Биологическая химия. Учебно-методическое пособие

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «СЕВЕРО-КАВКАЗСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

БИОЛОГИЧЕСКАЯ ХИМИЯ

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ

Направление подготовки 060301.65 (33.05.01) – Фармация Квалификация выпускника – специалист

Ставрополь

2015

Б63 Биологическая химия: учебно-методическое пособие / авт.-сост. С. Ф. Андрусенко, Е. В. Денисова. – Ставрополь: Изд-во СКФУ, 2015. – 131 с.

Впособии представлены контрольно-проверочные вопросы и упражне- ния, которые помогают закреплению материала, повышают интерес студен- тов к изучению дисциплины, делают процесс обучения более доступным, легким и самостоятельным. Тестирование способствует изучению пред- мета, исключает формальный подход к усвоению материала. Выполнение тестовых заданий не только помогает реализовать самоконтроль, но и по- зволяет самостоятельно совершенствовать и углублять знания, что также способствует развитию интереса к предмету.

Предназначено для студентов, обучающихся по направлению подготов-

ки 060301.65 (33.05.01) – Фармация.

УДК 577.1(075.8) ББК 28.072 я73

Авторы-составители:

канд. биол. наук, доцент С. Ф. Андрусенко, канд. биол. наук, доцент Е. В. Денисова

Рецензенты:

канд. биол. наук, доцент Е. В. Волосова (ФГБОУ ВПО «Ставропольский государственный аграрный университет»),

канд. хим. наук, доцент Н. Н. Сокульская

©ФГАОУ ВПО «Северо-Кавказский федеральный университет», 2015

ВВЕДЕНИЕ

Цели и задачи освоения дисциплины. Целями освоения дис-

циплины являются: изучение особенностей химического строения, физико-химических свойств и биологических функций важнейших классов жизненно необходимых соединений (аминокислот, белков, нуклеиновых кислот, углеводов, липидов); путей их химического

превращения в живых организмах и значения этих превращений для понимания физико-химических основ жизни, молекулярных меха- низмов наследственности и изменчивости, регуляции и адаптации

биохимических превращений в организме при изменении условий окружающей среды; функциональных особенностей отдельных сис- тем, органов и тканей на биохимическом уровне; прикладных аспек- тов биохимической науки.

Место дисциплины в структуре ООП. Дисциплина относится к профессиональному циклу базовой (обязательной) части. Для ее освоения студенты используют знания, умения, навыки, сформиро- ванные при изучении курса «Химия». Освоение данной дисциплины

создает универсальную базу для изучения общепрофессиональных и специальных дисциплин, закладывает фундамент последующего обучения в аспирантуре, вооружает студентов необходимыми знани- ями для решения научно-технических задач в теоретических и при- кладных аспектах.

Компетенции обучающегося, формируемые в результате ос-

воения дисциплины. Реализация компетентностного подхода пред-

усматривает широкое использование в учебном процессе активных и интерактивных форм проведения занятий в сочетании с внеаудитор-

ной работой с целью формирования и развития профессиональных навыков обучающихся.

В ходе освоения дисциплины формируются следующие обще-

культурные компетенции (ОК):

– способность и готовность анализировать социально значимые проблемы и процессы, использовать на практике методы гумани- тарных, естественнонаучных, медико-биологических и клинических наук в различных видах профессиональной и социальной деятель- ности (ОК-1);

3

–способность и готовность к логическому и аргументированно- му анализу, публичной речи, ведению дискуссии и полемики, редак- тированию текстов профессионального содержания, осуществлению воспитательной и педагогической деятельности, сотрудничеству и разрешению конфликтов, толерантности (ОК-5).

