Биохимия с основами биорегуляции организма Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов направление подготовки 44.03.05 - педагогическое образование профиль подготовки Биология. Химия (стр. 3 )

Таблица 5

№ раздела	Наименование раздела	Содержание раздела
1	2	3
1.	Введение. Химический состав живых организмов	Биохимия как базовая составляющая современного естественнонаучного знания.  Краткая история ее становления и развития. Химический состав живых организмов, их потребность в химических элементах. Место биохимии среди естественнонаучных дисциплин и ее значение.  Особенности и закономерности химического состава живых организмов. Краткая характеристика основных классов  органических соединений, представленных в природе, их биологическая роль.
2.	Белки: состав, структура, свойства, биологические функции	Роль белков в построении живой материи и процессах жизнедеятельности. Элементарный состав белков. Молекулярная масса белков и формы молекул, методы их определения.  Аминокислотный состав белков.  Характеристика протеиногенных аминокислот, их классификация, свойства. Пептиды. Полипептидная теория строения белков, ее доказательства; строение пептидной связи и полипептидной цепи. Уровни структурной организации белковой молекулы. Первичная  структура белков; видовая специфичность белков и принцип структурного подобия. Вторичная структура белков. Понятие об основных конформациях; характеристика их параметров.  Третичная структура белков. Типы химических связей, обеспечивающих поддержание третичной структуры молекулы белков. Четвертичная структура белков.  Физические, химические и биологические свойства белков.  Номенклатура белков и их классификация.
3.	Ферменты	Понятие о ферментах. История открытия и изучения ферментов.  Строение ферментов.  Коферменты. Характеристика  основных типов коферментов. Понятие о мультиэнзимных комплексах. Механизм действия ферментов. Основные свойства ферментов и их характеристика: термолабильность, зависимость активности от значения рН среды, действия активаторов и ингибиторов, специфичность.  Номенклатура и классификация ферментов. Краткая характеристика основных классов ферментов.
4.	Коферменты, витамины и биологически активные соединения	Понятие о витаминах, отличительные особенности витаминов. История открытия и изучения витаминов. Значение витаминов  в обмене веществ. Классификация и номенклатура витаминов. Витамерия. Коферментная функция витаминов, характеристика коферментов с участием витаминов и их роли в процессах жизнедеятельности. Основные жиро - и водорастворимые витамины.  Распространение витаминов в продуктах питания. Особенности питания человека и роль витаминов. Искусственные и натуральные витамины. Основные биоактивные соединения: антивитамины, антибиотики, фитонцциды, гербециды, механизм их действия и роль в живых организмах. Производство и использование биоактивных соединений.
5.	Обмен веществ  и энергии в организме. Биологическое окисление	Современные представления о сущности жизни. Обмен веществ  и энергии – неотъемлемое свойство живого.  Энергетический обмен. Понятия о макроэргической связи и макроэргических веществах.  Аденилатная система, роль АТФ в энергетическом обмене. Трансформация энергии в живом организме. Биологическое окисление. Классификация процессов биологического окисления, реакций, лежащих в их основе.  Свободное и сопряженное биологическое окисление.  Дыхательная цепь ферментов.  Локализация окислительного фосфорилирования в клетке.  Регуляция окисления и фосфорилирования. Разобщение окисления и фосфорилирования.
6.	Нуклеиновые кислоты и их обмен	Понятие о нуклеиновых кислотах, их элементарный и химический состав.  Характеристика углеводов, главных и минорных азотистых оснований, входящих в состав нуклеиновых кислот. Два типа нуклеиновых кислот: дезоксирибонуклеиновые (ДНК) и рибонуклеиновые (ДНК) кислоты, различие между ними по химическому составу, молекулярной массе, функциям.  Дезоксирибонуклеиновые кислоты.  Нуклеотидный состав ДНК, уровни структурной организации. Современные представления о структуре гена. Генетическая инженерия, ее задачи и возможности. Рибонуклеиновые кислоты, их классификация и сравнительная характеристика по молекулярной массе, нуклеотидному составу, локализации в клетке и функциям.  Успехи в изучении структур РНК, их свойств.  Пути распада нуклеиновых кислот до нуклеотидов, неуклеозидов и свободных оснований. Распад азотистых оснований; конечные продукты распада азотистых оснований у представителей различных классов организмов. Общие закономерности в биосинтезе  нуклеиновых кислот. Механизм биосинтеза ДНК, характеристика ДНК-полимеразного комплекса. Этапы репликации.  Механизм биосинтеза РНК, характеристика РНК-полимеразного комплекса. Регуляция биосинтеза рибонуклеиновых кислот.
