Рабочая программа дисциплины дисциплина опд. Ф. 10 Биохимия
Скачать 465 Kb.
|
Министерство образования и науки РФ Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Сибирский федеральный университет» УТВЕРЖДАЮ Директор ИФБиБТСапожников В.А./____________/«_____» _____________2008___ г. РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ Дисциплина ОПД.Ф.10 Биохимия Укрупненная группа 020000 Естественные науки Специальность 020208.65 Биохимия Институт фундаментальной биологии и биотехнологии Кафедра физико-химической биологии Красноярск 2008 Рабочая программа дисциплины составлена в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по укрупненной группе 020000 – естественные науки Специальность 020208.65 Биохимия Программу составил к.б.н., проф. Титова Надежда Митрофановна __________________ Заведующий кафедрой Кратасюк В.А. _________«___»________2008__ г. Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры физико-химической биологии «___» марта _______________2008 ___г. протокол № ______ Заведующий кафедрой Кратасюк В.А. _______________________ Рабочая программа обсуждена на заседании НМСИ _____________ ___________________________________________________________ «______» __________________ 20____ г. протокол № _____________ Председатель НМСИ _________________________________________ (фамилия и. о., подпись) Дополнения и изменения в учебной программе на 20_ __/20___ учебный год. В рабочую программу вносятся следующие изменения: _____________ ___________________________________________________________________________________________________________________________________ Рабочая программа пересмотрена и одобрена на заседании кафедры _______ «____» _____________ 20___г. протокол № ________ Заведующий кафедрой _ ________________________________ Внесенные изменения утверждаю: Директор ___________________________________________ института (фамилия, и. о., подпись)
Целью дисциплины является изучение строения и свойств макромолекул, входящих в состав живой материи, их химических превращений и роли этих превращений для понимания физико-химических основ жизнедеятельности, молекулярных механизмов наследственности, адаптации биохимических процессов в организмах к изменяющимся условиям окружающей среды; понимание единства метаболических процессов в организме и их регуляции на молекулярном, клеточном и организменном уровнях. 1.2. Задачи изучения дисциплины В задачи дисциплины «Биохимия» входит: ● изучение строения и свойств макромолекул, входящих в состав живой материи; ● теоретическое освоение современных знаний о структуре метаболических путей, их регуляции на молекулярном, клеточном и организменном уровнях; ● формирование представлений об интеграции метаболических процессов в организме; ● формирование представлений о молекулярных механизмах хранения, воспроизводства и экспрессии генетической информации. В результате освоения дисциплины обучающиеся должны знать: • строение и свойства химических веществ, входящих в состав живых организмов, • обмен веществ, запасание и использование энергии в клетке, • метаболические пути превращений углеводов, липидов, белков и аминокислот, нуклеиновых кислот; • интеграцию метаболических путей и их регуляцию в условиях физиологической нормы и при патологических состояниях, • воспроизводство и реализацию генетической информации в клетке; • вклад отечественных учёных в развитие биохимии; • особенности биохимических превращений в норме и при патологии; • основные понятия и термины, используемые в биохимии; уметь: • использовать полученные знания при изучении других биологических дисциплин; • применять полученные знания для оценки нарушений метаболических процессов при патологических состояниях, проведения биохимического мониторинга окружающей среды; • изучать биохимические процессы как in vivo, так и in vitro, применять полученные знания для постановки и проведения экспериментальной работы; • решать ситуационные задачи по биохимии; владеть навыками: - работы на современном биохимическом лабораторном оборудовании; - делового общения; - работы в команде; - работы с компьютером на уровне пользователя, использования информационных технологий для решения фундаментальных и прикладных задач в области профессиональной деятельности. 1.3. Межпредметная связь Биохимия – дисциплина, призванная дать правильное объяснение биологических явлений с использованием данных физико-химических исследований. Для освоения дисциплины необходимо прохождение таких дисциплин как химия, физика (термодинамика), биология, биоорганическая химия. Биохимия является основой для изучения следующих дисциплин: «Физиология животных», «Физиология растений», «Микробиология», «Биотехнология», «Генетика», «Молекулярная биология», «Иммунология», «Теории эволюции», «Экология», большого практикума. 2. Объем дисциплины и виды учебной работы
