Рабочая программа дисциплины
Скачать 103.48 Kb.
|
Федеральное агентство по образованию Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Сибирский федеральный университет» УТВЕРЖДАЮ Директор ИФБиБТ_____________/В.А.Сапожников «_____» _____________2010 г. РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ Дисциплина СД.Ф.3 Биохимия Направление 010708.65 «Биохимическая физика» Институт фундаментальной биологии и биотехнологии Кафедра биофизики Квалификация (степень) выпускника Специалист Красноярск 2010 Рабочая программа дисциплины Программу составил доц. Е.Н. Есимбекова ______________ (должность, фамилия, и. о., подпись) Заведующий кафедрой д.б.н., проф. Кратасюк В.А. ____________________ (фамилия, и. о., подпись) «_____»_______________2010 г. Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры ___________________ «______» _________________ 2010 г. протокол № _____________ Заведующий кафедрой д.б.н., проф. Кратасюк В.А. ___________________________ (фамилия, и. о., подпись) Рабочая программа обсуждена на заседании НМСИ Института фундаментальной биологии и биотехнологии «______» __________________ 2009 г. протокол № _____________ Председатель НМСИ ______________________В.А.Сапожников (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 ______________________________________________ (фамилия, и.о., подпись) Внесенные изменения утверждаю: Директор института ___________________________________________ В.А.Сапожников (фамилия, и. о., подпись) 1 Цели и задачи изучения дисциплины Цель курса: обучить основам современной биохимии, сформировать научное мировоззрение на основе изучения организации и управления живыми системами на молекулярном уровне. Представить биохимию как науку, изучающую сложные интегрированные системы на молекулярном уровне, но использующую при этом ясные и простые принципы биохимической логики. Задачи курса: - сформировать у студентов понимание единства метаболических процессов в целом организме на основе системных знаний о химическом строении живых организмов и физико-химических процессах, обеспечивающих их жизнедеятельность; - сформировать у студентов углубленные представления о взаимосвязях между регулирующими стимулами и механизмами регуляции процессов жизнедеятельности на молекулярном и клеточном уровне. - Показать роль и перспективы биохимии в решении практических задач физиологии, биотехнологии и медицины Место в системе естественнонаучного образования. Биохимия – биологическая дисциплина, располагающаяся на стыке точных наук, изучающих физические и химические явления, и биологических дисциплин. Биохимия призвана дать правильное объяснение биологическим явлениям с использованием данных физико-химических исследований. Требования к уровню освоения дисциплины. В результате изучения дисциплины студенты должны овладеть необходимыми теоретическими знаниями о строении и свойствах химических веществ, входящих в состав организма, об обмене веществ и энергии.2 Объем дисциплины и виды учебной работы
3. СОДЕРЖАНИЕ РАЗДЕЛОВ ДИСЦИПЛИНЫ Тема 1. Основные компоненты живых организмов Биохимия. Биохимия как наука о веществах, входящих в состав живых организмов, и их превращениях. Роль и место биохимии в системе биологических наук. Значение биохимии для медицины, сельского хозяйства и промышленности. Обмен веществ как важнейшая особенность живой материи. Биохимические основы важнейших биологических явлений. Углеводы. Классификация и номенклатура углеводов. Биологическая роль углеводов. Моносахариды, их изомерия и конформации. Основные представители моносахаридов, их структура, свойства и распространение в природе. Олигосахариды, их свойства и роль в живых организмах. Гликозидная связь. Полисахариды: состав, типы связей, ветвление. Классификация полисахаридов, их функции в живых организмах. Важнейшие представители. Липиды. Общие свойства липидов, их классификация и номенклатура. Триглицериды. Строение и свойства жирных кислот. Фосфолипиды. Сфинголипиды. Гликолипиды. Воска. Терпеноиды. Стероиды. Распространение липидов и их биологическая роль. Биологические мембраны, их структура и функции. Динамическая модель биологических мембран Сингера-Никольсона. Периферические и интегральные белки мембран. Ассиметрия биологических мембран. Каналы, поры, переносчики, рецепторы и избирательная проницаемость биологических мембран. Механизмы переноса веществ через мембраны. Аминокислоты и белки. Аминокислоты, их многообразие, химические и физико-химические свойства. Заменимые и незаменимые аминокислоты. Пептидная связь. Белки, их биологическая роль. Фибриллярные и глобулярные белки. Уровни структурной организации белковой молекулы. Уникальная первичная структура как основа многообразия белков. Элементы вторичной структуры: -спираль и β-структура. Третичная структура. Дисульфидные и водородные связи, ионные и гидрофобные взаимодействия. Домены. Физико-химические свойства белков. Методы получения индивидуальных белков и изучения их размеров и