Учебно-методический комплекс дисциплины обсужден на заседании кафедры естественнонаучного образования протокол №10 «27»

Скачать 0.67 Mb.

Название	Учебно-методический комплекс дисциплины обсужден на заседании кафедры естественнонаучного образования протокол №10 «27»
страница	2/6
Дата публикации	21.01.2015
Размер	0.67 Mb.
Тип	Учебно-методический комплекс

100-bal.ru > География > Учебно-методический комплекс

1 2 3 4 5 6

Органические вещества в природе

Направление — 050100.68. Педагогическое образование

Магистерская программа – Химическое образование

Форма подготовки (очная)

Школа педагогики ДВФУ

кафедра естественнонаучного образования

курс 2 семестр 3,4

лекции 10 (час.)

практические занятия 72 (час.)

лабораторные работы не предусмотрены

всего часов аудиторной нагрузки 82 (час.)

самостоятельная работа 62 (час.)

реферативные работы не предусмотрены

контрольные работы не предусмотрены

зачет 3, 4 семестр

экзамен не предусмотрен

Рабочая программа составлена на основании требований федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования (Приказ Министерства образования и науки РФ №35 от 14 января 2010г.).

Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры естественнонаучного образования протокол № 10 «27» июня 2012 г.

Заведующая кафедрой: Литвинова Е.А.

2012 г.

Составитель: к.б.н., доцент Потенко Е.И.

Оборотная сторона титульного листа
I. Рабочая программа пересмотрена на заседании кафедры:

Протокол от «_____» _________________ 20 г. № ______

Заведующий кафедрой _______________________ __________________

(подпись) (и.о. фамилия)

II. Рабочая программа пересмотрена на заседании кафедры:

Протокол от «_____» _________________ 20 г. № ______

Заведующий кафедрой _______________________ __________________

(подпись) (и.о. фамилия)

АННОТАЦИЯ

Дисциплина «Органические вещества в природе» разработана для магистрантов 2 курса по направлению 050100.68 Педагогическое образование (магистерская программа «Химическое образование») в соответствии с требованиями ФГОС ВПО по данному направлению и положением об учебно–методических комплексах дисциплин образовательных программ высшего профессионального образования (утверждено приказом и.о. ректора ДВФУ от 17.04.2012.№ 12-13-87).

Дисциплина «Органические вещества в природе» входит в часть дисциплин по выбору студента профессионального цикла.

Для освоения дисциплины «Органические вещества в природе» обучающиеся используют знания, умения, сформированные в ходе изучения дисциплин «Органическая химия», «Биологическая химия», «Коллоидная химия», «Основы химического эксперимента».

Для успешного освоения дисциплины «Органические вещества в природе» студенту необходимы базовые знания теории строения органических соединений, основных классов органических соединений, их химические свойства, номенклатуры ИЮПАК, основы электронного и пространственного строения органических молекул, взаимосвязи структуры природных органических соединений с их строением, изомерии органических соединений, механизмов реакций в органической химии.

Цель дисциплины: формирование знаний, умений и навыков в области анализа, синтеза и идентификации природных органических соединений.

Задачи дисциплины:

- формирование базовых знаний об основных классах природных органических соединений, их роли в функционировании живой клетки;

- формирование представлений о современном состоянии науки в области природных соединений, перспективах развития методов их синтеза и применения;

- приобретение навыков владения экспериментальными и теоретическими методами структурно-функционального анализа природных соединений;

- формирование у студентов знаний и умений, позволяющих планировать синтезы различных классов природных соединений и прогнозировать их возможную биологическую активность.

В результате изучения дисциплины магистрант должен:

знать: основные классы органических природных соединений необходимые для осуществления синтеза современных лекарственных средств; полупродукты и вспомогательные вещества в синтезе фармацевтических продуктов; особенности синтеза и способы получения важнейших препаратов из природных соединений;

- владеть основными фундаментальными методами физико-химического анализа природных соединений и лекарственных веществ, практическими навыками, необходимыми для осуществления профессиональной деятельности;

- уметь использовать полученные знания при решении конкретных задач, приобретать новые знания, используя современные информационные технологии.

