Рабочая программа дисциплины «основы биологической химии» Профессия: «Лаборант- эколог»

Основные требования к знаниям и умениям учащихся по биологической химии

Учащиеся должны знать:

• 
  Структуру предмета, его цели, задачи, связь с другими науками, историческая обзор развития отечественных ученых в развитии современной биохимии;
  
• 
  Биологическое значение, роль в организме белков, углеводов, липидов, их химическую структуру, классификацию, методы определения и получение, физико-химические свойства;
  
• 
  Биологическое значение, классификацию, строение, свойства нуклеиновых кислот;
  
• 
  Сущность действия ферментов, стадии ферментативного катализа, зады субстратной специфичности;
  
• 
  Классификацию, строение и их способа выделения и получения в чистом виде;
  
• 
  Классификацию витаминов, химическую структуру, получение и значение;
  
• 
  Химическое строение, специфичность и активность действия антибиотиков, механизм действия, продуценты и методы получения; гормоны.
  
• 
  Ферменты, принимающие участие в биосинтезе углеводов, липидов, белков;
  
• 
  Биологическая сущность обмена белков, липидов и углеводов;
  
• 
  Пути биосинтеза
  
• 
  Пути регуляции обмена веществ и основные принципы регуляции;
  
• 
  Пути биосинтеза белков, нуклеиновых кислот;
  
• 
  Основы обмена минеральных веществ;
  
• 
  Основы процессов наследственности и изменчивости;
  
• 
  Генноинжинерные методы создания новых генетических программ;
  

Темы лабораторно - практических занятии.

1 .Углеводы.

2.Свойства, классификация и функции белков.

3. Строение нуклеиновых кислот.

4.Механизм действия ферментов.

5. Биосинтез белка.

6. Взаимосвязь процессов диссимиляции в клетке.

7. Энергетически обмен. Дыхание.


УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА по предмету:

^ «ОСНОВЫ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ХИМИИ»

Тема 1. Введение в биохимию.

Биохимия, ее цели и задачи. Возникновение биохимии. Определение биохимии. Объект изучения биохимии. Химические превращения соедине­ний в процессе жизнедеятельности микроорганизмов.

Структура биохимии. Основоположники отечественной биохимии. Связь биохимии с другими науками, краткий исторический обзор развития биологической химии. Роль отечественных и зарубежных ученых в развитии современной биохимии(2).


Тема 2. Состав и строение микроорганизмов на молекулярном уровне.

Биохимия микроорганизмов. Структура клетки. Химический состав клетки, ее основные элементы, их классификация.

Углеводы. Понятие об углеводах, их биологическое значение и роль в организме. Распространение углеводов в природе, их количественное со­держание. Элементарный состав, химическое строение и классификация углеводов. Физико-химические свойства, методы определения и получения, углеводов(2).

Липиды. Понятие о липидах и липоидах, их биологическое значение и роль в организме. Распространение в природе и количественное содержа­ние. Понятие о резервном жире, его количество. Элементарный состав, хи­мическое строение и классификация лигшдов и липоидов. Физико-химические свойства, методы определения и получения. Химические пока­затели жиров.

Белки. Понятие о белках. Специфичность белков для каждого орга­низма. Биологическое значение и роль белков в организме. Распространение в природе и их количественное содержание. Элементарный состав, химиче­ское строение и классификация аминокислот. Физико-химические свой­ства белков и методы определения их. Понятие о нативном белке, о проце сах денатурации, высаливании. Амфотерные свойства белков.

Биологическая классификация белков. Гидролиз белков. Первичная структура белков. Строение пептидной связи. Пептиды, их роль в организме. Значение первичной структуры. Вторичная, третичная и четвертичная структуры белков. Пространственная организация белковой молекулы.

