Тема: ОБМЕН ЛИПИДОВ
Контрольные вопросы:
Какие железы пищеварительного тракта выделяют ферменты, действующие на липиды?
Напишите реакцию гидролиза нейтрального жира и лецитина.
Какова роль желчи в переваривании и всасывании липидов?
Чем отличается жир, синтезированный в стенке кишечника, от пищевого жира?
Каким путем транспортируется жир от стенки кишечника к тканям?
Какие ткани являются жировыми депо?
Какие ферменты производят гидролитическое расщепление липидов в органах и тканях?
Напишите процесс -окисления на примере капроновой кислоты.
Какова судьба водорода, отщепленного дегидрогеназами от жирных кислот в процессе -окисления?
9. Какова судьба уксусной кислоты, образующейся при -окислении жирных кислот?
10. Какие продукты неполного окисления жирных кислот могут накапливаться в крови и выделяться с мочой и в каких случаях это бывает?
11. Какие железы внутренней секреции участвуют в регуляции липидного обмена?
Тема: ОБМЕН БЕЛКОВ
Контрольные вопросы:
Какие железы пищеварительного тракта выделяют ферменты, действующие на белки?
Какова роль соляной кислоты желудочного сока в переваривании белков?
Где и в результате каких превращений образуются токсические продукты – фенол, крезол, индол, скатол, аммиак? Каким образом и где происходит их обезвреживание в организме?
Назовите основные реакции промежуточного обмена аминокислот.
Какие гормоны образуются в организме из аминокислот?
Как определить азотистый баланс и вычислить, какое количество белка распалось в организме?
Тема: БИОХИМИЧЕСКАЯ АДАПТАЦИЯ ОРГАНИЗМА К МЫШЕЧНОЙ
ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
Контрольные вопросы:
В чем состоит сущность процессов адаптации организма к физическим нагрузкам?
На какие два этапа подразделяют адаптацию организма к физическим нагрузкам? Дайте характеристику каждого этапа.
Как изменяется соотношение интенсивности анаэробных и аэробных процессов: а) в состоянии покоя; б) в начале мышечной работы; в) при дальнейшей деятельности; г) в период отдыха?
Почему МПК спринтера меньше МПК лыжника? Приведите схему последовательного включения различных механизмов ресинтеза АТФ в организме спринтера и лыжника в период тренировочного процесса.
Как можно объяснить состояние утомления с точки зрения биохимических процессов, протекающих в мышцах?
На примере восстановления запасов креатинфосфата в мышцах в период отдыха объясните явление суперкомпенсации.
Тема: БИОХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И ПРИНЦИПЫ СПОРТИВНОЙ
ТРЕНИРОВКИ
Контрольные вопросы:
Каковы основные принципы спортивной тренировки? Как они согласуются с процессами адаптации организма к мышечной нагрузке?
Каковы правила выбора момента повторения работы на основании явления суперкомпенсации?
В чем заключается специфичность биохимической адаптации организма в процессе тренировки? Приведите примеры.
По каким биохимическим показателям отличается тренированный организм от нетренированного?
Каковы основные принципы питания спортсменов?
Используя формулу сбалансированного питания спортсменов, рассчитайте количество (в г) белков, жиров и углеводов в суточном рационе: а) лыжника; б) велогонщика; в) хоккеиста; г) боксера.
Модуль «Молекулярная биология»
Лабораторные занятия
Лабораторная работа № 1. Идентификация патогенных бактерий с использованием полимеразной цепной реакции (виртуальная лаборатория).
План работы:
Выделение тотальной бактериальной ДНК из образцов проб крови пациентов.
Амплификация фрагментов ДНК, кодирующих 16S рРНК.
Секвенирование фрагментов ДНК.
Анализ полученных последовательностей ДНК и идентификация бактерий.
Вопросы для коллективного обсуждения:
Как осуществляется полимеразная цепная реакция? Для чего ее используют?
