Содержание дисциплины
3.1. Наименование тем, их содержание, объем в часах лекционных занятий
Порядковый номер лекции
|
Раздел, тема учебного курса, содержание лекции
|
Количество часов
|
Литература
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
|
3 семестр
Раздел 1.
Тема 1.1. Обмен веществ и энергии в организме.
1.1.1.Введение. Роль органической, биологической и физколлоидной химии в профессии зооинженера. Основные понятия и определения термодинамики. Формы энергии. Теплота и работа. Виды полезной работы в организме. Живые системы. Первый закон термодинамики. Понятие о внутренней энергии. Энтальпия. Стандартные условия в термодинамике. Направления изменения свободной энергии в биологических системах.
Тема 1.1. (продолжение)
1.1.2.Взаимосвязь между процессами обмена веществ и энергии в организме. Процессы равновесные и неравновесные. Второй закон термодинамики. Энтропия. Энтропия и вероятность в существовании и развитии живых систем. Термодинамические потенциалы Гиббса и Гельмгольца. Условия самопроизвольного протекания процессов и достижение равновесия. Экзергонические и эндергонические реакции. Макроэргические соединения.
Тема 1.1. (продолжение)
1.1.3.Обмен веществ и энергии в организме. Метаболизм. Внешний обмен. Промежуточный обмен (метаболизм). Ассимиляция. Диссимиляция. Анаболизм. Катаболизм. Энергетический баланс организма, его этапы. Биологическое окисление и его значение. Окислительное фосфорилирование. Метаболиты. Роль АТФ в обмене веществ.
Раздел 2.
Тема 2.1. Биохимия биологических жидкостей и тканей.
2.1.1. Растворы, способы выражения концентрации растворов. Вода в живых организмах. Аномальные свойства воды.
Диссоциация воды. Ионное произведение воды. Концентрация растворов и способы ее выражения.
Тема 2.1. (продолжение)
2.1.2. Термодинамика процессов растворения. Водные и неводные фазы клеток. Физико- химические механизмы движения растворителя и растворенного вещества в биологических системах.
Тема 2.1. (продолжение)
2.1.3.Коллигативные свойства разбавленных растворов. Давление насыщенного пара растворителя над раствором, понижение температуры замерзания и повышение температуры кипения. Осмотические явления. Закон Вант-Гоффа. Понятие о гомеостазисе. Изотонические, гипертонические и гипотонические растворы. Роль осмоса в биологических процессах.
Тема 2.1. (продолжение)
2.1.4.Свойства растворов электролитов. Отклонения свойств растворов электролитов от закона Рауля и Вант-Гоффа. Изотонический коэффициент. Связь изотонического коэффициента со степенью диссоциации. Закон разбавления Оствальда. Растворы сильных электролитов. Основные положения теории сильных электролитов. Роль электролитов в процессах жизнедеятельности. Буферное действие водных растворов. Буферные системы организма.
Раздел 3.
Тема 3.1. Энергетика и кинетика химических процессов в организме.
3.1.1. Физико-химические основы биохимических реакций. Факторы, определяющие скорость химических реакций. Химическое равновесие. Обратимые и необратимые реакции. Факторы смещения равновесия. Константы равновесия Кр и Кс.
Тема 3.1. (продолжение)
3.1.2. Гомогенный и гетерогенный катализ. Особенности и классификация каталитических процессов. Теория промежуточных продуктов в гомогенном катализе. Гетерогенный катализ, роль адсорбции в катализе. Теория активных центров.
Тема 3.1. (продолжение)
3.1.3.Ферментативный катализ. Общая характеристика ферментов. Отличие ферментов от других видов катализаторов. Химическая природа ферментов. Температурный оптимум действия ферментов. Общие представления о механизме действия ферментов.
Итого:
4 семестр
Раздел 4.
Тема 4.1. Свойства дисперсных систем и растворов биополимеров.
4.1.1.Молекулярно-кинетические свойства биополимеров. Дисперсные системы и их классификация. Особенности коллоидного состояния. Броуновское движение, диффузия, осмотическое давление, седиментационное равновесие.
Тема 4.1. (продолжение)
4.1.2.Оптические и электрические свойства биополимеров. Строение мицеллы. Критическая концентрация мицеллобразования. Устойчивость и коагуляция биополимеров. Порог коагуляции. Пептизация.
Тема 4.1. (продолжение)
4.1.3.Структура макромолекул биополимеров. Надмолекулярные структуры. Реакционные центры. Функции биополимеров.
Раздел 5.
Тема 5.1. Углеводы.
5.1.1.Общая характеристика углеводов. Моносахариды. Сахара, их распространение в природе и биологическая роль. Классификация сахаров: простые и сложные (олиго- и полисахариды); тетрозы, пентозы, гектозы, гептозы и т.д.; альдозы и кетозы. Пространственная конфигурация моносахаридов; D- и L-ряды.