3 Содержание дисциплины 3.1. Разделы дисциплины и виды занятий в часах
3.2 Содержание разделов и тем лекционного курса Раздел 1. Витамины. Тема 1.1 Водорастворимые витамины (4 часа). Общие представления о витаминах и их классификация. Номенклатура витаминов - буквенная, химическая, физиологическая. Водорастворимые витамины. Витамин В1 (тиамин). Витамин В2 (рибофлавин). Витамин В3 (пантотеновая кислота). Витамин В5, РР (никотиновая кислота, никотинамид). Витамин В6 (пиродоксин, пиридоксаль, пиридоксамин). Витамин В12 (кобаламин). Витамин Вс, В9 (фолиевая, птероилглутаминовая кислота). Витамин С (аскорбиновая кислота). Витамин Н (биотин). Витамин Р (рутин, биофлавоноиды). Витамин U (S-метилметионин). Тема 1.2. Жирорастворимые витамины(2 часа.) Жирорастворимые витамины. Витамины группы А: ретинол, ретиналь, ретиноевая кислота. Витамины группы Д : витамин Д2 и Д3. Витамины группы Е (α,β,γ-токоферолы). Витамины группы К (филлохиноны, менахиноны). Витамин F (комплекс ненасыщенных жирных кислот). Тема 1.3. Витаминоподобные вещества (2 часа). Витаминоподобные вещества - витамин В15 (пангамовая кислота), витамин Вт (карнитин), витамин Q (убихинон), холин, п-аминобензойная кислота, инозит, липоевая кислота. Провитамины. Антивитамины. Раздел 2. Ферменты. Тема 2.1. Ферменты – строение, механизм действия (3 часа) Химическая природа ферментов. Сущность явлений катализа. Особенности ферментативного катализа. Уровни структурной организации ферментов. Простые и сложные ферменты (холоферменты). Кофакторы: коферменты, простетические группы, ионы металлов. Активные и аллостерические центры, их характеристика. Теории ферментативного катализа. Образование и превращение фермент-субстратного комплекса. Энергия активации ферментативного процесса. Факторы, влияющие на эффективность ферментативного катализа. Специфичность действия ферментов, виды специфичности. Работы Э. Фишера и Д. Кошланда. . Классификация и номенклатура ферментов. Характеристика отдельных классов ферментов. Тема 2.2. Физико-химические свойства ферментов (3 часа) Стационарная кинетика ферментативных реакций. Факторы, влияющие на скорость реакций, катализируемых ферментами: концентрация субстратов и кофакторов, концентрация фермента, температура, рН. Уравнение Михаэлиса-Ментен. Понятие субстратной константы, константы Михаэлиса, максимальной скорости реакции. Единицы ферментов. Ингибиторы ферментов. Классификация. Необратимое ингибирование на примере ацетилхолинэстеразы и сукцинатдегидрогеназы. Обратимые ингибиторы. Активаторы ферментов. Металлоэнзимы и металлоэнзимные комплексы. Тема 2.3. Регуляция активности ферментов(2 часа) Локализация ферментов в клетке. Изоферменты, биологическая роль. Регуляция активности ферментов. Изостерическая регуляция. Аллостерический контроль активности ферментов. Регуляция ферментов ковалентной модификацией. Регуляция ферментов ограниченным протеолизом (активация зимогенов). Регуляция активности мультиэнзимных комплексов. Раздел 3. Гормоны. Тема 3.1. Общая характеристика гормонов (2 часа) Гормоны – определение. Классификация гормонов по химическому строению, растворимости, типу рецепторов, биологическим функциям. Биосинтез и секреция гормонов. Период полужизни гидрофильных и липофильных гормонов. Транспорт гормонов кровью. Понятие клетки-мишени. Механизм действия гидрофильных (пептидно-белковой природы) и гидрофобных гормонов. Взаимодействие гормонов с рецепторами. Мембранные и цитоплазматические (ядерные) рецепторы. Основные гормон-продуцирующие системы организма. Тема 3.2. Гормоны гипоталамуса и гипофиза (2 часов) Гормоны гипоталамуса: либерины и статины. Либерины: кортиколиберин, тиролиберин, люлиберин, фоллилиберин, пролактолиберин, меланолиберин, соматолиберин - строение, секреция, биологическаяи роль. Статины: соматостатин (SS-14, SS-28 формы) – образование при частичном протеолизе препросоматостатина; меланостатин; пролактостатин. Орган-мишень гормонов гипоталамуса – гипофиз. Гормоны аденогипофиза (тропные гормоны). Кортикотропин, соматотропин, фоллитропи, лютропин, пролактин, тиротропин, липотропины, меланотропин Органы-мишени – эндокринные