2116

2

УДК 66.095.2: 674.8

Дмитренков, А. И. Химия биологически активных веществ [Текст]: методические указания для самостоятельной работы студентов по направлению подготовки 19.03.01 - «Биотехнология» профиль – Промышленная экология / А. И. Дмитренков; Л.А. Новикова, Л.И. Бельчинская; М-во образования и науки РФ, ФГБОУ ВО «ВГЛТУ». – Воронеж, 2017. – 16 с.

Печатается по решению учебно-методического совета ФГБОУ ВО «ВГЛТУ».

Рецензент канд. хим. наук, доц. кафедры неорганической химии и химической технологии ФГБОУ ВПО «ВГУИТ» Ю.С. Перегудов

4

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Данные методические указания ставят своей задачей организацию и оптимизацию самостоятельной работы студентов при изучении дисциплины «Химия биологически активных веществ».

Дисциплина «Химия биологически активных веществ» является одной из фундаментальных в учебном плане дисциплин, позволяющих получить глубокие профессиональные знания по направлению подготовки 19.03.01 - «Биотехнология» профиль – Промышленная экология. Освоение этой дисциплины необходимо для успешного изучения последующих общенаучных

испециальных дисциплин.

Вметодической разработке представлены цели и задачи, тематическое содержание дисциплины, распределение времени по видам учебной нагрузки, планы лабораторных работ, темы, вынесенные для самостоятельного изучения, варианты индивидуальных домашних заданий и вопросы к зачету. Это поможет студентам правильно распределить время при самостоятельной подготовке к занятиям, выполнить все виды работ. Таблица модульнорейтинговой оценки знаний позволит оценить эффективность обучения.

1. Цели и задачи дисциплины

1.1.Целью изучения дисциплины «Химия биологически активных веществ» является формирование у студентов фундаментальных представлений о строении биологически активных веществ, их физико-химических свойствах и механизме функционирования в живых организмах; получение практических навыков решения задач и выполнения химических экспериментов.

1.2.Для достижения поставленной цели решаются следующие задачи:

освоить основные понятия химии биологически активных веществ;

изучить основные классы биологически активных соединений;

ознакомиться со строением органических соединений и их физикохимическими свойствами;

изучить общие закономерности превращений органических соединений, определяющих процессы живого организма и всего окружающего мира;

ознакомиться с принципами структурной организации биологически активных соединений ;

5

изучить взаимосвязь между структурой и биологическими функциями таких соединений;

ознакомиться с лабораторным практикумом по химии биологически активных веществ.

1.3.Дисциплина «Химия биологически активных веществ» относится к базовой части основной профессиональной образовательной программы, индекс по учебному плану Б1.Б.20.

2.Требование к результатам освоения дисциплины

2.1.Для эффективного освоения дисциплины «Химия биологически активных веществ» у обучающегося должны быть сформированы следующие предварительные компетенции:

общекультурные (ОК):

- способностью использовать основы философских знаний для формирования мировоззренческой позиции (ОК-1);

общепрофессиональные (ОПК):

– способностью использовать знания о современной физической картине мира, пространственно-временных закономерностях, строении вещества для понимания окружающего мира и явлений природы (ОПК-3).

2.2.Студент по результатам освоения дисциплины «Химия биологически активных веществ» должен обладать следующими компетенциями:

общекультурными (ОК):

- способностью использовать основы философских знаний для формирования мировоззренческой позиции (ОК-1);

- способностью к самоорганизации и самообразованию (ОК-7); общепрофессиональные (ОПК):

-способностью и готовностью использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ОПК-2).

2.3.В результате освоения дисциплины студент должен:

–знать: основные понятия, закономерности и взаимосвязь фундаментальных наук – химии, биологии; основные теоретические представления в химии

биологически активных веществ; классификацию биологически активных веществ; роль биологического многообразия как ведущего фактора устойчивости живых систем и биосферы в целом;

–уметь: пользоваться химической литературой; объяснять биохимическую сущность природных явлений, взаимосвязь между химической структурой участвующими в реакции биомолекул и их биологическими функ-

6

циями; определять химический состав веществ, используя качественные и количественные биохимические методы; проводить экспериментальные исследования и анализировать полученные результаты;

– владеть: методами исследования физико-химических свойств биологически активных веществ; приемами определения структуры биологически активных соединений на основе их физико-химических характеристик; владеть правилами безопасной работы при проведении эксперимента.

3. Объем дисциплины и виды учебной работы

4. Содержание дисциплины

4.1. Разделы дисциплины и виды занятий

Дисциплина «Химия биологически активных веществ» для бакалавров направления подготовки 2.19.03.01 – Биотехнология рассматривает основные понятия химии биологически активных веществ, физические и химические свойства биологически активных соединений и механизм функционирования в живых системах.

