СД.Ф.14 Биологическая химия

Реклама
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального
образования
«Мурманский государственный педагогический университет»
(МГПУ)
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС
ДИСЦИПЛИНЫ
СД.14, СД.Ф.14 БИОЛОГИЧЕСКАЯ ХИМИЯ
Основная образовательная программа подготовки специалиста по
специальности (специальностям)
050102 «Биология»
050102.00 «Биология с дополнительной специальностью География»
(код и наименование специальности/тей)
Утверждено на заседании кафедры
биологии и химии
естественно-географического факультета
(протокол № 13 от 02 апреля 2008 г.)
Зав. кафедрой
Харламова М.Н
РАЗДЕЛ 1. Программа учебной дисциплины.
1.1 Автор программы: Меньшакова Мария Юрьевна, к.б.н., доцент кафедры биологии и
химии МГПУ.
1.2 Рецензенты: Малавенда Светлана Владимировна, к.б.н., научный сотрудник
лаборатории альгологии ММБИ
Харламова Марина Николаевна, к.б.н., доцент, заведующая кафедрой биологии и
химии МГПУ
1.3 Пояснительная записка:
 цель – усвоение студентами знаний о наиболее важных биохимических
соединениях, путях их метаболизма, эволюции обмена веществ живых существ
 задачи :
1. усвоение студентами знаний о строении молекул, свойствах и функциях основный
групп органических соединений, входящих в состав живых организмов
2. усвоение знаний об обмене веществ, о сходстве и различиях метаболизма у
различных систематических и экологических групп живых организмов
3. формирование у студентов представлений о предмете, целях и методах
современной биохимии
4. подготовка студентов к освоению таких дисциплин как генетика, молекулярная
биология, физиология животных и растений
5. формирование умений выполнения лабораторных экспериментов по обнаружению
органических веществ и исследованию их свойств
 место курса в общей системе подготовки специалиста: курс биохимии базируется
на знаниях студентов по органической химии и биологии, полученных в школе, а
также на ранее изученных в вузе курсах общей, органической, физической,
неорганической химии, цитологии, ботаники и зоологии
 в результате освоения курса студенты должны знать: основные черты строения
молекул углеводов, липидов, белков, нуклеиновых кислот, витаминов, гормонов,
пути из синтеза и распада, свойства и функции в живых организмах должны уметь
объяснять, как связаны функции вещества с его строением, какие факторы влияют
на его синтез и распад
 при подготовке использовалась программа Ю.Б.Филиппович, А.С.Коничева
(Московский государственный университет)
1.4 Извлечение из ГОС ВПО.
Биохимия как базовая составляющая современной физико-хиимческой биологии. Методы
биохимических исследований. Химический состав организмов. Потребность различных
организмов в химических элементах. Обмен веществ и энергии в живых системах.
Характеристика основных классов органических соединений, представленных в природе,
их биологическая роль. Функциональная биохимия субклеточных структур. Белки: состав,
структура, свойства, функции. Ферменты, коферменты: структура, свойства,
классификация. Механизмы действия ферментов, регуляция их активности, области
практического применения. Витамины: потребности в них человека и животных,
классификация и роль в обмене веществ. Антивитамины, антибиотики, фитонциды,
гербициды, механизм их действия. Нуклеиновые кислоты. Структура и функции ДНК и
РНК. Распад нуклеиновых кислот. Механизм биосинтеза (репликации) ДНК. Биосинтез
РНК (транскрипция). Обмен белков. Распад белков и обмен аминокислот как источник
возникновения биологически активных соединений. Пути и механизмы синтеза белков в
природе. Матричная система биосинтеза белков. Строение и модели работы рибосом.
Фолдинг полипептидов. Углеводы: структура, функции и пути обмена в организме.
Механизм первичного биосинтеза углеводов и его энергетическая обеспечение. Липиды:
классификация, структура и функции, их роль в построении биологических мембран.
Обмен триглицеридов, фосфолипидов и стероидов. Биологическое кисление и его связь с
фосфорилированием, возможные механизмы биосинтеза АТФ. Пероксисомы и системы
микросомального окисления. Водный и минеральный обмен. Гормоны: структура,
функции, механизм действия, применение. Взаимосвязь обмена белков, нуклеиновых
кислот, углеводов и липидов. Уровни регуляции обмена веществ.
1.5 Объем дисциплины и виды учебной работы (для всех специальностей, на которых
читается данная дисциплина):
№
п/п
Шифр и
наименование
специальности
1
050102
«Биология»
050102.00
«Биология с
доп. спец.
География»
050102
«Биология»
ЗФО
2
3
Курс
Семест
р
Виды учебной работы в часах
Трудо- Всего ЛК ПР/ ЛБ
Сам.
емкост аудит.
СМ
работа
ь
I
II
160
90
56
-
34
70
Вид
итогового
контроля
(форма
отчетности
)
Экзамен
3
6
80
44
30
-
14
36
Экзамен
5
-
160
20
14
-
6
140
Экзамен
1.6 Содержание дисциплины.
1.6.1 Разделы дисциплины и виды занятий (в часах). Примерное распределение учебного
времени:
№
п/п
Количество часов
Наименование раздела, темы
1.
Введение: история и
современная проблематика
2.
Химический состав
организмов
Углеводы
Липиды
Белки
Ферменты
Витамины. Гормоны
Общая характеристика обмена
веществ и энергии
Обмен углеводов
Обмен липидов
Обмен белков
Водно-солевой обмен
Основы биоэнергетики
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
050102.00 «Биология с
доп. спец. География»
050102 «Биология»
Всего
ауд.
ЛК
ЛБ
Сам
раб.
Всего
ауд.
ЛК
2
2
-
2
1
4
2
2
2
4
4
6
4
4
2
2
4
2
2
2
2
2
2
2
4
2
10
10
8
4
4
6
6
6
2
2
ПР
ЛБ
Сам
раб.
-
1
2
3
2
1
2
4
4
4
2
2
3
3
3
3
3
2
2
2
2
2
1
1
1
1
1
2
2
2
2
2
2
2
3
2
1
2
4
4
2
2
2
6
8
8
4
4
5
5
3
3
3
4
4
2
2
2
1
1
1
1
1
4
4
2
2
2
ПР
14.
15.
Биохимия сокращения и
расслабления мышц.
Биохимия физических
упражнений и спорта
ВСЕГО
8
6
2
6
3
2
1
2
14
10
4
12
-
-
-
4
90
56
34
70
90
30
-
14
36
ЛК
ПР
ЛБ
Сам
раб.
-
№
п/п
Количество часов
050102 «Биология» ЗФО
Наименование раздела, темы
Всего
ауд.
1.
Введение: история и
современная проблематика
2.
Химический состав
организмов
Углеводы
Липиды
Белки
Ферменты
Витамины. Гормоны
Общая характеристика обмена
веществ и энергии
Обмен углеводов
Обмен липидов
Обмен белков
Водно-солевой обмен
Основы биоэнергетики
Биохимия сокращения и
расслабления мышц.
Биохимия физических
упражнений и спорта
ВСЕГО
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
ЛК
ПР
ЛБ
Сам
раб.
Всего
ауд.
4
3
1
2
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
8
8
8
4
4
1
1
4
3
3
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
12
1
1
24
20
14
2
2
-
6
4
12
16
16
8
8
140
1.6.2 Содержание разделов дисциплины.
