биохимия двигательного действия

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
СРЕДНЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ГОСУДАРСТВЕННОЕ УЧИЛИЩЕ
(КОЛЛЕДЖ) ОЛИМПИЙСКОГО РЕЗЕРВА г. ИРКУТСКА»
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
по дисциплине
«БИОХИМИЯ ДВИГАТЕЛЬНОГО ДЕЙСТВИЯ»
Форма обучения: заочная
Иркутск 2015 г.
2
Программа рассмотрена на заседании
предметно-цикловой комиссии медикобиологических дисциплин
Протокол № 3 от 12.11.2015 г.
Зав. ПЦК
______________ О.В.Литвинова
Программа утверждена и рекомендована
методическим советом
Протокол № 2 от 19.11.2015г.
Председатель НМС
___________________ Н.П. Лин-Бей
Разработчик: Литвинова О.В. – преподаватель первой категории ФГБОУ СПО ГУОР г.
Иркутска
Рецензент: Лин-Бей Н.П. – ЗРФК СФ, к.п.н., доцент, заместитель директора по УВП ГУОР
Программа дополнительного профессионального образования по дисциплине «Биохимия
двигательного действия» составлена в соответствии с рекомендациями основной программы
ППССЗ по специальности 49.02.01 Физическая культура и с учетом порядка организации и
осуществления образовательной деятельности по ДПО (Приказ Министерства образования и
науки РФ № 499 от 01.07.2013
3
1. Цель и задачи дисциплины
Учебная дисциплина теория и методика физической культуры рекомендуется
для слушателей профессиональной переподготовки, обучающихся по программам «Теория и
методика системы подготовки спортсменов на современном этапе» и «Технология организации
физкультурно-спортивной деятельности с различными возрастными группами населения».
Программа рекомендуется методическим советом ГУОР г. Иркутска.
Цель дисциплины - освоение слушателями системы научно-практических знаний,
умений и компетенций в области теории физической культуры и подготовка их к разносторонней
профессиональной деятельности в сфере физическая культура.
Задачи дисциплины:
- использовать биохимические знания при организации тренировочных и учебных занятий, с
целью всестороннего и гармоничного развития физических качеств обучающихся;
- проводить наблюдения за биохимическими явлениями и реакциями организма на
спортивные нагрузки;
- планировать проведение физкультурно-оздоровительной работы с учетом биохимических
особенностей организма человека.
Рекомендуемое количество часов на освоение программы:
всего – 60 часов, в том числе:
обязательной аудиторной учебной нагрузки слушателя – 40 часов;
самостоятельной работы слушателя – 20 часа.
Разделы дисциплины:
1.
Строение и преобразование веществ и энергии.
2.
Биохимические процессы при мышечной деятельности.
3.
Биохимические основы питания и контроль за состоянием спортсмена.
4
4. 1.1. Результаты обучения
В результате освоения дисциплины слушатель должен:
уметь:
 использовать биохимические знания при организации тренировочных и учебных занятий,
с целью всестороннего и гармоничного развития физических качеств обучающихся;
 проводить наблюдения за биохимическими явлениями и реакциями организма на
спортивные нагрузки;
 планировать проведение физкультурно-оздоровительной работы с учетом биохимических
особенностей организма человека.
знать:
 механизмы протекания основных биохимических процессов в организме человека;
 строение, свойства и биологические функции белков, липидов, ферментов, углеводов и их
влияние на организм;
 биохимические особенности занятий спортом детей, подростков и взрослых;
 биохимические основы питания лиц, занимающихся физической культурой и спортом.
2. Структура дисциплины
2.1. Распределение часов по темам и видам работ
№
Раздел (темы) дисциплины
Виды учебной работы, включая
самостоятельную работу студентов и
трудоемкость (в часах)
Аудиторные занятия
Всего
(час)
(часов)
СРС
В том числе
Лекция
Практика
Раздел 1. Строение и преобразование веществ и энергии
1.1 Предмет и задачи биохимии,
2
2
основные этапы развития
биохимии.
1.2 Строение и свойства
2
важнейших химических
соединений, входящих в
состав организма человека
Белки, строение,
классификация и
биологические функции
1.3 Классификация белков.