Профессиональные компетенции (ПК), необходимые в процессе научно-производственной и проектной деятельности:

–способность и готовность применять основные методы, спо- собы и средства получения, хранения, переработки научной и про- фессиональной информации; получать информацию из различных источников, в том числе с использованием современных компьютер- ных средств, сетевых технологий, баз данных и знаний (ПК-1);

–способность и готовность к принятию мер по своевременному выявлению лекарственных средств, пришедших в негодность, лекар- ственных средств с истекшим сроком годности, фальсифицирован-

ных и недоброкачественных лекарственных средств и изъятию их из обращения в целях дальнейшего уничтожения в соответствии с дей- ствующим законодательством Российской Федерации (ПК-22);

–способность и готовность к обеспечению процесса хранения лекарственных средств и других фармацевтических товаров с уче-

том требований нормативной документации и принципов складской логистики (ПК-27);

–способность и готовность проводить определение физико-хи- мических характеристик отдельных лекарственных форм, в том чи- сле таблеток, мазей, растворов для инъекций (ПК-37);

–способность и готовность оценивать качество лекарственного растительного сырья (используемые органы растения, гистологиче- ская структура, химический состав действующих и других групп би- ологически активных веществ) (ПК-38).

В результате изучения цикла студент должен:

–знать историю развития биохимии, место биохимии в совре- менной иерархии естественнонаучных дисциплин; химическое стро- ение, физико-химические свойства и биологические функции важ-

нейших классов жизненно необходимых и биологически активных веществ; основные пути обмена аминокислот, белков, углеводов, липидов, нуклеиновых кислот и минеральных соединений; меха- низмы регуляции данных процессов; строение и свойства основных

4

химических компонентов живой материи; особенности структуры и функционировании белковых молекул и их комплексов как носи- телей жизни; современные представления о биокатализе; принцип

комплементарности в строении нуклеиновых кислот и его значение в биосинтезе природных полимеров; современные представления о биологическом окислении; принципы регуляции обмена веществ; взаимосвязь обмена соединений различных классов биомолекул;

методические основы организации контроля качества проведения биохимических исследований; правила техники безопасности при работе в лаборатории;

–уметь интерпретировать экспериментальные результаты с це- лью выяснения молекулярных механизмов биохимических процес- сов; опыт наблюдения, описания, идентификации, классификации биологических объектов; организовать рабочее место для проведе- ния исследований; производить необходимые расчеты; работать на приборах, которыми оснащена лаборатория; соблюдать правила ох- раны труда и техники безопасности; формулировать задачу иссле- дования, выбирать адекватные методы и аппаратуру для ее реше- ния, адекватные методы интерпретации результатов исследования

спривлечением компьютерной техники; приготовить реактивы и материалы; обработать химическую посуду; работать на приборах, которыми оснащена лаборатория (фотоэлектроколориметры, спект- рофотометры, центрифуги, провести электрофорез и др.); подобрать соответствующие реактивы и материалы для методов биохимии, адаптировать реактивы и материалы для используемой аппаратуры; производить необходимые расчеты;

–владеть методами исследования и анализа живых систем; мето- дами математического анализа, методами статистической обработ- ки результатов наблюдений, методами планирования эксперимента; основами лабораторной техники химического эксперимента, мето- дами физико-химического анализа; методами контроля качества би- охимических анализов.

Предназначено для студентов, обучающихся по специальности

060301.65 – Фармация.

5

План-график выполнения самостоятельной работы

6

Контрольные точки и виды отчетности по ним

7

Методические рекомендации по изучению теоретического материала

При выполнении самостоятельного изучения теоретического ма- териала студент должен руководствоваться следующими правилами. За основу рекомендуется брать рабочую программу учебной дисци- плины в библиотеке СКФУ. Согласно плану-графику аудиторных занятий и самостоятельной работы, на изучение отдельных тем от- водится разное количество часов. Значительная часть самостоятель-

ной работы студента должна отводится на усвоение полученного на лекции материала по пройденной теме, написании конспекта по за- данным теоретическим блокам, поиску дополнительной литературы на базе библиотеки СКФУ и в системе Интернет.

