Министерство здравоохранения РФ ФГБОУ ВО «санкт-петербургская государственная химико-фармацевтическая академия»
Кафедра биологической химии
Методические указания для самостоятельной работы студентов по дисциплине «Основы биохимии и молекулярной биологии»
Факультет промышленной технологии лекарств Форма обучения – очная
по направлению подготовки – 19.03.01 «Биотехнология» квалификация (степень) – бакалавр
Санкт-Петербург2014 год
Методические указания для самостоятельной работе студентов по дисциплине ««Основы биохимии и молекулярной биологии» разработаны профессором кафедры биохимии Кирилловой Н.В.
Методические указания для самостоятельной работе студентов по дисциплине ««Основы биохимии и молекулярной биологии»» обсуждены и одобрены на заседании кафедры биохимии СПХФА от « 29 октября » 2014 года, протокол № 5.
Зав. кафедрой биохимии, профессор Н.В. Кириллова
Самостоятельная работа «Биоэнергетика клетки»
1. Цель самостоятельной работы студента: Получить представление об основных этапах и направлениях обмена веществ и его связи с обменом энергии. Углубить знания о молекулярных механизмах биологического окисления, окислительного и фотосинтетического фосфорилирования. 2. Учебно-методические задачи Участие в формировании компетенций ОК-7, ОПК-3, ПК-9. Студент должен знать: 1. О сопряжении экзергонических и эндергонических реакций в клетках. 2. Характеристику высокоэнергетических фосфатов. Цикл АТФ-АДФ. 3. Основные этапы трансформации энергии катаболических процессов. 4. Пути синтеза АТФ в клетках. 5. Митохондриальную цепь переноса электронов. 6. Хемиосмотическую теорию сопряжения окисления и фосфорилирования. 7. Механизмы действия ингибиторов дыхания, разобщителей окисления и фосфорилирования, блокаторов АТФ-синтетазы. 8. Основные механизмы фотосинтетического образования АТФ. Студент должен уметь: 1. Использовать полученные знания для анализа энергетических характеристик окислительно-восстановительных процессов в клетках. 2. Рассчитывать какая доля энергии, высвобождаемая при окислении субстратов, может запасаться в виде АТФ. 3. Мотивация самостоятельной работы. Все живые организмы находятся в постоянной и неразрывной связи с окружающей средой. Именно из которой они извлекают энергию и превращают питательные вещества в биомолекулы и клеточные компоненты при помощи высоко интегрированной регулируемой системы химических процессов, называемых обменом веществ или метаболизмом. Межпредметные связи: Студент должен повторить разделы из ранее пройденных дисциплин: Из биологии – обмен веществ и энергии в клетке, его сущность; особенности строения митохондрий и хлоропластов. Из органической химии – строение гетероциклических соединений. 4. Задание для самоподготовки 1. Ознакомиться с метаболизмом как высокоинтегрированном и целенаправленным процессом, обеспечивающим обмен веществом и энергией между клеткой и средой. 2. Разобрать превращение химической энергии в организме, основные механизмы сопряжения эндо- и экзоэргических процессов. 3. Ознакомиться с современным представлением о биологическом окислении и его функциях. Охарактеризовать структуру и функции митохондрий и митохондриальных дыхательных ферментов. 4. Ознакомиться с современными представлениями о фотосинтезе и его функциях в обеспечении организма фототрофов энергией. Охарактеризовать структуру и функции хлоропластов, фотосистем I и П. Особенности работы фотосистемы I у анаэробных фототрофов. 5. Ознакомиться с механизмами окислительного, субстратного и фотофосфорилирования. 6. Рассмотреть современные представления о механизмах сопряжения окислении и фосфорилирования, о возмодном разобщении этих процессов. 7. Ознакомиться с закономерностями регуляции энергетического обмена в клетке. 5. Рекомендуемая литература по теме занятия а) основная литература: 1.Биохимия. Учебник для Вузов/ Под ред. Северина Е.С. – М.: ГЭОТАР-МЕД, 2001, 2003 2. Комов В.П., Шведова В.Н. Биохимия: учебник для академического бакалавриата. М.: изд. Юрайт, 2014. 3. Комов В.П., Шведова В.Н. Биохимия. Учебник для Вузов. – М.: Дрофа, 2004. б) дополнительная литература: 1. Учебное пособие «Основы биохимии и молекулярной биологии» для подготовки бакалавров по направлению «Биотехнология». Часть.1. / под ред. Кирилловой Н.В. –СПб.: изд-во СПХФА, 2012 2. Учебное пособие «Основы биохимии и молекулярной биологии» для подготовки бакалавров по направлению «Биотехнология». Часть.2. / под ред. Кирилловой Н.В. –СПб.: изд-во СПХФА, 2013 3. Учебно-методическое пособие для внеаудиторной работы по биологической химии/под ред Кирилловой Н.В. –Спб.: СПХФА, 2010. 4. Галактионов В.Г. Иммунология: учебник для студ. ВУЗов. 3-е изд. испр. и доп. –М.: Академия, 2004. 5. Койко Р. Иммунология: учеб.пос. М.: Академия, 2008.