2
Простые белки, их отдельные
представители. Сложные
белки
1.4. Нуклеиновые кислоты,
2
2
строение, классификация и
биологические функции
1.5 Общая характеристика
2
углеводов, их биологические
функции, классификация
1.6 Липиды и жирные кислоты,
2
строение, классификация и
биологические функции
1.7 Обмен веществ. Изучение
2
2
связи энергетического и
пластического обменов.
Изучение обмена углеводов
1.8 Изучение обмена жиров и
2
гормонов
1.9 Изучение обмена белков и
2
нуклеиновых кислот.
Формы текущего
контроля
успеваемости,
промежуточной
аттестации
Практическая работа
2
2
Тестирование
Практическая работа
2
2
Тестирование
Практическая работа
2
2
Тестирование
5
2.1.
2.2.
2.3.
2,4
2.5
2.6
2.7
Итого по разделу
18
6
6
Раздел 2. Биохимические процессы при мышечной деятельности
Биохимия мышечного
2
2
сокращения. Строение
мышечного волокна
Биохимия физических
2
2
упражнений и спорта.
Источники энергии при
мышечной работе
Изучение биохимических
2
изменений в организме при
утомлении и в период
восстановления
Изучение биохимической
2
2
адаптации организма к
мышечной деятельности.
Систематизация физических
упражнений по характеру
биохимических изменениях
при работе.
Изучение мобилизация
2
2
энергетических ресурсов
организма при мышечной
деятельности.
Гормоны и их роль в
2
регуляции и адаптации к
мышечной работе
2
2
Особенности протекания
6
Практическая работа
2
Тестирование
Практическая работа
2
Тестирование
реакций детского и
стареющего организма
при физических
нагрузках.
2.8
Возрастные изменения
интенсивности
биохимических процессов
обмена веществ.
Особенности протекания
реакций детского и
стареющего организма
при физических
нагрузках.
2.10 Изучение биохимических
основ скоростносиловых качеств
спортсменов и методов
их развития.
2.9
2
2
2
2.11
Составление таблиц затрат
энергии на различные
физические упражнения в
зависимости от возраста
2
2.12
Биохимические основы
выносливости
2
2.13
Изучение закономерностей
биохимической адаптации в
процессе спортивной
тренировки.
Изучение биохимических
факторов спортивной
работоспособности,
показателей
работоспособности
спортсменов
2
2.14
2
Практическая работа
2
2
Тестирование
2
Практическая работа
2
2
Тестирование
2
2
Практическая работа
6
Изучение закономерностей
2
Тестирование
биохимической адаптации в
процессе спортивной
тренировки
Итого по разделу
28
10
10
10
Раздел 3. Биохимические основы питания и контроль за состоянием спортсмена
3,1 Функции питания, основные
2
2
понятия биохимии питания.
Основные принципы питания
спортсменов.
3.2 Составление рационов
2
2
Практическая работа
2.15
питания спортсменов
различной
специализации в
различные периоды
подготовки
3.3
3.4
3.5
3.6
Изучение классификации
видов спорта по
метаболическим
особенностям обмена веществ
Биохимическая
характеристика
тренированного организма.
Биохимическая
характеристика утомления
Изучение биохимических
факторов спортивной
работоспособности..
Изучение биохимических
изменений в организме
спортсмена при утомлении и
в период отдыха после
мышечной работе
Итого по разделу
Промежуточная аттестация
по дисциплине
2
2
2
Тестирование
2
2
Практическая работа
2
2
2
12
2
4
4
4
60
20
20
20
Тестирование
Экзамен
Итого по дисциплине
7
2.2. Содержание дисциплины
Раздел 1. Строение и преобразование веществ и энергии
Предмет и задачи биохимии, основные этапы развития биохимии.
Строение и свойства важнейших химических соединений, входящих в состав организма
человека.
Белки, строение, классификация и биологические функции. Функции белков, строение
белков и пептидов. Аминокислоты. Классификация белков. Простые белки, их отдельные
представители. Сложные белки.
Нуклеиновые кислоты, строение и биологические функции.
