Учебной дисциплины в структуре ооп: (цикл, к которому относится дисциплина, требования к входным знаниям, умениям и компетенциям, дисциплины, для которых данная дисциплина является предшествующей)




Скачать 128.39 Kb.
Дата08.07.2016
Размер128.39 Kb.



10. Место учебной дисциплины в структуре ООП: (цикл, к которому относится дисциплина, требования к входным знаниям, умениям и компетенциям, дисциплины, для которых данная дисциплина является предшествующей):

Дисциплина относится к профессиональному циклу (Б.3), вариативная часть (Б.3.В.), обязательные дисциплины (Б.3. В.ОД).

Студенты должны иметь базовые знания по молекулярной биологии, биохимии, физике.

Дисциплина предшествует курсам «Компьютерные исследования и моделирование биопроцессов», «Биофизика мембранных и клеточных процессов», «Структура и функционирование биомакромолекул и их комплексов», «Фотобиофизика и радиационная биофизика».



11. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины:

а) общекультурные (ОК):

приобретает новые знания и формирует суждения по научным, социальным и другим проблемам, используя современные образовательные и информационные технологии;

использует в познавательной и профессиональной деятельности базовые знания в области математики и естественных наук, применяет методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования;

проявляет творческие качества;

правильно ставит цели, проявляет настойчивость и выносливость в их достижении;

заботится о качестве выполняемой работы;

умеет работать самостоятельно и в команде.
б) профессиональные (ПК):

демонстрирует знание принципов структурной и функциональной организации биологических объектов и механизмов гомеостатической регуляции; применяет основные физиологические методы анализа и оценки состояния живых систем;

демонстрирует знание принципов клеточной организации биологических объектов, биофизических и биохимических основ, мембранных процессов и молекулярных механизмов жизнедеятельности;

применяет современные экспериментальные методы работы с биологическими объектами в лабораторных условиях, навыки работы с современной аппаратурой;

способен эксплуатировать современную аппаратуру и оборудование для выполнения научно-исследовательских лабораторных биологических работ;

применяет на практике приемы составления научно-технических отчетов, обзоров, аналитических карт и пояснительных записок;

понимает, излагает и критически анализирует получаемую информацию и представляет результаты лабораторных биологических исследований.

пользуется нормативными документами, определяющими организацию и технику безопасности работ.



12. Структура и содержание учебной дисциплины

12.1 Объем дисциплины в зачетных единицах/часах в соответствии с учебным планом — ____/63,1.

12.2 Виды учебной работы

Вид учебной работы

Трудоемкость (часы)

Всего

В том числе в интерактивной форме

По семестрам

№ сем.5

№ сем

…..

Аудиторные занятия

54

-

54







в том числе: лекции

18

-

18







практические

-

-

-







лабораторные

36

-

36







Индивидуальные занятия

2,1

-

2,1







Консультации

2




2







Экзамен

5




5







Итого:

63,1




63,1







Форма промежуточной аттестации

экзамен

-

-








12.3. Содержание разделов дисциплины

№ п/п

Наименование раздела дисциплины

Содержание раздела дисциплины

1.

Строение и физико-химические свойства аминокислот. Протеиногенные аминокислоты

Строение аминокислот. Стереохимия аминокислотных остатков. L- и D-аминокислотные остатки. Классификация аимнокислот. Физико-химические свойства аминокислот. Константа ионизации. Изоэлектрическая точка. Протеиногенные аминокислоты.

2.

Строение и физико-химические свойства белков. Первичная структура белка

Первичная структура белка. Пептидная группа. Пептидная связь и ее свойства. Валентные связи и углы между ними. Ван-дер-ваальсово взаимодействие. Разрешенные конформации аминокислотного остатка (карты Рамачандрана). Мезомерия пептидной связи.

3.

Вторичная структура белков

Вторичная структура полипептидов. Спирали: 27, 310, , poly(Pro). Антипараллельная и параллельная -структура. -изгибы. Стабильность -спирали и -структуры в воде. Водородные связи. Гидрофобные взаимодействия. Дисульфидные связи.

4.

Высшие типы пространственной организации белка. Третичная и четвертичная структура. Домены

Фибриллярные белки, их функции и их периодичные первичные и вторичные структуры. Глобулярные белки.

Роль доменов в пространственной организации молекул ферментов. Принципы пространственной организации молекул ферментов, проблема сворачивания полипептидной цепи в нативную конформацию. Шапероны. Краудинг. Роль четвертичной структуры в стабилизации молекулы фермента и регуляции активности ферментов.



5.