Дисциплина направлена на формирование общекультурных, общепрофессиональных и профессиональных компетенций выпускника: ОПК-1; ПК-2; ПК-4; ПК-18:

- готовностью осуществлять профессиональную коммуникацию на государственном (русском) и иностранном языках (ОПК-1);

- готовностью использовать современные технологии диагностики и оценивания качества образовательного процесса (ПК-2);

- способностью руководить исследовательской работой обучающихся (ПК-4);

- готовностью разрабатывать стратегии просветительской деятельности (ПК-18).

СТРУКТУРА И содержание теоретической части курса

Тема 1. Введение в химию природных органических соединений (2 час.)

1. Классификация природных соединений:

а) химическая

б) по путям биосинтеза

в) по биологической активности

г) по источникам происхождения.

2 Понятие о первичных и вторичных метаболитах природных соединений

Тема 2. Алкалоиды, флавоноиды, сапонины, кумарины их строение, классификация, физико-химические свойства, распространение в растительном мире, применение в медицине (2 час.)

1.Экстракция из сырья, методы очистки от сопутствующих веществ.

2. Качественные реакции, химизм реакций.

3.Методы количественного определения: принципы методов, их сравнительная характеристика.

Тема 3. Природные биологически активные вещества, их разнообразие, ценность, практическое значение (2 час.)

1.Витамины (водорастворимые, жирорастворимые).

2.Витаминоподобные вещества, их отличие от истинных витаминов.

3. Биологическая роль витаминов.

4.Основные группы витаминов.

Тема 4. Разные группы природных соединений, их строение, свойства, распространение в природе (4 час.)

1.Природные кумулены и ацетилены, полиэфиры, амиды, элементорганические природные соединения.

2. Метало-коэнзимы.

3. Истинные алкалоиды и протоалкалоиды. Места локализации в организме

4.Феромоны. Значение феромонов во внутривидовых взаимоотношениях животных.

5.Классификация токсинов и ядов. Биорегуляторная активность и физиологическое действие фитогормонов.

6.Природные ауксины, биологическая функция, аналоги по механизму действия.

СТРУКТУРА И содержание практической части курса

Занятие 1-4. Лабораторная работа 1. Определение природных органических веществ методом цветности (8 час).

Занятие 5. Лабораторная работа 2. Определение природных органических веществ методом перманганатной окисляемости (ПО) (2 час).

Занятие 6-9. Лабораторная работа 3. Определение природных органических веществ методом бихроматной окисляемости (ХПК) (8 час).

Занятие 10-13. Лабораторная работа 4 Определение природных органических веществ методом БПК (биохимическое потребление кислорода) (8 час).

Занятие 14-17. Лабораторная работа 5. Определение природы органических веществ по отношению показателей БПК/ПО, ПО/ХПК, БПК/ХПК.(8 час).

Занятие 18-21. Лабораторная работа 6. Качественное и количественное определение флавоноидов в растительном сырье (8 час).

Занятие 22-26. Лабораторная работа 7. Качественное и количественное определение алколоидов в растительном сырье (10 час).

Занятие 27-31. Лабораторная работа 8. Качественное и количественное определение сапонинов в растительном сырье (10 час).

Занятие 32-36. Лабораторная работа 9. Качественное и количественное определение кумаринов в растительном сырье (10 час).

контроль достижения целей курса

Промежуточный контроль

Промежуточный контроль

В качестве форм промежуточной аттестации используется выполнение тестирования по каждой теме лекционных занятий и лабораторных работ.

Итоговый контроль

Вопросы к зачету

1. Общая характеристика водорастворимых и жирорастворимых витаминов.

2. Что представляют собой витамины А, Д, Е?

3. Какие витамины входят в комплекс В, какова их общая характеристика.

4. Витамины алифатического, алициклического, ароматического и гетероциклического ряда.

5. Антибиотические вещества.

6. Чем характеризуются в биологическом и химическом отношении тетрациклины?

