Знать: методы исследования нуклеиновых кислот

МИНОБРНАУКИ РОССИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Майкопский государственный технологический университет»
Факультет Аграрных технологий
Кафедра Химии, физики и физико-химических методов исследования
УТВЕРЖДАЮ
Проректор по учебной работе
___________Л.И. Задорожная
«_____»__________ 20____г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
по дисциплине
В.2.2. Биохимия
по направлению
подготовки бакалавров
111100.62 Зоотехния
по профилю подготовки
Технология производства продукции животноводства
Квалификация (степень)
выпускника
Бакалавр
Майкоп
Рабочая программа составлена на основе ФГОС ВПО и учебного плана МГТУ по
направлению (специальности) 1111100.62 Зоотехния
Составитель рабочей программы:
кандидат педагогических наук, доцент
(должность, ученое звание, степень)
(подпись)
Сичко Н.О.
(Ф.И.О.)
Рабочая программа утверждена на заседании кафедры
Химии, физики и физико-химических методов исследования
(наименование кафедры)
Заведующий кафедрой
«___»________20__г.
(подпись)
Одобрено учебно-методической комиссией факультета
(где осуществляется обучение)
Председатель
учебно-методического
совета направления (специальности)
(где осуществляется обучение)
Попова А.А.
(Ф.И.О.)
«___»_________20__г.
(подпись)
Хатко З.Н.
(Ф.И.О.)
(подпись)
Ярмоц А.В.
(Ф.И.О.)
(подпись)
Гук А.Г.
(Ф.И.О.)
(подпись)
Хатко З.Н.
(Ф.И.О.)
Декан факультета
(где осуществляется обучение)
«___»_________20__г.
СОГЛАСОВАНО:
Начальник УМУ
«___»_________20__г.
Зав. выпускающей кафедрой
по направлению (специальности)
2
1. Цели и задачи учебной дисциплины
Целью дисциплины является приобретение студентами базовых знаний о
функционировании биологических молекул и их сложных комплексов в живых
организмах, участии в химических и биологических процессах, в построении клеточного
вещества, особенностях каталитического действия ферментов и регуляции их активности,
передачи генетической информации, основных способах образования и использования
энергии в живом организме.
Задачи курса:
 знакомство со структурой, свойствами и функциями основных биомолекул;




изучение путей метаболизма нуклеиновых кислот, белков, углеводов и липидов и
их взаимосвязей;
изучение этапов энергетического обмена, способов запасания и расходования
метаболического топлива клетками;
расширение и углубление знаний об основных макромолекулах, входящих в состав
живой материи. Изучение функции и преобразования этих молекул в живом
организме;
формирование знаний о внутриклеточном обмене веществ и энергии, механизмах
регуляции этих процессов и взаимосвязи обменных процессов.
2. Место дисциплины в структуре ОП бакалавриата
Дисциплина входит в перечень курсов вариативной части математического и
естественного цикла ОП. Она имеет предшествующие логические и содержательнометодические связи с предметами, изученными студентами в процессе освоения
образовательной программы основного общего образования по предметам «Химия»,
«Физика и биофизика», «Математика», а также сопутствующие связи с дисциплиной
базовой части профессионального цикла «Химия природных и высокомолекулярных
соединений», «Биологически активные соединения в сельском хозяйстве»,
«Биотехнология». Полученные знания имеют значения для освоения специальных
технологических дисциплин в области технологии производства продукции
животноводства.
Данная дисциплина является основой для изучения дисциплин «Механизация,
электрификация и автоматизация в животноводстве», «Генетика и биометрия»,
«Биохимия животных».
3
3. Компетенции
дисциплины
обучающегося,
формируемые
в
результате
освоения
В результате освоения дисциплины студент должен:
знать:
 общие закономерности реакционной способности органических соединений
как химической основы их биологического функционирования (ОК-2, ОК-6,
ПК-6);
 основные этапы энергетического обмена, пути трансформации энергии в живой
клетке (ОК-2, ОК-6 ОК-13);
 термодинамические
и
кинетические
закономерности,
определяющие
протекание биохимических реакций (ОК-2, ОК-6, ПК-19);
 особенности физико-химии дисперсных систем и растворов ВМС (ОК-2, ОК-6,
ПК-6).
уметь: применять научные знания в области биохимии в учебной и
профессиональной деятельности; осуществлять поиск и анализ научной
информации по актуальным вопросам современного естествознания (ОК-2, ОК-6,
ПК-19);
владеть: современными представлениями о биохимическом единстве
органического
мира;
практическими
навыками
для
проведения
экспериментальных научно-исследовательских работ с биологическими
объектами (ОК-2, ОК-6, ПК-19).
4
4.1. Объем дисциплины и виды учебной работы по очной форме обучения
Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетных единицы (144 часа).
Семестры
Всего
Вид учебной работы
часов/з.е.
3
Аудиторные занятия (всего)
72/2
72/2
В том числе:
Лекции (Л)
36/1
36/1
Практические занятия (ПЗ)
Семинары (С)
Лабораторные работы (ЛР)
36/1
36/1
Самостоятельная работа студентов (СРС) (всего)
72/2
72/2
В том числе:
Курсовой проект (работа)
Расчетно-графические работы
Реферат
10/0,27
10/0,27
Другие виды СРС (если предусматриваются,
приводится перечень видов СРС)
1. Учебно-исследовательская работа.
16/0,44
16/0,44
2. Составление плана-конспекта.
10/0,28
10/0,28
Форма промежуточной аттестации:
экзамен
Общая трудоемкость
36/1
36/1
144/4
108/3
4.2. Объем дисциплины и виды учебной работы по заочной форме обучения
Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетных единицы (144 часов).
Вид учебной работы
Всего
часов/з.е.
16/0,5
Аудиторные занятия (всего)
В том числе:
Лекции (Л)
8/0,22
Практические занятия (ПЗ)
Семинары (С)
Лабораторные работы (ЛР)
8/0,22
Самостоятельная работа студентов (СРС) (всего) 128/3,56
В том числе:
Курсовой проект (работа)
Расчетно-графические работы
Реферат
10/0,27
Другие виды СРС (если предусматриваются,
приводится перечень видов СРС)
1. Учебно-исследовательская работа.
40/1,11
2. Составление плана-конспекта.
22/0,61
3. Контрольная работа.
20/0,56
Форма промежуточной аттестации:
36/1
экзамен
Общая трудоемкость
144/4
Семестры
3
16/0,5
8/0,22
8/0,22
128/3,56
10/0,27
40/1,11
22/0,61
20/0,56
36/1
108/3
5
5. Структура и содержание дисциплины
5.1. Структура дисциплины для очной формы обучения
№
Раздел дисциплины
п/п
Неделя
семест
ра
Виды учебной работы,
включая самостоятельную
и трудоемкость (в часах)
Л
С/ПЗ
Формы текущего
контроля
успеваемости
(по неделям семестра)
Форма
промежуточной
аттестации
(по семестрам)
ЛР
СРС
4
4
8
Тестирование
4
4
8
Защита лабораторной
работы
4
4
8
Защита лабораторной
работы
4
4
8
Модуль
4
4
8
Тестирование
4
4
8
Защита лабораторной
работы
4
4
8
Модуль
3 семестр
1. Биохимия, ее
характеристика как
науки.
Химическая
организация,
строение и функции
1-2
клетки
эукариот и
прокариотов.
Внутриклеточные
органеллы. Строение и
функции углеводов.
2. Липиды и их обмен.
Классификация
3-4
липидов.
3. Белковые вещества.
Роль белковых веществ
в явлениях жизни.
Классификация белков. 5-6
Методы выделения и
определения
однородности белков.
4. Ферменты
Ферменты.
Химическая природа
ферментов.
7-8
Характеристика
классов, отдельные
представители классов.
5. Витамины. Роль
витаминов в обмене
9-10
веществ.
6. Нуклеиновые кислоты
как носители
11-12
генетической
информации.
7. Методы в
исследовании
13-14
нуклеиновых кислот.
6
8. Единство процессов
обмена веществ и
энергии. Законы
биоэнергетики.
