Учебная программа для специальности i-79 01 05 Медико-психологич

МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ

«ГРОДНЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

УТВЕРЖДАЮ

Ректор ГрГМУ,

профессор П.В.Гарелик

« » 2009 г.

Регистрационный № УД- /р.

БИОЛОГИЧЕСКАЯ ХИМИЯ

Учебная программа для специальности

I-79 01 05 Медико-психологическое дело

Факультет медико-диагностический

Кафедра биохимии

Курс 2

Семестр 3,4

Лекции 36 часовЭкзамен: 4 семестр

Лабораторные

занятия 108 часов

Всего аудиторных часов Зачет: 3 семестр

по дисциплине 144

Всего часов

по дисциплине 255

Составители: к.б.н., доцент Леднева И.О.; д.м.н., профессор Лелевич В.В.

Гродно, 2009

Учебная программа составлена на основе типовой учебной программы «Биологическая химия» для высших учебных заведений по специальности 1–79 01 05 медико-психологическое дело, утвержденной министерством образования Республики Беларусь 01 сентября 2009 г., рег. № ТД- L.76/тип.

Рассмотрена и рекомендована к утверждению на заседании кафедры биохимии УО «ГрГМУ»

20 октября 2009 г., протокол № 4

Заведующий кафедрой,

профессорВ.В.Лелевич

Одобрена и рекомендована к утверждению Методической комиссией медико-психологического факультета УО «ГрГМУ»

21 октября 2009 г., протокол № 2

Председатель,

доцентА.Д. Король

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Программа составлена в соответствии со сложившейся традицией преподавания дисциплины и в ней представлены разделы: статическая биохимия – изучающая химический состав организма и строение основных классов органических соединений; динамическая биохимия – изучающая превращения основных химических структурных компонентов живой материи и функциональная биохимия – изучающая особенности метаболизма в отдельных органах и тканях и его взаимосвязь с их функциональной активностью. С учетом специфики обучения в медицинском вузе в основу содержания данной программы положена медицинская биохимия, что предполагает знание не только нормальных метаболических превращений, но и основных причин и последствий их нарушений.С учетом специализации обучения на факультете в программу включен дополнительный раздел – нейрохимия, дающий представление о биохимических аспектах функционирования нервной ткани в норме и при патологических состояниях.

Биологическая химия находится в родственной связи с клинической биохимией, фармакологией, молекулярной биологией, физиологией и в медицинских вузах является важной составной частью учебного процесса при подготовке квалифицированного специалиста.

Цель и задачи учебной дисциплины

Цель: изучение основ молекулярной организации клетки, принципов метаболизма основных классов органических соединений и их связь с функциональной активностью организма, молекулярных механизмов развития патологических процессов с учетом основных типов наследуемых дефектов метаболизма, биохимических методов диагностики болезней.

Задачи предмета:

сформировать знания об основных закономерностях молекулярной организации клетки, ткани, организма;

усвоить основные принципы метаболических процессов, регуляции метаболизма и его взаимосвязи с функциональной активностью живой системы;

сформировать знание о методах биохимических исследований, умений использовать их результаты для оценки состояния здоровья человека, понимания патогенетических механизмов развития патологических процессов в клинике;

приобрести знания о принципах клинико-лабораторных технологий и навыков работы с ними.

Требования к освоению учебной дисциплины

Требования к уровню освоения содержания дисциплины «Биологическая химия» определены образовательным стандартом высшего образования первой ступени по циклу естественно-научных дисциплин, который разработан с учетом требований компетентностного подхода, где указан минимум содержания по дисциплине в виде обобщенных химических знаний и умений.

В результате освоения дисциплины студент должен знать:

принципы молекулярной организации клетки, ткани;

молекулярные основы метаболизма белков, липидов, углеводов и связь их с функциональной активностью живой системы;

молекулярные особенности строения и функционирования нервной ткани;

основы регуляции процессов жизнедеятельности: представления о механизмах действия гормонов, медиаторов, других молекул-регуляторов на уровне ферментов, субклеточных структур, клеток, органов и целого организма.