Ферменты. Классификация ферментов

Катализ и катализаторы. Ферменты как особые представители катализаторов. Принцип классификации ферментов. Классы ферментов: оксидоредуктазы, трансферазы, гидролазы, лиазы, изомеразы, лигазы. Характеристика классов и важнейших групп ферментов. Активный центр ферментов. Субстратсвязывающий и каталитический сайты активных центров. Активные центры простых и сложных ферментов. Формирование активного центра на границе между доменами.

6.

Сущность явления катализа.

Кинетика ферментативных реакций



Особенности каталитического действия ферментов. Единицы ферментативной активности. Факторы, определяющие активность ферментов: концентрация фермента, концентрация субстрата, температура, рН среды, активаторы и ингибиторы.

Влияние температуры на кинетику ферментативных реакций. Закон Вант-Гоффа.

Предстационарная и стационарная фазы ферментативного процесса. Понятие начальной скорости. Роль необратимых реакций в стратегии метаболизма.

Уравнение Михаэлиса-Ментен. Отклонение от уравнения Михаэлиса-Ментен. Значение kcat, Km, Vm, Ks'. Методы расчета каталитических констант. Уравнение Лайнуивера-Берка и другие.

Типы ингибирования. Графическое представление ингибирования. Влияние активаторов на кинетику ферментативных реакций. Графическое представление активации. Значение Ka и постоянных. Примеры ингибирования и активирования ферментативных реакций.

7

Механизмы регуляции активности ферментов

Регуляция активности ферментов внутриклеточными сигналами. Изостерическая регуляция. Аллостерические механизмы регуляции. Кооперативные эффекты.

8.

Ферменты в клетке и в организованных системах

Локализация ферментов в клетке. Понятие компартментализации. Уровни организации ферментов. Надмолекулярные комплексы: мультиферментные комплексы, мультиферментные конъюгаты; ферментные ансамбли. Метаболоны – мультиферментные ансамбли, фиксированные на мембранах и структурных элементах клетки. Функциональные преимущества, возникающие в результате белок-белковых взаимодействий в составе молекулы полифункциональных ферментов.

9.

Предсказание и дизайн белковых структур

Опознавание сходства пространственных структур белков по сходству их аминокислотных последовательностей. Попытки предсказания пространственных структур белков их аминокислотным последовательностям ab initio.

Белковая инженерия и дизайн. Подтверждение теории переходного состояния в катализе методами белковой инженерии. Абзимы. Методы определения аминокислот, входящих в активные центры ферментов. Химическая модификация, действие ингибиторов, квазисубстраты, алкилирование, блокирование SH-групп. Роль серина, гистидина, лизина, тирозина, цистеина, аргинина, аспарагиновой и глутаминовой кислот в активных центрах. Глицин, цистеин и пролин как структурообразующие аминокислоты. Структура активных центров. Использование методов рентгеноструктурного анализа и сайт-специфического мутагенеза для изучения топографии активных центров. Ингибиторный анализ. Биоинформационный подход в изучении активных центров ферментов.



12.4 Междисциплинарные связи

№ п/п

Наименование дисциплин учебного плана, с которым организована взаимосвязь дисциплины рабочей программы

№ разделов дисциплины рабочей программы, связанных с указанными дисциплинами

1

Биофизика мембранных и клеточных процессов

7, 8

2

Структура и функционирование биомакромолекул и их комплексов

1, 2, 3, 4, 7, 8

3

Фотобиофизика и радиационная биофизика

1, 2, 3, 4

4

«Компьютерные исследования и моделирование биопроцессов

2, 3, 9

12.5. Разделы дисциплины и виды занятий

№ п/п

Наименование раздела дисциплины

Виды занятий (часов)

Лекции

Практические

Лабораторные

Индивидуальные занятия

Всего

1.

Строение и физико-химические свойства аминокислот. Протеиногенные аминокислоты

2

-

4

-

6

2.

Строение и физико-химические свойства белков. Первичная структура белка

2

-

4

-

6

3.

Вторичная структура белков

2

-

4

-

6

4.

Высшие типы пространственной организации белка. Третичная и четвертичная структура. Домены

2

-

2

-

4

5.

Ферменты. Классификация ферментов

2

-

4

-

6

6.

Сущность явления катализа.

Кинетика ферментативных реакций



2

-

6

1

9

7.

Механизмы регуляции активности ферментов

2

-

4

-

6

8.

Ферменты в клетке и в организованных системах

2

-

4

-

6

9.

Предсказание и дизайн белковых структур

2

-

4

1

7



13. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

(список оформляется в соответствии с требованиями ГОС и ФГОС,
используется общая сквозная нумерация для всех видов источников)

а) основная литература:

№ п/п

Источник

1.