9. Связь между
процессами
ассимиляции и
диссимиляции.
10. Промежуточная
аттестация
ИТОГО:
15-16
4
4
8
Защита лабораторной
работы
17-18
4
4
8
Модуль
Экзамен в устной
форме
18
36
36
72
5.2. Структура дисциплины для заочной формы обучения
№
п/п
Виды учебной работы,
Неделя
включая самостоятельную
семест
и трудоемкость (в часах)
ра
Л
С/ПЗ ЛР
СРС
Раздел дисциплины
3 семестр
1. Биохимия, ее характеристика как науки.
Химическая организация, строение и
функции клетки эукариот и прокариотов.
Внутриклеточные органеллы. Строение и
функции углеводов.
2. Липиды и их обмен. Классификация
липидов.
3. Белковые вещества. Роль белковых веществ
в явлениях жизни. Классификация белков.
Методы выделения и определения
однородности белков.
4. Ферменты
Ферменты. Химическая природа ферментов.
Характеристика классов, отдельные
представители классов.
5. Витамины. Роль витаминов в обмене
веществ.
6. Нуклеиновые кислоты как носители
генетической информации.
7. Методы в исследовании нуклеиновых
кислот.
8. Единство процессов обмена веществ и
энергии. Законы биоэнергетики.
9. Связь между процессами ассимиляции и
диссимиляции.
10. Промежуточная аттестация: экзамен
ИТОГО:
1-2
2
3-4
2
2
10
5-6
2
2
12
7-8
2
2
10
2
10
9-10
10
11-12
10
13-14
10
15-16
10
17-18
10
18
8
8
36
128
7
5.3. Содержание разделов дисциплины «Биохимия», образовательные технологии
Лекционный курс
№
Наименование
п/п темы дисциплины
Трудоемкос
ть (часы /
зач. ед.)
Содержание
ОФО ЗФО
Тема Биохимия, ее
4/0,11
1. характеристика как
науки.
Химическая
организация,
строение и
функции клетки
эукариот и
прокариотов.
Внутриклеточные
органеллы.
Строение и
функции
углеводов.
Тема Липиды
2. обмен.
и
-
История возникновения и
развития, современные
теоретические и практические
задачи биохимии. Методы
биохимии. Углеводы и их обмен.
Фотосинтез и его роль в природе.
Химизм фотосинтеза. Световая и
темновая стадии. Понятие о
хемосинтезе. Классификация
углеводов. Моносахариды.
Олигосахариды. Полисахариды.
Обмен углеводов в живых
организмах.
их 4/0,11 1/0,02 Жиры, их свойства, ферментативный
8 гидролиз. Липазы. Бета-окисление
Формируем
ые
компетенци
и
ОК-2
ОК-6
ПК-6
ОК-6
ПК-6
Результаты освоения
(знать, уметь, владеть)
Образовательн
ые технологии
Знать: базовую терминологию,
относящуюся к биохимии; химизм
фотосинтеза; углеводы и их обмен в
живых организмах; химическую
организацию, строение и функции
клетки эукариотов и прокариотов;
Уметь: применять научные знания
в области биохимии в учебной и
профессиональной
деятельности;
осуществлять поиск и анализ
научной
информации
по
актуальным вопросам современного
естествознания;
представлять
данные
экспериментальных
исследований в виде графиков и
таблиц;
решать
типовые
качественные
и
расчетные
химические задачи;
Владеть: навыками сбора и анализа
информации; методикой получения
практической
информации,
на
основе
имеющихся
экспериментальных данных.
Знать: свойства жиров, участие
фосфатидов
в
построении
Лекции
Лекции
8
Классификация
липидов.
жирных кислот. Коэнзим А и его
роль в процессе обмена. Фосфатиды,
их участие в построении
биологических мембран и роль в
пищевой промышленности.
Биосинтез жиров. Воски, стероиды и
растворимые в жирах пигменты.
Каротиноиды и эргостерол как
провитамины. Обмен липидов и их
взаимосвязь с обменом углеводов.
Тема Белковые
4/0,11 2/0,06 Аминокислотный состав белков.
3. вещества.
Роль аминокислот в обмене веществ
Классификация
и пищевой технологии. Незаменимые
белков.
аминокислоты. Принципы
Методы выделения
структурной организации белков.
и
Сильные и слабые взаимодействия в
определения
белковой молекуле.
однородности
Изоэлектрическая точка. Оптические
белков.
характеристики.
Первичная
структура
белка.
Методы
расшифровки первичной структуры.
Вторичная структура белка.
Характеристика α-спирали.
Структура складчатого слоя.
ПК-19
ОК-2
ОК-6
ПК-6
биологических мембран; биосинтез
жиров; Обмен липидов и их
взаимосвязь с обменом углеводов.
Уметь: применять научные знания
в области биохимии в учебной и
профессиональной
деятельности;
осуществлять поиск и анализ
научной
информации
по
актуальным вопросам современного
естествознания;
представлять
данные
экспериментальных
исследований в виде графиков и
таблиц;
решать
типовые
качественные
и
расчетные
химические задачи;
Владеть:
владеть
основными
методами и приемами проведения
экспериментальных исследований в
своей профессиональной области;
Знать: аминокислотный состав
белков;
незаменимые
аминокислоты;
принципы
структурной организации белков;
первичную, вторичную, третичную
и четвертичную структуру белка;
Уметь: применять научные знания
в области биохимии в учебной и
профессиональной
деятельности;
осуществлять поиск и анализ
научной
информации
по
актуальным вопросам современного
естествознания;
представлять
данные
экспериментальных
Лекции
9
Третичная и четвертичная
структура белковой молекулы.
Структурные и функциональные
домены. Формирование активного
центра белковой молекулы.
Тема Ферменты.
4/0,11 2/0,06 Основные положения теории
4. Химическая
ферментативного катализа.
природа
Кинетика ферментативных
ферментов.
реакций. Понятие об активном
Характеристика
центре фермента. Число оборотов
классов, отдельные
фермента. Определение начальной
представители
скорости ферментативной
классов.
реакции. Специфичность действия
ферментов. Влияние физических и
химических факторов на активность
ферментов. Лабильность ферментов.
Активаторы и ингибиторы.
Механизмы ингибирования
ферментов. Однокомпонентные и
двухкомпонентные ферменты.
Классификация. Ферментные
препараты в биотехнологиях.
Иммобилизованные ферменты.
ОК-2
ОК-6
ПК-6
исследований в виде графиков и
таблиц;
решать
типовые
качественные
и
расчетные
химические задачи;
Владеть: навыками сбора и анализа
информации; методикой получения
практической
информации,
на
основе
имеющихся
экспериментальных данных.
Знать:
механизмы
реакций,
протекающие
с
участием
ферментов; роль ферментов в
регуляции
метаболических
процессов;
механизмы
ингибирования
ферментативной
активности;
зависимость
ферментативной активности от
различных факторов; различные
типы реакции, катализируемые
ферментами;
Уметь: применять научные знания
в области биохимии в учебной и
профессиональной
деятельности;
осуществлять поиск и анализ
научной
информации
по
актуальным вопросам современного
естествознания;
представлять
данные
экспериментальных
исследований в виде графиков и
таблиц;
решать
типовые
качественные
и
расчетные
химические задачи;
Владеть:
владеть
основными
Лекции
10
Тема Витамины. Роль
5. витаминов
в обмене веществ.
4/0,11 1/0,02 Классификация. Строение и
8 функции важнейших коферментов,
содержащих витамин В1, В2, РР, В6,
В3, витамин В12. Жирорастворимые
и водорастворимые витамины.
Тема Нуклеиновые
6. кислоты как
носители
генетической
информации
4/0,11
-
Нуклеиновые кислоты. Азотистые
основания. Нуклеозиды и уклеотиды.
Нуклеозиддифосфаты,
нуклеозидтрифосфаты. АТФ и ее
роль в обмене веществ. ДНК и РНК,
общая характеристика.
