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
Форма обученияОчная
Общая трудоемкость5 ЗЕТ
Учебный план06_03_01_Биология-12-2019
Часов по учебному плану 180
в том числе:
аудиторные занятия 94
самостоятельная работа 59
контроль 27
Виды контроля по семестрам
экзамены: 4
зачеты: 5

Распределение часов по семестрам

Курс (семестр) 2 (4) 3 (5) Итого
Недель 18 15
Вид занятий УПРПДУПРПДУПРПД
Лекции 28 28 18 18 46 46
Лабораторные 28 28 20 20 48 48
Сам. работа 25 25 34 34 59 59
Часы на контроль 27 27 0 0 27 27
Итого 108 108 72 72 180 180

Программу составил(и):
к.б.н., доцент, Шарлаева Е.А.;к.б.н., доцент, Бобина И.В.

Рецензент(ы):
к.с.-х.н., уч.сек.ФГБУН ФАНЦА, Никитина Е.Д.

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
утвержденного учёным советом вуза от 24.04.2018 протокол № 2.

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

Протокол от 31.08.2019 г. № 1
Срок действия программы: 2019-2020 уч. г.

Заведующий кафедрой
Соколова Г.Г.


Визирование РПД для исполнения в очередном учебном году

Рабочая программа пересмотрена, обсуждена и одобрена для
исполнения в 2019-2020 учебном году на заседании кафедры

Кафедра экологии, биохимии и биотехнологии

Протокол от 31.08.2019 г. № 1
Заведующий кафедрой Соколова Г.Г.


1. Цели освоения дисциплины

1.1.Цель освоения дисциплины - 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.В.02

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
ПК-1 способностью эксплуатировать современную аппаратуру и оборудование для выполнения научно-исследовательских полевых и лабораторных биологических работ
В результате освоения дисциплины обучающийся должен
3.1.Знать:
3.1.1.- биохимические основы жизни: химический состав биологических объектов;
- строение и биологическую роль основных компонентов биологических систем; основные метаболические процессы и принципы регуляции обмена веществ и энергии;
- биохмические основы и молекулярные механизмы жизнедеятельности организма;
- современные методы исследований в области биохимии и молекулярной биологии;
- методы биохимических исследований, а также современную аппаратуру и оборудование, используемые для исследований в области биохимии и молекулярной биологии.
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;
- эксплуатировать современное оборудование для выполнения исследований в области биохимии и молекулярной биологии;
- работать с биологическими объектами в лабораторных условиях на современном оборудовании.
3.3.Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть):
3.3.1.- владения научной терминологией курса и знаниями о биохимических основах жизни;
- применять знания принципов клеточной организации биологических объектов, биохимических основ и молекулярных механизмов жизнедеятельности для решения профессиональных;
- работы с лабораторным оборудованием;
- работы с лабораторным оборудованием и приемами грамотного представления результатов собственных исследований.

