ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ПЕНЗЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ В.Г. БЕЛИНСКОГО
ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
СПЕЦИАЛЬНОСТЬ 020208 – «Биохимия»
Факультет естественно-географический
КАФЕДРА биохимии
Пенза – 2007
1. Квалификационные требования
Квалификация выпускника – биохимик.
Нормативный срок освоения основной образовательной программы подготовки биохимика по специальности 020208 Биохимия при очной форме обучения 5 лет.
Квалификационная характеристика выпускника
Специалист-биохимик осуществляет деятельность по изучению строения и свойств химических соединений, входящих в состав живых организмов, метаболизма и его регуляции. Разрабатывает нормативные документы в своей области деятельности, организует и выполняет экспедиционные работы и лабораторные исследования; анализирует получаемую полевую и лабораторную информацию, обобщает и систематизирует результаты выполненных работ, используя современную вычислительную технику; составляет научно-технические отчеты и другую установленную документацию; следит за соблюдением установленных требований, действующих норм, правил и стандартов в области своей деятельности. Проводит экспериментальные исследования в своей области, формулирует их задачу, участвует в разработке и осуществлении новых методических подходов, обсуждении, оценке и публикации результатов, проводит патентную работу, участвует в работе семинаров и конференций, составлении патентных заявок.
В производственных и медицинских организациях проводит биохимическую аналитическую работу, участвует в диагностике и экспертизе, сертификации продуктов производства.
Исходя из своих квалификационных возможностей, специалист-биохимик подготовлен к самостоятельной работе на должностях биохимика, врача-лаборанта, биолога, лаборанта-исследователя, инженера-исследователя, научного сотрудника в научно-исследовательских и научно-производственных учреждениях, и других должностях, в соответствии с требованиями Квалификационного справочника должностей руководителей, специалистов и других служащих, утвержденных постановлением Минтруда РФ от 21.08.98 №37.
Специалист-биохимик подготовлен к педагогической деятельности на должности преподавателя в средней школе и учреждениях профессионального образования при условии освоения дополнительной образовательной программы психолого-педагогического профиля.
Область профессиональной деятельности
Исследование строения и физико-химических свойств химических соединений, входящих в состав живых организмов, метаболизма и молекулярных механизмов его регуляции.
Объекты профессиональной деятельности
Вирусы и микроорганизмы, клеточные органеллы и одиночные клетки, многоклеточные организмы (растения и животные).
Виды профессиональной деятельности
· Проведение научных исследований в области биохимии и молекулярной биологии: сбор и подготовка научных материалов, квалифицированная постановка экспериментов, обработка результатов клинических анализов и экспериментальных исследований.
· Научно-производственная и организационная деятельность;
· Педагогическая деятельность (при условии освоения соответствующей образовательно-профессиональной программы педагогического профиля) преподавание в средней и высшей школе, осуществление просветительской деятельности.
· Иные виды деятельности, позволяющие использовать базовую биологическую подготовку и подготовку по специальности 020208 – Биохимия.
2. Цели и задачи дисциплины
Ферменты представляют собой движущую силу всего того бесконечного разнообразия химических превращений, которые в своей совокупности составляют лежащий в основе жизни обмен веществ. Поэтому энзимология является важнейшим разделом биохимии.
Роль знаний о ферментах невозможно переоценить. Изучение любой проблемы в области познания механизмов жизнедеятельности обязательно связано с исследованием соответствующих ферментных систем. Действие различных физиологически активных соединений, в конечном счёте, сводится к тому, что эти соединения стимулируют или ингибируют то или иное звено в обмене веществ, тот или иной ферментативный процесс. Многие отрасли промышленности основаны на использовании различных ферментативных процессов. Препараты ферментов находят всё более широкое применение в промышленности, сельском хозяйстве, медицине, и, особенно, в исследовательской деятельности.
Спецкурс «Практикум по энзимологии» составляет неотъемлемую часть подготовки специалистов-биохимиков. Целью данного курса является формирование знаний и умений работы с ферментами на основе изучения методов исследования физико-химических свойств, тканевой и субклеточной локализации ферментов, методах их выделения и очистки.
