Физиология - Санкт-Петербургский государственный университет

Санкт-Петербургский государственный университет
ПРОГРАММА
вступительного экзамена по направлению «Биологические науки»
на основную образовательную программу подготовки научно-педагогических кадров
в аспирантуре «Физиология»
2
СОДЕРЖАНИЕ
Структурно-функциональная организация основных молекулярных компонентов
живых организмов и их биохимические свойства.
Аминокислоты, их структура, классификация и свойства. Белки и пептиды, их
биологические функции. Основные уровни структурной организации белковых молекул.
Образование и свойства пептидной связи. Первичная, вторичная, третичная и четвертичная
структуры белка. Понятие домена глобулярного белка. Взаимодействия, определяющие
структуру белка. Олигомерные белки. Структурная классификация белков. Фолдинг белков
in vitro и in vivo. Шапероновые системы эукариот, шаперонины. Котрансляционный
фолдинг полипептидов, фолдазы.
Ферменты. Структура, классификация и номенклатура ферментов. Ферментативный
катализ. Типы реакций, катализируемых ферментами. Кинетика ферментативных реакций.
Коферменты и простетические группы. Водорастворимые витамины как предшественники
коферментов. Регуляция активности ферментов.
Липиды. Биологическая роль липидов, их структура и классификация. Углеводы, их
классификация. Структура и функции моно- и олигосахаридов. Гомо- и
гетерополисахариды, их структура и биологическая роль. Гликоконьюгаты.
Структура и номенклатура нуклеотидов, их биологические функции. Полимерная
структура нуклеиновых кислот, структура фосфодиэфирной связи. Архитектура двойной
спирали ДНК. Полиморфизм ДНК, неканонические формы ДНК. Явление
суперспирализации ДНК. Первичная, вторичная, третичная структура РНК. Виды РНК, их
функции.
Пути метаболизма. Основные пути метаболизма углеводов в организме. Распад и
синтез гликогена, его регуляция. Пути окисления глюкозы – гликолиз, пентозофосфатный
путь. Глюконеогенез. Общая схема катаболизма и биосинтеза липидов (β-окисление
жирных кислот, пути биосинтеза жирных кислот, метаболизм холестерола). Метаболизм
азотсодержащих соединений. Биосинтез и деградация пуриновых и пиримидиновых
нуклеотидов. Цикл синтеза мочевины, превращения углеродного скелета аминокислот.
Энергетический метаболизм. Цикл трикарбоновых кислот, его ферменты и интермедиаты.
Макроэргические соединения, их структура, классификация и значение. Роль АТФ в
биохимических процессах. Основные механизмы образования АТФ. Конверсия форм
энергии в организме. Дыхание и окислительное фосфорилирование. Типы окислительновосстановительных реакций, структура электрон-транспортной цепи. Возникновение
Н. Активные формы кислорода.
Первое и второе начала термодинамики и их применимость в биологии.
Термодинамические функции состояния систем и их использование в биологии.
Диссипативные структуры.
Структурная организация и состав биологических мембран.
Структурно-функциональная организация и механизмы регуляции ионных каналов.
Механизмы внутриклеточной сигнализации. Механизмы Са2+-сигнализации в клетках.
Нервная и гуморальная регуляция функций организма.
Нервная система. Этапы развития и общие принципы деятельности ЦНС; спинной
мозг; продолговатый мозг и мост; средний мозг; мозжечок; промежуточный мозг;
лимбическая система; базальные ядра; кора больших полушарий; интегративная
деятельность мозга; формы поведения и памяти; особенности психической деятельности
человека; эмоции; межполушарная асимметрия.
Сенсорные системы. Представление о рецепторах, синапсе, афферентных путях в
нервной системе. Разнообразие сенсорных систем (соматическая, проприоцептивная,
гравитационная, слуховая, зрительная и хеморецепторная сенсорные системы).
Синаптическая передача. Характеристика пресинаптических и постсинаптических
процессов. Медиаторы ЦНС. Рефлекторный принцип работы нервной системы.
3
Рефлекторные дуги. Безусловные и условные рефлексы. Безусловное (внешнее) и условное
(внутреннее) торможение.
Эндокринная система. Гормональная регуляция функций. Гипоталамогипофизарная система, эндокринные железы. Диффузная эндокринная система. Рецепторы
гормонов и механизмы трансдукции гормональных сигналов.
Внутренняя среда организма. Кровь, тканевая жидкость, лимфа. Понятие о
гомеостазе. Состав и функции крови. Гемопоэз. Каскады свертывания крови.
Сердечно-сосудистая система. Строение и функции сердца и кровеносных сосудов.
