Б3.В.ОД.11 «Биохимия

Б3.В.ОД.11 «Биохимия»
Составитель аннотации: Опарина С.А. , к.п.н., доцент
Кафедра биологии, географии и химии
Цель изучения
дисциплины
Краткая
характеристика
учебной
дисциплины
(основные блоки,
разделы, темы)
Формирование фундаментальных знаний о химических основах
жизнедеятельности организмов; о структуре и функциях
биологически важных соединений.
Дисциплина «Биохимия» относится к вариативной части
профессионального цикла обязательных дисциплин
(Б3.В.ОД.11). Основные разделы дисциплины:
Раздел 1. Введение. Предмет, задачи, проблемы биохимии. История
становления биохимии. Значение биохимии для развития биологии,
медицины, сельского хозяйства. Перспективы развития биохимии.
Методы выделения и изучения веществ в живой природе. Методы
биохимических исследований и их характеристика.
Раздел 2. Важнейшие макромолекулы живого.
Аминокислоты - структурные единицы макромолекул белка.
Строение, свойства, классификация. Заменимые и незаменимые
аминокислоты. Общие свойства и метаболизм аминокислот.
Белки: структура и функции. Свойства, классификация. История
открытия и изучения белков. Первичная, вторичная, третичная,
четвертичная структуры белков. Мультимеры.
Ферменты, коферменты: структура, свойства. Регуляция
активности
ферментов.
Мультиферментные
системы.
Ретроингибирование.
Множественные
формы
ферментов.
Саморегуляция
активности
ферментов.
Номенклатура,
классификация ферментов.
Углеводы. Общая характеристика, структура, классификация,
биологические функции. Стереоизомерия моносахаридов. Углеводы:
простые, сложные. Физико-химические свойства. Дисахариды: типы
строения, свойства. Полисахариды растительного и животного
происхождения, их химическая структура, свойства.
Витамины. Их роль в функционировании ферментов.
Классификация витаминов, их роль в обмене веществ.
Водорастворимые и жирорастворимые витамины. Роль витаминов в
питании человека, потребность в них организма человека.
Авитаминозы, гиповитаминозы, гипервитаминозы, витамерия.
Липиды. Классификация, структура, биологические функции, их
роль в построении биологических мембран. Простые липиды.
Сложные липиды. Локализация липидов в клетке и их биологическое
значение.
Нуклеиновые кислоты. История открытия и изучения
нуклеиновых кислот. Нуклеотиды, нуклеозиды, нуклеопротеины.
ДНК - носитель наследственной информации. ДНК: первичная,
вторичная, третичная структура. Правила Чаргаффа. Работы Уотсона,
Крика. Химическая природа гена, хроматина, хромосомы. РНК, их
классификация. Особенности молекулярной организации генома
прокариот, эукариот. Первичная, вторичная, третичная структура
РНК.
Гормоны: структура, функции. Номенклатура и классификация
гормонов. Стероидные гормоны, пептидные гормоны. Механизм их
действия. Применение гормонов в медицине, сельском хозяйстве.
Компетенции,
формируемые в
результате
освоения учебной
дисциплины
Наименования
дисциплин,
необходимых для
освоения данной
учебной
дисциплины
Знания, умения и
навыки,
Раздел 3. Обмен важнейших макромолекул в организме.
Обмен аминокислот как источник возникновения биологически
активных соединений. Метаболизм аминокислот по аминогруппе,
карбоксильной группе и радикалу. Конечные продукты обмена
аминокислот. Пути обезвреживания аммиака. Орнитиновый цикл.
Обмен нуклеиновых кислот, пути распада НК до свободных
нуклеотидов. Конечные продукты распада пуриновых и
пиримидиновых оснований у представителей различных классов
животных. Биосинтез нуклеотидов, механизм биосинтеза ДНК
(репликация). Ферменты, участвующие в процессе репликации.
Работы Оказаки. Этапы процесса репликации. Биосинтез РНК
(транскрипция). Этапы процесса транскрипции. Процессинг,
обратная транскрипция. Строение и модели работы рибосом.
