МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ КРАСНОЯРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ КАФЕДРА БИОХИМИИ И ФИЗИОЛОГИИ ЧЕЛОВЕКА И ЖИВОТНЫХ
Одобрено на заседании Ученого совета факультета Декан биологического факультета А.П. Савченко ____________________ «_____» __________________ 2002
Программа составлена в соответствии с государственными образовательными стандартами высшего и профессионального образования по специальностям 013500 «Биоэкология», 013100 «Экология», направлению 511100 «Экология и рациональное природопользование»
УДК 577.1
БИОХИМИЯ Рабочая программа дисциплины для специальностей 013500 «Биоэкология», 013100 «Экология», направления 511100 «Экология и рациональное природопользование»
Автор-составитель: Т.Н. Замай Биохимия: Рабочая программа дисциплины. Красноярск: РИО КрасГУ, 2002 6 с. (Экспресс-издание) Предназначена для специальностей 013500 «Биоэкология», 013100 «Экология», направления 511100 «Экология и рациональное природопользование» для дневной формы обучения
© КрасГУ, 2002
Красноярск 2002
2
1. ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА Цель курса: дать фундаментальные знания о строении и свойствах макромолекул, входящих в состав живой материи, обмене веществ и энергии, о биохимических закономерностях адаптации к воздействию экологических факторов. Задачи курса: - теоретическое освоение знаний о строении и биохимических превращениях веществ и энергии норме и в условиях адаптации к экологическим факторам; - усвоение практических навыков биохимических исследований; - приобретение навыков решения задач по биохимии Место в системе социогуманитарного образования: Биохимия – дисциплина, располагающаяся на стыке биологических и точных наук, изучающих физические и химические явления. Биохимия призвана дать правильное объяснение биологическим явлениям с использованием данных физико-химических исследований. Требования к уровню освоения дисциплины: В результате изучения дисциплины студенты должны: - овладеть необходимыми теоретическими знаниями о строении и свойствах химических веществ, входящих в состав организма, об обмене веществ и энергии и о биохимических закономерностях адаптации живых организмов к экологическим факторам; - иметь опыт проведения биохимических исследований; - иметь представление о биохимических механизмах адаптации. Формы и методы проведения занятий Лекции, лабораторные практикумы, контрольные работы, коллоквиумы. Тематический план № п/п
1. 2. 3 4
Наименование тем дисциплины
Строение, свойства и биологическая роль молекул, входящих в состав организма. Обмен веществ и энергии Молекулярная биология Биохимические механизмы адаптации ВСЕГО ПО РАЗДЕЛАМ: ИТОГО:
3
Объем учебного времени по формам работы (в часах) Лекции Лабораторные Самост. работы работа (семинары) 18 10 10 20 4 6 48
6 16 90
10 2 4 26
II. СОДЕРЖАНИЕ РАЗДЕЛОВ ДИСЦИПЛИНЫ Тема 1. Строение, свойства и биологическая роль молекул, входящих в состав организма 18 ауд. часов) Строение, свойства, биологическая роль углеводов. Моносахариды. Альдозы, кетозы. Изомерия. Производные моносахаридов. Уроновые кислоты, аминосахара, дезоксисахара, спирты. Олигосахариды. Сахароза, лактоза, мальтоза.. Гликозидная связь. Полисахариды. Крахмал, гликоген, целлюлоза. Гетерополисахариды. Строение, свойства, биологическая роль липидов. Жирные кислоты. Триглицериды, глицерофосфолипиды, сфингофосфолипиды, воска, стероиды. Арахидоновая кислота. Простагландины, простациклины. Жирорастворимые витамины. Строение, свойства, биологическая роль белков. Физико-химические свойства аминокислот. Классификация аминокислот. Пептидная связь. Первичная структура. Вторичная структура. Надвторичная структура. Домены. Третичная структура. Четвертичная структура. Простые белки, Сложные белки. Строение, свойства, биологическая роль нуклеотидов. Строение и биологическая роль АТФ. Ферменты, строение, свойства, механизм действия, классификация. Витамины, биологическая роль, классификация. Гормоны, биологическая роль, классификация, механизм действия. Тема 2. Обмен веществ и энергии (20 ауд. часов) Катаболизм. Анаболизм. Метаболические пути. Переваривание углеводов в пищеварительном тракте. Гликолиз. Гликогенолиз. Глюконеогенез. Спиртовое брожение. Пентозофосфатный путь. Окислительное