Как отделить фрагменты ДНК, необходимые для данного анализа, от других фрагментов ДНК?
Как работает ДНК-секвенсор?
Лабораторная работа № 2. Синтез РНК и белка.
План работы: решение задач по теме.
Вопросы для коллективного обсуждения:
Отличительные особенности транскрипции у прокариот и эукариот.
Регуляция транскрипции.
Свойства генетического кода.
Этапы синтеза белка в клетке.
Регуляция трансляции у прокариот и эукариот.
Лабораторная работа № 3. Репликация. Механизмы репарации.
План работы: решение задач по теме.
Вопросы для коллективного обсуждения:
Белки и ферменты, участвующие в репликации ДНК.
Принципы репликации.
Обратная транскрипция.
Типы репарации ДНК.
Лабораторная работа № 4. Механизмы генетической рекомбинации.
План работы: решение задач по теме.
Вопросы для коллективного обсуждения:
Типы генетической рекомбинации.
Молекулярный механизм гомологической рекомбинации.
Сайт-специфическая рекомбинация.
Конверсия генов.
Лабораторная работа № 5. Вирусы, плазмиды и транспозоны.
План работы: решение задач по теме.
Вопросы для коллективного обсуждения:
Типы генетического материала и механизм его репликации у разных вирусов.
Типы взаимодействия вируса с клеткой-хозяином.
Бактериальные плазмиды и эписомы.
Подвижные генетические элементы бактерий и эукариот.
1.8 Учебно-методическое обеспечение дисциплины.
1.8.1 Рекомендуемая литература учебные издания: учебники и учебные пособия, включая (при наличии) их электронные версии:
Биологическая химия: метод. пособие / Федер. агентство по образованию, Мурм. гос. пед. ун-т; сост. И.А. Ерохина. - Мурманск: МГПУ, 2008. - 62 с.
Кнорре Д.Г. Биологическая химия: Учебник для вузов / Д.Г. Кнорре, С.Д. Мызина. - 3.изд.,испр. - М.: Высшая школа, 2003. - 479 с.
Кнорре Д.Г. Биологическая химия: Учебник для студ. хим., биол. и мед. спец. вузов / Д.Г. Кнорре, С.Д. Мызина. - 3.изд., испр. - М.: Высшая школа, 2002. - 479 с.
Комов В. П. Биохимия: учебник для студ. вузов / В.П. Комов, В.Н. Шведова. - М.: Дрофа, 2004. - 638 с.
Костюк В.А. Биорадикалы и биоантиоксиданты / В.А. Костюк, А.И. Потапович. - Минск: БГУ, 2004. - 179 с.
Кнорре Д.Г. Биологическая химия: Учебник для хим., биол. и мед. спец. вузов / Д.Г. Кнорре, С.Д. Мызина. - 3.изд., испр. - М.: Высшая школа, 2000. - 479 с.
Коничев А.С. Молекулярная биология: Учебник для вузов / А.С. Коничев, Г.А. Севастьянова. - М.: Академия, 2003. - 400 с.
Коничев А.С. Молекулярная биология: учебник для студ. вузов, обуч. по спец. 032400 "Биология" / А.С. Коничев, Г.А. Севастьянова. - 2-е изд., испр. - М.: Академия, 2005. - 400 с.
Молекулярная биология: Структура и биосинтез нуклеиновых кислот / Под ред. А.С.Спирина. ― М.: Высшая школа, 1990
Плотникова С.В. Основные биоорганические соединения, рассматриваемые в курсе биохимии и молекулярной биологии: Учебно-метод. пособие: В 2 ч. / С.В. Плотникова; М-во образования РФ, МГПИ. - Мурманск, 2001. - 25 с.
Похольченко Л. А. Медицинская биохимия: учеб. пособие для студ. вузов, обуч. по спец. 020201.65 "Биология" / Л.А. Похольченко; Федер. агентство по рыболовству, ФГОУВПО "Мурм. гос. техн. ун-т". - Мурманск, 2008. - 122 с.