в) программное и коммуникативное обеспечение, электронные учебники:
Мультимедийное сопровождение лекций, электронные тесты. Использование Интернет-ресурсов: Studmedlib, Bio Explorer, Универ ТВ, eLIBRARY, i-exam, biologii, humbio.ru,www/ diplom-inet.ru/biobook3, www.nature.ru, www.bio.msu.ru http://fptl.ru/biohimija.html http://bio-x.ru/books-related/1319 http://www.booksmed.com/biologiya/ http://www.alleng.ru/d/bio/bio042.htm http://bio-x.ru/books/biohimiya-komov или http://www.biblioclub.ru/book/53454/ www.xumuk.ru/biologhim/ или http://log-in.ru/books/biologicheskaya-khimiya-berezov-t-t-korovkin-b-f-o-zhivom/ г) Перечень методических рекомендаций для аудиторной и самостоятельной работы студентов 1. Методические указания к лабораторным занятиям для студентов по дисциплине «Основы биохимии и молекулярной биологии», 2013 г. 2. Методические указания к самостоятельной работе студентов по дисциплине «Основы биохимии и молекулярной биологии», 2013 г.
6. Вопросы для самоподготовки - по базисным знаниям: 1. Классификация живых организмов в зависимости источников внешних энергетических ресурсов 2. Понятие «метаболизм». Каковы его основные функции. - по данной теме: 1. Охарактеризуйте три основных пути синтеза АТФ в живых организмах. 2. Основные положения современных представлений о биологическом окислении. 3. Охарактеризуйте функции окислительных процессов: протекающих по механизму, предсказанному Бахом, т.е. путем активации молекулярного кислорода с последующим внедрением активируемых атомом в окисляемый субстрат; существующих за счет ферментативного распада сустратов с последующей передачей электронов на кислород по дыхательной цепи. 4. Каковы современные представления о механизме фотосинтетического фосфорилирования? 6. Охарактеризуйте структуру и функцию АТФ-синтетазы митохондрий и хлоропластов. 7. Приведите схему механизма нециклического фосфорилирования. 7. Итоговый контроль Подготовка реферата по выбранной теме: 1. Макроэргические соединения. Синтез АТФ и субстратное фосфорилирование. 2. Цепь переносчиков энергии в митохондриях. 3. Окислительное фосфорилирование. 4. Сопряжение окисления и фосфорилирования. 5. Молекулярные механизмы энергообеспечения биосинтетических реакций. Трансформации химической энергии АТФ в механическую и осмотическую работу. 6. Создание, регуляция и стабилизация протонного потенциала. 7. Сопрягающие мембраны. Генерация протонного потенциала 8. Дефекты дыхательной цепи. 9. Медицинские аспекты биоэнергетики. 10. Н+- АТФ-синтетазы. 11. Исторический очерк по энергетике биомембран. 12. Механизмы действия ингибиторов дыхательной цепи, разобщителей окисления и фосфорилирования, блокаторов АТФ-синтетазы. 13. Фотосистемы, их строение и функции. 14. Трансформация световой энергии в химическую. Самостоятельная работа «Молекулярные механизмы матричных процессов»
1. Цель самостоятельной работы студента: Изучить молекулярные механизмы основных этапов матричного механизма переноса генетической информации (репликации, транскрипции, трансляции). Обеспечить целостность и законченность изучения материала на примерах регуляции биосинтеза белка, как у прокариотов, так и эукариотов. 2. Учебно-методические задачи Участие в формировании компетенций ОК-7, ОПК-3, ПК-9. Студент должен знать: 1. Основные этапы, направления и регуляцию переноса генетической информации. Роль макроэргов в матричных биосинтезах. 2. Строение белоксинтезирующей системы клеток (прокариотических и эукариотических рибосом). 3. Основные свойства генетического кода. 4. Механизмы действия лекарственных препаратов на отдельные этапы переноса генетической информации и биосинтеза белка. 5. Типы мутаций в геноме и их биологические последствия. 6. Основные механизмы удаления ошибок в последовательности оснований, возникающих в результате действия химических факторов, ионизирующего излучения или во время репликации. Студент должен уметь: 1. Использовать полученные знания в процессе профессиональной деятельности при решении вопросов, связанных с искусственным биосинтезом нуклеиновых кислот и белка. 2. Применять эти знания при получении лекарственных препаратов с помощью генно-инженерных методов. 3. Использовать полученные знания о механизме действия лекарственных препаратов на отдельные этапы переноса генетической информации и биосинтеза белка в практической фармации 3. Мотивация самостоятельной работы По современным представлениям вся генетическая информация живого организма содержится в его генах и заключает в себе сообщения для молекулярных объектов, способных их воспринять. Сама возможность восприятия генетической информации определяется тем, что сообщения организованы с помощью системы правил (генетического кода), «понятных» объектам, для которых эти сообщения предназначены. Получив генетическое сообщение, молекулярный объект его декодирует в соответствии с правилами, лежащими в основе функционирования его составных частей. Даже частичное невыполнение этих правил может приводить к тяжелым нарушениям жизнедеятельности организма. Во время передачи генетической информации по существующим каналам связи от генов к воспринимающим молекулярным объектам имеет место ее многократное декодирование и перекодирование вплоть до окончания воплощения в фенотипических признаках. Межпредметные связи: Студент должен повторить разделы из ранее пройденных дисциплин: Из биологии – особенности строения прокариотической и эукариотической клеток; структура и особенности химического состава внутриклеточных органелл; функции ядра, рибосом, ЭПР, аппарата Гольджи и др. Из органической химии – особенности строения нуклеиновых 4. Задание для самоподготовки 1. Условия и характеристика ферментов репликации, транскрипции и трансляции. 