Раздел 1. Введение в статическую биохимию
Тема 1. Аминокислоты и белки
Амины и аминокислоты. Общая формула аминокислот. Классификация аминокислот
Химические свойства аминокислот: амфотерность, реакции по карбоксильной и
аминогруппе. Взаимодействие аминокислот друг с другом. Пептидная связь.
Биологическая роль аминокислот
Белки. Уровни организации белковой молекулы. Понятие о структурной организации
белковой молекулы. Особенности первичной структуры. Первичная структура белка.
Вторичная структура белка (ά- спираль, β-конформация), водородные связи как фактор
поддержания вторичной структуры. Третичная структура белка, факторы,
обеспечивающие ее поддержание. Четвертичная структура белка
Классификация и биологическая роль белков. Классификация по выполняемым
функциям
(каталитические белки, запасные белки, белки-ингибиторы ферментов, белкирегуляторы активности генов, защитные белки, транспортные белки, белки мембран,
токсические белки, сократительные белки, рецепторные белки, гормоны белковой и
пептидной природы, белки вирусных капсидов, белки клеточной стенки растений).
Классификация по составу (простые белки и сложные белки Биологическая роль
белков
Ферменты.Особенности ферментативного катализа. Физические и химические
свойства ферментов. Структура молекулы ферментов. Механизм ферментативного
катализа. Мультиферментные комплексы. Изозимы. Факторы, влияющие на
активность ферментов. Классификация и номенклатура ферментов (оксидоредуктазы,
трансферазы, гидролазы, лиазы, изомеразы, лигазы)
Тема 2. Углеводы
Углеводы как класс органических соединений. Моносахариды. Изомерия
моносахаридов. Физические свойства моносахаридов. Химические свойства
моносахаридов.
Олигосахариды и полисахариды. Глюкозидная связь. Важнейшие олигосахариды.
Физические и химические свойства олигосахаридов. Биологическая роль
олигосахаридов. Полисахариды ( гомо- и гетерополисахариды, линейные и
разветвленные молекулы полисахаридов) Важнейшие полисахариды (крахмал,
пектины, гемицеллюлозы, целлюлоза, хитин, муреин)
Тема 3.Липиды
Понятия «липиды» и «липидоподобные вещества». Жирные кислоты. Строение
молекулы жирных кислот, насыщенные и ненасыщенные жирные кислоты.
Содержание различных жирных кислот в организмах разных систематических групп.
Важнейшие жирные кислоты ( капроновая, каприловая, каприновая, лауриновая,
миристиновая, пальмитиновая, стеариновая, арахиновая, бегеновая, олеиновая,
линолевая, линоленовая, арахидоновая, эруковая).Физические свойства жирных
кислот. Химические свойства жирных кислот. Классификация липидов ( глицериды и
воска, фосфолипиды, стероиды, гликолипиды)
Биологическая роль липидов.
Раздел 2. Динамическая биохимия
Тема 4. Обмен азота
Метаболизм
аминокислот
(декарбоксилирование,
дезаминирование,
переаминирование, прямое аминирование, синтез и распад аминокислот). Цикл
мочевины. Синтез и распад гема
Синтез и распад азотистых оснований. Нарушения азотного обмена.
Тема 5. Обмен углеводов
Переваривание и всасывание углеводов. Гликолиз и гликогенолиз. Брожение. Цикл
Кребса. Пентозофосфатный путь. Взаимосвязь различных путей утилизации
углеводов.
Синтез углеводов. Глюконеогенез. Роль печени, мышц, кишечника и
других органов в обмене углеводов. Нарушения обмена углеводов
Тема 6. Обмен липидов
Переваривание и всасывание липидов. Желчные кислоты, их роль в переваривании
жиров. Расщепление жирных кислот. β-окисление жирных кислот в митохондриях.
Образование и обезвреживание кетоновых тел. Перекисное окисление липидов.
Биосинтез жирных кислот
Биосинтез глицеридов и фосфолипидов. Особенности биосинтеза простагландинов и
лейкотриенов
Раздел 3. Биологически активные вещества
Тема 7. Водорастворимые витамины
Понятия «витамины», «витаминоподобные вещества», «антивитамины». Витамин В1.
Витамин В2 – сложный комплекс веществ (рибофлавин, пантотеновая кислота,
фолиевая кислота, никотиновая кислота и никотинамид. Витамин В6 (пиридоксин),
Витамин В 12 (цианкобаламин), Витамин С , Витамин Н (биотин).
Тема 8. Жирорастворимые витамины
Витамин А (ретинол), . β-каротин- провитамин А. Витамин Д (кальциферол), Витамин
Е (токоферол), Витамин К.
Тема 9. Витаминоподобные вещества и антивитамины
Понятие «витаминоподобные вещества». Витамин Р – сложный комплекс веществ со
сходными функциями : катехины, халконы, флавины, флавононы, изофлавоны,
флавонолы). Убихинон. Биологическая роль, пути синтеза в организме человека,
симптомы недостатка. Коэнзим Q, Аналоги парааминобензойной кислоты –
сульфаниламиды. Пангамовая кислота (витамин В15). Инозит, его роль в поддержании
фукционирования печени. источники инозитола. Роль инозитола в метаболизме
растений. Пирролохинолинохинон, предполагаемая биологическая роль. Витамин U.
Липоевая кислота, ее роль в энергетическом обмене.
Антивитамины. Основные направления исследования.
Тема 10. Гормоны
Биологическая роль гормонов. Химическая природа гормонов. Механизм
взаимодействия гормона с рецептором. Гормоны гипоталамуса, строение молекул,
биологическая роль, пути синтеза (кортикотропин, лютропин, фоллитропин,
тиреотропин, пролактины, липотропины). Гормоны гипоталамуса (вазопрессин,
окситоцин, рилизинг-гормоны). Гормоны щитовидной железы. Гормоны вилочковой
железы. Гормоны надпочечников (мозгового и коркового вещества). Гормоны
поджелудочной железы. Гормоны гонад. Нарушения гормонального баланса, причины
и методы лечения
1.6.3 Темы для самостоятельного изучения.
№
п/п
1
2.
3.
Наименование раздела
дисциплины.
Тема.
Раздел «Статическая биохимия»
Форма
самостоятельной
работы
Тесты для
самоконтроля знаний,
расчетно-графические
задания, рефераты
Раздел
«Динамическая Тесты для
биохимия
самоконтроля знаний,
расчетно-графические
задания, рефераты
Раздел «Биологически активные Тесты для
вещества»
самоконтроля знаний,
расчетно-графические
задания, рефераты
Кол-во
часов
Форма контроля
выполнения
самостоятельной
работы
Проверка выполнения
тестов, РГЗ, рефератов
Проверка выполнения
тестов, РГЗ, рефератов
Проверка выполнения
тестов, РГЗ, рефератов
№
пп
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Наименование
раздела
дисциплины.
Тема
Введение
050102 «Биология»
Задание
Краткая история развития
биохимии как науки. Предмет,
цели и задачи биохимии.
Основные направления. Роль
биохимии в изучении спортивных
дисциплин.
Химический
Элементный состав организмов.
состав организмов Структура, свойства и
биологические функции воды.
Неорганические ионы.
