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.
1.8 Учебно-методическое обеспечение дисциплины.
1.8.1 Рекомендуемая литература:
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.
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.
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
Браунштейн А.Е. На стыке химии и биологии. М.: Высшая школа. 1994
Диксон М., Уэбб Э. Ферменты. М.: Мир.1982
Кантор Ч., Ширмер Р. Принципы структурной организации белков. М.: Мир, 1982
Кнорре Д.Г., Мызина С.Д. Биологическая химия, М. : «Высшая школа» 2000 г.
Ленинджер А. Основы биохимии.Т. 1-3. М.: «Мир». 1986 г
Мецлер Д. Биохимия . Т. 1-3. М.: Мир. 1980 г.
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.
Пустовалова Л.М. Практические работы по биохимии. Ростов на Дону.: «Феникс» 2004 г. 319 с.
Филиппович Ю.Б. Основы биохимии. М.: Высшая школа.1994
1.9 Материально-техническое обеспечение дисциплины
Мультимедийные презентации по темам: «Обмен азота», «Углеводы», «Водораствормые витамины», «Жирорастворимые витамины»
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.
1.9.4
1.10 Примерные зачетные тестовые задания.
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
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
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
К сложным белкам относятся
а коллаген
б оксидоредуктазы
в актин
г миозин
Белковую часть ферментов называют
а коферментом
б кофактором
в апоферментом
г протомером
1.11 Примерный перечень вопросов к зачету (экзамену).
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
1.12 Комплект экзаменационных билетов Комплект билетов хранится на кафедре биологии и химии
1.13 Примерная тематика рефератов.
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
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
РАЗДЕЛ 2. Методические указания по изучению дисциплины (или её разделов) и
контрольные задания для студентов заочной формы обучения.
РАЗДЕЛ 3. Содержательный компонент теоретического материала.
Лекция 1.
Аминокислоты
План:
Общая формула аминокислот
Классификация аминокислот:
- аминокислоты с гидрофобным радикалом
- аминокислоты с полярным радикалом
- аминокислоты с отрицательно заряженным радикалом
- аминокислоты с положительно заряженным радикалом
- аминокислоты с ароматическим радикалом
3. Химические свойства аминокислот: амфотерность, реакции по карбоксильной и аминогруппе. Взаимодействие аминокислот друг с другом
4. Биологическая роль аминокислот
Лекция 2.
Белки. Уровни организации белковой молекулы
План:
Понятие о структурной организации белковой молекулы. Особенности первичной структуры белка:
- генетическая детерминированность
- стабильность
- уникальность последовательности
- первичная структура определяет более высокие уровни организации белковой молекулы
Первичная структура белка
Вторичная структура белка
- ά- спираль, параметры спирали
- β-конформация, параметры
- водородные связи как фактор поддержания вторичной структуры
4. Третичная структура белка, факторы, обеспечивающие ее поддержание
5. Четвертичная структура белка
Лекция 3.
Классификация и биологическая роль белков
План
Классификация по выполняемым функциям
- каталитические белки
- запасные белки
- белки-ингибиторы ферментов
- белки- регуляторы активности генов
- защитные белки ( иммуноглобулины и белки свертывания крови)
- транспортные белки
- белки мембран
- токсические белки (яды змей, паукообразных и других животных)
- сократительные белки
- рецепторы
- гормоны белковой и пептидной природы
- белки вирусных капсидов
- белки клеточной стенки растений
2. Классификация по составу
- простые белки
- сложные белки (липопротеины, гликопротеины, нуклеопротеины, хромопротеины, металлопротеины)
3. Биологическая роль белков
Лекция 4
Ферменты
План
Особенности ферментативного катализ.
Физические и химические свойства ферментов
Структура молекулы ферментов
- активный центр ферментов (связывающий и каталитический центры)
- апофермент
- коферменты и кофакторы
- аллостерические центры
4. Механизм ферментативного катализа
5. Мультиферментные комплексы
6. Изозимы
7. Факторы, влияющие на активность ферментов:
- кислотность среды
- концентрация субстрата
- температура
- ионный баланс среды
- наличие активаторов и ингибиторов
8. Классификация и номенклатура ферментов
- оксидоредуктазы
- трансферазы
- гидролазы
- лиазы
- изомеразы
- лигазы
Лекция 5
Углеводы. Моносахариды
План
Углеводы как класс органических соединений
Моносахариды
Изомерия моносахаридов
Физические свойства моносахаридов
Химические свойства моносахаридов
- обусловленные наличием карбонильной группы
- обусловленные наличием гидроксильных групп
- обусловленные наличием полуацетального гидроксила
Лекция 6
Олигосахариды и полисахариды
План
Глюкозидная связь
Важнейшие олигосахариды
- лактоза
- сахароза
- мальтоза
- раффиноза
3. Физические и химические свойства олигосахаридов
4. Биологическая роль олигосахаридов
5. Полисахариды
- гомо- и гетерополисахариды
- линейные и разветвленные молекулы полисахаридов
6. Важнейшие полисахариды
- крахмал
- пектины
- гемицеллюлозы
- целлюлоза
- хитин
- муреин
Лекция 7.