2. Молекулярные механизмы основных этапов переноса генетической информации. 3. Регуляция биосинтеза белка у прокариот и эукариот. 5. Рекомендуемая литература по теме занятия а) основная литература: 1.Биохимия. Учебник для Вузов/ Под ред. Северина Е.С. – М.: ГЭОТАР-МЕД, 2001, 2003 2. Комов В.П., Шведова В.Н. Биохимия: учебник для академического бакалавриата. М.: изд. Юрайт, 2014. 3. Комов В.П., Шведова В.Н. Биохимия. Учебник для Вузов. – М.: Дрофа, 2004. б) дополнительная литература: 1. Учебное пособие «Основы биохимии и молекулярной биологии» для подготовки бакалавров по направлению «Биотехнология». Часть.1. / под ред. Кирилловой Н.В. –СПб.: изд-во СПХФА, 2012 2. Учебное пособие «Основы биохимии и молекулярной биологии» для подготовки бакалавров по направлению «Биотехнология». Часть.2. / под ред. Кирилловой Н.В. –СПб.: изд-во СПХФА, 2013 3. Учебно-методическое пособие для внеаудиторной работы по биологической химии/под ред Кирилловой Н.В. –Спб.: СПХФА, 2010. 4. Галактионов В.Г. Иммунология: учебник для студ. ВУЗов. 3-е изд. испр. и доп. –М.: Академия, 2004. 5. Койко Р. Иммунология: учеб.пос. М.: Академия, 2008.
в) программное и коммуникативное обеспечение, электронные учебники:
Мультимедийное сопровождение лекций, электронные тесты. Использование Интернет-ресурсов: Studmedlib, Bio Explorer, Универ ТВ, eLIBRARY, i-exam, biologii, humbio.ru,www/ diplom-inet.ru/biobook3, www.nature.ru, www.bio.msu.ru http://fptl.ru/biohimija.html http://bio-x.ru/books-related/1319 http://www.booksmed.com/biologiya/ http://www.alleng.ru/d/bio/bio042.htm http://bio-x.ru/books/biohimiya-komov или http://www.biblioclub.ru/book/53454/ www.xumuk.ru/biologhim/ или http://log-in.ru/books/biologicheskaya-khimiya-berezov-t-t-korovkin-b-f-o-zhivom/ г) Перечень методических рекомендаций для аудиторной и самостоятельной работы студентов 1. Методические указания к лабораторным занятиям для студентов по дисциплине «Основы биохимии и молекулярной биологии», 2013 г. 2. Методические указания к самостоятельной работе студентов по дисциплине «Основы биохимии и молекулярной биологии», 2013 г. 6. Вопросы для самоподготовки - по базисным знаниям: 1. Строение эукариотической и прокариотической клеток. 2. Структура нуклеиновых кислот - по данной теме: 1. Какова биологическая роль различных типов РНК и их локализация в клетке? Приведите химическую формулу концевого тринуклеотида тРНК с 3’-конца. 2. В чем отличие третичной структуры ДНК прокариот и эукариот? В чем заключается целесообразность формирования третичной структуры ДНК? 3. Что такое репликация? Каково биологической значение репликации? Охарактеризуйте ферменты (ДНК-полимеразы), участвующие в процессе репликации у прокариот и эукариот. 4. В чем заключается биологическая значимость процесса репарации ДНК? Опишите типы мутаций. Приведите примеры репарации ДНК. 5. Охарактеризуйте процессы инициации, элонгации и терминации транскрипции. Каковы механизм и биологическое значение обратной транскрипции? 6. Приведите механизмы процессинга и сплайсинга мРНК? В чем заключается биологическая роль мяРНК в процессе сплайсинга? 7. Что такое рекогниция и активация аминокислот? Дайте полную характеристику аминоацил-тРНК-синтетазам. Поясните роль этих ферментов в названных процессах. 8. Каковы молекулярные механизмы, обеспечивающие процесс трансляции? Поясните роль белковых факторов трансляции. 9. Дайте характеристику основным механизмам регуляции биосинтеза белка у прокариот. Проиллюстрируйте их на примере негативной и позитивной регуляции лактозного оперона (lac-оперона). 7. Итоговый контроль Подготовка реферата по выбранной теме: 1. Основной постулат молекулярной генетики. Типы переноса наследственной информации. 2. Принципы репликации ДНК. Особенности репликации лидирующей и отстающей цепей ДНК. 3. Ферменты, участвующие в репликации и их функции. 5. Ошибки репликации и их коррекция. 6. Теломеры, их строение и функции. Репликация теломерных отделов ДНК. Причины недорепликации теломерных участков хромосом. 7. Механизмы дополнительной репликации концевых участков дочерней цепи ДНК. 8. Теломераза, ее строение и функции. 9. Роль репликации в жизнедеятельности организмов. Механизм образования и последствия ошибок репликации. Биологическое и медицинское значение. 10. Общая характеристика транскрипции. Матричный принцип синтеза РНК. 11. Транскрипция у прокариот. Этапы. Ферментативный комплекс. 12. Транскрипция у эукариот. Этапы. Ферментативный комплекс. Строение первичного транскрипта. 