Проскурина И. К. Биохимия : Учеб. пособие для студ.вузов / Проскурина И. К. - М. : ВЛАДОС-ПРЕСС, 2003. - 240 с.
Рогожин В. В. Практикум по биологической химии: учеб.-метод. пособие / В.В. Рогожин. - СПб.: Лань, 2006. - 256 с.
Степанов В.М. Молекулярная биология. Структура и функции белков. ― М.: Высшая школа, 1996
Албертс Б., Брей Д, Льюис Ж., Рэфф М., Робертс К., Уотсон Дж. Молекулярная биология клетки. Т. 1-3. М.: Мир, 1994
Ашмарин И.П. Молекулярная биология. Л.: Изд-во ЛГУ, 1977
Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. М.:Наука, 1987
Биотехнология / Отв. ред. А.А.Баев. ― М.: Наука, 1984
Браунштейн А.Е. На стыке химии и биологии. М.: Высшая школа. 1994
Диксон М., Уэбб Э. Ферменты. М.: Мир.1982
Зенгбуш П. Молекулярная и клеточная биология. ― М.: Мир, 1982. ― Т. 1-3
Кантор Ч., Ширмер Р. Принципы структурной организации белков. М.: Мир, 1982
Кнорре Д.Г., Мызина С.Д. Биологическая химия, М. : «Высшая школа» 2000 г.
Коротяев И., Лищенко Н.Н. Молекулярная биология и медицина. ― М.: Медицина, 1987.
Ленинджер А. Основы биохимии.Т. 1-3. М.: «Мир». 1986 г
Льюин Б. Гены. – М.: «Мир», 1987.
Методы анализа белков и нуклеиновых кислот в тканях и органах насекомых: Методические разработки / Под ред. Ю.Б.Филипповича, Г.А. Севастьяновой. - Ч. 1. - М.: МГПИ им. В.И. Ленина, 1980.
Мецлер Д. Биохимия . Т. 1-3. М.: Мир. 1980 г.
Молекулярная биология клетки / Б.Альбертс и др. ― М.: Мир, 1994. ― Т. 1-3
Мусил Я., Новакова О., Кунц К. Современная биохимии в схемах . М.: Мир.1984. 436 с.
Овчинников Ю.А. Биоорганическая химия . М.:Просвещение. 1987 327 с.
Патрушев Л.И. Экспрессия генов. – М.: Наука, 2000.
Практикум по биохимии / Под ред. С.Е.Северина, Г.А.Соловьевой. ― М.: Изд-во МГУ, 1989.
Проблемы и перспективы молекулярной генетики. Том 1 / Отв. ред. Е.Д. Свердлов – М.: Наука, 2003.
Программируемая клеточная гибель/ Под ред. В.С.Новикова. ― СПб.: Наука, 1996.
Пустовалова Л.М. Практические работы по биохимии. Ростов на Дону.: «Феникс» 2004 г. 319 с.
Роллер Э. Открытие основных законов жизни. ― М., 1978.
Сингер М., Берг П. Гены и геномы. В 2-х томах – М.: «Мир», 1998.
Телитненко М.М., Остроумов С.А. Введение в проблемы биохимической экологии. ― М.: Наука, 1990.
Филиппович Ю.Б. Основы биохимии. М.: Высшая школа.1994
Филиппович Ю.Б., Егорова Т.А., Севастьянова Г.А. Практикум по общей биохимии. ― М.: Просвещение, 1982.
Уотсон Дж., Туз Дж., Курц Д. Рекомбинантые ДНК. ― М.: Мир, 1986.
1.9 Материально-техническое обеспечение дисциплины (учебные и учебно-методические средства дистанционного обучения: специализированные учебники с мультимедийными сопровождениями, электронные учебно-методические комплексы, включающие электронные учебники, учебные пособия, тренинговые компьютерные программы, компьютерные лабораторные практикумы, контрольно-теститирующие комплекты, учебные видеофильмы, аудиозаписи, иные материалы, предназначенные для передачи по телекоммуникационным каналам связи).
