Методические указания к самостоятельной работе Специальность 020208. 65 Биохимия
Скачать 0.7 Mb.
|
Министерство образования и науки Российской Федерации Сибирский федеральный университет ЭНЗИМОЛОГИЯ Методические указания к самостоятельной работе Специальность 020208.65 - Биохимия Красноярск СФУ 2012 УДК 577.17(07) ББК 28.072.534я73 Составители: Н.М. Титова, Т.Н. Субботина Энзимология: методические указания к самостоятельной работе [Текст] / cост.: Н.М. Титова, Т.Н. Субботина. – Красноярск: Сибирский федеральный университет, 2012. – 62 с. В пособии представлены методические указания для самостоятельной работы студентов по следующим разделам энзимологии: «Структура и свойства ферментов»; «Ферментативный катализ»; «Регуляция активности и компартментализация ферментов» и «Прикладное значение ферментов». Предназначено для студентов специальности 020208.65 – «Биохимия». Предложенные методические указания могут быть использованы преподавателями высшей школы при обучении студентов дисциплине «Энзимология». УДК 577.17(07) ББК 28.072.534я73 © Сибирский федеральный университет, 2012 ВВЕДЕНИЕ Самостоятельная работа студентов по курсу «Энзимология» включает изучение теоретического материала, написание реферата, решение задач и заданий, работу с научной, учебной, методической литературой. В учебном пособии приведены темы для самостоятельной проработки теоретического материала и написания реферата. По каждому разделу даны задачи и задания. Приводится список литературы, необходимой для самостоятельной подготовки. Учебное пособие предназначено для студентов, обучающихся по специальности «Биохимия». Цель преподавания дисциплины – показать фундаментальную роль ферментов (энзимов) в обмене веществ и энергии, молекулярных механизмах наследственности, регуляции и интеграции метаболических процессов в живых организмах. В задачи курса входит ознакомление студентов с современными представлениями о структурной организации ферментов, механизмах ферментативного катализа, внутриклеточной локализации ферментов и их кинетических свойствах; регуляции активности ферментов in vivo и in vitro, использовании ферментов как эффективных биокатализаторов в медицине, промышленности, сельском хозяйстве. Студенты должны уметь использовать знания по энзимологии, полученные при знакомстве с лекционным материалом, учебниками, монографической литературой, периодикой при изучении других биологических дисциплин; применять их при постановке экспериментальной работы; понимать, что кинетические свойства ферментов предопределяют их возможности в регуляции метаболизма у организмов различной степени сложности. Самостоятельная работа способствует развитию у студента таких необходимых навыков, как выбор и решение поставленной задачи, сбор и аналитический анализ опубликованных данных, умение выделять главное и делать обоснованное заключение. Самостоятельная работа способствует развитию у студентов навыков самостоятельного исследования, научного и литературного саморедактирования. Самостоятельное изучение теоретического материала предполагает работу с учебной, научной и справочной литературой. Результаты работы могут быть представлены в виде конспекта, схем, таблиц. В результате изучения дисциплины студенты должны: 1. овладеть необходимыми теоретическими знаниями о ферментах, как эффективных и специфичных биокатализаторах, их свойствах, организации внутри клеток, участии в осуществлении различных метаболических путей в живых организмах, регуляции активности ферментов как внутриклеточными, так и внеклеточными сигналами; 2. иметь опыт изучения энзиматических процессов как in vivo, так и in vitro, применять полученные знания для постановки и проведения экспериментальной работы; 2. уметь решать задачи по ферментативной кинетике; 3. иметь представление об особенностях регуляции активности ферментов; 4. использовать полученные знания при изучении других биологических дисциплин; применять их в биохимическом мониторинге окружающей среды, в оценке нарушений метаболических процессов при патологических состояниях. Разделы дисциплины и виды занятий в часах Тематический план занятий
ГРАФИК Самостоятельной работы студентов по дисциплине «Энзимология» специальности 020208.65 – Биохимия Института фундаментальной биологии и биотехнологии 3 курса на 5 семестр
Условные обозначения: ТО – изучение теоретического курса; РФ – реферат; ВТР – выдача темы реферата; СРФ – сдача реферата; З – задачи и задания; ВЗ – выдача задач и заданий; СЗ – сдача задач и заданий; ПК – промежуточный контроль (тестирование). I. ПЕРЕЧЕНЬ ПРИМЕРНЫХ КОНТРОЛЬНЫХ ВОПРОСОВ Перечень примерных контрольных вопросов разработан для каждой лекции четырёх разделов курса «Энзимология». РАЗДЕЛ 1. СТРУКТУРА И СВОЙСТВА ФЕРМЕНТОВ Лекция 1.1. Введение в энзимологию 1. Что такое катализатор реакции и в чем состоит его функция? 2. В чем сходство и различия механизмов химического и ферментативного катализа? 3. Какие методы используют для получения иммобилизованных ферментов? 4. Основные классы ферментов и примеры ферментативных реакций? 5. Прикладное значение ферментов? Лекция 1.2. Методы регистрации ферментативной активности