13. Постранскрипционная модификация пре-мРНК. Процессинг. Сплайсинг. Альтернативный сплайсинг, биологическое значение. 14. Генетический код. Свойства. 15. Активация аминокислот. 16. Рибосомы: функциональные центры. 17. Этапы трансляции. Роль белковых факторов и ферментов. 18. Ошибки трансляции и их коррекция. 19. Посттрансляционная модификация полипептидной цепи. Фолдинг белковых молекул. 20. Регуляция экспрессии гена у прокариот. Понятие оперона. Типы оперонов (индуцибельный, репрессибельный, негативный и позитивный). 21. Механизмы регуляции транскрипции на примере лактозного оперона. 22. Регуляция экспрессии гена у эукариот, уровни генетической регуляции: а) транскрипционный; б) посттранскрипционный; в) трансляционный; г) посттрансляционный. 23. Достижения и перспективы генетической инженерии. 24. Структурная организация хроматина эукариотических клеток. 25. Структура и функции внеядерных геномов. 26. Обратные транскриптазы и их биологическая роль. 27. Репликация и транскрипция РНК-содержащих вирусов. 28. Механизмы действия ингибиторов матричных биосинтезов
Самостоятельная работа «Нарушения углеводного обмена»
1. Цель самостоятельной работы студента: Сформировать представления о биомедицинском значении различных процессов метаболизма углеводов. Получить представление об основных видах нарушений углеводного обмена, их молекулярных механизмах. 2. Учебно-методические задачи Участие в формировании компетенций ОК-7, ОПК-3, ПК-9. Студент должен знать: 1. Биомедицинское значение катаболических и анаболических процессов в обмене углеводов. 2. Клинические аспекты метаболизма углеводов, промежуточных продуктов их обмена. 3. Механизмы контроля и регуляции в углеводном обмене. 4. Основные виды нарушений углеводного обмена на молекулярно-генетическом, клеточном, органном, системном и организменном уровнях. 5. Молекулярные механизмы этиологии и патогенеза основных нарушений углеводного обмена. Студент должен уметь: 1. Использовать полученные знания для анализа молекулярных механизмов возникновения и развития нарушений углеводного обмена. 2. Использовать полученные знания для оценки эффективности медикоментозного лечения при нарушениях углеводного обмена. 3. Мотивация самостоятельной работы. Знание обмена веществ нормального организма необходимо для понимания причин многих болезней. Представления молекулярных механизмов нарушений углеводного обмена необходимо для осознанного и эффективного их лечения. Межпредметные связи: Студент должен повторить разделы из ранее пройденных дисциплин: Из биологии – обмен веществ и энергии в клетке. Из органической химии – строение углеводов. 4. Задание для самоподготовки 1. Ознакомиться с метаболизмом углеводов, процессами гликолиза, окислительного декарбоксилирования пирувата, циклом Кребса, глюконеогенезом, пентозо-фосфатным шунтом, обменом гликогена, 2. Разобраться в механизмах регуляции углеводного обмена. 3. Ознакомиться с медикобиологическим значением процессов катаболизма и анаболизма углеводов. 4. Сформировать представления о видах нарушений углеводного обмена, их молекулярных механизмах. 5. Рекомендуемая литература по теме занятия а) основная литература: 1.Биохимия. Учебник для Вузов/ Под ред. Северина Е.С. – М.: ГЭОТАР-МЕД, 2001, 2003 2. Комов В.П., Шведова В.Н. Биохимия: учебник для академического бакалавриата. М.: изд. Юрайт, 2014. 3. Комов В.П., Шведова В.Н. Биохимия. Учебник для Вузов. – М.: Дрофа, 2004. б) дополнительная литература: 1. Учебное пособие «Основы биохимии и молекулярной биологии» для подготовки бакалавров по направлению «Биотехнология». Часть.1. / под ред. Кирилловой Н.В. –СПб.: изд-во СПХФА, 2012 2. Учебное пособие «Основы биохимии и молекулярной биологии» для подготовки бакалавров по направлению «Биотехнология». Часть.2. / под ред. Кирилловой Н.В. –СПб.: изд-во СПХФА, 2013 3. Учебно-методическое пособие для внеаудиторной работы по биологической химии/под ред Кирилловой Н.В. –Спб.: СПХФА, 2010. 4. Галактионов В.Г. Иммунология: учебник для студ. ВУЗов. 3-е изд. испр. и доп. –М.: Академия, 2004. 5. Койко Р. Иммунология: учеб.пос. М.: Академия, 2008.
в) программное и коммуникативное обеспечение, электронные учебники:
Мультимедийное сопровождение лекций, электронные тесты. Использование Интернет-ресурсов: Studmedlib, Bio Explorer, Универ ТВ, eLIBRARY, i-exam, biologii, humbio.ru,www/ diplom-inet.ru/biobook3, www.nature.ru, www.bio.msu.ru http://fptl.ru/biohimija.html http://bio-x.ru/books-related/1319 http://www.booksmed.com/biologiya/ http://www.alleng.ru/d/bio/bio042.htm http://bio-x.ru/books/biohimiya-komov или http://www.biblioclub.ru/book/53454/ www.xumuk.ru/biologhim/ или http://log-in.ru/books/biologicheskaya-khimiya-berezov-t-t-korovkin-b-f-o-zhivom/ г) Перечень методических рекомендаций для аудиторной и самостоятельной работы студентов 1. Методические указания к лабораторным занятиям для студентов по дисциплине «Основы биохимии и молекулярной биологии», 2013 г. 2. Методические указания к самостоятельной работе студентов по дисциплине «Основы биохимии и молекулярной биологии», 2013 г.