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, ПК-1 Л2.4, Л1.2, Л2.3, Л2.1, Л1.1, Л1.3, Л2.2
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, ПК-1 Л2.4, Л1.2, Л2.3, Л2.1, Л1.1, Л1.3, Л2.2
Раздел 2. Химия белков. Нуклеиновые кислоты.
2.1. Аминокислоты как структурные компоненты белков. Структура, свойства и функции белков. Лекции 4 2 ОПК-5, ПК-1 Л2.4, Л1.2, Л2.3, Л2.1, Л1.1, Л1.3, Л2.2
2.2. Химия простых белков. Лабораторные 4 4 ОПК-5, ПК-1 Л2.4, Л1.2, Л2.3, Л2.1, Л1.1, Л1.3, Л2.2
2.3. Химия сложных белков. Структура и свойства нуклеиновых кислот. Лекции 4 2 ОПК-5, ПК-1 Л2.4, Л1.2, Л2.3, Л2.1, Л1.1, Л1.3, Л2.2
2.4. Физико-химические свойства белков Лабораторные 4 4 ОПК-5, ПК-1 Л2.4, Л1.2, Л2.3, Л2.1, Л1.1, Л1.3, Л2.2
2.5. Физико-химические свойства и структурная организация белков.Методы выделения и очистки белков из раствора. Структурная организация нуклеиновых кислот. Сам. работа 4 2 ОПК-5, ПК-1 Л2.4, Л1.2, Л2.3, Л2.1, Л1.1, Л1.3, Л2.2
Раздел 3. Ферменты.
3.1. Химическая природа и биологическая роль ферментов. Свойства и классификация ферментов Лекции 4 2 ОПК-5, ПК-1 Л2.4, Л1.2, Л2.3, Л2.1, Л1.1, Л1.3, Л2.2
3.2. Ферменты, как биологические катализаторы Лабораторные 4 4 ОПК-5, ПК-1 Л2.4, Л1.2, Л2.3, Л2.1, Л1.1, Л1.3, Л2.2
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 2 ОПК-5, ПК-1 Л2.4, Л1.2, Л2.3, Л2.1, Л1.1, Л1.3, Л2.2
Раздел 4. Витамины. Гормоны.
4.1. Общая характеристика и классификация витаминов. Сам. работа 4 2 ОПК-5, ПК-1 Л2.4, Л1.2, Л2.3, Л2.1, Л1.1, Л1.3, Л2.2
4.2. Витамины. Лабораторные 4 4 ОПК-5, ПК-1 Л2.4, Л1.2, Л2.3, Л2.1, Л1.1, Л1.3, Л2.2
4.3. Общие представления о гормонах (свойства, классификация, механизм действия). Сам. работа 4 2 ОПК-5, ПК-1 Л2.4, Л1.2, Л2.3, Л2.1, Л1.1, Л1.3, Л2.2
4.4. Характеристика основных водо- и жирорастворимых витаминов. Гормоны центральных и периферических эндокринных желез. Сам. работа 4 2 ОПК-5, ПК-1 Л2.4, Л1.2, Л2.3, Л2.1, Л1.1, Л1.3, Л2.2
Раздел 5. Химия углеводов.
5.1. Биологическая роль, структура, свойства и классификации углеводов. Лекции 4 2 ОПК-5, ПК-1 Л2.4, Л1.2, Л2.3, Л2.1, Л1.1, Л1.3, Л2.2
5.2. Химия углеводов. Качественные реакции на сахара Лабораторные 4 4 ОПК-5, ПК-1 Л2.4, Л1.2, Л2.3, Л2.1, Л1.1, Л1.3, Л2.2
5.3. Химия углеводов: биологическая роль, классификация и свойства углеводов. Сам. работа 4 2 ОПК-5, ПК-1 Л2.4, Л1.2, Л2.3, Л2.1, Л1.1, Л1.3, Л2.2
Раздел 6. Химия липидов.
6.1. Липиды. Строение и функции. Лекции 4 4 ОПК-5, ПК-1 Л2.4, Л1.2, Л2.3, Л2.1, Л1.1, Л1.3, Л2.2
6.2. Химия липидов. Лабораторные 4 4 ОПК-5, ПК-1 Л2.4, Л1.2, Л2.3, Л2.1, Л1.1, Л1.3, Л2.2
6.3. Химия липидов: свойства, биологическая роль и классификация липидов.Структура и функции биомембран. Сам. работа 4 2 ОПК-5, ПК-1 Л2.4, Л1.2, Л2.3, Л2.1, Л1.1, Л1.3, Л2.2
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, ПК-1 Л2.4, Л1.2, Л2.3, Л2.1, Л1.1, Л1.3, Л2.2
7.2. Биологическое окисление и его основные этапы. Современные представления о механизме окислительного фосфорилирования. Лекции 4 4 ОПК-5, ПК-1 Л2.4, Л1.2, Л2.3, Л2.1, Л1.1, Л1.3, Л2.2
7.3. Введение в обмен веществ. Дыхательная цепь транспорта электронов. АТФ и другие макроэргические соединения. Принципы регуляции метаболизма. Сам. работа 4 2 ОПК-5, ПК-1 Л2.4, Л1.2, Л2.3, Л2.1, Л1.1, Л1.3, Л2.2
7.4. Обмен углеводов: переваривание и всасывание углеводов, синтез и распад гликогена, гликолиз, брожение, пентозофосфатный цикл окисления углеводов, глюконеогенез. Лекции 4 2 ОПК-5, ПК-1 Л2.4, Л1.2, Л2.3, Л2.1, Л1.1, Л1.3, Л2.2
