ЗАНЯТИЕ № 1
ТЕМА: ВВЕДЕНИЕ В БИОХИМИЮ
ЦЕЛЬ: Сформировать у студентов представление о предмете и задачах биологической химии, специфике биохимических лабораторий и особенностях работы с биологическим материалом.
ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ
СОДЕРЖАНИЕ ЗАНЯТИЯ:
1. Правила работы в биохимических лабораториях. Техника безопасности.
2. Фотометрические методы исследования (спектрофотометрия, колориметрия), общий принцип. Устройство и эксплуатация фотоэлектроколориметра.
3. Пипетки, предназначение, типы.
4. Применение международной системы единиц (СИ) в биохимической лабораторной практике.
5. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА:
5.1. Отработка практических навыков использования пипеток.
5.2. Работа на фотоэлектроколориметре. Построение калибровочного графика.
5. Контроль выполнения лабораторной работы.
6. Письменная контрольная работа по теоретическому разделу.
ЛИТЕРАТУРА:
1. Кушманова О.Д., Ивченко Г.М. Руководство к лабораторным занятиям по биологической химии. – М.: Медицина, 1983. – С. 80.
ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ
1. Предмет и задачи биологической химии.
2. Этапы истории биохимии, основные разделы и направления.
3. Живые системы, их характеристика.
4. Объекты биохимических исследований
5. Методы биохимии (принципы, область применения):
5.1. центрифугирование
5.2. оптические методы исследования
5.3. хроматография
5.4. электрофорез
6. Медицинская биохимия, теоретические и практические аспекты.
7. Место биохимии среди биологических дисциплин и ее роль в формировании мировоззрения.
8. Вклад ученых-биохимиков в становление и развитие науки.
ЛИТЕРАТУРА:
1. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. – 3-е изд. – М.: Медицина, 1998. – С. 15-18.
2. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. – 2-е изд. – М.: Медицина, 1990. – С. 13-15.
3. Николаев А.Я. Биологическая химия. – М.: Высш. шк., 1989. – С. 5-8.
4. Кухта В.К., Морозкина Т.С., Олецкий Э.И., Таганович А.Д. Биологическая химия. – Минск: Асар, 2008. – С. 3-4.
5. Конспект лекций.
ЗАНЯТИЕ № 2
ТЕМА: СТРОЕНИЕ И ФУНКЦИИ БЕЛКОВ – Ι
ЦЕЛЬ: Сформировать знания о физико-химических свойствах белка. Обучить методике выполнения цветных реакций на белки и аминокислоты. Освоить биуретовый метод определения концентрации белка.
ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ
СОДЕРЖАНИЕ ЗАНЯТИЯ:
1. Разбор вопросов теоретического раздела.
2. Контрольные вопросы к лабораторной работе:
2.1. Цветные реакции на белки и аминокислоты, химические механизмы. Метод Лоури.
2.2. Принципы методов количественного определения белков в растворе:
а) колориметрические;
б) спектрофотометрический.
2.3. Клинико-диагностическое значение определения общего белка в сыворотке крови.
3. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА:
3.1. Цветные реакции на белки и аминокислоты.
3.1.1. Биуретовая реакция.
3.1.2. Нингидриновая реакция.
3.1.3. Ксантопротеиновая реакция.
3.1.4. Реакция Фоля.
3.2. Определение общего белка в сыворотке крови биуретовым методом.
4. Контроль выполнения лабораторной работы.
5. Письменная контрольная работа по теоретическому разделу.
ЛИТЕРАТУРА:
1. Алейникова Т.Л., Рубцова Г.В. Руководство к практическим занятиям по биологической химии. – М.: Высш. шк., 1988. – С. 11-13, 18-20, 22-23. Работы 5, 7, 10, 11.
2. Кушманова О.Д., Ивченко Г.М. Руководство к лабораторным занятиям по биологической химии. – М.: Медицина, 1983. - С. 7 – 14. Работа: нингидриновая реакция (с. 10-11), 179.
ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ
1. История изучения белков.
2. Белки – важнейшие компоненты живых организмов. Содержание белков в тканях.
3. Аминокислотный состав белков; строение пептидов.
4. Форма и размеры белков, молекулярная масса, методы ее определения.
5. Физико-химические свойства белков, осаждение их из растворов.
6. Методы получения чистых белков и пептидов.
6.1. Методы выделения и очистки белков.
6.1.1. Гомогенизация и фракционирование биологического материала.
6.1.2. Фракционирование белков и пептидов: электрофоретические и хроматографические методы, их виды и принципы.
6.2. Искусственный синтез пептидов.
7. Цветные реакции на белки и аминокислоты, их практическое применение.
8. Количественное определение белков в растворах и тканях.
ЛИТЕРАТУРА:
1. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. – 3-е изд. – М.: Медицина, 1998. – С. 19-20, 22-37, 44-49.
2. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. – 2-е изд. – М.: Медицина, 1990. – С. 16-17, 19-32, 37-42.
3. Николаев А.Я. Биологическая химия. – М.: Высш. шк., 1989. – С. 9-17, 36-42, 48-52.
4. Кухта В.К., Морозкина Т.С., Олецкий Э.И., Таганович А.Д. Биологическая химия. – Минск: Асар, 2008. – С. 7-14, 16-28, 31-32.
5. Конспект лекций.
ЗАНЯТИЕ № 3
ТЕМА: СТРОЕНИЕ И ФУНКЦИИ БЕЛКОВ – ΙΙ
ЦЕЛЬ: Изучить основные физико-химические свойства белков, уметь проводить реакции осаждения белка и объяснять их механизмы. Сформировать знания о структурной организации белков.
ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ
СОДЕРЖАНИЕ ЗАНЯТИЯ:
1. Разбор вопросов теоретического раздела.
2. Контрольные вопросы к лабораторной работе:
2.1. Факторы устойчивости белков в растворе.
2.2. Обратимое осаждение белков, факторы, механизмы.
2.3. Необратимое осаждение белков, (денатурация), факторы, механизмы.
2.4. Практическое использование обратимого и необратимого осаждения белков.
2.5. Представление о клинико-диагностическом значении протеинограммы сыворотки крови.
3. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА:
3.1. Разделение альбуминов и глобулинов яичного белка методом высаливания (пункты 2 и 3)
3.2. Осаждение белков HNO3 (демонстрация)
3.3. Разделение белков методом электрофореза (демонстрация электрофореграмм и их анализ).
4. Контроль выполнения лабораторной работы.
5. Письменная контрольная работа по теоретическому разделу.
ЛИТЕРАТУРА:
1. Алейникова Т.Л., Рубцова Г.В. Руководство к практическим занятиям по биологической химии. – М.: Высш. шк., 1988. – С. 24-25, 37. Работа 14 (пункты 2 и 3).
2. Кушманова О.Д., Ивченко Г.М. Руководство к лабораторным занятиям по биологической химии. – М.: Медицина, 1983. - С. 26, 28-29, работа 73. С. 186-192.
ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ
1. Первичная структура белка, методы ее установления, роль пептидных связей.
2. Зависимость биологических свойств и видовой специфичности белков от первичной структуры.
3. Вторичная структура белка, ее виды, методы установления, роль водородных связей.
4. Супервторичная структура белков.
5. Третичная структура белка, методы ее установления, виды стабилизирующих связей.
6. Зависимость биологических свойств белков от третичной структуры. Денатурация белка, факторы, ее вызывающие, практическое использование.
7. Четвертичная структура белка, ее биологическое значение.
8. Фолдинг белков. Представление о шаперонах.
9. Представление о кооперативных взаимодействиях и мультимолекулярных структурах. Доменные белки.
ЛИТЕРАТУРА:
1. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. – 3-е изд. – М.: Медицина, 1998. – С. 47-48, 49-71.
2. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. – 2-е изд. – М.: Медицина, 1990. – С. 40-41, 42-60.
3. Николаев А.Я. Биологическая химия. – М.: Высш. шк., 1989. – С. 18-29, 30-36.
4. Кухта В.К., Морозкина Т.С., Олецкий Э.И., Таганович А.Д. Биологическая химия. – Минск: Асар, 2008. – С. 28-31, 32-39, 407-408.
5. Конспект лекций.
ЗАНЯТИЕ № 4
ТЕМА: СТРОЕНИЕ И ФУНКЦИИ БЕЛКОВ – ΙΙΙ
ЦЕЛЬ: Сформировать знания о биологических функциях белков. Освоить методику кислотного и ферментативного гидролиза белка.
ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ
СОДЕРЖАНИЕ ЗАНЯТИЯ:
1. Разбор вопросов теоретического раздела.
2. Контрольные вопросы к лабораторной работе:
2.1. Гидролиз белков и его типы, схема.
2.2. Ферментативый гидролиз (с помощью трипсина, химотрипсина).
2.3. Контроль кислотного гидролиза (биуретовая реакция) и гидролиза белка трипсином.
2.4. Химическое расщепление полипептида по специфическим участкам.
2.5. Практическое использование гидролиза и белковых гидролизатов:
2.5.1. Биоидентификация по составу белков (метод пептидных карт).
2.5.2. Среды для культивирования, пищевые добавки, препараты для парентерального питания.
3. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА:
3.1. Кислотный и ферментативный гидролиз белков.
3.1.1. Кислотный гидролиз.
3.1.2. Гидролиз белков трипсином.
3.1.3. Контроль за полнотой гидролиза (биуретовая реакция).