6. Вопросы для самоподготовки - по базисным знаниям: 1. Метаболизм углеводов. Процессы пищеварения углеводов, гликолиза, глюконеогенеза, пентозо-фосфатного шунта, окислительного декарбоксилирования пирувата, цикла Кребса, гликогенолиза и гликогенеза. 2. Регуляция обмена углеводов. - по данной теме: 1. Охарактеризуйте медикобиологическое значение процессов пищеварения углеводов, гликолиза, глюконеогенеза, пентозо-фосфатного шунта, окислительного декарбоксилирования пирувата, цикла Кребса, гликогенолиза и гликогенеза. 2. Охарактеризуйте клинические аспекты метаболизма гексоз, пирувата, гликогена, гексозаминов. 3. Рассмотрите нарушения всасывания и переваривания углеводов. 4. Приведите нарушения синтеза или активности ферментов обмена углеводов. 5. Охарактеризуйте нормальные и патологические механизмы регуляции уровня глюкозы в крови. 6. Познакомьтесь с болезнями, связанными с накоплением гликогена. 7. Охарактеризуйте молекулярные аспекты этиологии и патогенеза сахарного диабета. 7. Итоговый контроль Подготовка реферата по выбранной теме: 15. Нарушения переваривания и всасывания углеводов. 16. Медико-биологическое значение гликолиза, общих путей катаболизма. Нарушения активности ферментов этих путей. 17. Клинические аспекты метаболизма пирувата. 18. Медико-биологическое значение и клинические аспекты метаболизма гексоз (глюкозы, фруктозы, галактозы), глюкозаминов. 19. Нарушения обмена гликогена. Гликогенозы, их многообразие и молекулярные механизмы возникновения и развития. 20. Гипогликемические состояния, их виды и механизмы. 21. Сахарный диабет, его виды. Этиология и патогенез инсулинзависимого (I тип) сахарного диабета. 22. Сахарный диабет, его виды. Этиология и патогенез инсулиннезависимого (II тип) сахарного диабета. Механизмы инсулинорезистентности. 23. Нарушения метаболизма при сахарном диабете. Комы (кетоацидотическая, гиперосмолярная, лактацидемическая), их патогенетические особенности. Онтогенетические особенности диабетической комы. 24. Осложнения сахарного диабета, их механизмы. Патогенез отдаленных последствий сахарного диабета. 25. Нарушения углеводного обмена при наследственных ферментопатиях. Особенности клинического течения (галактоземия, фруктоземия, гликогенозы).
Самостоятельная работа «Нарушения липидного обмена»
1. Цель самостоятельной работы студента: Сформировать представления о биомедицинском значении различных процессов метаболизма липидов. Получить представление об основных видах нарушений липидного обмена, их молекулярных механизмах. 2. Учебно-методические задачи Участие в формировании компетенций ОК-7, ОПК-3, ПК-9. Студент должен знать: 1. Биомедицинское значение катаболических и анаболических процессов в обмене липидов. 2. Клинические аспекты метаболизма липидов, промежуточных продуктов их обмена. 3. Механизмы контроля и регуляции в липидном обмене. 4. Основные виды нарушений липидного обмена на молекулярно-генетическом, клеточном, органном, системном и организменном уровнях. 5. Молекулярные механизмы этиологии и патогенеза основных нарушений липидного обмена. Студент должен уметь: 1. Использовать полученные знания для анализа молекулярных механизмов возникновения и развития нарушений липидного обмена. 2. Использовать полученные знания для оценки эффективности медикоментозного лечения при нарушениях липидного обмена. 3. Мотивация самостоятельной работы. Знание обмена веществ нормального организма необходимо для понимания причин многих болезней. Представления молекулярных механизмов нарушений липидного обмена необходимо для осознанного и эффективного их лечения. Межпредметные связи: Студент должен повторить разделы из ранее пройденных дисциплин: Из биологии – обмен веществ и энергии в клетке. Из органической химии – строение липидов. 4. Задание для самоподготовки 1. Ознакомиться с метаболизмом липидов, процессами пищеварения и всасывания липидов, транспорта их в крови, липолиза, окисления высших жирных кислот, липогенеза, синтеза триацилглицеридов, фосфолипидов и холестерина. 2. Разобраться в механизмах регуляции липидного обмена. 3. Ознакомиться с медикобиологическим значением процессов катаболизма и анаболизма липидов. 4. Сформировать представления о видах нарушений липидного обмена, их молекулярных механизмах. 5. Рекомендуемая литература по теме занятия а) основная литература: 1.Биохимия. Учебник для Вузов/ Под ред. Северина Е.С. – М.: ГЭОТАР-МЕД, 2001, 2003 2. Комов В.П., Шведова В.Н. Биохимия: учебник для академического бакалавриата. М.: изд. Юрайт, 2014. 3. Комов В.П., Шведова В.Н. Биохимия. Учебник для Вузов. – М.: Дрофа, 2004. б) дополнительная литература: 1. Учебное пособие «Основы биохимии и молекулярной биологии» для подготовки бакалавров по направлению «Биотехнология». Часть.1. / под ред. Кирилловой Н.В. –СПб.: изд-во СПХФА, 2012 2. Учебное пособие «Основы биохимии и молекулярной биологии» для подготовки бакалавров по направлению «Биотехнология». Часть.2. / под ред. Кирилловой Н.В. –СПб.: изд-во СПХФА, 2013 3. Учебно-методическое пособие для внеаудиторной работы по биологической химии/под ред Кирилловой Н.В. –Спб.: СПХФА, 2010. 4. Галактионов В.Г. Иммунология: учебник для студ. ВУЗов. 3-е изд. испр. и доп. –М.: Академия, 2004. 5. Койко Р. Иммунология: учеб.пос. М.: Академия, 2008.