Комплементарность азотистых
оснований и ее роль в структурной
организации и функционирование
ОК-2
ОК-6
ОК-13
ПК-6
ОК-6
ОК-13
ОК-14
ПК-6
методами и приемами проведения
экспериментальных исследований в
своей профессиональной области;
Знать: строение и функции
важнейших
коферментов;
жирорастворимые
и
водорастворимые витамины.
Уметь: применять научные знания
в области биохимии в учебной и
профессиональной
деятельности;
осуществлять поиск и анализ
научной
информации
по
актуальным вопросам современного
естествознания;
представлять
данные
экспериментальных
исследований в виде графиков и
таблиц;
решать
типовые
качественные
и
расчетные
химические задачи;
Владеть: навыками сбора и анализа
информации; методикой получения
практической
информации,
на
основе
имеющихся
экспериментальных данных.
Лекции
Лекции
Знать:
химический
состав
нуклеиновых кислот; нуклеозиды,
нуклеотиды, полинуклеотиды; два
типа
нуклеиновых
кислот:
дезоксирибо-нуклеиновая кислота
(ДНК) и рибонуклеиновая кислота
(РНК); различия между ДНК и РНК
11
нуклеиновых кислот. Функции
нуклеиновых кислот. ДНК как
носитель генетической информации.
Нуклеотидный код. Репарация ДНК.
Механизм наследования
генетической информации
(репликация ДНК). Реализация
генетической информации при
биосинтезе белков. Транскрипция и
трансляция.
Тема Методы
7. исследования
нуклеиновых
кислот
4/0,11 1/0,02 Свойства ДНК (УФ-спектр,
8 денатурация, ренатурация,
гибридизация). Мутации.
Молекулярные болезни.
Генетическая инженерия.
Рекомбинантные ДНК и генетически
модифицированные продукты.
ОК-2
ОК-6
ОК-13
ПК-6
по составу главных и минорных
оснований, характеру углеводов,
молекулярной массе, локализации в
клетке и функциям.
Уметь: применять научные знания
в области биохимии в учебной и
профессиональной
деятельности;
осуществлять поиск и анализ
научной
информации
по
актуальным вопросам современного
естествознания;
представлять
данные
экспериментальных
исследований в виде графиков и
таблиц;
решать
типовые
качественные
и
расчетные
химические задачи;
Владеть:
владеть
основными
методами и приемами проведения
экспериментальных исследований в
своей профессиональной области;
Знать:
методы
исследования
нуклеиновых кислот;
Уметь: применять научные знания
в области биохимии в учебной и
профессиональной
деятельности;
осуществлять поиск и анализ
научной
информации
по
актуальным вопросам современного
естествознания;
представлять
данные
экспериментальных
исследований в виде графиков и
таблиц;
решать
типовые
качественные
и
расчетные
Лекции
12
Тема Единство
4/0,11 1/0,02 Виды энергии. Экзергонические и
8. процессов обмена
8 эндергонические реакции. Начала
веществ и энергии.
термодинамики (законы или
Законы
аксиомы).
биоэнергетики
ОК-6
ОК-13
ОК-14
ПК-6
Тема Связь между
9. процессами
ассимиляции и
диссимиляции.
ОК-6
ОК-13
ОК-14
ПК-6
4/0,11
-
Метаболизм («превращение,
изменение»), или обмен веществ.
Анаболические и катаболические
реакции. Взаимосвязь между
химические задачи;
Владеть: навыками сбора и анализа
информации; методикой получения
практической
информации,
на
основе
имеющихся
экспериментальных данных.
Знать:
общие
положения
о
взаимосвязи обмена веществ в
организме; взаимосвязь обмена
нуклеиновых кислот и белков, ее
конкретные формы; взаимосвязь
обмена нуклеиновых кислот и
углеводов.
Уметь: применять научные знания
в области биохимии в учебной и
профессиональной
деятельности;
осуществлять поиск и анализ
научной
информации
по
актуальным вопросам современного
естествознания;
представлять
данные
экспериментальных
исследований в виде графиков и
таблиц;
решать
типовые
качественные
и
расчетные
химические задачи;
Владеть:
владеть
основными
методами и приемами проведения
экспериментальных исследований в
своей профессиональной области;
Знать:
уровни
регуляции
жизненных процессов в организме:
метаболитный
(регуляция
активности ферментов, участие
Лекции
Лекции
13
обменом белков, жиров и углеводов.
Итого
гормонов), оперонный, клеточный
(проницаемость
мембран,
транспорт метаболитов в клетке,
роль
макромолекулярных
взаимодействий
в
регуляции
обмена веществ на клеточном
уровне).
Уметь: применять научные знания
в области биохимии в учебной и
профессиональной
деятельности;
осуществлять поиск и анализ
научной
информации
по
актуальным вопросам современного
естествознания;
представлять
данные
экспериментальных
исследований в виде графиков и
таблиц;
решать
типовые
качественные
и
расчетные
химические задачи;
Владеть: навыками сбора и анализа
информации; методикой получения
практической
информации,
на
основе
имеющихся
экспериментальных данных.
36/1 8/0,22
14
5.4. Практические и семинарские занятия, их наименование, содержание и
объем в часах
№
п/п
№ раздела
дисциплины
Объем в часах /
трудоемкость в
з.е.
Наименование практических и
семинарских занятий
Практические и семинарские занятия учебным планом не предусмотрены.
5.5 Лабораторные занятия, их наименование и объем в часах
№
п/п
1
2
3
4
5
6
7
8
9
№ раздела
дисциплины
Биохимия, ее
характеристика как
науки. Химическая
организация,
строение и функции
клетки эукариот и
прокариотов.
Внутриклеточные
органеллы. Строение
и функции углеводов.
Липиды и их обмен.
Классификация
липидов.
Раздел 1 и 2
Липиды и их обмен.
Классификация
липидов.
Белковые вещества.
Классификация
белков. Методы
выделения и
определения
однородности белков.
Белковые вещества.
Классификация
белков.
Методы выделения и
определения
однородности белков.
Раздел 3
Белковые вещества.
Классификация
белков.
Методы выделения и
определения
однородности белков.
Белковые вещества.
Классификация
Наименование
лабораторных работ
Качественные реакции на
углеводы
Объем в часах /
трудоемкость в з.е.
ОФО
ЗФО
4/0,11
2/0,05
4/0,11
-
2/0,05
-
4/0,11
2/0,05
Свертывание белков. Реакции
осаждения белков.
4/0,11
-
Качественные реакции на
аминокислоты и белки.
4/0,11
2/0,05
Теоретический коллоквиум
2/0,05
-
Высаливание белков
4/0,11
2/0,05
Качественное определение смеси
аминокислот
4/0,11
-
Растворимость липидов.
Определение кислотного числа
жиров.
Теоретический коллоквиум
Определение числа омыления
жиров. Качественная реакция на
витамин С.
15
10
11
белков.
Методы выделения и
определения
однородности белков.
Ферменты.
Химическая
природа ферментов.
Характеристика
Качественные реакции на
классов,
ферменты.
отдельные
представители
классов.
По разделам 4-9
Теоретический коллоквиум
Итого
2/0,05
-
2/0,05
36/1
8/0,22
5.6. Примерная тематика курсовых проектов (работ)
Курсовой проект (работа) учебным планом не предусмотрен.
5.6. Самостоятельная работа студентов
Содержание и объем самостоятельной работы студентов
Разделы и темы рабочей
№
программы самостоятельного
п/п
изучения
1.
2.
3.
Биохимия, ее
характеристика как науки.
Химическая организация,
строение и функции клетки
эукариот и прокариотов.
Внутриклеточные
органеллы. Строение и функции
углеводов.
Биохимия, ее
характеристика как науки.
Химическая организация,
строение и функции клетки
эукариот и прокариотов.
Внутриклеточные
органеллы. Строение и функции
углеводов.
Ферменты. Химическая
природа ферментов.
Характеристика классов,
отдельные представители
Перечень домашних
заданий и других
вопросов для
самостоятельного
изучения
УИРС. Приготовление
раствора белка (яичного
альбумина). Разделение
белков куриного яйца
по их растворимости.
Денатурация белков
(обратимая и
необратимая).
