Окисление жирных кислот. Номенклатура жирных кислот. Гидролиз триацилглицеролов. Активация жирных кислот путем зависимого от гидролиза АТР присоединения к СоА. Карнитин - переносчик активированных жирных кислот с длинной цепью через внутреннюю митохондриальную мембрану. Дегидрирование СН2-СН2-группы ацил-СоА. Гидратация двойной связи и образование гидроксиацил-СоА. Окисление оксигруппы до оксогруппы. Перенос -ацильного остатка на СоА. Биоэнергетический баланс окисления жирных кислот до ацетил-СоА.
Лекция 10.
Альтернативный путь окисления глюкозо-6-фосфата (гексозомонофосфатныйшунт).
Окисление глюкозо-6-фосфата через глюконо--лактон-6-фосфат до 6-фосфоглюконата. Окислительное декарбоксилирование 6-фосфоглюконата до рибулозо-5-фосфата. Изомеризация рибулозо-5-фосфата в ксилулозо-5-фосфат и в рибозо-5-фосфат. Взаимопревращение пентоз и гексоз. Тиаминпирофосфат-зависимый перенос остатка гликолевого альдегида с ксилулозо-5-фосфата на рибозо-5-фосфат. Образование седогептулозо-7-фосфата и глицеральдегид-3-фосфата. Перенос остатка дигидроксиацетона с седогептулозо-7-фосфата на глицеральдегид-3-фосфата и образование фруктозо-6-фосфата и эритрозо-4-фосфата. Перенос остатка гликолевого альдегида с ксилулозо-5-фосфата на эритрозо-4-фосфат с образованием фруктозо-6-фосфата и глицеральдегид-3-фосфата. Полный итог взаимопревращения альдоз и кетоз - образование пяти молекул гексоз из шести молекул пентоз. Биоэнергетический баланс гексозо-монофосфатного шунта.
Лекция 11.
Катаболизм аминокислот.
Окислительное дезаминирование аминокислот оксидазами. Реакции переаминирования между аминокислотами и -кетоглутаратом. Глутамат- и аланин-аминотрансферазы. Дегидрогеназа глутаминовой кислоты. Превращение аспарагиновой кислоты в фумарат при действии аспартазы. Образование из аминокислот пирувата и компонентов цикла трикарбоновых кислот. Катаболизм валина, как пример деградации разветвленной углеродной цепи. Переаминирование и образование -кетоизовалерата. Окислительное декарбоксилирование альфа-кетоизовалерата и образование изобутирил-СоА. Дегидрирование до метакрил-СоА. Гидротация и окисление до семиальдегида метилмалоновой кислоты. Повторное окисление и изомеризация с образованием сукцинил-СоА. Участие итамина В12 в реакции изомеризации.
Лекция 12.
Цикл мочевины как путь вывода аммиака из организма млекопитающих. Превращение аммиака в мочевину. Синтез карбамоилфосфата. Присоединение карбамоильного остатка к орнитину и образование цитруллина. Взаимодействие цитруллина с аспартатом с образованием аргининосукцината. Отщепление фумарата и образование аргинина. Замыкание цикла при гидролитическом отщеплении мочевины от аргинина. Синтез фумарата - связующее звено цикла мочевины и ЦТК.
Лекция 13.
Глюконеогенез
Синтез глюкозы из неуглеводных предшественников: лактата, аминокислот и глицерола.. Общие реакции для глюконеогенеза и гликолиза. Образование фосфоенолпирувата через промежуточное образование оксалоацетата. Превращение фосфоенолпирувата в гексозофосфат путем обращенной цепи гликолиза. Изменение энергетики при обращении стадий, идущих с существенным падением энергии Гиббса.
Фотосинтез. Его значение в биосфере. Локализация фотосинтеза в хлоропластах. Световые и темновые реакции фотосинтеза.
Световая стадия фотосинтеза как индуцированный светом перенос электронов от воды к NADP+. Хлорофиллы и концепция фотосинтетической единицы, реакционный центр. Две фотосистемы I и II. Фотосистема I. Восстановленный ферредоксин, и перенос электрона с него на NADP+ с образованием NADPH. Фотосистема II. Образование сильного окислителя. Окисление воды до молекулярного кислорода. Перенос электронов от системы II к системе I. Пластохинон, цитохромы b559, c552 (цитохром f) и пластоцианин - промежуточные переносчики электронов. Создание в процессе переноса электронов протонного градиента и запуск синтеза АТP. Циклическое фотосинтетическое фосфорилирование. Общий энергетический баланс световой стадии фотосинтеза.
