Введение. Биохимия – наука о веществах, которые входят в состав живой природы, и их превращениях, лежащих в основе разнообразных проявлений жизнедеятельности. Теоретическая и практическая значи-мость биохимии, связь с другими естественными науками. Краткая исто-рия биохимии. Химический состав живых организмов.
Раздел «Структурная биохимия»
Аминокислоты, пептиды, белки. Классификация аминокислот. Химическая структура аминокислот. Физико-химические свойства аминокислот. Стереохимия, амфотерность, реакционная способность аминокислот. Заменимые и незаменимые аминокислоты. Характеристика пептидной связи. Важнейшие пептиды живого организма (глутатион, пептидные гормоны и др.), строение и биологическая роль.
Белки, их биологическая роль. Распространение в биообъектах, разнообразие белков. Методы очистки и идентификации белков. Принципы структурно-функциональной организации белков. Методы изучения структуры белков. Первичная структура как основа многообразия белков. Способы гидролиза белков, определение аминокислотного состава.
Вторичная структура белков: α-спираль и β-структура. Строение и функциональная роль доменов. Третичная структура. Глобулярные и фибриллярные белки. Четвертичная структура белков. Надмолекулярные белковые комплексы. Характеристика связей, стабилизирующих структуры белков.
Физико-химические свойства белков: молекулярная масса, амфотерность, растворимость, изоэлектрическая и изоионная точки белка, денатурация и ренатурация белков.
Классификация белков. Простые и сложные белки. Строение, свойства и биологическая роль хромопротеинов (флавопротеины и гемопротеины), гликопротеинов, липопротеинов, металлопротеинов, фосфопротеинов и нуклеопротеинов.
Ферменты. Особенности биокаталитических процессов. Принципы структурной организации ферментов. Активные и регуляторные центры. Роль коферментов и простетических групп в биокатализе. Коферментные формы витаминов. Участие металлов в ферментативных процессах.
Механизм действия ферментов. Кинетика ферментативных реакций. Единицы ферментативной активности. Зависимость скорости ферментативных реакций от концентрации субстрата, от рH и температуры. Активация и ингибирование ферментов. Изоферменты и множественные формы ферментов. Принципы регуляции ферментативных процессов в живых организмах. Номенклатура и классификация ферментов. Инженерная энзимология. Использование ферментов в медицине, промышленности и сельском хозяйстве.
Нуклеозиды, нуклеотиды, нуклеиновые кислоты. Общая характеристика нуклеиновых кислот: распространение и локализация в живых организмах, разнообразие, биологическая роль. Пуриновые и пиримидиновые азотистые основания. Углеводные компоненты нуклеотидов. Химическое строение, функции и использование природных и синтетических нуклеозидов и нуклеотидов.
Структурная организация олигонуклеотидов, полинуклеотидов (нуклеиновых кислот). Характеристика первичной структуры ДНК. Правила Чаргаффа. Формы двойной спирали ДНК. Связи, стабилизирующие структуру ДНК. Принцип комплементарности. Третичная структура ДНК.
Структура, свойства и функции матричной, рибосомальной и транспортной РНК. Физико-химические свойства ДНК и РНК.
Углеводы. Классификация и номенклатура углеводов. Биологическая роль и распространение в природе. Особенности строения, изомерии, конформации и биохимических свойств моносахаридов. Производные моносахаридов: кислоты, гликозиды, аминосахара, фосфосахара. Практическая значимость моносахаридов и их производных.
Олигосахариды. Строение, свойства и биологическая роль основных природных дисахаридов.
Полисахариды: гомо- и гетерогликаны. Строение, свойства и значение крахмала, гликогена, целлюлозы, хитина. Гетерогликаны. Классификация, распространение и биологическая роль. Протеогликаны. Глюкозаминогликаны. Практическое использование олиго- и полисахаридов.
Липиды. Строение, физико-химические свойства и функциональная роль липидов. Жирные кислоты, их классификация и строение. Строение и физико-химические свойства природных жирных кислот (насыщенных; моно- и полиеновых). Принципы химического строения и функции эйкозаноидов.
Ацилглицерины: строение, физико-химические свойства, биологическая роль. Воски: строение, свойства и значение в природе.
Фосфолипиды: глицерофосфолипиды, сфингофосфолипиды и инозитфосфолипиды. Химическое строение и функции фосфолипидов.
Гликолипиды: цереброзиды и ганглиозиды. Строение, свойства, локализация и функциональная роль гликолипидов.
Стерины (стеролы) и стериды. Строение, свойства и биологическая роль важнейших природных стероидов: холестерола, эргостерола, желчных кислот, стероидных гормонов, витамина Д.
Биологическая роль и практическое использование липидов.
Витамины. Классификация и номенклатура витаминов. Структура и свойства отдельных представителей водорастворимых и жирорастворимых витаминов. Биологическая роль витаминов. Провитамины. Коферментные формы витаминов и их функции.
Примерный тематический план раздела «Структурная биохимия»
| № п /п | Название тем | Количество аудиторных часов | ||
| итого | лекции | лабораторные занятия | ||
| Введение | 2 | 2 | – | |
| 1 | Аминокислоты, пептиды, белки | 18 | 6 | 12 |
| 2 | Ферменты | 10 | 6 | 4 |
| 3 | Нуклеозиды, нуклеотиды, нуклеиновые кислоты | 8 | 4 | 4 |
| 4 | Углеводы | 4 | – | 4 |
| 5 | Липиды | 8 | 4 | 4 |
| 6 | Витамины | 4 | – | 4 |
| ВСЕГО | 54 | 22 | 32 | |
Рекомендуемая литература
Основная:
Дополнительная: