6613

листа составляет 10 см2, длина светового дня 16 ч, а коэффициент перевода солнечной энергии в

энергию химических связей состав-ляет 10 %?

Раздел 5. Липиды. Витамины. Гормоны и их роль в обмене веществ.

Физико-химические свойства липидов. Классификация и свойства липидов. Классификация жир-

ных кислот и их свойства. Нарушение обмена веществ. Качественные и количественные реакции. Роль витаминов в жизнедеятельности организма. Жирорастворимые и водорастворимые витамины. Гормоны и их роль в обмене веществ.

Контрольные вопросы к разделу 5

1.Как связано химическое строение и физико-химические свойства липидов?

2.Почему жиры являются наиболее эффективным источником энергии в клетке?

3.Каковы конечные продукты диссимиляции липидов в организме?

4.Каково значение различных витаминов для организма?

5.В каких случаях применяют синтетические витамины?

6.Какой витамин связан с белковым обменом?

7.Какие витамины относятся к антиоксидантам?

8.Какие жирорастворимые витамины вы знаете?

9.Почему витамин С называется аскорбиновой кислотой?

Раздел 6. Биофизика мембран.

Биологические мембраны. Функции, структура, динамика. Транспорт веществ через биологиче-

ские мембраны. Биохимия и биофизика транспорта веществ через биологические мембраны. Активный,

пассивный транспорт, облегченная диффузия. Переносчики. Работа ферментативных систем. Н- АТФ-

аза, Са-АТФ-аза и пр. Биоэлектрические потенциалы. Механизмы генерации потенциала действия.

Контрольные вопросы к разделу 6

1. Как осуществляется активный транспорт веществ через мембрану Н+- АТФазы, Na+- К+- АТФазы, Са2+- АТФазы?

2.Расскажите об особенностях биологических мембран, строении, свойствах и функциях?

3.Какие молекулы переносчики вам известны?

4.Что такое биоэлектрический потенциал и какова его роль в жизнедеятельности клетки?

5.Приведите примеры веществ, попадание в клетку которых осуществляется с помощью активного,

пассивного транспорта, облегченной диффузии?

11

6. В чем заключается влияние токсикантов на проницаемость клеточных мембран.

Дайте характеристику фосфолипидов, входящих в состав биомембран?

Раздел 7. Информация и принципы регуляции в биологических системах.

Методы моделирования биологических процессов. Основные этапы моделирования. Математиче-

ские модели роста численности популяции. Модель «хищник-жертва». Кибернетические системы и их свойства. Принцип автоматической регуляции в живых системах. Информация и информационные по-

токи в живых системах.

Контрольные вопросы к разделу 7

1.Какие методы моделирования биологических процессов вам известны?

2.Каким образом действует обратная отрицательная связь в модели «хищник-жертва»? Какая связь регулирует отношения в система «трава - травоядное животное»?

3.В чем заключается принцип автоматической регуляции в живых системах?

4.Перечислить основные принципы регуляции в биологических системах

12

3. Методические указания по подготовке к практическим занятиям

3.1Общие рекомендации по подготовке к практическим занятиям

Входе подготовки к практическим занятиям необходимо изучать основную литературу, знако-

миться с дополнительной литературой, а также с новыми публикациями в периодических изданиях:

журналах, газетах и т.д. При этом необходимо учесть рекомендации преподавателя и требования учеб-

ной программы.

В соответствии с этими рекомендациями и подготовкой полезно дорабатывать свои конспекты лекции, делая в нем соответствующие записи из литературы, рекомендованной преподавателем и предусмотренной учебной программой. Целесообразно также подготовить тезисы для возможного вы-

ступлений по всем учебным вопросам, выносимым на практическое занятие.

При подготовке к занятиям можно также подготовить краткие конспекты по вопросам темы.

Очень эффективным приемом является составление схем и презентаций.

Готовясь к докладу или реферативному сообщению, желательно обращаться за методической по-

мощью к преподавателю. Составить план-конспект своего выступления. Продумать примеры с целью обеспечения тесной связи изучаемой теории с реальной жизнью. Своевременное и качественное выпол-

нение самостоятельной работы базируется на соблюдении настоящих рекомендаций и изучении реко-

мендованной литературы. Студент может дополнить список использованной литературы современными источниками, не представленными в списке рекомендованной литературы, и в дальнейшем использо-

вать собственные подготовленные учебные материалы при написании курсовых и выпускной квалифи-

кационной работы.