Темновая стадия фотосинтеза. Взаимодействие СО2 с 1,5-рибулозодифосфатом с образованием двух молекул 3-фосфоглицерата. Рибулозодифосфат карбоксилаза. Фосфорилирование 3-фосфоглицерата с образованием 1,3-дифосфоглицерата и воостановление последнего с помощью NADPH до 3-фосфоглицеринового альдегида. Синтез гексозы из двух молекул триозофосфата. Цепь превращений альдозо- и кетозо-фосфатов при фотосинтезе с регенерацией в конце рибулозо-1,5-дифосфата.. Перенос двууглеродного остатка от фруктозо-6-фосфата на 3-фосфоглицериновый альдегид с образованием эритрозо-4-фосфата и ксилулозо-5-фосфата. Синтез седогептулозо-1.7-дифосфата из эритрозо-4-фосфата и дигидроксиацетонфосфата. Перенос двууглеродного остатка с седогептулозо-1.7-дифосфата на 3-фосфоглицериновый альдегид с образованием рибозо-5-фосфата и ксилулозо-5-фосфата. Изомеризация рибозо-5-фосфата и ксилулозо-5-фосфата в рибулозо-5-фосфат. Фосфорилирование рибулозо-5-фосфат и регенерация рибулозо-1,5-дифосфата. Биоэнергетический баланс синтеза одной молекулы гексозы из СО2. Регуляция цикла Кальвина.
Лекция 14.
Биосинтез предшественников макромолекул
Биосинтез олиго- и полисахаридов
Cинтез сахарозы и лактозы. Роль UDP-глюкозы и UDP-галактозы и их взаимопревращение. Биосинтез амилозы и гликогена.
Биосинтез липидов. Биосинтез жирных кислот
Ацетил-СоА - исходное соединение при биосинтезе. Ацил-переносящий белок (ACP). Образование ацетил-ACP и малонил- ACP из ацетил-СоА и малонил-СоА. Перенос ацетильного остатка от ацетил- ACP на малонил- ACP с отщеплением СО2. Восстановление 3-кетогруппы до оксигруппы в 3-кетоацил- ACP с помощью NADPH. Дегидратация 3-оксиацил-ACP. Восстановление двойной связи с помощью NADPH. Регуляция синтеза жирных кислот. Биоэнергетический баланс синтеза жирных кислот. Отличия путей синтеза и расщепления жирных кислот. Взаимодействие глицерол-3-фосфата с ацил-СоА и образование фосфатидной кислоты. Гидролиз ее до диацилглицерола, образование жиров. Два пути синтеза фосфолипидов. Стероиды. Пергидроциклопентанофенантрен как основа стероидов. Принципиальная схема синтеза холестерина через мевалоновую кислоту.
Лекция 15.
Биосинтез аминокислот
Превращение N2 в NH4 микроорганизмами. Включение NH4 в аминокислоты через глутамат и глутамин. Заменимые и незаменимые аминокислоты. Шесть биосинтетических семейств. Переаминирование оксалоацетата с образованием аспарагиновой кислоты и пирувата с образованием аланина. Образование амидов аминодикарбоновых кислот. Аспарагин- и глутамин синтетазы. Биосинтез аргинина из глутамата через орнитин. Восстановительная циклизация полуальдегида глутаминовой кислоты с образованием пролина. Фосфорилирование аспартата и его восстановление до полуальдегида аспарагиновой кислоты.Восстановление полуальдегида до гомосерина и изомеризация гомосерина в треонин. Биосинтез изолейцина, как пример синтеза аминокислот с разветвленной алифатической цепью. Превращение треонина в альфа-кетомасляную кислоту. Тиаминпирофосфат зависимое присоединение остатка ацетальдегида к альфа-изомасляной кислоте и образование -ацето,-оксимасляной кислоты и последующее восстановление ее до ,-- диокси -метилвалерата, дальнейшая дегидротация и переаминирование с образованием изолейцина. Биосинтез фосфосерина и серина. Взаимодействие серина TGF (тетрагидрофолатом) с образованием глицина. Возможность замены тирозина фенилаланином. Замена цистеина метионином. Превращение метионина в гомоцистеин через S-аденозилметионин. Образование цистатиона из серина и гомоцистеина и его превращение в цистеин и гомосерин.
Лекция 16
Биосинтез нуклеотидов. Синтез пуриновых нуклеотидов.
Образование PRibPP из рибозо-5-фосфата и АТР. Взаимодействие PRibPP с глутамином и образование 5-фосфорибозил-1-амина. Присоединение остатка глицина и образование глицинамидрибонуклеотида. Формилирование с образованием формилглицинамидрибонуклеотида и его превращение в формилглицинамидинрибонуклеотид. Дальнейшее замыкание пятичленного цикла с образованием 5-аминоимидазолрибонуклеотида. Карбоксилирование с СО2 с образованием 5-амино,-4-карбоксамидрибонуклеотида и дальнейшее взаимодействие с аспарагиновой кислотой, отщеплением фумарата и образование 5-формамидоимидазол-4-карбоксамидрибонуклеотид. Циклизация с образованием инозин-5‘-монофосфата. Происхождение атомов пуринового кольца: аминокислоты и производные тетрагидрофолата, участвующие в синтезе. Пути превращения 5'-IMP в 5'-AMP и 5'-GMP.
Синтез пиримидиновых нуклеотидов
Схема синтеза пиримидиновых нуклеотидов: синтез карбомоиласпартата, образование дигидрооротата и его превращение в оротат - порядок образования пиримидинового кольца и присоединение рибозы с участием фосфорибозилпирофосфата и образование оротидин-5’-фосфата, дальнейшее образование UMP. Превращение 5'-NMP в 5'-NDP и 5'-NTP. Синтез CTP из UTP. Восстановление рибонуклеотидов до дезоксирибонуклеотидов. Восстановительное метилирование dUMP с образованием TМP с помощью N5,N10-метилен- тетрагидрофолата (TGF).
Лекция 17.
Интеграция и принципы контроля метаболизма. Биохимические цепи и циклы как общий принцип организации систем биохимических превращений в живой природе. Гликолиз как пример биохимической цепи. Необратимая последовательность превращений веществ через биохимическую цепь. Необратимые стадии гликолиза. Участие вспомогательных компонентов и их регенерация. Точки разветвления цепи. Использование промежуточных продуктов гликолиза в биосинтезе липидов, некоторых аминокислот, создание одноуглеродных фрагментов.
Цикл трикарбоновых кислот как пример биохимического цикла. Расходование компонентов цикла в реакциях синтеза аминокислот. Поддержание уровня компонентов цикла путем анаплеротических реакций (реакций, пополняющих запас компонентов, участвующих в цикле). Зависимое от АТР и биотина карбоксилирование пирувата - анаплеротический путь синтеза оксалоацетата.
Пространственная организация систем биохимических процессов. Пространственное разобщение - компартментация, биохимических процессов. Разобщение синтеза и катаболизма жирных кислот. Разобщение синтеза карбамоилфосфата в цикле мочевины и при синтезе пиримидиновых нуклеотидов. Мультиферментные комплексы как способ более совершенной организации систем биохимических реакций. Пируватдегидрогеназный комплекс.
Лекция 18.
Регуляция систем биохимических процессов. Стехиометрическая регуляция в точках разветвления. Регуляция взаимопревращения глицеральдегид-3-фосфата и дигидроксиацетонфосфата. Регуляция за счет накопления продукта реакции по принципу обратной связи. Ингибирование ацетил-СоА карбоксилазы образовавшимся при синтезе пальмитил-СоА.
Регуляция энергетическим зарядом. Регуляция скорости окислительного фосфорилирования. Воздействие АТР на цепь переноса электронов (дыхательный контроль).
