Робоча програма навчальної дисципліни icon

Робоча програма навчальної дисципліни




НазваРобоча програма навчальної дисципліни
Сторінка1/10
Дата31.07.2012
Розмір1.53 Mb.
ТипДокументи
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   10


МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ

СУМСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

МЕДИЧНИЙ ІНСТИТУТ


“ЗАТВЕРДЖУЮ”

Директор медичного інституту

проф. В.Е. Маркевич

“ “ 2011 р.




РОБОЧА ПРОГРАМА


навчальної дисципліни


БІОЛОГІЧНА ХІМІЯ”


Спеціальності: 7.110101 “Лікувальна справа”


Кафедра біофізики, біохімії, фармакології та біомолекулярної інженерії


^ ВИТЯГ З НАВЧАЛЬНОГО ПЛАНУ


Форма навчан-ня

Курс

Семестр

Загальний обсяг

Аудиторні заняття, годин

Самостійна робота, годин

ІДЗ

Годин

Кредитів

Всього

Лк.

Пр.

кільк.

вид

денна

2

3; 4

210

7

160

40

120

50

6

Кр


Робоча програма розроблена на основі типової програми “Біологічна та біоорганічна хімія. Програма навчальної дисципліни для студентів вищих медичних закладів ІІІ-ІV рівнів акредитації” (Київ, 2005 р.) Центрального методичного кабінету з вищої медичної освіти Міністерства охорони здоров’я України.


Укладачі: Гребеник Л.І., к. б. н., доцент

Прімова Л.О., к.б.н., доцент

Розглянута на засіданні кафедри біофізики, біохімії, фармакології та біомолекулярної інженерії, протокол № 21 від 12.05.11р.


Завідувач кафедри, проф. Л.Ф. Суходуб


ПОГОДЖЕНО:

1. Метод. комісія факультету

2. Нач. навчально-методичного відділу СумДУ


Вступ

Навчальна програма з дисципліни “Біологічна хімія” для студентів вищих медичних закладів освіти України ІІІ-IV рівнів акредитації спеціальності “Медико-профілактична справа” 7.110105 складена у відповідності з освітньо-кваліфікаційними характеристиками (ОКХ) і освітньо-професійними програмами (ОПП) підготовки фахівців, затвердженими наказом МОН України від 16.04.03 № 239, новим експериментальним навчальним планом, розробленим на засадах Європейської кредитно-транферної системи (ECTS) і затвердженим наказом МОЗ України від 31.01.2005, № 52. Вивчення біологічної хімії здійснюється протягом ІІІ-IV семестрів 2-го року навчання.

Програма структурована на 2 модулі, змістові модулі та теми відповідно до вимог “Рекомендацій щодо розроблення навчальних програм навчальних дисциплін” (наказ МОЗ України від 12.10.2004 р. № 492).

^ Біологічна хімія як навчальна дисципліна:

а) базується на вивченні студентами медичної біології, біофізики, медичної хімії (біонеорганічної, фізичної та колоїдної хімії) і біоорганічної хімії, морфологічних дисциплін й інтегрується з цими дисциплінами;

б) закладає основи вивчення студентами молекулярної біології, генетики, фізіології, патології, загальної та молекулярної фармакології, токсикології та пропедевтики клінічних дисциплін, що передбачає інтеграцію викладання з цими дисциплінами та формування умінь застосовувати знання з біологічної хімії, насамперед біохімічних процесів, які мають місце в організмі здорової та хворої людини, в процесі подальшого навчання і професійній діяльності;

в) закладає основи клінічної діагностики найпоширеніших захворювань, моніторингу перебігу захворювання, контролю за ефективністю застосування лікарських засобів та заходів, спрямованих на попередження виникнення та розвитку патологічних процесів.

Організація навчального процесу здійснюється за кредитно-модульною системою відповідно до вимог Болонського процесу.

Робоча програма дисципліни складається з 2 модулів, до складу якого входять блоки змістових модулів. Обсяг навчального навантаження студентів описаний у кредитах ECTS – залікових кредитах, які зараховуються студентам при успішному засвоєнні ними відповідного модулю (залікового кредиту).

^ Дисципліна «Біологічна хімія» містить 2 модулі, які структуровані на змістові модулі:

Модуль I. «Загальні закономірності метаболізму. Метаболізм вуглеводів, ліпідів та їх регуляція».

^ Змістовий модуль 1. Загальні закономірності метаболізму

Розділи змістового модулю:

1. Введення в біохімію. Біохімічні компоненти клітин.

2. Ферменти та коферменти. Регуляція метаболізму.

3. Основні закономірності обміну речовин, Цикл три карбонових кислот.

4. Молекулярні основи біоенергетики.

Змістовий модуль 2. Метаболізм вуглеводів, ліпідів та його регуляція.