УИРС. Сравнительный
анализ продуктов
кислотного и
ферментативного
гидролиза ди- и
полисахаридов (на
примере сахарозы и
крахмала).
УИРС. Влияние на
активность ферментов
температуры, рН,
активаторов и
Объем в
часах /
трудоемкост
Сроки
ь в з.е.
выполнения
ОФО ЗФО
2-4 неделя
4/0,11
10/0,2
7
4-6 неделя
4/0,11
10/0,2
7
6-7 неделя
4/0,11
10/0,2
7
16
4.
классов.
Ферменты. Химическая
природа ферментов.
Характеристика классов,
отдельные представители
классов.
5.
По всем разделам курса
6.
7.
8.
Биохимия, ее
характеристика как науки.
Химическая организация,
строение и функции клетки
эукариот и прокариотов.
Внутриклеточные
органеллы. Строение и функции
углеводов.
Белковые вещества.
Классификация белков.
Методы выделения и
определения однородности
белков.
Ферменты. Химическая
природа ферментов.
Характеристика классов,
ингибиторов.
УИРС. Сравнение
действия
неорганических
катализаторов и
ферментов.
Специфичность
действия ферментов
Написание реферата на
одну из тем,
предложенную
преподавателем.
Вопросы на
самостоятельное
изучение, составление
план-конспекта:
Биохимия - наука о
химическом составе
живых организмов и
химических процессах,
лежащих в основе
жизнедеятельности.
Характерные
биохимические
признаки живого.
Отличия
прокариотических и
эукариотических клеток
по биохимическим
функциям.
Значение биохимии для
подготовки
специалистов
биотехнологической
промышленности.
Вопросы на
самостоятельное
изучение, составление
план-конспекта:
Пути повышения
пищевой ценности
растительных белков.
Пептиды,
распространение в
природе, участие в
обмене Денатурация
белков.
Вопросы на
самостоятельное
изучение, составление
10/0,2
7
8-9 неделя
4/0,11
В течение
семестра
10/0,2 10/0,2
7
7
сентябрь
2/0,06 20/0,5
6
октябрь
2/0,06
ноябрь
2/0,06 10/0,2
7
10/0,2
7
17
отдельные представители.
9.
Нуклеиновые кислоты как
носители генетической
информации
10. По всем разделам дисциплины
11. Итого
план-конспекта:
Ферментные препараты
в биотехнологиях.
Иммобилизованные
ферменты. Значение в
биотехнологических
процессах
(ферментерах).
Вопросы на
самостоятельное
изучение, составление
план-конспекта:
Репарация,
транскрипция и
трансляция. Синтез
белка.
Правила Чаргаффа.
Задачи на
комплементарность.
Контрольная работа
декабрь
4/0,11
В течение
семестра
72/2
18/0,5
20/0,5
6
128/3,
56
Темы рефератов
1. Роль биохимических процессов при хранении и переработке пищевого сырья.
2. Биохимические процессы, происходящие при хранении растительного сырья.
3. Роль ферментативных процессов в технологии переработки сырья.
4. Применение ферментных препаратов в пищевой промышленности.
5. Развитие биохимии и ее связь с практикой.
6. Роль отечественных ученых в развитии биохимии.
7. Генетически модифицированные продукты.
8. Мутации. Молекулярные болезни.
9. Водорастворимые витамины.
10. Жирорастворимые витамины.
11. Техническая переработка жиров.
12. Норма жиров в питании, основные источники жиров.
13. Витаминизация пищевых продуктов.
14. Водный баланс организма. Образование воды в процессе обмена веществ. Изменение
водного баланса.
15. Минеральный обмен. Значение минеральных элементов для организма человека.
16. Биохимическая специализация структур клетки. Мультиферменты.
17. Изоферменты в зоотехнической практике.
18. Окислительно-восстановительные процессы в митохондриях – источник энергии для
синтеза АТФ.
19. Биологическое значение реакции среды для живых организмов.
20. Исследование рН биологических жидкостей в целях диагностики, лечения и
профилактики различных заболеваний животных.
21. Устойчивость растворов биополимеров. Нарушение устойчивости: высаливание,
денатурация, коацервация.
22. Хромопротеиды, химический состав, представители, биологическая роль.
23. Альбумины и глобулины, содержащиеся в тканях организма.
18
24. Участие вязких полисахаридов в защите организма от патогенных воздействий.
25. Принципы определения калорийности пищи.
26. Роль углеводного состава корма в питании животных.
27. Жирорастворимые витамины и их участие в обмене веществ.
28. Перспективы использования гормональных препаратов в животноводстве.
29. Катаболические и анаболические пути превращения биогенных веществ и способы их
сопряжения.
6. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной
аттестации по итогам освоения
6.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Вопросы к блокам
Блок № 1 «УГЛЕВОДЫ»
Вопросы теоретической подготовки
Общая характеристика углеводов.
Элементарный состав и химическое строение углеводов.
Моносахариды. Физические и химические свойства.
Глюкоза. Химические свойства. Таутомерия.
Олигосахариды. Физические и химические свойства.
Представители олигосахаридов: мальтоза, лактоза, сахароза. Их биологическая роль.
Полисахариды. Физические и химические свойства.
Крахмал. Строение и свойства. Применение крахмала.
Гликоген. Строение и свойства.
ЗАДАЧИ К БЛОКУ № 1
«УГЛЕВОДЫ»
При окислении 400 г технической глюкозы, содержащей 10% неокисляющихся
примесей, было получено 177 г 96%-ного этилового спирта. Рассчитайте, сколько это
составляет в процентах от возможного теоретического выхода.
Сколько граммов молочной кислоты образуется при брожении глюкозы, полученной в
результате гидролиза 68,4 г молочного сахара (лактозы) C12Н22О11? Выход кислоты
составляет 70% от теоретически возможного.
Какой объем СО2 (н.у.) выделится при спиртовом брожении 5 моль глюкозы?
Какой объем СО2 (при н.у.) выделится при полном окислении каждого элементарного
звена крахмала?
На гидролизном заводе за сутки из древесных опилок получают 60 т
96%-ного
этилового спирта. Какой объем углекислого газа выделится, если 5% его теряется при
утилизации? (Расчет вести на одно элементарное звено целлюлозы).
Сколько граммов сахарозы подвергается гидролизу, если при взаимодействии с
аммиачным раствором оксида серебра выделилось 21,6 г серебра?
100 г смеси, содержащей воды и 79,6 г какого-то вещества А, обработали оксидом
углерода (IV), полученном при полном сгорании 4,48 л метана (н.у.). В результате
получилось 16 г карбоната кальция (считая это количество равным 80% от
теоретического выхода). В растворе осталось сладкое вещество, дающее синий раствор
при взбалтывании со свежеосажденным гидроксидом меди. Что это за вещество?
Какова процентная концентрация исходного вещества А в растворе?
Сколько глюкозы можно получить из 1 т картофеля, содержащего 22% крахмала, если
выход глюкозы составляет 80% от теоретически возможного? (Расчет вести на одно
элементарное звено крахмала).
19
9. При переработке крахмала из каждой тонны его получают 200 кг этилового спирта.
Какой процент выхода в пересчете на одно элементарное звено это составляет? Каким
объемом этилена можно заменить это количество крахмала?
10. Сколько 2%-ного раствора нитрата серебра потребуется для восстановления из его
аммиачного раствора 1,08 г металлического серебра при взаимодействии с лактозой
(альдегидная форма дисахарида)?
11. В результате спиртового брожения виноградного сахара, содержащего 20%
несахаристых примесей, выделилось 138 г спирта. Сколько виноградного сахара
подверглось реакции? Какой объем СО2 выделился при этом?
12. Сколько целлюлозы (расчет на одно элементарное звено) при 96%-ном ее
использовании потребуется для получения 42,32 кг этилового спирта, если этот выход
составляет 92%?
Блок № 2 «ЛИПИДЫ»
Вопросы теоретической подготовки
1. Общая характеристика липидов. Функции липидов в организме.
2. Классификация липидов и липоидов.
3. Физико-химические свойства жирных кислот.
