Введение

ВВЕДЕНИЕ

Курс «Биохимия» - это наука о качественном составе, количественном содержании и преобразованиях в жизненных процессах соединений, образующих живую материю.

Предметом исследования биохимии являются метаболические процессы в клетке, а также регуляторные механизмы на уровне целостного организма. Метаболический процесс – это совокупность ферментативных реакций, катализирующих последовательность превращений реагенного соединения. В результате изучения курса студенты должны знать: основные принципы структурной организации биологических макромолекул – белков, нуклеиновых кислот, углеводов, липидов; физико-химические свойства аминокислот и их роль в формировании структуры и функционировании молекулы белка; функциональную роль белков и нуклеиновых кислот в процессах жизнедеятельности; роль ферментов для биотехнологии; свойства и роль ДНК и РНК в воспроизведении и передаче генетической информации; структурные особенности и свойства углеводов и липидов, их биологические функции.

1. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ

Методические указания к выполнению контрольной работы имеют целью познание молекулярных основ жизни, выяснение взаимосвязи биологической функции и молекулярной структуры веществ живой природы. Задачами дисциплины являются: изучение физиологической роли пищевых веществ в жизни организмов; изучение процессов биосинтеза сложных органических веществ из неорганических соединений; изучение связи между жизнедеятельностью организмов и протекающими в них биохимическими процессами; изучение обмена белков, углеводов и липидов в организме человека; изучение классификации, строения и свойств белков, жиров, углеводов, витаминов; изучение биохимических процессов, происходящих в сырье при его переработке и хранении.

2. СОДЕРЖАНИЕ И ВЫБОР ВАРИАНТА ЗАДАНИЯ

Контрольная работа состоит из двух частей: теоретической и практической.

Задание определяется на основе последней цифры номера зачетной книжки (или предпоследней, если последняя цифра зачетки 0).

Требования к оформлению. Контрольная работа должна быть написана на 15-20 страницах рукописного текста (соответственно около 10 страниц печатного текста). Работа должна быть оформлена в соответствии с предъявленными требованиями и согласно срокам предоставлена на кафедру «Прикладная биотехнология».

К выполнению контрольной работы студент приступает после изучения темы, целей и задач данной дисциплины и выбора своего номера варианта. Для этого он предварительно знакомится с указанной литературой и методическими указаниями.

Теоретическая часть контрольной работы состоит из 3-х вопросов. Номер варианта для ответа на вопросы определяется по последней цифре номера зачетной книжки студента. Страницы текста должны иметь поля для замечаний преподавателя. Отдельные ответы на вопросы и решения задач желательно иллюстрировать схемами. Графический материал должен быть выполнен отдельно на миллиметровой бумаге и подклеен к контрольной работе. Контрольная работа должна быть аккуратно оформлена и подписана студентом. Оформление каждого пункта задания (вопросов и задачи), необходимо начинать с указания номера (варианта) и полного текста вопроса.

На титульном листе необходимо указать: фамилию, имя, отчество студента, курс и факультет, номер зачетной книжки.

Ответы на вопросы необходимо сопровождать ссылкой на рекомендуемую литературу в соответствии с номером по списку, приведенному в контрольной работе.

Контрольная работа, выполненная не по своему варианту, к проверке не принимается, при наличии замечаний контрольная работа подлежит доработке. По окончании работы студент должен представить преподавателю правильно и аккуратно составленный отчет по контрольной работе. Защита контрольных работ осуществляется по графику консультаций преподавателя. К экзамену допускаются студенты, защитившие контрольную работу.

3. ЗАДАНИЯ И МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ТЕОРЕТИЧЕСКИМ ВОПРОСАМ

Теоретические вопросы по курсу «Биохимия»

Вариант № 1

1. Структура, свойства и биологические функции воды.

2. Миоглобин и гемоглобин.

3. Гормоны и их функции в организме человека.

Вариант № 2

1. Неорганические ионы, их свойства и биологические функции.

2. Характеристика макроэлементов.

