Мгпу учебно-методический комплекс дисциплины
Скачать 475.47 Kb.
|
| ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Мурманский государственный педагогический университет» (МГПУ) УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ДИСЦИПЛИНЫ СД.Ф.13 БИОХИМИЯ Основная образовательная программа подготовки специалиста по специальности 050702 Физическая культура (код и наименование специальности/тей) ОЧНАЯ / ЗАОЧНАЯ ФОРМА ОБУЧЕНИЯ Утверждено на заседании кафедры биологии и химии естественно-географического факультета (протокол № 13 от 02 апреля 2008 г.) Зав. кафедрой Харламова М.Н РАЗДЕЛ 1. Программа учебной дисциплины. 1.1 Автор программы: Меньшакова Мария Юрьевна, к.б.н., доцент кафедры биологии и химии МГПУ. 1.2 Рецензенты: Рыжик Инна Валерьевна, к.б.н., старший научный сотрудник лаборатории альгологии ММБИ Харламова Марина Николаевна, к.б.н., доцент, заведующая кафедрой биологии и химии МГПУ 1.3 Пояснительная записка:
должны уметь объяснять, как связаны функции вещества с его строением, какие факторы влияют на его синтез и распад
1.4 Извлечение (в виде ксерокопии) из ГОС ВПО специальности (направления), содержащее требования к обязательному минимуму содержания дисциплины и общее количество часов (выписка). Биохимия как базовая составляющая современной физико-хиимческой биологии. Методы биохимических исследований. Химический состав организмов. Потребность различных организмов в химических элементах. Обмен веществ и энергии в живых системах. Характеристика основных классов органических соединений, представленных в природе, их биологическая роль. Функциональная биохимия субклеточных структур. Белки: состав, структура, свойства, функции. Ферменты, коферменты: структура, свойства, классификация. Механизмы действия ферментов, регуляция их активности, области практического применения. Витамины: потребности в них человека и животных, классификация и роль в обмене веществ. Антивитамины, антибиотики, фитонциды, гербициды, механизм их действия. Нуклеиновые кислоты. Структура и функции ДНК и РНК. Распад нуклеиновых кислот. Механизм биосинтеза (репликации) ДНК. Биосинтез РНК (транскрипция). Обмен белков. Распад белков и обмен аминокислот как источник возникновения биологически активных соединений. Пути и механизмы синтеза белков в природе. Матричная система биосинтеза белков. Строение и модели работы рибосом. Фолдинг полипептидов. Углеводы: структура, функции и пути обмена в организме. Механизм первичного биосинтеза углеводов и его энергетическая обеспечение. Липиды: классификация, структура и функции, их роль в построении биологических мембран. Обмен триглицеридов, фосфолипидов и стероидов. Биологическое кисление и его связь с фосфорилированием, возможные механизмы биосинтеза АТФ. Пероксисомы и системы микросомального окисления. Водный и минеральный обмен. Гормоны: структура, функции, механизм действия, применение. Взаимосвязь обмена белков, нуклеиновых кислот, углеводов и липидов. Уровни регуляции обмена веществ. 1.5 Объем дисциплины и виды учебной работы (для всех специальностей, на которых читается данная дисциплина):
1.6 Содержание дисциплины. 1.6.1 Разделы дисциплины и виды занятий (в часах). Примерное распределение учебного времени: 050702 «Физическая культура»
1.6.2 Содержание разделов дисциплины. Раздел 1. Введение в статическую биохимию Тема 1. Аминокислоты и белки Амины и аминокислоты. Общая формула аминокислот. Классификация аминокислот Химические свойства аминокислот: амфотерность, реакции по карбоксильной и аминогруппе. Взаимодействие аминокислот друг с другом. Пептидная связь. Биологическая роль аминокислот Белки. Уровни организации белковой молекулы. Понятие о структурной организации белковой молекулы. Особенности первичной структуры. Первичная структура белка. Вторичная структура белка (ά- спираль, β-конформация), водородные