Органические соединения.
Углеводы
Классификация. Моносахариды.
Конфигурация, циклические формулы, конформация.
Биологически важные
моносахариды.
Производныемоносахаридов.
Олиго- и полисахариды. Гомо- и
гетерополисахариды,
биологически важные
представители.
Липиды
Классификация. Простые липиды.
Сложные липиды. Липиды как
амфифилы: мицеллы и бислои.
Белки
Ферменты
Гормоны
Основные структурные
особенности. Методы разделения
и очистки белков. Аминокислоты
и пептиды. Уровни структурной
организации белковой молекулы.
Физико-химические свойства
белков. Биологическая
активность и структура белка,
денатурация.
Природа ферментов.
Номенклатура и классификация.
Кофакторы и коферменты.
Кинетика ферментативных
реакций. Ингибирование
ферментов. Регуляция
ферментативной активности.
Субстратная
специфичность. Активный центр.
См. "Вопросы для
самостоятельной работы по теме
Кол-во
часов
2
2
Форма контроля
выполнения
самостоятельной
работы
Выполнение
тестов.
Опрос на
занятии
Выполнение
тестов.
Опрос на
занятии
Выполнение
тестов.
Опрос на
занятии
4
4
Выполнение
тестов.
Опрос на
занятии
Выполнение
тестов.
Опрос на
занятии
4
Выполнение
тестов.
Опрос на
занятии
2
2
Контр.
работа
См. "Вопросы для
самостоятельной работы по теме
"Витамины и гормоны"*
9. Введение в обмен Общее понятие об обмене
веществ и энергии веществ и энергии. Энергетика
обмена веществ. Пищеварение
как этап обмена веществ.
Характеристика промежуточного
обмена. Особенности обмена в
отдельных тканях и органах.
Методы изучения обмена
веществ.
10. Обмен углеводов Контрольные вопросы (Метод.
указания к лаб.работам по
динамической биохимии, с.1617).**
Упражнения №№ 21-23, 26
11. Обмен липидов
Контрольные вопросы (Метод.
указания к лаб.работам по
динамической биохимии, с.1112).
12. Обмен белков
Контрольные вопросы (Метод.
указания к лаб.работам по
динамической биохимии, с.8).
8.
Витамины
13. Водно-солевой
обмен
14. Основы
биоэнергетики
15. Биохимия
сокращения
расслабления
мышц
Контрольные вопросы (Метод.
указания к лаб.работам по
динамической биохимии, с.20).
Структурная организация
митохондрии. Окисление,
сопряженное с
фосфорилированием АДФ.
Энергетический эффект распада
углеводов и триглицеридов.
Строение мышц. Химический
и состав мышечной ткани.
Мышечное сокращение.
Источники энергии для
мышечной работы.
2
Контр.
работа
Опрос
занятии.
на
6
8
8
4
4
6
12
Выполнение
тестов.
Опрос на
занятии
Выполнение
тестов.
Опрос на
занятии
Выполнение
тестов.
Опрос на
занятии
Опрос
занятии.
Выполнение
тестов.
Опрос на
занятии
Выполнение
тестов.
Опрос на
занятии
на
16. Биохимия
физических
упражнений
спорта
Биохимическая адаптация
Выполнение
организма к мышечной
тестов.
и деятельности. Мобилизация
Опрос на
энергетических ресурсов.
занятии
Потребление кислорода при
мышечной деятельности.
Биохимия утомления.
Восстановление после мышечной
работы. Биохимические основы и
принципы спортивной
тренировки. Показатели
тренированности. Роль питания
спортсменов в повышении
работоспособности
Всего
70
* - раздел "Задачи и упражнения для подготовки к экзамену" Ерохина И.А. Программы по
биохимии.
** - Ерохина И.А. Методические указания к лабораторным работам по динамической
биохимии (обмен веществ и энергии). - Мурманск: МГПУ, 2003.
1.7 Методические рекомендации по организации изучения дисциплины.
1.7.1 Тематика и планы аудиторной работы студентов по изученному материалу (планы
последовательного проведения занятий: ПР, СМ, ЛБ)
Лабораторная работа №1
Реакции в растворах белков
Опыт 1. Высаливание белков.
Ход работы: к коллоидному раствору желатина или белка куриного яйца добавьте
несколько кристаллов хлорида натрия. Наблюдается выпадение хлопьев белка
(осаждение). Добавьте несколько миллилитров воды до исчезновения хлопьев. Объясните
причину выпадения и исчезновения хлопьев белка.
Опыт 2. Определение изоэлектрической точки желатина по коагуляции
Ход работы: в три пробирки налейте по 0,5 мл буферных растворов (или растворов
соляной кислоты) с рН равной 3,7; 4,7; 5,7. В каждую пробирку добавьте по 0,5 мл
раствора желатина. Коагуляции не происходит, так как желатин – гидрофильный белок,
обладающий двумя факторами устойчивости: зарядом молекулы и гидрофильной
оболочкой. Затем во все пробирки прилейте по 1 мл 96% этилового спирта. В одной из
пробирок должна произойти коагуляция.
Объясните, почему без добавления спирта коагуляции не наблюдается, а после –
выпадают хлопья белка.
Опыт 3. Обнаружение белков и пептидов в растворах биуретовой реакцией
Ход работы: к 1 мл раствора белка куриного яйца добавить 1 мл свежеосажденного
Cu(ОН)2 ( для этого смешать в отдельной пробирке 1 мл 10% р-ра NaOH и две капли 1%
р-ра CuSO4). При необходимости подогреть на спиртовке. Постепенно появляется розовофиолетовое окрашивание.
Запишите уравнение реакции :
Вопросы для коллективного обсуждения:
Аминокислоты: строение молекулы, физические и химические свойства
Амфотерность аминокислот
Опыт 4. Обнаружение в белке аминокислот с циклическим радикалом с помощью
ксантопротеиновой реакции.
К 1 мл р-ра белка куриного яйца добавить 5-6 капель концентрированной азотной
кислоты. Пробирку осторожно нагрейте в пламени спиртовки. Появляется желтое
окрашивание за счет нитрования бензольного кольца.
Запишите уравнение реакции нитрования на примере тирозина:
Опыт 5. Обнаружение в белке аминокислот, содержащих серу с помощью реакции
Фоля.
В пробирку налейте 1 мл р-ра белка куриного яйца, добавьте 5 капель 30% р-ра NaOH и 1
каплю 5% р-ра уксуснокислого свинца. Нагревайте содержимое пробирки в пламени
спиртовки в течение нескольких минут. Наблюдается появление черного осадка
сернистого свинца.
Запишите уравнение реакции Фоля, происходящей в две стадии:
1. Отщепление SH-групп аминокислот и переход серы из органического соединения в
неорганическое:
2. Образование сульфида свинца.
Лабораторная работа № 2по теме «Липиды»
Опыт 1. Обнаружение непредельных жирных кислот
В пробирку поместите 8-10 капель бромной воды, добавьте 2-3 капли растительного
масла. Пробирку встряхните. Наблюдается обесцвечивание бромной воды, так как бром
присоединяется по месту двойной вязи в остатке жирной кислоты. Запишите реакцию
взаимодействия олеиновой кислоты с бромной водой.