железы. Проопиомеланокортин – предшественник группы гормонов аденогипофиза. Пептиды с опиатоподобным действием. Окситоцин и вазопрессин – циклические пептиды. Тема 3.3. Гормоны периферических желез (6 часов). Гормоны щитовидной железы – трийодтиронин (Т3) и тетрайодтиронин (Т4). Биосинтез, секреция, транспорт, органы-мишени: печень, жировая, мышечная ткань, почки, нейроны. Гормоны поджелудочной железы: инсулин, глюкагон, соматостатин. Синтез препроинсулина, ограниченный протеолиз предшественника, секреция. Гормоны коры надпочечников – производные стероидов. Глюкокортикоиды – кортизол, кортизон, кортикостерон – строение, биологические эффекты. Минералокортикоиды –альдостерон, 11-дезоксикортикостерон и др. – строение, роль в регуляции водно-солевого обмена. Гормоны мозгового вещества надпочечников –адреналин, норадреналин. Синтез и секреция катехоламинов. Органы-мишени для адреналина: все ткани организма. Мужские половые гормоны (андрогены) – С19-стероиды. Тестостерон – основной мужской половой гормон. Женские половые гормоны (эстрогены). Эстрадиол, эстрон, эстриол. Прогестерон – гормон желтого тела. Раздел 4. Биологические мембраны. Тема 4.1. Структурно-функциональная организация биомембран (4 часа). Структурные компоненты биомембран. Липиды – классификация, состав, структура, физико-химические свойства, функции. Углеводы мембран. Классификация, структура и функции мембранных белков. Модели строения биомембран. Характеристика процессов мембранного транспорта: простая диффузия, Облегченная диффузия, активный транспорт. Перенос через мембраны макромолекул и частиц (эндоцитоз и экзоцитоз). Роль мембран в осуществлении межклеточных взаимодействий. Раздел 5. Биоэнергетика. Тема 5.1. Биологическое окисление (4 часа). Роль высокоэнергетических фосфатов в биоэнергетике. Биологическая роль АТР. Свободная энергия гидролиза АТФ и других органических фосфатов. Биологическое окисление, классификация процессов. Ферменты, участвующие в биологическом окислении. Свободное окисление и его биологическая роль. Окисление, сопряжённое с фосфорилированием АДР. Субстратное фосфорилирование на примере реакций, катализируемых глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназой и енолазой. Понятие знергетического заряда клетки. Цепь переноса электронов и протонов внутренней мембраны митохондрий Компоненты дыхательной цепи: флавопротеины, железосерные белки, коэнзим Q, цитохромы в, с1, с, аа3, их топография. Окислительно-восстановительные потенциалы дыхательных переносчиков. Энергетическое значение ступенчатого транспорта электронов от окисляемых субстратов к молекулярному кислороду. Тема 5.2. Механизмы образования и использования АТР в живых системах (2 часа). Окислительное фосфорилирование в дыхательной цепи. Коэффициент окислительного фосфорилирования Р/О, Р/2е. Локализация пунктов сопряжения окисления и фосфорилирования в дыхательной цепи. Хемиосмотическая теория Митчелла. Электрохимический протонный градиент как форма запасания энергии. Строение АТP-синтазного комплекса. Механизм образования АТP. Разобщение транспорта электронов и синтеза АТP, действие 2,4 динитрофенола. Окисление цитоплазматического NADH в дыхательной цепи. Глицеролфосфатный и малат-аспартатный челночные механизмы. Раздел 6. Обмен углеводов Тема 6.1. Обмен веществ и энергии в живых системах (2 часа) Понятие метаболизма. Катаболические, анаболические, амфиболические пути. Центральные и специальные метаболические пути. Конвергенция и дивергенция метаболических путей. Взаимосвязь основных метаболических путей, общих для большинства клеток и организмов. Промежуточные метаболиты. Тема 6.2. Расщепление углеводов в пищеварительном тракте (2 часа) Катаболизм углеводов. Суточная потребность в углеводах. Расщепление углеводов в пищеварительном тракте. Амилолитические ферменты, характеристика. Всасывание моносахаридов в тонком кишечнике и их дальнейший транспорт. Трансмембранные переносчики глюкозы (GLUT, ГЛЮТ): строения, тканевая специфичность, свойства. Тема6.3. Анаэробный катаболизм углеводов (2 часа) Анаэробное расщепление глюкозы. Гликолиз. Внутриклеточная локализация процесса. Отдельные реакции гликолиза, их термодинамические характеристики. Окисление D-глицеральдегид-3-фосфата, сопряжённое с фосфорилированием карбокcильной группы, механизм сопряжения. Образование фосфоенолпирувата. Ресинтез АТP в реакциях, катализируемых фосфоглицераткиназой и пируваткиназой. Энергетический баланс анаэробного гликолиза. Регуляция гликолиза на