Аллостерическая регуляция. Активация ключевой реакции гликолиза - фосфорилирования фруктозо-6-фосфата с помощью AMP и ADP. Ингибирование синтеза фруктозо-1,6-дифосфата избытком АТР. Ингибирующее действие АМР на конечную стадию глюконеогенеза - гидролиз фосфоэфирной связи в фруктозо-1.6-дифосфате. Изменение соотношения между процессами гликолиза и глюконеогенеза в зависимости от концентрации АТР, АМР и цитрата - реципрокная регуляция.
Регуляция активности ферментов путем их модификации. Регуляция фосфоролиза гликогена модификацией фосфорилазы.
Циклический аденозин-3’,5’-монофосфат (сАМР) как универсальный промежуточный регулятор ряда биохимических процессов. Понятие об уровнях контроля процессов метаболизма в организме (нервная и гормональная регуляции).
5. Образовательные технологии
Виды/формы образовательных технологий.
Преподавание курса ведется в виде чередования лекций и семинарских занятий. Начиная со второго занятия, в его начале проводится 5-минутный тест на знание материала предыдущей лекции. Тест состоит из двух - трех теоретических вопросов, (обычно это определения терминов и понятий разобранных на предыдущей лекции. Семинарские занятия в основном построены на практическом усвоении лекционного материала: студентам предлагаются задачи или упражнения различной сложности по соответствующим разделам курса. Решаемые студентами задачи охватывают не только текущую, разбираемую в настоящее время на лекциях тему, но содержат элементы предыдущих тем, что помогает более прочному усвоению знаний. Имеется также задачи, в которых комбинируются мотивы нескольких тем курса. В конце каждого семинара студентам дается домашнее задание, обычно состоящее из двухтрех задач.
Отличительной особенностью курса является применение в нем модульно-рейтинговой системы (см. аннотацию), при реализации которой постоянно контролируется уровень знаний студента. Наличие обязательных для итоговой аттестации студента контрольных точек принуждает к активной работе студента в течение всего семестра. Для того чтобы заинтересовать студента в подготовке к каждому семинарскому занятию, 13 занятий из 27 начинаются с экспресс-мини-контрольной работы, результат которой может повлиять на итоговую оценку студента.
Обратная связь с аудиторией обеспечивается тем, что преподаватель семинаров информирует лектора об усвояемости учебного материала, таким образом лектор может оперативно влиять на ход лекции. Кроме того, преподаватель семинаров по биохимии, отвечает на занятиях на вопросы, помогает в разрешении затруднений и/или исправлении ошибок, возникших при решении задач. Более того, такая форма преподавания позволяет более гибко подходить к разделению занятий на лекционные и семинарские: например, в случае возникновения каких-то трудностей в усвоении материала со стороны студентов часть семинарского занятия можно посвятить более детальному разбору возникших по лекции вопросов или проблем с решением задач. Каждое семинарское занятие содержит элементы диалога преподавателя со студентами, поскольку каждый из участников – студенты или преподаватель имеют право задавать вопросы в ходе решения задачи и участвовать в ее разборе. Таким образом, на семинарских занятиях реализуется интерактивная форма обучения. Активность студентов на семинаре стимулируется тем, что за оригинальное решение домашнего задания, ключевую идею решения задачи или другие формы активности отличившемуся студенту приписываются дополнительные бонусные баллы, которые учитываются при получении итоговой экзаменационной оценки.
В случае возникновения у студента трудностей с усвоением лекционного материала или решением задач предусмотрены также индивидуальные занятия во внеучебное время, а также часто проводятся дополнительные семинарские занятия.
Преподаватели курса являются действующими специалистами в области молекулярно- биологической и физиологической химии, и заинтересованы в освоении студентами основ этих дисциплин. В связи с этим студентам часто предлагается решать задачи, построенные на основе современных исследовательских данных, полученных научными сотрудниками.
6. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины.
Формой текущего контроля при прохождении дисциплины «Биохимия» является контроль посещаемости занятий, сдача домашних заданий и написание контрольных работ. Прохождение студентами курса проходит с использованием системы ИКИ (индивидуального кумулятивного индекса). Эта система предусматривает прохождение контрольных точек (контрольных работ и домашних заданий), набранные баллы суммируются, и составлена таким образом, что текущий контроль охватывает все разделы курса.