уметь:

обосновать назначение биохимических исследований и использовать их результаты для оценки состояния здоровья человека, понимания механизма развития патологических процессов;

применять клинико-лабораторные технологии;

пользоваться биохимическими экспресс-методами диагностики состояния здоровья;

точно отмерять объемы растворов;

разделять гомогенаты центрифугированием;

определять экстинкцию окрашенных растворов на фотоэлектроколориметре;

воспроизводить лабораторные методики для определения в крови, тканях, моче и желудочном соке основных биохимических показателей.

Студент должен приобрести навыки:

по оценке молекулярной организации живых систем, физико-химических методах исследования структуры, свойств и содержания химических веществ в организме;

по интерпретации биохимических процессов в реализации и потреблении основных функций организма человека.

СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОГО МАТЕРИАЛА

Введение в дисциплину «Биохимия»

1.1. Биохимия как наука о молекулярных основах жизни

Биохимия как наука о молекулярных основах жизни. Предмет и задачи биохимии. Основные этапы развития биохимии, ученые биохимики. Место биохимии в медицинском образовании и ее взаимосвязь с другими биологическими науками.

Строение и функции белков

2.1. Физико-химические свойства белков. Цветные реакции на белки и аминокислоты

Белки, история изучения. Классификация белков. Физико-химические свойства белков. Молекулярная масса белков, методы её определения. Цветные реакции на белки и аминокислоты. Пептиды, классификация. Методы выделения и очистки белков.

2.2. Структура белковой молекулы

Современные представления о структуре белковой молекулы. Первичная структура белка, методы установления, её связь с биологическими свойствами и видовой специфичностью. Вторичная структура белков, типы вторичной структуры, роль водородных связей, методы установления. Третичная структура белковой молекулы, методы установления, связи стабилизирующие третичную структуру. Зависимость биологической активности белков от динамического состояния нативного белка. Денатурация белков, механизмы. Представления о четвертичной структуре белков, виды связей, биологический смысл и целесообразность четвертичной структуры белков.

2.3. Биологические функции белков. Класификация

Полиморфизм и функциональное разнообразие белков. Изменение белкового состава в онтогенезе и при болезнях. Простые и сложные белки, их характеристика, представители.

Ферменты

3.1. Химическая природа ферментов. Механизм действия ферментов

Химическая природа и свойства ферментов. Механизм действия ферментов. Представления об активном и аллостерическом центрах. Характеристика ферментативной реакции. Классификация и номенклатура ферментов.

3.2. Особенности ферментативного катализа. Определение ферментов в плазме крови с диагностической целью

Зависимость скорости ферментативных реакций от температуры, рН, концентрации субстрата, продуктов реакции и фермента. Механизмы регуляции активности ферментов. Определение активности ферментов и единицы ее измерения.

Определение активности ферментов плазмы крови с диагностической целью. Изменение активности ферментов при патологии. Применение ферментов для лечения болезней. Лекарственные препараты – ингибиторы ферментов.

4. Биосинтез нуклеиновых кислот и белков

4.1. Строение и биосинтез нуклеиновых кислот

ДНК и РНК, нуклеотидный состав, структура, виды, биологические функции. Денатурация нуклеиновых кислот. Гибридизация нуклеиновых кислот. Состав и строение хроматина. Биосинтез ДНК (репликация ДНК), субстраты, ферменты. Биосинтез РНК: субстраты, ферменты. Процессинг нуклеиновых кислот.

4.2. Биосинтез белков

Генетический код, его свойства. Основной постулат молекулярной биологии. Адапторная роль т-РНК. Строение и роль рибосом в процессе синтеза белков. Этапы и механизмы синтеза белков (трансляция). Посттрансляционные изменения белков. Механизмы регуляции экспрессии генов, строение и функции лактозного оперона. Антибиотики – ингибиторы синтеза нуклеиновых кислот и белков.