уровне гексокиназы, фосфофруктокиназы пируваткиназы. Регенерация NAD+, роль лактатдегидрогеназы в этом процессе. Образование 2,3-дифосфоглицерата в шунте Рапопорта-Люберинга. Расщепление гликогена (гликогенолиз). Строение, механизм действия и регуляция гликогенфосфорилазы. Энергетический баланс превращения остатка глюкозы в гликогене до лактата. Спиртовое брожение. Эндогенный и экзогенный этанол. Роль печени в метаболизме этанола. Тема 6.4. Аэробный катаболизм углеводов (4 часа) Аэробный метаболизм пирувата. Митохондрии - структура и энергетические функции. Окислительное декарбоксилирование пирувата. Строение мультиферментного пируватдегидрогеназого комплекса. Суммарное уравнение и энергетический баланс окислительного декарбоксилирования пирувата. Регуляция активности пируватдегидрогеназного комплекса: ковалентная модификация, аллостерический механизм. Цикл лимонной кислоты. Отдельные реакции цикла, их термодинамические характеристики. Суммарное уравнение окисления ацетилСоА в цикле Кребса. Необходимость анаплеротических путей, пополняющих запас компонентов, участвующих в цикле. Зависимое от АТP и биотина карбоксилирование пирувата - анаплеротический путь синтеза оксалоацетата. Роль цикла лимонной кислоты в катаболизме углеводов. Амфиболическое значение цикла Кребса. Регуляция цикла Кребса на уровне цитратсинтазы, изоцитратдегидрогеназы и -кетоглутаратдегидрогеназного комплекса. Пентозофосфатный путь (гексозомонофосфатный шунт) - альтернативный путь окисления глюкозо-6-фосфата. Внутриклеточная локализация процесса. Отдельные реакции, их термодинамические характеристики. Суммарное уравнение пентозофосфатного пути. Циклический характер этого процесса, участки перекреста с гликолизом. Регуляция пентозофосфатного пути на уровне глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы. Биохимическая роль пентозофосфатного пути окисления глюкозы. Тема 6.5. Биосинтез углеводов (2 часа) Биосинтез гликогена, роль UДФ-глюкозы. Характеристика гликогенсинтазы Реципрокная регуляция расщепления и синтеза гликогена, роль гормонов в этих процессах. Глюконеогенез. Внутриклеточная локализация процесса. Реакции, участвующие в преодолении необратимых стадий: образование фосфоенолпирувата, фруктозо-6-фосфата, глюкозы. Глюконеогенез в печени, скелетных мышцах и мозговой ткани - особенности. Регуляция глюконеогенеза. Цикл Кори (глюкозолактатный цикл). Катаболизм лактозы и галактозы. Два пути окисления фруктозы в печени. Нарушения углеводного обмена. Раздел 7. Обмен липидов Тема 7.1. Расщепление пищевых и тканевых липидов (2 часа) Суточная потребность в липидах, основные пищевые источники. Катаболизм липидов. Ступенчатое расщепление липидов пищи в желудочно-кишечном тракте. Липолитические ферменты - липаза, фосфолипазы, сфиногмиелиназы. Эмульгирование жиров, роль желчных кислот. Панкреатическая липаза: строение пролипазы, активация колипазой. Всасывание продуктов расщепления липидов в тонком кишечнике. Тканевой липолиз. Участие в этом процессе триглицерид-, диглицирид- и моноглицеридлипаз. Липопротеинлипаза плазмы крови. Роль сывороточного альбумина в транспорте кровью жирных кислот. Тема 7.2 Катаболизм жирных кислот (2 часа) Активирование жирных кислот, роль в этом процессе ацил-СоА-синтетазы. Строение, свойства и механизм действия ацил-СоА-синтетазы, регуляция ее активности. Транспорт ацил-СоА-производных жирных кислот из цитозоля в митохондрии, участие карнитина. Типы окисления жирных кислот: α-, β- и ω-окисление. Митохондриальное β-окисление насыщенных жирных кислот с четным числом углеродных атомов: последовательность стадий, взаимосвязь с циклом лимонной кислоты и окислительным фосфорилированием. Особенности окисления жирных кислот с нечетным числом атомов углерода. Метаболизм пропионовой кислоты. Окисление моноеновых и полиеновых жирных кислот. Суммарное уравнение -окисления жирных кислот. Кетоновые тела: ацетоацетат, -гидроксибутират, ацетон. Механизм биосинтеза кетоновых тел в печени. Пути утилизации кетоновых тел как источника энергии в периферических тканях. Тема 7.3. Биосинтез жирных кислот и триацилглицеролов (2 часа) Компартментализация процессов катаболизма и синтеза жирных кислот. Малат-цитратная система транспорта ацетильных остатков в цитозоль. Строение комплекса синтазы жирных кислот. Роль ацилпереносящего (ACP) белка и его 4-фосфопантотеновой “ручки” в функционировании мультиферментного комплекса. Источники NАDРН для биосинтеза жирных кислот. Образование малонил-СоА. Механизм