1.9.1 Перечень используемых технических средств. Используется мультимедийный проектор, компьютер, фотоэлектрокалориметр, весы
1.9.2 Перечень используемых пособий.
1.9.3 Перечень видео- и аудиоматериалов программного обеспечения. Мультимедийные презентации по темам: «Обмен азота», «Углеводы», «Водораствормые витамины», «Жирорастворимые витамины»; CD “Holiday Lectures on Science CD-ROM” (Virtual Bacterial ID Lab).
1.10 Примерные зачетные тестовые задания.
Модуль «Биохимия»
Тестовые задания по теме «Аминокислоты и белки»
1. Реакция с азотнокислым свинцом используется для обнаружения
а дикарбоновых кислот
б аминокислот, имеющих гидроксогруппу
в диаминокислот
г аминокислот, содержащих серу
2. К аминокислотам с гидрофобным радикам относятся
а валин и аланин
б серин и лейцин
в валин и аргинин
г глутаминовая кислота и серин
3. Отрицательно заряженный радикал имеется у
а фенилаланин
б тирозин
в аспарагиновая кислота
г серин
4. К фибриллярным белкам можно отнести
а коллаген
б альбумины крови
в глобулины крови
г белки плазмы крови
5. К гетероциклическим соединениям относится
а метионин
б тирозин
в гистидин
г цистеин
6. Участок белковой молекулы длиной 15, 3 нм состоит из
а 100 аминокислотных остатков
б 102 аминокислотных остатков
в 112 аминокислотных остатков
г 200 аминокислотных остатков
7. Глобин (белковый компонент гемоглобина включает в себя
а ά- и β- цепи
б только β- цепи
в ά- цепи
г ά- и β- цепи, а также участки с неупорядоченной структурой
8. Изоэлектрическая точка это
а участок аминокислотной цепочки
б определенное значение рН
в температура, при которой происходит денатурация белков
г температура, при которой происходит ренатурация белков
9. К сложным белкам относятся
а коллаген
б оксидоредуктазы
в актин
г миозин
10. Белковую часть ферментов называют
а коферментом
б кофактором
в апоферментом
г протомером
Модуль «Молекулярная биология»
1. Произошла мутация в кодирующей последовательности
5'- CAG ААТ АСС TGA TTG ATA GCA -3'-
Мутантная последовательность имеет вид:
5'- CAG AAT ACT GAT TGA TAG CA -3'
Определите характер мутации:
А) делеция
Б) нонсенс
В) сдвиг рамки считывания
2. Нормальная аллель гена содержит 2 сайта узнавания для рестриктазы R, расстояние между которыми составляет 4 кб. Мутантная аллель возникла в результате замены пары оснований, приведшей к появлению дополнительного сайта рестрикции.
Определите генотип пациента по приведенному результату рестрикционного анализа:
А) нормальная гомозигота
Б) мутантная гомозигота
В) гетерозигота
3. Для работы ДНК-полимеразы необходимо наличие:
A) однонитевой матричной ДНК
Б) инициируещего кодона
B) двунитевого участка на 3' конце молекулы
Г) четырех типов дезокситрифосфатов
Д) транспортных РНК
4. Идентификация в геномной ДНК участков, комплементарных ДНК-зонду, может осуществляться методом:
A) Нозерн блот-гибридизации
Б) Вестерн блот-гибридизации
B) блот-гибридизации по Саузерну
Г) гибридизации in situ на хромосомных препаратах
Д) гибридизации in situ на гистологических препаратах
1.11 Примерный перечень вопросов к зачету (экзамену).