Общая характеристика углеводов, их биологические функции. Классификация углеводов,
основные представители. Моносахариды и их производные. Олигосахариды. Гликаны.
Липиды, их основные биологические функции. Классификация липидов. Жирные
кислоты. Простагландины. Липиды, не содержащие глицерин, основные представители
(сфинголипиды, воска, терпены, стероиды). Липиды, содержащие глицерин, основные
представители (нейтральные жиры, фосфоглицериды).
Преобразование веществ и энергии, лежащие в основе физиологических функций, их
регуляция.Основные понятия обмена веществ
Основные понятия обмена веществ. Связь катаболизма и анаболизма. Основной и
промежуточный обмен. Основные запасные источники энергии в организме человека.
Макроэрги. Биохимические изменения веществ при мобилизации запасных источников энергии
в организме человека. Гликолиз, аэробное окисление энергетических субстратов в организме.
Дыхательная цепь. Преобразование веществ и энергии в цикле Кребса. Связь энергетического и
пластического обменов. Витамины. Гормоны
Обмен углеводов и жиров.
Синтез гликогена. Распад гликогена. Аэробный распад углеводов. Цикл трикарбоновых кислот.
Анаэробный распад углеводов. Катаболизм жиров. Синтез жиров. Гормоны.
Обмен белков и нуклеиновых кислот.
Катаболизм белков. Синтез белков. Транскрипция, рекогниция, трансляция. Метаболизм
аминокислот. Обезвреживание аммиака. Орнитиновый цикл. Катаболизм нуклеиновых кислот.
Синтез нуклеотидов. Синтез нуклеиновых кислот.
Раздел 2. Биохимические процессы при мышечной деятельности.
Биохимия мышц.
Структурная единица мышечного волокна. Химическое строение мышечного волокна. Свойства
сократительных белков актина и миозина. Анизотропные и изотропные диски. Структура
сарколеммы. Тонкие и толстые филаменты. Центры связывания тропонина. Инициация
сокращения.
Источники энергии при мышечной работе.
Источники энергии при мышечной деятельности. Преобразование химической энергии в
механическую работу. АТФ в аэробных и анаэробных реакциях. Мобилизация энергетических
ресурсов при мышечной работе.
Биохимические изменения при мышечной деятельности.
Биохимические изменения в крови, внутренних органах, головном мозге при мышечной
деятельности. Авторегуляция обмена веществ при мышечной деятельности.
Биохимические изменения в организме при утомлении и в период отдыха после
работы.
Биохимия утомления. Процесс биохимической реституции в периоде отдыха после мышечной
деятельности. Срочное восстановление. Отставленное восстановление. Суперкомпенсация.
Биохимические принципы тренировки. Закономерности биохимической адаптации в
процессе спортивной тренировки.
Закономерности биохимической адаптации в процессе спортивной тренировки. Физические
8
нагрузки, адаптация, тренирующий эффект. Срочная адаптация. Долговременная адаптация.
Тренировочный эффект
Биохимические факторы скоростно-силовых качеств. Биохимические основы методов
скоростно-силовой подготовки спортсменов. Биохимические основы выносливости.
Биохимический контроль за состоянием тренированности и перетренированности.
Биохимические факторы выносливости. Методы тренировки, способствующие развитию
Раздел 3. Биохимические основы питания и контроль за состоянием спортсмена
Биохимические основы питания лиц, занимающихся физическими упражнениями и
спортом.
Энергетическая ценность питания. Калорийность питания. Энергозатраты.
Сбалансированность питания. Правильный режим питания. Особенности питания спортсменов
(высокий расход энергии, усиление распада белков, интенсификация метаболизма, повышенное
удаление из организма минеральных веществ, применение биологически активных пищевых
добавок).
9
3. Оценка знаний студентов по итогам освоения дисциплины
Формой промежуточной аттестации слушателей по дисциплине «Биохимия
двигательного действия» является ЭКЗАМЕН.
Контроль знаний слушателей осуществляется в течение года на основе четырех балльной
системы контроля качества знаний и умений. Текущая работа студентов оценивается по
результатам активности работы на занятии, выполнения практической и самостоятельной
работы.
