Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агенство по образованию

Российский химико - технологический университет имени Д.И.Менделеева

Утверждаю:

Ректор РХТУ им Д.И.Менделеева В.А.Колесников

2007 г.

УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА
курса «Основы биохимии»
Направление 550800 «Химическая технология и биотехнология»
для студентов всех химико-технологических специальностей
и студентов химико-педагогического отделения (011000)

Программа одобрена
Методической секцией
Ученого Совета РХТУ им.Д.И.Менделеева
2007г.
Председатель Жилин В.Ф.

Москва 2007 г.


Пояснительная записка

Курс предназначен для всех студентов РХТУ им. Д.И. Менделеева, обучающихся по направлению «Химическая технология и биотехнология» и является логическим продолжением всех химических дисциплин, которые изучаются студентами на первом и втором курсах – теоретических основ химии, неорганической химии, аналитической, физической и органической химии. Курс знакомит студентов с основами биохимии – науки о химических процессах, протекающих в живых клетках и организмах, а также о биологических субстратах, участвующих в этих процессах. Рассматривается место биохимии и ее обособившихся разделов в системе наук о жизни, характеризует взаимоотношения биохимии, органической и биоорганической химии. Иллюстрируется применение биохимических знаний в решении химико-технологических, инженерно-экологических и социальных проблем.

Основные разделы курса посвящены живой материи, строению и функциям клетки и клеточных органелл, строению и биологическим функциям важнейших биополимеров и биорегуляторов (белки, нуклеиновые кислоты, углеводы, липиды, витамины, коферменты, гормоны). Большое внимание уделяется специфическим для живых систем процессам: ферментативному катализу, обмену углеводов, белков и липидов, мембранному транспорту, превращениям энергии, метаболизму ксенобиотиков.

Распределение лекционных и семинарских часов (3-0-4) приводится ниже. Для контроля усвоения курса планируется проведение рейтинговых контрольных работ. Курс заканчивается экзаменом.

Программа составлена на кафедре органической химии.

Программу составили проф. Травень В.Ф. проф. Лопина О.Д.


Распределение учебных часов по разделам курса

 Раздел

Наименование

Часы

лек.  сем.  лаб.  сам.

1

Введение 2     2

2

Основные положения цитологии

2

2

 

4

3

Аминокислоты и белки

5

2

 

9

4

Ферменты и витамины

4

2

 

9

5

Углеводы

4

2

 

7

6

Липиды

3

1

 

5

7

Нуклеиновые кислоты

3

1

 

5

8

Метаболизм  и обмен веществ

2

2

 

6

9

Энергетические биохимические циклы

5

3

 

10

10

Биорегуляторы

5

3

 

8

 

Итого

36

18

 