3. Место дисциплины в профессиональной подготовке студентов
Курс «Практикум по энзимологии» предшествует изучению студентов курсов кинетики и термодинамики ферментативных реакций. Он имеет основополагающее значение, поскольку главным объектом его изучения являются ферменты – катализаторы всего живого, без которых немыслимы являются все биохимические процессы. Дисциплина относится к региональному (вузовскому компоненту).
Распределение времени, отведенного на изучение дисциплины по учебному плану
| Форма учебной работы | Форма обучения | |
| Очная | ||
| По семестрам | ||
| 7 | ||
| Общая трудоёмкость, всего часов | 136 | |
| Аудиторные занятия (АЗ) | 68 | |
| Лекции (Л) | ||
| Практические занятия (ПЗ) | ||
| Семинары (С) | ||
| Лабораторные занятия (ЛЗ) | 68 | |
| Другие виды аудиторных занятий | ||
| Самостоятельная работа (СР) | 68 | |
| Контрольная работа | ||
| Компьютерное тестирование | ||
| Курсовая работа | ||
| Форма итогового контроля (зачет, экзамен) | зачет | |
Тематические планы для очной формы обучения
| № п/п | Тема | Кол-во часов | ||
| Лекц. | Лаб. | Сам. | ||
| Общее число часов | 68 | 68 | ||
| 1. | Приготовление реактивов для практических работ. | 4 | 4 | |
| 2. | Титрометрическое определение активности каталазы. | 4 | 4 | |
| 3. | Фотометрическое определение активности трипсина. | 4 | 4 | |
| 4. | Флюориметрическое определение активности ФМСФ-ингибируемой карбоксипептидазы (ФМСФ-КП). | 4 | 4 | |
| 5. | Определение кинетических параметров реакции гидролиза трипсином бензоил-аргинин-пара-нитроанилида. | 4 | 4 | |
| 6. | Определение типа ингибирования трипсина высокомолекулярным ингибитором трипсина из бычьего легкого. | 4 | 4 | |
| 7. | Влияние температуры и рН среды на активность трипсина | 4 | 4 | |
| 8. | Кинетика ферментативных реакций. | 4 | 4 | |
| 9. | Частичная очистка ФМСФ-КП из мозга крыс фракционированием сульфатом аммония. | 4 | 4 | |
| 10. | Частичная очистка ФМСФ-КП из мозга крыс методом гель-фильтрации. | 4 | 4 | |
| 11. | Частичная очистка ФМСФ-КП из мозга крыс методом ионообменной хроматографии (на КМ-целлюлозе). | 4 | 4 | |
| 12. | Методы исследований в области энзимологии. | 4 | 4 | |
| 13. | Определение ДНКазы – фермента-маркера ядра. | 4 | 4 | |
| 14. | Определение сукцинатдегидрогеназы – маркера митохондрий. | 4 | 4 | |
| 15. | Определение кислых протеаз – ферментов-маркеров лизосом. | 4 | 4 | |
| 16. | Определение глюкозо‑6‑фосфатазы – фермента-маркера микросомальной фракции. | 4 | 4 | |
| 17. | Выделение и очистка ферментов. Цитология ферментов. | 4 | 4 | |
Содержание дисциплины
1. Введение
Энзимология – наука о ферментах. Отрасли энзимологии: препаративная энзимология, инженерная энзимология. Методы энзимологии.
Способы количественного выражения ферментативной активности. Общая активность, удельная активность, молекулярная активность, активность каталитического центра.
2. Методы определения активности ферментов
Современные методы: химические, электрохимические, фотометрические, спектрофотометрические, флюориметрические.
3. Сравнительная биохимия ферментов
Органная специфичность распределения ферментов. Изучение органного распределения ферментов. Специфичность распределения ферментов в тканях: нервной ткани, мышцах, печени, соединительной ткани (крови), пищеварительной системе.
Цитология ферментов. Методика фракционирования ткани по субклеточным структурам. Изучение субклеточной локализации ферментов. Определение ферментов-маркеров лизосом, митохондрий, пероксисом, ядра, микросомальной фракции.