Розділи змістового модулю:

5. Метаболізм вуглеводів та його регуляція.

6. Метаболізм ліпідів та його регуляція.

Модуль II. «Обмін амінокислот та його регуляція. Молекулярна біологія. Біохімія міжклітинних комунікацій. Біохімія тканин та фізіологічних функцій».

^ Змістовий модуль 3. Обмін амінокислот. Молекулярна біологія. Біохімія міжклітинних комунікацій.

Розділи змістового модулю:

7. Метаболізм амінокислот. Ензимопатії амінокислотного обміну.

8. Основи молекулярної біології.

9. Основи молекулярної генетики.

10. Молекулярні механізми дії гормонів на клітини-мішені. Біохімія гормональної регуляції.

Змістовий модуль 4. Біохімія тканин та фізіологічних функцій.

Розділи змістового модулю:

11. Біохімія харчування людини. Вітаміни як компоненти харчування.

12. Біохімія та патобіохімія крові.

13. Функціональна та клінічна біохімія органів і тканин.


Видами навчальної діяльності згідно з навчальним планом є: а) лекції, б) практичні заняття, в) самостійна робота студентів (СРС), індивідуальна самостійна робота студентів.

Теми лекційного курсу розкривають проблемні питання відповідних розділів біологічної хімії.

Практичні заняття за методикою їх організацій є лабораторними, бо передбачають:

  1. проведення якісних реакцій та оцінку показників при лабораторному досліджені розчинів;

  2. дослідження фунцій органів і тканин, та організму в цілому в експериментах на тваринах, ізольованих органах, клітинах, а також на моделях або на підставі дослідів записаних у відеофільмах, кінофільмах, поданих у комп’ютерних програмах та інших навчальних технологіях;

  3. дослідження клініко-біохімічних показників проміжних інтермедіатів та кінцевих продуктів обміну в основних рідинах організму в нормі та за розвитку патологічних процесів;

  4. вирішення ситуаційних задач (оцінка клініко-біохімічних показників, що характеризують функції та параметри гомеостазу, а також встановлення механізмів регуляції метаболічних процесів, тощо), що мають експериментальне або клініко-біохімічне спрямування.

Рекомендується студентам на лабораторних заняттях коротко записувати протоколи проведених досліджень, де зазначати назву методу, принцип методу, результати та висновки дослідження.

Засвоєння теми контролюється на лабораторних заняттях у відповідності з конкретними цілями, із застосуванням таких засобів діагностики рівня підготовки студентів: усне опитування, розв’язування ситуаційних задач, тестування, проведення лабораторних досліджень і трактування та оцінка їх результатів, контроль лабораторних навичок.

Підсумковий контроль засвоєння модулю здійснюється по його завершенню. Оцінка успішності студента з дисципліни є рейтинговою і виставляється за багатобальною шкалою як середня арифметична оцінка засвоєння відповідних тем і має визначення за системою ECTS та за традиційною шкалою, прийнятою в Україні.


^ Опис навчального плану з дисципліни “Біологічна та біоорганічна хімія”

для студентів медичних факультетів


Структура навчальної дисципліни

Кількість годин, з них

Рік навчання

Види контролю

Всього

Аудиторних

СРС

Лек

цій

Лабораторних занять




210

40

120

50

2




Кредити ECTS

7,0
















Модуль 1:

Змістових модулів –2

93год/3,1

кредити ECTS

16

52

25


2

Контроль засвоєн-ня модулю

Модуль 2:

Змістових модулів – 2

117год/3,9

кредити ECTS

24

68

25


2

Контроль засвоєн-ня модулю

В тому числі, підсумковий контроль засво єння 4 змісто-вих модулів

16год/0,5

кредити ECTS

-

8

8







Примітка: 1 кредит ECTS – 30 годин

Аудиторна робота - 76,2%, СРС – 23,8%


^ 2. МЕТА ВИВЧЕННЯ НАВЧАЛЬНОЇ ДИСЦИПЛІНИ – БІОЛОГІЧНА ХІМІЯ

Мета вивчення біологічної хімії – кінцеві цілі встановлюються на основі ОПП підготовки лікаря за фахом відповідно до блоку її змістового модулю (природничо-наукова, медико-біологічна підготовка) і є основою для для побудови змісту навчальної дисципліни. Опис цілей сформульований через вміння у вигляді цільових завдань (дій). На підставі кінцевих цілей до кожного змістового модулю або розділів змістового модулю сформульовані конкретні цілі у вигляді певних умінь (дій), цільових завдань, що забезпечують досягнення кінцевої мети вивчення дисципліни. Кінцеві цілі розташовані на початку програми і передують її змісту, конкретні цілі передують змісту відповідного змістового модулю.

