МИНОБРНАУКИ РОССИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Алтайский государственный университет»

Биохимия и молекулярная биология

рабочая программа дисциплины
Закреплена за кафедройКафедра экологии, биохимии и биотехнологии
Направление подготовки06.03.01. Биология
ПрофильФизиология
Форма обученияОчная
Общая трудоемкость6 ЗЕТ
Учебный план06_03_01_Биология-34-2017
Часов по учебному плану 216
в том числе:
аудиторные занятия 94
самостоятельная работа 95
контроль 27
Виды контроля по семестрам
экзамены: 4
зачеты: 5

Распределение часов по семестрам

Курс (семестр) 2 (4) 3 (5) Итого
Недель 14 19
Вид занятий УПРПДУПРПДУПРПД
Лекции 28 28 18 18 46 46
Лабораторные 28 28 20 20 48 48
Сам. работа 61 61 34 34 95 95
Часы на контроль 27 27 0 0 27 27
Итого 144 144 72 72 216 216

Программу составил(и):
Шарлаева Е.А.

Рецензент(ы):
Мочалова О.В.

Рабочая программа дисциплины
Биохимия и молекулярная биология

разработана в соответствии с ФГОС:
Федеральный государственный образовательный стандарт высшего образования по направлению подготовки 06.03.01 БИОЛОГИЯ (уровень бакалавриата) (приказ Минобрнауки России от 07.08.2014г. №944)

составлена на основании учебного плана:
06.03.01 Биология : Ботаника, Биохимия, Биотехнология, Зоология, Физиология
утвержденного учёным советом вуза от 30.06.2017 протокол № 7.

Рабочая программа одобрена на заседании кафедры
Кафедра экологии, биохимии и биотехнологии

Протокол от 31.08.2017 г. № 1
Срок действия программы: 2017-2018 уч. г.

Заведующий кафедрой
Соколова Г.Г.


Визирование РПД для исполнения в очередном учебном году

Рабочая программа пересмотрена, обсуждена и одобрена для
исполнения в 2017-2018 учебном году на заседании кафедры

Кафедра экологии, биохимии и биотехнологии

Протокол от 31.08.2017 г. № 1
Заведующий кафедрой Соколова Г.Г.


1. Цели освоения дисциплины

1.1.Цель - формирование у студентов теоретических знаний и навыков практической работы в области биохимии и молекулярной биологии, позволяющих ему свободно решать профессиональные задачи

2. Место дисциплины в структуре ООП

Цикл (раздел) ООП: Б1.Б

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

ОПК-5 способностью применять знание принципов клеточной организации биологических объектов, биофизических и биохимических основ, мембранных процессов и молекулярных механизмов жизнедеятельности
В результате освоения дисциплины обучающийся должен
3.1.Знать:
3.1.1.- биохимические основы жизни: химический состав биологических объектов;
- биохмические основы и молекулярные механизмы жизнедеятельности организма;
- строение и биологическую роль основных компонентов биологических систем.
3.2.Уметь:
3.2.1.- применять знания биохимических основ для понимания процессов жизнедеятельности организма;
- использовать знания в области биохимии и молекулярной биологии для решения профессиональных задач.
3.3.Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть):
3.3.1.- научной терминологией курса и знаниями о биохимических основах жизни;
- способностью применять знания принципов клеточной организации биологических объектов, биохимических основ и молекулярных механизмов жизнедеятельности для решения профессиональных.