Опыт 2. Омыление жиров
В фарфоровую чашку поместите 0.5 мл касторового масла и 4-5 капель 35% раствора
гидроксида натрия. Поставьте чашку на электрическую плитку при небольшом нагреве,
постоянно помешивая содержимое стеклянной палочкой, пока не появится однородная,
прозрачная, желтоватая жикость. Добавьте 2 мл дистиллированной воды и продолжайте
помешивать до полного упаривания воды, после чего снимите с плитки.
Запишите уравнение реакции омыления на примере триглицерида, образованного двумя
остатками пальмитиновой и одним остатком олеиновой кислоты
Опыт 3. Окрашивание запасных жиров семянки подсолнечника реактивом Судан
III
Семя подсолнечника раздавите между двумя предметными стеклами, нанесите каплю
раствора реактива Судан III. Липиды окрашиваются в розовый цвет
Вопросы для коллективного обсуждения:
Классификация липидов
Жирные кислоты (строение молекулы). Написать на доске структурные формулы
капроновой, пальмитиновой, стеариновой, олеиновой, линолевой, линоленовой
Гидрогенизация жирных кислот. Написать на доске уравнение реакции гидрогенизации
любой непредельной жирной кислоты.
Функции дипидов (глицеридов и восков, фосфолипидов, гликолипидов, стероидов)
Вопросы для самостоятельной работы:
Сравнить физические свойства олеиновой и арахидоновой кислоты
Лабораторная работа №3
Решение задач
Составить структурную формулу трипептида, состоящего из указанных аминокислот и
определить его суммарный заряд (+ или -)
1. серин, аланин, цистеин
2. метионин, глицин, лейцин
3. аланин, фенилаланин, глицин
4. глутаминовая кислота, серин, глицин
5. аргинин, глицин, аланин
6. глутамин, аспарагин, серин
7. цистеин, глицин, аланин
8. треонин, аланин, метионин
9. Валин, лейцин, серин
10. глицин, лейцин, глутаминовая кислота
11. глутамин, аланин, лейцин
12. Валин, цистеин, аланин
Вопросы для коллективного обсуждения:
1. Уровни организации белковых молекул: первичный, вторичный, третичный,
четвертичный. Связи, обеспечивающие поддержание эти структур.
2. Денатурация белка: обратимая и необратимая.
3. Классификация белков в связи с выполняемыми функциями
4. Классификация белков по химическому составу (простые и сложные, примеры)
5. Природные пептиды, примеры, функции.
6. Классификация ферментов по катализируемой реакции
Вопросы для самостоятельной работы:
Лабораторная работа № 4
Качественные реакции на углеводы
Опыт 1. Реакция Троммера
В пробирку поместите 1 мл 1% раствора глюкозыи несколько капель раствора
свежеосажденного гидроксида меди ( к 1-2 мл раствора NaOH прилейте несколько
капель раствора CuSO4). Подогрейте пробирку на спиртовке. Происходит образование
осадка закиси меди оранжево-красного цвета. Глюкоза окисляется до глюконовой
кислоты. Запишите уравнение реакции (глюкоза в виде линейной молекулы)
Опыт 2. Реакция серебряного зеркала
В чистую пробирку поместите 5 капель 0,2 н. раствора AgNO3, 5 капель 2 н. NaOH и
несколько капель (до растворения осадка) NH4OH. Образуется аммиачный раствор оксида
серебра Ag2O. К полученному раствору добавьте 4-5 капель 1% раствора глюкозы и
слегка нагрейте в пламени спиртовки. В результате образуется осадок металлического
серебра, выпадающий на дно или оседающий на стенках пробирки в виде серебряного
зеркала. Глюкоза окисляется до глюконовой кислоты
Запишите уравнение реакции взаимодействия глюкозы (в линейной форме) с оксидом
серебра
Опыт 3. Обнаружение восстанавливающих сахаров с помощью реактива Фелинга
В пробирку поместите по 1 мл раствора Фелинга I и II, добавьте несколько капель 1%
раствора глюкозы, нагрейте в пламени спиртовки. Выпадает красный осадок Cu2O.
Глюкоза восстанавливается с образованием многоатомного спирта сорбита
Вопросы для коллективного обсуждения:
Строение и изомерия моносахаридов
Классификация углеводов
Химические свойства моносахаридов
Значение углеводов
Лабораторная работа № 5
Витамины
Опыт 1 Восстановление рибофлавина
В пробирку налейте 1 мл раствора рибофлавина, добавьте 1 мл концентрированной серной
кислоты и несколько цинковых стружек. Раствор сначала окрашивается в розовый цвет, а
затем обесцвечивается. В ходе реакции выделяется водород. Определите, какое вещество
является восстановителем рибофлавина в этой реакции.
Опыт 2. Реакция на витамин РР
В пробирку поместите несколько кристаллов сухого витамина РР ( или 1-2 мл раствора
витамина в 10% уксусной кислоте), нагрейте до кипения и добавьте 1-2 мл 5% раствора
ацетата меди. Жидкость становится мутной, затем окрашивается в голубой цвет, а при
стоянии выпадает синий осадок медной соли никотиновой кислоты.
Запишите формулу медной соли никотиновой кислоты.
Опыт 3. Реакция на пиридоксин
В пробирку налейте 1 мл водного раствора пиридоксина, добавьте 2 капли 5% раствора
хлорида железа III, пробирку встряхните. Происходит окрашивание жидкости в красный
цвет вследствие образования комплексной соли фенолята железа. Запишите формулу
фенолята железа.
Вопросы для коллективного обсуждения
Каковы источники водорастворимых витаминов?
Какова биологическая роль витаминов?
Антиоксидантная функция витаминов
Вопросы для самостоятельного изучения
Устойчивость витаминов в процессе кулинарной обработки продуктов
Потери витаминов при хранении продуктов
Лабораторная работа №6
Количественное определение витаминов
Опыт 1. Количественное определение
титрованием в овощах и фруктах
аскорбиновой
кислоты
йодиметрическим
2 г растительного материала тщательно измельчите в ступке с небольшим количеством
битого стекла или натрите на терке, добавьте 10 мл 2% раствора соляной кислоты.
Полученную массу отфильтровать в колбу на 50-100 мл через бумажный фильтр в
стеклянной воронке, добавляя на фильтр небольшими порциями воду. В фильтрат прилить
1 мл 0,5% раствора крахмала и титровать рабочим раствором 0,003 н. I2 до появления
синего окрашивания.
Рассчитайте содержание витамина С по формуле
М=( н*Э/1000) *V, где
н – молярная концентрация эквивалента йода
Э – молярная масса эквивалента аскорбиновой кислоты, равная в данном случае 88 г
V – объем использованного н6а титрование йода в мл.
Для перерасчета на содержание витамина С в 100 г продукта используйте формулу
Х = (М*1000)/2
Сравните результаты, полученные с различным растительным сырьем (сырой и вареный
картофель, яблоки, апельсины, другие фрукты и овощи)
Лабораторная работа №7
Липиды
Опыт 1. Получение масляного экстракта каротинов
Измельчите на мелкой терке 20 г растительного материала, поместите в делительную
воронку, прилейте 50 мл воды и 20 мл растительного масла. Встряхивайте делительную
воронку в течение минуты. Дайте смеси отстояться, после чего отделите масляный
экстракт.
