Програма
Розподіл годин |
VII семестр |
VIII семестр |
Всього |
Лекційний курс |
24 |
24 |
48 |
Лабораторний практикум |
28 |
28 |
56 |
Самостійна робота |
37 |
37 |
74 |
Контрольно-екзаменаційні роботи |
28 |
28 |
56 |
Загальна кількість годин |
117 |
117 |
234 |
Лекційний курс
Вступ. Предмет біохімії. Історія розвитку. Провідні вчені України. Значення біологічної хімії для розвитку інших наук, господарства, промисловості. Загальна, статична, динамічна, функціональна біологічна хімія.
Утворення живих систем і їх структурна організація. Хімічний склад живих організмів. Основні поняття і терміни біологічної хімії. Будова і функції біологічних мембран. Класифікація біологічних мембран. Шляхи і типи надходження речовин у живі організми. Активний і пасивний транспорт.
Вуглеводи. Структура, властивості, класифікація, функції в живих організмах.
Загальна характеристика вуглеводів. Поняття про біогенні моносахариди: тріози, тетрози, пентози, гексози, гептози. Похідні моносахаридів. Аміноцукри.
Поняття про біогенні полісахариди: дисахариди, трисахариди, тетрасахариди. Гомополісахариди. Гетерополісахариди. Пектинові речовини. Специфічні полісахариди мікробів.
Ліпіди. Структура, властивості, класифікація, функції в живих організмах.
Загальна характеристика ліпідів. Нейтральні жири. Резервні (запасні) і протоплазматичні (структурні) жири. Фізичні і хімічні константи жирів. Числа омилення, Рейхарда – Мейсля, йодне, кислотне. Діольні ліпіди. Стериди. Воски. Фосфатиди. Гліцерофосфатиди: лецитини, кефаліни, серинфосфатиди, ацетальфосфатиди, кардіоліпіни. Інозитфосфатиди. Сфінгозинфосфатиди: гліколіпіди, сульфатиди.
Білки. Роль у побудові живої матерії. Методи дослідження білків: екстракція, фракціонування, очищення. Молекулярна маса білків та методи її визначення.
Структура, властивості, класифікація, функції в живих організмах. Основні типи хімічних зв’язків, які приймають участь в стабілізації будови білків і їх структурних компонентів. Хімічний та амінокислотний склад білків.
Амінокислотний склад білків. Гідроліз білків, його види. Методи визначення амінокислотного складу білків. Аналізатор амінокислот. Незамінні амінокислоти. Класифікація амінокислот.
Будова білкової молекули. Пептиди, їх синтез поза організмом. Природні пептиди. Характеристика первинної структури білкової молекули, методи її визначення. Видова специфічність білків. Вторинна структура, її параметри та види. Третинна структура, її зв’язок з первинною структурою. Залежність функцій білків від третинної структури. Четвертинна структура, поняття про субодиниці та контактні площадки. Властивості білків.
Номенклатура та класифікація білків. Прості і складні білки. Класифікація за функціями.
Нуклеїнові кислоти. Хімічний склад нуклеїнових кислот. Принцип комплементарності. Будова, властивості і функції нуклеїнових кислот. Поняття про первинну структуру ДНК. Специфічний склад ДНК, як основна систематична ознака. Закономірності будови ДНК еукаріот і прокаріот. Оперон. Будова, властивості, функції. Вторинна і третинна структури ДНК. Способи спіралізації ДНК. Будова, властивості рибонуклеїнових кислот. Хімічний і нуклеотидний склад. Будова, властивості, функції інформаційної РНК (іРНК). Будова, властивості, функції транспортної РНК (тРНК). Будова, властивості, функції рибосомальної РНК (рРНК). Будова, властивості функції вірусної РНК. Властивості нуклеїнових кислот. Денатурація і ренатурація. Гібридизація ДНК. Хімічні реакції нуклеїнових кислот. Мутагени. Репарація пошкоджень ДНК.
Ферменти. Ферменти, як біологічні каталізатори. Хімічна природа ферментів. Прості і складні ферменти. Класифікація коферментів і простетичних груп. Активатори і інгібітори ферментів. Активний центр ферментів: будова, властивості функції. Механізм дії ферментів. Кінетика ферментативних реакцій, одиниці активності. Ізоферменти. Активність ферментів і фактори, які впливають на активність ферментів.