4. Структура и содержание дисциплины

Код занятия Наименование разделов и тем Вид занятия Семестр Часов Компетенции Литература
Раздел 1. ВВЕДЕНИЕ В БИОХИМИЮ
1.1. Биохимия как наука. Предмет и методы биохимии. Химический состав биологических систем. Лекции 4 2 ОПК-5 Л2.6, Л2.7, Л1.1
1.2. Биохимия, как наука. Исторический очерк. Химический элементарный и молекулярный состав живых организмов.Cубклеточные компоненты, их биохимические характеристики. Сам. работа 4 1 ОПК-5 Л2.6, Л2.4, Л2.7, Л1.1, Л2.5
Раздел 2. ХИМИЯ БЕЛКОВ. НУКЛЕИНОВЫЕ КИСЛОТЫ
2.1. Аминокислоты как структурные компоненты белков. Структура, свойства и функции белков. Лекции 4 2 ОПК-5 Л2.6, Л2.7, Л1.1
2.2. Химия простых белков.Цветные реакции на белки и аминокислоты Лабораторные 4 4 ОПК-5 Л2.6, Л1.1
2.3. Химия сложных белков. Структура и свойства нуклеиновых кислот. Лекции 4 2 ОПК-5 Л2.6, Л2.4, Л2.7, Л1.1, Л2.5
2.4. Физико-химические свойства белков Лабораторные 4 4 ОПК-5 Л2.6, Л1.1
2.5. Физико-химические свойства и структурная организация белков.Методы выделения и очистки белков из раствора. Структурная организация нуклеиновых кислот. Сам. работа 4 6 ОПК-5 Л2.6, Л2.7, Л2.1, Л1.1, Л2.5
Раздел 3. ФЕРМЕНТЫ
3.1. Химическая природа и биологическая роль ферментов. Свойства и классификация ферментов Лекции 4 2 ОПК-5 Л2.6, Л2.4, Л2.7, Л1.1
3.2. Основные свойства ферментов. Количественное определение активности α-амилазы слюны По Вольгемуту Лабораторные 4 4 ОПК-5 Л2.6, Л2.5
3.3. История развития учения о ферментах. Свойства ферментов. Классификация и номенклатура ферментов. Методы выделения и очистки ферментов. Приемы изучения ферментативной активности. Практическое применение ферментов и ферментных препаратов. Сам. работа 4 4 ОПК-5 Л2.6, Л2.1, Л1.1
Раздел 4. ВИТАМИНЫ. ГОРМОНЫ.
4.1. Общая характеристика и классификация витаминов. Сам. работа 4 4 ОПК-5 Л2.6, Л2.7, Л2.1, Л1.1
4.2. Витамины. Количественное определение витамина С 2,6-дихлорфенолиндофенолом (по Тильмансу) Лабораторные 4 4 ОПК-5 Л2.6, Л1.1
4.3. Общие представления о гормонах (свойства, классификация, механизм действия). Сам. работа 4 6 ОПК-5 Л2.6, Л2.7, Л2.1, Л1.1
4.4. Характеристика основных водо- и жирорастворимых витаминов. Гормоны центральных и периферических эндокринных желез. Сам. работа 4 10 ОПК-5 Л2.6, Л2.7, Л1.1
Раздел 5. ХИМИЯ УГЛЕВОДОВ
5.1. Биологическая роль, структура, свойства и классификации углеводов. Лекции 4 2 ОПК-5 Л2.6, Л2.4, Л2.7, Л1.1
5.2. Химия углеводов. Качественные реакции на сахара Лабораторные 4 4 ОПК-5 Л2.6, Л1.1
5.3. Химия углеводов: биологическая роль, классификация и свойства углеводов. Сам. работа 4 6 ОПК-5 Л2.6, Л2.7, Л2.1, Л1.1, Л2.5
Раздел 6. ХИМИЯ ЛИПИДОВ
6.1. Липиды. Строение и функции. Лекции 4 4 ОПК-5 Л2.6, Л2.4, Л1.1
6.2. Химия липидов. Обнаружение глицеринсодержащих липидов. Физико-химические свойства жиров и липидов. Лабораторные 4 4 ОПК-5 Л2.6, Л2.5
6.3. Химия липидов: свойства, биологическая роль и классификация липидов.Структура и функции биомембран. Сам. работа 4 6 ОПК-5 Л2.6, Л2.7, Л2.1, Л1.1
Раздел 7. ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ В ОРГАНИЗМЕ
7.1. Метаболические пути и обмен энергии. Анаболизм и катаболизм как составные части обмена веществ. Энергетика клеток растений и животных. Лекции 4 4 ОПК-5 Л2.6, Л2.7, Л1.1