7.5. Аэробное окисление углеводов. Цикл трикарбоновых кислот. Лекции 4 1 ОПК-5, ПК-1 Л2.4, Л1.2, Л2.3, Л2.1, Л1.1, Л1.3, Л2.2
7.6. Энергетический обмен. Общие пути катаболизма Лабораторные 4 4 ОПК-5, ПК-1 Л2.4, Л1.2, Л2.3, Л2.1, Л1.1, Л1.3, Л2.2
7.7. Регуляция метаболизма углеводов. Нарушения углеводного обмена. Сам. работа 4 2 ОПК-5, ПК-1 Л2.4, Л1.2, Л2.3, Л2.1, Л1.1, Л1.3, Л2.2
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, ПК-1 Л2.4, Л1.2, Л2.3, Л2.1, Л1.1, Л1.3, Л2.2
7.9. Метаболизм фофсфолипидов. Биосинтез холестерина. Регуляция липидного обмена. Нарушения липидного обмена. Сам. работа 4 2 ОПК-5, ПК-1 Л2.4, Л1.2, Л2.3, Л2.1, Л1.1, Л1.3, Л2.2
7.10. Обмен простых белков: переваривание белков и всасывание продуктов их распада.Промежуточный обмен аминокислот в тканях. Лекции 4 1 ОПК-5, ПК-1 Л2.4, Л1.2, Л2.3, Л2.1, Л1.1, Л1.3, Л2.2
7.11. Метаболизм азота. Орнитиновый цикл. Специфические пути обмена некоторых аминокислот. Патология азотистого обмена. Сам. работа 4 2 ОПК-5, ПК-1 Л2.4, Л1.2, Л2.3, Л2.1, Л1.1, Л1.3, Л2.2
7.12. Взаимосвязи обмена белков, жиров и углеводов в организме. Сам. работа 4 2 ОПК-5, ПК-1 Л2.4, Л1.2, Л2.3, Л2.1, Л1.1, Л1.3, Л2.2
7.13. Экзамен 4 27 ОПК-5, ПК-1 Л2.4, Л1.2, Л2.3, Л2.1, Л1.1, Л1.3, Л2.2
Раздел 8. Структура, свойства и биосинтез нуклеиновых кислот
8.1. Общая характеристика нуклеиновых кислот Лекции 5 4 ОПК-5, ПК-1 Л2.4, Л1.2, Л2.3, Л2.1, Л1.1, Л1.3, Л2.2
8.2. Молекулярная биология как наука. Цели и задачи молекулярной биологии. История развития. Методы молекулярной биологии Сам. работа 5 10 ОПК-5, ПК-1 Л2.4, Л1.2, Л2.3, Л2.1, Л1.1, Л1.3, Л2.2
8.3. Исследование химической природы нуклеиновых кислот. Качественные реакции на компоненты нуклеиновых кислот Лабораторные 5 4 ОПК-5, ПК-1 Л2.4, Л1.2, Л2.3, Л2.1, Л1.1, Л1.3, Л2.2
8.4. Репликация ДНК Лекции 5 2 ОПК-5, ПК-1 Л2.4, Л1.2, Л2.3, Л2.1, Л1.1, Л1.3, Л2.2
8.5. Сравнение процесса репликации прокариот и эукариот Лекции 5 2 ОПК-5, ПК-1 Л2.4, Л1.2, Л2.3, Л2.1, Л1.1, Л1.3, Л2.2
8.6. Опыт Мезельсона и Сталя как доказательство полуконсервативного механизма репликации Сам. работа 5 8 ОПК-5, ПК-1 Л2.4, Л1.2, Л2.3, Л2.1, Л1.1, Л1.3, Л2.2
8.7. Выделение нуклеиновых кислот из биологических объектов Лабораторные 5 2 ОПК-5, ПК-1 Л2.4, Л1.2, Л2.3, Л2.1, Л1.1, Л1.3, Л2.2
8.8. Репарация, метилирование ДНК Лекции 5 2 ОПК-5, ПК-1 Л2.4, Л1.2, Л2.3, Л2.1, Л1.1, Л1.3, Л2.2
8.9. Теломерные участвки хромосм. Свойства и функции теломеразы. Механизм действия теломеразы.Распространение теломеразы в клетках. Сам. работа 5 8 ОПК-5, ПК-1 Л2.4, Л1.2, Л2.3, Л2.1, Л1.1, Л1.3, Л2.2
Раздел 9. Биосинтез белка
9.1. Общая схема биосинтеза белка Лекции 5 4 ОПК-5, ПК-1 Л2.4, Л1.2, Л2.3, Л2.1, Л1.1, Л1.3, Л2.2
9.2. Генетический код, его свойства Сам. работа 5 8 ОПК-5, ПК-1 Л2.4, Л1.2, Л2.3, Л2.1, Л1.1, Л1.3, Л2.2
9.3. Транскрипция Лекции 5 2 ОПК-5, ПК-1 Л2.4, Л1.2, Л2.3, Л2.1, Л1.1, Л1.3, Л2.2
9.4. Количественные методы определения нуклеиновых кислот. Фотоколориметрические методы количественного определения нуклеиновых кислот Лабораторные 5 8 ОПК-5, ПК-1 Л2.4, Л1.2, Л2.3, Л2.1, Л1.1, Л1.3, Л2.2
9.5. Посттранскрипционные изменения РНК Лекции 5 1 ОПК-5, ПК-1 Л2.4, Л1.2, Л2.3, Л2.1, Л1.1, Л1.3, Л2.2
9.6. Трансляция, рибосомы, их локализация в клетке Лекции 5 1 ОПК-5, ПК-1 Л2.4, Л1.2, Л2.3, Л2.1, Л1.1, Л1.3, Л2.2
9.7. Состав и свойства сложных белков. Химическая природа нуклеопротеинов Лабораторные 5 6 ОПК-5, ПК-1 Л2.4, Л1.2, Л2.3, Л2.1, Л1.1, Л1.3, Л2.2