Для опыта можно использовать свежие и замороженные овощи и фрукты (морковь,
сладкий перец, тыкву, помидоры), а также пюре и соки с мякотью
Опыт 2. Определение йодного числа растительных масел
В коническую колбу на 50-100 мл налейте 5 мл 10% раствора растительного масла в
хлороформе, добавьте 1-2 капли 2% раствора крахмала. Оттитруйте смесь 0,05%
раствором йода до появления синей окраски.
Рассчитайте йодное число – количество йода в граммах, присоединяющегося к 100г масла.
Практические занятия
Тема: ОБМЕН ЛИПИДОВ
Контрольные вопросы:
1. Какие железы пищеварительного тракта выделяют ферменты, действующие на
липиды?
1. Напишите реакцию гидролиза нейтрального жира и лецитина.
2. Какова роль желчи в переваривании и всасывании липидов?
3. Чем отличается жир, синтезированный в стенке кишечника, от пищевого жира?
4. Каким путем транспортируется жир от стенки кишечника к тканям?
5. Какие ткани являются жировыми депо?
6. Какие ферменты производят гидролитическое расщепление липидов в органах и
тканях?
7. Напишите процесс -окисления на примере капроновой кислоты.
8. Какова судьба водорода, отщепленного дегидрогеназами от жирных кислот в
процессе -окисления?
9. Какова судьба уксусной кислоты, образующейся при -окислении жирных кислот?
10. Какие продукты неполного окисления жирных кислот могут накапливаться в крови
и выделяться с мочой и в каких случаях это бывает?
11. Какие железы внутренней секреции участвуют в регуляции липидного обмена?
Тема: ОБМЕН БЕЛКОВ
Контрольные вопросы:
1. Какие железы пищеварительного тракта выделяют ферменты, действующие на
белки?
2. Какова роль соляной кислоты желудочного сока в переваривании белков?
3. Где и в результате каких превращений образуются токсические продукты – фенол,
крезол, индол, скатол, аммиак? Каким образом и где происходит их
обезвреживание в организме?
4. Назовите основные реакции промежуточного обмена аминокислот.
5. Какие гормоны образуются в организме из аминокислот?
6. Как определить азотистый баланс и вычислить, какое количество белка распалось в
организме?
Тема: БИОХИМИЧЕСКАЯ АДАПТАЦИЯ ОРГАНИЗМА К МЫШЕЧНОЙ
ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
Контрольные вопросы:
1. В чем состоит сущность процессов адаптации организма к физическим нагрузкам?
2. На какие два этапа подразделяют адаптацию организма к физическим нагрузкам?
Дайте характеристику каждого этапа.
3. Как изменяется соотношение интенсивности анаэробных и аэробных процессов: а)
в состоянии покоя; б) в начале мышечной работы; в) при дальнейшей
деятельности; г) в период отдыха?
4. Почему МПК спринтера меньше МПК лыжника? Приведите схему
последовательного включения различных механизмов ресинтеза АТФ в организме
спринтера и лыжника в период тренировочного процесса.
5. Как можно объяснить состояние утомления с точки зрения биохимических
процессов, протекающих в мышцах?
6. На примере восстановления запасов креатинфосфата в мышцах в период отдыха
объясните явление суперкомпенсации.
Тема: БИОХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И ПРИНЦИПЫ СПОРТИВНОЙ
ТРЕНИРОВКИ
Контрольные вопросы:
1. Каковы основные принципы спортивной тренировки? Как они согласуются с
процессами адаптации организма к мышечной нагрузке?
2. Каковы правила выбора момента повторения работы на основании явления
суперкомпенсации?
3. В чем заключается специфичность биохимической адаптации организма в процессе
тренировки? Приведите примеры.
4. По каким биохимическим показателям отличается тренированный организм от
нетренированного?
5. Каковы основные принципы питания спортсменов?
6. Используя формулу сбалансированного питания спортсменов, рассчитайте
количество (в г) белков, жиров и углеводов в суточном рационе: а) лыжника; б)
велогонщика; в) хоккеиста; г) боксера.
1.8 Учебно-методическое обеспечение дисциплины.
1.8.1 Рекомендуемая литература:
 основная:
Биологическая химия: метод. пособие / Федер. агентство по образованию, Мурм. гос. пед.
ун-т; сост. И.А. Ерохина. - Мурманск: МГПУ, 2008. - 62 с.
Кнорре Д.Г. Биологическая химия: Учебник для вузов / Д.Г. Кнорре, С.Д. Мызина. 3.изд.,испр. - М.: Высшая школа, 2003. - 479 с.
Кнорре Д.Г. Биологическая химия: Учебник для студ. хим., биол. и мед. спец. вузов / Д.Г.
Кнорре, С.Д. Мызина. - 3.изд., испр. - М.: Высшая школа, 2002. - 479 с.
Комов В. П. Биохимия: учебник для студ. вузов / В.П. Комов, В.Н. Шведова. - М.: Дрофа,
2004. - 638 с.
Костюк В.А. Биорадикалы и биоантиоксиданты / В.А. Костюк, А.И. Потапович. - Минск:
БГУ, 2004. - 179 с.
Кнорре Д.Г. Биологическая химия: Учебник для хим., биол. и мед. спец. вузов / Д.Г.
Кнорре, С.Д. Мызина. - 3.изд., испр. - М.: Высшая школа, 2000. - 479 с.
Коничев А.С. Молекулярная биология: Учебник для вузов / А.С. Коничев, Г.А.
Севастьянова. - М.: Академия, 2003. - 400 с.
Коничев А.С. Молекулярная биология: учебник для студ. вузов, обуч. по спец. 032400
"Биология" / А.С. Коничев, Г.А. Севастьянова. - 2-е изд., испр. - М.: Академия, 2005. - 400
с.
Плотникова С.В. Основные биоорганические соединения, рассматриваемые в курсе
биохимии и молекулярной биологии: Учебно-метод. пособие: В 2 ч. / С.В. Плотникова; Мво образования РФ, МГПИ. - Мурманск, 2001. - 25 с.
Похольченко Л. А. Медицинская биохимия: учеб. пособие для студ. вузов, обуч. по спец.
020201.65 "Биология" / Л.А. Похольченко; Федер. агентство по рыболовству, ФГОУВПО
"Мурм. гос. техн. ун-т". - Мурманск, 2008. - 122 с.
Проскурина И. К. Биохимия : Учеб. пособие для студ.вузов / Проскурина И. К. - М. :
ВЛАДОС-ПРЕСС, 2003. - 240 с.
Рогожин В. В. Практикум по биологической химии: учеб.-метод. пособие / В.В. Рогожин. СПб.: Лань, 2006. - 256 с.
 дополнительная.
Албертс Б., Брей Д, Льюис Ж., Рэфф М., Робертс К., Уотсон Дж. Молекулярная биология
клетки. Т. 1-3. М.: Мир, 1994
Ашмарин И.П. Молекулярная биология. Л.: Изд-во ЛГУ, 1977
Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. М.:Наука, 1987
Браунштейн А.Е. На стыке химии и биологии. М.: Высшая школа. 1994
Диксон М., Уэбб Э. Ферменты. М.: Мир.1982
Кантор Ч., Ширмер Р. Принципы структурной организации белков. М.: Мир, 1982
Кнорре Д.Г., Мызина С.Д. Биологическая химия, М. : «Высшая школа» 2000 г.