Работа студента на семинарах оценивается преподавателем, ведущим семинары, по теме текущего семинара, поэтому студенту следует заранее прорабатывать материал к семинару. Студент может получить дополнительные стимулирующие баллы за быстрое и правильное решение задач на семинаре (по усмотрению преподавателя). Суммарное количество баллов за этот пункт выставляется преподавателем в конце семестра.
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.
Итоговую оценку студент может получить после сдачи экзамена в конце семестра в виде любой положительной или неудовлетворительной оценки, рассчитываемую как сумму баллов, полученных в течение семестра и за экзамен.
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.
Учебно-методическое обеспечение дисциплины: при подготовке к лекциям и семинарам студенты могут использовать рекомендованные преподавателем литературные источники и Интернет-ресурсы, а также любую доступную справочную литературу, программное обеспечение и базы данных.
Рекомендованная литература к теоретическому курсу
Кнорре Д.Г., Мызина С.Д. Биологическая химия. М.: Высшая школа, 2012.
Страйер Л. Биохимия. Т.1-3 М.: Мир, 1984.
Stryer L. Biochemistry. 4-th ed.New York.2000.
Мецлер Д. Биохимия. Т. 1-3 М.: Мир, 1980.
Албертс Б. и др. Молекулярная биология клетки. Т.1-3. М.: Мир, 1994.
Ленинджер А. Молекулярные основы структуры и функции клетки. Мир, 1976.
Ленинджер А. Основы биохимии. Т.1-3 М.: Мир, 2005.
Биохимия: учебник для мед.вузов. Под ред. Е. С. Северина. М.:ГЭОТАР-МЕД. 2005
Р. Марри и др. Биохимия человека. Т.1, 2 М.: Мир, 1993.
Бунева В.Н. и др. Биохимия: задачи и упражнения. Новосибирск, НГУ, 2006.
Правила ИКИ
Все контрольные точки, кроме домашних заданий, являются обязательными. Их прохождение – необходимое условие для получения допуска на экзамен.
Экзамен состоит из двух частей – устной (сдача теоретического материала по курсу «Биохимия») и письменной (решение задач по курсу «Биохимия»). Каждая часть экзамена оценивается в 100 баллов. Решение более 5 заданий у доски в течение всех семинаров оценивается в 10 баллов. Каждая контрольная работа на семинарах оценивается в 20 баллов.
Итоговая оценка за предмет выставляется с учетом итоговой суммы баллов по результатам экзамена и работы в семестре (выполнение контрольных работ и работы у доски). Максимальная сумма баллов в семестре составляет 270 баллов, максимальная оценка за экзамен 200 баллов. Таким образом, максимально возможная сумма составляет 470 баллов.
Контрольные точки
|
Баллы
|
Контрольная работа № 1: Строение биополимеров.
|
20
|
Контрольная работа № 2: Установление первичной структуры белков.
|
20
|
Контрольная работа № 3: Установление первичной структуры ДНК
|
20
|
Контрольная работа № 4: Ферментативный катализ.
|
20
|
Контрольная работа № 5: Катаболизм глюкозы
|
20
|
Контрольная работа № 6: Расщепление жирных кислот
|
20
|
Контрольная работа № 7: Пентозофосфатный шунт
|
20
|
Контрольная работа № 8: Расщепление аминокислот
|
20
|
Контрольная работа № 9: Синтез глюкозы.
|
20
|
Контрольная работа № 10: Синтез жирных кислот
|
20
|
Контрольная работа № 11:
Синтез аминокислот.
|
20
|
Контрольная работа № 12: Биосинтез нуклеотидов
|
20
|
Контрольная работа № 13: Регуляция систем биохимических процессов.
|
20
|
Работа на семинарах
|
10
|
Экзамен устный
|
100
|
Экзамен письменный
|
100
|
ИТОГО
|
470
|
Примеры вопросов на контрольных работах и экзамене:
Максимальная скорость ферментативных реакций и константа Михаэлиса.
Превращение метионина в гомоцистеин через S-аденозилметионин.
Биоэнергетический баланс синтеза одной молекулы гексозы из СО2 при фотосинтезе.
Катаболизм аминокислот.
Синтез CTP из UTP и аммиака.
Световая стадия фотосинтеза.
Превращение треонина в -кетомасляную кислоту.
