2019-2020_06_03_01_2017_117_Колесникова А_И__29_01_20_plx_Химические основы жизни_Биоэкология

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования «Горно-Алтайский государственный университет»

(ФГБОУ ВО ГАГУ, ГАГУ, Горно-Алтайский государственный университет)

кафедра биологии и химии

Закреплена за кафедрой

рабочая программа дисциплины (модуля)

Химические основы жизни

Учебный план

06.03.01_2017_117_Колесникова А.И._29.01.20.plx

06.03.01 Биология

Биоэкология

экзамены 8

Виды контроля в семестрах:

часов на контроль

34,75

самостоятельная работа

61,1

аудиторные занятия

Общая трудоемкость

Часов по учебному плану

4 ЗЕТ

Форма обучения

очная

Квалификация

бакалавр

144

в том числе:

Распределение часов дисциплины по семестрам

Семестр

(<Курс>.<Семестр на курсе>)

8 (4.2)

Итого

Недель

9 2/6

Вид занятий

УП

РП

УП

РП

Лекции

Лабораторные

Консультации (для студента)

0,9

Контроль самостоятельной работы при проведении аттестации

0,25

Консультации перед экзаменом

В том числе инт.

Итого ауд.

Кoнтактная рабoта

48,15

Сам. работа

61,1

Часы на контроль

34,75

Итого

144

УП: 06.03.01_2017_117_Колесникова А.И._29.01.20.plx

стр. 2

Программу составил(и):

к.пед.н, доцент, Байдалина О.В.

Химические основы жизни

Рабочая программа дисциплины

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)

06.03.01 Биология

составлена на основании учебного плана:

утвержденного учёным советом вуза от 22.12.2016 протокол № 12.

Протокол от 20.11.2019 протокол №

Зав. кафедрой Польникова Елена Николаевна

кафедра биологии и химии

Рабочая программа утверждена на заседании кафедры

УП: 06.03.01_2017_117_Колесникова А.И._29.01.20.plx

стр. 3

Протокол от __ __________ 2023 г. № __

Зав. кафедрой Польникова Елена Николаевна

кафедра биологии и химии

Рабочая программа пересмотрена, обсуждена и одобрена для

исполнения в 2023-2024 учебном году на заседании кафедры

Визирование РПД для исполнения в очередном учебном году

Протокол от __ __________ 2022 г. № __

Зав. кафедрой Польникова Елена Николаевна

кафедра биологии и химии

Рабочая программа пересмотрена, обсуждена и одобрена для

исполнения в 2022-2023 учебном году на заседании кафедры

Визирование РПД для исполнения в очередном учебном году

Протокол от __ __________ 2021 г. № __

Зав. кафедрой Польникова Елена Николаевна

кафедра биологии и химии

Рабочая программа пересмотрена, обсуждена и одобрена для

исполнения в 2021-2022 учебном году на заседании кафедры

Визирование РПД для исполнения в очередном учебном году

Протокол от __ __________ 2020 г. № __

Зав. кафедрой Польникова Елена Николаевна

кафедра биологии и химии

Рабочая программа пересмотрена, обсуждена и одобрена для

исполнения в 2020-2021 учебном году на заседании кафедры

Визирование РПД для исполнения в очередном учебном году

стр. 4

УП: 06.03.01_2017_117_Колесникова А.И._29.01.20.plx

1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

1.1

Цели: - формирование систематизированных знаний о химических основах биологических процессов живых организмов. Раскрытие химических основ организации живого организма, выяснение функциями биомолекул, участвующих в реакциях клеточного метаболизма и передаче наследственной информации.

1.2

Задачи: - изучение основных химических превращений, лежащих в основе жизнедеятельности;

- ознакомление с логикой происходящих в живых клетках процессов, их регуляцией и ролью белков и нуклеиновых кислот в них.