наращивания углеродной цепи жирной кислоты. Циклический характер биосинтеза жирных кислот. Четыре этапа цикла: восстановление, конденсация, дегидратация, насыщение. Суммарное уравнение биосинтеза пальмитиновой кислоты. Энергетические затраты на синтез жирных кислот. Роль митохондрий и ЭПР в удлинении углеродного скелета пальмитиновой кислоты и образование моноеновых жирных кислот - пальмитоолеиновой и олеиновой. Десатуразы. Регуляция процессов окисления и биосинтеза жирных кислот. Два пути биосинтеза триацилглицеролов: фосфатидный (-глицерофосфатный) и -моноацилглицерольный. Тема 7.4. Биосинтез холестерина и желчных кислот (2 часа) Биосинтез холестерина. Внутриклеточная локализация процесса. Образование изопентенилдифосфата - активной изопреноидной единицы, участвующей в синтезе холестерина и других биологически активных соединений (каротиноидов, витаминов Е, К и А). Три стадии в биосинтезе холестерина: образование мевалоновой кислоты, образование сквалена, многоступенчатое превращение ланостерина в холестерин. Оксиметилглутарил-СоА-редуктаза - аллостерический фермент, регулирующий скорость синтеза холестерина Биосинтез желчных кислот. Биосинтез холевой кислоты. Лимитирующий фермент. Тема 7.5. Биосинтез сложных липидов (2 часа) Биосинтез глицерофосфолипидов. Роль СТР в этом процессе. Два пути биосинтезе глицерофосфолипидов: образование. Обмен сфинголипидов, син-тез церамида и его производных. Обмен гликолипидов, кардиолипина и плазмалогена. Эйкозаноиды: пути биосинтеза и биологические функции отдельных представителей (простагландины, тромбоксаны, простациклин, лейкотриены). Простагландин-(Н)-синтаза – лимитирующий фермент синтеза эйкозаноидов. Ингибиторы простагландин-(Н)-синтазы как лекарственные препараты. Раздел 8. Обмен нуклеиновых кислот Тема 8.1. Расщепление пищевых и тканевых нуклеиновых кислот (2 часа) Расщепление пищевых и тканевых нуклеиновых кислот. Характеристика дезоксирибонуклеаз и рибонуклеаз. Катаболизм нуклеотидов. Распад пуриновых нуклеотидов до мочевой кислоты: последовательность реакций, характеристика ферментов, механизмы регуляции. Нарушения распада пуриновых нуклеотидов: гиперурикемия, подагра. Ингибиторы ксантиноксидазы как лекарственные препараты. Распад пиримидиновых нуклеотидов. Тема 8.2. Биосинтез пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов (2 часа) Схема биосинтеза пуриновых нуклеотидов - происхождение атомов в ядре пурина, основной и запасные пути синтеза пуринов, регуляция. Схема биосинтеза пиримидиновых нуклеотидов, основной и запасные пути синтеза, регуляция. Оротацидурия. Схема биосинтеза дезоксирибонуклеотидов, его регуляция. Тема 8.3. Репликация (биосинтез) ДНК (2 часа) Биосинтез ДНК у про- и эукариот. Полуконсервативный механизм репликации ДНК, предложенный Дж. Уотсоном и Ф. Криком. Компоненты реплицирующего аппарата клетки. ДНК-полимеразы I, II, III прокариот. Хеликазы. Топоизомераза I и II. Эукариотические ДНК-полимеразы:, , . Отличия от ДНК-полимераз прокариот. ДНК-лигаза. Механизм ДНК-полимеразной реакции. Этапы биосинтеза ДНК. Инициация реплкации. Образование репликативного комплекса ферментов и белковых факторов. Формирование репликативной вилки. Праймосома, компоненты праймосомы. Праймаза, образование праймера. Ведущая и запаздывающая цепи ДНК. Синтез запаздывающей цепи прерывистым способом. Фрагменты Оказаки в про- и эукариотических клетках. Элонгация репликации. Терминация репликации. Биосинтез ДНК на РНК матрице. РНК-зависимая ДНК полимераза. Точность процесса репликации. Репарация ДНК. Тема 8.4. Транскрипция (биосинтез РНК) (2 часа) Биосинтез РНК. Промоторы, особенности их нуклеотидных последовательностей. ДНК-зависимая РНК-полимераза Е.coli, субъединичная структура. Роль -фактора в транскрипции. РНК-полимеразы А, В и С эукариотических клеток, внутриядерная локализация. Асимметричность считывания с цепей ДНК. Этапы транскрипции - инициация, элонгация и терминация. Зависимая и независимая от -фактора терминация транскрипции. Особенности транскрипции у эукариот. Регуляция экспрессии генов на уровне транскрипции. Работы Жакоба и Моно. Белки-регуляторы (активаторы и репрессоры). Регуляция экспрессии лактозного оперона: негативная регуляция, позитивная регуляция комплексом сАМР-САР (белок активатор катаболизма). Процессинг первичных транскриптов в про- и эукариотических клетках. Процессинг мРНК. Сплайсинг. Сплайсосома. Роль малых ядерных РНК в вырезании интронов из первичных транскриптов. Транспорт мРНК из ядра в