7.2. Биологическое окисление и его основные этапы. Современные представления о механизме окислительного фосфорилирования. Лекции 4 4 ОПК-5 Л2.6, Л2.7, Л1.1
7.3. Введение в обмен веществ. Дыхательная цепь транспорта электронов. АТФ и другие макроэргические соединения. Принципы регуляции метаболизма. Сам. работа 4 4 ОПК-5 Л2.6, Л2.7, Л1.1, Л2.5
7.4. Обмен углеводов: переваривание и всасывание углеводов, синтез и распад гликогена, гликолиз, брожение, пентозофосфатный цикл окисления углеводов, глюконеогенез. Лекции 4 2 ОПК-5 Л2.6, Л2.7, Л1.1
7.5. Аэробное окисление углеводов. Цикл трикарбоновых кислот. Лекции 4 1 ОПК-5 Л2.6, Л2.7, Л1.1
7.6. Энергетический обмен. Общие пути катаболизма Лабораторные 4 4 ОПК-5 Л1.1, Л2.5
7.7. Регуляция метаболизма углеводов. Нарушения углеводного обмена. Сам. работа 4 2 ОПК-5 Л2.6, Л2.7, Л1.1, Л2.5
7.8. Обмен липидов: переваривание и всасывание липидов, окисление жирных кислот, метаболизм кетоновых тел, биосинтез жирных кислот и триглицеридов. Регуляция липиного обмена. Лекции 4 2 ОПК-5 Л2.6, Л2.7, Л1.1
7.9. Метаболизм фофсфолипидов. Биосинтез холестерина. Регуляция липидного обмена. Нарушения липидного обмена. Сам. работа 4 4 ОПК-5 Л2.6, Л2.7, Л1.1
7.10. Обмен простых белков: переваривание белков и всасывание продуктов их распада.Промежуточный обмен аминокислот в тканях. Лекции 4 1 ОПК-5 Л2.6, Л2.7, Л1.1
7.11. Метаболизм азота. Орнитиновый цикл. Специфические пути обмена некоторых аминокислот. Патология азотистого обмена. Сам. работа 4 4 ОПК-5 Л2.6, Л2.7, Л1.1
7.12. Взаимосвязи обмена белков, жиров и углеводов в организме. Сам. работа 4 4 ОПК-5 Л2.6, Л2.7, Л1.1
7.13. Экзамен 4 27
Раздел 8. Структура, свойства и биосинтез нуклеиновых кислот
8.1. Общая характеристика нуклеиновых кислот Лекции 5 4 ОПК-5 Л1.1, Л2.2
8.2. Молекулярная биология как наука. Цели и задачи молекулярной биологии. История развития. Методы молекулярной биологии Сам. работа 5 10 ОПК-5 Л2.1, Л1.1, Л2.2, Л2.5
8.3. Исследование химической природы нуклеиновых кислот. Качественные реакции на компоненты нуклеиновых кислот Лабораторные 5 4 ОПК-5 Л1.1, Л2.5
8.4. Репликация ДНК Лекции 5 2 ОПК-5 Л1.1, Л2.2
8.5. Сравнение процесса репликации прокариот и эукариот Лекции 5 2 ОПК-5 Л1.1, Л2.2
8.6. Опыт Мезельсона и Сталя как доказательство полуконсервативного механизма репликации Сам. работа 5 8 ОПК-5 Л1.1, Л2.2, Л2.5
8.7. Выделение нуклеиновых кислот из биологических объектов Лабораторные 5 2 ОПК-5 Л1.1, Л2.2, Л2.5
8.8. Репарация, метилирование ДНК Лекции 5 2 ОПК-5 Л1.1, Л2.2
8.9. Теломерные участвки хромосм. Свойства и функции теломеразы. Механизм действия теломеразы.Распространение теломеразы в клетках. Сам. работа 5 8 ОПК-5 Л1.1, Л2.2, Л2.5
Раздел 9. Биосинтез белка
9.1. Общая схема биосинтеза белка Лекции 5 4 ОПК-5 Л1.1, Л2.2, Л2.3
9.2. Генетический код, его свойства Сам. работа 5 8 ОПК-5 Л1.1, Л2.2, Л2.5
9.3. Транскрипция Лекции 5 2 ОПК-5 Л1.1, Л2.2, Л2.3
9.4. Количественные методы определения нуклеиновых кислот. Фотоколориметрические методы количественного определения нуклеиновых кислот Лабораторные 5 8 ОПК-5 Л1.1, Л2.2, Л2.5
9.5. Посттранскрипционные изменения РНК Лекции 5 1 ОПК-5 Л1.1, Л2.2, Л2.3
9.6. Трансляция, рибосомы, их локализация в клетке Лекции 5 1 ОПК-5 Л1.1, Л2.2, Л2.3
9.7. Состав и свойства сложных белков. Химическая природа нуклеопротеинов Лабораторные 5 6 ОПК-5 Л1.1, Л2.2