Методи виділення та очищення ферментів. Іммобілізація ферментів. Молекулярна маса, мономери та мультимери.
Номенклатура і класифікація ферментів. Характеристика класів: оксидоредуктази, трансферази, гідролази, ліази, ізомерази, синтази.
Локалізація ферментів у клітині. Використання ферментів.
Вітаміни. Будова, класифікація, функції в живому організмі. Жиророзчинні вітаміни. Поширення і потреба. Основні представники і їх механізми дії. Водорозчинні вітаміни. Поширення і потреба. Вітаміноподібні речовини. Основні представники і механізми дії.
Гормони. Загальна характеристика та механізм дії. Стартові і пускові гормони. Класифікація, номенклатура та фізіологічна дія гормонів. Гормони: гіпоталамуса, гіпофіза, епіфіза щитовидної залози, паращитовидної залози, навколовушної залози, вилочкової залози, підшлункової залози, чоловічі статеві гормони, жіночі статеві гормони. Гормони кори наднирників. Гормони мозкової речовини наднирників. Гормоноїди.
Обмін речовин і енергії. Біологічне окислення. Окислювальне фосфорилування. Загальні уявлення про обмін речовин і енергії. Енергетичний баланс організму. Макроергічні сполуки.
Біологічне окислення. Пероксидні теорії окислення, тканинне дихання. Окисно-відновна рівновага. Окисно-відновний потенціал. Ферменти і коферменти, які приймають участь в окисно-відновних процесах. Мікросомні цитохром Р450-вмісні монооксигеназні системи. Мітохондріальні цитохром Р450-вмісні монооксигеназні системи. Метаболізм супероксид-радикала.
Окислювальне фосфорилування. Механізм фосфорилюючого окислення, гіпотези пояснення.
Обмін вуглеводів. Перетравлювання та всмоктування вуглеводів. Проміжний обмін: цукор крові; синтез (глікогенез, гліконеогенез) і розклад глікогену. Анаеробне розщеплення вуглеводів: глікогеноліз, гліколіз, спиртове бродіння. Аеробне перетворення вуглеводів (Окислювальне декарбоксилювання). Цикл трикарбонових кислот (Цикл Кребса). Пентозний (апотомічний) цикл. Обмін піровиноградної кислоти. Співвідношення між аеробним і анаеробним процесами перетворення вуглеводів. Біосинтез дисахаридів. Кінцевий обмін. Регуляція вуглеводного обміну. Порушення вуглеводного обміну.
Обмін ліпідів. Біологічна роль ліпідів в організмі. Перетравлювання та всмоктування ліпідів. Жири, їх гідроліз. Перетворення гліцерину в організмі.
Проміжний обмін: ресинтез, біосинтез, ліполіз. Механізм a- та b-окислення вищих жирних кислот. Обмін ацетил-КоА. Гліоксилевий цикл. Механізм біосинтезу вищих жирних кислот. Синтез тригліцеридів. Обмін холіну. Механізм біосинтезу фосфатидів. Гліколіпіди, їх склад та будова. Кінцевий обмін. Регуляція ліпідного обміну. Порушення ліпідного обміну
Обмін білків. Перетравлювання і всмоктування білків. Гідроліз білків, характеристика ферментів гідролізу. Метаболізм амінокислот. Перетворення амінокислот. Шляхи зв’язування аміаку в організмі. Проміжний обмін: біосинтез білка; біосинтез пептидів; біосинтез окремих амінокислот.
Молекулярні механізми специфічності біосинтезу білків. Генетичний код: особливості генетичного коду; генна інженерія і біосинтез білка. Матричний і нематричний синтез білка, їх співвідношення. Роль рибосом у біосинтезі білка, їх будова. Етапи трансляції. Регуляція синтезу білка. Особливості проміжного обміну складних білків.
Кінцевий обмін. Механізм синтезу сечовини. Регуляція білкового обміну. Порушення білкового обміну.