Метод Сенгера.
Первая фотосинтетическая система.
Окисление жирных кислот.
Коферменты, ответственные за перенос ацетильного остатка.
Вторая фотосинтетическая система.
Пиридоксальфосфат и пиридоксалевые ферменты.
Синтез пуриновых нуклеотидов.
Циклическое фосфорилирование АДФ при фотосинтезе.
Роль глутаминовой кислоты в реакциях переаминирования.
Бромциановый метод расщепления полипептидных цепей.
Глюконеогенез.
Первичная структура биополимеров.
Оротовая кислота - предшественник пиримидиновых нуклеотидов.
Роль UDР-сахаров.
Перенос одноуглеродных остатков. Птероилглутаминовые коферменты.
Расщепление ДНК ферментами рестрикции.
Биосинтез липидов.
Пути превращения инозин-5’-монофосфата в аденозинмонофосфат и гуанозинмонофосфат.
Кинетическое уравнение для односубстратной ферментативной реакции.
Биосинтез жирных кислот.
Участие пиридоксальфосфата в декарбоксилировании аминокислот.
Механизм действия рибонуклеазы.
Циклопентанпергидрофенантрен как основа стероидов.
Рацемазы и эпимеразы.
Образование мевалоновой кислоты.
Спиртовое брожение.
Механизм действия карбоксипептидазы.
Образование сквалена.
Тиаминзависимое декарбоксилирование пирувата и регенерация NAD+ из NADH.
Вторичная структура белков.
Биосинтез аминокислот.
Внутримитохондриальный синтез цитрата. Транспорт цитрата через мембрану.
Вопросы для подготовки к экзамену:
ДНК - основное наследственное вещество клеток. Уровни организации структуры.
Пространственная структура нативной ДНК, модель Уотсона и Крика.
Определение первичной структуры нуклеиновых кислот. Метод Максама-Гилберта.
Метод Сенгера.
Пространственная структура белков.
Определение первичной структуры белков. Метод Эдмана.
Окисление NAD.H кислородом - основной процесс, приводящий к образованию макроэргических связей.
Цепь переноса электронов.
Гликолиз. Основные реакции и биологическая роль.
Цикл мочевины. Превращение аммиака в карбамоилфосфат
Судьба пирувата в анаэробных условиях.
Транспорт веществ через фосфолипидные мембраны. Карнитин переносчик активированных жирных кислот через внутреннюю митохондриальную мембрану.
Незаменимые аминокислоты.
Биосинтез пуриновых нуклеотидов.
Специфические межмолекулярные взаимодействия биополимеров между собой и с низкомолекулярными компонентами.
Биосинтез пиримидиновых нуклеотидов.
Конформационная лабильность биополимеров.
Биосинтез серина.
Нековалентные взаимодействия в биополимерах.
Пируватдегидрогеназный комплекс.
Незаменимые аминокислоты. Возможность замены тирозина фенилаланином.
Биоэнергетический баланс полного сгорания молекулы глюкозы.
Альтернативный путь окисления глюкозо-6-фосфата (гексозомонофосфатный шунт).
Синтез CTP из UTP и аммиака.
Рибосомы как представители нуклеопротеидов.
Биоэнергетический баланс гексозомонофосфатного шунта - образования пяти молекул гексоз из шести молекул пентоз.
Биосинтез изолейцина как пример синтеза аминокислот с разветвленной алифатической цепью.
Окисление жиров и фосфолипидов.
Метод Максама -Гилберта.
Биоэнергетический баланс окисления жирных кислот .
Транскетолаза. Перенос оксиалкильных остатков.
Превращение аминокислот в кетокислоты, катализируемое оксидазами аминокислот.
Перенос ацильных остатков.
Лигазы. (синтетазы). Механизм действия минокислота:тРНК лигазы.
Реакции трансаминирования между аминокислотами и кетоглутаратом.
Биосинтез поли- и олигосахаридов.
Восстановление рибонуклеотидов до дезоксирибонуклеотидов.
Катаболизм валина.
Окисление углеводов.
Минорные компоненты нуклеиновых кислот.
Методы специфического расщепления полипептидов и белков.
Анаплеротические реакции цикла мочевины. Синтез орнитина из глутаминовой кислоты.