цитоплазму. Генетический код, основные характеристики. Тема 8.5. Трансляция (биосинтез белка) (2 часа) Биосинтез белка. Белоксинтезирующий аппарат клетки. Синтез белка в прокариотических клетках. Активирование аминокислот. Характеристика аминоацил-тРНК-синтетаз. Строение рибосом, формирование функциональных центров. Инициация трансляции. Белковые факторы инициации. Образование функционально активной 70S-рибосомы. Элонгация трансляции. Белковые факторы элонгации. Последовательность событий в процессе элонгации. Элонгация - циклический процесс. Терминация трансляции. Белковые факторы терминации. Точность процесса трансляции. Энергетические затраты на синтез белка. Ингибиторы трансляции. Посттрансляционное сворачивание белковой молекулы. Роль шаперонов в этом процессе. Посттрансляционная модификация белков. Раздел 9. Обмен белков и аминокислот. Тема 9.1. Расщепление пищевых и тканевых белков (2 часа) Роль белков в питании человека. Азотистый баланс и его виды. Заменимые и незаменимые аминокислоты. Норма потребления белка. Протеолитические ферменты желудка и кишечника: специфичность действия, оптимум рН, механизмы активация зимогенов. Соляная кислота – механизм образования, физиологическая роль. Транспорт аминокислот через клеточные мембраны, γ-глутамильный цикл. Специализированные транспортные системы для нейтральных, кислых, основных аминокислот, высокомолекулярных и ароматических аминокислот, цистина, иминокислот и глицина. Катаболизм тканевых белков. Роль катепсинов и протеосомно-убиквитин зависимого протеолиза. Лизосомальный путь катаболизма эндогенных белков. Тема 9.2. Катаболизм аминокислот – универсальные пути (2 часа) Общая схема путей распада и синтеза аминокислот. Пул аминокислот в клетке. Дезаминирование аминокислот: типы, общее уравнение реакций, продукты. Окислительное дезаминирование глутаминовой кислоты. Глутаматдегидрогеназа: строение, регуляция активности, роль в обмене азота аминокислот. Трансаминирование аминокислот. Трансаминазы, характеристика. Механизм процесса трансаминирования, роль пиридоксальфосфата. Декарбоксилирование аминокислот. Продукты реакции декарбоксилирования –моноамины (биогенные амины - гистамин; серотонин, γ-аминомасляная кислота), диамины (кадаверин; путресцин). Инактивация биогенных аминов: метилирование при участии S-аденозилметионина, окислительное дезаминирование моноаминооксидазами и диаминооксидазами. Тема 9.3. Пути образования и детоксикации аммиака (2 часа) Остаточный азот крови. Токсичность аммиака, пути его образования и способы утилизации. Синтез и распад глутамина и аспарагина. Использование амидной группы глутамина в синтезе мочевины, солей аммония, пуриновых нуклеотидов и т.д. Утилизация аммиака в орнитиновом цикле мочевинообразования. Химизм процесса, компартментализация различных этапов, регуляция. Суммарное уравнение процесса образования мочевины. Наследственные нарушения орнитинового цикла Кребса - гипераммониемии, их основные причины и проявления. Глюкозо-аланиновый цикл: схема, биологическая роль. Тема 9.4. Катаболизм углеродного скелета аминокислот – специфические метаболические пути (6 часов) Общая схема катаболизма аминокислот. Катаболизм аминокислот, превращающихся в ацетил-СоА через пируват (аланин, цистеин, глицин, серин и треонин). Катаболизм аминокислот, превращающихся в ацетоацетил-СоА (фенилаланин, тирозин, триптофан, лейцин, лизин). Катаболизм аминокислот, превращающихся в α-кетоглутарат (аргинин, глутамин, глутаминовая кислота, пролин, гистидин). Аминокислоты, превращающиеся в сукцинил-СоА (изолейцин, метионин, валин), фумарат (тирозин и фенилаланин), оксалоацетат (аспарагиновая кислота и аспарагин). Тема 9.5. Биосинтез из аминокислот специализированных продуктов (3 часа) Синтез биологически активных веществ как индивидуальный путь превращения некоторых аминокислот: тирозин (меланин, тироксин), аргинин, глицин (NО, креатинфосфат), глутаминовая кислота, цистеин, глицин (глутатион), лизин (карнитин), гистидин и β-аланин (карнозин и ансерин), биологическая роль этих соединений. 3.3. Семинарские занятия Учебным планом не предусмотрены 3.4 Лабораторные занятия Тематический план занятий
3.5 Самостоятельная работа Самостоятельная работа студентов реализуется через самостоятельное изучение теоретического материала, выполнение реферативных работ, решение задач и выполнение заданий. Все задание на индивидуальную самостоятельную работу выдаются и принимаются преподавателем по графику для выполнения самостоятельной работы.