Модуль «Биохимия»
1. Аминокислоты: строение молекул, химические свойства, изомерия, классификация. Заменимые и незаменимые аминокислоты
2. Белки: уровни организации белковой молекулы, классификация белков
3. Биологическая роль белков
4. Ферментативный катализ. Классификация ферментов. Структура ферментов. Факторы, влияющие на активность ферментов. Механизм действия ферментов
5. Углеводы: классификация углеводов, изомерия, физические и химические свойства моносахаридов
6. Полисахариды: строение молекул, физические и химические свойства важнейших полисахаридов (целлюлоза, крахмал, хитин и др.)
7. Олигосахариды: строение молекул, физические и химические свойства.
8 Биологическая функция углеводов
9. Липиды. Строение молекул, физические и химические свойства. Классификация липидов
10. Биологическая роль липидов
11. Метаболизм азота: синтез и распад аминокислот. Цикл мочевины.
12. Распад и синтез гема и азотистых оснований
13. Обмен углеводов: утилизация углеводов в энергетическом обмене. Гликолиз и цикл Кребса.
14. Синтез углеводов. Глюконеогенез. Нарушения обмена углеводов
15. Взаимодействие ферментных систем синтеза и распада углеводов. Локализация отдельных процессов в организме животных
16. Обмен липидов. β-окисление и синтез жирных кислот. Образование кетоновых тел и пути их обезвреживания. Перекисное окисление липидов
17. Витамины: водорастворимые витамины, их классификация, источники поступления в организм, суточная потребность и биологическая роль.
18. Жирорастворимые витамины: их классификация, источники поступления в организм, суточная потребность и биологическая роль.
20 Витаминоподобные вещества. Антивитамины.
21. Гормоны. Классификация гормонов, пути их синтеза, биологическая роль. Нарушения гормонального баланса
22. Нуклеиновые кислоты: строение, физические и химические свойства. Биосинтез нуклеиновых кислот
Модуль «Молекулярная биология»
1. Предмет и задачи молекулярной биологии. Предпосылки ее возникновения, основные открытия. Перспективы развития молекулярной биологии.
2. Физические, биохимические и биологические методы исследования в молекулярной биологии.
3. Первичная структура ДНК. Межнуклеотидная связь. Нуклеазы рестрикции. Физическое картирование ДНК. Секвенирование ДНК.
4. Вторичная структура ДНК. Правила Э. Чаргаффа. Модель ДНК Дж. Уотсона и Ф. Крика. Полиморфизм двойной спирали ДНК. Сверхспирализация ДНК.
5. Третичная структура ДНК вирусов и бактерий. Уровни организации хроматина в эукариотических клетках.
6. Доказательства генетической роли ДНК. Полуконсервативный механизм репликации ДНК (работы М. Мезельсона и Сталя).
7. Репликация ДНК. Ферменты репликации. Точность синтеза ДНК и коррекция. Основные принципы репликации.
8. Особенности репликации у прокариот и эукариот. Топологические проблемы репликации. Регуляция репликации.
9. Репарация ДНК и ее виды: прямая реактивация, темновая репарация, эксцизионная репарация. SOS-репарация. Репарация неспаренных нуклеотидов.
10. Молекулярные механизмы гомологичной рекомбинации. Генная конверсия. Сайт-специфическая рекомбинация.
11. Транскрипция у прокариот. Структура РНК-полимеразы. Цикл транскрипции. Понятие об опероне. Регуляция транскрипции у прокариот.
12. Особенности транскрипции у эукариот. Факторы транскрипции. Энхансеры и сайленсеры. Механизмы активации белков-регуляторов транскрипции. Значение гормонов в регуляции транскрипции.
13. Подвижные генетические элементы прокариот и эукариот, механизмы их перемещения и роль в эволюции.
14. Денатурация и ренатурация ДНК. Метод реассоциации в изучении генома эукариот. Сателлитная ДНК. Умеренные повторы и уникальные последовательности генома. Мозаичность строения эукариотических генов.
15. Репликация и транскрипция вирусных геномов.
