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

Биохимия вторичных метаболитов

рабочая программа дисциплины
Закреплена за кафедройКафедра экологии, биохимии и биотехнологии
Направление подготовки06.04.01. Биология
ПрофильБиохимия и биотехнология
Форма обученияОчная
Общая трудоемкость3 ЗЕТ
Учебный план06_04_01_Биохим_Биотех-1-2019
Часов по учебному плану 108
в том числе:
аудиторные занятия 32
самостоятельная работа 76
Виды контроля по семестрам
зачеты: 1

Распределение часов по семестрам

Курс (семестр) 1 (1) Итого
Недель 15
Вид занятий УПРПДУПРПД
Лекции 8 8 8 8
Лабораторные 24 24 24 24
Сам. работа 76 76 76 76
Итого 108 108 108 108

Программу составил(и):
кандидат сельскохозяйственных наук, доцент, Бородулина Ирина Дмитриевна

Рецензент(ы):

Рабочая программа дисциплины
Биохимия вторичных метаболитов

разработана в соответствии с ФГОС:
Федеральный государственный образовательный стандарт высшего образования по направлению подготовки 06.04.01 БИОЛОГИЯ (уровень магистратуры) (приказ Минобрнауки России от 23.10.2015г. №1052)

составлена на основании учебного плана:
06.04.01 Биология
утвержденного учёным советом вуза от 25.06.2019 протокол № 9.

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

Протокол от 31.08.2018 г. № 1
Срок действия программы: 2018-2019 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 31.08.2018 г. № 1
Заведующий кафедрой Соколова Г.Г.


1. Цели освоения дисциплины

1.1.Цель освоения дисциплины - знакомство cтудентов с разнообразием вторичных метаболитов, принимающие участие в процессах регуляции жизнедеятельности разных организмов

2. Место дисциплины в структуре ООП

Цикл (раздел) ООП: Б1.В.ДВ.01

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

ПК-3 способностью применять методические основы проектирования, выполнения полевых и лабораторных биологических, экологических исследований, использовать современную аппаратуру и вычислительные комплексы (в соответствии с направленностью (профилем) программы магистратуры)
В результате освоения дисциплины обучающийся должен
3.1.Знать:
3.1.1.- виды информационных технологий и разновидности открытых образовательных сред для организации обучения в современном образовательном учреждении;
- методические основы проектирования, выполнения полевых и лабораторных биологических, экологических исследований
3.2.Уметь:
3.2.1.- эксплуатировать современное оборудование и информационные технологии на практике;
- самостоятельно осуществлять выбор современного оборудования и использования информационных технологий и верно их применять для достижения практических целей.
3.3.Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть):
3.3.1.- навыками организации проектной работы с применением информационных компьютерных технологий;
- навыками, необходимыми для организации проектной работы с применением информационных компьютерных технологий.

4. Структура и содержание дисциплины

Код занятия Наименование разделов и тем Вид занятия Семестр Часов Компетенции Литература
Раздел 1. ВВЕДЕНИЕ. ВИТАМИНЫ
1.1. История развития представлений о вторичных метаболитах.Витамины и антивитамины. Лекции 1 1 ПК-3 Л2.1, Л2.2, Л1.2, Л1.1
1.2. Качественное и количественное определение витамина С (аскорбиновая кислота) Лабораторные 1 8 ПК-3 Л2.1, Л2.2, Л1.2, Л1.1
1.3. Определение важнейших понятий и терминов: биологически активные вещества (БАВ), лекарственные средства, витамины и др. Классификация БАВ по видам биологической активности. Витамины. Классификация витаминов и их роль в обмене веществ Сам. работа 1 20 ПК-3 Л2.1, Л2.2, Л1.2, Л1.1
Раздел 2. АЛКАЛОИДЫ
2.1. Алкалоиды. Строение и классификация алкалоидов, распространение в растительном мире Лекции 1 3 ПК-3 Л2.1, Л2.2, Л1.2, Л1.1
2.2. Качественное обнаружение и количественное определение алкалоидов в растительном сырье Лабораторные 1 6 ПК-3 Л2.1, Л2.2, Л1.2, Л1.1
2.3. Алкалоиды. Физико-химические свойства алкалоидов. Применение алкалоидов в медицине Сам. работа 1 20 ПК-3 Л2.1, Л2.2, Л1.2, Л1.1
Раздел 3. ФЕНОЛЬНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
3.1. Фенольные соединения: строение и классификация, фармакологические свойства. Флавоноиды Лекции 1 2 ПК-3 Л2.1, Л2.2, Л1.2, Л1.1
3.2. Качественное обнаружение и количественное определение флавоноидов в растительном сырье. Качественное обнаружение и количественное определение дубильных веществ (таннидов) в растительном сырье Лабораторные 1 6 ПК-3 Л2.1, Л2.2, Л1.2, Л1.1
3.3. Фенольные соединения. Ксантоны. Фенологликозиды и простые фенолы. Лигнаны. Флавоноиды: физико-химические свойства и классификация Сам. работа 1 20 ПК-3 Л2.1, Л2.2, Л1.2, Л1.1
Раздел 4. ТЕРПЕНЫ И ТЕРПЕНОИДЫ. ДРУГИЕ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
4.1. Терпены и терпеноиды: строение , классификация, физико-химические свойства Лекции 1 2 ПК-3 Л2.1, Л2.2, Л1.2, Л1.1
4.2. Определение йодного числа в эфирных маслах Лабораторные 1 4 ПК-3 Л2.1, Л2.2, Л1.2, Л1.1
4.3. Каротиноиды. Кумарины. Эфирные масла. Жирные масла. Стероиды. Фитонциды. Феромоны. Сам. работа 1 16 ПК-3 Л2.1, Л2.2, Л1.2, Л1.1