4. Химические свойства жиров.
5. Фосфолипиды. Строение. Свойства.
6. Стероиды. Строение. Функции.
7. Терпены. Строение. Свойства.
8. Воска. Строение. Функции.
9. Получение и переработка жиров и масел.
10. Строение биомембраны.
11. Механизмы транспортировки молекул и ионов через мембрану.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
ЗАДАЧИ К БЛОКУ № 2
«ЛИПИДЫ»
При взаимодействии 20%-ного раствора уксусной кислоты массой 120 г с метиловым
спиртом образовался сложный эфир массой 29,6 г. Какая масса метанола вступила в
реакцию?
При взаимодействии пропионовой кислоты массой 100 г с 14%-ным раствором
гидроксида калия массой 400 г образовалась калиевая соль массой 89,6 г, что
составляет 80% от теоретического выхода. Сколько массовых долей кислоты
прореагировало?
При взаимодействии 96%-ного раствора этанола объемом 200 мл (плотность 0,8 г/см3)
и 60%-ного раствора уксусной кислоты массой 200 г образовался эфир, 0,05 массовых
долей которого улетучилось при отгонке. Чему равна масса эфира?
При гидрировании акриловой кислоты массой 14,4 г был использован водород,
полученный при частичном крекинге метана объемом 4 л (н.у.). Какая масса
пропионовой кислоты образовалась, и какое из исходных веществ взято в избытке?
При реакции этерификации прореагировал 80%-ный раствор метилового спирта
массой 30 г и метакриловая кислота СН2=С(СН3)-СООН количеством вещества 0,6
моль. Какова масса полученного эфира (метилметакрилата)?
Получено 118,4 г муравьиноэтилового эфира, что составляет 80% от теоретически
возможного выхода. Сколько потребовалось для этого граммов кислоты и
миллилитров 96%-ого раствора спирта (плотность 0,8 г/мл)?
Для гидрогенизации триолеина потребовалось 2,016 м3 водорода (н.у.). Какое
количество жира вступило в реакцию? Сколько молей продукта реакции образовалось?
20
8. Какое количество тристеарина потребуется для получения 9,2 кг глицерина, учитывая,
что 20% исходного вещества теряется при реакции?
9. Рассчитайте объем водорода (н.у.), который необходим для превращения 1,5 моль
олеиновой кислоты в стеариновую.
10. При гидролизе тристеаринового глицерида количеством вещества
0,5 моль в
избытке щелочи образовался глицерин, масса которого оказалась равной 40 г. Сколько
жира (%) не подверглось гидролизу?
11. При гидрогенизации триолеина образовалось 356 кг тристеарина, что составляет 80 %
от теоретического выхода. Сколько жидкого жира и водорода вступило в реакцию?
12. Сколько граммов стеарата натрия можно получить путем каталитического окисления
300 г стеарина С18Н38, содержащего 15,3 % неокисляющихся примесей? Выход
продукта составляет 90% от теоретически возможного. (Для расчета использовать
стехиометрическую схему).
Блок № 3 «Аминокислоты, полипептиды, белки»
Вопросы теоретической подготовки
1. Биополимеры. Жизнь – следствие перехода сложных молекул от свойств к функциям.
2. Белки и полипептиды как полимеры.
3. Строение и классификация α-аминокислот.
4. Кислотно-основные свойства α-аминокислот.
5. Химические свойства аминокислот. Реакции аминогруппы и карбоксильной группы.
6. Качественные реакции аминокислот.
7. Пептиды, пептидная связь.
8. Первичная структура пептидов и белков.
9. Классификация белков.
10. Вторичная структура белков.
11. Денатурация белков.
12. Нуклеиновые кислоты. Строение. Функции. Свойства.
13. Использование знаний о нуклеиновых кислотах в народном хозяйстве.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
ЗАДАЧИ К БЛОКУ № 3
«Аминокислоты, полипептиды, белки»
Напишите уравнение реакции образования и строения трипептида тре-лей-цис.
Укажите его характер.
Напишите уравнение реакции образования и строения трипептида гли-арг-три.
Укажите его характер.
Напишите уравнение реакции образования и строения трипептида про-лей-сер.
Укажите его характер.
Напишите уравнение реакции образования и строения трипептида гли-глу-гис.
Укажите его характер.
Напишите уравнение реакции образования и строения трипептида глу-три-вал.
Укажите его характер.
Сколько миллилитров 96%-ного этилового спирта (плотность 0,8 г/мл) необходимо
затратить на реакцию этерификации с 2 моль β-аминопропионовой кислоты? Сколько
эфира образуется (считать выход его равным 90% от теоретически возможного)?
Какой объем аммиака (н.у.) необходим для получения аминоуксусной кислоты из 18,9
г хлоруксусной кислоты?
Какой объем аммиака потребуется для реакции с хлоруксусной кислотой массой 18,9 г
(реакцию с группой –СООН исключить)? Какой объем воздуха, содержащий 78% азота
(по объему), необходим для синтеза требующегося объема аммиака?
21
9. Какое количество вещества и какую соль можно получить, если провести реакцию
между гликоколом (аминоуксусной кислотой) массой 15 г с достаточным количеством
иодоводородной кислоты?
10. Какой объем 90%-ного метанола (плотность 0,8 г/см3) необходим для реакции с
аминоуксусной кислотой количеством вещества 2 моль?
11. Какой минимальный объем аммиака надо пропустить через раствор массой 300 г
массовой долей хлоруксусной кислоты 20 % для полного превращения ее в
аминоуксусную кислоту? Объем рассчитайте при нормальных условиях.
6.2. Контрольные вопросы и задания для проведения промежуточной
аттестации
Примерный перечень вопросов к экзамену по дисциплине
«Биохимия»
1. Предмет изучения биохимии, разделы биохимии, методы исследования.
2. Молекулярный уровень организации живой материи.
3. Роль воды в организме. Водно-минеральный обмен и его регуляция.
4. Аминокислотный состав белков. Образование пептидной связи в белковой
молекуле. Биологическое значение белков.
5. Вторичная, третичная структура белковой молекулы. Четвертичная структура.
Химические связи, удерживающие эти структуры.
6. Ферменты. Структура, механизм действия, аллостерическая регуляция.
7. Холин. Образование ацетилхолина, его функции.
8. Общее понятие о витаминах, их классификация по растворимости. Витамин D
(кальциферол), его роль в организме.
9. Витамин А (ретинол). Роль в организме. Проявления гипо- и гипервитаминоза.
10. Витамины группы В: роль в организме витамина РР (В5); В6 – схема процесса
переаминирования.
11. Витамин С (аскорбиновая кислота). Строение, процесс окисления. Роль в
организме.
12. Гормоны. Классификация. Функции, механизм действия.
13. Биологическое окисление. Особенности этого процесса.
14. Путь переноса электронов и протонов по дыхательной цепи. Коферменты процесса.
Синтез АТФ.
15. Дихотомический путь распада глюкозо-6 фосфат. Значение.
16. Апотомический путь распада глюкозо-6фосфат. Значение.
17. β-окисление жирных кислот. Расчет количества метаболических циклов,
необходимых для полного окисления предложенной кислоты. Энергетический
эффект процесса.
18. Гидролиз нейтральных липидов и фосфолипидов в желудочно-кишечном тракте.
19. Цикл трикарбоновых кислот. Значение. Расчет энергетического эффекта от полного
окисления 1 молекулы глюкозы в аэробных условиях.
20. Превращение аминокислот по радикалу, карбоксильной группе.
21. Превращение аминокислот по аминогруппе: окислительное дезаминирование,
гидролитическое (на примере предложенной аминокислоты).
22. Синтез мочевины в печени (орнитиновый цикл).
23. Биосинтез жирных кислот. Значение этого процесса. Расчет необходимого
количества циклов для синтеза определенной аминокислоты.
24. Биосинтез нейтральных липидов (фосфатидный путь) с использованием конкретной
кислоты.
25. Биосинтез фосфолипидов (на примере лецитина).
26. Биосинтез гликогена.
22
27. Пути синтеза углеводов в живых организмах. Биологическое значение углеводов.