7. Стрептомицины их химическая характеристика.

8. Общая характеристика водорастворимых и жирорастворимых витаминов.

9. Что представляют собой витамины А, Д, Е?

10. Какие витамины входят в комплекс В, какова их общая характеристика.

11. Витамины алифатического, алициклического, ароматического и гетероциклического ряда.

12. Антибиотические вещества.

13. Чем характеризуются в биологическом и химическом отношении тетрациклины?

14. Стрептомицины их химическая характеристика.

15. Противоопухолевые антибиотики, их характеристика.

16. К какому классу органических соединений принадлежат алкалоиды?

17. Как выделяют из растений алкалоиды-основания и алкалоиды-соли?

18. На какие группы делятся алкалоиды?

19. Роль атропина в природе.

20. Что такое хинин, где и в каком виде он находится в природе?

21. Что такое гормоны, как получается и исследуется адреналин, каково его применение?

22. Что такое инсулин и препараты инсулина с продленным действием?

23. Гетероциклы: номенклатура, виды классификации

24. Строение ароматических гетероциклов. -Избыточные и -дефицитные гетероциклы.

25. Принципы образования пяти- и шестизвенного гетерокольца.

26. Общие реакции фурана, тиофена, пиррола.

27. Фуран. Свойства. Способы получения.

28. Тиофен. Химические свойства в сравнении с бензолом, фураном (пирролом)

29. Пиррол. Свойства. Способы получения.

30. Индол. Свойства. Способы получения.

31. Сравнительная характеристика реакционной способности пиррола и индола.

32. Пиридин: химические свойства.

33. Пиридин: химические свойства N- и C-замещенных пиридинов и пиридиниев.

34. N-Оксид пиридина.

35. Хинолин.

36. Изохинолин.

37. Реакции электрофильного замещения в азинах.

38. Реакции нуклеофильного замещения в азинах.

тематика и перечень курсовых работ и рефератов

Учебным планом курсовые работы не предусмотрены.
Перечень тем рефератов

1. Химическая и биохимическая классификация природных соединений.

2. Биосинтетические реакции углеводов.

3. Роль гликозидов для живых систем природных соединений.

4. Синтез жирных кислот и их производных.

5. Изопреноиды их строение, свойства, биосинтез.

6. Значение стероидных соединений для организма.

7. Фенолы и фенолокислоты их распространение в природе.

8. Химические модификации и свойства алкалоидов.

9. Значение убихинонов и пластохинонов для организмов.

10. Роль простейших бифункциональных веществ в синтезе природных соединений.

11. Общие представления о строении гетециклических соединений

12. Номенклатура гетероциклов.

13. Ароматичность гетероциклов

14. -Дефицитные и -избыточные гетероциклы.

15. Основные принципы замыкания гетерокольца (привести примеры).

16. Свойства и получение фурана.

17. Свойства и получение пиррола.

18. Ароматический и диеновый характер пиррола, фурана, тиофена.

19. Общие свойства фурана, тиофена, пиррола.

20. Сравнительная характеристика свойств пиррола и индола.

21. Индол.

22. Свойства и получение тиофена.

23. Пиридин.

24. Метилпиридины и метилхинолины.

25. Окси- и аминопроизводные азинов

Учебно-методическое обеспечение дисциплины

Основная литература

1. Семёнов, А.А. Очерк химии природных соединений. / А.А. Семёнов -Новосибирск: Наука, 2006. - 664с.

2. Хохлов, А.С. Химические регуляторы биологических процессов. / А.С. Хохлов, Ю.А. Овчинников - Москва: Знание, 2005. - 140 с.

3. Дерфлинг, К. Гормоны растений. / К. Дерфлинг - Москва: Мир.- 2005, - 303 с.

Дополнительная литература

1. Овчинников, Ю.А. Биоорганическая химия. / Ю.А. Овчинников - Москва: Просвещение, 2004. - 815 с.

2. Тюкавкина, Н.А. Биоорганическая химия / Н.А. Тюкавкина - Москва: Дрофа, 2004. - 251 с.