Ленинджер А. Основы биохимии.Т. 1-3. М.: «Мир». 1986 г
Мецлер Д. Биохимия . Т. 1-3. М.: Мир. 1980 г.
Мусил Я., Новакова О., Кунц К. Современная биохимии в схемах . М.: Мир.1984. 436 с.
Овчинников Ю.А. Биоорганическая химия . М.:Просвещение. 1987 327 с.
Пустовалова Л.М. Практические работы по биохимии. Ростов на Дону.: «Феникс» 2004 г.
319 с.
Филиппович Ю.Б. Основы биохимии. М.: Высшая школа.1994
1.9 Материально-техническое обеспечение дисциплины
Мультимедийные презентации по темам: «Обмен азота», «Углеводы», «Водораствормые
витамины», «Жирорастворимые витамины»
1.9.1 Перечень используемых технических средств
Используется мультимедийный проектор, компьютер, фотоэлектрокалориметр, весы
1.9.2 Перечень используемых пособий.
1.9.3 Перечень видео- и аудиоматериалов программного обеспечения.
1.9.4
1.10 Примерные зачетные тестовые задания.
Тестовые задания по теме «Аминокислоты и белки»
1. Реакция с азотнокислым свинцом используется для обнаружения
а дикарбоновых кислот
б аминокислот, имеющих гидроксогруппу
в диаминокислот
г аминокислот, содержащих серу
2. К аминокислотам с гидрофобным радикам относятся
а валин и аланин
б серин и лейцин
в валин и аргинин
г глутаминовая кислота и серин
3. Отрицательно заряженный радикал имеется у
а фенилаланин
б тирозин
в аспарагиновая кислота
г серин
4. К фибриллярным белкам можно отнести
а коллаген
б альбумины крови
в глобулины крови
г белки плазмы крови
5. К гетероциклическим соединениям относится
а метионин
б тирозин
в гистидин
г цистеин
6. Участок белковой молекулы длиной 15, 3 нм состоит из
а 100 аминокислотных остатков
б 102 аминокислотных остатков
в 112 аминокислотных остатков
г 200 аминокислотных остатков
7. Глобин (белковый компонент гемоглобина включает в себя
а ά- и β- цепи
б только β- цепи
в ά- цепи
г ά- и β- цепи, а также участки с неупорядоченной структурой
8. Изоэлектрическая точка это
а участок аминокислотной цепочки
б определенное значение рН
в температура, при которой происходит денатурация белков
г температура, при которой происходит ренатурация белков
9. К сложным белкам относятся
а коллаген
б оксидоредуктазы
в актин
г миозин
10. Белковую часть ферментов называют
а коферментом
б кофактором
в апоферментом
г протомером
1.11 Примерный перечень вопросов к зачету (экзамену).
1. Аминокислоты: строение молекул, химические свойства, изомерия, классификация.
Заменимые и незаменимые аминокислоты
2. Белки: уровни организации белковой молекулы, классификация белков
3. Биологическая роль белков
4. Ферментативный катализ. Классификация ферментов. Структура ферментов. Факторы,
влияющие на активность ферментов. Механизм действия ферментов
5. Углеводы: классификация углеводов, изомерия, физические и химические свойства
моносахаридов
6. Полисахариды: строение молекул, физические и химические свойства важнейших
полисахаридов (целлюлоза, крахмал, хитин и др.)
7. Олигосахариды: строение молекул, физические и химические свойства.
8 Биологическая функция углеводов
9. Липиды. Строение молекул, физические и химические свойства. Классификация
липидов
10. Биологическая роль липидов
11. Метаболизм азота: синтез и распад аминокислот. Цикл мочевины.
12. Распад и синтез гема и азотистых оснований
13. Обмен углеводов: утилизация углеводов в энергетическом обмене. Гликолиз и цикл
Кребса.
14. Синтез углеводов. Глюконеогенез. Нарушения обмена углеводов
15. Взаимодействие ферментных систем синтеза и распада углеводов. Локализация
отдельных процессов в организме животных
16. Обмен липидов. β-окисление и синтез жирных кислот. Образование кетоновых тел и
пути их обезвреживания. Перекисное окисление липидов
17. Витамины: водорастворимые витамины, их классификация, источники поступления в
организм, суточная потребность и биологическая роль.
18. Жирорастворимые витамины: их классификация, источники поступления в организм,
суточная потребность и биологическая роль.
20 Витаминоподобные вещества. Антивитамины.
21. Гормоны. Классификация гормонов, пути их синтеза, биологическая роль. Нарушения
гормонального баланса
22. Нуклеиновые кислоты: строение, физические и химические свойства. Биосинтез
нуклеиновых кислот
1.12 Комплект экзаменационных билетов Комплект билетов хранится на кафедре
биологии и химии
1.13 Примерная тематика рефератов.
Биологически активные амины
Искусственный синтез гормонов
Сахарный диабет: причины возникновения, способы лечения и профилактики
Методы медицинского контроля обмена азота
Хитин, его природные формы, производные, биологическая роль и пути использования
человеком
Водорастворимые формы жирорастворимых витаминов
Взаимодействие витаминов с различными продуктами питания
Всасывание жирорастворимых витаминов в кишечнике
Биохимическая роль печени
Биохимия мышечного сокращения
Нейропептиды
1.14 Примерная тематика курсовых работ.
Запасные углеводы луковичных культур
Влияние фитогормонов на запасание углеводов в луковицах тюльпанов
1.15 Примерная тематика квалификационных (дипломных) работ.
Нарушение обмена углеводов у жителей Крайнего Севера
1.16 Методика(и) исследования (если есть).
1.17 Бально-рейтинговая система, используемая преподавателем для оценивания
знаний студентов по данной дисциплине.
Бально-рейтинговая система при изучении биохимии не применяется
РАЗДЕЛ 2. Методические указания по изучению дисциплины (или её разделов) и
контрольные задания для студентов заочной формы обучения.
РАЗДЕЛ 3. Содержательный компонент теоретического материала.
Лекция 1.
Аминокислоты
План:
1. Общая формула аминокислот
2. Классификация аминокислот:
- аминокислоты с гидрофобным радикалом
- аминокислоты с полярным радикалом
- аминокислоты с отрицательно заряженным радикалом
- аминокислоты с положительно заряженным радикалом
- аминокислоты с ароматическим радикалом
3. Химические свойства аминокислот: амфотерность, реакции по карбоксильной и
аминогруппе. Взаимодействие аминокислот друг с другом
4. Биологическая роль аминокислот
Лекция 2.
Белки. Уровни организации белковой молекулы
План:
1. Понятие о структурной организации белковой молекулы. Особенности первичной
структуры белка:
- генетическая детерминированность
- стабильность
- уникальность последовательности
- первичная структура определяет более высокие уровни организации белковой
молекулы
2. Первичная структура белка
3. Вторичная структура белка
- ά- спираль, параметры спирали
- β-конформация, параметры
- водородные связи как фактор поддержания вторичной структуры
4. Третичная структура белка, факторы, обеспечивающие ее поддержание
5. Четвертичная структура белка
Лекция 3.