6. В чем состоит принцип колориметрического метода определения активности ферментов? 7. В чем состоит принцип биолюминесцентного метода определения активности ферментов? Лекция 1.3. Уровни структурной организации ферментов 1. Перечислите и подробно расскажите о стадиях сворачивания полипептидной цепи в нативную конформацию. 2. Что такое «расплавленная глобула»? 3. Что такое неспецифическая агрегация белка? 4. Какие известны механизмы регуляции процесса сворачивания полипептидной цепи внутри клетки? 5. Какие ферменты, участвуют в фолдинге белка? 6. Какие известны белки, увеличивающие эффективность сворачивания полипептидной цепи в нативную конформацию? 7. Чем шапероны отличаются от шаперонинов? 8. Что такое посттрансляционная модификация белка? 9. Роль доменов в пространственной организации молекул ферментов? 10. Увеличение числа доменов в ферменте и усложнение взаимодействий между ними? 11. Роль доменов в формирование активного центра фермента, в регуляции ферментативной активности и в связывание ферментов с мембранами? 12. Какие ферменты называют полифункциональными? 13. Расскажите о бифункциональных ферментах, катализирующих реакции одного метаболического пути. 14. Расскажите о бифункциональных ферментах, катализирующих противоположно направленные реакции. Лекция 1.4. Кофакторы ферментов и их роль в катализе 1. Классифицируйте кофакторы по структуре (коферменты, простетические группы, ионы металлов). 2. Классифицируйте кофакторы по функциональному признаку. 3. Функции кофакторов? 4. Рассказать о кофакторах окислительно-восстановительных процессов на примере никотинамидных кофакторов. 5. Рассказать о кофакторах переноса групп на примере коферментов – производных пиридоксина. 6. Рассказать о кофакторах процессов синтеза, изомеризации и расщепления С-С связей на примере биотина. 7. В чём заключается роль металлов в функционировании ферментов? Лекция 1.5. Топография активных центров простых и сложных ферментов 1. Как образуется активный центр у простых ферментов? 2. Радикалы, каких аминокислотных остатков наиболее часто встречаются в активных центрах ферментов? 3. Какие аминокислоты являются структурообразующими? 4. В чем сходство и отличие активных центров эластазы, трипсина и химотрипсина? 5. Как формируются активные центры сложных ферментов? 6. Какими методами можно изучать топографию активных центров ферментов? 7. В чем заключается метод химической модификации функциональных групп активных центров ферментов? РАЗДЕЛ 2. ФЕРМЕНТАТИВНЫЙ КАТАЛИЗ. Лекция 2.1. Факторы, определяющие эффективность действия ферментов 1. Чем гомогенный катализ отличается от гетерогенного? 2. В чём заключаются сходства и отличия ферментов с небиологическими катализаторами? 3. Расскажите о стадиях образования фермент-субстратного комплекса. 4. Природа сил, стабилизирующих различные конформационные состояния ферментсубстратного комплекса? 5. Какие взаимодействия называются электростатическими и почему? 6. Как образуются водородные связи? 7. При каких условиях возникают вандерваальсовы взаимодействия? 8. Что такое гидрофобные взаимодействия? 9. Какие факторы определяют эффективность и специфичность ферментативного катализа? 10. В чём заключаются физико-химические механизмы ферментативного катализа? Лекция 2.2. Карбоксипептидазы А – строение, свойства, механизм действия 1. Какое место гидролазы занимают в общей классификации ферментов? 2. Классифицируйте гидролаз на типы по механизму действия. 2. Классифицируйте гидролаз на типы по строению активного центра. 3. Структура, свойства и биологическая роль карбоксипептидазы А? 4. Как происходит связывание субстрата карбоксипептидазой А? 5. Роль Липскомба с сотрудниками по установлению молекулярного механизма действия КПА? 6. Второй возможный механизм каталитического действия карбоксипептидазы А? 7. Какие методы используются для изучения механизма действия ферментов? Лекция 2.3. Специфичность ‒ уникальное свойство ферментов 1. Дайте определение специфичности. 2. Что такое относительная или групповая специфичность действия? 3. Как проявляют относительную специфичность сериновые протеазы? 4. Что такое абсолютная специфичность действия? 5. Что такое стереоспецифичность ферментов? 6. Расскажите о специфичности А- и В-классов NAD(P)-зависимых дегидрогеназ 7. Что такое концепция стерического соответствия «ключ-замок»? 8. Что такое концепция индуцированного соответствия? РАЗДЕЛ 3. РЕГУЛЯЦИЯ АКТИВНОСТИ И КОМПАРТМЕНТАЛИЗАЦИЯ ФЕРМЕНТОВ Лекция 3.1. Ферменты в клетке и в организованных системах 1. Как можно выделить клеточные органоиды для определения в них активности ферментов? 2. Какие ферменты называют маркерными? 3. Какой фермент является маркером митохондрий? 4. В чем отличие мультиферментных комплексов от мультиферментных конъюгатов? 