формы. Денатурация белков. Простые и сложные белки. Классификация белков. Нуклеотиды и нуклеиновые кислоты. Пуриновые и пиримидиновые основания. Нуклеозиды и нуклеотиды. Циклические нуклеотиды. Структура нуклеиновых кислот. Основные типы нуклеиновых кислот, их функции и локализация в клетке. Специфичность нуклеиновых кислот и ее значение для геносистематики. Двуспиральная структура ДНК. Принцип комплементарности и его биологическое значение. Тема 2. Катализ и энергетика биохимических процессов Ферменты. Скорость химических реакций. Сущность явлений катализа. Значение катализа в живой природе. Особенности ферментативного катализа. Химическая природа и общие свойства ферментов. Фермент-субстратный комплекс. Активный и аллостерический центры. Коферменты и простетические группы, витамины. Роль ионов металлов и других кофакторов в функционировании ферментов. Специфичность действия ферментов. Кинетика ферментативных процессов. Уравнение Мехаэлиса-Ментен. Функциональное значение Km, Vm. Влияние факторов среды на ферментативные процессы. Активаторы и ингибиторы ферментов, их роль в регуляции метаболизма. Типы ингибирования. Понятие о зимогенах (проферментах), изоферментах. Регуляция ферментативных процессов в живых организмах и принципы регуляции метаболизма. Номенклатура и классификация ферментов. Основы биоэнергетики. Законы химической термодинамики. Изменение стандартной свободной энергии и его связь с равновесием химических реакций Изменение стандартной энергии в окислительно-восстановительных реакциях. Макроэргические связи. Адениловая система как основной переносчик химической энергии в живых клетках. Свободная энергия гидролиза АТР и ее зависимость от факторов среды. Принцип передачи энергии через общий промежуточный продукт реакций. Сопряженный гидролиз АТР - механизм сдвига равновесия реакций. Ортофосфатное и пирофосфатное расщепление АТР. Другие макроэргические соединения и их роль в метаболизме. Основные пути образования макроэргических связей Окислительное фосфорилирование - основной источник энергии в клетке. Окислительное фосфорилирование на уровне субстрата. Тема 3. Метаболизм Метаболизм углеводов. Гликогенолиз и гликолиз, спиртовое и молочно-кислое брожение. Глюкозо-6-фосфат - узловой пункт обмена моносахаридов. Окислительное декарбоксилирование пирувата. Пируватдегидрогеназный комплекс. Цикл трикарбоновых кислот и его значение в процессах катаболизма и анаболизма. Энергетика брожения и дыхания. Вторичные пути катаболизма глюкозы: пентозофосфатный путь и его биологическая роль, образование глюкуроновой и аскорбиновой кислот. Пути биосинтеза глюкозо-6-фосфата. Глюконеогенез: сходство и различия с гликолизом. Пути синтеза фосфоенолпирувата. Регуляция гликолиза и глюконеогенеза. Дыхательная цепь. Цепь переноса электронов от субстрата окисления к кислороду. Энергетическое значение ступенчатого переноса электронов. Митохондрии, их структура и функции. NАD(Р)-зависимые дегидрогеназы. Флавиновые ферменты, убихинон, цитохромы, цитохромоксидаза. Трансмембранный потенциал ионов водорода как форма запасания энергии. Окислительное фосфорилирование в дыхательной цепи. Представления о механизмах сопряжения окисления и фосфорилирования. Теория Митчелла. Разобщение тканевого дыхания и окислительного фосфорилирования. Терморегуляторная функция тканевого дыхания. Активные формы кислорода (АФК): синглетный кислород, пероксид водорода, гидроксильный радикал). Механизмы их образования в организме, причины токсичности. Обезвреживание АФК в организме человека. Ферментная антиоксидантная система (каталаза, супероксиддисмутаза, глутатионпероксидаза). Неферментная антиоксидантная система (глутатион, витамины А, Е, С). Метаболизм липидов. β-окисление жирных кислот. Окисление ненасыщенных жирных кислот и жирных кислот с нечетным числом атомов. Роль карнитина в транспорте жирных кислот в митохондрии. Локализация процессов распада липидов. Образование кетоновых тел, кетоз. Регуляция окисления жирных кислот и образования кетоновых тел. Синтез насыщенных жирных кислот из ацетата. Синтетаза жирных кислот - пример мультиферментного комплекса. Челночный механизм переноса ацетильных групп. Пути синтеза жирных кислот. Синтез триглицеридов и фосфолипидов. Генетические дефекты липидного обмена (лизосомные болезни). Метаболизм азотистых соединений. Ферментативный гидролиз белков. Протеолитические ферменты и их специфичность. Ключевая роль глутаминовой кислоты в метаболизме аминокислот. Трансаминирование, его механизм и биологическое значение. Пути расщепления углеродных скелетов аминокислот. Наследственные нарушения катаболизма аминокислот (альбинизм, фенилкетонурия и др.). Способы переноса аммиака. Глюкозо-аланиновый цикл. Цикл мочевины и его биологическое значение. Биосинтез аминокислот. Глицин – предшественник порфиринов. Явление порфирии. Биосинтез и распад пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов. Способы регуляции синтеза аминокислот и нуклеотидов. Биосинтез