Учебно-методический комплекс дисциплины
Скачать 1.05 Mb.
|
| Тема 1. Химический состав организмов. Постоянно и иногда встречающиеся элементы в составе живой материи. Понятие о главных биогенных элементах. Макро – и микроэлементы. Закономерности распространения элементов в живой природе. Потребность организмов в химических элементах. Биологически активные соединения, их роль в жизни человека, животных и растений. Тема 2. Структура, физико-химические свойства и биологическая роль углеводов. Классификация углеводов. Моносахариды. Изомерия моносахаридов. Физические свойства моносахаридов. Химические свойства моносахаридов. Олигосахариды и полисахариды. Глюкозидная связь. Важнейшие олигосахариды. Физические и химические свойства олигосахаридов. Биологическая роль олигосахаридов. Полисахариды (гомо- и гетерополисахариды, линейные и разветвленные молекулы полисахаридов) Важнейшие полисахариды (крахмал, пектины, гемицеллюлозы, целлюлоза, хитин, муреин), их биологическая роль. Тема 3. Структура, физико-химические свойства и биологическая роль липидов. Понятия «липиды» и «липидоподобные вещества». Жирные кислоты. Строение молекулы жирных кислот, насыщенные и ненасыщенные жирные кислоты. Содержание различных жирных кислот в организмах разных систематических групп. Важнейшие жирные кислоты (капроновая, каприловая, каприновая, лауриновая, миристиновая, пальмитиновая, стеариновая, арахиновая, бегеновая, олеиновая, линолевая, линоленовая, арахидоновая, эруковая).Физические свойства жирных кислот. Химические свойства жирных кислот. Классификация липидов ( глицериды и воска, фосфолипиды, стероиды, гликолипиды). Биологическая роль липидов. Тема 4. Структура, физико-химические свойства и биологическая роль белков. Амины и аминокислоты. Общая формула аминокислот. Классификация аминокислот. Химические свойства аминокислот: амфотерность, реакции по карбоксильной и аминогруппе. Взаимодействие аминокислот друг с другом. Пептидная связь. Биологическая роль аминокислот. Белки. Уровни организации белковой молекулы. Понятие о структурной организации белковой молекулы. Первичная структура белка. Особенности первичной структуры. Вторичная структура белка (ά- спираль, β-конформация), водородные связи как фактор поддержания вторичной структуры. Третичная структура белка, факторы, обеспечивающие ее поддержание. Четвертичная структура белка. Классификация и биологическая роль белков. Классификация по выполняемым функциям (каталитические белки, запасные белки, белки-ингибиторы ферментов, белки- регуляторы активности генов, защитные белки, транспортные белки, белки мембран, токсические белки, сократительные белки, рецепторные белки, гормоны белковой и пептидной природы, белки вирусных капсидов, белки клеточной стенки растений). Классификация по составу (простые белки и сложные белки Биологическая роль белков Тема 5. Ферменты. Особенности ферментативного катализа. Физические и химические свойства ферментов. Структура молекулы ферментов. Механизм ферментативного катализа. Мультиферментные комплексы. Изозимы. Факторы, влияющие на активность ферментов. Классификация и номенклатура ферментов (оксидоредуктазы, трансферазы, гидролазы, лиазы, изомеразы, лигазы). Тема 6. Витамины и некоторые другие биологические активные соединения. История открытия витаминов. Роль витаминов в питании человека и животных. Авитаминозы, гиповитаминозы, гипервитиминозы. Соотношение витаминов и коферментов. Понятия «витамины», «витаминоподобные вещества», «антивитамины». Водорастворимые витамины, их роль. Витамин В1. Витамин В2 – сложный комплекс веществ (рибофлавин, пантотеновая кислота, фолиевая кислота, никотиновая кислота и никотинамид. Витамин В6 (пиридоксин), Витамин В 12 (цианкобаламин), Витамин С , Витамин Н (биотин). Жирорастворимые витамины и их роль в обмене веществ. Витамин А (ретинол), . β-каротин- провитамин А. Витамин Д (кальциферол), Витамин Е (токоферол), Витамин К. Витаминоподобные вещества и антивитамины. Понятие «витаминоподобные вещества». Витамин Р – сложный комплекс веществ со сходными функциями : катехины, халконы, флавины, флавононы, изофлавоны, флавонолы). Убихинон. Биологическая роль, пути синтеза в организме человека, симптомы недостатка. Коэнзим Q, Аналоги парааминобензойной кислоты – сульфаниламиды. Пангамовая кислота (витамин В15). Инозит, его роль в поддержании фукционирования печени. источники инозитола. Роль инозитола в метаболизме растений. Пирролохинолинохинон, предполагаемая биологическая роль. Витамин U. Липоевая кислота, ее роль в энергетическом обмене. Антивитамины. Основные направления исследования. Раздел 2. Динамическая биохимия Общая характеристика обмена веществ и энергии в живых системах. Тема 7. Метаболизм углеводов. Переваривание и всасывание углеводов. Гликолиз и гликогенолиз. Брожение. Цикл Кребса. Пентозофосфатный путь. Взаимосвязь различных путей утилизации углеводов. Синтез углеводов. Глюконеогенез. Роль печени, мышц, кишечника и других органов в обмене углеводов. Нарушения обмена углеводов. Тема 8. Метаболизм липидов. Переваривание и всасывание липидов. Желчные кислоты, их роль в переваривании жиров. Расщепление жирных кислот. β-окисление жирных кислот в митохондриях. Образование и обезвреживание кетоновых тел. Перекисное окисление липидов. Биосинтез жирных кислот. Биосинтез глицеридов и фосфолипидов. Особенности биосинтеза простагландинов и лейкотриенов. Тема 9. Обмен аминокислот и нуклеотидов. Белковый обмен: общие сведения. Расщепление тканевых и пищевых белков. Метаболизм аминокислот (декарбоксилирование, дезаминирование, переаминирование, прямое аминирование, синтез и распад аминокислот). Цикл мочевины. Метаболизм порфиринов. Биосинтез гемма, деградация порфиринов. Метаболизм пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов. Нарушения азотного обмена. Тема 10. Водно-солевой обмен. Понятие о гомеостазе. Водный баланс организмов. Роль почек, легких, кожи, пищеварительной системы и эндокринных желез в водном обмене. Положительный и отрицательный эффект гидратации ионов на степень структурирования воды. Регуляция водного обмена. Роль минеральных веществ в питании. Соотношение между отдельными химическими элементами. Функции макро-, микро- и ультраэлементов в организме. Участие минеральных веществ в формировании третичной и четвертичной структуры биополимеров. Ферменты-металлопротеиды. Становление ферментов-мультимеров в присутствии ионов Мg2+, Мn2+, Zn2+ и Са2+. Ионы металлов и возникновение фермент-субстратных комплексов. Минеральные соединения и обмен нуклеиновых кислот. Роль минеральных элементов в обмене белков. Участие минеральных элементов в обмене белков. Участие минеральных соединений в обмене углеводов и липидов. Обмен минеральных веществ и его регуляция. Тема 11. Взаимосвязь и регуляция обмена веществ. Общие представления о взаимосвязи обмена веществ в клетке. Понятие о ключевых метаболитах. Взаимосвязь белкового и нуклеинового обмена, значение регуляторных белков. Взаимосвязь углеводного и белкового обмена. Роль пировиноградной кислоты и цикла Кребса в этой взаимосвязи. Взаимосвязь обмена углеводов и липидов. Уровни регуляции обмена веществ: клеточный, организменный и популяционный. Тема 12. Гормоны и их роль в обмене веществ. Биологическая роль гормонов. Химическая природа гормонов. Механизм взаимодействия гормона с рецептором. Гормоны гипоталамуса, строение молекул, биологическая роль, пути синтеза (кортикотропин, лютропин, фоллитропин, тиреотропин, пролактины, липотропины). Гормоны гипоталамуса (вазопрессин, окситоцин, рилизинг-гормоны). Гормоны щитовидной железы. Гормоны вилочковой железы. Гормоны надпочечников (мозгового и коркового вещества). Гормоны поджелудочной железы. Гормоны гонад. Нарушения гормонального баланса, причины и методы лечения. Тема 13. Основы биоэнергетики. Биологическое окисление. Субстратное и окислительное фосфорилирование. Дыхательная цепь. Механизмы образования и использования АТФ в живых системах. Модуль 2 «Молекулярная биология» Введение. Молекулярная биология – наука о механизмах хранения, воспроизведения, передачи и реализации генетической информации, о структуре и функции нуклеиновых кислот и белков. Роль биохимии, цитологии и генетики в становлении молекулярной биологии. Основные этапы развития молекулярной биологии. Современные теоретические и практические задачи, перспективы развития молекулярной биологии. Тема 1. Молекулярно-биологические методы анализа генома. Принципы молекулярно-биологических подходов, положивших начало молекулярной биологии гена: электрофорез в ПАА и агарозном гелях, в пульсирующем электрическом поле; молекулярная гибридизация, блот-гибридизация, энзиматическое введение метки в ДНК, рестрикционное картирование и секвенирование ДНК (метод Максама и Гилберта, метод Сэнгера, секвенирование с использованием микрочиповых технологий, пиросеквенирование и полони-секвенирование, секвенирование с помощью нанопор), молекулярное клонирование, амплификация ДНК in vitro ― ПЦР. Решаемые этими подходами задачи. Создание банков данных нуклеотидных последовательностей геномов разных организмов. Возникновение геномики, биоинформатики, функциональной геномики (транскриптомики, протеомики) и сопровождающих их технологий. Тема 2. Структура, физико-химические свойства и функции нуклеиновых кислот. Доказательства генетической функции нуклеиновых кислот. Химический состав нуклеиновых кислот. Пуриновые и пиримидиновые основания: строение, физико-химические свойства. Углеводный компонент. Нуклеозиды и нуклеотиды: строение и номенклатура, физико-химические свойства. Анти- и синконформации нуклеозидов и нуклеотидов. Минорные компоненты нуклеиновых кислот. Первичная структура нуклеиновых кислот. Фосфодиэфирная связь. Нуклеотидный состав ДНК и РНК. Вторичная структура ДНК. Модель Уотсона-Крика. Принцип комплементарности. Правила Э. Чаргаффа. Характеристика В, А, С, D, E-форм ДНК. Неканонические формы ДНК (Z, H, кресты, Р). Биологическое значение разных форм ДНК. Третичная структура ДНК. Сверхспирализация. Отрицательная и положительная суперспирализация Топоизомеразы I и II типа про- и эукариот, свойства, функции и механизм действия. Физико-химические свойства ДНК. Денатурация и ренатурация ДНК. Рибонуклеиновые кислоты, их классификация (тРНК, рРНК, иРНК, яРНК, вРНК). Сравнительная характеристика видов РНК по молекулярной массе, нуклеотидному составу, локализации и функциям. Вторичная и третичная структуры рибонуклеиновых кислот. Канонические и неканонические функции РНК, концепция «Мир РНК». Тема 3. Структурно-функциональная организация геномов прокариот и эукариот. Бактериальный геном. Характеристика геномной ДНК. Компактизация ДНК бактерий. Суперспирализованные петли нуклеоида. ДНК-связывающие белки петель, структура и функции. Роль доменной организации в функционировании бактериального генома. Геном эукариот. Структурные элементы генома: полипуриновые и полипиримидиновые блоки, обращённые повторы, сателлитная ДНК, умеренно повторяющиеся и уникальные последовательности. Функции структурных элементов генома. Основные свойства генома эукариот: избыточность, компактность, компартментализация и нестабильность. Отличия генома эукариот от генома прокариот. Структура хроматина. Основные компоненты хроматина (ДНК, гистоны, негистоновые