Литература для изучения дисциплины, (з) справочные данные, используемые при решении задач

С.Д. Мызина

Министерство образования и науки РФ

Новосибирский государственный университет

Китайско-российский институт

Хэйлунцзянского университета

Факультет естественных наук


Биохимия для студентов совместного Китайско-Российского института
Модульная программа лекционного курса, семинаров

и самостоятельной работы студентов

2013 г.
Учебно-методический комплекс предназначен для студентов 2 курса совместного Китайско-российского института, направление подготовки «биология».

В состав разработки включены: (а) программа курса, детализированная для каждого занятия, (б) структура курса, (в) приведены примеры контрольных вопросов по материалам лекций, список контрольных работ (общее число — 13), (г) список вопросов к экзамену, (д) образцы экзаменационных билетов, (е) задачи для самостоятельной работы с использованием учебной литературы с ответами, (ж) рекомендуемая литература для изучения дисциплины, (з) справочные данные, используемые при решении задач.
Составители

проф. С.Д. Мызина

доц. С.Н. Тамкович
Рецензент

канд. биол. наук, Н. Л. Миронова

Издание подготовлено в рамках реализации Программы развития государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Новосибирский государст­венный университет» на 2009–2018 годы.

© Новосибирский государственный

университет, 2013
Содержание

Аннотация рабочей программы	5
1. Цели освоения дисциплины	6
2. Место дисциплины в структуре ООП	7
3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины	8
4. Структура и содержание дисциплины	10
Рабочий план	11
Программа курса лекций	16
5. Образовательные технологии	30
6. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной ра­боты студентов. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины	32
Рекомендованная литература к теоретическому курсу	34
Правила ИКИ	35
Примеры вопросов на контрольных работах и экзамене	35
Вопросы для подготовки к экзамену	36
Примеры задач и вопросов на контрольных работах и экзамене	38
7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины	40
8. Материально-техническое обеспечение дисциплины	42
9. Задачи и упражнения по биохимии для самостоятельной работы	42
10. Методические указания и ответы решения задач	79
Приложение	103

Аннотация рабочей программы

Дисциплина «Биохимия» является частью биологического цикла ООП по направлению подготовки «020400 БИОЛОГИЯ». Дисциплина реализуется в Китайско-Российском институте Хэйлунцзянского университета (г. Харбин, КНР) преподавателями кафедры молекулярной биологии Факультета естественных наук Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования Новосибирского государственного университета (НГУ).

Содержание дисциплины охватывает основы химических процессов, протекающих в живой клетке, современных высокочувствительных методов анализа и синтеза биополимеров и низкомолекулярных соединений, содержащихся в живых организмах, методов биоорганической и биологической химии, молекулярной биологии, иммунохимии, различных спектров аналитических методов.

Дисциплина нацелена на формирование у выпускника общекультурных компетенций: ОК-4, ОК-8, OK-12, ОК-13; профессиональных компетенций: ПК-4, ПК-6, ПК-11.

Преподавание дисциплины предусматривает следующие формы организации учебного процесса: лекции, семинарские занятия, контрольные работы, домашние задания, консультации, сдачу экзамена, самостоятельная работа студента.

Программой дисциплины предусмотрены следующие виды контроля:

Для того чтобы быть допущенным к экзамену, студент должен выполнить следующее:

• 
  в ходе обучения посетить не менее 70 % лекционных занятий и не менее 75% семинаров;
  
• 
  написать 13 контрольных работ, которые оцениваются баллами, и к концу семестра каждый студент набирает некоторую сумму баллов. В случае отсутствия на контрольной работе по уважительной причине (наличие медицинской справки) контрольную работу можно переписать в течение недели от окончания срока действия справки.
  

Общая трудоемкость дисциплины составляет 180 академических часа или 5 зачетных единиц. Программой дисциплины предусмотрены 36 часов лекционных и 54 часа семинарских занятий, 13 часов на контрольные работы, 8 часов на прием экзамена, 69 часов самостоятельной работы студентов, включая выполнение домашних работ и подготовку к экзамену.

1. 
   широким спектром аналитических методов и подходов биоорганической и биологической химии, молекулярной биологии, иммунохимии;
   
2. 
   теоретических основ, достижения и проблем современной биохимии и молекулярной биологии, а также биоорганической химии;
   
3. 
   молекулярных механизмов ферментативного катализа и основ клеточной биоэнергетики;
   
4. 
   использования приобретенных знаний и навыков для решения задач генной инженерии, медицинской биохимии, ветеринарной биохимии, биотехнологии, биологического контроля окружающей среды.
   