нуклеиновых кислот и белка. Механизмы репликации ДНК. Ферменты, участвующие в репликации, репарации и рестрикции ДНК. Транскрипция - первый этап реализации генетической информации. РНК-полимеразы. Основные этапы биосинтеза белка. Активирование аминокислот, транспортные РНК, информационные РНК, генетический код. Рибосома - место синтеза белка. Структура рибосом. Цикл работы рибосомы. Регуляция биосинтеза белка. Посттрансляционные модификации белков. Принципы генной и белковой инженерии. Фотосинтез. Световая и темновая стадия, биохимические аспекты фотосинтеза, фотосинтетические пигменты. Локализация процессов. Биохимическая регуляция. Связь между обменом углеводов, липидов и белков. Регуляция метаболических путей по принципу отрицательной обратной связи. Гормоны, их распространение в живых организмах, химическая природа и физиологическая роль. Механизмы действия стероидных и белковых гормонов. Тема 4. Некоторые аспекты биохимии человека Биохимия крови. Основные фракции белков плазмы. Химический состав крови. Транспорт кислорода и диоксида углерода: влияние парциального давления кислорода; кооперативный эффект; аллостерическая регуляция сродства гемоглобина к кислороду. Клиническое значение биохимического анализа крови. Свёртывающая система крови как каскад протеаз. Этапы образования фибринового сгустка. Витамин К в свёртывании крови. Нарушения свертывания крови. Гемофилии. Биохимия иммунитета. Иммуноглобулины (антитела). Структура молекул антител. Система комплемента. Клетки иммунной системы и их функции. Транспозиция V-, D-, J-участков генов иммуноглобулинов как источник многообразия специфичности антител. Цитокины: интерлейкины, интерфероны. Иммунодефициты: наследственные, приобретенные, СПИД. Биохимия антибиотиков. Биохимические основы фармакологии и химиотерапии. V. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ Рекомендуемая литература а) основная
б) дополнительная
|
Добавить документ в свой блог или на сайт
Похожие:
 | Рабочая программа дисциплины ФИЛОСОФИЯ Рабочая программа включает в себя определение целей освоения дисциплины; места дисциплины (модуля) в структуре ООП бакалавриата |  | Рабочая программа дисциплины Международное право (наименование дисциплины)... Рабочая программа учебной дисциплины «Международное право» подготовлена Яблоковым Е. К., старшим преподавателем кафедры общественных... |
| Рабочая программа дисциплины Профессиональная этика (наименование... Рабочая программа учебной дисциплины «Профессиональная этика» подготовлена Слободян Л. Д. старшим преподавателем кафедры общественных... | | Рабочая программа дисциплины финансовое право (наименование дисциплины)... Рабочая программа учебной дисциплины «Финансовое право» подготовлена Фофановой А. Ю., к э н., доцентом кафедры экономики |
| Рабочая программа дисциплины парламентское право (наименование дисциплины)... Рабочая программа учебной дисциплины «Парламентское право» подготовлена Фофановой А. Ю., к э н., доцентом кафедры экономики | | Рабочая программа дисциплины экологическое право (наименование дисциплины)... Рабочая программа учебной дисциплины «Экологическое право» подготовлена Фофановой А. Ю., к э н., доцентом кафедры экономики |
| Рабочая программа дисциплины трудовое право (наименование дисциплины)... Рабочая программа учебной дисциплины «Трудовое право» подготовлена Фофановой А. Ю., к э н., доцентом кафедры экономики | | Рабочая программа дисциплины гражданское право (наименование дисциплины)... Рабочая программа учебной дисциплины «Гражданское право» подготовлена Фофановой А. Ю., к э н., доцентом кафедры экономики |
| Рабочая программа дисциплины коммерческое право (наименование дисциплины)... Рабочая программа учебной дисциплины «Коммерческое право» подготовлена Фофановой А. Ю., к э н., доцентом кафедры экономики | | Рабочая программа дисциплины предпринимательское право (наименование... ... |
| Рабочая программа дисциплины жилищное право (наименование дисциплины)... Рабочая программа учебной дисциплины «Жилищное право» подготовлена Фофановой А. Ю., к э н., доцентом кафедры экономики | | Рабочая программа дисциплины избирательная система в РФ (наименование... ... |
| Рабочая программа дисциплины уголовное право (наименование дисциплины)... Рабочая программа учебной дисциплины «Уголовное право» подготовлена Фофановой А. Ю., к э н., доцентом кафедры экономики | | Рабочая программа дисциплины муниципальное право (наименование дисциплины)... Рабочая программа учебной дисциплины «Муниципальное право» подготовлена Фофановой А. Ю., к э н., доцентом кафедры экономики |
| Рабочая программа дисциплины административное право (наименование... Рабочая программа учебной дисциплины «Административное право» подготовлена Фофановой А. Ю., к э н., доцентом кафедры экономики | | Рабочая программа дисциплины семейное право (наименование дисциплины)... Рабочая программа учебной дисциплины «Семейное право» подготовлена Фофановой А. Ю., к э н., доцентом кафедры экономики |