5. Фонд оценочных средств

5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины
Вопросы к экзамену по биохимии

1. Биохимия, как наука.
2. Химический элементарный и молекулярный состав живых организмов
3. Функции белков. Содержание их в живых организмах
4. Аминокислоты, как структурные компоненты белковых молекул (строение, свойства, классификации)
5. Строение и уровни организации белков
6. Физико-химические свойства белков
7. Классификации белков. Примеры и характеристика простых белков
8. Химия сложных белков
9. Химическая природа и строение ферментов
10. Свойства ферментов. Механизм их действия.
11. Номенклатура и классификация ферментов
12. Общая характеристика и классификация витаминов.
13. Характеристика витаминов, растворимых в жирах.
14. Витамины, растворимые в воде.
15. Характеристика гормонов: свойства, классификации. Примеры гормонов центральных и периферических эндокринных желез.
16. Классификация и биологическая роль нуклеиновых кислот.
17. Структурные компоненты и пространственная организация нуклеиновых кислот
18. Общая характеристика углеводов (биологические функции, практическое применение, классификации).
19. Моносахариды: примеры, строение, характеристика
20. Характеристика олигосахаридов
21. Примеры и характеристика полисахаридов
22. Общая характеристика липидов (функции и классификация).
23. Характеристика жирных кислот.
24. Характеристика простых липидов
25. Сложные липиды: основные группы, строение, характеристика
26. Введение в обмен веществ. Биологическое окисление.
27. Окислительное фосфорилирование. Дыхательная цепь транспорта электронов.
28. Переваривание и всасывание углеводов
29. Синтез и распад гликогена
30. Гликолиз. Брожение.
31. Биосинтез глюкозы (глюконеогенез)
32. Общие принципы регуляции обмена углеводов
33. Нарушения углеводного обмена
34. Окислительное декарбоксилирование пировиноградной кислоты
35. Цикл трикарбоновых кислот (цикл Кребса)
36. Переваривание, всасывание и транспорт липидов.
37. Катаболизм триацилглицеролов. Окисление жирных кислот
38. Биосинтез липидов (синтез жирных кислот и триацилглицеролов)
39. Регуляция липидного обмена
40. Нарушения липидного обмена
41. Переваривание и всасывание белков (Протеолиз)
42. Катаболизм аминокислот (дезаминирование, трансаминирование, трансдезаминирование)
43. Метаболизм безазотистых компонентов аминокислот
44. Токсичность аммиака и пути его обезвреживания и выведения.
45. Нарушения белкового обмена
5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.)
Контрольная работа по теме «Химия белков»
Контрольная работа по теме «Химия углеводов»
Контрольная работа по теме «Химия липидов»
5.3. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации
Контрольная работа №1
Тема: Химия белков
Вариант 1
1. Охарактеризуйте уровни организации белковых молекул.
2. Опишите свойства белков.
3. Приведите примеры классификаций аминокислот
4. Напишите реакцию образования трипептида, включающего серин, глицин и лейцин. Назовите трипептид и обозначьте пептидные связи.

