УДК 577.1(075.8)
ББК 28.072 я73
Б 63
Печатается по решению
редакционно -издательского совета
Северо-Кавказского федерального
университета
Б 63
Биохимия и молекулярная биология: учебно-методическое пособие
/ авт.-сост. С. Ф. Андрусенко, Е. В. Денисова. – Ставрополь: Издво
СКФУ, 2015. – 94 с.
В пособии представлены контрольно-проверочные вопросы и упражнения,
помогающие закреплению материала, повышающие интерес студентов
к изучению курса биологической химии. Тестирование способствует изучению
предмета, исключает формальный подход к усвоению материала. Выполнение
тестовых заданий не только помогает реализовать самоконтроль,
но и позволяет самостоятельно совершенствовать и углублять знания, что в
свою очередь способствует развитию интереса к предмету.
Предназначено для студентов, обучающихся по специальности 020200.62
(06.03.01) – Биология.
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 СтГАУ),
канд. биол. наук, доцент Н. Н. Сокульская
© ФГАОУ ВПО «Северо-Кавказский
федеральный университет», 2015
Стр.2
ВВЕДЕНИЕ
Курс «Биохимия и молекулярная биология» является основой
в подготовке студентов-биологов для восприятия ряда дисциплин
биологического цикла. Предполагает дать студентам фундаментальные
понятия о строении, свойствах и биологической роле основных
веществ клетки, сущности химических процессов, в том
числе и тех, которые лежат в основе различных функций биологических
систем.
Теоретические исследования биологических систем связаны с
разносторонним практическим использованием результатов в биологии,
биотехнологии, медицине, сельском хозяйстве, клеточной и эмбриональной
инженерии, а также при решении экологических проблем
защиты биосферы от разных вредных воздействий. Методологическая
подготовленность подразумевает знание уровней организации
вещества и химических систем, умение для каждого из уровней
идентифицировать исходные структуры, определять их взаимосвязи,
принципы организации, условия функционирования, механизмы сохранения
и пределы устойчивости.
Общая характеристика
самостоятельной работы студента
Дисциплина является важнейшей составной частью естествознания.
Ее целями являются: формирование у студентов правильного
представления об основных химических компонентах клетки,
молекулярных основах биокатализа, метаболизма, современном
состоянии вопросов взаимосвязи структуры и свойств важнейших
типов биомолекул с их биологической функцией, а также
ознакомление студентов с молекулярными аспектами физиологии
человека (наследственность, иммунитет, нейроэндокринная регуляция
и фоторецепция).
Для освоения этой дисциплины студенты используют знания,
умения, навыки, сформированные при изучении курсов «Общая биология»,
«Общая химия», «Органическая химия».
3
Стр.3
Компетенции обучающегося, формируемые
в результате освоения дисциплины
Реализация компетентностного подхода предусматривает широкое
использование в учебном процессе активных и интерактивных форм
проведения занятий в сочетании с внеаудиторной работой с целью формирования
и развития профессиональных навыков обучающихся.
В ходе освоения дисциплины формируются следующие общекультурные
компетенции (ОК):
– следует этическим и правовым нормам в отношении других
людей и в отношении природы (принципы биоэтики), имеет четкую
ценностную ориентацию на сохранение природы и охрану прав и
здоровья человека (ОК-1);
– использует в познавательной и профессиональной деятельности
базовые знания в области математики и естественных наук, применяет
методы математического анализа и моделирования, теоретического
и экспериментального исследования (ОК-6);
– использует основные технические средства в профессиональной
деятельности: работает на компьютере и в компьютерных сетях,
использует универсальные пакеты прикладных компьютерных программ,
создает базы данных на основе ресурсов Internet, способен
работать с информацией в глобальных компьютерных сетях (ОК-12);
– заботится о качестве выполняемой работы (ОК-16);
– умеет работать самостоятельно и в команде (ОК-18).
