса. Специфичность и ее виды. Активаторы. Ингибиторы и виды ингибирования. Классификация и номенклатура ферментов. Изоферменты и их биологическая роль. Мультиферментные комплексы и их биологическая роль.
Тема 6. Коферменты.
Строение коферментов, механизм их участия в ферментных реакциях. Водорастворимые витамины в качестве коферментов и их предшественников. Коферменты оксидоредуктаз (НАД и НАДФ, ФМН и ФАД, цитохромы, липоат, убихинон). Коферменты карбоксилирования (биотин) и декарбоксилирования (ТПФ). Коферменты переноса одноуглеродных групп (ТГФК, кобаламин). Коферменты переноса ацильных радикалов (Ко-А, АПБ). Кофермент переаминирования (ПФ).
Тема 7. Витамины.
История развития учения о витаминах. Понятие об авитаминозах, гиповитаминозах, гипервитаминозах, антивитаминах. Классификация и номенклатура витаминов: буквенная, химическая.
Жирорастворимые витамины. Витамины группы А (ретинолы): строение, свойства, источники. Каротиноиды. Участие витамина А в зрительном процессе, обмене белков, углеводов, липидов. Витамины группы Д (кальциферолы). Строение, свойства, источники. Участие в регуляции обмена кальция и фосфора. Рахит и остеомаляция. Витамины группы Е (токоферолы). Строение, свойства, источники. Биологическая и антиоксидантная роль токоферолов. Мышечная дистрофия. Витамины группы К (филлохиноны). Строение и биологическая роль. Участие витамина К в процессе свертывания крови.
Водорастворимые витамины. Витамины группы В. Биотин, витамин С, витамин Р. Природные источники. Биологическая роль, участие в образовании коферментов.
Тема 8. Гормоны.
Роль гормонов в регуляции метаболизма. Классификация гормонов. Механизм передачи гормонального сигнала гидрофильных и липофильных сигнальных веществ. Понятие о вторичных мессенджерах. Гормоны гипоталамуса. Гормоны передней и задней доли гипофиза, структура, свойства, биологическое действие. Гормоны щитовидной железы, структура, свойства, биологическое действие. Гормоны поджелудочной железы, структура, свойства, биологическое действие. Гормоны паращитовидных желез, структура, свойства, биологическое действие. Гормоны мозгового слоя и коры надпочечников, структура, свойства, биологическое действие. Гормоны половых желез, структура, свойства, биологическое действие. Эйкозаноиды, структура, свойства, биологическое действие.
Раздел 2. Биоэнергетика.
Тема 1. Основы биоэнергетики.
Биохимические аспекты основных принципов термодинамики. Энтальпия и энтропия. Виды полезной работы в организме. Свободная энергия. Направление изменений свободной энергии в биологических системах. Представление о метаболизме. Катаболические и анаболические пути превращения биогенных веществ и способы их сопряжения. Макроэргические соединения. Главные структурные особенности высокоэнергетических фосфатов. Роль АТФ в обмене веществ.
Тема 2. Клеточное дыхание. Окислительное фосфорилирование.
Биохимическая природа субстратов биологического окисления. Дыхательная цепь. Редокс-потенциал. Комплексы дыхательной цепи. Роль свободного кислорода в клеточном дыхании. Роль АТФ-азы в митохондриальной мембране. Окислительное фосфорилирование. Функции протонов и электронов в окислительном фосфорилировании. Окислительное фосфорилирование. Разобщение окисления и фосфорилирования и факторы его вызывающие.
Тема 3. Цикл Кребса – центральный процесс энергетического обмена.
Цикл трикарбоновых кислот. Окислительное декарбоксилирование пировиноградной кислоты как подготовительный этап цикла Кребса. Анаплеротические реакции цикла трикарбоновых кислот и их значение для метаболизма клетки. Энергетический выход процесса.
Раздел 3. Обмен веществ в организме животных.
Тема 1. Обмен углеводов.
Переваривание углеводов в желудочно-кишечном тракте и их всасывание. Особенности углеводного обмена у жвачных животных. Роль клетчатки. Образование гликогена. Роль печени в поддержании нормального уровня глюкозы в крови. Промежуточный обмен углеводов в органах и тканях. Гликолиз. Последовательность этапов превращений и их роль в организме. Энергетический баланс этих процессов. Пентозофосфатный путь окисления углеводов и его важное биологическое значение. Глюконеогенез и его биологическое значение. Гормональная и аллостерическая регуляция углеводного обмена.
Тема 2. Обмен липидов.
Переваривание липидов в желудочно-кишечном тракте и их всасывание. Эмульгирование и значение этого процесса в обмене липидов. Желчные кислоты и их биологическая роль. Транспорт липидов. Окисление жирных кислот в митохондриях. Биосинтез жирных кислот. Окисление глицерина и его биологическая роль. Обмен фосфолипидов, их биосинтез и роль в обмене веществ. Кетоновые тела. Образование, механизм синтеза и биологическая роль. Молекулярные механизмы возникновения кетозов. Причины кетоза у моногастричных и жвачных животных. Обмен холестерина. Синтез и биоактивные производные холестерина. Строение биологических мембран. Функции мембран. Виды транспорта (активный и пассивный). Синтез жира из углеводов. Свободнорадикальное окисление липидов. Антиоксидантные системы клетки. Нарушения липидного обмена. Регуляция липидного обмена.
Тема 3. Азотистый обмен.
Баланс азота в организме и его разновидности. Переваривание белков. Пептидазы. Всасывание продуктов переваривания белка. Представление об оптимальном соотношении аминокислот пищевого белка. Вредное действие избыточных и недостаточных количеств незаменимых аминокислот на организм. Способы определения биологической питательной ценности пищевых белков. Особенности азотистого обмена у жвачных животных. Микробиальный синтез белка в преджелудках жвачных.
Пути превращения аминокислот (дезаминирование, трансаминирование, декарбоксилирование). Биосинтез аминокислот в организме. Заменимые и незаменимые, гликогеные и кетогеные аминокислоты. Катаболические превращения аминокислот в организме. Биологические производные серосодержащих и ароматических аминокислот. Биогенные амины и их биологическая роль. Синтез белка (трансляция). Регуляция синтеза белка. Особенности азотистого обмена у птиц.
Тема 4. Обмен нуклеиновых кислот.
Нуклеотиды и нуклеиновые кислоты. Нуклеозиды. Нуклеотиды. Химический состав и структура нуклеиновых кислот (ДНК, РНК), их биологическая роль. Нуклеопротеины.
Расщепление и всасывание нуклеиновых кислот в желудочно-кишечном тракте. Биосинтез пуриновых и пиримидиновых оснований нуклеотидов. Матричный механизм синтеза нуклеиновых кислот и белка. Строение ДНК. Репликация и репарация. Представление о генетическом коде. Строение различных видов РНК, их биологическая роль. Транскрипция. Участие ДНК и РНК в синтезе белка. Окисление пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов. Конечные продукты распада пуриновых нуклеотидов у разных видов животных.
Раздел 4. Биохимическая детоксикация.
Пути образования и обезвреживания аммиака в организме. Аммониотелические, уриотелические и урикотелические животные. Орнитиновый цикл. Обмен креатина. Биохимические пути обезвреживания токсических продуктов, образующихся в кишечнике при распаде аминокислот. Биохимические механизмы образования и обезвреживания скатола и индола. Синтез и распад гемоглобина. Пути образования желчных пигментов.
|