Вариант 2
1. Охарактеризуйте функции белков в организме.
2. Опишите общие свойства протеиногенных аминокислот.
3. Приведите примеры классификаций белков.
4. Напишите реакцию образования трипептида, включающего аланин, валин и изолейцин. Назовите трипептид и обозначьте пептидные связи.


Контрольная работа №2
Тема: Химия углеводов
Вариант 1
1. Охарактеризуйте биологическую роль углеводов.
2. Дайте общую характеристику простым сахарам (строение, свойства, примеры)
Вариант 2
1. Охарактеризуйте биологическую роль углеводов.
2. Дайте общую характеристику олигосахаридам (строение, свойства, примеры)
Вариант 3
1. Охарактеризуйте биологическую роль углеводов.
2. Дайте общую характеристику полисахаридам (строение, свойства, примеры)

Химия углеводов
Вариант 1
1. Биологическая роль углеводов.
2. К какому классу углеводов относятся крахмал, гликоген, клетчатка?
3. Приведите пример 3 альдогексоз
4. Приведите пример кетогексозы
5. Напишите формулу α–D–глюкопиранозы
6. Приведите пример невосстанавливающего дисахарида, укажите входящие в его состав моносахариды
7. Приведите примеры 2–х резервных полисахаридов и составляющие их молекулы
8. Назовите связь, участвующую в образовании амилопектина
9. Приведите 2 примера гетерополисахаридов.
10. Выполните задание на карточке (указать номер карточки и номер ответа).

Химия углеводов
Вариант 2
1. Биологическая роль углеводов.
2. К какому классу углеводов относятся мальтоза, лактоза, сахароза?
3. Приведите пример 2 пентоз
4. Приведите пример кетогексозы
5. Напишите формулу α–D–фруктофуранозы
6. Приведите пример восстанавливающего дисахарида, укажите входящие в его состав моносахариды
7. Приведите пример структурного гомополисахарида, его мономерные звенья и связи между ними.
8. Назовите связь, участвующую в образовании амилозы
9. Приведите 2 примера гетерополисахаридов.
10. Выполните задание на карточке (указать номер карточки и номер ответа).


Контрольная работа №3
Тема: Химия липидов
Вариант 1
1. Биологические функции липидов
2. Характеристика простых липидов
3. Фосфолипиды
4. Дайте определения понятиям: омыление, амфифильные молекулы, число омыления, резервные липиды, йодное число

Вариант 2
1. Классификации липидов
2. Характеристика жирных кислот
3. Гликолипиды
4. Дайте определения понятиям: кислотное кисло, протоплазматические липиды, воск, омыление, стероиды

6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

6.1. Рекомендуемая литература
6.1.1. Основная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л1.1 Дмитриев А.Д., Амбросьева Е.Д. Биохимия: учебное пособие М.: Дашков и Ко, 2012 znanium.com
6.1.2. Дополнительная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л2.1 Белясова Н.А. Биохимия и молекулярная биология: учебное пособие для вузов Минск: Книжный Дом, , 2004
Л2.2 Мушкамбаров Н.Н., Кузнецов С.Л. Молекулярная биология: учебное пособие ООО"МИА", 2007 53
Л2.3 Коничев А.С. Молекулярная биология: учебник для вузов Академия, 2005 59
Л2.4 Проскурина И.К. Биохимия: Учебное пособие для вузов М. : ВЛАДОС-ПРЕСС, 2001
Л2.5 Плакунов В. К. , Николаев Ю. А. Основы динамической биохимии: учебное пособие М.: Логос, 2010, biblioclub.ru
Л2.6 Комов В.П. Шведова В.Н. Биохимия: учебник для вузов Дрофа, 2004 51
Л2.7 Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия: учеб. для студентов мед. ин-тов М.: Медицина, 1990
6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет"
Название Эл. адрес
Э1 http://www.biblioclub.ru/114131_Biokhimiya_Uchebnoe_posobie.html
Э2 http://elibrary.ru/
Э3 http://protein.bio.msu.ru/biokhimiya/ (Журнал «Биохимия»)
Э4 www.medsite.net.ru (Электронные книги. Биохимия)
Э5 www.medbook.net.ru (Медицинская литература. Биохимия)
Э6 www.inbi.ras.ru/ubkh/ubkh.html (Ежегодник «Успехи биологической химии»)
Э7 www.humbio.ru
Э8 www.sci-lib.com/molekular-biology
Э9 www.dis.academic.ru
Э10 www.nkj.ru
Э11 www.cancerquest.org
Э12 www.news-medikal.net
Э13 www.MolBiol.ru
6.3. Перечень программного обеспечения
MS Office; Word, Excel, PowerPoint u др.
6.4. Перечень информационных справочных систем
www.humbio.ru
www.elibrary.ru
www.sci-lib.com/molekular-biology
www.dis.academic.ru
www.nkj.ru
www.cancerquest.org
www.news-medikal.net
www.MolBiol.ru

7. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Оборудование: вытяжной шкаф, термостат, водяная баня, фотоэлектроколориметр, кюветы к ФЭКу, весы, сушильный шкаф, дистиллятор. компьютер, мультимедийный проектор, экран
Химическая посуда: химические стаканы, колбы различной вместимости, мерные цилиндры, стеклянные палочки, стеклянные пипетки различного объема, воронки, фильтры бумажные, пробирки, полуавтоматические пипетки со сменными мерными капиллярами, калиброванные капилляры,
Химические реактивы и расходные материалы.

8. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины

Общий курс «Биохимия и молекулярная биология» предназначен для студентов второго курса биологического факультета. В рамках курса предусмотрены следующие формы работы: чтение лекций, проведение лабораторных занятий, самостоятельная работа студентов.
Выполнение лабораторных работ является обязательным условием успешного освоения курса. Студенты должны выполнить все лабораторные работы, оформить письменные отчеты и сдать работы преподавателю. Получение зачета по всем лабораторным работам является допуском к итоговой форме контроля по курсу.
Текущий контроль знаний студентов по дисциплине осуществляется на лабораторных занятиях в форме письменных контрольных работ, устных ответов на поставленные вопросы и их аргументации. Самостоятельная работа контролируется либо на лабораторных занятиях, либо в часы индивидуальных консультаций преподавателя.
Для итогового контроля знаний предполагается проведение экзамена. Оцениваются как качественные характеристики оценки знаний студентов, такие как полнота, обобщенность, системность и прочность знаний, так и косвенные показатели: познавательная активность и интерес, самостоятельность, критичность и т.д.
Знания студентов оцениваются по пятибалльной шкале:
– оценка "Отлично" выставляется студентам, показавшим глубокое знание теоретической части курса, умение владеть практическими приемами, освоившим основную и дополнительную литературу, рекомендованную программой курса, проявившим творческие способности в понимании, изложении и использовании на практике учебно-программного материала, полно и подробно ответившим на вопросы билета и вопросы преподавателя.
– оценка "Хорошо" выставляется студентам, показавшим глубокое знание теоретических вопросов, умение владеть практическими приемами, освоившим основную литературу, рекомендованную программой курса, обнаружившим стабильных характер знаний и способность к их самостоятельному восполнению и обновлению в ходе практической деятельности, полностью ответившим на вопросы билета и дополнительные вопросы преподавателя, но допустившим при ответах незначительные ошибки.
– оценка "Удовлетворительно" выставляется студентам, показавшим знание основных положений теории при наличии существенных пробелов в деталях, допустившим существенные ошибки при ответах на вопросы билетов и дополнительные вопросы преподавателя, но показавшим знания основного учебно-программного материала в объеме, необходимом для предстоящей работы.
– оценка "Неудовлетворительно" выставляется, если студент показал существенные пробелы в знаниях основных положений теории, которые не позволяют ему приступить к практической работе без дополнительной подготовки, не ответил на вопросы билета или преподавателя.