Все виды аудиторных занятий и самостоятельной работы студентов построены в виде логически связанной единой блочной системы, включающей систематическую подготовку студентов к лабораторным и семинарским за-

7

нятиям, сдаче отчетов по самостоятельной работе, отчетов по лабораторным работам, текущего контроля, сдаче блочных экзаменов.

В таблицу 2 включены основные разделы дисциплины «Химия биологически активных веществ» и сведения по видам работ, относящимся к данной дисциплине.

Таблица 2

4.2. Содержание разделов дисциплины

Раздел 1. Введение в химию биологически активных веществ

Свойства атома углерода в органических соединениях. Явление изомерии. Дать определение, классификацию, примеры изомеров. Стереоизомерия. Классификация органических соединений. Функциональные группы. Виды номенклатур. Принципы классификации биологически активных веществ. Значение биологически активных веществ. Методы выделения биологически активных веществ.

Раздел 2. Углеводы.

Классификация углеводов. Моносахариды. Структура и химические свойства моносахаридов. Стереохимия и конформации моносахаридов. Гликозиды. Химические свойства моносахаридов.

Полисахариды. Классификация и структура. Биологическое значение и биологические функции углеводов.

Раздел 3. Аминокислоты, пептиды, белки.

Аминокислоты. Номенклатура и классификация аминокислот. Химические свойства аминокислот. Биологические функции аминокислот. Пептиды. Классификация и номенклатура. Строение пептидов. Стереохимия пептидной связи. Определение первичной структуры пептидов. Синтез пептидов.

Белки. Первичная структура белков. Конформация пептидных цепей в бел-

8

ках (вторичная, третичная структуры). Аминокислотный состав белков. Фи- зико-химические свойства.

Раздел 4. Липиды.

Классификация, основные структурные фрагменты липидов (Гидрофобные и гидрофильные компоненты липидов). Липиды простые и сложные. Жирные кислоты и их производные, жирные спирты.

Омыляемые липиды. Классификация и номенклатура Жиры и воски, строение, свойства.

Неомыляемые липиды. Терпены. Моно- и бициклические терпены. Карен, пинен, лимонен, ментол, камфора.

Витамины. Значение для организма. Классификация.

Раздел 5. Нуклеиновые кислоты.

Гетероциклические основания, нуклеозиды, нуклеотиды, номенклатура. Нуклеозиды. Строение нуклеозидов. Тип гликозид-

ной связи. Номенклатура нуклеозидов. Нуклеотиды. Строение, номенклатура. Выделение и идентификация нуклеотидов. Определение типа нуклеотида. Свойства нуклеотидов. Синтез нуклеотидов.

Нуклеиновые кислоты. Конформация компонентов нуклеиновых кислот. Химические свойства нуклеиновых кислот.

4.3. Перечень занятий, проводимых в интерактивной форме

Таблица 3

9

5. ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ, ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ, СЕМИНАРЫ И ДРУГИЕ ВИДЫ АУДИТОРНЫХ ЗАНЯТИЙ

5.1. Лабораторный практикум

6. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОРГАНИЗАЦИИ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ

При изучении данной дисциплины особое внимание уделяется организации самостоятельной работы студентов и контролю за самостоятельной работой, как одного из основных видов обучения студентов.

Самостоятельная работа студентов и контроль за ее выполнением проводятся по следующим направлениям:

составление конспекта по выполняемой лабораторной работе с использованием лабораторного практикума по дисциплине «Химия биологически активных веществ»;

освоение теоретического материала по теме лабораторной работы по конспектам лекций и учебнику;

освоение теоретического материала по темам дисциплины «Химия биологически активных веществ», вынесенным для самостоятельного изучения, с использованием учебной литературы и конспектов лекций для самостоятельной работы студентов;

отчет по самостоятельной работе – сдача допуска к лабораторным работам;

отчет по самостоятельной работе – решение и отчет по задачам;

отчет по самостоятельной работе – сдача текущего контроля по темам соответствующего раздела дисциплины «Химия биологически активных веществ»;

написание рефератов по отдельным темам дисциплины.

Для контроля самостоятельной работы студентов используется модуль- но-рейтинговая система оценки знаний, а также сдача наиболее успевающими студентами блочных экзаменов в ходе семестра.

Одной из эффективных форм организации процесса обучения и контроля за самостоятельной работой студентов является компьютеризация учебного процесса, которая проводится по следующим направлениям:

для сдачи допуска к лабораторным работам и проведении расчетов по экспериментальным данным в лабораторном практикуме;