Регуляция сердечно-сосудистой деятельности. Понятие о лимфатической системе.
Выделительная система, ее организация и эволюция. Строение и функции почки.
Осморегуляция.
Дыхательная система. Дыхательный акт и вентиляция легких; транспорт газов
между легкими и тканями; регуляция дыхания.
Пищеварительная система, ее организация, функционирование и регуляция.
Физиологические основы голода, аппетита, жажды и насыщения. Обмен веществ и
энергии: источники энергии и пути ее превращения в организме; питание; терморегуляция.
Репродуктивные функции. Половые железы; мужские и женские половые органы;
половое созревание; половой цикл; рефлекторные механизмы половой деятельности;
оплодотворение; беременность; роды; лактация.
Высшая нервная деятельность. Мышление и речь. Сон, сновидения и гипноз.
Память, ее виды и механизмы. Мотивации и эмоции. Особенности высшей нервной
деятельности на отдельных этапах онтогенетического и филогенетического развития.
ЛИТЕРАТУРА
Основная литература
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
Биохимия под ред. Е.С. Северина, 3-е изд., М., ГЭОТАР-Медиа, 2006
Данилова Н.Н. Психофизиология. Аспект-Пресс. М. 2007.
Рубин А.Б. Биофизика (в двух томах), М.,2004.
Крутецкая З.И., Лебедев О.Е., Курилова Л.С. Механизмы внутриклеточной
сигнализации. СПбГУ. 2003.
Нельсон Д., Кокс М. Основы биохимии Ленинджера, т.1, т.2. М., Бином, 2013.
Ноздрачев А.Д., Баженов Ю.Н., Баранникова И.А. и др. Начала физиологии:
Учебник для вузов. СПб.: Лань, 2001.
Дж.Г. Николс, А.Р. Мартин, Б.Дж. Валлас, П.А. Фукс. От нейрона к мозгу. М. 2003.
672 с.
Шепперд Г. Нейробиология в 2-х томах. М.: Мир, 1987.
Principles of Neural Science. 4th Edition. Ed. By E.R. Kandel, J.H. Schwartz, T.M. Jessell.
McGraw Hill Comp. 2004.
Fundamental Neuroscience. 2nd Edition. Ed. by L.R. Squire, F.E. Bloom, S.K. McConnell,
J.L. Roberts, N.C. Spitzer, M.J. Zigmond. Academic Press. 2003.
Дополнительная литература
1.
2.
3.
Албертс Б., Джонсон А., Льюис Дж., Рэфф М., Робертс К., Уолтер П. Молекулярная
биология клетки. В трех томах. М. Ижевск, 2013 .
Бреслав И.С., Ноздрачев А.Д. Дыхание. Висцеральный и поведенческий аспекты.
СПб.: Наука, 2005.
Журавлев В.Л., Сафонова Т.А. Физиология сердечно-сосудистой системы. СПб.:
Изд-во СПбГУ, 2011.
4
4.
5.
6.
7.
Мюльберг А.А.. Фолдинг белка, 2004, СПб., изд. СПбГУ.
Степанов В.М. Молекулярная биология. Структура и функции белков. М, «Наука»,
2005.
Шовен Р. Поведение животных. Либроком. 2009.
Эккерт Р., Рэнделл Д., Огастин Дж. Физиология животных: механизм и адаптация в
2-х томах. М.: Мир, 1991.
МЕТОДИКА И КРИТЕРИИ ОЦЕНКИ РЕЗУЛЬТАТОВ
Вступительный экзамен проводится в письменной форме в виде теста в соответствии
с программой вступительных испытаний.
Экзаменационная работа (тест) содержит всего 20 заданий.
Пятнадцать заданий имеют 3 варианта ответа.
Среди трех вариантов ответа
- может не быть ни одного верного;
- может быть только один верный;
- может быть два верных;
- все три могут быть верными.
Пять заданий предполагают ответ «да» или «нет».
В каждом задании поступающий должен отметить все верные ответы.
Критерии оценок экзаменационных работ
Каждый верный ответ оценивается в 1 балл.
Максимальное количество баллов, которое можно получить, правильно выполнив
одно задание с тремя вариантами ответа – 3, соответственно общая максимальная сумма
баллов по 15-ти заданиям этого типа – 45.
Максимальное количество баллов, которое можно получить, правильно выполнив
5 заданий, предполагающих ответ «да» или «нет» – 5.
Таким образом, максимальная сумма баллов за тест, выполненный без единой
ошибки – 50.
При оценке экзаменационной работы подсчитывается общая сумма баллов,
полученная поступающим за выполнение теста.
Минимальный балл, свидетельствующий
вступительных испытаний – 35.
об
успешном
прохождении