5. Фонд оценочных средств

5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины
См. приложение
5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.)
См. приложение
5.3. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации
См. приложение

6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

6.1. Рекомендуемая литература
6.1.1. Основная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л1.1 Коничев А.С. Молекулярная биология: учебник для вузов Академия, 2005 59
Л1.2 Дмитриев А.Д., Амбросьева Е.Д. Биохимия: учебное пособие М.: Дашков и Ко, 2012 znanium.com
Л1.3 Е. А. Шарлаева, В. П. Вистовская Биохимия. Малый практикум: учеб. пособие Барнаул : [ИП Колмогоров И. А.], 2015 elibrary.asu.ru
6.1.2. Дополнительная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л2.1 Мушкамбаров Н.Н., Кузнецов С.Л. Молекулярная биология: учебное пособие ООО"МИА", 2007 53
Л2.2 Плакунов В. К. , Николаев Ю. А. Основы динамической биохимии: учебное пособие М.: Логос, 2010, biblioclub.ru
Л2.3 Комов В.П., Шведова В.Н. Биохимия: учеб. для вузов. Юрайт, 2015 34
Л2.4 Комов В.П. Шведова В.Н. Биохимия: учебник для вузов Дрофа, 2004 51
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
Э14 Курс на Moodle "Биохимия" portal.edu.asu.ru
6.3. Перечень программного обеспечения
Microsoft Office
Microsoft Windows
7-Zip
AcrobatReader
6.4. Перечень информационных справочных систем
http://www.consultant.ru/
http://elibrary.asu.ru
http://elibrary.ru
http://www.scopus.com
https://link.springer.com/
http://www.biolib.de/
https://biomolecula.ru/
https://openlibrary.org/
http://cyberleninka.ru/
https://bioumo.ru/

7. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Аудитория Назначение Оборудование
Учебная аудитория для проведения занятий лекционного типа, занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических), групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации, курсового проектирования (выполнения курсовых работ), проведения практик Стандартное оборудование (учебная мебель для обучающихся, рабочее место преподавателя, доска, мультимедийное оборудование стационарное или переносное)
Помещение для самостоятельной работы помещение для самостоятельной работы обучающихся Компьютеры, ноутбуки с подключением к информационно-телекоммуникационной сети «Интернет», доступом в электронную информационно-образовательную среду АлтГУ
314Л лаборатория биохимии – учебная аудитория для проведения занятий лекционного типа; занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических); проведения групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации Учебная мебель на 14 посадочных мест; рабочее место преподавателя; доска меловая 1 шт.; лабораторные столы - 10 шт.; вытяжной шкаф автономный АД С-4В1; мойка – 2 шт.; цифровой фотоэлектроколориметр АР-101; мешалка магнитная MSN300 с подогревом BioSan; рН метр лабораторный Эксперт рН; термостат жидкостный GFL-1002 с микропроцессором; анализатор влажности ADMS-70; анализатор мочи DocUReader 2 Pro 77 Elektronika; автоматические дозаторы Black Thermo - 10 шт.; набор химической посуды для биохимии и молекулярной биологии, шкаф для хранения документов – 1 шт., шкаф лабораторный - 2 шт.; хроматограф для ВЭЖХ LC -20 Prominense Shimadzu; спектрофотометр сканирующий UV - 1800 Shimadzu; весы Невские; весы аналитические Vibra AF – R220CE; набор реактивов и химической посуды для биохимии и молекулярной биологии

8. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины

Общий курс «Биохимия и молекулярная биология» предназначен для студентов биологического факультета. В рамках курса предусмотрены следующие формы работы: лекции, лабораторные занятия, самостоятельная работа студентов.
Во время лекций студент получает систематизированные научные знания о предмете «Биохимия и молекулярая биология». Изучая и прорабатывая материал лекций, студент должен повторить законспектированный материал и дополнить его по теме литературными данными, используя список предложенных в РПД источников.
Лабораторные занятия проводятся с целью углубления и закрепления знаний, полученных на лекциях, через формирование практических навыков работы с лабораторным оборудованием, предметами и материалами, с живыми объектами и фиксированными препаратами. Выполнение лабораторных работ является обязательным условием успешного освоения курса. Студенты должны выполнить все лабораторные работы, оформить письменные отчеты и сдать работы преподавателю. При подготовке к лабораторному занятию студенту необходимо повторить лекционный материал по заданной теме; изучить теоретический материал, рекомендованный преподавателем, проработать соответствующие разделы практикума; продумать ответы на контрольные вопросы. Для подготовки к лабораторным занятиям и защите лабораторных работ студент может использовать курс "Биохимия. Малый практикум" в системе Moodle. Получение зачета по всем лабораторным работам является допуском к промежуточной (итоговой) аттестации по курсу.
Важным элементом обучения студента является самостоятельная работа. Задачами самостоятельной работы является приобретение навыков самостоятельной научно-исследовательской работы на основании анализа текстов литературных источников и применения различных методов исследования; выработка умения самостоятельно и критически подходить к изучаемому материалу. Работа с учебной и научной литературой является главной формой самостоятельной работы и необходима при подготовке к текущему контролю знаний или промежуточной аттестации. Она включает проработку лекционного материала, а также изучение рекомендованных источников и литературы по тематике лекций. При самостоятельном изучении теоретической темы студент, используя рекомендованные в РПД литературные источники и электронные ресурсы, должен ответить на контрольные вопросы или выполнить задания, предложенные преподавателем.
В течение семестра проводится текущий контроль знаний и промежуточная аттестация студентов. Текущий контроль знаний студентов по дисциплине осуществляется на лабораторных занятиях в форме письменных контрольных работ, тестов, практических заданий. Самостоятельная работа контролируется либо на лабораторных занятиях, либо в часы индивидуальных консультаций преподавателя.
Промежуточная аттестация осуществляется по завершению изучения дисциплины в форме экзамена и зачета.