Кінцеві цілі вивчення навчальної дисципліни „Біологічна хімія” полягають в тому, що студент в своїй майбутній професійній діяльності повинен вміти:

  • Інтерпретувати особливості фізіологічного стану організму та розвитку патологічних процесів на основі лабораторних досліджень.

  • Аналізувати реакційну здатність вуглеводів, ліпідів, амінокислот, що забезпечує їх функціональні властивості та метаболічні перетворення в організмі.

  • Інтерпретувати біохімічні механізми виникнення патологічних процесів в організмі людини та принципи їх корекції.

  • Пояснювати основні механізми біохімічної дії та принципи спрямованого застосування різних класів фармакологічних засобів.

  • Пояснювати біохімічні та молекулярні основи фізіологічних функцій клітин, органів і систем організму людини.

  • Аналізувати функціонування ферментативних процесів, що відбуваються в мембранах і органелах для інтеграції обміну речовин в індивідуальних клітинах.

  • Класифікувати результати біохімічних досліджень та зміни біохімічних і ферментативних показників, що застосовуються для діагностики найпоширеніших хвороб людини.

  • Інтерпретувати значення біохімічних процесів обміну речовин та його регуляції в забезпеченні функціонування органів, систем та цілісного організму людини.



^ 3. ЗМІСТ ПРОГРАМИ


Модуль I: «Загальні закономірності метаболізму. Метаболізм вуглеводів, ліпідів його регуляція».


Змістовий модуль 1. Загальні закономірності метаболізму.


Розділ 1. Введення в біохімію. Біохімічні компоненти клітин


Конкретні цілі:

  1. Аналізувати етапи та закономірності становлення біохімії як фундаментальної медико-біологічної науки та навчальної дисципліни;

  2. Пояснювати принципи та основи методів біохімічних досліджень функціонального стану організму людини в нормі та при патології;

  3. Використовувати результати біохімічного аналізу для оцінки стану певних ланок обміну речовин;

  4. Трактувати основоположні біохімічні поняття, що характеризують метаболічні перетворення та регуляторні адаптивні процеси


Тема 1. Предмет, задачі, основні етапи та сучасні напрями розвитку біохімії. Мета та методи проведення біохімічних досліджень, їх клініко-діагностичне значення.

Визначення біохімії як науки. Місце біохімії серед інших медико-біологічних дисциплін. Об'єкти вив­­­чення та завдання біохімії. Історія біохімії; розвиток біохіміч­­­них досліджень в Україні, наукові біохімічні школи. Значення біологічної хімії в системі вищої медичної освіти.

Розділи біохімії: статична (зв'язок з біоорганічною хімі­­­єю, молекулярною біологією); динамічна; функціональна (зв'язок з молекулярною фізіологією). Медична біохімія (біохімія людини). Клінічна біохімія як розділ медичної біохімії.

Досягнення і перспективи розвитку біохімії, теоритичної та молекулярної біології, біотехнології, генної інженерії та їх значення для ді­агностики і лікування основних захворювань людини – серцево-су­­­динних, онкологічних, інфекційних, тощо. Роль біохімії у визначенні молекулярно-генетичних механізмів патоге­­­незу хвороб, з'ясуванні значення спадкових та екологічних факто­­­рів у виникненні патологічних станів та їх впливу на тривалість життя населення.

Мета біохімічних лабораторних досліджень – отримання нової інформації, що може бути використана для пізнання нових явищ, пояснення механізмів функціонування органів і тканин в нормі та при патології, для постановки діагнозу, моніторингу перебігу захворювання та ефективності застосованого лікування.

Критерії оцінки використаного методу лабораторних досліджень включають достовірність, точність, специфічність, чутливість та помилка методу.

Матеріал для діагностичних досліджень: кров, сеча, спинно-мозкова рідина, шлунковий і дуодентальний вміст, фільтровані рідини (ексудати та транссудати), піт, амніотична рідина, тощо.

Принципи забору матеріалу для дослідження: стандартна підготовка хворого, забір крові для лабораторних досліджень (венозна, артеріальна, капілярна кров), забір сечі для лабораторних досліджень (одноразовий, добовий).

Помилки, що мають місце під час проведення лабораторних досліджень: помилка підготовки, забору та зберігання матеріалу для дослідження, аналітична (лабораторна) помилка, помилка інтерпретації результату.

Тема 2. Білки і пептиди: амінокислотний склад, рівні структурної організації, біологічні функції.

Хімічний склад живих організмів, його особливості порів­­­няно з об'єктами неживої природи. Хімічний склад організму лю­­­дини.

Біохімічні компоненти клітини (біомолекули), їх біохімічні функції. Головні класи біомолекул: білки, пептиди, амінокислоти та їх похідні; нуклеїнові кислоти та нуклеотиди; вуглеводи та їх похідні; ліпіди та їх похідні; вітаміни; гормони; біонеорганічні сполуки; ієрархія біомолекул. Проблема походження біомолекул.