4. Контроль выполнения лабораторной работы.
5. Письменная контрольная работа по теоретическому разделу.
ЛИТЕРАТУРА:
1. Кушманова О.Д., Ивченко Г.М. Руководство к лабораторным занятиям по биологической химии. – М.: Медицина, 1983. С. 15-17, 18-19. Работа 2.
2. Алейникова Т.Л., Рубцова Г.В. Руководство к практическим занятиям по биологической химии. – М.: Высш. шк., 1988.- С. 52-53. Работа 26.
ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ
1. Биологически активные пептиды, классификация, представители. Глутатион.
2. Динамическое состояние нативного белка. Понятие комплементарности. Лиганды и функционирование белков.
3. Многообразие белков и их функции. Количественное определение белков по функциональным свойствам и биологической активности. Белковые препараты (гормоны, ферменты и т.д.).
4. Различие белкового состава органов и тканей. Изменение белкового состава в онтогенезе, при болезнях.
5. Классификация белков по форме молекул, по химическому строению, по выполняемым функциям.
6. Простые белки, представители, характеристика, биологические функции.
7. Сложные белки, представители, характеристика, биологические функции.
ЛИТЕРАТУРА:
1. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. – 3-е изд. – М.: Медицина, 1998. – С. 20-22, 71-95.
2. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. – 2-е изд. – М.: Медицина, 1990. – С. 17-18, 60-76.
3. Николаев А.Я. Биологическая химия. – М.: Высш. шк., 1989. – С. 29-30, 31-32, 42-45, 52-53.
4. Кухта В.К., Морозкина Т.С., Олецкий Э.И., Таганович А.Д. Биологическая химия. – Минск: Асар, 2008. – С. 39-44.
5. Конспект лекций.
ЗАНЯТИЕ № 5
ТЕМА: ФЕРМЕНТЫ– Ι
ЦЕЛЬ: Сформировать знания о природе, свойствах и механизмах действия ферментов. Отработать методические подходы к определению активности и изучению свойств ферментов.
ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ
СОДЕРЖАНИЕ ЗАНЯТИЯ:
1. Разбор вопросов теоретического раздела.
2. Контрольные вопросы к лабораторной работе:
2.1. Химическая природа ферментов, представление об активном центре.
2.2. Особенности ферментативного катализа и этапы ферментативной реакции.
2.3. Методы определения ферментативной активности:
по измерению концентраций (количеств): субстрата, продукта, формы кофермента
по способу измерения концентрации: прямое измерение спектральных характеристик, рН, химическими и физико-химическими методами, с помощью сопряженных реакций, с помощью радиоактивных изотопов.
2.4. Реакция, катализируемая амилазой. Принцип метода определения активности фермента.
2.5. Факторы, влияющие на активность амилазы (температура, активаторы, ингибиторы).
2.6. Принципы методов определения активности диастазы (амилазы) мочи по Вольгемуту, мочи и крови по Каравею. Единицы амилазной активности.
2.7. Диагностическое значение определения активности диастазы мочи.
3. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА:
3.1. Влияние температуры на активность амилазы.
3.2. Влияние активаторов и ингибиторов на активность амилазы слюны.
3.3. Определение активности амилазы (диастазы) мочи по Каравею.
4. Контроль выполнения лабораторной работы.
5. Письменная контрольная работа по теоретическому разделу.
ЛИТЕРАТУРА:
1. Алейникова Т.Л., Рубцова Г.В. Руководство к практическим занятиям по биологической химии. – М.: Высш. шк., 1988.- С. 60-61, 79-80. Работы 31 и 45.
2. Кушманова О.Д., Ивченко Г.М. Руководство к лабораторным занятиям по биологической химии. – М.: Медицина, 1983. С. 64-66.
ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ
1. История открытия и изучения ферментов.
2. Химическая природа ферментов. Активный и аллостерический центры.
3. Кофакторы ферментов: ионы металлов, коферменты. Коферментные функции витаминов.
4. Механизмы действия ферментов.
5. Молекулярные механизмы ферментативного катализа (кислотно-основной, ковалентный, электростатический)
6. Особенности ферментативного катализа. Специфичность действия ферментов.
7. Классификация и номенклатура ферментов.
8. Изоферменты.
9. Единицы измерения активности и количества фермента.
ЛИТЕРАТУРА:
1. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. – 3-е изд. – М.: Медицина, 1998. – С. 114-134, 142-143, 157-158, 159-163.
2. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. – 2-е изд. – М.: Медицина, 1990. – С. 92-108, 114-115, 124-125, 126-129.
3. Николаев А.Я. Биологическая химия. – М.: Высш. шк., 1989. – С. 53-58,, 61-73, 76-77, 81-83, 89-90.
4. Кухта В.К., Морозкина Т.С., Олецкий Э.И., Таганович А.Д. Биологическая химия. – Минск: Асар, 2008. – С. 45-49, 53-56, 58-60, 66-69, 76, 79-80, 81-82.
5. Конспект лекций.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА: ОПРЕДЕЛЕНИЕ АМИЛАЗЫ(ДИАСТАЗЫ) МОЧИ ПО ВОЛЬГЕМУТУ
Принцип метода: Определение активности амилазы в биологических жидкостях (моча, сыворотка крови, слюна) основано на нахождении наименьшего количества фермента, необходимого для полного расщепления добавленного крахмала в стандартных условиях.
Амилазная активность мочи выражается количеством миллилитров 0,1% раствора крахмала, которое расщепляется ферментом, содержащимся в 1 мл неразведенной мочи, при температуре 450С за 15 минут.
В норме моча человека содержит мало амилазы, происходящей из поджелудочной железы. Активность амилазы (диастазы) мочи обозначается А450 (или d450). В норме активность амилазы мочи равна 16-64 ед.
Определение активности амилазы в моче и сыворотке крови широко используется в клинической практике с целью диагностики заболеваний поджелудочной железы. При острых панкреатитах амилазная активность мочи и сыворотки крови увеличивается в десятки раз, особенно в первые сутки заболевания, а затем постепенно возвращается к норме. При почечной недостаточности амилаза в моче отсутствует.
В детском возрасте увеличение активности амилазы наблюдается при эпидемическом паротите, что указывает на одновременное поражение поджелудочной железы вирусом паротита.
Ход работы: Берут 10 пронумерованных пробирок, приливают в каждую по 1 мл 0,85% раствора хлорида натрия. Затем в первую пробирку добавляют 1 мл исследуемой мочи. Содержимое этой пробирки перемешивают, несколько раз втягивая и выпуская жидкость из пипетки. Набирают в пипетку 1 мл смеси и переносят ее во 2-ю пробирку и т.д. до 10-й пробирки. Из 10-й пробирки отбирают 1 мл смеси и выливают. В каждую пробирку добавляют по 1 мл 0,85% раствора хлорида натрия, по 2 мл 0,1% раствора крахмала и, перемешав, все пробирки помещают в термостат на 15 мин. при 45оС. После инкубации пробирки охлаждают водопроводной водой и ставят по порядку в штатив. Прибавляют в каждую пробирку по 2 капли раствора йода и перемешивают. При реакции с йодом жидкость в пробирках окрашивается в желтоватый, розовый и фиолетовый цвет. Отмечают пробирку с наибольшим разведением мочи, при котором произошло полное расщепление крахмала (желтая окраска с йодом). Полученные данные заносят в таблицу.
| № пробирки | ||||||||||
| Разведение мочи | 1:2 | 1:4 | 1:8 | 1:16 | 1:32 | 1:64 | 1:128 | 1:256 | 1:512 | 1:1024 |
| Гидролиз крахмала (полный, частичный, отсутствует) | ||||||||||
| Окраска с йодом |
Расчёт: Предположим, что полное расщепление крахмала произошло в первых четырёх пробирках. В четвёртой пробирке разведение мочи 1:16. Следовательно: 1/16 мл мочи расщепила 2 мл 0,1% раствора крахмала, 1 мл неразведенной мочи расщепит Х мл 0,1% раствора крахмала
2 · 1 · 16
X = -------------- = 32 мл 0,1 % раствора крахмала.
Следовательно, активность амилазы (диастазы) мочи равна 32 ед.
ЗАНЯТИЕ № 6
ТЕМА: ФЕРМЕНТЫ– ΙΙ
ЦЕЛЬ: Сформировать знания о регуляции ферментативной активности. Изучить действие липазы и влияние желчи на активность фермента.
ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ
СОДЕРЖАНИЕ ЗАНЯТИЯ:
1. Разбор вопросов теоретического раздела.
2. Контрольные вопросы к лабораторной работе:
2.1. Реакция, катализируемая липазой, ее роль в процессе пищеварения.
2.2. Факторы, активирующие липазу в кишечнике.
2.3. Изменение скорости ферментативной реакции во времени.
2.4. Принцип метода количественного определения активности липазы.
2.5. Принцип метода определения активности щелочной фосфатазы.
3. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА:
3.1. Кинетика действия липазы. Влияние желчи на активность липазы.
4. Контроль выполнения лабораторной работы.
5. Письменная контрольная работа по теоретическому разделу.
ЛИТЕРАТУРА:
1. Алейникова Т.Л., Рубцова Г.В. Руководство к практическим занятиям по биологической химии. - М.: Высш. шк., 1988. - С. 146-148. Работа 82.
2. Кушманова О.Д., Ивченко Г.М. Руководство к лабораторным занятиям по биологической химии. – М.: Медицина. 1983. – С. 72.
ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ
1. Кинетика ферментативных реакций, анализ и графическое изображение уравнений Михаэлиса-Ментен и Лайнуивера-Берка.
2. Зависимость скорости ферментативных реакций от температуры, рН, концентраций субстрата и фермента.
3. Ингибиторы и активаторы ферментов. Типы ингибирования: обратимое (конкурентное и неконкурентное), необратимое.
4. Аллостерические ферменты. Аллостерические эффекторы.
5. Лекарственные препараты-ингибиторы ферментов.
6. Механизмы регуляции ферментативной активности.
ЛИТЕРАТУРА:
1. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. – 3-е изд. – М.: Медицина, 1998. – С. 134-142, 143-157.
2. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. – 2-е изд. – М.: Медицина, 1990. – С. 108-114, 115-124.
3. Николаев А.Я. Биологическая химия. – М.: Высш. шк., 1989. – С. 73-76, 78-81, 84-89.
4. Кухта В.К., Морозкина Т.С., Олецкий Э.И., Таганович А.Д. Биологическая химия. – Минск: Асар, 2008. – С. 51-53, 57-58, 60-64, 70-79, 81.
5. Конспект лекций.
ЗАНЯТИЕ № 7
ТЕМА: ФЕРМЕНТЫ– III
ЦЕЛЬ: Сформировать знания о клинических аспектах энзимологии и закрепить знания о структуре и функциях белков и ферментов.
СЕМИНАРСКОЕ ЗАНЯТИЕ
СОДЕРЖАНИЕ ЗАНЯТИЯ:
1. Разбор вопросов теоретического раздела.
2. Письменная контрольная работа по теоретическому разделу.
3. Самостоятельная аудиторная работа в соответствии с предложенными заданиями.
4. Решение и обсуждение ситуационных задач.
5. Контроль выполнения самостоятельной работы.
ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ
1. Различия ферментного состава органов и тканей. Органоспецифические ферменты.
2. Определение ферментов в плазме крови с диагностической целью: причины ферментемии, происхождение ферментов плазмы крови.
3. Изменение активности ферментов при патологии. Наследственные (первичные) и приобретенные (вторичные) энзимопатии.
4. Использование данных кинетических исследований ферментов в диагностике.
5. Применение ферментов для лечения болезней и как аналитических реагентов в лабораторной диагностике. Иммобилизованные ферменты.
ЛИТЕРАТУРА:
1. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. – 3-е изд. – М.: Медицина, 1998. – С. 163-168, 439, 579-580, 615-0616.
2. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. – 2-е изд. – М.: Медицина, 1990. – С. 129-132, 343-344, 446-447, 480.
3. Николаев А.Я. Биологическая химия. – М.: Высш. шк., 1989. – С. 90-92.
4. Кухта В.К., Морозкина Т.С., Олецкий Э.И., Таганович А.Д. Биологическая химия. – Минск: Асар, 2008. – С. 64-65, 82-86.
5. Конспект лекций.
ЗАНЯТИЕ № 8
ТЕМА: КОНТРОЛЬНОЕ ЗАНЯТИЕ «БЕЛКИ. ФЕРМЕНТЫ»
1. Белки – важнейшие компоненты живых организмов. Содержание белков в тканях.
2. Аминокислотный состав белков; строение пептидов. Искусственный синтез пептидов.
3. Форма и размеры белков, молекулярная масса, методы ее определения.
4. Физико-химические свойства белков. Гидролиз белка.
5. Этапы выделения и очистки белков.
6. Фракционирование белков и пептидов: электрофоретические и хроматографические методы, их виды и принципы.
7. Цветные реакции на белки и аминокислоты, их практическое применение.
8. Количественное определение белков в растворах и тканях. Клинико-диагностическое значение определения общего белка в сыворотке крови.
9. Факторы устойчивости белков в растворе. Обратимое и необратимое осаждение белков, факторы, механизмы.
10. Фракционирование белков плазмы крови, практическое использование. Клинико-диагностическое значение протеинограммы сыворотки крови.
11. Первичная структура белка, методы ее установления. Зависимость биологических свойств и видовой специфичности белков от первичной структуры.
12. Вторичная структура белка, ее виды, методы установления, роль водородных связей. Супервторичная структура белков.
13. Третичная структура белка, методы ее установления, виды стабилизирующих связей.
14. Зависимость биологических свойств белков от третичной структуры. Денатурация белка, факторы, ее вызывающие, практическое использование.
15. Четвертичная структура белка, ее биологическое значение.
16. Фолдинг белков. Шапероны: классы, биологическое значение.
17. Представление о кооперативных взаимодействиях и мультимолекулярных структурах. Доменные белки.
18. Биологически активные пептиды, классификация, представители. Глутатион.
19. Динамическое состояние нативного белка. Понятие комплементарности. Лиганды и функционирование белков.
20. Многообразие белков и их функции. Количественное определение белков по функциональным свойствам и биологической активности. Белковые препараты (гормоны, ферменты и т.д.).
21. Различие белкового состава органов и тканей. Изменение белкового состава в онтогенезе, при болезнях.
22. Классификация белков по форме молекул, по химическому строению, по выполняемым функциям.
23. Простые белки, представители, характеристика, биологические функции.
24. Сложные белки, представители, характеристика, биологические функции.
25. Химическая природа ферментов. Активный и аллостерический центры. Механизмы действия ферментов.
26. Кофакторы ферментов: ионы металлов, коферменты. Коферментные функции витаминов.
27. Молекулярные механизмы ферментативного катализа (кислотно-основной, ковалентный, электростатический)
28. Особенности ферментативного катализа. Специфичность действия ферментов.
29. Классификация и номенклатура ферментов.
30. Изоферменты.
31. Единицы измерения активности и количества ферменты.
32. Кинетика ферментативных реакций, анализ и графическое изображение уравнений Михаэлиса-Ментен и Лайнуивера-Берка.
33. Зависимость скорости ферментативных реакций от температуры, рН, концентраций субстрата и фермента.
34. Ингибиторы и активаторы ферментов. Типы ингибирования: обратимое ((конкурентное и неконкурентное), необратимое.
35. Аллостерические ферменты. Аллостерические эффекторы.
36. Лекарственные препараты – ингибиторы ферментов.
37. Механизмы регуляции ферментативной активности: изменение количества фермента, доступности субстратов и коферментов, химическая модификация, ограниченный протеолиз.
38. Различия ферментного состава органов и тканей. Органоспецифические ферменты.
39. Определение ферментов в плазме крови с диагностической целью: причины ферментемии, происхождение ферментов плазмы крови.
40. Изменение активности ферментов при патологии. Наследственные (первичные) и приобретенные (вторичные) энзимопатии. Клинико-диагностическое значение исследования активности амилазы (диастазы) мочи.
41. Использование данных кинетических исследований ферментов в диагностике.
42. Применение ферментов для лечения болезней и как аналитических реагентов в лабораторной диагностике. Иммобилизованные ферменты.
ЗАНЯТИЕ № 9
ТЕМА: НУКЛЕИНОВЫЕ КИСЛОТЫ– I
ЦЕЛЬ: Сформировать знания о строении нуклеиновых кислот и их функциях. Провести гидролиз нуклеопротеинов и освоить качественные реакции определения продуктов гидролиза.
ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ
СОДЕРЖАНИЕ ЗАНЯТИЯ:
1. Разбор вопросов теоретического раздела.
2. Контрольные вопросы к лабораторной работе:
2.1. Нуклеопротеины, их представители, биологическая роль.
2.2. Схема гидролиза нуклеопротеинов.
2.3. Сущность качественных реакций на продукты гидролиза нуклеопротеинов.
3. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА:
3.1. Гидролиз нуклеопротеинов. Реакции на компоненты нуклеопротеинов в гидролизате:
3.1.1. Биуретовая реакция на полипептиды.
3.1.2. Серебряная проба на пуриновые основания.
3.1.3. Проба Троммера на рибозу и дезоксирибозу.
3.1.4. Молибденовая проба на фосфорную кислоту.
4. Контроль выполнения лабораторной работы.
5. Письменная контрольная работа по теоретическому разделу.
ЛИТЕРАТУРА:
1. Алейникова Т.Л., Рубцова Г.В. Руководство к практическим занятиям по биологической химии. - М.: Высш. шк., 1988. - С. 94-96. Работа 53.
2. Кушманова О.Д., Ивченко Г.М. Руководство к лабораторным занятиям по биологической химии. – М.: Медицина. 1983. – С. 29-34.
ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ
1. История открытия и изучения нуклеиновых кислот.
2. Химическая природа нуклеиновых кислот. Различия между ДНК и РНК.
3. Структура и функция ДНК.
4. РНК, виды, особенности структурной организации, биологические функции.
5. Денатурация и ренатурация ДНК. Гибридизация нуклеиновых кислот.
6. Роль белков в структурной организации нуклеиновых кислот. Нуклеопротеины. Структура хроматина. Строение рибосом эукариот.
7. Особенности организации генома человека.
8. Биосинтез ДНК (репликация) у эукариот, общая схема, ферменты, роль ДНК-полимераз. Регуляция синтеза ДНК.
ЛИТЕРАТУРА:
1. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. – 3-е изд. – М.: Медицина, 1998. – С. 86-88, 96-113, 478-486, 513-515, 517-520.
2. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. – 2-е изд. – М.: Медицина, 1990. – С. 71-73, 77-91, 402, 403-406..