3. Репликация и транскрипция ДНК.

Вариант № 3

1. Цикл ди - и трикарбоновых кислот.

2. Характеристика микроэлементов.

3. Рекомбинация и клонирование.

Вариант № 4

1. Апотомический распад глюкозы.

2. Лектины.

3. Углеводы как важное сырье для биотехнологического производства.

Вариант № 5

1. Интеграция разных путей обмена углеводов в организме.

2. АТР - цикл.

3. Иммуноглобулины, структура, свойства и функции.

Вариант № 6

1. Биологические мембраны, их строение.

2. Цикл лимонной кислоты.

3. Мультиферментные комплексы.

Вариант № 7

1. Пути связывания аммиака при обмене белков.

2. Регуляция синтеза АТР.

3. Инженерная энзимология, ее значение для биотехнологии.

Вариант № 8

1. Энергетический эффект распада углеводов и триглицеридов.

2. Окисление жирных кислот в тканях животных.

3. Терпены: строение, свойства и основные представители.

Вариант № 9

1. Минеральный обмен.

2. Цикл мочевины.

3. Инсулин, строение и функция в организме

Вариант № 10

1. Свойства и структура коллагена и эластина.

2. Фотосинтез.

3. Дыхательная цепь, механизмы ее функционирования.

4. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ ПРАКТИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ

В практической части студент выполняет задание согласно выбранного им номера варианта по последней цифре зачетной книжки.

Аскорбиновая кислота содержится в ягодах, фруктах и овощах, черной смородине, апельсинах, лимонах, рябине, красном перце, капусте, цитрусовых, хвое, зеленых частях растений и других растительных продуктах.

Содержание аскорбиновой кислоты в плазме крови достигает 1%. Недостаточность аскорбиновой кислоты вызывает заболевание, известное под названием скорбута, или цинги. Клинические симптомы недостаточности сначала проявляются быстрой утомляемостью, анемией, головокружением, затем появляется кровоточивость десен, склонность к кровоизлияниям в подкожную клетчатку, признаки нарушения сердечной деятельности, а также резкое снижение сопротивляемости организма инфекциям.

1. Для определения витамина С в таблетках или драже их предварительно растирают в определенном количестве воды, подкисленной 10% раствором соляной кислоты, чтобы предохранить витамин С от разрушения. Томатный сок и молоко после разбавления подкисленной водой фильтрует. При определении аскорбиновой кислоты в картофеле, капусте, луке, укропе и др. продуктах из последних сначала готовят вытяжки. Для этого берут навеску предварительно измельченного исследуемого материала, растирают в ступке с небольшим коли­чеством песка и дистиллированной воды, добавив несколько капель 10% раствора соляной кислоты. Дают постоять 10 минут и жидкую часть содержимого ступки по палочке фильтруют в мерную колбу на 100 мл. К оставшейся в ступке массе снова добавляют небольшое количество воды и 10% раствора соляной кислоты, растирают и через 2-3 минуты фильтруют в ту же колбу. Извлечение витамина С из одной и той же навески продолжают до тех пор, пока уровень жидкости в мерной колбе дойдет до метки. Перемешав содержимое мерной колбы, отбирают из нее пробы для титрования.

2. Титрование. В стаканчик или колбочку отмеривают определенные количества исследуемой жидкости и 2% раствора соляной кислоты, затем титруют из бюретки 0,001н раствором натриевой соли 2,6-дихлорфенолиндофенола до слабо-розовой окраски пока не исчезнет в течение 30 секунд.

3. Расчет. Зная, что 1 мл 0,001н раствора натриевой соли 2,6-дихлорофенолиндофенола соответствует 0,088 мг аскорбиновой кислоты (молекулярный вес аскорбиновой кислоты равен 176, а грамм-эквивалент-88), вычисляют количество аскорбиновой кислоты (в мг%) по формуле:

X=A*0,088*B*100/C*D, мг % витамина С,

где А - количество мл 2,6-дихлорофенолиндофенола, пошедшего на титрование;

В - объем водной вытяжки или раствора в мл;

С - исследуемое вещество в г или мл;

D - количество мл исследуемого раствора, взятого для титрования;

100 - пересчет в мг%.