Профессиональные компетенции (ПК), необходимые в процессе
научно-производственной и проектной деятельности:
– демонстрирует знание принципов структурной и функциональной
организации биологических объектов и механизмов гомеостатической
регуляции; применяет основные физиологические методы
анализа и оценки состояния живых систем (ПК 3);
– демонстрирует знание принципов клеточной организации биологических
объектов, биофизических и биохимических основ, мембранных
процессов и молекулярных механизмов жизнедеятельности
(ПК 4);
– демонстрирует современные представления об основах биотехнологии
и генной инженерии, нанобиотехнологии, молекулярного
моделирования (ПК 11);
4
Стр.4
– понимает и применяет на практике методы управления в сфере
биотехнологии, природопользования и восстановления и охраны биоресурсов
(ПК 21).
Методы исследования, изложенные в пособии, могут стать основой
для индивидуальной последующей научно-исследовательской
работы, подготовки курсовых и дипломных проектов.
Каждое занятие построено по единой схеме:
– тема занятия;
– цель занятия – достижение единства теоретических знаний,
приобретаемых по определенному разделу биохимии, и практических
навыков, получаемых студентами при выполнении качественных
и количественных исследований;
– теоретическая основа занятия – краткое изложение некоторых
вопросов по данной теме, включая знания необходимые для выполнения
лабораторной работы и интерпретации ее результатов;
– ход работы – формирование у студентов умения выполнять лабораторные
исследования с использованием биохимических навыков;
– контрольные вопросы – для закрепления теоретических и практических
навыков работы;
– рекомендуемая литература.
В результате изучения дисциплины студент должен:
– знать особенности структуры биомолекул (аминокислоты, пептиды,
белки), сахаров, нуклеозидов, нуклеиновых кислот, жирных кислот,
витаминов и микроэлементов; биокатализ, метаболизм, биополимеры
и наследственность, молекулярные аспекты физиологии человека,
химические аспекты происхождения жизни; структуру и свойства
важнейших типов биомолекул в связи с их биологическими функциями,
процессы и явления, происходящих в неживой и живой природе;
– уметь систематизировать и обобщать знания, полученные при изучении
лекций и других учебных и научных источников информации;
свободно, грамотно излагать теоретический материал по основным
вопросам биохимии, проводить дискуссии; использовать современные
физико-химические подходы, приемы и методы для изучения особенностей
протекания биохимических процессов как in vitro, так и in
vivo; использовать полученные знания для постановки, проведения и
интерпретации результатов экспериментальной работы; использовать
полученные знания для изучения других дисциплин биолого-химического
цикла; приготовить реактивы и материалы; обработать химиче5
Стр.5
СОДЕРЖАНИЕ
Введение ............................................................................................. 3
Общая характеристика самостоятельной работы студента ........... 3
Компетенции обучающегося, формируемые в результате
освоения дисциплины ................................................................. 4
План-график выполнения самостоятельной работы ..................... 6
Контрольные точки и виды отчетности по ним ............................. 7
Методические рекомендации по изучению теоретического
материала ...................................................................................... 7
Методические рекомендации при подготовке к коллоквиумам ... 8
Методические рекомендации по подготовке к лабораторным
занятиям ........................................................................................ 8
Вопросы и задания
Аминокислоты, пептиды, белки ................................................. 10
Нуклеиновые кислоты ................................................................. 13
Витамины ...................................................................................... 14
Ферменты ...................................................................................... 15
Углеводы ....................................................................................... 20
Липиды .......................................................................................... 24
Биологическое окисление ........................................................... 27
Обмен углеводов .......................................................................... 28
Обмен липидов ............................................................................. 33
Обмен белков ................................................................................. 35
Гормоны ........................................................................................ 40
Взаимосвязь обмена веществ ...................................................... 41
Водный и минеральный обмен ................................................... 43
92
Стр.92
Тестовые задания
Аминокислоты и пептиды ........................................................... 45
Белки ............................................................................................. 47
Витамины ...................................................................................... 56
Нуклеиновые кислоты ................................................................. 60
Углеводы ....................................................................................... 63
Липиды .......................................................................................... 66
Обмен белков ................................................................................ 70
Обмен липидов ............................................................................. 76
Биологическое окисление и биоэнергетика .............................. 79
Водно-минеральный обмен, взаимосвязь обмена ..................... 82
Гормоны ........................................................................................ 85
Литература ....................................................................................... 89
93
Стр.93