Примерный перечень вопросов к экзамену
1. Химический состав организма человека.
2. Белки. Биологические функции белков.
3. Аминокислоты, заменимые и незаменимые.
4. Структура белков
5. Нуклеиновые кислоты и их биологические функции.
6. Структура ДНК.
7. РНК и ее виды.
8. Углеводы, их биологические функции. Классификация.
9. Переваривание и всасывание углеводов
10. Липиды, их биологические функции.
11. Переваривание и всасывание жиров.
12. Витамины, их значение для организма человека.
13. Жирорастворимые витамины, общая характеристика.
14. Водорастворимые витамины, общая характеристика.
15. Роль воды в жизнедеятельности живых организмов.
16. Свойства воды.
17. Метаболизм воды.
18. Функции минеральных веществ.
19. Поступление минеральных веществ в организм.
20. Выведение минеральных веществ из организма.
21. Обмен веществ. Основные понятия. Взаимосвязь анаболизма и катаболизма.
22. Макроэргические соединения Биологическая роль мононуклеотида – АТФ.
23. Тканевое дыхание.
24. Анаэробное окисление.
25. Дыхательная цепь. Преобразование веществ и энергии в цикле Кребса.
26. Синтез гликогена.
27. Распад гликогена.
28. Аэробный распад углеводов.
29. Анаэробный распад углеводов.
30. Катаболизм жиров.
31. Клеточное строение мышечного волокна
32. .Структура фибрилл (А-, I-диски, саркомеры).
33. Строение и свойства сократительных белков
34. Механизм сокращения мышц.
35. Механизм расслабления мышцы
36. Ресинтез АТФ
37. Аэробный путь ресинтеза АТФ
38. Креатинфосфатный путь ресинтеза АТФ
39. Гликолитический путь ресинтеза АТФ
40. Биохимические методы оценки скорости аэробного пути ресинтеза АТФ
41. Биохимические методы оценки скорости креатинфосфатного пути ресинтеза АТФ
42. Биохимические методы оценки скоростигликолитического пути ресинтеза АТФ
43. Соотношение между различными путями ресинтеза АТФ
44. Биохимические изменения в мышцах при тренировках.
10
45. Биохимические изменения в крови, внутренних органах, головном мозге при мышечной
деятельности.
46. Показатели аэробной и анаэробной работоспособности спортсменов.
47. Биохимия утомления.
48. Срочное восстановление
49. Отставленное восстановление
50. Биохимические факторы скоростно-силовых качеств.
51. Биохимические факторы выносливости.
52. Срочная (экстренная) адаптация
53. Долговременная (хроническая) адаптация
54. Биологические принципы тренировки.
55. Принципы рационального питания. Формула сбалансированного питания для взрослого
человека при умеренной физической нагрузке.
56. Особенности питания спортсменов.
4. Планирование внеаудиторной самостоятельной работы по дисциплине
№
Тема
Кол-во
часов
2
Вид СРС
1
Классификация белков. Простые белки, их
отдельные представители. Сложные белки
2
Липиды и жирные кислоты, строение,
классификация и биологические функции
2
3
Изучение обмена белков и нуклеиновых
кислот.
2
4
Изучение биохимических изменений в
организме при утомлении и в период
восстановления
2
5
Гормоны и их роль в регуляции и адаптации
к мышечной работе
2
6
Особенности протекания реакций детского и
стареющего организма при физических
нагрузках.
Биохимические основы выносливости
2
2
Письменный анализ темы в
тетради
Изучение закономерностей биохимической
адаптации в процессе спортивной
тренировки
Изучение классификации видов спорта по
метаболическим особенностям обмена
веществ
2
Письменный анализ темы в
тетради
2
Письменный анализ темы в
тетради
Тестовые задания (см.
Приложение 6)
7
8
9
Письменный анализ темы в
тетради
Тестовые задания (см.
Приложение 1)
Письменный анализ темы в
тетради
Тестовые задания (см.
Приложение 2)
Письменный анализ темы в
тетради
Тестовые задания (см.
Приложение 3)
Письменный анализ темы в
тетради
Тестовые задания (см.
Приложение 4)
Письменный анализ темы в
тетради
Тестовые задания (см.