При решении задач необходимо помнить:

Один шаг - это полный виток спирали ДНК–поворот на 360o

Один шаг ДНК составляют 10 пар нуклеотидов

Длина одного шага – 3,4 нм

Расстояние между двумя нуклеотидами ДНК составляет 0,34 нм.

Молекулярная масса одного нуклеотида – 345 г/моль.

Молекулярная масса одной аминокислоты – 120 г/мол

В молекуле ДНК: А+Г=Т+Ц (Правило Чаргаффа: ∑(А) = ∑(Т), ∑(Г) = ∑(Ц), ∑(А+Г) =∑(Т+Ц)

Комплиментарность нуклеотидов: А=Т; Г=Ц

Цепи ДНК удерживаются водородными связями, которые образуются между комплементарными азотистыми основаниями: аденин с тимином соединяются 2 водородными связями, а гуанин с цитозином тремя.

13

В среднем один белок содержит 400 аминокислот;

вычисление молекулярной массы белка:

где Мmin – минимальная молекулярная масса белка,

а – атомная или молекулярная масса компонента,

в – процентное содержание компонента.

3.2Примеры задач для практических занятий

1)Содержание меди в гемоцианине, выделенном из разных видов животных, таково: рак - 0,32%,

омар - 0,34%, осьминог - 0,38%, улитка - 0,29%, мечехвост - 0,173%. Рассчитайте и сравните ми-

нимальные молекулярные массы гемоцианинов разного происхождения.

14

2)Гемоглобин взаимодействует с кислородом с образованием комплекса, в котором на 4 моль кис-

лорода приходится 1 моль гемоглобина. Вычислите число молекул гемоглобина, необходимое для переноса 1 мл кислорода (у. н.).

3)Цитохром с содержит 0,426% железа. Рассчитайте минимальную молекулярную массу этого белка.

4)Медьсодержащими белками являются все из перечисленных, кроме: а) ксантиноксидазы; б) ури-

казы; в) аскорбатоксидазы; г) галактозооксидазы; д) цитохромоксидазы.

5)Где содержание железа больше - в молекуле гемоглобина или миоглобина?

6)Определите изоэлектрическую точку следующих аминокислот: глицина, a -аланина, b -аланина,

изолейцина, саркозина и двух дипептидов: глицилглицина и глицилаланина при 25╟ С, зная, что pKa при указанной температуре соответственно равны:

Соединение	pKa1	Pka2
Глицин	2,4	9,7
a -Аланин	2,34	9,69
b -Аланин	3,60	10,19
Изолейцин	2,36	9,68
Саркозин	2,23	10,01
Глицилглицин	3,06	8,13
Глицилаланин	3,15	8,25

7)Смесь аминокислот, содержащая валин, лейцин, аспарагиновую кислоту, лизин, гистидин и се-

рин, была подвергнута фракционированию методом электрофореза на бумаге при pH=6,2. Какие из указанных аминокислот будут перемещаться к катоду, к аноду или останутся на линии старта?

15

10.Используя обозначения: К - катод, А - анод, С - линия старта, укажите направление перемещения при электрофорезе следующих белков: а) тропомиозин - в буферной системе с рН=5,1; б) гемо-

глобин - рН=4,8; в) рибонуклеаза - рН=4,2; 9,5 и 11,3, учитывая, что изоэлектрическая точка тро-

помиозина - 5,1, гемоглобина - 6,8 и рибонуклеазы - 9,45.

11.При каких значениях рН наиболее целесообразно электрофоретическое фракционирование ни-

жеперечисленных белковых смесей: а) миозина и гемоглобина; б) уреазы и гемоглобина; в) ще-

лочной фосфатазы, сывороточного альбумина и уреазы; г) цитохрома с и гемоглобина, если изо-

электрическая точка миозина - 5,4; щелочной фосфатазы - 4,5; гемоглобина - 6,8; уреазы - 5,0;

цитохрома с -10,65.