белки, РНК): структура и функции. Уровни компактизации ДНК хроматина. Концепция нуклеосомной организации ДНК в хроматине. Высшие уровни организации хроматина: доменно-петлевой (60―80 нм) и фибрилла 100―130 нм, интерфазный хроматин, хромосома. Динамика хроматина и регуляция его компактизации. Фазирование нуклеосом. Подвижность (скольжение) нуклеосом. Основные пути формирования высших уровней организации хроматина: посттрансляционные модификации гистонов, гистоновый код, синтез различных форм линкерного гистона Н1 и степень связывания с элементами ядерного матрикса. Необходимость декомпактизации хроматина для протекания матричных процессов. Роль интерферирующих РНК в структурных перестройках хроматина и системном распространении сайленсинга. Пластичность (непостоянство) геномов. Явление транспозиции. Открытие транспозиции у бактерий. Перемещающиеся (мобильные) элементы бактерий (IS, Tn, эписомы, μ-подобные фаги), их характеристика, особенности. Функция транспозазы и резольвазы. Молекулярные механизмы транспозиции (репликативная и нерепликативная транспозиция). Мобильные элементы эукариот. Ретротранспозоны: ретровирусы и ретропозоны вирусного суперсемейства (Ty-элемент дрожжей, copia D. melanogaster, LINEs млекопитающих); их характеристика; механизм транспозиции. Ретропозоны невирусного суперсемейства SINE: В1, В2, Alu и процессированные псевдогены; их характеристика; механизм транспозиции. Мобильные элементы, ограниченные инвертированными повторами: Р-элемент дрозофилы и Ac-элемент кукурузы; механизм их транспозиции. Функции мобильных элементов генома. Возможная роль в эволюции. Тема 4. Репликация ДНК. Биосинтез ДНК у про- и эукариот. Полуконсервативный механизм репликации ДНК, предложенный Дж. Уотсоном и Ф. Криком. Компоненты реплицирующего аппарата клетки. ДНК-полимеразы I, II, III прокариот. Хеликазы. Топоизомераза I и II. Эукариотические ДНК-полимеразы:α, β, γ, отличия от ДНК-полимераз прокариот. ДНК-лигаза. Механизм ДНК-полимеразной реакции. Этапы биосинтеза ДНК. Инициация репликации. Образование репликативного комплекса ферментов и белковых факторов. Формирование репликативной вилки. Праймосома: компоненты праймосомы. Праймаза, образование праймера. Ведущая и запаздывающая цепи ДНК. Синтез запаздывающей цепи прерывистым способом. Фрагменты Оказаки в про- и эукариотических клетках. Элонгация репликации. Терминация репликации. Биосинтез ДНК на РНК-матрице. РНК-зависимая ДНК-полимераза. Точность процесса репликации. Тема 5. Репарация ДНК. Типы повреждений ДНК. Прямая репарация тиминовых димеров и метилированного гуанина. Гликозилазы. Урацилгликозилаза. Эксцизионная репарация, ферменты. Механизм преимущественной репарации транскрибируемых генов. Болезни, обусловленные дефектами репарации. Механизм репарации неспаренных нуклеотидов. Роль метилирования. SOS-репарация. Тема 6. Молекулярные основы генетической рекомбинации. Понятие об общей (гомологичной) и сайтспецифической рекомбинации. Различие молекулярных механизмов общей и сайтспецифической рекомбинации. Роль рекомбинации в пострепликативной репарации. Структуры Холлидея в модели рекомбинации. Миграция ветви, гетеродуплексы, разрешение структур Холлидея (ферменты). Энзимология рекомбинации у Е.