28. Биосинтез сахарозы.
29. Интеграция липидного и углеводного обмена млекопитающих. Регуляция этих
процессов.
30. Нуклеиновые кислоты. Классификация. Биологическое значение.
31. Химическая организация нуклеиновых кислот: нуклеозиды, нуклеотиды,
динуклеотиды, полинуклеотиды (строение, номенклатура). Составить моно- и
динуклеотиды с предложенными гетероциклическими основаниями.
32. ДНК: первичная, вторичная структура, третичная, суперспирализация. Правила
Чаргаффа.
33. Биосинтез пиримидиновых нуклеотидов, регуляция этого процесса.
34. Биосинтез пуриновых нуклеотидов, регуляция этого процесса.
35. Строение и функции мРНК. Генетический код, его свойства.
36. Репликация ДНК: образование репликативной вилки. Синтез дочерних нитей.
37. Транскрипция РНК. Процессинг мРНК.
38. Обратная транскрипция.
39. Строение и функции тРНК.
40. Оперонная модель (Жакоба и Моно) регуляции синтеза белка.
41. Синтез белка. Этап трансляции.
42. Репрессибильные системы.
43. Инициация этапа трансляции в синтезе белка. Терминация. Посттрансляционный
этап.
44. Индукция и репрессия синтеза ферментов на примере лактозного оперона.
6.3 Тематика контрольных работ для студентов ЗФО
Вариант 1
1. Функции белков в живом организме. Элементный состав белков. Массовая доля азота в
белках различных биологических объектов.
2. Классификация углеводов и основные принципы, на которых она основана. Назовите и
напишите структурные формулы глюкозы, фруктозы, сахарозы, крахмала, гликогена.
3. Строение и каталитические функции анаэробных (пиридиновых, пиридинзависимых) и
аэробных (флавинзависимых, флавиновых) дегидрогеназ. Назовите по 2-3 представителя
этих дегидрогеназ и напишите уравнение катализируемых ими реакций. Что такое
оксидазы?
Вариант 2
1. Характеристика первичной структуры белков. Связи, обеспечивающие стабильность
этой структуры и механизм их образования.
2. Напишите структурные формулы глюкозы, фруктозы, рибозы, сорбита, глюкаровой,
глюконовой и глюкуроновой кислот, покажите взаимосвязь между этими соединениями.
Биологическое значение этих соединений.
3. Химическая природа, строение, пищевые источники и биологическое значение
пантотеновой кислоты. Напишите структурную формулу кофермента, содержащего этот
витамин.
Вариант 3
1. Значение работ А.Я. Данилевского, Э.Фишера и Л.Полинга в формировании
современных представлений о строении белка.
2. На каких свойствах сахаров основано их количественное определение в пищевых
продуктах и сырье. Особенности количественного определения сахарозы в сырье и
продуктах.
23
3. Состав и физико-химические свойства растительных масел. Напишите структурные
формулы основных жирных кислот, входящих в состав растительных масел и укажите
температуру их плавления. Незаменимые жирные кислоты.
Вариант 4
1. Кислые и основные белки. Функциональные группы белков. Почему растворы белков
обладают свойствами коллоидных растворов.
2. Строение, биологическая роль стеринов и стеридов. Физико-химические свойства.
3. Методы выделения и очистки ферментов. Принципы обнаружения ферментов в
биологических объектах. Единицы активности ферментов.
Вариант 5
1. Влияние на скорость ферментативной реакции рН, температуры, концентрации
фермента и концентрации субстрата. Использование этих факторов в практической
деятельности инженера-технолога.
2. Напишите и назовите структурные формулы незаменимых для организма взрослого
человека аминокислот.
3. Ферментативные превращения фруктозы и галактозы в глюкозу. Роль УТФ и
фосфорных эфиров в этом процессе.
Вариант 6
1. Первичная структура РНК. Типы РНК и их биологическое значение.
2. Превращение крахмала в глюкозу при участии гидролаз. Промежуточные и конечные
продукты, образующиеся при этом превращении.
3. Оксидоредуктазы, участвующие при -окислении жирных кислот. Напишите
химические реакции, катализируемые этими ферментами в данном процессе.
Вариант 7
1. Напишите схемы химических реакций ферментативного катализа жиров и
фосфоглицеридов. Назовите образующиеся при этом продукты.
2. Гликоген: химическая природа, строение, свойства, биосинтез, биологическое значение.
3. Жирорастворимые витамины, назовите и напишите формулы представителей каждой
группы этих витаминов. Какие из жирорастворимых витаминов обладают
антиокислительными свойствами.
Вариант 8
1. Окислительное и неокислительное декарбоксилирование пировиноградной кислоты.
Назовите ферменты и коферменты, участвующие в каждом из этих процессов. Напишите
структурные формулы продуктов, образующихся в результате этих видов
декарбоксилирования.
2. Строение и свойства моносахаридов на примере глюкозы, фруктозы, галактозы.
3. Биосинтез фосфолипидов в клетках. Напишите формулы важнейших промежуточных и
конечных продуктов, образующихся в результате этих реакций.
Вариант 9
1. Химизм анаэробного расщепления глюкозы (гликолиз). Напишите формулы доноров и
акцепторов водорода, образующиеся при молочнокислом (гомоферментативном)
брожении.
2. Нативная конформация и денатурация белков. Значение денатурации белков в пищевой
промышленности.
3. Напишите формулы дисахаридов - сахарозы, лактозы, мальтозы. Пищевые источники и
значение в пищевой промышленности.
24
Вариант 10
1. Олигомерные белки. Четвертичная структура белков и связи, обеспечивающие
стабильность этой структуры. Биологическое значение четвертичной структуры белков.
2. Биосинтез аминокислот в клетках. Источники азота в растениях и для животных.
Использование аммиака для биосинтеза аминокислот.
3. Нуклеотиды, их строение, биологическая роль. Напишите формулы азотистых
оснований и пентоз входящих в состав нуклеиновых кислот.
Вариант 11
1. Назовите и напишите формулы всех мономерных единиц, входящих в состав белков.
Что такое гидролиз белков? Назовите продукты полного и неполного гидролиза белков.
2. Напишите формулы восстанавливающих и невосстанавливающих дисахаридов. Почему
некоторые дисахариды не обладают восстанавливающими свойствами?
3. Липиды: определение, биологическое значение, классификация. Напишите формулы
моно-, ди- и триацилглицеринов, эргостерола, воска. Опишите характерные признаки
отличающие эти соединения друг от друга.
Вариант 12
1. Дайте определение вторичной, третичной и четвертичной структуры белков. Какие
связи поддерживают стабильность каждой из этих структур. Приведите примеры
глобулярных и фибриллярных белков.
2. Химическая природа, строение, биологическое значение и использование в пищевой
промышленности фосфолипидов.
3. Химическая природа, строение, биологическое значение и пищевые источники
витамина РР. Назовите отдельные ферменты и напишите структурные формулы
коферментов в состав которых входит этот витамин.
Вариант 13
1. Факторы, обуславливающие устойчивость коллоидных растворов. Обратимые и
необратимые реакции осаждения белков.
2. Крахмал: химическая природа, строение, ферментативные превращения, роль в
пищевой промышленности.
3. Однокомпонентные ферменты и их активные группы. Строение двухкомпонентных
ферментов. Коферменты и простетические группы.
Вариант 14
1. Простые белки, классификация, методы разделения и очистки: высаливание, диализ,
электрофорез.
2. Особенности химического строения и физико-химические свойства мальтозы и
сахарозы. Инвертный сахар.
3. Специфичность действия ферментов и ее разновидности. Приведите конкретные
примеры каждого вида специфичности.
Вариант 15
1. Химическое строение и название мономерных единиц РНК.
2. Биосинтез жирных кислот в живом организме.
3. Что представляет собой ферменты мультимеры, изоферменты и мультиферментные
комплексы? Название и состав мультиферментного комплекса, участвующего в
окислительном декарбоксилировании пировиноградной кислоты?