10. Проводят электрофорез аминокислот на бумаге: каплю раствора, содержащего смесь глицина,

глутаминовой кислоты, лизина, аргинина и гистидина, нанесли на середину полоски бумаги и дали ей высохнуть. Затем бумагу смочили буфером с рН 6,0 и к концам полоски приложили электрическое напряжение.

а) Какая аминокислота (ы) будет двигаться к аноду?

б) Какая аминокислота (ы) будет двигаться к катоду?

в) Какая аминокислота (ы) останется на стартовой точке или вблизи нее?

11.Сколько содержится нуклеотидов аденина, тимина, гуанина и цитозина во фрагменте молекулы ДНК, если в нем обнаружено 450 нуклеотидов с тимином, что составляет 30% от общего количе-

ства нуклеотидов в этом фрагменте ДНК?

12.Молекулярная масса полипептида составляет 70000. Определите длину кодирующего его гена,

если молекулярная масса одной аминокислоты в среднем равна 100, а расстояние между сосед-

ними нуклеотидами в цепи ДНК составляет 0,34 нм.

13.Скорость удлинения молекулы и–РНК оставляет 50 нуклеотидов в секунду. Сколько времени необходимо затратить на синтез и–РНК, содержащей информацию о строении белка, молекуляр-

ная масса которого составляет 4500, если молекулярная масса одной аминокислоты в среднем равна 100?

16

14.Все виды РНК синтезируются на ДНК–матрице. Фрагмент молекулы ДНК, на которой синтези-

руется участок центральной петли т-РНК, имеет следующую последовательность нуклеотидов: -

АТАГЦТГААЦГГАЦТ. Установите нуклеотидную последовательность участка молекулы т-РНК,

который синтезируется на данном фрагменте ДНК, и аминокислоту, которую будет переносить эта т-РНК в процессе биосинтеза белка, если третий триплет соответствует антикодону т –РНК.

Ответ поясните.

17

4. Методические указания по организации самостоятельной работы

4.1 Общие рекомендации для самостоятельной работы

Самостоятельная работа студентов является основным способом овладения учебным материалом в свободное от обязательных учебных занятий время.

Целями самостоятельной работы студентов являются:

- систематизация и закрепление полученных теоретических знаний и практических умений сту-

дентов;

-углубление и расширение теоретических знаний;

-формирование умений использовать нормативную, правовую, справочную документацию и спе-

циальную литературу;

-развитие познавательных способностей и активности студентов;

-формирование умений самостоятельного планирования и осуществления учебной научной дея-

тельности;

- формирования самостоятельности мышления, способностей к саморазвитию, самосовершенство-

ванию и самореализации.

Запланированная в учебном плане самостоятельная работа студента рассматривается как связан-

ная либо с конкретной темой изучаемой дисциплины, либо с подготовкой к курсовой, выпускной ква-

лификационной работе, а также к защите ВКР. В данном разделе рассматривается только самостоятель-

ная работа первого вида.

Самостоятельная работа выполняется в два этапа: планирование и реализация.

Планирование самостоятельной работы включает:

-уяснение задания на самостоятельную работу;

-подбор рекомендованной литературы;

-составление плана работы, в котором определяются основные пункты предстоящей подготовки.

Составление плана дисциплинирует и повышает организованность в работе.

На втором этапе реализуется составленный план. Реализация включает в себя:

-изучение рекомендованной литературы;

-составление плана (конспекта) по изучаемому материалу (вопросу);

-взаимное обсуждение материала.

Необходимо помнить, что на лекции обычно рассматривается не весь материал. Оставшаяся вос-

полняется в процессе самостоятельной работы. В связи с этим работа с рекомендованной литературой

18

обязательна.

Работа с литературой и иными источниками информации включает в себя две группы приемов:

техническую, имеющую библиографическую направленность, и содержательную. Первая группа – уяс-

нение потребностей в литературе; получение литературы; просмотр литературы на уровне общей, пер-

вичной оценки; анализ надежности публикаций как источника информации, их относимости и степени полезности. Вторая – подробное изучение и извлечение необходимой информации.