Введение в метаболизм. Биохимия мембран

5.1. Общие и специфические пути катаболизма. Биохимия мембран

Понятие о метаболизме и метаболических путях. Конечные продукты метаболизма. Схема специфических и общих путей катаболизма основных классов соединений – белков, углеводов, жиров. Связь между анаболизмом и катаболизмом. Представление о строении биологических мембран, общие свойства мембран. Характеристика липидов и белков мембран. Механизмы мембранного транспорта. Особенности строения мембран нервных клеток.

Биологическое окисление. Основы биоэнергетики

6.1. Макроэрги клетки. Цикл трикарбоновых кислот, цепь тканевого дыхания

Энергетика клетки, общие представления. Макроэргические соединения, представители. АТФ, пути синтеза и использования. Окисление – основной путь получения энергии в клетке. Механизмы окисления – перенос электронов, присоединение кислорода к субстрату, дегидрирование. Строение митохондрий и структурная организация цепи переноса электронов и протонов (цепь тканевого дыхания, ЦТД). Полиферментные комплексы митохондрий, их строение. Механизм окислительного фосфорилирования. Ингибиторы тканевого дыхания.

Цикл трикарбоновых кислот (ЦТК): последовательность реакций, биологическая роль, регуляция. Связь ЦТК с цепью переноса электронов и протонов.

6.2. Активные формы кислорода. Антиоксидантные системы клетки

Роль кислорода в окислительных процессах в клетке. Типы окисления, биологическая роль. Представление о микросомальном окислении. Активные формы кислорода, образование, роль в процессах окисления в клетке. Перекисное окисление липидов, биологическое значение. Антиоксидантные системы клетки.

Регуляция метаболизма. Биохимия гормонов

7.1. Гормоны, классификация. Характеристика и влияние на обмен веществ важнейших гормонов эндокринных желез

Основные механизмы регуляции метаболизма: уровни регуляции, быстрая и медленная регуляция. Изменение активности ферментов (активирование и ингибирование), изменения количества ферментов в клетке (индукция и репрессия синтеза). Транспортные механизмы регуляции. Гормональная регуляция. Общая характеристка и классификация гормонов. Особенности механизмов действия гормонов. Влияние на обмен веществ важнейших гормонов (щитовидной, паращитовидной и поджелудочной желез, надпочечников, половых желез, гипофиза). Применение гормонов в медицинской практике. Простагландины и другие эйкозаноиды.

8. Биохимия питания. Витамины

8.1. Питание человека. Витамины, биологические функции

Питание человека. Полноценный рацион, его состав, баланс. Характеристика основных компонентов пищи. Незаменимые компоненты пищи, их характеристика. Минеральные вещества и микроэлементы в питании. Витамины, история открытия и изучения. Классификация витаминов, биологические функции. Витаминная обеспеченность организма − авитаминозы, гиповитаминозы, гипервитаминозы. Водорастворимые витамины и жирорастворимые витамины.

Обмен и функции углеводов

9.1. Пути использования глюкозы в клетке. Основные метаболические пути обмена глюкозы

Углеводы тканей, содержание, биологические функции. Основные углеводы пищи, их переваривание и всасывание.

Пути использования глюкозы в клетке. Реакции фосфорилирования глюкозы и дефосфорилирования глюкозо-6-фосфата. Гликолиз: последовательность реакций, гликолитическая оксидоредукция, реакции субстратного фосфорилирования, биологическая роль, регуляция. Метаболизм молочной кислоты.

Аэробный распад глюкозы, последовательность реакций.

Глюконеогенез, схема, основные реакции, регуляция. Пентозофосфатный путь окисления глюкозы: окислительные и неокислительные реакции, биологическая роль.

Гликоген, содержание в тканях, биологическая роль. Биосинтез и мобилизация гликогена, регуляция. Гликогенозы и агликогенозы.

Обмен галактозы и фруктозы. Наследственные нарушения обмена моносахаридов. Углеводные субстраты плазмы крови, механизмы регуляции гликемии. Патология углеводного обмена, сахарный диабет.