Классификация белков. Современное представление о биосинтезе белков. ^ Нуклеиновые кислоты. Понятие о нуклеиновых кислотах, их биологи ческое значение и роль в организме. Локализация их в клетке. Классифика ция, строение, свойства, методы определения нуклеиновых кислот.(1)

Этапы биосинтеза белков. Активизация аминокислот. Представление о транскрипции, роль ДНК, рибосомальных, матричных и транспортных РНК в синтезе полипептидных цепей. Представление о механизме трансляции.

Биосинтез нуклеиновых кислот. Понятие о синтезе пуриновых и пиримидиновых мононуклеотидов и гена. Полинуклеотиды. Правила комплементарности пуриновых и пиримидиновых оснований в ДНК.

Биосинтез через ацетил- КОА. Микробиологический синтез нуклеотидфосфатов.

Консерватизм наследственного материала. Контроль за активностью

генов(1).


Тема 3. Ферменты и гормоны.

Общие сведения о ферментах (энзимах). Понятие о катализаторах классификация. Ферменты-белковые биокатализаторы, их отличие от других видов катализаторов. Локализация ферментов в клетке. Ферменты в клетке(2).

Химическая природа ферментов, их строение. Коферменты их строение, классификация. Строение апофермента. Понятие об активном центре фермента. Роль третичной структуры в организации активного центра

Физико-химические свойства ферментов. Высокая эффективность деиствия ферментов. Понятие о теории катализа. Особенности ферментативного катализа. Сущность действия ферментов. Стадии ферментативного катали за. Специфичность ферментов. Виды субстратной специфичности.

Понятие от активности фермента, ее определение. Ферментатаивная кинетика(1). Факторы, влияющие на скорость ферментативной реакции активность ферментов. Активаторы и ингибиторы.

Классификация ферментов(2).

Регулирование действия ферментов в клетке. Методы осуществления определения количества ферментов и его активности.

Способы выделения ферментов и получения их в чистом виде. Гормоны(1).


Тема 4. Витамины и антибиотики.

Общая характеристика витаминов, понятие о них. Роль витаминов в организме. Классификация витаминов.

Распространение витаминов в природе. Суточная потребность организма в витаминах(2). Химическая структура, коферментная функция вещества, получение витаминов. Значение витаминов.

Антибиотики. Понятие об антибиотиках, химическое строение специфичность и активность действия антибиотиков. Механизм действия.

Продуценты антибиотиков, методы получения антибиотиков(1).


Тема 5. Обмен веществ, биохимическая энергетика.

Понятие о метаболизме.

Ферменты биологического окисления. Современная теория биологического окисления. Схемы путей биологического окисления.

Роль кислорода в биологическом окислении (дыхании)(1).

Биологический смысл дыхания. Сопряжение окислителеи с фосфолированием. Пути синтеза АТФ в клетке. Фотосинтез.

^ Обмен углеводов. Переваривание ди- и полисахаридов. Всасыва­ние моно- и дисахаридов. Подготовка и транспорт моносахаридов в мик­робную клетку.

Потребление глюкозы микроорганизмами. Представление о путях ме­таболизма (распада) глюкозы. Окислительные превращения глюкозы. Ана­эробный и аэробный процессы. Гликолиз и его биологическое значение. Рас­пад гликогена. Спиртовое брожение и его отличие от гликолиза. Аэробное окисление глюкозы. Понятие об окислении углеводов в цикле трикарбоновых кислот. Энергетическая оценка аэробной и анаэробной фаз углеводного обмена. Метаболизм гликогена.

Потребление углеводов микроорганизмами. Механизмы переключе­ния потребления глюкозы с одного пути на другой. Включение других угле­водов в процесс метаболизма. Роль гормонов в регуляции обмена углеводов у человека.

^ Обмен липидов. Переваривание и всасывание липидов. Понятие об эмульгировании. Синтез жиров в эпитетальных клетках кишечника.

Обмен нейтральных жиров. Распад триглидеридов. Окисление жирных кислот. Конечные продукты распада жирных кислот. Использование углево­дов (парафинов) микроорганизмами. Синтез жирных кислот и триглидери­дов. Синтез и распад липоидов. Специфичность и устойчивость жиров и липоидов протоплазмы.