Загальна характеристика та біологічні функції білків і пептидів. Амінокислотний склад білків і пептидів; будова, класифікація і фізико-хімічні властивості амінокислот. Утворення пептидного зв’язку. Рівні структурної організації білків. Хімічні зв’язки в білковій молекулі.

Методи вивчення та дослідження в біологічних рідинах амінокислот і білків. Кольорові реакції на амінокислоти. Хроматографічні методи розділення амінокислот.


Тема 3. Фізико-хімічні властивості білків. Методи виділення і фракціонування білків. Класифікація білків: прості білки. Пептиди.

Фізико-хімічні властивості білків. Амфотерність. Ізоелектрична точка (рІ). Розчинність білків. Термодинамічна стабільність білкових молекул, денатурація.

Методи виділення білків з біооб’єктів, їх фракціонування і аналіз будови: реакції осодження білків і їх практичне застосування, методи ультрацентрифугування та хроматографії, розподіл білків методом електрофорезу, методи вивчення амінокислотного складу та структури білків і пептидів.

Сучасні класифікації білків. Хагальна характеристика білків, їх роль. Природні пептиди: класифікація, біохімічна характеристика.

Реакції зворотного та незворотного осадження білків. Розділення альбумінів і глобулінів. Розподіл білків методом електрофорезу. Діаліз білків.


Тема 4. Класифікація білків. Складні білки: Ліпопротеїни, фосфопротеїни, глікопротеїни, хромопротеїни, металопротеїни, нуклеопротеїни.

Складні білки: класифікація, представники окремих класів, вміст в організмі людини. Загальна характеристика хромопротеїнів, особливості структури, біологічна роль. Гемопротеїни: міоглобін, гемоглобін, цитохроми. Їх біологічні функції та структурні особливості. Нормальний вміст гемоглобіну в крові. Загальна характеристика гемоглобінопатій і таласемій. Флавопротеїни: особливості будови та роль в організмі. Глікопротеїни: класифікація, особливості структури, розповсюдження, біологічні функції.

Нуклеотиди будова, структурні компоненти, номенклатура, біологічна роль. Мінорні азотисті основи та нуклеотиди. Вільні нуклеотиди: участь у метаболічних реакціях та їх регуляції. Циклічні нуклеотиди. Нуклеїнові кислоти: особливості структурної організації, біологічні функції ДНК і РНК. Експериментальне доведення генетичної ролі ДНК (феномен трансформації).

Методи вивчення складу та особливостей будови складних білків.


Розділ 2. Ферменти та коферменти. Регуляція метаболізму.


Конкретні цілі:

  1. Аналізувати механізми регуляції основних метаболічних процесів;

  2. Трактувати біохімічні закономірності будови та функціонування різних класів ферментів;

  3. Трактувати роль вітамінів та їх біологічно активних похідних в механізмах каталізу за участю основних класів ферментів;

  4. Аналізувати шляхи та механізми регуляції ферментативних процесів, як основи обміну речовин в організмі в нормі та при патологіях.

  5. Пояснювати зміни перебігу ферментативних процесів та накопичення проміжних продуктів метаболізму при вроджених (спадкових) та набутих вадах метаболізму - ензимопатіях.

  6. Аналізувати зміни активності індикаторних ферментів плазми крові при патологіях певних органів та тканин.

  7. Пояснювати застосування ферментних препаратів та інгібіторів ферментів як фармакологічних препаратів при певних патологічних станах.


Тема 5. Ферменти: структура, фізико-хімічні властивості білків-ферментів, класифікація за типом реакції.

Ферменти як біологічні каталізатори реакцій обміну речовин; власти­­­вості білків-ферментів. Одиниці виміру ак­­­тивності та кількості ферментів: міжнародні одиниці, катал, питома активність ферменту.

Номенклатура ферментів та їх класифікація за типом реакції: оксидоредуктази, трансферази, гідролази, ліази, ізомерази, лігази. Будова фермент­­­них білків; олігомерні білки-ферменти; мультиензимні комплекси, мебранно-асоційовані ферменти та мультиензимні комплекси. Ізоферменти – множинні молекулярні форми білків, результат експресії різних генетичних локусів.

Фізико-хімічні властивості білків-ферментів: електрохімічні власти­­­вості, розчинність. Термодинамічна стабільність білкових моле­­­кул ферментів; денатурація. Взаємодія з різними хімічними ліганда­­­ми, її механізми та функціональне значення. Складні білки-ферменти; проcтетичні групи складних білків-ферментів.

­­­ Методи виділення ферментів з біооб'єктів, їх фракціонування (ультрацентрифугування, гель- та іонообмінна хроматографія, афінна хроматографія, електрофорез) і аналіз активності ферментів.


Тема 6. Механізм дії та визначення активності ферментів.