25
Вариант 16
1. Ферментативные превращения дисахаридов (сахарозы, мальтозы, лактозы) и
моносахаридов ( фруктозы, галактозы, маннозы) в глюкозу. Значение этих превращений
для брожения.
2. Что такое нуклеотиды, нуклеозиды и полинуклеотиды? Напишите структурные
формулы аденозина, уридина, гуаминовой, цитидиновой, дезокситимидиловой и
дезоксиадениловой кислот.
3. Амфотерность и изоэлектрическая точка белков. Назовите и напишите формулы
аминокислот, от радикалов которых зависит заряд белковой молекулы.
Вариант 17
1. Напишите химические реакции процесса дыхания, сопровождающиеся образованием
восстановленных нуклеотидов ( НАДН2, ФАДН2, НАДФН2).
2. Назовите и опишите химизм качественных реакций на пептидную связь, радикалы
циклических аминокислот и аминогруппу в -положении.
3. Общие реакции биосинтеза аминокислот в растениях.
Вариант 18
1. Напишите химические реакции спиртового брожения, катализируемые ферментами из
класса лиаз.
2. Каротины: химическая природа, строение, распространение в природе, биологическая
роль в растениях и значение в питании.
3. Вторичная структура белков. Виды, схема образования, связи, поддерживающие
вторичную структуру.
Вариант 19
1. Назовите основные стадии процесса дыхания. Напишите химические реакции этих
стадий, сопровождающиеся образованием восстановленных нуклеотидов. Назовите
конечный акцептор водорода при дыхании.
2.
Что
такое
иммобилизованные
ферменты?
Перспективы
использования
иммобилизованных ферментов в отраслях пищевой промышленности.
3. Водородная связь: схема образования, значение и место возникновения при
образовании вторичной, третичной и четвертичной структур белковой молекулы.
Вариант 20
1. Протеиназы и пептидазы животного организма: определение, типы катализируемых
реакций, отдельные представители и их характеристика, активаторы и ингибиторы
протеиназ. Атакуемость белков протеиназами и факторы ее обуславливающие.
2. Какие жирные кислоты называют незаменимыми и почему? Напишите структурные
формулы этих кислот.
3. Назовите основные соединения, входящие в состав клеток животных организмов и
пищевого сырья животного происхождения. Перечислите основные макро- и
микроэлементы, необходимые для построения вещества клеток.
Вариант 21
1. Принцип деления простых белков на отдельные группы. Дайте общую характеристику
каждой группы простых белков и назовите отдельные белки, входящие в эти группы.
2. Крахмал и клетчатка: химическая природа, строение, свойства, биологическое значение,
использование в пищевой промышленности.
3. Химическая природа, строение, биологические свойства и пищевые источники
рибофлавина. Назовите ферменты и напишите формулы коферментов, в состав которых
входит рибофлавин.
26
Вариант 22
1. Общее строение, кислотно-основные свойства, стереохимия (стериоизометрия)
аминокислот.
2. Пектиновые вещества: химическая природа, строение, свойства, биологическое
значение, использование в пищевой промышленности.
3. Химическая природа, строение, биологическое значение и пищевые источники
витаминов группы А. Химическая структура и пищевые источники провитаминов этой
группы.
Вариант 23
1. Альбумины и глобулины животных организмов: химическая природа, массовая доля в
различных видах тканей животных. Физико-химические свойства, биологическое
значение, отдельные представители.
2. Химическая структура, биологическое значение, пищевые источники витамина С.
Изменения витамина С при переработке плодов и овощей.
3. Активный, субстратный и аллостерический центры ферментов. Принцип образования
этих центров и роль их в катализе.
Вариант 24
1. АТФ: химическая структура, биологическое значение, пути образования в клетке.
2. Дайте характеристику двух основных, наиболее распространённых в природе типов
вторичной структуры белка.
3. Напишите химические реакции брожения, в которых происходит образование и
превращение фосфорных эфиров глюкозы и фруктозы.
Вариант 25
1. Напишите химические реакции спиртового брожения, катализируемые ферментами
класса трансфераз.
2. Ингибиторы ферментов: общие и специфические, конкурентные и неконкурентные,
аллостерические. Механизм действия ингибиторов и значение их в ферментативном
катализе.
3. Витамины: определение, история открытия, названия, классификация. Понятие о
провитаминах, антивитаминах, гиповитаминозах.
Вариант 26
1. Незаменимые аминокислоты и их характеристика. Биологическая ценность белков.
Полноценные и неполноценные белки.
2. Биосинтез гликогена в организме. Роль УТФ в этом процессе.
3. Нейтральные жиры: состав, физические и химические константы, прогоркание,
высыхание. Незаменимые жирные кислоты.
Вариант 27
1. Фотосинтез: световая и темновая фазы, образование НАДФН и АТФ. Продукты
темновой фазы фотосинтеза.
2. Процессы дыхания в живом организме: определение понятия дыхания, влияние
интенсивности дыхания на сохранность пищевого растительного сырья.
3. Напишите структурные формулы незаменимых жирных кислот и назовите источники
этих кислот в питании человека.
Вариант 28
1. Первичная и вторичная структура нуклеиновых кислот; природа химических связей,
стабилизирующих эти структуры.
27
2. Биосинтез нейтральных жиров в клетках.
3. Классификация аминокислот по полярности радикалов ( R-группа). Кислые и основные
белки.
Вариант 29
1. Взаимосвязь между процессами брожения и дыхания. Значение пировиноградной
кислоты в общей системе реакций брожения и дыхания.
2. Строение первичной структуры белковых молекул; связи , поддерживающие первичной
структуры.
3. Назовите и напишите структурные формулы коферментов, участвующих в -окислении
жирных кислот. Приведите схемы этих реакций.
Вариант 30
1. На каких свойствах белков основаны их качественное обнаружение и количественное
определение. Назовите и дайте общую характеристику наиболее распространенных
химических методов количественного определения белков в биологических объектах и
продуктах.
2. Какие соединения называются нуклеотидами? Напишите формулы нуклеозидов,
входящих в состав ДНК и РНК.
3. Химическое строение ферментов, коферментов и витаминов, принимающих участие в
реакциях дезаминирования, декарбоксилирования аминокислот.
Вариант 31
1. Сложные белки, их состав, классификация и биологическое значение отдельных групп
сложных белков.
2. Стереоизомерия моносахаридов: соединения D- и L-ряда, правовращающиеся и
левовращающиеся формы сахаров, оптические антиподы, рацематы, эпимеры.
Биологическое значение стреоизомерии.
3. Химическая природа, строение, биологические свойства и пищевые источники тиамина.
Назовите ферменты и напишите формулы коферментов, в состав которых входит тиамин.
Вариант 32
1. Нативная конформация и денатурация белков. Факторы, вызывающие денатурацию
белков. Значение денатурации белков в пищевой и ферментативной промышленности.
2. Сахароза; структурная формула, свойства, применение в пищевой промышленности.
Инверсия и инвертный сахар.
3. Химическая природа, строение, биологическое значение и пищевые источники
витаминов группы Д. Химическое строение провитаминов этой группы.
Вариант 33
1. Протеиноиды ( склеропротеины); химическая природа, физико-химические свойства и
биологическая роль, содержание в животных тканях, отдельные представители.
2. Крахмал; строение, свойства, биологическая роль, распространение в пищевых
продуктах.
3. Ферменты; определение, значение для жизнедеятельности организма, применение в
промышленности, отличие от неорганических катализаторов. иммобилизованные
ферменты и их преимущества.
Вариант 34
1. Нуклеопротеины: химическая природа, состав, биологическое значение, отдельные
представители.
2. Биосинтез и окисление глицерина в клетках.
28
3. Современная номенклатура и классификация ферментов. К каким классам, подклассам
и подподклассам относятся ферменты амилаза и каталаза.
Вариант 35
1. Напишите химические реакции гомоферментативного молочнокислого брожения,
катализируемые ферментами из класса оксидоредуктаз и лиаз.
2. Химическое строение и название мономерных единиц ДНК.
3. Биосинтез ацилглицеринов (нейтральных жиров) и фосфоглицеринов в тканях.