Обмін нуклеїнових кислот. Перетравлювання та всмоктування нуклеїнових кислот. Проміжний обмін нуклеїнових кислот: біосинтез нуклеїнових кислот; біосинтез пуринових нуклеотидів; біосинтез піримідинових нуклеотидів; матричний синтез нуклеїнових кислот; синтез ДНК; синтез РНК на матриці РНК; біосинтез PHK на матриці ДНК; розпад нуклеїнових кислот в тканинах.
Кінцевий обмін нуклеїнових кислот. Контроль і регуляція обміну нуклеїнових кислот. Порушення обміну нуклеїнових кислот.
Вода і обмін води. Значення і розподіл води в організмі людини і тварин. Обмін води.
Мінеральні речовини та їх обмін. Загальна характеристика мінеральних речовин. Обмін мінеральних речовин. Значення і обмін деяких хімічних елементів.
Обмін речовин як єдине ціле. Взаємозв'язок і взаємообумовленість реакцій обміну речовин. Взаємозв'язок обміну нуклеїнових кислот із обміном інших речовин. Утворення нейтральних жирів із вуглеводів. Утворення вуглеводів із жирів. Утворення білків із вуглеводів. Єдність обміну речовин в організмі.
Контроль і регуляція метаболізму. Регуляція на рівні мембрани. Регуляція за участю циклічного АМФ (цАМФ). Метаболітний рівень регуляції. Оперонний рівень регуляції. Клітинний рівень регуляції. Організменний і популяційний рівень регуляції.
Розподіл тем по годинах
№ |
Тема |
Кількість годин |
1 |
Вступ |
1 |
2 |
Утворення живих систем і їх структурна організація |
2 |
3 |
Вуглеводи |
2 |
4 |
Ліпіди |
2 |
5 |
Білки |
4 |
6 |
Нуклеїнові кислоти |
4 |
7 |
Ферменти |
4 |
8 |
Вітаміни |
2 |
9 |
Гормони |
2 |
10 |
Обмін речовин і енергії. Біологічне окислення. Окислювальне фосфорилування |
2 |
11 |
Обмін вуглеводів |
4 |
12 |
Обмін ліпідів |
4 |
13 |
Обмін білків |
4 |
14 |
Обмін нуклеїнових кислот |
4 |
15 |
Вода і обмін води |
1 |
16 |
Мінеральні речовини та їх обмін |
2 |
17 |
Обмін речовин як єдине ціле |
2 |
18 |
Контроль і регуляція метаболізму |
2 |
Загальна кількість годин |
48 |
|
Лабораторний практикум
VII семестр
Заняття № 1. Амінокислоти, білки. Якісні реакції на амінокислоти та білки.
Заняття № 2. Теоретичне заняття по темі “Білки, амінокислоти їх будова та властивості”.
Заняття № 3. Ферменти, як біологічні каталізатори. Якісні реакції на ферменти.
Заняття № 4. Теоретичне заняття по темі “Ферменти, будова, властивості, класифікація, функції”.
Заняття № 5. Виділення рибонуклопротеїдів та дезоксирибонуклеопротеїдів з біологічного матеріалу та якісні реакції на продукти їх гідролізу.
Заняття № 6. Теоретичне заняття по темі “Нуклеїнові кислоти, будова властивості, функції”.
Заняття № 7. Вітаміни. Кількісне визначення вітаміну С.
Viіі семестр
Заняття № 8. Теоретичне заняття по темі “Гормони”.
Заняття № 9. Теоретичне заняття по темі “Обмін речовин і енергії. Біологічне окислення. Окислювальне фосфорилування”.
Заняття № 10. Вуглеводи їх обмін у живих організмах. Виділення і визначення пектинових речовин.
Заняття № 11. Ліпіди їх обмін у живих організмах. Визначення констант жирів.
Заняття № 12. Білки їх обмін у живих організмах. Визначення ізоелектричної точки желатини.
Заняття № 13. Нуклеїнові кислоти їх обмін у живих організмах. Визначення амінного азоту мідним способом.
Заняття № 14. Вода і обмін води. Мінеральні речовини та їх обмін. Обмін речовин як єдине ціле. Контроль і регуляція метаболізму.