- сформировать навыки критической оценки научных знаний.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП

Цикл (раздел) ООП:

2.1

Требования к предварительной подготовке обучающегося:

2.1.1

биохимия и молекулярная биология

2.1.2

Государственная итоговая аттестация

2.1.3

высшая нервная деятельность

2.1.4

Генетика и эволюция

2.1.5

генетика и селекция

2.1.6

физиология растений

2.1.7

физиология человека и животных

2.1.8

Химия

2.1.9

Государственная итоговая аттестация

2.1.10

Биохимия и молекулярная биология

2.1.11

Физиология растений

2.1.12

Физиология человека и животных

2.2

Дисциплины и практики, для которых освоение данной дисциплины (модуля) необходимо как предшествующее:

2.2.1

Государственная итоговая аттестация

2.2.2

Государственная итоговая аттестация

2.2.3

Преддипломная практика

2.2.4

Биологические активные вещества

3. КОМПЕТЕНЦИИ ОБУЧАЮЩЕГОСЯ, ФОРМИРУЕМЫЕ В РЕЗУЛЬТАТЕ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)

ОПК-2:способностью использовать экологическую грамотность и базовые знания в области физики, химии, наук о Земле и биологии в жизненных ситуациях; прогнозировать последствия своей профессиональной деятельности, нести ответственность за свои решения

Уровень 1

- химические компоненты клетки; - основы закономерности метаболизма и иммунитета; - молекулярные аспекты физиологии человека.

Знать:

102848

Уровень 1

- оперировать знаниями о метаболических путях основных биомолекул; - оперировать знаниями о структуре, свойствах и функциях мембран, принципах регуляции метаболизма; - использовать знания о путях синтеза макромолекул (белков, нуклеиновых кислот, углеводов); - оперировать знаниями о формировании иммунитета, нейроэндокринной регуляции и фоторецепции.

Уметь:

102848

Уровень 1

- технологиями научного анализа и использования знаний по химическим основам биологических процессов; - навыками корпоративного мышления и коммуникативных компетенций при выполнении научно-исследовательской и научно-вспомогательной профессиональной деятельности.

Владеть:

102848

ОПК-5:способностью применять знание принципов клеточной организации биологических объектов, биофизических и биохимических основ, мембранных процессов и молекулярных механизмов жизнедеятельности

Уровень 1

Знать:

102851

Уровень 1

Уметь:

стр. 5

УП: 06.03.01_2017_117_Колесникова А.И._29.01.20.plx

102851

Уровень 1

Владеть:

102851

ПК-2:способностью применять на практике приемы составления научно-технических отчетов, обзоров, аналитических карт и пояснительных записок, излагать и критически анализировать получаемую информацию и представлять результаты полевых и лабораторных биологических исследований

Уровень 1

Знать:

102862

Уровень 1

Уметь:

102862

Уровень 1

Владеть:

102862

Наименование разделов и тем /вид занятия/

Литература

Часов

Компетен-

ции

Семестр / Курс

Код занятия

Инте

ракт.

Примечание

4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)