Обмен и функции липидов

10.1. Пути превращения липидов в тканях, их характеристика и биологическая роль

Резервные и протоплазматические липиды, биологические функции. Переваривание и всасывание пищевых липидов, нарушение этих процессов. Ресинтез липидов в кишечнике. Характеристика липопротеинов плазмы крови, их роль в транспорте жиров.

Бета-окисление жирных кислот – активация, транспорт в митохондрии, роль карнитина. Окисление жирных кислот с нечетным числом углеродных атомов и ненасыщенных жирных кислот. Энергетический выход окисления жирных кислот.

Метаболизм кетоновых тел в норме и при патологии, биологическая роль.

Биосинтез жирных кислот. Представление о синтезе холестерола. Транспорт холестерола в крови, роль липопротеинов. Превращение холестерола в желчные кислоты.

Синтез и мобилизация жиров, регуляция, нарушение этих процессов при ожирении. Гиперхолестеролемии и их причины. Биохимия атеросклероза. Основные липидные компоненты плазмы крови.

Обмен и функции аминокислот

11.1. Источники и пути превращения аминокислот в тканях

Представление об азотистом балансе организма человека. Переваривание и всасывание белков. Пути использования аминокислотного фонда клетки. Окислительное дезаминирование и восстановительное аминирование. Непрямое дезаминирование аминокислот, биологическое значение. Трансаминирование аминокислот, роль витамина В6. Трансаминазы, клинико-диагностическое значение определения активности. Декарбоксилирование аминокислот, биологическое значение. Биогенные амины: образование и катаболизм.

11.2. Образование и обезвреживание аммиака

Пути образования и обезвреживания аммиака в организме. Биосинтез мочевины. Нарушения синтеза и выведения мочеины. Азотсодержащие небелковые вещества плазмы крови, диагностическое взначение определения их содержания.

Метаболизм метионина и S-аденозилметионина, участие в процессах трансметилирования.

12. Обмен нуклеотидов, представление о синтезе и распаде

Представление о распаде пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов. Биосинтез пуриновых нуклеотидов – реакции синтеза фосфорибозиламина. Происхождение атомов пуринового ядра. Инозиновая кислота как предшественник адениловой и гуаниловой кислоты. Представление о биосинтезе пиримидиновых нуклеотидов, регуляция.

13. Биохимия нервной системы

13.1. Особенности метаболизма в нервной ткани

Нейрохимия как наука. Основные этапы в развитии нейрохимии. Основные подходы в изучении деятельности нервной ткани и её метаболизма. Общие особенности метаболизма в нервной ткани. Морфохимический состав нервной ткани. Гемато-энцефалический барьер, его биологическая роль. Аксональный транспорт, его виды, характеристика и биологическая роль. Миелин – химический состав и биологическая роль. Белки и липиды миелина. Особенности углеводного обмена в ткани головного мозга. Пути метаболизма глюкозы в нервной ткани, их характеристика. Регуляция обмена углеводов в головном мозге. Мозг и инсулин. Особенности энергетического обмена в нервной ткани. Цикл трикарбоновых кислот в головном мозге, особенности его регуляции. Характеристика ГАМК-шунта. Липидный состав мозга человека. Особенности липидного обмена в нервной ткани. Липидный состав нейрональных и глиальных мембран, функциональная роль ганглиозидов. Белки нервной ткани, их классификация и характеристика. Простые белки головного мозга: нейроальбумины, нейроглобулины, гистоны, нейросклеропротеины. Сложные белки головного мозга: липопротеиды, протеолипиды. Фосфопротеиды – их характеристика. Специфические белки нервной ткани – представители, биологическая роль. Нейропептиды – классификация, биологические функции. Особенности обмена свободных аминокислот в ткани головного мозга. Нейротрансмиттерные функции аминокислот. Пути образования и утилизации аммиака в ткани головного мозга.