7.	Обмен белков. Метаболизм аминокислот	Обмен белков – центр клеточного метаболизма, его значение. Пути распада белков, характеристика ферментов. Метаболизм аминокислот.  Преобразование аминокислот по аминогруппе, карбоксильной группе и радикалу: характеристика реакций и ферментов. Конечные продукты распада аминокислот. Пути связывания и устранения аммиака из организмов. Пути  и механизмы природного синтеза белков. Матричная  система биосинтеза белка,  характеристика основных этапов.  Код белкового синтеза, история его открытия и современные представления. Регуляция рибосомального биосинтеза белка. Вклад отечественных и зарубежных ученых в изучение проблемы.
8.	Углеводы и обмен углеводов	Химический состав, строение и классификация углеводов. Характеристика важнейших простых и сложных углеводов: особенности их строения, основные функции и роль в живых организмах. Пути обмена углеводов в живых организмах. Распад олиго - и полисахаридов: гидролиз и фосфоролиз, характеристика соответствующих ферментов. Метаболизм моносахаридов.  Гликолиз, брожение, дыхание: химизм, конечные продукты и энергетический эффект.  Механизм первичного биосинтеза углеводов  и  его энергетическое  обеспечение. Пути акцептирования оксида углерода (IV) при первичном биосинтезе органического вещества. Особенности биосинтеза простых углеводов у гетеротрофов. Биосинтез сложных углеводов, его механизм. Специфичность биосинтеза полисахаридов.
9.	Липиды и их обмен	Общая характеристика класса липидов и их классификация. Канонические и неканонические функции липидов. Характеристика основных групп простых (жиры, воски, стериды) и сложных (фосфолипиды, гликолипиды) липидов по структуре, строению, функциям, локализации в клетке, свойствам.  Роль липидов в структуре биологических мембран, проблемы мембранной биологии. Обмен  основных групп липидов в живом организме, характеристика процессов и ферментов.
10.	Водный и минеральный обме	Содержание и распространение воды в живых организмах и клетках. Состояние воды в тканях. Регуляция водного обмена. Роль минеральных элементов в жизнедеятельности организмов, формы их содержания в тканях. Участие минеральных веществ в формировании  биомолекул и их обмене. Обмен минеральных элементов.
11.	Гормоны и их роль в обмене веществ	История развития учения о гормонах, их номенклатура и классификация. Стероидные гормоны: строение, свойства и функциональная активность. Механизм действия.  Пептидные гормоны, их структура и функции, механизм действия. Характеристика важнейших представителей.  Прочие гормоны; их структура, механизм действия, биосинтез.  Применение гормонов в сельском хозяйстве и медицине.
12.	Взаимосвязь и регуляция обмена веществ в организме	Общие представления о взаимосвязи обмена веществ в организме. Соотношение первичного и вторичного биосинтеза у автотрофных организмов.  Взаимосвязь превращения веществ у гетеротрофных организмов. Взаимосвязь обмена нуклеиновых кислот, белков, углеводов, липидов. Обмен веществ как единое целое. Уровни регуляции жизненных процессов в живой природе: метаболитный, оперонный, клеточный, организменный, популяционный. Характеристика каждого уровня.
13.	Клетка как основа и единица жизни	Клеточный уровень организации живого вещества. Понятие идеализированной или типичной клетки;  химический состав клетки и основные его закономерности.  Биокомплексы, субклеточные частицы и органоиды клетки. Функциональная биохимия субклеточных структур (ядро, аппарат Гольджи, микротельца, и пр.). Строение и модели работы рибосом. Строение и роль митохондрий; сопрягающая мембрана и ее функционирование. Пероксисомы и системы микросомального окисления. Мембранный аппарат клетки. Условия нормальной жизнедеятельности клеток.

6. Планы семинарских занятий (вопросы для обсуждения на лабораторно-практических занятиях)

Тема: Белки. Значение белков в живой материи. Элементарный и аминокислотный состав белков

1. Роль белков в построении живой материи и процессах жизнедеятельности. Элементарный состав белков.

2. Методы выделения белков из биологического материала. Способы очистки белковых препаратов. Методы определения гомогенности белковых препаратов.

3. Аминокислотный состав белков. Методы гидролиза белка до аминокислот. Качественное и количественное определение аминокислот в гидролизатах белков. Закономерности содержания аминокислот в белках.