в) программное и коммуникативное обеспечение, электронные учебники:
Мультимедийное сопровождение лекций, электронные тесты. Использование Интернет-ресурсов: Studmedlib, Bio Explorer, Универ ТВ, eLIBRARY, i-exam, biologii, humbio.ru,www/ diplom-inet.ru/biobook3, www.nature.ru, www.bio.msu.ru http://fptl.ru/biohimija.html http://bio-x.ru/books-related/1319 http://www.booksmed.com/biologiya/ http://www.alleng.ru/d/bio/bio042.htm http://bio-x.ru/books/biohimiya-komov или http://www.biblioclub.ru/book/53454/ www.xumuk.ru/biologhim/ или http://log-in.ru/books/biologicheskaya-khimiya-berezov-t-t-korovkin-b-f-o-zhivom/ г) Перечень методических рекомендаций для аудиторной и самостоятельной работы студентов 1. Методические указания к лабораторным занятиям для студентов по дисциплине «Основы биохимии и молекулярной биологии», 2013 г. 2. Методические указания к самостоятельной работе студентов по дисциплине «Основы биохимии и молекулярной биологии», 2013 г.
6. Вопросы для самоподготовки - по базисным знаниям: 1. Метаболизм липидов. пищеварения и всасывания липидов, транспорта их в крови, липолиза, окисления высших жирных кислот, липогенеза, синтеза триацилглицеридов, фосфолипидов и холестерина. 2. Регуляция обмена липидов. - по данной теме: 1. Охарактеризуйте медикобиологическое значение процессов пищеварения и всасывания липидов, транспорта их в крови, липолиза, окисления высших жирных кислот, липогенеза, синтеза триацилглицеридов, фосфолипидов и холестерина. 2. Охарактеризуйте клинические аспекты окисления жирных кислот . 3. Рассмотрите нарушения всасывания и переваривания липидов. 4. Приведите нарушения синтеза или активности ферментов обмена липидов. 5. Охарактеризуйте нормальные и патологические механизмы регуляции уровня жирных кислот в крови. 7. Охарактеризуйте молекулярные аспекты этиологии и патогенеза ожирения. 7. Итоговый контроль Подготовка реферата по выбранной теме: 1. Клинические аспекты окисления жирных кислот (кетозы,недостаток карнитина, снижение активности карнитин-пальмитоилтрансферазы печени и мышц и др.) 3. Нарушения всасывания, переваривания липидов. Стеаторея. 4. Ферментопатии в обмене липидов. 5. Нормальные и патологические механизмы регуляции уровня жирных кислот в крови. 6. Фосфолипиды и сфинголипиды при некоторых заболеваниях (липидозы). 7. Молекулярные аспекты этиологии и патогенеза ожирения. 8. Первичное ожирение. Генетические и другие факторы в развитии ожирения. 9. Роль лептина в регуляции массы жировой ткани. 10. Жировая инфильтрация и дистрофия. 11. Обмен липидов при алкоголизме. 12. Нарушения окисления жирных кислот. 13. Клинические аспекты гиперхолестеролемии. 14. Холестерол, атеросклероз и ишемическая болезнь сердца. Дислипипротеинемии. Гиперхолестеролемия. 15. Биохимические основы развития и лечения атеросклероза. 16.Нарушения обмена липопротеинов кроаи (дислипопротеинемии). 17. Гиполипидемические лекарственные средства. 18. Лекарственные препараты – ингибиторы синтеза эйкозаноидов. 19. Лекарственные препараты – производные эйкорзаноидов. 20.Повреждения клеток в результате прекисного окисления липидов. 21. Нарушения фосфолипидного обмена. Патологии, обусловленные отложением фосфолипидов в тканях.