соli. RесВCD комплекс. RесА белок. Пресинаптический филамент, параметры его молекулярной структуры. Обмен нитями при синапсе. Особенности миграции ветви. Рекомбинация у высших эукариот. Метод "нокаута" генов. Генная конверсия, асимметричность генной конверсии. Сайтспецифическая рекомбинация. Типы хромосомных перестроек, осуществляемых при сайтспецифической рекомбинации. Молекулярный механизм действия "рекомбиназ". Роль сайтспецифической рекомбинации в экспрессии генов у фагов. Интеграция фага λ. Сайтспецифическая рекомбинация двунитевой плазмиды дрожжей. Использование этой системы при анализе генов в развитии многоклеточных эукариот. Особенности рекомбинации при образовании генов иммуноглобулинов и рецепторов Т-клеток. Сигналы рекомбинации. Молекулярные механизмы "программированных ошибок" при слиянии вариабельных и константных участков гена. Матричные и нематричные механизмы достройки сшиваемых фрагментов. Тема 7. Обратная транскрипция. Роль обратной транскрипции в эволюции и изменчивости генома. Ретротранспозоны, их типы. Роль в поддержании интактности теломер. Ретротранспозоны, содержащие длинные концевые повторы. Ту-элемент дрожжей. Псевдогены. Возможные источники обратной транскриптазы. |
Похожие:
 | Учебно-методический комплекс дисциплины красноярск 2012 пояснительная... Учебно-методический комплекс дисциплины (умкд) «Психодиагностика» для студентов заочной формы обучения (3,5 года обучения) по специальности... | | Учебно-методический комплекс дисциплины специальность 100110. 65... Учебно-методический комплекс дисциплины (умкд) «Информационная культура» состоит из следующих элементов |
| Учебно-методический комплекс дисциплины специальность: 050706. 65 «Педагогика и психология» Настоящий учебно-методический комплекс дисциплины (умкд) «Психолого-педагогическая коррекция» для студентов 5-го заочного отделения... | | Учебно-методический комплекс дисциплины специальность : 040101. 65... Учебно-методический комплекс дисциплины (умкд) «Информатика» для студентов очной формы обучения по специальности 040101. 65 социальная... |
| Учебно-методический комплекс дисциплины по выбору направление 050700. 62 «Педагогика» Настоящий учебно-методический комплекс дисциплины по выбору (умкд) «Психолого-педагогическая коррекция» для студентов 4-го курса... | | Учебно-методический комплекс дисциплины по направлению подготовки... Учебно-методический комплекс дисциплины (умкд) «Основы экономических учений» состоит из следующих элементов |
 | Пояснительная записка Учебно-методический комплекс дисциплины (умкд)... Учебно-методический комплекс дисциплины составлен к п н., доцентом Грасс Т. П., д э н., профессором Е. В. Щербенко | | Пояснительная записка Учебно-методический комплекс дисциплины (умкд)... Учебно-методический комплекс дисциплины составлен к п н., доцентом Грасс Т. П., д э н., профессором Е. В. Щербенко |
| Учебно-методический комплекс дисциплины Учебно-методический комплекс дисциплины составлен в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта высшего... | | Учебно-методический комплекс дисциплины по направлению подготовки... Учебно-методический комплекс дисциплины (умкд) «Основы экономических учений» состоит из следующих элементов |
| Учебно-методический комплекс «дисциплины» Учебно-методический комплекс «дисциплины» физическая культура составлен в соответствии с Государственным образовательным стандартом... | | Учебно-методический комплекс «дисциплины» Учебно-методический комплекс «дисциплины» физическая культура составлен в соответствии с Государственным образовательным стандартом... |
| Учебно-методический комплекс дисциплины Учебно-методический комплекс дисциплины Культура повседневности зарубежных стран Направление/ специальность — 031400. 62, культурология... | | Учебно-методический комплекс дисциплины «информатика» Учебно-методический комплекс дисциплины составлен в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта высшего... |
| Учебно-методический комплекс дисциплины «Риторика» Учебно-методический комплекс дисциплины составлен в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта высшего... | | Учебно-методический комплекс дисциплины Учебно-методический комплекс дисциплины Источниковедение истории культуры Направление/ специальность — 031400. 62,культурология Форма... |