Электронные информационные образовательные ресурсы

http://znanium.com Щербина А.Э., Матусевич Л.Г. Органическая химия. Основной курс: Учебник. - М.: НИЦ ИНФРА-М; Мн.: Нов. знание, 2013. - 808 с.

http://window.edu.ru/ Федоренко Е.В., Богомолова И.В. Органическая химия: Учеб. пособие. - М.: РИОР, 2007. - 348 с.

http://window.edu.ru/ Семенов А.Д., Евстифеев М.М., Гаврилко Ю.М. Методические указания к практикуму "Анализ объектов окружающей среды". Определение органических веществ в природных водах. – Часть 3.– М., 2012. – 105 с.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Дальневосточный федеральный университет»

(ДВФУ)

Филиал ДВФУ в г. Уссурийске

КОНСПЕКТЫ ЛЕКЦИЙ

по дисциплине «Органические вещества в природе»

050100.68 «Педагогическое образование»

Магистерская программа – «Химическое образование»

г. Уссурийск

2012

Тема 1. Введение в химию природных органических соединений (2 час), с использованием метода активного обучения – лекция – беседа с демонстрацией слайдов

Цель: Изучить введение в химию природных органических соединений.

Задачи:

Рассмотреть классификацию природных соединений.
Рассмотреть классификацию первичных метаболитов по биологическим функциям.
Особенности экспериментальных методов работы с природными соединениями.

План:

1. Природные соединения, их классификация.

2. Первичные метаболиты, классификация первичных метаболитов по биологическим функциям.

3. Экспериментальные методы работы с природными соединениями.

Классификация природных соединений: химическая, по путям биосинтеза, по биологической активности, по источникам происхождения. Понятие о первичных и вторичных метаболитах природных соединений Химия природных соединений (ХПС) – предмет, объекты изучения и методы исследования. Место ХПС среди химических и биологически наук, основные задачи. Связь ХПС с классической органической химией, стереохимией органических соединений, биоорганической химией, химии высокомолекулярных соединений, молекулярной биологией. Принципы классификации природных соединений (по химическому строению, по путям биосинтеза, по биологической активности, по природным источникам).

Особенности экспериментальных методов работы с природными соединениями. Методики для работы с микроколичествами веществ. Методы разделения и выделения индивидуальных веществ или смесей. Экстракция с использованием нескольких растворителей с увеличенной полярностью. Титриметрическое определение. Хроматографические методы разделения. Особенности экспериментальных методов работы с природными соединениями. Методики для работы с микроколичествами веществ. Методы разделения и выделения индивидуальных веществ или смесей. Экстракция с использованием нескольких растворителей с увеличенной полярностью. Хроматографические методы разделения.

Активные методы обучения:

- ведомая (управляемая) беседа

- демонстрация слайдов

Вопросы для обсуждения:

Классификация первичных метаболитов по биологическим функциям. Разделение вторичных метаболитов на классы по их химической структуре и путям биосинтеза.
Природные биологически активные вещества.
Обмен веществ (метаболизм), биосинтез.

Основная литература

1. Семёнов, А.А. Очерк химии природных соединений. / А.А. Семёнов –Новосибирск: Наука, 2006. – 664с.

2. Хохлов, А.С. Химические регуляторы биологических процессов. / А.С. Хохлов, Ю.А. Овчинников – Москва: Знание, 2005. – 140 с.

3. Дерфлинг, К. Гормоны растений. / К. Дерфлинг – Москва: Мир.- 2005, - 303 с.

Дополнительная литература

1. Овчинников, Ю.А. Биоорганическая химия. / Ю.А. Овчинников – Москва: Просвещение, 2004. – 815 с.

2. Тюкавкина, Н.А. Биоорганическая химия / Н.А. Тюкавкина – Москва: Дрофа, 2004. – 251 с.

Вопросы для самопроверки

1. Природные соединения, их классификация.

2. Первичные метаболиты, классификация первичных метаболитов по биологическим функциям.

3. Экспериментальные методы работы с природными соединениями.