декарбоксилирование пирувата. Цикл трикарбоновых кислот. Дыхательная цепь. Хемиосмотическая теория Митчелла. Прямое окисление. Регуляция углеводного обмена. Липидный обмен. Переваривание липидов в пищеварительном тракте. β-окисление жирных кислот. Биосинтез жирных кислот. Регуляция липидного обмена. Белковый обмен. Переваривание белков в пищеварительном тракте. Обмен аминокислот. Цикл мочевины. Энергетика растительной и животной клеток. Структура и функции биологических мембран. Принципы регуляции метаболизма. Тема 3. Молекулярная биология (4 ауд. часа). Репликация ДНК. Репарация ДНК. Транскрипция. Структура РНК. Типы РНК. Этапы транскрипции. Факторы транскрипции. Сплайсинг. Ошибки транскрипции. Трансляция. Природа генетического кода. Этапы синтеза белков. Пострансляционная модификация белков. Регуляция синтеза белка. Ингибиторы синтеза белка. Ошибки трансляции. Тема 4. Биохимические механизмы адаптации (6 ауд. часов) Общий адаптационный синдром. Стадии (реакция тревоги, стадия резистентности, стадия истощения). Стресс-лимитирующие системы. Белки теплового шока. Основные защитные эффекты белков HSP-70 в адаптации. III. ТЕМАТИКА РЕФЕРАТОВ Для самостоятельной работы студентов К теме 1. 1. Гетерополисахариды. 2. Строение и биологическая роль гликогена. 3. Водорастворимые витамины, строение, биологическое значение. 4. Жирорастворимые витамины, строение, биологическое значение. 5. Гормоны как регуляторы биохимических процессов. 6. Строение и биологическое значение флавинадениндинуклеотида (ФАД) и никотинадениндинуклеотида (НАД+). 7. Строение и биологическое значение АТФ. 8. Строение и биологическая роль холестерина. 9. Строение и функции стероидных гормонов (половых, глюкокортикоидов, минералокортикоидов). 4
К теме 2. 1. Общие закономерности обмена веществ 2. Хемиосмотическая теория Митчелла. 3. Возрастные изменения обмена веществ. 4. Биохимические механизмы адаптации организма к неблагоприятным факторам среды. 5. Основные этапы преобразования энергии в живом организме. 6. Обмена холестерина. 7. Строение биологической мембраны. 8. Глюконеогенез. 9. Механизмы ожирения. К теме 3. 1. Регуляция углеводного обмена в условиях адаптации к холоду. 2. Феномен адаптационной стабилизации структур согласно теории Меерсона. 3. Роль активных форм кислорода в обеспечении адаптационных механизмов . 4. Модификация физико-химических свойств биологической мембраны в условиях окислительного стресса. 5. Ионный гомеостаз при адаптации к неблагоприятным факторам среды.
Биохимия Составитель: Замай Татьяна Николаевна, канд. биол. наук, доцент кафедры биохимии и физиологии человека и животных Редактор: О.Ф. Александрова Корректура автора
IV. ФОРМЫ КОНТРОЛЯ Подписано в печать 21.02.2003 Промежуточный контроль в форме: а) написания реферата 1 раз в семестр б) сдачи коллоквиумов (3) в) тестирования г) контрольных работ (2) Итоговый контроль: Устный экзамен по билетам V. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 5.1. Список рекомендуемой литературы Основной 1. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. М.: Медицина, 1998. 2. Биохимия. Учебник для институтов физической культуры./Под ред. В.В. Меньшикова, Н.И. Волкова. М.: Физкультура и спорт, 1986. 3. Биохимия. Краткий курс с упражнениями и задачами./Под ред. Северина Е.С., Николаева. М.: ГЭОТАР-МЕД, 2001. 4. Николаев А.Я. Биологическая химия. М.: Высшая школа, 1989. 5. Филлипович Ю.Б. Основы биохимии. М.: Агар, 1999. Дополнительной 1. Мусил Я., Новакова О., Кунц К. Современная биохимия в схемах. М.: Мир, 1984. 2. Пустовалова Л.М. Практикум по биохимии. Ростов-на-Дону: Феникс, 1999.
Тиражируется на электронных носителях Заказ 256 Дата выхода 25.02.2003 Адрес в Internet: www.lan.krasu.ru/studies/editions.asp Отдел информационных ресурсов управления информатизации КрасГУ 660041 г. Красноярск, пр. Свободный, 79, ауд. 22-05, e-mail:
[email protected] Издательский центр Красноярского государственного университета 660041 г. Красноярск, пр. Свободный, 79, e-mail:
[email protected] 5.2. Материально-техническое обеспечение Оборудование – химическая стеклянная и пластиковая посуда, стеклянные пипетки, спиртовки, термостаты, центрифуги, холодильное оборудование, вытяжной шкаф, дистиллятор, микродозаторы, ФЭК, СФ. Реактивы. Лабораторные животные
5
6