Раздел 1. ХОЖ

1.1

Обмен нуклеиновых кислот. /Лек/

Л1.1 Л1.2Л2.1

ОПК-5 ОПК-2 ПК-2

1.2

Обмен нуклеиновых кислот. /Лаб/

Л1.1 Л1.2Л2.1

ОПК-5 ОПК-2 ПК-2

1.3

Обмен нуклеиновых кислот. /Ср/

Л1.1 Л1.2Л2.1

ОПК-5 ОПК-2 ПК-2

1.4

Обмен белков /Лек/

Л1.1 Л1.2Л2.1

ОПК-5 ОПК-2 ПК-2

1.5

Обмен белков /Лаб/

Л1.1 Л1.2Л2.1

ОПК-5 ОПК-2 ПК-2

1.6

Обмен белков /Ср/

Л1.1 Л1.2Л2.1

ОПК-5 ОПК-2 ПК-2

1.7

Обмен углеводов /Лек/

Л1.1 Л1.2Л2.1

ОПК-5 ОПК-2 ПК-2

1.8

Обмен углеводов /Лаб/

Л1.1 Л1.2Л2.1

ОПК-5 ОПК-2 ПК-2

1.9

Обмен углеводов /Ср/

Л1.1 Л1.2Л2.1

ОПК-5 ОПК-2 ПК-2

1.10

Обмен липидов /Лек/

Л1.1 Л1.2Л2.1

ОПК-5 ОПК-2 ПК-2

1.11

Обмен липидов /Лаб/

Л1.1 Л1.2Л2.1

ОПК-5 ОПК-2 ПК-2

стр. 6

УП: 06.03.01_2017_117_Колесникова А.И._29.01.20.plx

1.12

Обмен липидов /Ср/

Л1.1 Л1.2Л2.1

ОПК-5 ОПК-2 ПК-2

1.13

Биологическое окисление. Взаимосвязь обменов /Лек/

Л1.1 Л1.2Л2.1

ОПК-5 ОПК-2 ПК-2

1.14

Биологическое окисление. Взаимосвязь обменов /Лаб/

Л1.1 Л1.2Л2.1

ОПК-5 ОПК-2 ПК-2

1.15

Биологическое окисление. Взаимосвязь обменов /Ср/

Л1.1 Л1.2Л2.1

15,1

ОПК-5 ОПК-2 ПК-2

Раздел 2. Консультации

2.1

Консультация по дисциплине /Kонс/

0,9

ОПК-5 ОПК-2 ПК-2

Раздел 3. Промежуточная аттестация (экзамен)

3.1

Подготовка к экзамену /Экзамен/

34,75

ОПК-5 ОПК-2 ПК-2

3.2

Контроль СР /KСРАтт/

0,25

ОПК-5 ОПК-2 ПК-2

3.3

Контактная работа /KонсЭк/

ОПК-5 ОПК-2 ПК-2

5. ФОНД ОЦЕНОЧНЫХ СРЕДСТВ

5.1. Пояснительная записка

Перечень вопросов к экзамену

1.Распад нуклеиновых кислот (ДНК и РНК) до свободных нуклеотидов. Основные ферменты катализирующие эти процессы. Деструкции нуклеотидов, конечные продукты распада и их дальнейшая судьба. Распад пиримидиновых и пуриновых оснований

2.Синтез пиримидин содержащих нуклеозид -моно,-ди и трифосфатов. УМФ - исходный продукт для синтеза других пиримидиновых нуклеотидов. Особенности синтеза пуринового цикла. ИМФ - первичный продукт биосинтеза пуриновых нуклеотидов

3. Полуконсервативный механизм биосинтеза ДНК (современное представление). Ферменты, обеспечивающие этот процесс

4. Повреждение структуры ДНК. Репарация. Мутации. Спонтанный и искусственный мутагенез

5.Генетические рекомбинации. Транспозоны

6.Общая схема распада белков в организме. Ферменты, обеспечивающие этот процесс. Метаболизм аминокислот. Преобразование аминокислот по NH2- и НООС- группам и радикалу. Конечные продукты распада аминокислот

7. Пути связывания NH3 в организме. Орнитиновый цикл. Пути синтеза аминокислот в природе

8. Матричный и нематричный механизмы природного синтеза белков. Доказательства в пользу первого и второго. Новообразование грамицидина

9. Матричная теория биосинтеза белков. Подготовительные процессы, предшествующие сборке полипептидной цепи в рибосоме. Строение рибосомы. Основные этапы рибосомального пути синтеза белка

10. Регуляция рибосомального синтеза белков. Посттрансляционная модификация белков

11.Обмен углеводов. Пути распада поли- и олигосахаридов. Ферменты, обеспечивающие эти процессы

12. Обмен глюкозо-6-фосфата. Гликолиз. Биологический смысл

13. Гликогенолиз и его отличие от гликолиза

14. Химизм спиртового брожения. Понятие о молочнокислом брожении.

15.Обмен пировиноградной кислоты. Цикл лимонной кислоты. Энергетика процесса

16. Пентозофосфатный путь расщепления глюкозы и его биологическая роль

17.Механизм первичного биосинтеза углеводов в процессе фото- и хемосинтеза. Энергетическое обеспечение

18. Глюконеогенез. Трансгликозидирование и его роль в биосинтезе олиго- и полисахаридов. Роль нуклеозиддифосфатсахаров в гликозилтрансферазных реакциях

19. Распад триглицеридов. Ферменты, регулирующие процесс

20. Обмен глицерина. β-Окисление высших жирных кислот (ВЖК)

21. α, β-Окисление ВЖК: механизм, локализация в клетке

стр. 7

УП: 06.03.01_2017_117_Колесникова А.И._29.01.20.plx

22. Обмен ацетил-КоА. Глиоксилевый цикл

23. Биосинтез ВЖК. Строение и механизм действия синтетазы ВЖК

24. Механизм биосинтеза триглицеридов и фосфолипидов. Роль фосфатидных кислот в этих процессах