связи как фактор поддержания вторичной структуры. Третичная структура белка, факторы, обеспечивающие ее поддержание. Четвертичная структура белка Классификация и биологическая роль белков. Классификация по выполняемым функциям (каталитические белки, запасные белки, белки-ингибиторы ферментов, белки- регуляторы активности генов, защитные белки, транспортные белки, белки мембран, токсические белки, сократительные белки, рецепторные белки, гормоны белковой и пептидной природы, белки вирусных капсидов, белки клеточной стенки растений). Классификация по составу (простые белки и сложные белки Биологическая роль белков Ферменты.Особенности ферментативного катализа. Физические и химические свойства ферментов. Структура молекулы ферментов. Механизм ферментативного катализа. Мультиферментные комплексы. Изозимы. Факторы, влияющие на активность ферментов. Классификация и номенклатура ферментов (оксидоредуктазы, трансферазы, гидролазы, лиазы, изомеразы, лигазы) Тема 2. Углеводы Углеводы как класс органических соединений. Моносахариды. Изомерия моносахаридов. Физические свойства моносахаридов. Химические свойства моносахаридов. Олигосахариды и полисахариды. Глюкозидная связь. Важнейшие олигосахариды. Физические и химические свойства олигосахаридов. Биологическая роль олигосахаридов. Полисахариды ( гомо- и гетерополисахариды, линейные и разветвленные молекулы полисахаридов) Важнейшие полисахариды (крахмал, пектины, гемицеллюлозы, целлюлоза, хитин, муреин) Тема 3.Липиды 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 жирных кислот. Классификация липидов ( глицериды и воска, фосфолипиды, стероиды, гликолипиды) Биологическая роль липидов. Раздел 2. Динамическая биохимия Тема 4. Обмен азота Метаболизм аминокислот (декарбоксилирование, дезаминирование, переаминирование, прямое аминирование, синтез и распад аминокислот). Цикл мочевины. Синтез и распад гема Синтез и распад азотистых оснований. Нарушения азотного обмена. Тема 5. Обмен углеводов 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 Тема 6. Обмен липидов 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. Биосинтез жирных кислот Биосинтез глицеридов и фосфолипидов. Особенности биосинтеза простагландинов и лейкотриенов Раздел 3. Биологически активные вещества Тема 7. Водорастворимые витамины Понятия «витамины», «витаминоподобные вещества», «антивитамины». Витамин В1. Витамин В2 – сложный комплекс веществ (рибофлавин, пантотеновая кислота, фолиевая кислота, никотиновая кислота и никотинамид. Витамин В6 (пиридоксин), Витамин В 12 (цианкобаламин), Витамин С , Витамин Н (биотин). Тема 8. Жирорастворимые витамины Витамин А (ретинол), . β-каротин- провитамин А. Витамин Д (кальциферол), Витамин Е (токоферол), Витамин К. Тема 9. Витаминоподобные вещества и антивитамины Понятие «витаминоподобные вещества». Витамин Р – сложный комплекс веществ со сходными функциями : катехины, халконы, флавины, флавононы, изофлавоны, флавонолы). Убихинон. Биологическая роль, пути синтеза в организме человека, симптомы недостатка. Коэнзим Q, Аналоги парааминобензойной кислоты – сульфаниламиды. Пангамовая кислота (витамин В15). 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. Антивитамины. Основные направления исследования. Тема 10. Гормоны Биологическая роль гормонов. Химическая природа гормонов. Механизм взаимодействия гормона с рецептором. Гормоны гипоталамуса, строение молекул, биологическая роль, пути синтеза (кортикотропин, лютропин, фоллитропин, тиреотропин, пролактины, липотропины). Гормоны гипоталамуса (вазопрессин, окситоцин, рилизинг-гормоны). Гормоны щитовидной железы. Гормоны вилочковой железы. Гормоны надпочечников (мозгового и коркового вещества). Гормоны поджелудочной железы. Гормоны гонад. Нарушения гормонального баланса, причины и методы лечения 1.6.3 Темы для самостоятельного изучения.