5. Какие преимущества имеет гликолитический метаболон по сравнению с неассоциированными в единую структуру гликолитическими ферментами? 6. В чем смысл наличия разных типов изоферментов лактатдегидрогеназы в скелетной и сердечной мышцах? Лекция 3.2. Изостерические и аллостерические механизмы регуляции активности ферментов 1. Что такое зимоген? 2. Чем отличаются конститутивные и адаптивные ферменты? 4. Какие соединения могут выступать в качестве изостерических регуляторов активности ферментов? 5. В чем заключаются преимущества ферментов с положительной кооперативностью перед простыми ферментами? 6. Какие метаболические пути регулируются путем ретроингибирования? 7. Каким требованиям должен отвечать ключевой регуляторный фермент метаболического пути? 8. Что такое регуляторные энзимопатии, чем они отличаются от классических энзимопатий? Лекция 3.3. Ковалентная модификация ферментов и ее типы 1. Какие известны типы ковалентной модификации ферментов? 2. Что такое зимоген? 3. В чем заключаются отличия функционирования протеинкиназы А и С? 4. Каким стимулом запускается ковалентная модификация ферментов? 5. В чем заключается АDP-рибозилирование? 6. Из каких компонентов состоит каскадный механизм регуляции активности гликогенфосфорилазы? 7. В чем особенности регуляции путем белок-белковых взаимодействий? Лекция 3.4. Регуляция количества ферментов в клетке 1.Какими процессами определяется количество ферментов в клетке? 2.Каким образом осуществляется индукция синтеза ферментов? 3.Какие ферменты называют конститутивными? 4.В чем состоит особенность внутриклеточного протеолиза у прокариот? 5.Какие выявляются стадии протеолиза у прокариот? 6.Какой механизм убиквитин-протеосомного пути деградации белков у эукариот? 7.В чем состоит особенность строения 26S протеосомы? | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Добавить документ в свой блог или на сайт
Похожие:
 | Методические указания к самостоятельной работе Специальность 020208. 65 Биохимия Учебное пособие предназначено для студентов, обучающихся по специальности «Биохимия» | | Методические указания к самостоятельной работе (для специальности биохимия) Б 545 Безопасность жизнедеятельности: методические указания к самостоятельной работе [Текст ] / cост. О. А гусейнов. – Красноярск:... |
 | Методические указания к самостоятельной работе (для специальности 020208. 65 «биохимия») Самостоятельная работа студентов включает блоки индивидуальной практики языковых и речевых умений по всем модулям курса, а также... | | Учебно-методическое пособие по самостоятельной работе Специальность... Большой практикум. Раздел «Свободнорадикальные процессы в биологических системах»: Учебно-методическое пособие по самостоятельной... |
| Методические указания к самостоятельной работе Красноярск Методические указания предназначены для студентов, обучающихся по специальности «Биохимия» | | Биохимия тканей Биохимия тканей: методические указания к самостоятельной работе [Текст ] / cост. Е. В. Инжеваткин – Красноярск: Сибирский федеральный... |
| Методические указания к самостоятельной работе студентов Специальность... Денисова Т. Ю. Мировой опыт художественной культуры в связях с общественностью: Методические указания к самостоятельной работе студентов.... | | Учебно-методическое пособие к самостоятельной работе Специальность 020208. 65 Биохимия Учебно-методическое пособие предназначено для студентов биологических и медико-биологических специальностей университетов |
| Методические указания к самостоятельной работе Красноярск Человек: основы антропологии: методические указания к самостоятельной работе [Текст ] / cост Е. В. Инжеваткин. – Красноярск: Сибирский... | | Методические указания по самостоятельной работе студентов Красноярск... Методические указания предназначены для студентов специальности 012300 Общая биохимия. В учебном пособии представлена структура дисциплины,... |
| Методические указания по самостоятельной работе студентов содержат... М 20 Математическое моделирование биотехнологических процессов: Методические указания к самостоятельной работе [Текст] / сост. П.... | | Методические указания по самостоятельной работе Красноярск ... |
| Методические указания по самостоятельной работе красноярск 2013 удк... Методические указания предназначены для студентов, обучающихся по направлению 020400. 68 «Биология» (магистерские программы: 020400.... | | Методические указания для самостоятельной работы студентов по дисциплине «Антропология» Антропология: методические указания к самостоятельной работе [Текст ] / cост Е. В. Инжеваткин. – Красноярск: Сибирский федеральный... |
| Методические указания по самостоятельной работе студентов Методические указания предназначены студентам для выполнения самостоятельной работы по дисциплине «Вторичные метаболиты растений»... | | Методические указания по самостоятельной работе студентов Методические указания предназначены студентам для выполнения самостоятельной работы по дисциплине «Избранные главы экологической... |
