Тема 6. Углеводы и их биологическая роль.

Классификация и номенклатура углеводов. Типы изомерии. Конформация моносахаридов. Важнейшие представители углеводов. Производные углеводов: альдоновые и уроновые кислоты, аминопроизводные, гликозиды.

Распад и биосинтез полисахаридов. Взаимопревращение углеводов. Трансферазные реакции. Анаэробный и аэробный распад углеводов. Различные виды брожения. Гликолиз. Гликолитические ферменты. Окислительное фосфорилирование на уровне субстрата. Глюконеогенез. Окислительные превращения глюкозо-6-фосфата (пентозный путь) и их значение.

Фотосинтез. Фотосинтетический аппарат. Хлорофилл, каротиноиды, другие пигменты. Дегидрогеназы. Окислительное декарбоксилирование пировиноградной кислоты. Пируватдегидрогеназный комплекс. Цикл ди- и трикарбоновых кислот и его биологическое значение. Никотинамидные коферменты – источник восстановительных эквивалентов в клетке.

Основная литература: [1-4]

Дополнительная литература: [5-29]

Тема 7. Липиды и их биологическая роль.

Общие свойства, распространение, классификация и номенклатура липидов. Строение и свойства нейтральных жиров, фосфолипидов, гликолипидов. Стероиды. Превращение липидов и всасывание продуктов их распада в желудочно-кишечном тракте. Роль печени в этом процессе. Распад липидов в тканях. Процессы окисления жирных кислот. Биосинтез жирных кислот, нейтрального жира и фосфолипидов.

Основная литература: [1-4]

Дополнительная литература: [5-29]

Тема 8. Витамины. Гормоны

Номенклатура и классификация витаминов. Жирорастворимые витамины. Основные их представители. Водорастворимые витамины. Их общая характеристика и биологическая роль. Авитаминоз, гипо- и гипервитаминоз.

Гормоны, общая характеристика. Эндокринные железы. Классификация гормонов. Номенклатура гормонов. Химическая природа гормонов. Механизмы действия гормонов. Мембранный механизм действия гормонов. Мембранно-внутриклеточный механизм действия гормонов. Цитозольный механизм действия гормонов.

Основная литература: [1-4]

Дополнительная литература: [5-29]

Тема 9. Биоэнергетика

Сопрягающие биологические мембраны и их функции. Современное представление о структуре и функции митохондрий и хлоропластов. Цепь переноса электронов. Окислительное фосфорилирование в дыхательной цепи. Механизм сопряжения окисления и фосфорилирования. Транспортные ферментные системы. Биохимия работы мышц.

Основная литература: [1-4]

Дополнительная литература: [5-29]

Тема 10. Интеграция метаболизма

Общие промежуточные продукты обмена веществ. Связь между обменом белков, углеводов, липидов. Пространственная организация метаболических процессов. Принципы регуляции обмена веществ. Гормоны, их роль в регуляции обмена веществ. Обмен веществ как единая система процессов.

Основная литература: [1-4]

Дополнительная литература: [5-29]

Планы семинарских занятий

Методические рекомендации по проведению занятий

На семинарское занятие выносятся основные вопросы темы. Внимательно изучив перечень основной и дополнительной литературы, тезисы лекций, самостоятельно подготовьте ответы на вопросы тематического плана семинарского занятия. Так же рекомендуется активное использование материалов периодических научно-популярных изданий. В ходе подготовки каждого вопроса кратко, схематично фиксируйте основные положения и тезисы ответа, формулировки, запишите формулы и символы.

Тема 1. Введение

1. Определение науки биохимии.

2. Цели и задачи дисциплины.

3. Характеристика обмена веществ.

4. История развития и современное состояние биохимии.

5. Связь биохимии с другими отраслями биологии, медицины, сельского хозяйства и промышленности.

6. Современные тенденции и перспективы развития биохимии.

7. Потребность организмов в химических элементах.

Задание № 1. Составьте описательную таблицу по макро-, микро- и ультромикроэлементах в составе живого организма.

Задание № 2. Дайте характеристику основных классов химических соединений входящих в состав живого организма.

Задание № 3. Укажите процентное содержание белков, нуклеиновых кислот, углеводов, липидов и других соединений в организме.

Задание № 4. Дайте сравнительную характеристику биологически активным и запасным питательным веществам.

Основная литература: [1-4]

Дополнительная литература: [5-29]

Тема 2. Белки.

1. Определение аминокислот.

2. Свойства аминокислот.