Классификация и биологическая роль белков
План
1. Классификация по выполняемым функциям
- каталитические белки
- запасные белки
- белки-ингибиторы ферментов
- белки- регуляторы активности генов
- защитные белки ( иммуноглобулины и белки свертывания крови)
- транспортные белки
- белки мембран
- токсические белки (яды змей, паукообразных и других животных)
- сократительные белки
- рецепторы
- гормоны белковой и пептидной природы
- белки вирусных капсидов
- белки клеточной стенки растений
2. Классификация по составу
- простые белки
- сложные белки (липопротеины, гликопротеины, нуклеопротеины, хромопротеины,
металлопротеины)
3. Биологическая роль белков
Лекция 4
Ферменты
План
1. Особенности ферментативного катализ.
2. Физические и химические свойства ферментов
3. Структура молекулы ферментов
- активный центр ферментов (связывающий и каталитический центры)
- апофермент
- коферменты и кофакторы
- аллостерические центры
4. Механизм ферментативного катализа
5. Мультиферментные комплексы
6. Изозимы
7. Факторы, влияющие на активность ферментов:
- кислотность среды
- концентрация субстрата
- температура
- ионный баланс среды
- наличие активаторов и ингибиторов
8. Классификация и номенклатура ферментов
- оксидоредуктазы
- трансферазы
- гидролазы
- лиазы
- изомеразы
- лигазы
Лекция 5
Углеводы. Моносахариды
План
1. Углеводы как класс органических соединений
2. Моносахариды
3. Изомерия моносахаридов
4. Физические свойства моносахаридов
5. Химические свойства моносахаридов
- обусловленные наличием карбонильной группы
- обусловленные наличием гидроксильных групп
- обусловленные наличием полуацетального гидроксила
Лекция 6
Олигосахариды и полисахариды
План
1. Глюкозидная связь
2. Важнейшие олигосахариды
- лактоза
- сахароза
- мальтоза
- раффиноза
3. Физические и химические свойства олигосахаридов
4. Биологическая роль олигосахаридов
5. Полисахариды
- гомо- и гетерополисахариды
- линейные и разветвленные молекулы полисахаридов
6. Важнейшие полисахариды
- крахмал
- пектины
- гемицеллюлозы
- целлюлоза
- хитин
- муреин
Лекция 7.
Липиды
План
1. Понятия «липиды» и «липидоподобные вещества»
2. Жирные кислоты:
- строение молекулы жирных кислот
- насыщенные и ненасыщенные жирные кислоты
- содержание различных жирных кислот в организмах разных систематических групп
- важнейшие жирные кислоты ( капроновая, каприловая, каприновая, лауриновая,
миристиновая, пальмитиновая, стеариновая, арахиновая, бегеновая, олеиновая,
линолевая, линоленовая, арахидоновая, эруковая)
- физические свойства жирных кислот
- химические свойства жиных кислот
3. Классификация липидов
- глицериды и воска
- фосфолипиды
- стероиды
- гликолипиды
4. Биологическая роль липидов
Лекция 8.
Обмен азота
План.
1. Метаболизм аминокислот
- декарбоксилирование
- дезаминирование
- переаминирование
- прямое аминирование
- синтез и распад аминокислот
2. Цикл мочевины
3. Синтез и распад гема
4. Синтез и распад азотистых оснований
5. Нарушения азотного обмена
Лекция 9.
Обмен углеводов
План.
1. Переваривание и всасывание углеводов
2. Гликолиз и гликогенолиз
3. Брожение
4. Цикл Кребса
5. Пентозофосфатный путь
6. Взаимосвязь различных путей утилизации углеводов
7. Синтез углеводов
8. Глюконеогенез
9. Роль печени, мышц, кишечника и других органов в обмене углеводов
10. Нарушения обмена углеводов
Лекция 10.
Обмен липидов
План.
1. Переваривание и всасывание липидов. Желчные кислоты, их роль в переваривании
жиров
2. Расщепление жирных кислот
- β-окисление жирных кислот в митохондриях
- образование и обезвреживание кетоновых тел
- перекисное окисление липидов
3. Биосинтез жирных кислот
- карбоксилирование ацетил-коэнзима А
- перенос 2- и 3-х углеродных фрагментов на ацилпереносящий белок
- образование ацето-ацетил ацилпереносящего белка
- гидрирование кетогруппы с образованием альдегидной группы
- дегидратация
- гидрирование двойной связи
4. Биосинтез глицеридов и фосфолипидов
5. Особенности биосинтеза простагландинов и лейкотриенов
Лекция 11.
Водорастворимые витамины
План
1. Понятия «витамины», «витаминоподобные вещества», «антивитамины»
2. Витамин В1, структура молекулы, источники поступления, суточная потребность,
симптомы авитаминоза
3. Витамин В2 – сложный комплекс веществ
- рибофлавин
- пантотеновая кислота
- фолиевая кислота
- никотиновая кислота и никотинамид
структура молекулы, источники поступления, суточная потребность, симптомы
авитаминоза
4. Витамин В6 (пиридоксин) структура молекулы, источники поступления, суточная
потребность, симптомы авитаминоза
5. Витамин В 12 (цианкобаламин) структура молекулы, источники поступления,
суточная потребность, симптомы авитаминоза
6. Витамин С , структура молекулы, источники поступления, суточная потребность,
симптомы авитаминоза
7. Витамин Н (биотин)
Лекция 12
Жирорастворимые витамины
План
1. Витамин А (ретинол), структура молекулы, источники поступления, суточная
потребность, симптомы авитаминоза. β-каротин- провитамин А
2. Витамин Д (кальциферол) – комплекс веществ, структура молекулы, источники
поступления, суточная потребность, симптомы авитаминоза
3. Витамин Е (токоферол) – важнейший жирорастворимый антиоксидант, структура
молекулы, источники поступления, суточная потребность, симптомы авитаминоза
4. Витамин К, структура молекулы, источники поступления, суточная потребность,
симптомы авитаминоза
Лекция 13.
Витаминоподобные вещества и антивитамины
План
1. Понятие «витаминоподобные вещества»
2. Витамин Р – сложный комплекс веществ со сходными функциями : катехины,
халконы, флавины, флавононы, изофлавоны, флавонолы). Источники, потребность,
биологическая роль
3. Убихинон. Биологическая роль, пути синтеза в организме человека, симптомы
недостатка
4. Коэнзим Q, его биологическая роль, потребности организма, источники. Аналоги
парааминобензойной кислоты – сульфаниламиды.
5. Пангамовая кислота (витамин В15). Предполагаемая роль в организме человека.
Источники.
6. Инозит, его роль в поддержании фукционирования печени. источники инозитола.
Роль инозитола в метаболизме растений
7. Пирролохинолинохинон, предполагаемая биологическая роль.
8. Витамин U.
9. Липоевая кислота, ее роль в энергетическом обмене
Лекция 14.
Гормоны.
План.
1. Биологическая роль гормонов
2. Химическая природа гормонов
- гормоны белковой и пептидной природы
- производные аминокислот
- стероидные гормоны
3. Механизм взаимодействия гормона с рецептором
4. Гормоны гипоталамуса, строение молекул, биологическая роль, пути синтеза:
- кортикотропин
- лютропин
- фоллитропин
- тиреотропин
- пролактины
- липотропины
5. Гормоны гипоталамуса, строение молекул, биологическая роль, пути синтеза:
- вазопрессин
- окситоцин
- рилизинг-гормоны
Лекция 15
Гормоны других желез внутренней секреции
План
1. Гормоны щитовидной железы
2. Гормоны вилочковой железы
3. Гормоны надпочечников (мозгового и коркового вещества)
4. Гормоны поджелудочной железы
5. Гормоны гонад
6. Нарушения гормонального обмена, причины и методы лечения
РАЗДЕЛ 4. Словарь терминов (Глоссарий).