5. 
   структурных особенностей различных классов химических соединений в живой природе и вытекающих из них физико-химических свойств для получения на их основе новых современных препаратов для лечения и диагностики вирусных и онкологических заболеваний.
   

В рамках курса даются базовые знания по теоретическому описанию основных положений биохимии. Это в первую очередь определяющая роль нековалентных взаимодействий в формировании пространственной структуры биополимеров и в обеспечении специфичности биохимических процессов. Роль ферментов в химических превращениях в живой природе. Матричный биосинтез как путь построения неисчислимого многообразия биологических структур. Организация ферментативных реакций в системы процессов со сложной пространственной организацией и тонкими механизмами регуляции.

На лекциях разбираются наиболее важные и распространенные биохимические процессы, протекающие в живой клетке. Процессы биоэнергетики, катаболические и анаболические процессы. На семинарских занятиях студенты решают задачи по установлению первичной структуры биополимеров, анализу ферментативных реакций, роли кофакторов и коферментов, установлению механизмов ферментативных реакций и определению констант скоростей ферментативных реакций.
2. Место дисциплины в структуре ООП

Дисциплина «Биохимия» является частью биологического цикла ООП, вариативная (профильная) часть профессионального цикла, по направлению подготовки «020400 БИОЛОГИЯ», уровень подготовки – «бакалавр».

Дисциплина «Биохимия» опирается на следующие дисциплины данной ООП:

• 
  Математика (высшая алгебра, математический анализ, математическая статистика);
  
• 
  Физика (электромагнитное излучение, кулоновское взаимодействие, дифракция);
  
• 
  Неорганическая химия (строение и свойства атомов, периодический закон, строение молекул, теория химической связи, стереохимия);
  
• 
  Физическая химия (природа химической связи в молекулах и кристаллах, химическая термодинамика, фазовые диаграммы);
  
• 
  Органическая химия (классификация и номенклатура соединений, строение молекул, изомерия);
  
• 
  Введение в биологию;
  
• 
  Ботаника (про- и эукариоты, высшие организмы);
  
• 
  Зоология позвоночных;
  
• 
  Молекулярная биология (структура и функции белков и нуклеиновых кислот, гены и геномы, самоорганизация живых систем, биотехнология, биология и медицина).
  

Результаты освоения дисциплины «Биохимия» используются в следующих дисциплинах данной ООП:

• 
  Физиологическая химия;
  
• 
  Молекулярная биология;
  
• 
  Иммунология.
  

• 
  выстраивает и реализует перспективные линии интеллектуального, культурного, нравственного, физического и профессионального саморазвития и самосовершенствования (ОК-4);
  
• 
  проявляет экологическую грамотность и использует базовые знания в области биологии в жизненных ситуациях; понимает социальную значимость и умеет прогнозировать последствия своей профессиональной деятельности, готов нести ответственность за свои решения (ОК-8);
  
• 
  способен использовать базовые знания и навыки управления информацией для решения профессиональных исследовательских задач, соблюдает основные требования информационной безопасности, в том числе защиты государственной тайны (ОК-12);
  
• 
  проявляет творческие качества (ОК-13).
  

• 
  обладает знанием принципов клеточной организации биологических объектов, биофизических и биохимических основ функционирования живых объектов, мембранных процессов и молекулярных механизмов жизнедеятельности (ПК-4);
  
• 
  имеет базовые представления об основных закономерностях и современных достижениях генетики, о геномике, протеомике (ПК-6);
  
• 
  имеет современные представления об основах биотехнологии и генной инженерии, нанобиотехнологии, молекулярного моделирования (ПК-11).
  

• 
  знать задачи современной биохимии и основные понятия структурной и функциональной организации всех уровней организации клетки;
  
• 
  иметь представление о взаимосвязи таких фундаментальных биологических дисциплин как клеточная биология, физиология, генетика;
  
• 
  знать системы биохимического метаболизма, биохимические цепи и циклы, протекающие в живых организмах, и регуляцию этих процессов;
  
• 
  знать главные химические компоненты клетки, пространственную структуру биополимеров и роль нековалентных взаимодействий в биологических системах;
  
• 
  знать методы исследования биополимеров;
  
• 
  знать роль ферментов, классы ферментативных реакций, кинетику ферментативных реакций, коферменты и простетические группы,
  
• 
  знать процессы, приводящие к синтезу макроэргических соединений, все биоэнергетические процессы - гликолиз, окислительное фосфорилирование др.;
  
• 
  уметь – грамотно излагать свои знания по всем вопросам программы курса «Биохимия» и работать с научной и учебной литературой, уметь решать задачи по разработанному задачнику, квалифицированно провести лабораторные работы.
  

Общая трудоемкость дисциплины составляет 5 зачетных единиц, всего 180 академических часов.