050702 «Физическая культура»
* - раздел "Задачи и упражнения для подготовки к экзамену" Ерохина И.А. Программы по биохимии. ** - Ерохина И.А. Методические указания к лабораторным работам по динамической биохимии (обмен веществ и энергии). - Мурманск: МГПУ, 2003. 1.7 Методические рекомендации по организации изучения дисциплины. 1.7.1 Тематика и планы аудиторной работы студентов по изученному материалу (планы последовательного проведения занятий: ПР, СМ, ЛБ) по предлагаемой схеме:
Лабораторные работы Лабораторная работа №1 Реакции в растворах белков Опыт 1. Высаливание белков. Ход работы: к коллоидному раствору желатина или белка куриного яйца добавьте несколько кристаллов хлорида натрия. Наблюдается выпадение хлопьев белка (осаждение). Добавьте несколько миллилитров воды до исчезновения хлопьев. Объясните причину выпадения и исчезновения хлопьев белка. Опыт 2. Определение изоэлектрической точки желатина по коагуляции Ход работы: в три пробирки налейте по 0,5 мл буферных растворов (или растворов соляной кислоты) с рН равной 3,7; 4,7; 5,7. В каждую пробирку добавьте по 0,5 мл раствора желатина. Коагуляции не происходит, так как желатин – гидрофильный белок, обладающий двумя факторами устойчивости: зарядом молекулы и гидрофильной оболочкой. Затем во все пробирки прилейте по 1 мл 96% этилового спирта. В одной из пробирок должна произойти коагуляция. Объясните, почему без добавления спирта коагуляции не наблюдается, а после – выпадают хлопья белка. Опыт 3. Обнаружение белков и пептидов в растворах биуретовой реакцией Ход работы: к 1 мл раствора белка куриного яйца добавить 1 мл свежеосажденного Cu(ОН)2 ( для этого смешать в отдельной пробирке 1 мл 10% р-ра NaOH и две капли 1% р-ра CuSO4). При необходимости подогреть на спиртовке. Постепенно появляется розово-фиолетовое окрашивание. Запишите уравнение реакции :  Вопросы для коллективного обсуждения: Аминокислоты: строение молекулы, физические и химические свойства Амфотерность аминокислот Опыт 4. Обнаружение в белке аминокислот с циклическим радикалом с помощью ксантопротеиновой реакции. К 1 мл р-ра белка куриного яйца добавить 5-6 капель концентрированной азотной кислоты. Пробирку осторожно нагрейте в пламени спиртовки. Появляется желтое окрашивание за счет нитрования бензольного кольца. Запишите уравнение реакции нитрования на примере тирозина:  Опыт 5. Обнаружение в белке аминокислот, содержащих серу с помощью реакции Фоля. В пробирку налейте 1 мл р-ра белка куриного яйца, добавьте 5 капель 30% р-ра NaOH и 1 каплю 5% р-ра уксуснокислого свинца. Нагревайте содержимое пробирки в пламени спиртовки в течение нескольких минут. Наблюдается появление черного осадка сернистого свинца. Запишите уравнение реакции Фоля, происходящей в две стадии:
 Лабораторная работа по теме «Липиды» Опыт 1. Обнаружение непредельных жирных кислот В пробирку поместите 8-10 капель бромной воды, добавьте 2-3 капли растительного масла. Пробирку встряхните. Наблюдается обесцвечивание бромной воды, так как бром присоединяется по месту двойной вязи в остатке жирной кислоты. Запишите реакцию взаимодействия олеиновой кислоты с бромной водой. Опыт 2. Омыление жиров В фарфоровую чашку поместите 0.5 мл касторового масла и 4-5 капель 35% раствора гидроксида натрия. Поставьте чашку на электрическую плитку при небольшом нагреве, постоянно помешивая содержимое стеклянной палочкой, пока не появится однородная, прозрачная, желтоватая жикость. Добавьте 2 мл дистиллированной воды и продолжайте помешивать до полного упаривания воды, после чего снимите с плитки. Запишите уравнение реакции омыления на примере триглицерида, образованного двумя остатками пальмитиновой и одним остатком олеиновой кислоты Опыт 3. Окрашивание запасных жиров семянки подсолнечника реактивом Судан III Семя подсолнечника раздавите между двумя предметными стеклами, нанесите каплю раствора реактива Судан III. Липиды окрашиваются в розовый цвет Вопросы для коллективного обсуждения: Классификация липидов Жирные кислоты (строение молекулы). Написать на доске структурные формулы капроновой, пальмитиновой, стеариновой, олеиновой, линолевой, линоленовой