Липиды
План
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 жиных кислот
3. Классификация липидов
- глицериды и воска
- фосфолипиды
- стероиды
- гликолипиды
4. Биологическая роль липидов
Лекция 8.
Обмен азота
План.
Метаболизм аминокислот
- декарбоксилирование
- дезаминирование
- переаминирование
- прямое аминирование
- синтез и распад аминокислот
2. Цикл мочевины
3. Синтез и распад гема
4. Синтез и распад азотистых оснований
5. Нарушения азотного обмена
Лекция 9.
Обмен углеводов
План.
1. 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
Лекция 10.
Обмен липидов
План.
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
3. Биосинтез жирных кислот
- карбоксилирование ацетил-коэнзима А
- перенос 2- и 3-х углеродных фрагментов на ацилпереносящий белок
- образование ацето-ацетил ацилпереносящего белка
- гидрирование кетогруппы с образованием альдегидной группы
- дегидратация
- гидрирование двойной связи
4. Биосинтез глицеридов и фосфолипидов
5. Особенности биосинтеза простагландинов и лейкотриенов
Лекция 11.
Водорастворимые витамины
План
Понятия «витамины», «витаминоподобные вещества», «антивитамины»
Витамин В1, структура молекулы, источники поступления, суточная потребность, симптомы авитаминоза
Витамин В2 – сложный комплекс веществ
- рибофлавин
- пантотеновая кислота
- фолиевая кислота
- никотиновая кислота и никотинамид
структура молекулы, источники поступления, суточная потребность, симптомы авитаминоза
Витамин В6 (пиридоксин) структура молекулы, источники поступления, суточная потребность, симптомы авитаминоза
Витамин В 12 (цианкобаламин) структура молекулы, источники поступления, суточная потребность, симптомы авитаминоза
Витамин С , структура молекулы, источники поступления, суточная потребность, симптомы авитаминоза
Витамин Н (биотин)
Лекция 12
Жирорастворимые витамины
План
Витамин А (ретинол), структура молекулы, источники поступления, суточная потребность, симптомы авитаминоза. β-каротин- провитамин А
Витамин Д (кальциферол) – комплекс веществ, структура молекулы, источники поступления, суточная потребность, симптомы авитаминоза
Витамин Е (токоферол) – важнейший жирорастворимый антиоксидант, структура молекулы, источники поступления, суточная потребность, симптомы авитаминоза
Витамин К, структура молекулы, источники поступления, суточная потребность, симптомы авитаминоза
Лекция 13.
Витаминоподобные вещества и антивитамины
План
Понятие «витаминоподобные вещества»
Витамин Р – сложный комплекс веществ со сходными функциями : катехины, халконы, флавины, флавононы, изофлавоны, флавонолы). Источники, потребность, биологическая роль
Убихинон. Биологическая роль, пути синтеза в организме человека, симптомы недостатка
Коэнзим Q, его биологическая роль, потребности организма, источники. Аналоги парааминобензойной кислоты – сульфаниламиды.
Пангамовая кислота (витамин В15). Предполагаемая роль в организме человека. Источники.
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
Лекция 14.
Гормоны.
План.
Биологическая роль гормонов
Химическая природа гормонов
- гормоны белковой и пептидной природы
- производные аминокислот
- стероидные гормоны
Механизм взаимодействия гормона с рецептором
Гормоны гипоталамуса, строение молекул, биологическая роль, пути синтеза:
- кортикотропин
- лютропин
- фоллитропин
- тиреотропин
- пролактины
- липотропины
5. Гормоны гипоталамуса, строение молекул, биологическая роль, пути синтеза:
- вазопрессин
- окситоцин
- рилизинг-гормоны
Лекция 15
Гормоны других желез внутренней секреции
План
Гормоны щитовидной железы
Гормоны вилочковой железы
Гормоны надпочечников (мозгового и коркового вещества)
Гормоны поджелудочной железы
Гормоны гонад
Нарушения гормонального обмена, причины и методы лечения
|