Приложение 5)
Письменный анализ темы в
тетради
11
10
Особенности направленного использования
факторов физической культуры в жизни
людей пожилого и старшего возраста.
2
Письменный анализ темы в
тетради
Работа с таблицами в тетради
(см. Приложение 9)
Итого:
20
5. Информационное обеспечение обучения
Основные источники:
1. Пинчук Л.Г. Биохимия [Электронный ресурс]: учебное пособие/ Пинчук Л.Г., Зинкевич
Е.П., Гридина С.Б.— Электрон. текстовые данные.— Кемерово: Кемеровский
технологический институт пищевой промышленности, 2011.— 364 c.— Режим доступа:
http://www.iprbookshop.ru/14362.— ЭБС «IPRbooks», по паролю [ГРИФ]
Дополнительные источники:
1. Никулин Б.А. Биохимический контроль в спорте [Электронный ресурс]: монография/
Никулин Б.А., Родионова И.И.— Электрон. текстовые данные.— М.: Советский спорт,
2011.— 232 c.— Режим доступа: http://www.iprbookshop.ru/9894.— ЭБС «IPRbooks», по
паролю
2. Димитриев А.Д. Биохимия [Электронный ресурс]: учебное пособие/ Димитриев А.Д.,
Амбросьева Е.Д.— Электрон. текстовые данные.— М.: Дашков и К, 2013.— 168 c.—
Режим доступа: http://www.iprbookshop.ru/14598.— ЭБС «IPRbooks», по паролю
3. Ершов Ю.А. Общая биохимия и спорт [Электронный ресурс]: учебное пособие/ Ершов
Ю.А.— Электрон. текстовые данные.— М.: Московский государственный университет
имени М.В. Ломоносова, 2011.— 368 c.— Режим доступа:
http://www.iprbookshop.ru/13096.— ЭБС «IPRbooks», по паролю
Интернет ресурсы:
1. Сайт Биохимия. Режим доступа: http://www.drau.ru/about.html
12
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Тестовые задания. Строение и свойства важнейших химических соединений, входящих в состав
организма человека
Вторичная структура белка- это… .
1. определенная последовательность аминокислот в цепи
2.спирализованная конфигурация полинуклеотидной цепи
3. спирализованная конфигурация полипептидной цепи
4.пространственная конфигурация пептидной спирали
Среднее содержание азота в белках составляет…%.
1 .25
2.16
3. 60
4. 6,25
…являются простыми белками.
1. альбумины 2. протамины 3. гистоны
4.интерфероны
5. казеиноген
Белковый коэффициент сыворотки крови в норме составляет….
1. 0,6-1,0
2. 3,33-5,55
3. 1,5-2,3 4. 0,5-1,2
Факторы, препятствующие осаждению белковых молекул в растворе - это….
1.электрический заряд
2.высокая молекулярная масса
3.гидратная оболочка
4.оптическая активность 5.большие размеры частиц
1.
2.
3.
4.
5.
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Тестовые задания. Липиды и жирные кислоты, строение, классификация и биологические
функции.
1
2
3
4
5
Жирная кислота с 16-ю углеродными атомами совершит… оборотов окисления.
1. 7
2. 16
3. 10
4. 11
5. 12
… принимают участие в транспорте жирных кислот.
1. карнитин 2. биотин 3. ФАД+ 4. НАД+ 5. АТФ
Формула для расчета энергетической эффективности окисления жирных кислот - это…
.
1.x=12n/2-5
2.x=12n/2-6
3.x=17n-6
4.x=17n/2-1
5.x=17n/2-6
Представленная реакция происходит в ходе… .
СН2-О-СО-R
CH2-O-CO-R
|
|
CH-O-CO-R + ЦТФ ---> CH-O-CO-R + Н4Р2О7
|
|
CH2-O-PO3H2
CH2-O-ЦДФ
1. биосинтез жирных кислот 2. окисления жирных кислот
3. биосинтеза триглицеридов 4. биосинтеза фосфолипидов
5. окисления глицерина
6. биосинтеза кетоновых тел
Патологические компоненты мочи, определяемые при голодании – это
1. кетоновые тела 2. уробилин 3. билирубин 4. глюкоза 5. гемоглобин 6. креатин
13
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
Тестовые задания. Обмен белков и нуклеиновых кислот.