Аденин – нуклеотид, состоящий из остатка азотистого основания – аденозина, рибозы и
трех остатков фосфорной кислоты
Адреналин – гормон, медиатор нервной системы из группы катехоламинов
Активаторы ферментов – высоко- или низкомолекулярные вещества, повышающие
активность ферментов, но при этом не входящие в состав фермента
Алкогольдегидрогеназа – фермент, окисляющий спирт с образованием альдегида
Аллостерический фактор – высоко- или низкомолекулярные вещества, присоединяющиеся
к аллостерическому центру ферментов, влияющие на их активность
Альдозы- моносахариды, имеющие карбонильную группу
ά-амилаза – фермент, гидролизующий крахмал с образованием декстринов
Амилоза – линейный полисахарид, состоящий из остатков глюкозы
Амилопектин – разветвленный полисахарид, состоящий из остатков глюкозы
Апофермент – белковая часть фермента
Арахидоновая кислота – ненасыщенная жирная кислота
Аскорбиновая кислота – витамин С, водорастворимый антиоксидант, участвует в синтезе
коллагена и других метаболических процессах
Ацетил –коэнзим А – SH- фермент, участвующий во многих метаболических процессах
Ацетилхолин – нейромедиатор парасимпатической нервной системы
Биотин – витамин Н, противодерматитный водорастворимый витамин
Брожение – анаэробное окисление дыхательных субстратов, в результате которого
образуются органические кислоты или спирты.
Витамины – биологически активные вещества, не синтезирующиеся в организме
большинства животных, но необходимые для обмена веществ, являющиеся кофакторами
или активаторами ферментов, донорами функциональных групп и т.д.
Воска – сложные эфиры высших жирных кислот и высших одно- и двухатомных спиртов
с числом углеродых атомов 16
Галактоза – гексоза, входит в состав лактозы
Гексакиназа –фермент, фосфорилирующий глюкозу к реакциях гликолиза
Гем – железосодержащий тетрапорфирин, простетическая часть гемоглобина
Гемоглобин – хромопротеин, включает в себя 2 ά-цепи и 2 β-цепи, а также гемм
Денатурация белка – утрата пространственной структуры белковой молекулы в результате
действия высоких температур, солей тяжелых металлов, ионизирующего излучения.
ДНК-лигаза – фермент, осуществляющий сшивание фрагментов ДНК после репликации
Желчные кислоты – компоненты желчи, обеспечивающие эмульгирование жиров,
поступающих в кишечник
Инозит- шестиатомный спирт
Карнитин – фактор, обеспечивающий поступление жирных кислот в митохондрии
Липаза – фермент, катализирующий гидролиз эфирной связи в молекуле глицеридов
Метаболизм- то же, что и обмен веществ, включает в себя два процесса : катаболизм
(расшепление веществ) и анаболиз (синтез)
Моносахариды – углеводы, содержащие от 3 до 7 атомов углерода, могут существовать в
линейной, пиранозной или в фуранозной форме
Мутазы – ферменты, катализирующие перенос остатка фосфорной кислоты в пределах
одной молекулы
Нингидрин – реактив, используемый для обнаружения белков
Обратная транскриптаза – фермент, катализирующий обратную транскрипцию – синтез
ДНК на матрице РНК
Оксидо-редуктазы –ферменты, катализирующие окислительно-восстановительные
реакции
Орнитин – небелковая аминокислота, важный компонент обмена азота
Пентозы – моносахариды, содержащие пять атомов углерода
Пировиноградная кислота – ά-кето-кислота, продукт окисления глюкозы в гликолизе
Прогестерон – гормон половых желез
Ретинол- то же, что и витамин А
Сахароза – дисахарид, состоящий из остатка глюкозы и фруктозы
Стеариновая кислота – предельная жирная кислота
Стероиды – липидоподобные вещества, обладающие гормональной активностью
Ферменты- белки, обладающие каталитической активностью
Целлюлоза – линейный, нерастворимый в воде полисахарид, состоящий из остатков
глюкозы
Цикл Кальвина – метаболический процесс, протекающий у растений и некоторых
прокариот, в ходе которого происходит ассимиляция углекислого газа
рибулозодифосфатом
Цитохромы – оксидоредуктазы, содержащие гем, участвуют в процессе клеточного
дыхания и фотосинтеза
Эритропоэз – процесс образования эритроцитов

РАЗДЕЛ 5. Практикум по решению задач (практических ситуаций) по
темам лекций (одна из составляющих частей итоговой государственной
аттестации).
Примеры решения задач
Определите активность фермента, катализирующего гидрирование единственной двойной
связи в молекуле жирной кислоты, если за 30 секунд присоединилось 22.4 л водорода
Решение:
Каталитическая активность определяется в каталах, 1катал – каталитическая активность,
способность осуществлять химическую реакцию со скоростью 1 моль/с.
Определяем, сколько моль водорода израсходовано за 30 секунд. Число моль водорода
равно числу моль прореагировавшей кислоты, так как кислота содержит только одну
двойную связь.
V H2/ Vm=22,4/22,4= 1 моль
Определим, сколько моль кислоты прореагирует за 1 секунду:
22,4/30=0,75
Активность фермента равна 0,75 кат

Тексты задач (практических ситуаций) для самостоятельного решения при
подготовке к итоговой аттестации (не более 2-х).
Дайте название по международной номенклатуре ферменту, катализирующему
фосфорилирование фруктозо-6-фосфата в реакциях гликолиза
Какое количество аминокислотных остатков содержится в полипептиде длиной 450 нм?
РАЗДЕЛ 6. Изменения в рабочей программе, которые произошли после
утверждения программы.
Характер
изменений в
программе
Номер и дата
протокола заседания
кафедры, на котором
было принято
данное решение
Подпись заведующего
кафедрой,
утверждающего
внесенное изменение
Подпись декана
факультета (проректора по
учебной работе),
утверждающего данное
изменение
РАЗДЕЛ 7. Учебные занятия по дисциплине ведут:
Ф.И.О., ученое звание и степень
преподавателя
Меньшакова Мария Юрьевна
(лекции)
Прохорова
Светлана
Александровна
(лабораторные
работы)
Меньшакова Мария Юрьевна,
к.б.н.
Меньшакова Мария Юрьевна,
к.б.н.
Меньшакова Мария Юрьевна,
к.б.н.
Прохорова
Светлана
Александровна, к.б.н., доцент
Меньшакова Мария Юрьевна,
к.б.н.
Прохорова
Светлана
Александровна, к.б.н., доцент
Учебный год
Факультет
Специальность
2007-2008
ЕГФ
Биология
2008-2009
ЕГФ
Биология
2009-2010
ЕГФ
Биология-География
2010-2011
ЕФКиБЖД
050102 Биология
2011-2012
ЕФКиБЖД
050102 Биология
Скачать