25. Понятие «биологическое окисление». Свободное окисление и окисление, сопряженное с фосфорилированием. Переключение окисления, сопряженного с фосфорилированием, на свободное окисление. Биологический смысл этого процесса. Микросомальное окисление

26. Окислительное фосфорилирование на уровне субстрата (примеры)

27. Окислительное фосфорилирование на уровне электроннотранспортной цепи (ЭТЦ). Характеристика ферментов дыхательной цепи митохондрий

28. Гипотезы о механизме сопряжения окисления с фосфорилированием: химическая, конформационная, хемиосматическая

29. Строение АТФ-синтетазы. Синтез АТФ при ее участии

30. Взаимосвязь обмена веществ в организме. Взаимосвязь обмена нуклеиновых кислот и белков, нуклеиновых кислот и углеводов, нуклеиновых кислот и липидов

31. Взаимосвязь обмена и углеводов, нуклеиновых кислот и липидов

32. Взаимосвязь обмена нуклеиновых кислот и липидов

33. Взаимосвязь обмена белков и липидов, обмена углеводов и липидов

30. Взаимосвязь белкового и углеводного обмена

5.2. Оценочные средства для текущего контроля

Темы рефератов

Занятие № 1,2

1. Нуклеазы и их применение в медицине.

2. Нарушения структуры ДНК. Репарация ДНК.

3. Природа спонтанного и искусственного мутагенеза.

4. ДНК и рак.

5. Онковирусы.

6. Генетическая рекомбинация. Биологическое и практическое значение.

7. Пищевая ценность белков.

8. Регуляция биосинтеза белков у прокариот и эукариот

9. Формирование нативной конформации белков. Процессинг.

10. Действие токсических и лекарственных веществ на биосинтез белка.

11. Биохимические основы иммунитета. Виды иммунитета. Антитела и механизм их образования.

12. Иммунокоррекция. Иммунодеффициты. Проблемы СПИДа.

Занятие № 4

1. Нейрогуморальная регуляция углеводного обмена.

2. Нарушение углеводного обмена (гипогликемия, гликозурея, гликогенозы).

3. Сахарный диабет. Причины, биохимические проявления.

Занятие № 5

1. Липопротеины плазмы крови. Состав, структура и биологическая роль.

2. Обмен ацетил-КоА.

3. Нарушение липидного обмена.

4. Регуляция липидного обмена.

5.3. Темы письменных работ (эссе, рефераты, курсовые работы и др.)

5.4. Оценочные средства для промежуточной аттестации

6. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)

6.1. Рекомендуемая литература

6.1.1. Основная литература

Авторы, составители

Заглавие

Издательство, год

Эл. адрес

Л1.1

Румянцев Е.В., Антина Е.В., Чистяков Ю.В.

Химические основы жизни: учебное пособие для вузов

Москва: Химия; КолосС, 2007

стр. 8

УП: 06.03.01_2017_117_Колесникова А.И._29.01.20.plx

Авторы, составители

Заглавие

Издательство, год

Эл. адрес

Л1.2

Пинчук Л.Г., Зинкевич Е.П., Гридина С.Б.

Биохимия: учебное пособие

Кемерово: Кемеровсий технологичесикий институт пищевой промышленности, 2011

http://www.iprbookshop.ru/14362.html

6.1.2. Дополнительная литература

Авторы, составители

Заглавие

Издательство, год

Эл. адрес

Л2.1

Плакунов В.К.

Основы динамической биохимии: учебник

Москва: Логос, 2010

https://www.iprbookshop.ru/9095.html

6.3.1 Перечень программного обеспечения

6.3.1.1

7-Zip

6.3.1.2

6.3.1.3

Adobe Reader

6.3.1.4

CDBurnerXP

6.3.1.5

Far Manager

6.3.1.6

Firefox

6.3.1.7

Foxit Reader

6.3.1.8

Google Chrome

6.3.1.9

Internet Explorer/ Edge

6.3.1.10

Kaspersky Endpoint Security для бизнеса СТАНДАРТНЫЙ

6.3.1.11

MS Office

6.3.1.12

MS WINDOWS

6.3.1.13

Paint.NET

6.3.1.14

VLC media player

6.3.1.15

XnView

6.3.1.16

Яндекс.Браузер

6.3.2 Перечень информационных справочных систем

7. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

деловая игра

лекция-визуализация

Защита рефератов

8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)