Тема 5.1. (продолжение)
5.1.2.Химические свойства моносахаридов. Качественные реакции на сахара. Циклическое (полуацетальное) строение моносахаридов. Аномеры. Образование глюкозидов.
Тема 5.1. (продолжение)
5.1.3.Понятие о мутаротации, ее физико-химическое объяснение. Пиранозы и фуранозы; α- и β-формы глюкопиранозы; особые химические свойства полуацетального гидроксила.
Тема 5.1. (продолжение)
5.1.4.Отдельные представители моносахаридов. Пентозы: рибоза, дезоксирибоза. Гектозы: глюкоза, галактоза, фруктоза. Витамин С. Качественные реакции на сахара. Инверсия сахаров.
Тема 5.1. (продолжение)
5.1.5.Олигосахариды. Дисахариды – восстанавливающие и невосстанавливающие. Проблема установления строения полисахаридов. Представители дисахаридов: сахароза (получение, химические и физико-химические свойства), мальтоза, лактоза. Понятие о природных глюкозидах.
Тема 5.1. (продолжение)
5.1.6.Полисахариды. Крахмал, химическое строение, химические и физико-химические свойства. Расщепление крахмала. Пектиновые вещества, амилоза и амилопектин. Биологическая роль крахмала. Инулин, гликоген (животный крахмал). Целлюлоза как полимер глюкозы. Физические и химические свойства целлюлозы.
Итого:
5 семестр
Раздел 6.
Тема 6.1. Липиды, жиры, детергенты.
6.1.1.Производные карбоновых кислот: сложные эфиры, амиды, галогенангидриды и ангидриды; их химические свойства и способы получения. Жиры как глицериды высших жирных кислот. Нахождение и распространение в природе; их физиологические функции. Кислоты, входящие в состав жиров: предельные – пальмитиновая, стеариновая, лауриновая, арахиновая; непредельные – олеиновая, линолевая, линоленовая, эруковая. Принцип равномерного распределения. Цис-транс-изомеря непредельных карбоновых кислот. Жидкие и твердые жиры; превращение жидких жиров в твердые. Омыление жиров: щелочное, кислотное, энзиматическое. Усвоение жиров животными организмами, роль желчных кислот в усвоении жиров. Воски.
Тема 6.1. (продолжение)
6.1.2.Фосфатиды; понятие о строении и физиологической роли в организме. Этаноламины (коламин) и холин. Сложные липиды: кефалины, лецитины, инозитфосфатиды, гликосфингозиды. Эфиры неорганических кислот. Физиологически активные эфиры фосфорной кислоты: АМФ, АДФ, АТФ.
Тема 6.1. (продолжение)
6.1.3.Понятие о терпенах. Классификация. Простейшие терпены и терпеноиды. Каротиноиды. Стероиды: стерины, желчные кислоты, стероидные гормоны. Строение биомембраны. Основные источники жиров и масел. Получение и переработка жиров.
Раздел 7.
Тема 7.1. Аминокислоты, полипептиды, белки.
7.1.1.Физико-химические свойства α-аминокислот. Белки и полипептиды как полимеры α-аминокислот. Понятие о роли белков и полипептидов в живых организмах. α-аминокислоты как внутренние соли; изоэлектрическая точка. Оптическая активность природных α-аминокислот (L-ряд), их изображение с помощью проекционных формул Фишера. Химические свойства α-аминокислот. Реакции, свойственные карбоновым кислотам: образование солей, эфиров, галогенангидридов. Реакции, свойственные аминам: образование солей с кислотами, действие азотистой кислоты, образование N-ацильных и N-алкильных производных, взаимодейтсвие с альдегидами.
Тема 7.1.(продолжение)
7.1.2.Природные α-аминокислоты. Алифатические (нейтральные – глицин, аланин, валин, лейцин, изолейцин; кислые – аспарагин, глутамин; основные – аргинин, лизин); оксиаминокислоты (серин, треонин); серосодержащие (цистин, цистеин, метионин); ароматические (фенилаланин, тирозин); гетероциклические (триптофан, гистидин, пролин, оксипролин). Полипептиды. Понятие о пептидной связи. Проблема синтеза пептидной связи. Активирование карбоксильной группы для образования пептидной связи.
Тема 7.1.(продолжение)
7.1.3.Белки, их химические и физико-химические свойства. Индивидуальность белков. Цветные реакции белков. Первичная, вторичная, третичная и четвертичная структура белка.
Тема 7.1. (продолжение)
7.1.4.Классификация белков: простые и сложные. Простые белки: альбумины, глобулины, проламины, гистоны и склеропротеины. Сложные белки (протеиды): нуклеопротеиды, гликопротеиды, липопротеиды, фосфопротеиды, хромопротеиды. Заменимые и незаменимые аминокислоты. Проблема синтеза искусственной пищи. Витемины.
Тема 7.2. Нуклеиновые кислоты, биологически активные органические соединения в сельском хозяйстве.