5. Фонд оценочных средств

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

6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

6.1. Рекомендуемая литература
6.1.1. Основная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л1.1 Слепченко Г. Б. , Дерябина В. И. , Гиндуллина Т. М. , и др. Инструментальный анализ биологически активных веществ и лекарственных средств: учебное пособие: Учебное пособие Издательство Томского политехнического университета, 2015 biblioclub.ru
Л1.2 Коваленко, Л.В. Биохимические основы химии биологически активных веществ : Учебное пособие БИНОМ, 2015 URL: //biblioclub.ru/index.php?page=book&id=427724
6.1.2. Дополнительная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л2.1 Комов В.П. Шведова В.Н. Биохимия: учебник для вузов Дрофа, 2004 51
Л2.2 Под. ред. И.П. Ермакова. Физиология растений: М.: Академия, 2005
6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет"
6.3. Перечень программного обеспечения
Интернет-ресурсы, мультимедийный проектор
Microsoft Windows
Microsoft Office
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
315Л лаборатория физиологии растений; лаборатория цветочно-декоративных растений и дендрологии - 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 – 5 шт.; компьютер: марка Intel Dual Core - 1 единица; стационарный экран: марка Projecta Pro Screen MW - 1 единица; вытяжной шкаф автономный SPO3A1; печь муфельная ЭКПС10; термостат с охлаждением ТСО – 1/80; центрифуга лабораторная с ротором BioSan; термостат жидкостный с магнитной мешалкой WB-4MS BioSan; бокс абактериальной воздушной среды БАВнп-01 Ламинар-С; микроскоп Альтами 104 - 4 шт.; холодильник Atlant – 1 шт.; автоматические дозаторы Black Thermo 15 шт.; набор реактивов и лабораторной посуды для физиологии растений
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

8. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины

В растительных клетках наряду с белками, нуклеиновыми кислотами, углеводами, липидами содержится огромное число различных веществ, называемых обычно веществами вторичного происхождения (терпеноиды, алкалоиды, фенольные соединения, гликозиды), которые до последнего времени рассматривались как продукты «тупикового» звена в обмене веществ основных предшественников. Термин «вещества вторичного происхождения» применяют как весьма условный, так как эти вещества выполняют важнейшие физиологические функции в растениях. Многие из вторичных метаболитов − важнейшие физиологически активные соединения; например, гиббереллины, цигокинины, абсцизовая кислота − активные регуляторы роста, убихиноны и пластохиноны − фенольные соединения, играющие первостепенную роль в процессах дыхания и фотосинтеза. Каротиноиды − это тетратерпены, принимающие участие в поглощении энергии и защите хлорофилла от фотоокисления. Существенная роль принадлежит фенольным соединениям в образовании суберина и лигнина, откладывающихся в клетках покровных тканей и образующихся в значительных количествах при заживлении поврежденных тканей. Можно указать участие фенольных соединений в биосинтезе гормона ауксина и в окисляющих его системах.
Большое значение фенольные и терпеноидные соединения, алкалоиды, сапонины играют в формировании иммунитета растений к инфекции, устойчивости к действиям насекомых и патогенам.
Многие вторичные вещества (эфирные масла, живица, юглон) принимают активное участие в биохимических взаимодействиях между растениями, микроорганизмами и животными. Такие вещества не имеют существенного энергетического и пластического значения, но оказывают специфическое влияние на строение, развитие и жизнедеятельность растений, могут действовать в качестве феромонов − химических сигналов, т. е. соединений, осуществляющих химический обмен информацией между представителями одних и тех же видов. Вторичные метаболиты используются для межвидового влияния, т. е. управления поведением других организмов.
Они могут обладать активностью:
1) аттрактантов, т. е. привлекать другие организмы подобно тому, как пигменты или ароматические вещества цветков привлекают насекомых или птиц, которые способствуют опылению;
2) репеллентов, т. е отталкивать другие организмы своим цветом, запахом или неприятным вкусом продуцирующего их организма;
3) защитных веществ, т. е. защищать растения от насекомых, патогенов, грибов и др.
Все эти вторичные метаболиты имеют особо важное значение для химических взаимоотношений между организмами, приводящих к образованию характерных экосистем, например лесов, лугов, болот. В этих экосистемах различные виды растений, животных и микроорганизмов характерным образом угнетают друг друга или стимулируют. Предполагают, что большинство вторичных метаболитов обладают аллелопатическим действием (аллелопатия − это вредное действие одного растения-донора на другое растение-реципиент). Однако эту интересную гипотезу трудно обосновать, она нуждается в дальнейших исследованиях.