1
Непосредственным предшественником мочевины в орнитиновом
цикле является … .
2
1. орнитин2. аспартат 3. глутамат 4. аргинин 5. метионин
…последовательно образуются в ходе орнитинового цикла.
1. карбамоилфосфат, орнитин, цитруллин, аргининосукцинат, аргинин
2. карбамоилфосфат, цитруллин, орнитин, аргининосукцинат, аргинин
3. аргинин, карбамоилфосфат, орнитин, цитруллин, аргининосукцинат
4.орнитин, карбамоилфосфат, цитруллин, аргининосукцинат, аргинин
5. орнитин, карбамоилфосфат, аргининосукцинат, аргинин, цитруллин
3
4
5
Ферменты орнитинового цикла:… .
1. орнитинкарбамоилтрансфераза 2. аргининосукцинатсинтетаза
3. аргиназа 4. глутаминаза 5. аспарагиназа
Нормальные компоненты мочи:… .
1. натрий и калий
2. мочевина
3. креатинин
4. мочевая кислота
5. глюкоза
6. кетоновые тела
… придают моче коричневый цвет.
1. билирубин 2. гомогентизиновая кислота 3. уробилиноген
4. уробилин
5. гемоглобин
ПРИЛОЖЕНИЕ 4
Тестовые задания. Биохимические изменения в организме при утомлении и в период отдыха
после работы.
1. Почему по уровню мочевины в крови можно судить о ходе восстановительных процессов?
2. Какая существует взаимосвязь между уровнем мочевины в крови и величиной тренировочных
нагрузок?
14
ПРИЛОЖЕНИЕ 5
Тестовые задания. Гормоны
1.Адреналин вырабатывается …
а) – корковым слоем б) – корковым и мозговым
в) – мозговым слоем г) – сетчатой зоной д) – он в почках не образуется
2. Адренокортикотропный гормон необходим для нормального функционирования
коры надпочечников, потому что он …
а) – стимулирует развитие клубочковой зоны
б) – стимулирует развитие пучковой зоны
в) – стимулирует развитие сетчатой зоны
г) – тормозит развитие клубочковй зоны
д) – тормозит развитие пучковой зоны
е) – тормозит развитие сетчатой зоны
3. Ангиотензин участвует в …
а) – вазодилатации сосудов б) – вазоконстрикции сосудов
в) – повышении системного артериального давления
г) – снижении системного артериального давления
д) – в данных процессах ангиотензин не участвует
4. Андрогены относятся к гормонам …
а) – женским б) – мужским в) – не известно
5. Гиперфункция гипофиза приводит к …
а) – бесплодию б) – гигантизму в) – карликовости г) – снижению резистентности организма
6. Гипофункция соматотропного гормона гипофиза приводит к …
а) – бесплодию б) – гигантизму в) – карликовости
г) – снижению резистентности организма
7. Гипофункция щитовидной железы высшую нервную деятельность …
а) – нарушает б) – не нарушает в) – улучшает г) – ухудшает
8. Глюкокортикоиды влияют в основном на …
а) – баланс электролитов б) – белковый обмен
в) – жировой обмен г) – промежуточный обмен д) – углеводный обмен
9. Гормоны щитовидной железы трийодтиронин и тетрайодтиронин попадая в кровь,
приводят к …
а) – замедлению роста и развития
б) – повышению активности метаболизма
в) – повышению осмотической резистентности клеток
г) – увеличению теплопродукции
д) – угнетению метаболических процессов
е) – усилению процессов липолиза в тканях
ж) – ускорению процессов роста и развития
10. Гормоны являются веществами относящимися к …
а) – белкам б) – жирам в) – кислотам г) – основаниям д) – углеводам
е) – все ответы верны
ПРИЛОЖЕНИЕ 6
Тестовые задания. Классификация видов спорта по метаболическим особенностям обмена
веществ. Заполнить таблицу:
№ п\п
Показатели
Особенности
метаболизма
Вид спорта