7.2.1Представление о строении нуклеиновых кислот: нуклеозиды и нуклеотиды. Гетероциклические основания, рибоза (дезоксирибоза) и фосфорная кислота как структурные единицы нуклеиновых кислот. Представление о строении РНК и ДНК. Рибосомальные, информационные и транспортные РНК. Связь между строением и биологическими функциями нуклеиновых кислот. Двойная спираль как модель молекулы ДНК. Роль водородных связей аденин-тимин и гуанин-цитозин в образовании двойной спирали. Пестициды: классификация, основные задачи и представители.
Раздел 8.
Тема 8.1. Методы выделения, идентификации и очистки основных классов органических соединений.
8.1.1. Перегонка, ее виды. Кристаллизация. Диализ. Упаривание. Сушка и лиофильная сушка. Фильтрование и центрифугирование. Возгонка.
8.1.2.Хроматографические методы анализа: бумажная, колоночная, тонкослойная, газо-жидкостная, гель-хроматография.
Итого:
|
2
2
2
2
1
2
2
2
2
2
19
2
2
2
2
2
2
2
2
2
18
2
2
2
2
2
2
2
2
2
1
19
|
Осн.[1,2]
Доп.[1,2,5]
Осн.[1,2]
Доп.[1,2,3]
Осн.[1,2]
Доп.[1,2,3]
Осн.[1,2]
Доп.[2,3,5]
Осн.[1,2]
Доп.[2,3,5]
Осн.[1,2]
Доп.[2,3,5]
Осн.[1,2]
Доп.[2,3,5]
Осн.[1,2]
Доп.[2,3,4,5]
Осн.[1,2]
Доп.[2,3,4,5]
Осн.[1,2]
Доп.[2,3,4,5]
Осн.[1,2]
Доп.[2,3,4,5]
Осн.[1,2]
Доп.[2,3,4,5]
Осн.[1,2]
Доп.[2,3,4,5]
Осн.[1,2]
Доп.[2,3,4,5]
Осн.[1,2]
Доп.[2,3,4,5]
Осн.[1,2]
Доп.[2,3,4,5]
Осн.[1,2]
Доп.[2,3,4,5]
Осн.[1,2]
Доп.[2,3,4,5]
Осн.[1,2]
Доп.[2,3,4,5]
Осн.[1,2]
Доп.[2,3,4,5]
Осн.[1,2]
Доп.[2,3,4,5]
Осн.[1,2]
Доп.[2,3,4,5]
Осн.[1,2]
Доп.[2,3,4,5]
Осн.[1,2]
Доп.[2,3,4,5]
Осн.[1,2]
Доп.[2,3,4,5]
Осн.[1,2]
Доп.[2,3,4,5]
Осн.[1,2]
Доп.[2,3,4,5]
Осн.[1,2]
Доп.[2,3,4,5]
Осн.[1,2]
Доп.[2,3,4,5]
|
3.2. Практические (семинарские) занятия, их наименование, содержание и объем в часах
Практические (семинарские) занятия по учебному плану не предусмотрены.
3.3. Лабораторные занятия, их наименование и объем в часах
Номер лабораторной работы
|
Наименование лабораторной работы
|
Раздел, тема лекционного курса
|
Объем часов
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
|
3 семестр
Определение энтальпии процесса растворения безводной соли
Определение рН буферных растворов
Блок № 1. «Взаимосвязь между процессами обмена веществ и энергии в организме»
Химическое равновесие
Блок № 2. «Биохимия биологических жидкостей и тканей»
Итого:
4 семестр
Химическая кинетика. Зависимость скорости химических реакций от температуры
Гетерогенные равновесия
Адсорбция уксусной кислоты активированным углем
Блок № 3. «Энергетика и кинетика химических процессов в организме»
Дисперсные и коллоидные системы
Качественные реакции на углеводы
Блок № 4. «Свойства дисперсных систем и растворов биополимеров»
Растворимость липидов. Определение кислотного числа жиров
Блок № 5. «Углеводы»
Итого:
5 семестр
Определение числа омыления жиров. Качественная реакция на витамин С.
Качественные реакции на белки
Блок № 6. «Липиды, жиры, детергенты»
Свертывание белков. Реакции осаждения белков
Блок № 7. «Аминокислоты, полипептиды, белки. Методы выделения, идентификации и очистки основных классов органических соединений»
Итого:
|
Обмен веществ и энергии в организме
Биохимия биологических жидкостей и тканей
Энергетика и кинетика химических процессов в организме
Энергетика и кинетика химических процессов в организме
Энергетика и кинетика химических процессов в организме
Свойства дисперсных систем и растворов биополимеров
Свойства дисперсных систем и растворов биополимеров
Углеводы. Химические свойства углеводов
Липиды, жиры, детергенты
Липиды, жиры, детергенты
Белки, их химические и физико-химические свойства
Белки, их химические и физико-химические свойства
|
4
4
4
4
3
19
4
4
4
4
4
4
4
4
4
36
4
4
4
4
4
19
|
|