3. Классификация аминокислот.

4. Общая характеристика белков.

5. Биологическая функция белков.

6. Физико-химические свойства белков.

7. Изоэлектрическая точка.

8. Классификация белков.

9. Первичная структура белков.

10. Вторичная структура белков.

11. Третичная структура белков.

12. Четвертичная структура белков.

13. Методы изучения структуры белков.

14. Молекулярная масса белков и методы и методы ее определения.

Задание № 1. Дайте сравнительную характеристику простым и сложным белкам.

Задание № 2. Представьте пространственную структуру следующих белков: гемоглобин, миоглобин, цитохромы, каталаза, пероксидаза, инсулин, иммуноглобулин, тироксин.

Задание № 3. Составьте сравнительную таблицу по особенностям строения, локализации и физико-химическим свойствам белков следующих групп: гемопротеиды, медьсодержащие белки, фосфопротеиды, гликопротеиды и липопротеиды (приведите примеры белков каждой группы).

Задание № 4. Составьте по три различных три-, тетра- и пентапептида.

Задание № 5. Запишите пространственные формулы основных аминокислот.

Задание № 6. Составьте сравнительную таблицу по способам укладки вторичной структуры глобулярных белков.

Основная литература: [1-4]

Дополнительная литература: [5-29]

Тема 3. Ферменты

1. История изучения ферментативных реакций

2. Факторы, влияющие на химическое превращение.

3. Сущность явления катализа.

4. Каталитические процессы в живой клетке.

5. Химическая природа и общие свойства ферментов в клетке.

6. Представления об активном центре ферментов и механизме ферментативного катализа.

7. Коферменты. Роль витаминов, металлов и других кофакторов функционирования ферментов.

8. Принципы регуляции ферментативных процессов в клетке и регуляция метаболизма.

9. Изоформы ферментов.

10. Номенклатура и принципы классификации ферментов.

11. Особенности ферментативного катализа

Задание № 1. Составьте подробную схему ферментативного катализа.

Задание № 2. Укажите примеры ферментов, участвующих в функционировании систем организма.

Задание № 3. Опишите и дайте сравнительную итоговую таблицу по следующим каталитическим реакциям: переаминирование, дезаминирование и декарбоксилирование аминокислот и восстановительное аминирование.

Задание № 4. Опишите особенности синтеза растительных веществ (алкалоиды, пигменты, крахмал).

Основная литература: [1-4]

Дополнительная литература: [5-29]

Тема 4 Нуклеиновые кислоты

1. История изучения нуклеиновых кислот.

2. Пуриновые и пиримидиновые азотистые основания.

3. Углеводные компоненты нуклеотидов.

4. Особенность мононуклеотидов.

5. Нуклеозидмоно-, ди-, и трифосфаты.

6. Характеристика АТФ и ее функции.

7. ДНК и РНК, их локализация в клетке.

8. Комплементарные нуклеотиды и биологическое значение двуспирального строения ДНК.

9. Особенность строения первичной структуры ДНК.

10. Особенность строения вторичной структуры ДНК.

11. Особенность строения третичной структуры ДНК.

12. Особенность строения рибосомальных РНК.

13. Особенность строения транспортных РНК.

14. Особенность строения информационной РНК.

15. Основной постулат молекулярной биологии.

16. Особенности процесса биосинтеза ДНК.

17. Особенности процесса биосинтеза РНК.

18. Обмен пуриновых и пиримидиновых оснований.

Задание № 1. Составить схему строения двухцепочечной молекулы ДНК.

Задание № 2. Записать формулы пуриновых и пиримидиновых азотистых оснований.

Задание № 3. Запишите формулу АТФ.

Задание № 4. Составьте сравнительную таблицу по особенностям строения ДНК и видов РНК

Задание № 5. Составьте и опишите схему репликации.

Основная литература: [1-4]

Дополнительная литература: [5-29]

Тема 5. Биосинтез белка

1. Стадии транскрипции.

2. Информационная РНК.

3. Транспортные РНК.

4. Описание вторичной структуры тРНК

5. Активирование аминокислот.

6. Рибосомы и их структура.

7. Рибосомальная РНК.

8. Основные этапы трансляции.

9. Самоорганизация белковой молекулы.

10. Что такое процессинг РНК?

11. Шапероны.

Задание № 1. Составьте схему строения тРНК.

Задание № 2. Составьте схему репликации.

Задание № 3. Запишите формирования рибосомы.

Основная литература: [1-4]

Дополнительная литература: [5-29]