Метод перекрывающихся блоков для установления порядка фрагментов полипептидной цепи.
Механизм действия ферментов.
Значение фотосинтеза. Темновые стадии.
Классы ферментативных реакций.
Перенос оксалоацетата из цитозоля в митохондрии через внутреннюю митохондриальную мембрану.
Примеры задач и вопросов на контрольных работах и экзамене:
Задача 1. Рассчитайте концентрацию растворов при рН 7.0 и толщине слоя раствора 1.0 см. используя указанные значения для молярного коэффициента поглощения: а) для раствора гуанина с оптической плотностью 0.325; в) для раствора Тимина с оптической плотностью 0.09.
Задача 2. Нарисуйте взаимное расположение гетероциклов в тройном комплексе полигуаниловой кислоты с с двумя цепями полицитидиловой кислоты.
Задача 3. Напишите последовательности всех продуктов, образующихся при последовательной обработке олигонуклеотида dhGTGACGTGAT гидразингидратом в 1М NaCl и 1М пиперидине.
Задача 4. азовите продукты, которые образуются, если пептид Val-Ala-Gly-Gly-Phe- Val-Met-Tyr-Cys-Gly-Trp-Met-Gly-Gly-Phe обработать трипсином, а образовавшиеся при этом фрагменты обработать затем бромцианом.
Задача 5. Почему карбонильный атом кислорода и имминогруппа одной и той же пептидной связи не образует водородной связи друг с другом?
Задача 6. Напишите реакции, дающие представление о кето-енольной таутомерии на примере глюкозы, маннозы и фруктозы.
Задача 7. Сколько изопреновых единиц содержится в структуре сквалена.
Задача 8. Предложите механизм ферментативной реакции, катализируемой фосфоглицератмутазой.
Задача 9. В случае аллостерических ферментов ингибитор в низких концентрациях оказывает активирующее действие. Почему?
Задача 10. Правильно ли утверждение: энергия, выделяющаяся при транспорте электронов по дыхательной цепи во внутренней мембране митохондрий, используется для перекачивания протонов через мембрану из мембранного пространства в матрикс?
Задача 11. Почему в напряженных мышцах наступает окоченение (ацидоз)?
Задача 12. В каких тканях окисление глюкозы происходит по пентозофосфатному циклу?
Задача 13. Будет ли происходить накопление оксалоацетата, если к экстракту, содержащему ферменты и коферменты цикла трикарбоновых кислот, если добавить ацетилкофермент А?
Задача 14. Напишите суммарную реакцию цикла мочевины , связывающую его с вспомогательными реакциями цикла трикарбоновых кислот и глутаматдегидрогеназой.
Задача 15. Укажите. Как регулируется синтез пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов?
7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
а) основная литература:
Кнорре Д.Г., Мызина С.Д. Биологическая химия: Учеб. для хим., биол. и мед. спец. вузов. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Высшая школа, 1998, P. 479 с.
Кнорре Д.Г., Мызина С.Д. Биологическая химия: Учеб. для студентов хим., биол. и мед. спец. вузов. 3-е изд., испр. - М.: Высшая школа, 2002, 480 с.
Knorre D.G., Myzina S.D. Biochemistry: A manual for universities. - Nova Science Books and Jrnls, New York. 1998, P. 459 p.
Федорова О.С. Биоорганическая химия. Антибиотики. Учебное пособие. Новосибирск: Изд-во НГУ. 2001, 74 с.
Бунева В.Н., Кудряшова Н.В., Воробьев П.Е., Мызина С.Д. Биохимия. Сборник задач и упражнений. Учебное пособие. Новосибирск: Изд-во НГУ. 2003, P. 70 c.
Мызина С.Д., Халимская Л.М. Биологическая роль химических элементов. Учебное пособие. Новосибирск: Изд-во НГУ. 2004, 70 с.
Мызина С.Д., Халимская Л.М. Биологически активные соединения. Витамины, гормоны и биорегуляторы. Учебное пособие. Новосибирск: Изд-во НГУ. 2006, P. 72 с.
Бунева В.Н., Кудряшова Н.В., Воробьев П.Е., Мызина С.Д. Биохимия: задачи и упражнения: Учебное пособие. Новосибирск: Изд-во НГУ. 2006. 88 с.