72


Содержание курса

  1. Введение. Предмет биохимии. Связь биохимии с родственными дисциплинами. Статическая биохимия: изучение химического состава и строения веществ, содержащихся в живых организмах. Динамическая биохимия: изучение обменных процессов как основы деятельности живых организмов. Основные методы биохимии.
  2. Основные положения цитологии. Элементы теории клеточного строения. Клеточные органеллы, их строение и функции: ядро, цитоплазма (митохондрии, лизосомы, эндоплазматический ретикулум, микросомы, гиалоплазма), клеточная мембрана. Роль воды в жизнедеятельности клетки.
  3. Аминокислоты и белки. Аминокислоты: классификация, методы анализа. Первичная структура белков. Химические свойства и методы определения первичной структуры белков. Внутри- и межмолекулярные взаимодействия, определяющие пространственную структуру белков. Вторичная, третичная и четвертичная структуры. Денатурация белков. Функции белков. Влияние иерархической структуры белков на их биологические функции. Методы выделения и идентификации белков. Классификация белков. Роль белков в питании.
  4. Ферменты и витамины. Биомедицинское значение ферментов. Номенклатура и классификация ферментов. Структура и каталитические свойства ферментов. Принцип индуцированного соответствия. Количественное определение ферментативной активности. Влияние температуры, рН, концентраций фермента и субстрата на скорости ферментативных реакций. Регуляция активности ферментов: аллостерический контроль, конкурентное и неконкурентное ингибирование, ковалентная модификация и генетический контроль. Коферменты и кофакторы. Витамины: определение и классификация. Строение витаминов и их роль в ферментативных реакциях и в обменных процессах. Ингибиторы ферментов как лекарственные средства.
  5. Углеводы. Биомедицинское значение углеводов. Фотосинтез углеводов. Классификация углеводов и их наиболее важные реакции. Дезоксисахара и аминосахара. Дисахариды и полисахариды: лактоза, мальтоза, сахароза, крахмал, гликоген, целлюлоза, хинин. Роль углеводов в питании.
  6. Липиды. Биомедицинское значение липидов. Структура и классификация липидов. Насыщенные и ненасыщенные кислоты и их эфиры. Жиры и масла. Глицериды и фосфоглицериды. Терпены и стероиды. Строение и транспортные свойства клеточных мембран. Эйкозаноиды: простагландины и лейкотриены. Сфинголипиды.
  7. Нуклеиновые кислоты. Биологическое значение нуклеиновых кислот. Дезоксирибонуклеиновая и рибонуклеиновая кислоты. Нуклеотиды. Строение и функции в живых организмах. Передача наследственных признаков. Биосинтез белков. Процессы репликации, транскрипции и трансляции. Мутагенез и наследственные заболевания. Биотехнология и генная инженерия.
  8. Метаболизм и обмен веществ. Понятие о метаболизме и метаболических путях. Катаболизм и анаболизм. Метаболизм углеводов. Проблемы невосприимчивости к лактозе. Регуляция содержания глюкозы в крови (инсулин и глюкагон). Диабет. Методы анализа глюкозы в крови и моче. Метаболизм липидов. Хранение и расщепление жиров. Окисление и биосинтез насыщенных кислот. Метаболизм белков и аминокислот.. Взаимосвязь обмена белков, углеводов и липидов. Проблемы регуляции метаболизма. Регуляция и интеграция обмена веществ у млекопитающих.
  9. Энергетические биохимические циклы. Эндергонические и экзергонические реакции в живой клетке. Метаболизм и получение биохимической энергии. Роль АТФ в обмене энергии. Метаболические пути и сопряженные реакции. Окисленные и восстановленные формы коферментов. Цикл лимонной кислоты. Организация дыхательной цепи. Окисленное фосфорилирование. Витамины - антиоксиданты.
  10. Биорегуляторы. Классификация биорегуляторов: гормоны, нейромедиаторы, лекарства и ксенобиотики. Гормоны – химические регуляторы эндокринной системы. Классификация гормонов: белковые гормоны, стероидные, производные аминокислот. Механизмы действия гормонов. Вторичные мессендждеры. Адреналин. Норадреналин. Нейромедиаторы – химические регуляторы нервной системы. Механизм передачи нервного сигнала и роль нейромедиаторов. Ацетилхолин, его агонисты и антагонисты. Гистамин и антигистаминные препараты. Серотонин, дофамин и антидепрессанты. Дофамин и наркотическая зависимость. Лекарства и ксенобиотики: механизмы действия и метаболизм.

Основная литература:

  1. Филиппович Ю.Б. Основы биохимии. - М.: Агар, 1999г.

Дополнительная литература:

  1. Элиот В.; Элиот Д. Биохимия и молекулярная биология, М. YBB Биомедицинской химии РАМН 1999г.
  2. Ленинджер А. Основы биохимии. Изд. Мир, Москва, 1985, тт. 1-3.
  3. Мусил Я., Новакова О., Кунц К. Современная биохимия в схемах. Изд. Мир, Москва, 1981.
  4. Кольман Я., Рём К.-Г. Наглядная биохимия. Изд. Мир, Москва, 2000.

На страницу учебной работы кафедры