Для поиска необходимой литературы можно использовать следующие способы:

-поиск через систематический каталог в библиотеке;

-просмотр специальных периодических изданий;

-использование материалов, размещенных в сети Интернет.

Для того, чтобы не возникало трудностей понимания текстов учебника, монографий, научных ста-

тей, следует учитывать, что учебник и учебное пособие предназначены для студентов и магистрантов, а

монографии и статьи ориентированы на исследователя. Монографии дают обширное описание пробле-

мы, содержат в себе справочную информацию и отражают полемику по тем или иным дискуссионным вопросам. Статья в журнале кратко излагает позицию автора или его конкретные достижении в иссле-

довании какой-либо научной проблемы.

В процессе взаимного обсуждения материала закрепляются знания, а также приобретается практи-

ка в изложении и разъяснении полученных знаний, развивается речь.

При необходимости студенту следует обращаться за консультацией к преподавателю.

Составление записей или конспектов позволяет составить сжатое представление по изучаемым вопросам. Записи имеют первостепенное значение для самостоятельной работы студентов. Они помо-

гают понять построение изучаемого материала, выделить основные положения, проследить их логику.

Ведение записей способствует превращению чтения в активный процесс. У студента, системати-

чески ведущего записи, создается свой индивидуальный фонд подсобных материалов для быстрого по-

вторения прочитанного. Особенно важны и полезны записи тогда, когда в них находят отражение мыс-

ли, возникшие при самостоятельной работе.

Можно рекомендовать следующие основные формы записи: план, конспект, тезисы, презентация.

План – это схема прочитанного материала, краткий (или подробный) перечень вопросов, отража-

ющих структуру и последовательность материала. Подробно составленный план вполне заменяет кон-

спект.

Конспект – это систематизированное, логичное изложение материала источника. Объем конспекта

19

не должен превышать 10 страниц. Шрифт Times New Roman, кегль 14, интервал 1,5. Список литературы должен состоять из 5-8 источников, по возможности следует использовать последние издания учебных пособий и исследований.

Тезисы — это последовательность ключевых положений из некоторой темы без доказательств или с неполными доказательствами. По объему тезисы занимают одну страницу формата А4 или одну – две страницы в ученической тетради. В конце тезисов студент должен сделать собственные выводы.

Презентации по предложенной теме составляются в программе Power Point или Impress. Количе-

ство слайдов должно быть не менее 15 и не превышать 20 слайдов. Кроме текста на слайдах можно со-

здавать схемы и таблицы. Шрифт должен быть читаемым, например, шрифт черного цвета на светлом фоне или светлый шрифт на темном фоне. Также шрифт не должен быть слишком мелким. В слайдах указываются только основные тезисы, понятия и нормы.

4.2. Рекомендации для выполнения курсовой работы

При выполнении курсовой работы необходимо придерживаться следующих рекомендаций: 1.Оформление курсовой работы должно соответствовать требованиям стандарта ННГАСУ. 2.Курсовая работа должна включать в себя:

-введение (актуальность проблемы, формулировка целей и задач исследования),

-теоретическую часть (анализ литературных публикаций по выбранной теме, характеризующий,

например, физико-химические свойства вещества, его роль в жизнедеятельности организма, получение в лабораторных условиях и в промышленности, особенности применения, участие в динамических процессах организма, влияние экологических факторов на эти процессы и др.),

- практическую часть (обоснование выбора и описание методики исследования, описание прове-

дения эксперимента, результаты эксперимента, представленные в табличной и графической форме, со-

провождаемые фотографиями автора исследования, интерпретацию результатов исследования),

-разработанные на основании выполненных исследований рекомендации,

-выводы.

4.3Примерная тематика курсовых работ:

Основная тематика курсовой работы, выполняемой в рамках дисциплины «Биохимия, биофизика и фи-

зико-химические основы жизнедеятельности» заключается в изучении влияния экологических фак-

торов на метаболизм органических веществ. При этом возможен выбор варианта темы курсовой ра-

боты в соответствии с желанием студента:

1.Влияние солей тяжелых металлов на метаболизм органических веществ.

1. Изучение динамики прорастания семян в почвах с различной концентрацией токсиканта.

20