Кудряшова Н.В., Алексеев П.В.,Халимская Л.М. Ферментативная кинетика. Учеб. пособие. - Новосибирск: Изд-во НГУ. 2007. 36 с.
-
Кудряшова Н.В., Мызина С.Д. Физиологическая химия. Химические аспекты физиологических процессов. Программа курса. Новосибирск: Изд-во НГУ. 2007. 24 с.
Кудряшова Н.В., Мызина С.Д. Физиологическая химия. Химические аспекты физиологических процессов: Часть 1-3. Учебн. пособие.- Новосибирск: Изд-во НГУ. 2008. 152с.
Тамкович С.Н., Мызина С.Д., Загребельный С.Н. Электофорез биополимеров. Учебно-методическое пособие. Новосибирск: Изд-во НГУ. 2009. 46с.
Воробьев П.Е., Жарков Д.О. Основы молекулярной биологии. Новосибирск: Изд-во НГУ. 2009. 90с.
Кудряшова Н.В., Мызина С.Д. Физиологическая химия. Химические аспекты физиологических процессов: Часть 4-5. Учебн. Пособие в 7 частях.2009. Новосибирск: Изд-во НГУ. 180 с. (Уч-изд.л.11,2)
Тамкович С.Н., Тамкович Н.В., Буракова.Е.А., КоролеваЛ.С. Мызина С.Д.,. Практикум по биохимии. Часть 1 Учебн.-метод пособие. Новосибирск: Изд-во НГУ. 2010. 84 с. (Уч-изд.л.5,25)
Мызина С.Д., Халимская Л.М., Тамкович С.Н., Касакин М.Ф., Купрюшкин М.С., Петков А.П. Практикум по биохимии. Хроматография компонентов нуклеиновых кислот: Учебн.-метод. Пособие. Новосибирск: Изд-во НГУ. 2010. 46 с. (Уч-изд.л.2,7)
Федорова О.С., Кузнецова А.А. Химия природных соединений. Ч 1: Порфирины. Учебн. пособие. Новосибирск: НГУ, 2010, 62 с. (Уч.-изд. л. 4,0)
Бунева В.Н. Биохимия: Учебное пособие. 2-е изд, перераб. и доп. Новосибирск: Изд. НГУ.2010, 144 с. (Уч.-изд. л. 9,0)
Кудряшова Н.В., Мызина С.Д. Физиологическая химия. Химические аспекты физиологических процессов: Часть 6. Учебное пособие в 7 частях. Новосибирск: Изд-во НГУ. 2011.151 с. (Уч-изд.л.9,5)
Д.М. Грайфер, Н.А. Моор. Биосинтез белка. Учебное пособие. Новосибирск: Изд-во НГУ. 2011, (Уч.-изд. л. 5,0) 80 с.
Д.Г.Кнорре, С. Д. Мызина. Биологическая химия. Учебник. Новосибирск: Изд-во ГПНТБ СО РАН. 2011, 1000 экз. (39 п. л.) 417 с.
Тамкович С.Н., Тамкович Н.В., Буракова Е.А., Королева Л.С., Мызина С.Д. Практикум по биохимии. Часть I. Учебно-методическое пособие. 2010 г., Издательство НГУ, 5,25 п.л.
Тамкович С.Н., Тамкович Н.В., Скосарева Л.В., Мызина С.Д. Метод ПЦР: теория и практика. Учебно-методическое пособие. 2012 г., Издательство НГУ, 6,25 п.л.
б) дополнительная литература:
В. И. Слесарев. Основы химии живого. САНКТ-ПЕТЕРБУРГ. ХИМИЗДАТ, 2001.
Т. Т. Березов. Б.В. Коковкин. Биологическая химия. М. Медицина, 2004.
8. Материально-техническое обеспечение дисциплины
В качестве технического обеспечения лекционного процесса используется ноутбук, мультимедийный проектор, доска.
Для демонстрации иллюстрационного материала используется программа Microsoft Power Point 2003.
Проведение контрольных работ и экзамена обеспечивается печатным раздаточным материалом.
9. Задачи и упражнения по биохимии для самостоятельной работы
|