Самостоятельная работа «Метаболические функции витаминов» 1. Цель занятия: Дать навыки работы с учебной, учебно-методической и справочной литературой с целью полного и грамотного изложения теоретического материала по теме раздела. Научить применять полученные знания о биохимических функциях витаминов в клетке для оценки возможности использования их, или их коферментных форм, а также антивитаминов, в качестве лекарственных веществ. Сформировать у студентов навыки, умения и приемы познавательной деятельности, интерес к творческой работе. 2. Учебно-методические задачи Участие в формируемых компетенциях: ОК — 7, ОПК-3, ПК — 9. Студент должен знать: 1. Структуру витаминов их метаболически активных форм. 2. Влияние жирорастворимых витаминов и коферментных форм водорастворимых витаминов на различные виды обменных процессов в организме. Студент должен уметь: 1. Работать с учебной, учебно-методической и справочной литературой. 2. Применять знания о биологически активных формах витаминов в лечении гопо- и авитаминозов в практической фармации. 3. Использовать полученные знания о современных лекарственных формах витаминов в промышленной фармации при производстве лекарственных препаратов для диагностики и лечения патологий обмена витаминов. 3. Базисные знания: Для написания реферата по заданной теме студент должен повторить теоретический материал, включающий в себя: 1. Дайте определение витаминам как незаменимым пищевым факторам. 2. Какие нарушения биохимических процессов лежат в основе развития недостаточности витамина А, каковы ее клинические проявления? 3. Какие нарушения биохимических процессов лежат в основе развития недостаточности витаминов группы D, каковы ее клинические проявления? 4. Какие нарушения биохимических процессов лежат в основе развития недостаточности витаминов группы К, каковы ее клинические проявления? 5. Какие витамины относятся к витаминам группы Е ? Охарактеризуйте их биологическую роль 6. Вспомните коферментные функции антиневритных и антидерматитных витаминов (В1, В2, В3, В5, В6, Н ). 7. Вспомните коферментные функции антианемических витаминов ( В9, В12, С, Р). 8. Назовите витамины, участвующие в углеводном, белковом, липидном обменах и обмене нуклеиновых кислот. 10. Вспомните механизм действия антивитаминов? 4. Рекомендуемая литература для подготовки реферата по теме: а) основная литература: 1.Биохимия. Учебник для Вузов/ Под ред. Северина Е.С. – М.: ГЭОТАР-МЕД, 2001, 2003 2. Комов В.П., Шведова В.Н. Биохимия: учебник для академического бакалавриата. М.: изд. Юрайт, 2014. 3. Комов В.П., Шведова В.Н. Биохимия. Учебник для Вузов. – М.: Дрофа, 2004. б) дополнительная литература: 1. Учебное пособие «Основы биохимии и молекулярной биологии» для подготовки бакалавров по направлению «Биотехнология». Часть.1. / под ред. Кирилловой Н.В. –СПб.: изд-во СПХФА, 2012 2. Учебное пособие «Основы биохимии и молекулярной биологии» для подготовки бакалавров по направлению «Биотехнология». Часть.2. / под ред. Кирилловой Н.В. –СПб.: изд-во СПХФА, 2013 3. Учебно-методическое пособие для внеаудиторной работы по биологической химии/под ред Кирилловой Н.В. –Спб.: СПХФА, 2010. 4. Галактионов В.Г. Иммунология: учебник для студ. ВУЗов. 3-е изд. испр. и доп. –М.: Академия, 2004. 5. Койко Р. Иммунология: учеб.пос. М.: Академия, 2008.
в) программное и коммуникативное обеспечение, электронные учебники:
Мультимедийное сопровождение лекций, электронные тесты. Использование Интернет-ресурсов: Studmedlib, Bio Explorer, Универ ТВ, eLIBRARY, i-exam, biologii, humbio.ru,www/ diplom-inet.ru/biobook3, www.nature.ru, www.bio.msu.ru http://fptl.ru/biohimija.html http://bio-x.ru/books-related/1319 http://www.booksmed.com/biologiya/ http://www.alleng.ru/d/bio/bio042.htm http://bio-x.ru/books/biohimiya-komov или http://www.biblioclub.ru/book/53454/ www.xumuk.ru/biologhim/ или http://log-in.ru/books/biologicheskaya-khimiya-berezov-t-t-korovkin-b-f-o-zhivom/ г) Перечень методических рекомендаций для аудиторной и самостоятельной работы студентов 1. Методические указания к лабораторным занятиям для студентов по дисциплине «Основы биохимии и молекулярной биологии», 2013 г. 2. Методические указания к самостоятельной работе студентов по дисциплине «Основы биохимии и молекулярной биологии», 2013 г.
5. Итоговый контроль. Подготовка реферата по выбранной теме: 1. Антиоксидантные витамины. Применение в фармации и медицине. 2. Противоанемические витамины. Применение в медицинской практике. 3. Антиинфекционные витамины. Применение в медицинской практике. 4. Антигемморагические витамины. Применение в медицинской практике. 5. Витамин В1: его коферментная форма и биологическая активность. 6. Витамин В2: его коферментная форма и биологическая активность. 7. Витамин В3: его коферментная форма и биологическая активность. 8. Витамин РР: его коферментная форма и биологическая активность. 9. Витамин В6 : его коферментная форма и биологическая активность. 10. Витамин А: биологически активные формы и биологические функции в организме. 11. Витамин Е: биологически активные формы и биологические функции в организме. 12. Витамин Д: биологически активные формы и биологические функции в организме. 13. Витамин К: биологически активные формы и биологические функции в организме. 14. Витаминоподобные водорастворимые вещества и их роль в регуляции метаболизма в организме. 15. Гипервитаминозы. 