Написание и защита реферата. При изучении курса «Биохимия» студент должен подготовить реферат по одной из предложенных преподавателем тем или предложить свою тему. Темы рефератов и задания по их написанию выдаются лектором на первой лекции вместе со списком учебной литературы. Примерные темы рефератов. ОБМЕН УГЛЕВОДОВ 1. Пять путей метаболизма сахаров в печени. 2. Глюкоза – единственный источник энергии для мозга взрослых млекопитающих. 3. Нарушения переваривания и всасывания углеводов в кишечнике. 4. Глюкозные транспортёры. 5. Регуляция содержания глюкозы в крови. 6. Метаболизм фруктозы и галактозы. Нарушения. 7. Элементы нормы и патологии углеводного питания и обмена. 8. Инсулинзависимый сахарный диабет. 9. Инсулиннезависимый сахарный диабет. 10. Дефект глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы в эритроцитах. 11. Анаболические функции цитратного цикла. 12. Применение изотопных методов в изучении ЦТК. 13. Глиоксилатный цикл – одна из модификаций цикла лимонной кислоты. 14. Вторичные пути катаболизма глюкозы: превращение глюкозы в глюкуроновую и аскорбиновую кислоты. 16. Биосинтез углеводов у высших растений и микроорганизмов (глиоксилатный цикл). 17. Гормональная регуляция метаболизма гликогена. 18. Нарушения обмена гликогена. 19. Субстратные циклы углеводного обмена. 20. Лактоацидозы. 21. Глюконеогенез из лактата, аминокислот, глицерола. ОБМЕН ЛИПИДОВ 1. Панкреатическая липаза. Строение, свойства, регуляция активности. 2. Транспорт жирных кислот. Роль альбумина в этом процессе. 3. Фосфолипазы - типы, строение, механизм действия, роль в обмене липидов. 4. Желчные кислоты - природные эффективные эмульгаторы. 5. Активация жирных кислот. Роль ацил-СоА-синтетаз. 6. Карнитин и транспорт жирных кислот из цитозоля в митохондрии. 7. Альтернативные пути окисления жирных кислот. 8. Пероксисомы и глиоксисомы - роль в катаболизме жирных кислот. 9. Пероксидация жирных кислот (перекисное окисление жирных кислот). 10. Строение комплекса синтазы жирных кислот. 11. Транспорт ацетил-СоА из митохондрий в цитозоль. 12. Строение и регуляция активности ацетил-СоА-карбоксилазы. 13. Роль элонгаз и десатураз в синтезе полиеновых жирных кислот. 14. Два пути биосинтеза эйкозаноидов. 15. Распределения холестерола и его эфиров в животном организме. 16. Гидроксиметилглутарил-СоА-редуктаза. Регуляция синтеза холестерола. 17. 7 α-гидроксилаза и синтез желчных кислот. 18. Врожденные нарушения обмена липидов. 19. Липид-переносящие белки. ОБМЕН НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ (МАТРИЧНЫЕ БИОСИНТЕТИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ) 1. Клеточный цикл и репликация ДНК. 2. ДНК-полимеразы в про- и эукариотических клетках. 3. Механизмы повреждения ДНК свободными радикаоами. 4. Обратная транскриптаза. 5. Теломеры и теломераза. 6. РНК-полимераза про- и эукариот. 7. Процессинг пре-рРНК и пре-тРНК у про- и эукариот. 8. Процессинг пре-мРНК у эукариот. Механизм сплайсинга. 9. Ингибиторы транскрипции. 10. Гистоны и их модификация в регуляции транскрипции у эукариот. 11. Генетический код - история открытия. Свойства кода. 12. Рибосомальные РНК и рибосомы. 13. Аминоацил-тРНК-синтетазы. 14. Регуляция биосинтеза белка. 15. Сортировка и модификация белков. ОБМЕН БЕЛКОВ И АМИНОКИСЛОТ 1. Протеолиз белков в желудочно-кишечном тракте. 2. Лизосомальный путь деградации белков. 3. Убиквитин-протеосомный путь деградации белков. 4. Ограниченный протеолиз – механизмы, биологическая роль. 5. Переаминирование – история открытия. 6. Аминотрансферазы. 7. Биосинтез полиаминов. 8. Биосинтез «активного» сульфата. Биологическая роль ФАФС. 9. Биосинтез меланинов. Схема Рэпера-Мезона. 