Гидрогенизация жирных кислот. Написать на доске уравнение реакции гидрогенизации любой непредельной жирной кислоты. Функции дипидов (глицеридов и восков, фосфолипидов, гликолипидов, стероидов) Вопросы для самостоятельной работы: Сравнить физические свойства олеиновой и арахидоновой кислоты Лабораторная работа №3 Решение задач Составить структурную формулу трипептида, состоящего из указанных аминокислот и определить его суммарный заряд (+ или -) 1. серин, аланин, цистеин 2. метионин, глицин, лейцин 3. аланин, фенилаланин, глицин 4. глутаминовая кислота, серин, глицин 5. аргинин, глицин, аланин 6. глутамин, аспарагин, серин 7. цистеин, глицин, аланин 8. треонин, аланин, метионин 9. Валин, лейцин, серин 10. глицин, лейцин, глутаминовая кислота 11. глутамин, аланин, лейцин 12. Валин, цистеин, аланин Вопросы для коллективного обсуждения:
Вопросы для самостоятельной работы: Лабораторная работа № 4 Качественные реакции на углеводы Опыт 1. Реакция Троммера В пробирку поместите 1 мл 1% раствора глюкозыи несколько капель раствора свежеосажденного гидроксида меди ( к 1-2 мл раствора NaOH прилейте несколько капель раствора CuSO4). Подогрейте пробирку на спиртовке. Происходит образование осадка закиси меди оранжево-красного цвета. Глюкоза окисляется до глюконовой кислоты. Запишите уравнение реакции (глюкоза в виде линейной молекулы) Опыт 2. Реакция серебряного зеркала В чистую пробирку поместите 5 капель 0,2 н. раствора AgNO3, 5 капель 2 н. NaOH и несколько капель (до растворения осадка) NH4OH. Образуется аммиачный раствор оксида серебра Ag2O. К полученному раствору добавьте 4-5 капель 1% раствора глюкозы и слегка нагрейте в пламени спиртовки. В результате образуется осадок металлического серебра, выпадающий на дно или оседающий на стенках пробирки в виде серебряного зеркала. Глюкоза окисляется до глюконовой кислоты Запишите уравнение реакции взаимодействия глюкозы (в линейной форме) с оксидом серебра Опыт 3. Обнаружение восстанавливающих сахаров с помощью реактива Фелинга В пробирку поместите по 1 мл раствора Фелинга I и II, добавьте несколько капель 1% раствора глюкозы, нагрейте в пламени спиртовки. Выпадает красный осадок Cu2O. Глюкоза восстанавливается с образованием многоатомного спирта сорбита Вопросы для коллективного обсуждения: Строение и изомерия моносахаридов Классификация углеводов Химические свойства моносахаридов Значение углеводов Лабораторная работа Витамины Опыт 1 Восстановление рибофлавина В пробирку налейте 1 мл раствора рибофлавина, добавьте 1 мл концентрированной серной кислоты и несколько цинковых стружек. Раствор сначала окрашивается в розовый цвет, а затем обесцвечивается. В ходе реакции выделяется водород. Определите, какое вещество является восстановителем рибофлавина в этой реакции. Опыт 2. Реакция на витамин РР В пробирку поместите несколько кристаллов сухого витамина РР ( или 1-2 мл раствора витамина в 10% уксусной кислоте), нагрейте до кипения и добавьте 1-2 мл 5% раствора ацетата меди. Жидкость становится мутной, затем окрашивается в голубой цвет, а при стоянии выпадает синий осадок медной соли никотиновой кислоты. Запишите формулу медной соли никотиновой кислоты. Опыт 3. Реакция на пиридоксин В пробирку налейте 1 мл водного раствора пиридоксина, добавьте 2 капли 5% раствора хлорида железа III, пробирку встряхните. Происходит окрашивание жидкости в красный цвет вследствие образования комплексной соли фенолята железа. Запишите формулу фенолята железа. Вопросы для коллективного обсуждения Каковы источники водорастворимых витаминов? Какова биологическая роль витаминов? Антиоксидантная функция витаминов Вопросы для самостоятельного изучения Устойчивость витаминов в процессе кулинарной обработки продуктов Потери витаминов при хранении продуктов Лабораторная работа №6 Количественное определение витаминов Опыт 1. Количественное определение аскорбиновой кислоты йодиметрическим титрованием в овощах и фруктах 2 г растительного материала тщательно измельчите в ступке с небольшим количеством битого стекла или натрите на терке, добавьте 10 мл 2% раствора соляной кислоты. Полученную массу отфильтровать в колбу на 