16. Процессинг первичных транскриптов у прокариот и эукариот. Регуляция экспрессии генов путем альтернативного сплайсинга. Транс-сплайсинг.
16. Процессинг иРНК у прокариот и эукариот. Механизм сплайсинга и его виды. Регуляция экспрессии генов путем альтернативного сплайсинга. Транс-сплайсинг. Редактирование РНК.
17. Процессинг рРНК и тРНК у прокариот и эукариот. Аутосплайсинг. Природные и синтетические рибозимы (нуклеозимы, минизимы) и перспективы их использования.
17. Обратная транскрипция. Роль обратной транскрипции в эволюции и изменчивости генома. Ретротранспозоны, их типы. Псевдогены.
18. Аминокислотный состав белков. Пептиды. Первичная структура белков. Структурные особенности пептидной связи. Методы определения первичной структуры белка.
19. Вторичная структура белков. α-Спираль, β-структура, β-изгиб. Оптические методы изучения вторичной структуры. Прионизация белков.
20. Третичная структура белков. Денатурация и ренатурация белка. Молекулярные шапероны. Методы изучения третичной структуры белков.
21. Четвертичная структура белка и ее функциональное значение. Методы исследования четвертичной структуры белков.
22. История открытия информационной РНК. Структура иРНК. Расшифровка генетического кода. Основные свойства генетического кода.
23. История открытия транспортных РНК. Структура тРНК. Аминоацил-тРНК-синтетазы. Аминоацилирование тРНК.
24. Рибосомы, их локализация в клетке. Рибосомные РНК и белки. Четвертичная структура рибосом. Структурные превращения рибосом. Прокариотический и эукариотический типы рибосом. Полирибосомы. Бесклеточные системы трансляции.
25. Инициация трансляции. Общие принципы, значение, основные этапы инициации. Инициация трансляции у прокариот и эукариот. Белковые факторы инициации.
26. Элонгация трансляции. Поступление аминоацил-тРНК в рибосому. Транспептидация. Транслокация. Факторы элонгации.
27. Терминация трансляции: терминирующие кодоны, белковые факторы терминации, гидролиз пептидил-тРНК.
28. Регуляция трансляции. Трансмембранный перенос белков. Котрансляционные и посттрансляционные модификации белков.
1.12 Комплект экзаменационных билетов (утвержденный зав. кафедрой до начала сессии). Хранится на кафедре естественных наук.
1.13 Примерная тематика рефератов.
Модуль «Биохимия»
Биологически активные амины
Искусственный синтез гормонов
Сахарный диабет: причины возникновения, способы лечения и профилактики
Методы медицинского контроля обмена азота
Хитин, его природные формы, производные, биологическая роль и пути использования человеком
Водорастворимые формы жирорастворимых витаминов
Взаимодействие витаминов с различными продуктами питания
Всасывание жирорастворимых витаминов в кишечнике
Биохимическая роль печени
Биохимия мышечного сокращения
Нейропептиды
Модуль «Молекулярная биология»
1. ДНК ― материальный носитель наследственной инфор мации.
2. Биосинтез белка в клетке.
3. Транскрипция и трансляция.
4. Генетический код и его свойства.
5. Регуляция белкового синтеза.
6. Строение и функции гена.
7. Химический и ферментативный синтез генов. Выделение генов.
8. Современное представление о гене.
9. Генетическая инженерия.
1.14 Примерная тематика курсовых работ.
Запасные углеводы луковичных культур
Влияние фитогормонов на запасание углеводов в луковицах тюльпанов
1.15 Примерная тематика квалификационных (дипломных) работ.
Нарушение обмена углеводов у жителей Крайнего Севера
1.16 Методика(и) исследования (если есть).
1.17 Бально-рейтинговая система, используемая преподавателем для оценивания знаний студентов по данной дисциплине.
Бально-рейтинговая система при изучении биохимии не применяется
|