Биофизика: учебник для вузов / под ред. В.Г. Артюхова. – М.: Деловая книга: Академический проект, 2009. – 294 с.

2.

Артюхов В.Г. Молекулярная биофизика: механизмы протекания и регуляции внутриклеточных процессов: учеб. пособие / В.Г. Артюхов, О.В. Башарина. – Воронеж: Издательско-полиграфический центр Воронежского государственного университета, 2012. – 220 с.

3.

Артюхов В.Г. Структурно-функциональное состояние биомембран и межклеточные взаимодействия: учеб. пособие / В.Г. Артюхов, М.А. Наквасина. – Воронеж: Издательско-полиграфический центр Воронежского государственного университета, 2008. – 156 с.


б) дополнительная литература:

№ п/п

Источник

4.

Артюхов В.Г. Оптические методы анализа интактных и модифицированных биологических систем / В.Г. Артюхов, О.В. Путинцева. – Воронеж: Изд-во Воронеж. гос. ун-та, 1996. – 240 с.

5.

Артюхов В.Г. Биологические мембраны: структурная организация, функции, модификация физико-химическими агентами: учеб. пособие / В.Г. Артюхов, М.А. Наквасина. - Воронеж: Изд-во Воронеж. гос. ун-та, 2000. – 296 с.

6.

Жеребцов Н.А. Биохимия: учеб. / Н.А. Жеребцов, Т.Н. Попова, В.Г. Артюхов. - Воронеж: Изд-во Воронеж. гос. ун-та, 2002. - 696 с.

7.

Ленинджер А. Основы биохимии / А. Ленинджер. - М.: Мир, 1985. - Т. 1. - 365 с.

8.

Ленский А.С. Введение в бионеорганическую и биофизическую химию / А.С. Ленский. - М.: Высш. шк., 1989. - 256 с.

9.

Олигомерные белки: структурно-функциональные модификации и роль субъединичных контактов / В.Г. Артюхов [и др.]. – Воронеж: Изд-во Воронеж. гос. ун-та, 1997. – 264 с.

10.

Рубин А.Б. Биофизика / А.Б. Рубин. - М.: Высш. шк., 1987. - Т. 1. - 319 с.

11.

Рубин А.Б. Биофизика / А.Б. Рубин. - М.: Высш. шк., 1987. - Т. 2. - 303 с.



в) информационные электронно-образовательные ресурсы:

№ п/п

Источник

1.

www.lib.vsu.ru – ЗНБ ВГУ

2.

http://www.viniti.msk.su - Всероссийский Институт Научной и Технической Информации (ВИНИТИ РАН).

3.

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/Pubmed - База научных данных в области биомедицинских наук.

4.

www.chem.qmul.ac.uk/iubmb - Биохимическая классификация и номенклатура ферментов. Свободный доступ на сайте Международного союза биохимии и молекулярной биологии.

5.

www.molbiol.ru, www.nature.ru - Учебники, научные монографии, обзоры, лабораторные практикумы в свободном доступе на сайтах практической молекулярной биологии.

6.

www.swissprot.com – свободный доступ к международной базе данных по первичным и 3D структурам ферментов



14. Материально-техническое обеспечение дисциплины:

Оборудование: ноутбук, мультимедийный проектор, оборудование для проведения лабораторных работ (спектрофотометр, фотоэлектроколориметр, лабораторная посуда и реактивы).
15. Форма организации самостоятельной работы:

Не предусмотрена


16. Критерии аттестации по итогам освоения дисциплины:

Отлично: Полно раскрыто содержание материала в объёме программы. Чётко и правильно даны определения и раскрыто содержание. Доказательства проведены на основе знания физических законов. Ответ самостоятельный, при ответе использованы знания, приобретённые ранее. Твёрдые практические навыки.

Хорошо: Раскрыто основное содержание материала. В основном правильно даны определения, понятия. Ответ самостоятельный. Материал изложен неполно, допущены неточности при формулировании выводов и использовании терминов. Практические навыки нетвёрдые.

Удовлетворительно: Усвоено основное содержание материала, но изложено фрагментарно, не всегда последовательно. Определения и понятия даны не чётко. Допущены ошибки при промежуточных математических выкладках в выводах. Неумение использовать знания полученные ранее. Практические навыки слабые.

Неудовлетворительно: Основное содержание учебного материала не раскрыто. Не даны ответы на дополнительные вопросы преподавателя. Допущены грубые ошибки в определениях. Нет практических навыков в использовании материала.


База данных защищена авторским правом ©uverenniy.ru 2016
обратиться к администрации

    Главная страница