Задание: Рассчитать концентрацию витамина С в мг % по таблице 1.

Таблица 1 – Исходные данные для решения задачи

варианты	Объект исследования	Навеска вещества или жидкость, взятые для анализа	Объем исследуемого раствора, взятого для титрования, мл	Объем 2,6-дихлорфенолиндофенола, пошедшего на титрование, мл
0	Картофель	5 г	20	5
1	Капуста	3 г	15	4
2	Укроп	5 г	25	6
3	Лук	7 г	30	3
4	Щавель	10 г	30	2
5	Молоко	10 мл	1	70
6	Томатный сок	9 мл	1	60
7	Сок шиповника	5 мл	1	65
8	Апельсиновый сок	7 мл	1	75
9	Лимонный сок	6	1	80

5. ВОПРОСЫ К ЭКЗАМЕНУ ПО ДИСЦИПЛИНЕ

1. Что изучает предмет биохимия?

2. Понятие о белках. Основные свойства белков.

3. Биологические функции белков.

4. Классификация белков по степени сложности, по форме молекул, по растворимости.

5. Классификация протеидов.

6. Строение нуклеопротеидов.

7. Первичная, вторичная, третичная и четвертичная структуры белков

8. Пищевая ценность белков.

9. Ферменты. Строение и свойства.

10. Классификация и номенклатура ферментов.

11. Факторы, влияющие на скорость биохимических процессов.

12. Механизм действия ферментов.

13. Специфичность ферментов.

14. Липиды. Классификация липидов. Функции, выполняемые липидами.

15. Основные превращения липидов.

16. Основные константы жиров.

17. Классификация фосфоглицеридов, сфинголипидов и липопротеидов.

18. Пищевая ценность липидов.

19. Углеводы. Строение, свойства и классификация углеводов.

20. Превращения углеводов в технологических процессах.

21. Характеристика мукополисахаридов.

22. Пищевая ценность углеводов.

23. Витамины. Характеристика водорастворимых витаминов.

24. Витамины. Характеристика жирорастворимых витаминов.

25. Обмен углеводов.

26. Обмен белков.

27. Обмен липидов.

28. Что такое гликогенолиз?

29. Что такое гомеостаз?

30. Что такое амфиболический путь?

31. Какие ферменты участвуют в протеолизе белков7

32. Какие ферменты участвуют в липолизе?

33. Как происходит метаболизм аминокислот?

34. Как происходит распад глюкозы?

35. Какие вещества образуются при автоокислении жиров?

36. Какие вещества образуются при ферментативном окислении?

37. Какие вещества образуются при ферментативном гидролизе?

38. Что такое гликозиды?

39. Строение нуклеиновых кислот.

40. Строение ДНК и РНК.

СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

Основная:

1. , . Биологическая химия. - М.: Высшая школа 2002г. (библ. ИнЕУ)

2. А. Ленинджер. Биохимия. М. Мир 1974 г. (библ. ИнЕУ)

3. . Основы биохимии. М.: Высшая школа, 1985

4. , и . Практикум по биохимии. Астана: Казахский аграрный университет им. С. Сейфуллина, 2003.

Дополнительная:

1. . Биохимия растений. - М.: Высшая школа,1986

, , Варасова по физиологии растений с основами биохимии. М. Л.: Сельхозгиз, 1957 г.

3. А. Паттон Энергетика и кинетика биохимических процессов. М. Мир. 1968 г.

4. , Химия и биология нуклеиновых кислот М. Просвещение 1990 г. (библ. ИнЕУ)

Некрасов к малому практикуму по органической химии. - М. Л.: Химия, 1964 г. Плешков по биохимии растений. - М.: Колос,1968 г. . Учебник биологической химии. - М.: Госиздатметлит, 1963 г.