13.2. Нейромедиаторы. Передача нервного импульса. Память — специфическое свойство деятельности ЦНС

Нейромедиаторы, характеристика, синтез. Ацетилхолин, биологическая роль. Дофамин, норадреналин – синтез и катаболизм в нервной ткани, нейромедиаторные функции. Серотонин – синтез и катаболизм в нервной ткани, биологическая роль. ГАМК, гистамин-метаболизм в нервной ткани, нейромедиаторная роль. Биохимические механизмы возникновения и проведения нервного импульса. Характеристика ионных каналов мембран нервных клеток. Механизм возникновения и характеристика потенциала покоя и потенциала действия. Передача нервного импульса – синапсы, механизм синаптической передачи. Механизм секреции медиаторов, рецепторы и формирование потенциала действия на постсинаптической мембране. Функционирование синапсов с различными нейромедиаторами. Возбуждающие и тормозные синапсы. Память — специфическое свойство деятельности ЦНС. Виды памяти. Этапы нейрологической памяти. Биохимические и медиаторные аспекты нейрологической памяти. Роль белков и нуклеиновых кислот в формировании долговременной памяти. Нейрологическая память и нейропептиды.

13.3. Спинномозговая жидкость. Алкоголизм, наркомания, болезни Альцгеймера, Паркинсона

Спинномозговая жидкость – её функции и состав. Нейрохимические и нейромедиаторные нарушения при алкоголизме и наркоманиях. Шизофрения – метаболические и нейромедиаторные аспекты. Нейрохимические основы возникновения и развития болезней Альцгеймера и Паркинсона.

14. Биохимия органов и тканей

14.1. Биохимия печени

Роль печени в обмене углеводов, липидов, аминокислот и белков. Обезвреживающая функция печени, механизмы. Обмен билирубина в норме и при патологии. Роль печени в пигментном обмене. Желтухи: гемолитическая, обтурационная, паренхиматозная. Биохимические методы диагностики нарушений функции печени.

14.2. Биохимия почек и мочи

Компартментализация жидкостей в организме, их состав. Биологические функции воды в организме. Водный баланс. Минеральные компоненты тканей, биологические функции, общее представление об обмене. Регуляция водно-минерального обмена. Почки, биохимические функции. Роль почек в поддержании кислотно-щелочного равновесия. Моча, общие свойства. Химический состав мочи. Патологические компоненты мочи.

14.3. Биохимия крови

Кровь, общая характеристика, функции. Особенности метаболизма в эритроцитах. Гемоглобин, строение, производные, участие в транспорте кислорода и двуокиси углерода. Гем, строение, представление о биосинтезе. Гемоглобинопатии. Железо, биологические функции, метаболизм. Белки плазмы крови, их характеристика, функции, диагностическое значение. Свертывающая система крови, схема. Противосвертывающая система крови. Фибринолиз. Клинико-диагностическое значение биохимического анализа крови.

14.4. Биохимия мышц

Особенности строения и химический состав мышечной ткани. Характеристика белков мышц. Биохимические механизмы сокращения и расслабления мышц. Энергетический обмен в мышцах, источники АТФ. Роль креатинфосфата. Биохимия мышечного утомления.

14.5. Биохимия соединительной ткани

Клетки соединительной ткани, особенности метаболизма. Химический состав межклеточного вещества. Белки соединительной ткани, особенности обмена. Белково-углеводные комплексы. Изменения соединительной ткани при старении.

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКАЯ КАРТА

Номер раздела, темы, занятия

Название раздела, темы, занятия; перечень изучаемых вопросов

Количество аудиторных часов

Лекции

Лабораторные занятия

Управляемая самостоятельная работа студента

Материальное обеспечение занятия (наглядные, методические пособия и др.)

Литература

Форма контроля занятий

1

2

3

4

5

6

7

8

БИОЛОГИЧЕСКАЯ ХИМИЯ

24

99

21

1.

Введение в дисциплину «Биохимия».

1,3

3

0,7

1.1.

Биохимия как наука о молекулярных основах жизни.



Страницы: Первая | 1 | 2 | 3 | ... | Вперед → | Последняя | Весь текст