Питання, що виносяться на самостійне опрацювання
№ |
Питання |
Кількість годин |
|
|
Хімічний склад живих організмів. Поняття про макро- та мікроелементи. |
2 |
|
|
Біохімічна характеристика субклітинних структур. |
2 |
|
|
Поняття про біологічний матеріал. Техніка організації і проведення експерименту. |
2 |
|
|
Фракціонування клітинних компонентів. Константа седиментації Сведберга. |
2 |
|
|
Основні класи сполук в організмі. |
2 |
|
|
Методи біохімічних досліджень та їх характеристика. Значення їх для прискорення біохімічних досліджень. |
2 |
|
|
Потреба організмів в хімічних елементах. Організм і середовище. |
2 |
|
|
Хроматографія, її види. Використання хроматографічних методів у біохімії. |
2 |
|
|
Електроліз. Його види та використання у біохімії. Характеристика носіїв. |
2 |
|
|
Білки. Історія відкриття та вивчення будови і властивостей. |
2 |
|
|
Пептиди. Синтез пептидів поза організмом. |
2 |
|
|
Форма білкових молекул та методи її визначення. |
2 |
|
|
Поняття про протомери, мультимери. Кооперативний ефект олігомерних білків. |
2 |
|
|
Денатурація та ренатурація білків. Поняття про нативний білок. |
2 |
|
|
Номенклатура та класифікація білків. |
2 |
|
|
Функції білків в організмі. |
2 |
|
|
Історія відкриття та вивчення ферментів. |
2 |
|
|
Механізм дії ферментів-протеїнів та ферментів-протеїдів на конкретних прикладах. |
2 |
|
|
Кінетика ферментативних реакцій. |
2 |
|
|
Властивості ферментів. Конкурентне та неконкурентне гальмування дії ферментів. |
2 |
|
|
Локалізація ферментів у клітині. Просторова розрізненість розпаду та синтезу в клітині. |
2 |
|
|
Промислове одержання та практичне використання ферментів. |
2 |
|
|
Історія відкриття вітамінів. Роль вітамінів у харчуванні людини та тварин. |
2 |
|
|
Поняття про інші біологічно активні речовини. Антивітаміни, антибіотики. |
2 |
|
|
Історія відкриття та успіхи в дослідженні структури та функцій нуклеїнових кислот. |
2 |
|
|
Обмін речовин та енергії - невід'ємна частина живого. Масштаби обміну речовин на Землі. |
2 |
|
|
Регуляція біосинтезу нуклеїнових кислот в організмі. |
2 |
|
|
Регуляція біосинтезу Білків. Нематричний біосинтез білків (роботи Ф. Ліпмана). |
2 |
|
|
Особливості біосинтезу вуглеводів. Біосинтез вуглеводів у гетеротрофів. |
2 |
|
|
Проблема асиметричного синтезу в живій природі, її методологічне значення. |
2 |
|
|
Природа мутацій. Хімічні мутації. Наслідки мутацій по відношенню до структури і функцій білків. |
2 |
|
|
Механізм окислення вищих жирних кислот. |
2 |
|
|
a-окислення, його локалізація в клітині та співвідношення в тваринному та рослинному царстві. |
2 |
|
|
Стериди, їх будова та функції. Обмін стеринів. |
2 |
|
|
Коротка історія уявлень про біологічне окислення. Локалізація окислювального фосфорилування в клітині. |
2 |
|
|
Дихальний ланцюг каталізаторів. Поняття про редокс-потенціал, механізм передачі протонів та електронів по дихальному ланцюгу. |
2 |
|
|
Роль циклічного АМФ в регуляції біосинтезу стероїдних гормонів. |
2 |
|
|
Водний та мінеральний обмін в клітині. |
2 |
|
|
Взаємозв'язок обміну речовин в організмі. |
2 |
|
|
Регуляція процесів життєдіяльності в організмі. |
2 |
|
|
Біогеохімія. Роботи академіка Вернадського. |
2 |
|
|
Аксіоматика і класифікація екологічно небезпечних факторів та їх вплив на появу і розвиток мутацій. |
2 |
|
|
Фізична ієрархія біологічних систем. |
2 |
Загальна кількість годин |
86 |
|