Методические указания по решению задач

Самостоятельное решение задач существенно дополняют лекции и самостоятельно пройденный материал по общей биохимии. В про- цессе анализа и решения задач студенты расширяют и углубляют зна- ния, полученные из лекционного курса и учебников, учатся глубже понимать биохимические законы и формулы, разбираться в их осо- бенностях, границах применения, приобретают умение применять общие закономерности к конкретным случаям. В процессе решения задач вырабатываются навыки вычислений, работы со справочной литературой, таблицами. Решение задач не только способствует за- креплению знаний и тренировке в применении изучаемых законов, но и формирует особый стиль умственной деятельности, особый ме- тод подхода к биохимическим явлениям.

На практических занятиях по биологической химии используются:

1)задачи-упражнения, помогающие студентам приобрести твёр- дые навыки расчёта и вычислений;

2)задачи для демонстрации практического применения тех или иных законов;

3)задачи для закрепления и контроля знаний;

4)познавательные задачи.

Несмотря на различие в видах задач, их решение можно прово- дить по следующему общему плану, который надо продиктовать сту- дентам:

8

1.Прочесть условие задачи; посмотреть, все ли термины в усло- виях задачи известны и понятны (если что-то неясно, следует обра- титься к учебнику, просмотреть решения предыдущих задач, посове- товаться с преподавателем).

2.Написать схему реакции, если это необходимо.

3.Установить, какие законы и соотношения могут быть использо- ваны при решении данной задачи.

4.Составить уравнения, которые характеризуют рассматривае- мые явления с количественной стороны.

5.Решить эти уравнения относительно неизвестных величин, по- лучить ответ.

Методические рекомендации при подготовке к коллоквиумам

Изучение основных разделов биохимии и молекулярной биоло- гии заканчивается проведением контрольных занятий, на которых обобщается весь материал по данной части учебной программы.

Коллоквиум представляет собой не только одну из форм текуще- го контроля, но и одну из активных форм учебных занятий, прово- димых как в виде беседы преподавателя со студентами, так и в виде семинара, посвященного обсуждению определенной темы.

Целями коллоквиума являются: выяснение у студентов знаний, их углубление (повышение) и закрепление по той или иной теме курса; формирование у студентов навыков анализа теоретических

проблем на основе самостоятельного изучения учебной и научной литературы.

Основная задача коллоквиума – пробудить у студента стремление к чтению и использованию дополнительной литературы. На коллок- виум выносятся как проблемные (нередко спорные теоретические вопросы), так и вопросы, требующие самостоятельного изучения, а также более глубокой проработки.

На самостоятельную подготовку к коллоквиуму студенту отво- дится 1–3 недели. Подготовка включает в себя изучение рекомендо- ванной литературы и составление конспекта.

9

Методические указания по подготовке к лабораторным занятиям

При подготовке к лабораторным занятиям рекомендуется изучить контрольные вопросы по данному занятию, теоретический материал, изложенный в лабораторном практикуме, обратить внимание на тех- нику безопасности и изучить методику проведения опытов. В прото- коле должны быть отражены следующие разделы:

1.Номер занятия.

2.Название лабораторной работы.

3.Цель работы.

4.Принцип метода и химический механизм реакций.

5.Ход выполнения работы.

6.Результаты.

7.Выводы. Для показателей, определяемых количественно, в про- токоле должны быть указаны референтные величины.

Методические рекомендации по подготовке к экзамену

Подготовка к экзамену по биологической химии должна быть си- стематической и планомерной. Результат освоения теоретического материала, написание и осмысление конспектов по основным и до- полнительным темам, решение задач, а также проведение лаборатор- ного практикума, закрепление практических навыков и построение логической взаимосвязи между теорией и практикой – все это явля- ется залогом усвоения полного объема полученных знаний и доста- точной базой для подготовки к экзаменам.

Перед сдачей экзамена рекомендуется просмотреть все источни- ки библиографического списка и собственные конспекты. Вопросы к экзамену приведены в рабочей программе дисциплины.

10