10. Биосинтез тиреоидных гормонов. 11. Биосинтез катехоламинов. 12.Наследственные заболевания обмена аминокислот. 4 Учебно-методические материалы по дисциплине 4.1 Основная и дополнительная литература, информационные ресурсы Основная литература 1. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия: Учебник. – 3-е изд. перераб. и доп. – М.: Медицина, 2004. – 704 с. – 45 экз., 2007. – 30 экз. 2. Белясова Н.А. Биохимия и молекулярная биология: учебное пособие для студентов технологических и биологических специальностей учреждений, обеспечивающих получение высшего образования. - Минск : Книжный дом, 2004. - 415 с. – 33 экз. 3. Биохимия: Учебник /Под ред. Е.С. Северина. – М.: ГЭОТАР-МЕД, 2005. – 784 с.: ил. – (Серия «XXI век»). – 9 экз. 4. Кольман Я., Рём К.-Г. Наглядная биохимия. – М.: Мир, 2004. – 469 с. – 50 экз. 5. Коничев А.С., Севастьянова Г.А. Молекулярная биологи: Учеб. для студ. пед. вузов. – М.: Издательский центр «Академия», 2003. – 400 с. – 70 экз. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Добавить документ в свой блог или на сайт
Похожие:
 | Рабочая программа дисциплины дисциплина опд. Ф. 9 Физиология высшей нервной Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по укрупненной группе 020000 – Естественные науки... | | Методические рекомендации по изучению дисциплины опд. В 1, опд. В... Дисциплина «Психология конфликта» относится к вариативной части цикла гуманитарных, социальных и экономических дисциплин |
| Рабочая программа дисциплины дисциплина сд. Р. 2 «Биохимия тканей» Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования | | Учебно-методический комплекс дисциплины опд. Ф. 22 Опд. Ф. 21 Опд.... ... |
| Рабочая программа дисциплины дисциплина опд. Ф. 5 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования | | Рабочая программа дисциплины дисциплина опд. Ф. 13 «Вирусология» Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования |
| Рабочая программа дисциплины дисциплина опд. В. 1 «Токсикология» Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования | | Рабочая программа дисциплины дисциплина опд. В2 «Избранные главы физиологии» Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования |
| Рабочая программа дисциплины дисциплина опд. В1 Ксенобиохимия ... | | Учебно-методический комплекс дисциплины опд. В 3 введение в бизнес ... |
| Учебно-методический комплекс дисциплины опд. Ф. 10, Опд. Ф. 12, Опд.... А. В. Прялухина, кандидат психологических наук, доцент, зав кафедрой психологии Российского государственного социального университета... |  | Памятка для студентов направления 260800 «Технология продукции и... Дисциплина «Биохимия» общим объемом 180 часов: лекции – 34 часа, лабораторные работы – 34 часа, практические занятия -17 часов, самостоятельная... |
| Рабочая программа дисциплины дисциплина опд. Р. 1 Интеграция клеточного обмена Целью изучения дисциплины является формирование у студентов представлений об основных механизмах, управляющих и интегрирующих метаболизм... | | Рабочая программа дисциплины дисциплина опд. В1 «Экологическая эпидемиология» «Напра-во!, нале-во!, кру-гом!»,«налево в обход по залу шагом марш!» Игра на внимание «Класс смирно!» |
| Рабочая программа дисциплины 050400 опд. Р. 05 Актуальные проблемы... Дисциплина «Актуальные проблемы социальной истории России» включена в структуру цикла общекультурного блока базового высшего образования... | | Программа дисциплины дисциплина опд. В4 Правовое регулирование профилактики... Дисциплина опд. В4 Правовое регулирование профилактики безнадзорности и правонарушений несовершеннолетних |