Матричный синтез белка (трансляция). Генетический код, основные
свойства. Основные стадии биосинтеза белка.
Обмен углеводов. Гликолиз, гликогенолиз, брожение, энергетика.
Клеточное дыхание, цикл Кребса, окислительное фосфорилирование,
энергетика. Дихотомический и апотомический
пути
обмена
глюкозы. Механизм
первичного биосинтеза углеводов и его
энергетическое
обеспечение.
Фотосинтез:
фотофизическая,
фотохимическая стадии. Синтез ди-полисахаридов. Глюконеогенез.
Метаболизм гликогена, регуляция метаболизма углеводов.
Биологическое окисление и его сопряжение с фосфорилированием.
Возможные механизмы синтеза АТФ. Превращения энергии в
природе.
Метаболизм липидов: β-окисление и биосинтез жирных кислот.
Обмен триацилглицеролов, фосфолипидов, гликолипидов, стеридов.
Энергетика. Биологическая роль.
Раздел 4. Интеграция метаболизма. Метаболизм: обмен
веществ и энергии в организме как единое целое - неотделимое
свойство живого. Биоэнергетика, биологическое окисление,
окислительное фосфорилирование. Катаболизм, анаболизм. Общие
положения о взаимосвязи обмена веществ в организме. Взаимосвязь
обмена нуклеиновых кислот и белков. Взаимосвязь обмена
нуклеиновых кислот и углеводов. Взаимосвязь обмена нуклеиновых
кислот и липидов. Взаимосвязь белкового и углеводного обмена.
Взаимосвязь обмена углеводов и липидов. Регуляция обмена
веществ.
ОК-1, ОК-2,ОК-6, ОПК - 3, ОПК-6
Для освоения дисциплины студенты используют знания, умения
и виды деятельности, сформированные в процессе изучения
предметов «Основы цитологии и гистологии», «Химия», «Анатомия
и морфология человека» на предыдущем уровне образования.
Знать:
 основные
биохимические
процессы,
протекающие
в
получаемые в
процессе изучения
дисциплины
организмах и основы биорегуляции организмов;
 основные классы биоорганических соединений, строение,
физические и химические свойства представлений этих
классов, методы выделения из природных источников;
 основные методы химического синтеза и исследования
структуры биомолекул, основные пути обмена веществ и
энергии в организме.
Уметь:
 синтезировать и выделять, химически идентифицировать и
устанавливать структуру биологически важных соединений;
 проводить
анализ
биоорганических
соединений
с
использованием физико-химических методов исследования.
 применять научные знания в области биологической химии в
учебной и профессиональной деятельности;
 осуществлять поиск и анализ научной информации по
актуальным вопросам современного естествознания;
Владеть:
 знаниями о закономерностях развития органического мира и
химических основах биорегуляции организмов;
 способами ориентации в профессиональных источниках
информации (журналы, сайты, образовательные порталы).
 практическими навыками для проведения экспериментальных
научно-исследовательских
работ
с
биологическими
объектами.
Используемые
Мультимедийное оборудование для демонстрации учебных
инструментальные материалов. Мультимедийные презентации к курсу лекций.
и программные
Аппаратура визуализации.
средства
Инструментальные программные средства обучения и контроля на
базе компьютера:
- Windows XP, Windows 7
- MS Office 2007 или MS Office 2010
- Internet Explorer или другой браузер
- тестирование в системе «Прометей»
- программа визуализации молекул.
Формы
- самостоятельное выполнение творческих заданий и их публичная
промежуточного
презентация на лабораторно-практических занятиях;
контроля
- написание рефератов с последующими краткими докладами на
занятиях;
- оформление словаря биохимических терминов и понятий;
- отчеты о выполненных лабораторно-практических работах;
- терминологические диктанты;
- семинары;
- решение домашних задач;
- самостоятельная работа на занятии в форме выполнения задач и
упражнений разного уровня сложности;
- работа с периодическими научными и научно-популярными
изданиями и ресурсами Интернета;
- контрольные работы;
- тесты
Формы итогового
контроля
Экзамен