Назначение

Номер аудитории

Основное оснащение

9. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ДЛЯ ОБУЧАЮЩИХСЯ ПО ОСВОЕНИЮ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)

Методические рекомендации при работе над конспектом лекций

во время проведения лекции

В ходе лекционных занятий вести конспектирование учебного материала. Обращать внимание на категории, формулировки, раскрывающие содержание тех или иных явлений и процессов, научные выводы и практические рекомендации, положительный опыт в ораторском искусстве. Желательно оставить в рабочих конспектах поля, на которых делать пометки из рекомендованной литературы, дополняющие материал прослушанной лекции, а также подчеркивающие особую важность тех или иных теоретических положений. Задавать преподавателю уточняющие вопросы с целью уяснения теоретических положений, разрешения спорных ситуаций.

В ходе подготовки к семинарам изучить основную литературу, ознакомиться с дополнительной литературой, новыми публикациями в периодических изданиях: журналах, газетах и т.д. При этом учесть рекомендации преподавателя и

стр. 9

УП: 06.03.01_2017_117_Колесникова А.И._29.01.20.plx

требования учебной программы. Дорабатывать свой конспект лекции, делая в нем соответствующие записи из литературы, рекомендованной преподавателем и предусмотренной учебной программой. Подготовить тезисы для выступлений по всем учебным вопросам, выносимым на семинар. Готовясь к докладу или реферативному сообщению, обращаться за методической помощью к преподавателю. Составить план-конспект своего выступления. Продумать примеры с целью обеспечения тесной связи изучаемой теории с реальной жизнью. Своевременное и качественное выполнение самостоятельной работы базируется на соблюдении настоящих рекомендаций и изучении рекомендованной литературы. Студент может дополнить список использованной литературы современными источниками, не представленными в списке рекомендованной литературы, и в дальнейшем использовать собственные подготовленные учебные материалы при написании курсовых и дипломных работ.

Методические рекомендации студентам по изучению

рекомендованной литературы

Эти методические рекомендации раскрывают рекомендуемый режим и характер различных видов учебной работы (в том числе самостоятельной работы над рекомендованной литературой) с учетом специфики выбранной студентом очной формы.

Изучение дисциплины следует начинать с проработки настоящей рабочей программы, особое внимание, уделяя целям и задачам, структуре и содержанию курса.

Студентам рекомендуется получить в Библиотечно-информа¬ционном центре института учебную литературу по дисциплине, необходимую для эффективной работы на всех видах аудиторных занятий, а также для самостоятельной работы по изучению дисциплины.

Успешное освоение курса предполагает активное, творческое участие студента путем планомерной, повседневной работы.

Методические рекомендации по защите лабораторных работ

Каждый студент должен выполнить лабораторные работы, предусмотренные программой.

Результаты выполненной лабораторной работы следует оформить в виде отчета. Требования к оформлению отчета по лабораторной работе. Отчета оформляется на бумаге формата А 4 вручную или на компьютере. При работе на компьютере: размер шрифта – 14; интервал между строк – одинарный; поля – везде по 2 см, внизу – 2,5 см; нумерация страниц – внизу посредине; абзацный отступ – 1,25 см; размещение текста – по ширине.

Содержание отчета:

- титульный лист (образец прилагается);

- цель работы; задание;

- краткое теоретическое введение к данной работе;

- название опытов; оформление результатов опытов в соответствии с предъявляемыми требованиями.

Защита лабораторной работы осуществляется на занятии, следующем после ее выполнения.

При защите студент должен представить отчет по лабораторной работе, составленный по предложенной выше схеме, пояснить все приведенные расчеты и выводы, составить уравнения химических реакции.

Образец оформления титульного листа

ГАГУ, КАФЕДРА БИОЛОГИИ И ХИМИИ

Отчет по лабораторной работе

(номер и название работы)

Выполнил студент группы….

Фамилия, инициалы

Проверил преподаватель

Фамилия, инициалы

стр. 10

УП: 06.03.01_2017_117_Колесникова А.И._29.01.20.plx

Горно-Алтайск, 201__ г.