Механізми дії ферментів: термодинамічні закономірності ферментативного каталізу; активні центри ферментів. Ферментатив­­­не перетворення субстратів за каталітичної дії ферменту на прикладі дії хімотрипсину та аце­­­тилхолінестерази. Послідовність етапів каталітичного процесу.

Методи визначення активності ферментів: за кількістю продукту, який утворюється під дією ферменту за одиницю часу, за кількістю витраченого субстрату за одиницю часу. Спектрофотометричні методи визначення активності ферментів та візуалізація результатів ферментативної реакції.


Тема 7. Кінетика ферментативного каталізу. Інгібітори ферментів. Кофактори та коферменти. Коферментні функції вітамінів.

Кінетика ферментативних реакцій: залежність швидкості ре­­­акцій від концентрації ферменту, субстрату, рН та температури. Константа Міхаеліса-Ментен, її смислове значення. Обробка рівняння Міхаеліса-Ментен за методом подвійних зворотних величин – рівняння Лайнуівера-Берка.

Інгібітори, активатори ферментів. Зворотне (конкурентне та неконкурентне) і незворотне інгібування ферментів. Фізіологічно активні сполуки та ксенобіотики як зворотні (конкурентні, не­­­конкурентні) та незворотні інгібітори ферментів.

Кофактори та коферменти. Будова і властивості кофермен­­­тів; вітаміни як попередники в біосинтезі кофермен­­­тів. Класифікація коферментів за хімічною природою типом реакції, яку вони каталі­­­зують: коферменти, що переносниками атомів водню та електронів; коферменти, що є переносниками хімічних груп; коферменти синтезу, ізомеризації та розщеплення вуглець-вуглецевих зв’язків.

Найбільш поширені коферменти: похідні вітаміну РР (нікотинаміду); похідні вітаміну В2 (рибофлавіну); похідні вітаміну В6 (піридоксину); метало порфірини – коферменти цитохромів; кофермент ацилювання – похідний пантотенової кислоти; коферменти – похідні фолієвої кислоти; ліпоєва кислота; тіаминдифосфат – похідний вітаміну В1; кофермент карбрксибіотин; коферменти – похідні вітаміну В12.


Тема 8. Регуляція ферментативних процесів. Медична ензимологія.

Регуляція ферментативних процесів. Шляхи та механізми ре­­­гуляції: алостеричні взаємодії у ферментах; ковалентна модифікація ферментів; дія регуляторних білків-ефекторів (кальмодуліну, протеїназ, про­­­теїназних інгібіторів). Циклічні нуклеотиди як регулятори фер­­­ментативних реакцій та біологічних функцій клітини.

Основні аспекти сучасної ензимодіагностики. Клітинні, секреторні та екскреторні ферменти. Ізоферменти в ензимодіагностиці, тканинна специфічність розподілу ізоферментів. Зміни активності ферментів плазми та сироватки крові як діагностичні показники розвитку патологічних процесів в органах і тканинах. Застосування ензимодіагностики в кардіології, гепатології, нефрології, урології, онкології, пульманології, ортопедії, тощо.

Порушення перебігу ферментативних процесів: природжені (спадкові) та набуті ензимопатії, уроджені вади метаболізму, їх клініко-лабораторна діагностика.

Ензимотерапія – використання ферментів в якості лікарських зособів. Фармакологічне застосування ферментів шлунково-кишкового тракту, згортальної та фібролітичної систем крові, калікреїн-кінінової та ренін-ангіотензинової систем. Інгібітори ферментів як лікарські засоби.


^ Розділ 3. Основні закономірності обміну речовин, Цикл трикарбонових кислот.

Конкретні цілі:

  1. Трактувати біохімічні закономірності протікання обміну речовин: катаболічні, анаболічні, амфіболічні шляхи метаболізму;

  2. Трактувати біохімічні закономірності функціонування циклу трикарбонових кислот, його анаплеротичні реакції та амфіболічну сутність;

  3. Пояснювати біохімічні механізми регуряції процесів анаболізму та катаболізму;

  4. Пояснювати біохімічні механізми регуляції циклу трикарбонових кислот та його ключову роль в обміні речовин та енергії.


Тема 9. Фундаментальні закономірності обміну речовин: катаболізм, анаболізм. Спільні шляхи перетворень білків, вуглеводів, ліпідів.

Загальні закономірності обміну речовин; катаболічні, ана­­­болічні та амфіболічні шляхи метаболізму.

Екзергонічні та ендер­­­гонічні біохімічні реакції; роль АТФ та інших макроергічних фос­­­фатів у спряженні процесів, що протікають з вивільненням та запасанням енергії. Стадії катаболізму біомолекул в організмі.

Внутрішньоклітинна локалізація ферментів та метаболічних шляхів, компартменталізація метаболічних процесів в клітині. Ме­­­тоди вивчення обміну речовин.