Вариант 36
1. Глютатион: химическая природа, строение, формы, биологическое значение влияние на
активность протеиназ.
2. Биосинтез гликогена.
3. Назовите и напишите структурные формулы азотистых оснований, входящих в состав
ДНК и РНК.
Вариант 37
1. Брожение: определение, виды, роль в пищевой технологии, эффект Пастера и его
механизм.
2. Фосфадитилхолины (лецитины): химическая природа, полярность молекулы,
распространение в природе, биологическое значение применение в пищевой
промышленности.
3. Напишите формулы восстанавливающих и невосстанавливающих дисахаридов.
Объясните, почему одни дисахариды восстанавливают, а другие не восстанавливают
Фелингову жидкость. Практическое использование этих свойств дисахаридов.
Вариант 38
1. Классификация сложных белков на основании химической природы их простетических
групп. Общая характеристика каждой группы сложных белков. Отдельные представители
групп сложных белков.
2. Общая характеристика и биологическое значение цикла Кребса. Напишите реакции, в
результате которых в этом цикле образуется восстановленные нуклеотиды, СО2 и АТФ.
3. В результате каких реакций образуются при обмене углеводов и обмене липидов 3фосфоглицериновый альдегид и ацетил-КоА.
Вариант 39
1. Что такое лиазы, лигазы, изомеразы, трансферазы? Назовите по одному представителю
из каждого класса этих соединений и напишите уравнение катализируемых ими реакций.
2. Темновая фаза фотосинтеза, продукты реакций.
3. Биосинтез жирных кислот и роль кофермента А в этом процессе?
Вариант 40
1. Взаимопревращение моносахаридов в клетке и синтез гликогена в организме. Роль
ферментов в этом процессе.
2. Напишите структурные формулы нуклеозидов, нуклеотидов и АТФ.
3. В чем состоят сходства и отличие между свойствами белков и ферментов.
Вариант 41
1. Что представляют собой пептиды, полипептиды, белки? Молекулярная масса белков и
методы ее определения: химический, ультрацентрифугирования, молекулярных сит ( гель
- фильтрация).
2. Строение гликогена, его мономер, связи в молекуле гликогена и его роль в организме.
29
3. Химическая природа, строение, физико-химические свойства
фосфоглицеридов и гликолипидов в пищевой промышленности.
и
значение
Вариант 42
1. Растворимость, амфотерность и изоэлектрическая точка белков. Кислые и основные
белки.
2. Сахароза, мальтоза, целлобиоза: химическая природа, строение, свойства, значение в
пищевой промышленности.
3. Однокислотные и разнокислотные триацилглицерины, их физико-химические свойства.
Физические и химические константы жиров.
Вариант 43
1. Хромопротеины и металлопротеины: химическая природа, состав, физико-химические и
биологические свойства, отдельные представители.
2. Пектиновые вещества: протопектин, растворимый пектин, пектовая кислота;
химическая природа, строение, физико-химические и биологические свойства, значение
для пищевой промышленности.
3. Активаторы и ингибиторы ферментов и механизм их действия. Аллостерические
ферменты и механизм регулирования их активности.
Вариант 44
1. Химическая природа, строение, биологическое значение нуклеопротеидов и
нуклеотидов. Напишите структурные формулы адениловой, дезоксигуаниловой,
дезоксицитидиловой и уридиловой кислот.
2. Химическая природа, строение, физико-химические и биологические свойства,
значение для пищевой промышленности фосфатидилхолинов (лецитинов) и
фосфадилэтаноламинов (кефалинов). Содержание этих соединений в различных
биологических объектах.
3. Общий механизм ферментативного катализа. Что такое энергия активации. Приведите
примеры снижения энергии активации катализаторами неорганического и биологического
происхождения.
Вариант 45
1. Перечислите и охарактеризуйте ферменты, катализирующие гидролиз крахмала.
Приведите схемы реакций, осуществляемых каждым из этих ферментов. Роль амилаз в
переваривании пищи.
2. УДФ-глюкоза: химическая природа, строение, биосинтез, участие в обмене веществ.
3. Первичная, вторичная, третичная структура ДНК, связи, обеспечивающие стабильность
этих структур. Принцип комплементарности.
Правило Чаргаффа.
Вариант 46
1. Напишите реакции спиртового брожения, катализируемые ферментами из
оксидоредуктаз и изомераз.
2. Пентозы, химическая природа, свойства, содержание в пищевом сырье.
3. Биосинтез жирных кислот в клетке, роль ацилпереносящего белка и кофермента А в
этом процессе.
Вариант 47
1. Темновая стадия фотосинтеза. Химизм ассимиляции СО2 растениями, конечные
продукты фотосинтеза.
2. Ферментативный гидролиз жиров и фосфоглицеридов в растениях.
30
3. Принципы современной (систематической) классификации ферментов.
Вариант 48
1. Дыхательная цепь: определение, основные компоненты и порядок их расположения,
окислительное фосфорилирование и его место. Сколько молекул АТФ образуется при
переносе одной пары водорода и электронов от восстановленного НАДи
восстановленного ФАД к кислороду?
2. Сходство и различия в составе и строении ДНК и РНК. Биологическая роль этих
соединений.
3. Характеристика белковых веществ пшеничной муки. Что такое клейковина и какие
белки входят в ее состав.
Вариант 49
1. Химическая природа, состав, строение, биологическое значение ( описание и схемы
реакций) пируватдекарбоксилазы, сукцинатдегидрогеназы.
2. Общие пути распада аминокислот (дезаминирование и декарбоксилирование).
3. Растворимые и не растворимые белки. Химические методы количественного
определения белков в продуктах и пищевом сырье; теоретическое обоснование этих
методов.
Вариант 50
1. Напишите реакции ферментативного гидролиза сахарозы, мальтозы и лактозы.
Назовите биологические объекты, содержащие каждый из этих ферментов.
2.Химическое строение, биологическая роль, содержание в пищевых продуктах каротинов
и растительных стеринов. Что такое провитамины?
3. Биосинтез белков (основные этапы и их характеристика). Роль ДНК и РНК в биосинтезе
белка. Рибосомы и полисомы.
7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
а) основная литература
1. ЭБС «Znanium.com» Ауэрман, Т.Л. Основы биохимии: учебное пособие / Т.Л.
Ауэрман, Т.Г. Генералова, Г.М. Суслянок. - М.: Инфра-М, 2013. - 400 с. - Режим
доступа: http://znanium.com/
2. Димитриев, А.Д. Биохимия : учеб. пособия / А.Д. Димитриев, Е.Д. Амбросьева. М.: Дашков и К, 2009. - 168 с.
б) дополнительная литература
1. Лабораторный практикум по курсу «Органическая, биологическая и
физколлоидная химия»: метод. пособие/[сост. Н.О. Сичко]. – Майкоп: Григоренко
А.А., 2010. – 81 с.
2. Комов, В.П. Биохимия: учебник для студентов вузов / В.П. Комов, В.Н. Шведова. М.: Дрофа, 2008. - 638 с.
1.
2.
3.
4.
в) программное обеспечение и Интернет-ресурсы
http://univertv.ru/
http://biokhimija.ru/
http://www.aspu.ru/
http://shporgaloshka.ucoz.ru/
31
5. http://bio.sfu-kras.ru/
6. http://bioximia.narod.ru/
7. http://www.mol.bio.msu.ru/
8. Материально-техническое обеспечение дисциплины
Материально-техническое обеспечение дисциплины включает:
1. Библиотечный фонд ФГБОУ ВПО «МГТУ»;
2. Мультимедийная лаборатория для проведения лабораторного практикума
32
Дополнения и изменения в рабочей программе
за ________/________ учебный год
В рабочую программу
Физико-химические методы исследования
(наименование дисциплины)
для направления (специальности)
(номер направления (специальности)
вносятся следующие дополнения и изменения:
Дополнения и изменения внес
(должность, Ф.И.О., подпись)
Рабочая программа пересмотрена и одобрена на заседании кафедры
_
(наименование кафедры)
«____»___________________20_г.
Заведующий кафедрой __________________
(подпись)
_____________
(Ф.И.О.)
33