50-100 мл через бумажный фильтр в стеклянной воронке, добавляя на фильтр небольшими порциями воду. В фильтрат прилить 1 мл 0,5% раствора крахмала и титровать рабочим раствором 0,003 н. I2 до появления синего окрашивания. Рассчитайте содержание витамина С по формуле М=( н*Э/1000) *V, где н – молярная концентрация эквивалента йода Э – молярная масса эквивалента аскорбиновой кислоты, равная в данном случае 88 г V – объем использованного н6а титрование йода в мл. Для перерасчета на содержание витамина С в 100 г продукта используйте формулу Х = (М*1000)/2 Сравните результаты, полученные с различным растительным сырьем (сырой и вареный картофель, яблоки, апельсины, другие фрукты и овощи) Лабораторная работа №7 Липиды Опыт 1. Получение масляного экстракта каротинов Измельчите на мелкой терке 20 г растительного материала, поместите в делительную воронку, прилейте 50 мл воды и 20 мл растительного масла. Встряхивайте делительную воронку в течение минуты. Дайте смеси отстояться, после чего отделите масляный экстракт. Для опыта можно использовать свежие и замороженные овощи и фрукты (морковь, сладкий перец, тыкву, помидоры), а также пюре и соки с мякотью Опыт 2. Определение йодного числа растительных масел В коническую колбу на 50-100 мл налейте 5 мл 10% раствора растительного масла в хлороформе, добавьте 1-2 капли 2% раствора крахмала. Оттитруйте смесь 0,05% раствором йода до появления синей окраски. Рассчитайте йодное число – количество йода в граммах, присоединяющегося к 100г масла. Практические занятия | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Добавить документ в свой блог или на сайт
Похожие:
 | Мгпу учебно-методический комплекс дисциплины Автор программы: доктор биологических наук, профессор кафедры биологии и химии мгпу н. В. Василевская | | Мгпу учебно-методический комплекс дисциплины Автор программы: Н. В. Василевская – доктор биологических наук, профессор кафедры биологии и химии мгпу |
| Мгпу учебно-методический комплекс дисциплины Автор программы: Н. В. Василевская, доктор биологических наук, профессор кафедры биологии и химии мгпу | | Мгпу учебно-методический комплекс дисциплины Автор программы: Н. В. Василевская – доктор биологических наук, профессор кафедры биологии и химии мгпу |
| Мгпу учебно-методический комплекс дисциплины Сергеева А. А., кандидат педагогических наук, доцент кафедры психологии Мурманского государственного педагогического университета... | | Учебно-методический комплекс дисциплины Английская драма от Шекспира до Шеридана (дисциплина по выбору студента): Учебно-методический комплекс дисциплины. Ооп 050300. 62... |
| Мгпу учебно-методический комплекс дисциплины Журавлева Т. Н., начальник учебно-методического центра по го и чс мурманской области | | Учебно-методический комплекс дисциплины од. 02 Основы теории изучаемого языка Стилистика Учебно-методический комплекс по предмету «Стилистика» подготовлен кандидатом филологических наук, доцентом кафедры английского языка... |
| Мгпу учебно-методический комплекс дисциплины Основная образовательная программа подготовки специалиста по специальности (специальностям) | | Мгпу учебно-методический комплекс дисциплины Основная образовательная программа подготовки специалиста по специальности (специальностям) |
| Мгпу учебно-методический комплекс дисциплины Основная образовательная программа подготовки специалиста по специальности (специальностям) | | Мгпу учебно-методический комплекс дисциплины Основная образовательная программа подготовки специалиста по специальности (специальностям) |
| Мгпу учебно-методический комплекс дисциплины Рецензенты: д б н., профессор кафедры биологии и химии Н. В. Василевская, к б н., зав | | Мгпу учебно-методический комплекс дисциплины Авторы программы: ассистент кафедры биологии и химии Александрова Е. Ю., к с. Х н. Ласкин П. В |
| Мгпу учебно-методический комплекс дисциплины Левитес Д. Г., д п н., профессор, заведующий кафедрой педагогического проектирования и образовательных технологий | | Учебно-методический комплекс дисциплины Рецензенты: Короткова Т. А., кандидат педагогических наук, доцент кафедры Кимктяиж мгпу |