Три спільні стадії катаболізму біомолекул. Стадія 1 – розщеплення складних макромолекул вуглеводів, білків, нуклеїнових кислот та ліпідів до простих компонентів. Стадія 2 – ферментативні (метаболічні) шляхи розщеплення метаболітів з вивільненям хімічнної енергії, яка акумулюється у високоенергетичних (макроергічних) зв’язках АТФ. Глюкозо-6-фосфат, піруват - спільні проміжні продукти катаболізму.Ацетил-КоА – загальний кінцевий продукт другої стадії внутрішньоклітинного катаболізму вуглеводів, ліпідів та амінокислот. Стадія 3 – окислення ацетил-КоА до кінцевих метаболітів – диоксиду вуглецю та води. Третя стадія включає два метаболічні процеси: цикл трикарбонових кислот та систему транспорту електронів в мембранах мітохондрій, в якій вивільненя енергії електронів спряжене з окисним фосфорилюванням.


Тема 10. Цикл трикарбонових кислот.

Загальна характеристика циклу трикарбонових кислот: схема функціонування, послідовність реакцій, характеристика ферментів, біохімічне значення.

Ферментативні реакції циклу трикарбонових кислот. Особливості функціонування піруватдегідрогеназного та -кетоглутаратдегідрогеназного мультиензимних комплексів. Реакції субстратного фосфорилювання в циклі трикарбонових кислот. Сумарний баланс молекул АТФ (енерге­­­тичний баланс), що утворюються при функціонуванні циклу. Анаплеротичні та амфіболічні реакції циклу три­­­карбонових кислот.


Розділ 4. Молекулярні основи біоенергетики.

Конкретні цілі:

  1. Трактувати роль біологічного окислення, тканинного дихання та окисного фосфорилювання в генерації АТФ за аеробних умов.

  2. Аналізувати порушення синтезу АТФ за умов дії на організм людини патогенних факторів хімічного, фізичного, біологічного походження.

  3. Пояснювати біохімічні основи процесів знешкодження ендогенних токсинів за участю ферментів мікросомального окислення (цитохрому Р-450).


Тема 11. Біоенергетичні процеси: біологічне окислення, окисне фосфорилювання, синтез АТФ.

Взаємозв’язок процесів утворення та споживання енергії в живих системах. Енергія хімічних зв’язків як основний вид енергії, що використовується клітинами для забезпечення їх життєдіяльності.

Шляхи синтезу АТФ в клітинах: субстратне та окисне фосфорилювання. Утворення АТФ в клітинах за анаеробних та аеробних умов. Переваги аеробного окислення поживних сполук. Автотрофні та гетеротрофні організми.

Реакції біологічного окислення: типи реакцій (дегідроге­­­назні, оксидазні, оксигеназні) та їх біологічне значення. Тка­­­нинне дихання.

Ферменти біологічного окислення в мітохондріях: піридин-, флавінзалежні дегідрогенази, цитохроми. Молекулярна організація мітохондріального ланцюга біологічного окислення. Послідовність передавання електронів в дихальному ланцюгу. Компоненти ди­­­хального ланцюга як окисно-відновні пари кофакторів: НАД, флавопротеїни, коензим Q, цитохроми, їх редокс-потенціали.

Молекулярні комплекси внутрішніх мембран мітохондрій: НАДН-коензим Q-редуктаза; сукцинат-коензим Q-редуктаза; коензим Q-цитохром с-редуктаза; цитохром с-оксидаза. Шляхи включення відновлювальних еквівалентів у дихальний ланцюг мітохондрій.

Окисне фосфорилювання – процес за якого хіміна енергія, що вивільняється під час траспорту електронів по дихальному ланцюгу мітохондрій, використовується для синтезу АТФ з АДФ та неорганічного фосфату.

Вивільнення енергії в дихальному ланцюзі та ділянки утворення АТФ.Енергія гідролізу та синтезу АТФ. Кількість вільної хімічної енергії, що утворюється в ланцюгу транспорту електронів. Коефіцієнт окисного фосфорилюван­­­ня, пункти спряження.

АТФ-синтетаза мітохондрій, будова та принципи функціонування.FО та F1 субодиниці АТФ-синтетази, їх функціональне значення.


Тема 12. Хеміосмотична теорія окисного фосфорилювання.Інгібітори і роз’єднувачі окисного фосфорилювання.

Хеміоосмотична теорія окисного фосфорилю­­­вання – молекулярний механізм генерації АТФ в процесі біологічного окислення.

Електрохімічний градієнт протонів (Н+), що утворюється під час функціонування електронно-транспортного ланцюга забезпечує спряження транспорту електронів в мітохондріях з синтезом АТФ.Фізико-хімічні складові електрохімічного градієнту протонів.