16. Биохимия питания. Витамины как важнейшая группа незаменимых пищевых факторов. 17. Антивитамины: механизм действия и практическое применение. Тема самостоятельной работы «Молекулярный механизм действия гормонов» 1. Цель работы: Дать навыки работы с учебной, учебно-методической и справочной литературой с целью полного и грамотного изложения теоретического материала по теме раздела. Научить применять полученные знания о биохимических функциях горморнов для оценки возможности их использования в качестве лекарственных препаратов для гормонозаместительной терапии. Сформировать у студентов навыки, умения и приемы познавательной деятельности, интерес к творческой работе. Научить использовать полученные в разделе знания о механизмах действия гормонов для решения в дальнейшем технических и научных задачи. 2. Учебно-методические задачи Участие в формируемых компетенциях: ОК — 7, ОПК-3, ПК — 9. Студент должен знать: 1. Химическое строение, функции и пути биосинтеза и распада основных классов гормонов. 2. Функциональную связь между центральной нервной и эндокринной системами. 3. Роль гормонов в регуляции и интеграции обмена веществ. 4. Механизм действия гормонов. Студент должен уметь: 1. Применять знания о структурном и функциональном многообразии гормонов для объяснения функций организма в норме и при патологии. 2. Использовать полученные знания с целью разработки и производства новых лекарственных форм препаратов для клинической диагностики и гормонозаместительной терапии. 3. Разрабатывать методы выделения и идентификации отдельных представителей гормонов. 3. Базисные знания: Для написания реферата по заданной теме студент должен повторить теоретический материал, включающий в себя: 1. Классификацию и номенклатуру гормонов. 2. Специфичность действия гормонов. 3. Строение рецепторов гормонов. 4. Классификацию эндокринных желез организма. 5. Механизм стимуляции синтеза и секреции гормонов ЦНС. 6. Типы взаимодействия между железами внутренней секреции. 7. Биосинтез и секрецию гормонов. 8. Генноинженерный синтез инсулина. 9. Механизмы действия гормонов. 10 Биологические функции гормонов. 4. Рекомендуемая литература для подготовки реферата по теме: а) основная литература: 1.Биохимия. Учебник для Вузов/ Под ред. Северина Е.С. – М.: ГЭОТАР-МЕД, 2001, 2003 2. Комов В.П., Шведова В.Н. Биохимия: учебник для академического бакалавриата. М.: изд. Юрайт, 2014. 3. Комов В.П., Шведова В.Н. Биохимия. Учебник для Вузов. – М.: Дрофа, 2004. б) дополнительная литература: 1. Учебное пособие «Основы биохимии и молекулярной биологии» для подготовки бакалавров по направлению «Биотехнология». Часть.1. / под ред. Кирилловой Н.В. –СПб.: изд-во СПХФА, 2012 2. Учебное пособие «Основы биохимии и молекулярной биологии» для подготовки бакалавров по направлению «Биотехнология». Часть.2. / под ред. Кирилловой Н.В. –СПб.: изд-во СПХФА, 2013 3. Учебно-методическое пособие для внеаудиторной работы по биологической химии/под ред Кирилловой Н.В. –Спб.: СПХФА, 2010. 4. Галактионов В.Г. Иммунология: учебник для студ. ВУЗов. 3-е изд. испр. и доп. –М.: Академия, 2004. 5. Койко Р. Иммунология: учеб.пос. М.: Академия, 2008.
в) программное и коммуникативное обеспечение, электронные учебники:
Мультимедийное сопровождение лекций, электронные тесты. Использование Интернет-ресурсов: Studmedlib, Bio Explorer, Универ ТВ, eLIBRARY, i-exam, biologii, humbio.ru,www/ diplom-inet.ru/biobook3, www.nature.ru, www.bio.msu.ru http://fptl.ru/biohimija.html http://bio-x.ru/books-related/1319 http://www.booksmed.com/biologiya/ http://www.alleng.ru/d/bio/bio042.htm http://bio-x.ru/books/biohimiya-komov или http://www.biblioclub.ru/book/53454/ www.xumuk.ru/biologhim/ или http://log-in.ru/books/biologicheskaya-khimiya-berezov-t-t-korovkin-b-f-o-zhivom/ г) Перечень методических рекомендаций для аудиторной и самостоятельной работы студентов 1. Методические указания к лабораторным занятиям для студентов по дисциплине «Основы биохимии и молекулярной биологии», 2013 г. 2. Методические указания к самостоятельной работе студентов по дисциплине «Основы биохимии и молекулярной биологии», 2013 г.
5. Итоговый контроль Подготовка реферата по выбранной теме: 1. Характеристика эндокринной системы, концепция регуляторного механизма обратной связи. 2. Рецепторы гормонов: строение, биологичес4ая роль, локализация в клетке. 2. Гормоны гипофиза и гипоталамуса, их роль в регуляции обменных процессов в организме. 3. Гормоны щитовидной железы, синтез, биологическое действие. 4. Гормоны мозгового вещества надпочечников, синтез, биологическое действие. 4. Роль гормонов в регуляции кальциевого и фосфорного обменов. 5. Глюкокортикостероиды и регуляция глюконеогенеза. 6. Роль гормонов в регуляции водно-солевого обмена. 7. Гормоны половых желез и половая дифференцировка. Роль гормонов в регуляции репродуктивной функции организма. 8. Генноинженерный синтез инсулина. 9. Механизм действия инсулина. 10. Изменение гормонального статуса и метаболизма при сахарном диабете. 10. Инсулиноподобные факторы роста. Их роль в регуляции роста и пролиферации клеток. 11. Гормоны желудочно-кишечного тракта — свойства, биомедицинское значение. 12. Мембраноопосредованный механизм действия гормонов на примере аденилатциклазной системы.. 13. Внуриклеточный механизм действия гормонов. 14. Механизмы передачи гормональных сигналов через мембранные рецепторы. |