3. Николаев А.Я. Биологическая химия. – М.: Высш. шк., 1989. – С. 92-105.
4. Кухта В.К., Морозкина Т.С., Олецкий Э.И., Таганович А.Д. Биологическая химия. – Минск: Асар, 2008. – С. 307-320, 338-349, 350-354.
5. Конспект лекций.
ЗАНЯТИЕ № 10
ТЕМА: НУКЛЕИНОВЫЕ КИСЛОТЫ– II
ЦЕЛЬ: Сформировать знания о биосинтезе нуклеиновых кислот. Выполнить выделение дезоксирибонуклеопротеинов из биологического материала. Освоить метод количественного определения мочевой кислоты в моче.
ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ
СОДЕРЖАНИЕ ЗАНЯТИЯ:
1. Разбор вопросов теоретического раздела.
2. Контрольные вопросы к лабораторной работе:
2.1. Сравнительное содержание ДНК в тканях.
2.2. Принцип метода выделения дезоксирибонуклеопротеинов из тканей.
2.3. Сущность качественной реакции на ДНК.
2.4. Происхождение мочевой кислоты в организме. Клинико-диагностическое значение исследования мочевой кислоты в крови и моче.
2.5. Принцип метода количественного определения мочевой кислоты в моче.
3. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА:
3.1. Выделение дезоксирибонуклеопротеинов из тканей животных (демонстрация).
3.2. Определение мочевой кислоты в моче.
4. Контроль выполнения лабораторной работы.
5. Письменная контрольная работа по теоретическому разделу.
ЛИТЕРАТУРА:
1. Алейникова Т.Л., Рубцова Г.В. Руководство к практическим занятиям по биологической химии. - М.: Высш. шк., 1988. - С. 97-98, 109-110. Работы 54 и 61.
2. Кушманова О.Д., Ивченко Г.М. Руководство к лабораторным занятиям по биологической химии. – М.: Медицина. 1983. – С.35-36, 210-211.
ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ
1. Повреждения ДНК, типы, способы репарации, эксцизионная репарация.
2. Обратная транскрипция, схема, биологическая роль. Представление об онкогенах.
3. Биосинтез РНК (транскрипция) у эукариот, этапы, схема, роль ДНК-зависимых РНК-полимераз.
4. Регуляция синтеза РНК. Теория оперона (лактозный оперон у прокариот).
5. Процессинг матричных, рибосомных, транспортных РНК.
6. Основной постулат молекулярной биологии.
7. Генетический код и его свойства.
8. Образование и строение аминоацил-т РНК. Адапторная функция тРНК.
ЛИТЕРАТУРА:
1. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. – 3-е изд. – М.: Медицина, 1998. – С. 486-495, 515-517, 520-524.
2. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. – 2-е изд. – М.: Медицина, 1990. – С. 377-387.
3. Николаев А.Я. Биологическая химия. – М.: Высш. шк., 1989. – С. 105-115, 135-139.
4. Кухта В.К., Морозкина Т.С., Олецкий Э.И., Таганович А.Д. Биологическая химия. – Минск: Асар, 2008. – С. 349-350, 354-369, 387-391, 406-418
5. Конспект лекций.
ЗАНЯТИЕ № 11
ТЕМА: БИОСИНТЕЗ БЕЛКА. ОСНОВЫМОЛЕКУЛЯРНОЙ БИОЛОГИИ.
ЦЕЛЬ: Сформировать знания о биосинтезе белков и основах методов молекулярной биологии.
СЕМИНАРСКОЕ ЗАНЯТИЕ
СОДЕРЖАНИЕ ЗАНЯТИЯ:
1. Разбор вопросов теоретического раздела.
2. Самостоятельная аудиторная работа в соответствии с предложенными заданиями.
3. Решение и обсуждение ситуационных задач.
4. Контроль выполнения самостоятельной работы.
5. Письменная контрольная работа по теоретическому разделу.
ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ
1. Синтез белка (трансляция) у эукариот, этапы, схема.
2. Посттрансляционные изменения белков, значение фолдинга белков.
3. Регуляция синтеза белка у эукариот.
4. Антибиотики - ингибиторы синтеза нуклеиновых кислот и белков.
5. Рестрикционный анализ (рестрикционные эндонуклеазы, рестрикционные карты, генная дактилоскопия, ПДРФ-анализ).
6. Идентификация специфических последовательностей в нуклеиновых кислотах и белках (представление о молекулярных зондах, блот-анализ).
7. Полимеразная цепная реакция (принцип, виды, применение).
8. Секвенирование ДНК.
9. Представление о технологиях рекомбинантнных ДНК (генной инженерии). Использование ее достижений в медицине. Клонирование ДНК.
ЛИТЕРАТУРА:
1. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. – 3-е изд. – М.: Медицина, 1998. – С. 496-498, 509-513, 525-544.
2. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. – 2-е изд. – М.: Медицина, 1990. – С. 388-390, 399-422.
3. Николаев А.Я. Биологическая химия. – М.: Высш. шк., 1989. – С. 116-124, 126-129, 156-159.
4. Кухта В.К., Морозкина Т.С., Олецкий Э.И., Таганович А.Д. Биологическая химия. – Минск: Асар, 2008. – С. 370-386, 391-406.
Конспект лекций.
ЗАНЯТИЕ № 12
ТЕМА: ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ОБМЕН – I
ЦЕЛЬ: Сформировать знания об основах биоэнергетики клетки, представление о макроэргах тканей (АТФ, креатинфосфат) и принципах их количественного определения.
ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ
СОДЕРЖАНИЕ ЗАНЯТИЯ:
1. Разбор вопросов теоретического раздела.
2. Контрольные вопросы к лабораторной работе:
2.1 АТФ, строение, пути синтеза, биологическая роль.
2.2. Креатинфосфат мышц, его биологическая роль.
2.3. Принцип метода количественного определения макроэргов мышц.
3. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА:
3.1. Количественное определение макроэргических соединений мышц.
4. Контроль выполнения лабораторной работы.
5. Письменная контрольная работа по теоретическому разделу.
ЛИТЕРАТУРА:
1. Алейникова Т.Л., Рубцова Г.В. Руководство к практическим занятиям по биологической химии. -М.: Высш. шк., 1988. - С. 115-117. Работа 65.
ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ
1. Энергетика клетки, общие представления.
2. Макроэрги клетки, строение.
3. АТФ, пути синтеза и использования.
4. Представление о биологическом окислении и тканевом дыхании.
5. НАД+ (НАДФ)+- зависимые дегидрогеназы, строение, биологическая роль.
6. ФАД (ФМН) - зависимыедегидрогеназы, строение, биологическая роль.
7. Кофермент Q, строение, биологическая роль.
8. Цитохромы и цитохромоксидаза, биологическая роль.
9. Цепь тканевого дыхания (ЦТД), схема функционирования.
10. ЦТД. структурная организация. Комплексы ЦТД.
11. Окислительное фосфорилирование АДФ, механизмы, теория Митчелла. Коэффициент Р/О.
12. Регуляция цепи тканевого дыхания. Активаторы, ингибиторы, разобщители ЦТД и окислительного фосфорилирования.
13. Нарушения энергетического обмена (гипоксии, гиповитаминозы РР, В2).
ЛИТЕРАТУРА:
1. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. – 3-е изд. – М.: Медицина, 1998. – С. 305-313, 595-596.
2. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. – 2-е изд. – М.: Медицина, 1990. – С. 205-208, 213-224, 461-462.
3. Николаев А.Я. Биологическая химия. – М.: Высш. шк., 1989. – С. 199-212,, 228-231.
4. Кухта В.К., Морозкина Т.С., Олецкий Э.И., Таганович А.Д. Биологическая химия. – Минск: Асар, 2008. – С. 131-144, 146-153.
5. Конспект лекций.
ЗАНЯТИЕ № 13
ТЕМА: ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ОБМЕН – II. РОЛЬ КИСЛОРОДА В ПРОЦЕССАХ ОКИСЛЕНИЯ В КЛЕТКЕ
ЦЕЛЬ: Систематизировать знания об общих путях катаболизма в организме как основных источниках энергии для синтеза АТФ. Сформировать представление о роли кислорода в окислительных процессах. Составить метаболическую карту энергетического обмена.
СЕМИНАРСКОЕ ЗАНЯТИЕ
СОДЕРЖАНИЕ ЗАНЯТИЯ:
1. Разбор вопросов теоретического раздела.
2. Самостоятельная аудиторная работа в соответствии с предложенным заданием.
3. Решение и обсуждение ситуационных задач.
4. Контроль выполнения самостоятельной работы.
5. Письменная контрольная работа по теоретическому разделу.
ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ
1. Цикл трикарбоновых кислот (ЦТК), последовательность реакций.
2. Регуляция и биологические функции ЦТК.
3. Энергетика ЦТК, связь с ЦТД.
4. Оксидазный и пероксидазный типы окисления, схемы, ферменты, биологическая роль.
5. Диоксигеназный и монооксигеназный типы окисления, схемы, ферменты, биологическая роль.
6. Микросомальное окисление, схема, цитохром Р450, биологическая роль.
7. Активные формы кислорода, образование, повреждающее действие.
8. Перекисное окисление липидов.
9. Антиоксидантные системы организма. Ферментативное и неферментативное звено.
ЛИТЕРАТУРА:
1. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. – 3-е изд. – М.: Медицина, 1998. – С. 313-316, 345-35