Умови ефективного спряження окислення та фосфорилювання в мітохондріях: цілісность мітохондріальної мембрани, наявність всіх компонентів ланцюга транспорту, специфічна внутрішньомембранна топографія переносників, наявність достатньої кількості АДФ та неорганічного фосфату.

Інгібітори транспорту електронів (ротинон, амітал, антиміцин А, ціаніди, монооксид вуглецю) та роз’єднувачи окисного фосфорилювання (2,4-динітрофенол, гормони щитовидної залози, вільні жирні кислоти), їх біомедичне значення.

Порушення син­­­тезу АТФ в умовах дії на організм людини патогенних факторів хі­­­мічного, біологічного та фізичного походження.


структура зМІСТОВОГО модуля 1:

^ ЗАГАЛЬНІ ЗАКОНОМІРНОСТІ МЕТАБОЛІЗМУ





Тема

Лекції

Лабораторні заняття

Самостійна робота

Індивідуальна робота
^

Розділ 1: Введення в біохімію. Біохімічні компоненти клітин


1.

Предмет, задачі та історія розвитку біохімії. Мета та методи проведення біохімічних досліджень, їх клінічно-діагностичне значення.

0,25

2

1


Огляд наукової літератури з теми:


1.Мультиферментні комплекси.

2.Ензимодіагностика

3.Коферментні вітаміни.

4.Ізоферменти в ензимодіагностиці.

2.

Білки і пептиди: амінокислотний склад, рівні структурної організації, біологічні функції.

0,25

2



3.

Фізико-хімічні властивості білків. Методи виділення та фракціонування білків. Класифікація білків: прості білки. Пептиди.

0,25

2



4.

Класифікація білків. Складні білки: ліпопротеїни, фосфопротеїни, глікопротеїни, хромопротеїни, металопротеїни, нуклеопротеїни

0,25

2

1

Розділ 2: Ферменти та коферменти.

Регуляція метаболізму

5.

Ферменти: структура, фізико-хімічні властивості білків-ферментів, класифікація за типом реакції.

0,5

2

1

6.

Механізм дії та визначення активності ферментів.

0,5

2

1

7.

Кінетика ферментативного каталізу. Інгібітори ферментів. Кофактори та коферменти. Коферментні функції вітамінів.

1

2

1

8.

Регуляція ферментативних процесів. Медична ензимологія.

1

2

1

Розділ 3: Основні закономірності обміну речовин. Цикл трикарбонових кислот

9.

Фундаментальні закономірності обміну речовин: катаболізм, анаболізм. Спільні шляхи перетворень білків, вуглеводів, ліпідів.

1

2

1


Огляд наукової літератури з теми:

1.Роз’єднувачі окисного фосфорилювання і регуляція термогенезу.

3. Універсальність хеміоосмотичної теорії для живих систем.

10.

Цикл трикарбонових кислот і його регуляція.

1

2

1

Розділ 4: Молекулярні основи біоенергетики

11.

Біоенергетичні процеси: біологічне окиснення, окисне фосфорилювання, синтез АТФ.

1

2

1

12.

Хеміоосмотична теорія, інгібітори та роз’єднувачі окисного фосфорилювання.

1

2

1

13.

^ Підсумковий тестовий контроль, засвоєння змістового модуля 1 – «Загальні закономірності метаболізму».




2

2




Усього годин – 47

8

26

12

1




Кредитів ECTS - 1,6













Аудиторна робота – 72,4%, СРС – 27,6%
^

Тематичний план лекцій із змістового модуля 1 –


Загальні закономірності метаболізму


№ п/п

Тема лекції

Кількість годин

1

Біологічна хімія як наука: предмет, завдання, об’єкти дослідження. Молекулярний склад живих організмів. Білки та петиди: біологічні функції, будова, рівні структурної організації.

2

2

Ферменти: будова, властивості, класифікація. Регуляція метаболічних процесів: регуляторні ферменти. Кофактори та коферменти.

2

3

Біоенергетика: загальні шляхи катаболізму. Цикл трикарбонових кислот. Регуляція реакцій ЦТК. Біоенергетика ЦТК.

2

4

Біоенергетика: біологічне окислення та окисне фосфорилювання. Ланцюг електронного транспорту в мітохондріях.

2



Разом


8



^

Завдання для самостійної роботи студентів (СРС) із змістового модуля 1 -

Загальні закономірності метаболізму





№ п/п

Тема

Кількість годин

1.
^

Підготовка до лабораторних занять:





1.1

Набути практичні навики з регуляції метаболізму:




Підготовка матеріалу (біологічні рідини, клітини, субклітинні органели) до проведення біохімічних досліджень.

0,5

Рішення ситуаційних завдань з фізико-хімічних властивостей амінокислот і білків.

1

Пояснення принципів методів фракціонування амінокислот і білків.