Связь обмена липидов с обменом углеводов. Превращение углеводов в жиры. Роль гормонов в регуляции обмена липидов у человека.

^ Обмен белков. Значение белков для живого организма. Биологическая ценность белка. Проблема белкового дефицита и развитие микробиологи­ческого синтеза. Динамическое состояние белков в организме. Понятие об азотистом балансе. Азотистое равновесие. Понятие об отрицательном и положительном азотистом балансе.

Норма белков в питании человека. Переваривание и всасывание бел­ков в желудочно-кишечном тракте. Представление о механизме действия на белки протелитических ферментов: пепсина, трипсина, хнмитрипсина. Рис щепление их до аминокислот.

Основные пути использования аминокислот в живом организме: син­тез белков, синтез биологически активных веществ (БАВ), распад амииокис-лот.

Общие пути распада аминокислот. Дезаминирование аминокисл г его продукты. Биологическая роль переаминирования. Пути обезжиривания аммиака. Синтез мочевины. Декарбоксилирование аминокислот.

Распад аминокислот. Представление об углеродном остатке аминокис­лот. Представление об энергетической функции аминокислот продукта распада белков(1).

Синтез аминокислот микроорганизмами. Потребление азотосо-держащих компонентов среды микроорганизмами. Ферментативные механизмы потребления.

Регуляция обмена веществ. Взаимосвязь обмена углеводов и жиров. Взаимосвязь обмена углеводов и белков. Взаимосвязь обмена белков и жи­ров.

Основные принципы регуляции метаболизма у микроорганизмов. Ре­гуляция активности ферментов и их синтеза. Репрессия конечным продуктом. Катаболитная репрессия. Регуляция обмена на уровне клетка. Регуляция субклеточных структур в процессе клеточного метаболизма.


Тема 6. Молекулярная генетика.

Изменчивость наследственного материала. Рекомбинантные ДНК-молекулы. Модификация и рестрикация ДНК.

Антигены и антитела, получение и применение антител.

Генноинженерные методы создания новых генетических программ(1).


ЛИТЕРАТУРА

1.Ермолаев М.В. Биологическая химия - М: Медицина, 1983.

2.Филиппович Ю. Б. Основы биохимии.- М.: Высшая школа, 1985.

3.Тупикин Е. И. Общая биология с основами природоохранной деятельности: Учеб. Пособие для нач. проф. Образования.-М. ИРПО; Изд. Центр «Академия.» 1999

4.Сарафанова Л.А. Применение пищевых добавок. Технические рекомендации .6 е изд., испр. И доп. -СПб: гаОРД 2005. -200с.

5.Рогожин В.В., Рогожина Т.В .Практикум по биохимии молока и молочных продуктов.- СПб.: ГИОРД, 2008.-224 с.


Итоговый контроль

Основы биологической химии

Какую формулу имеет глюкоза, если в брутто-формуле п=6?

К какому виду распада принадлежит название глюконеогенез?

К каким группам карбоновых кислот принадлежат данные вещества:

а) пальмитиновая кислота

б) линоленовая кислота

в) олеиновая кислота

г) стеариновая кислота

В каких отраслях промышленности применятся процесс этерификации?

Какую роль играют ферменты ренин и каталазы?


6. Укажите значение амилазы, мальтазы, пепсина, липазы для организма человека.

Как подразделяются гормоны по химическому строению?

Как подразделяются витамины по растворимости в воде или жирах?

Что такое антибиоз, антибиотики? Привести примеры антибиотиков.


10.Назовите различия в сущности процессов ассимиляции и диссимиляции в автотрофных и гетеротрофных организмах.

11 .В чём состоит биологическая роль световой фазы?

Дайте определение термину «гуморальная регуляция».

В каком случае происходит превращение глюкозы в гликоген и наоборот?


14.В синтезе каких веществ участвуют углеводы в организме человека и в растительном организме?


15.В чём отличие модификационной изменчивости от мутационной изменчивости?