0,5

Побудови графіків залежності швидкості ферментативної реакції від концентрації субстрату, змін рН середовища та температури.

1

Пояснювати механізм перетворення субстрату за каталітичної дії ферментів.

1

Написання структурних формул коферментних вітамінів та пояснювати механізм утворення їх біологічно активних (коферментних) форм.

1

Пояснювати механізм протікання ферментативних реакцій за участю коферментів.

1

1.2

^ Набути практичні навики з молекулярних основ біоенергетики:




Відтворення послідовних етапів спільних шляхів катаболізму білків, вуглеводів та ліпідів.

1

Написання послідовності реакцій перетворення інтермедіатів в циклі три карбонових кислот.

1

Малювати схему та пояснювати будову і механізм дії ланцюга транспорту електронів.

1

Пояснювати на основі положень хеміоосмотичної теорії механізм спряження, окислення та фосфорилювання, синтезу АТФ в дихальному ланцюгу.

1

2.

Індивідуальна СРС за вибором (індивідуальне завдання) – підготовка огляду наукової літератури з теми:

1

2.1

Мультиферментні комплекси: особливості будови та каталізу.




2.2

Ензимодіагностика.




2.3

Коферментні вітаміни.




2.4

Ізоферменти в ензимодіагностиці.




2.5

Роз’єднувачі окисного фосфорилювання і регуляція термогенезу.




2.6

Універсальність хеміоосмотичної теорії для живих систем.




3.

Підготовка до підсумкового контролю засвоєння змістового модуля - 1

2




Разом

13
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   10

Схожі:

Робоча програма навчальної дисципліни iconД. В. програма навчальної дисципліни та робоча програма навчальної дисципліни
Програма навчальної дисципліни та робоча програма навчальної дисципліни «Економічна діагностика» для студентів 3 курсу денної форми...
Робоча програма навчальної дисципліни iconМіського господарства тараруєв Ю. О. Програма навчальноі дисципліни та робоча програма навчальноі дисципліни
Програма навчальної дисципліни та робоча програма навчальної дисципліни «Фінансування будівництва» для студентів 5 курсу денної форми...
Робоча програма навчальної дисципліни iconМіського господарства тараруєв Ю. О. Програма навчальноі дисципліни та робоча програма навчальноі дисципліни
Програма навчальної дисципліни та робоча програма навчальної дисципліни «Оцінка бізнесу» для студентів 5 курсу денної форми навчання...
Робоча програма навчальної дисципліни iconЮ. О. програма навчальної дисципліни та робоча програма навчальної дисципліни
Програма навчальної дисципліни та робоча програма навчальної дисципліни «Економіка інвестицій» для студентів 5 курсу денної І заочної...
Робоча програма навчальної дисципліни iconХарківська національна академія міського господарства в. О. Хесін Програма навчальної дисципліни та робоча програма навчальної дисципліни
Програма навчальної дисципліни та робоча програма навчальної дисципліни «Основи типологічного аналізу в містобудуванні» (для студентів...
Робоча програма навчальної дисципліни iconЮ. А. програма навчальної дисципліни та робоча програма навчальної дисципліни
Програма навчальної дисципліни та робоча програма навчальної дисципліни «Економічна діагностика» для студентів 6 курсу заочної форми...
Робоча програма навчальної дисципліни iconЛ. Г. програма навчальної дисципліни та робоча програма навчальної дисципліни
Програма навчальної дисципліни та робоча програма навчальної дисципліни «Управління капіталом» для студентів 6 курсу заочної форми...
Робоча програма навчальної дисципліни iconМіського господарства ю. С. Калиниченко, О. В. Кульбашний програма навчальної дисципліни та робоча програма навчальної дисципліни
Програма навчальної дисципліни та Робоча програма навчальної дисципліни “Спеціальні електричні машини” (для студентів 4 курсу заочної...
Робоча програма навчальної дисципліни iconПрограма навчальної дисципліни та робоча програма навчальної дисципліни
Програма навчальної дисципліни та Робоча програма навчальної дисципліни “Обробка та утилізація осаду” для студентів 5 курсу денної...
Робоча програма навчальної дисципліни iconХарківська національна академія міського господарства г. Г. Фесенко Програма навчальної дисципліни І робоча програма навчальної дисципліни
Програма навчальної дисципліни І робоча програма навчальної дисципліни «Філософія господарювання» для студентів 2 курсу заочної форми...
Робоча програма навчальної дисципліни iconПрограма навчальної дисципліни та робоча програма навчальної дисципліни
Програма навчальної дисципліни та Робоча програма навчальної дисципліни “Соціологія” для студентів 2 курсу денної форми навчання...
Додайте кнопку на своєму сайті:
Документи


База даних захищена авторським правом ©zavantag.com 2000-2013
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання відкритою для індексації.
звернутися до адміністрації
Документи