Химия биологически активных веществ



страница2/5
Дата22.04.2016
Размер0.75 Mb.
1   2   3   4   5
Филиал ДВФУ в г. Уссурийске



РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ (РПУД)

Химия биологически активных веществ


Направление — 050100.68. Педагогическое образование
Магистерская программа – Химическое образование
Форма подготовки (очная)

Школа педагогики ДВФУ

кафедра естественнонаучного образования

курс 1, 2 семестр 2, 3

лекции 16 (час.)

практические занятия 26 (час.)

лабораторные работы не предусмотрены

всего часов аудиторной нагрузки 42(час.)

самостоятельная работа 138 (час.)

реферативные работы не предусмотрены

контрольные работы не предусмотрены

зачет 2 семестр

экзамен 3 семестр


Рабочая программа составлена на основании требований федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования (Приказ Министерства образования и науки РФ №35 от 14 января 2010г.).

Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры естественнонаучного образования протокол № 10 «27» июня 2012 г.

Заведующая кафедрой: Литвинова Е.А. 2012 г.

Составитель (ли): к.б.н., доцент Потенко Е.И.


Оборотная сторона титульного листа
I. Рабочая программа пересмотрена на заседании кафедры:

Протокол от «_____» _________________ 20 г. № ______

Заведующий кафедрой _______________________ __________________

(подпись) (и.о. фамилия)



II. Рабочая программа пересмотрена на заседании кафедры:

Протокол от «_____» _________________ 20 г. № ______

Заведующий кафедрой _______________________ __________________

(подпись) (и.о. фамилия)



АННОТАЦИЯ

Учебно-методический комплекс дисциплины «Химия биологически активных веществ» разработан для магистрантов 1 курса по направлению 050100.68 Педагогическое образование (магистерская программа Химическое образование) в соответствии с требованиями ФГОС ВПО по данному направлению и положением об учебно-методических комплексах дисциплин образовательных программ высшего профессионального образования (утверждено приказом и.о. ректора ДВФУ от 17.04.2012.№ 12-13-87).

Дисциплина» относится к вариативной части профессионального цикла. Для освоения дисциплины «Химия биологически активных веществ» обучающиеся используют знания, умения, сформированные в ходе изучения дисциплин «Органическая химия», «Биологическая химия», «Коллоидная химия», «Основы химического эксперимента».

Цель изучаемой дисциплины – сформировать представление о разнообразии биологически активных соединений, их роли в метаболизме человека и молекулярных механизмах действия.

В результате изучения дисциплины магистрант должен:



знать:

- основные классы биологически активных соединений;

- общую характеристику каждого класса соединений;

- свойства биологически активных соединений, их биологическое действие;

- использование биологически активных соединений в биологии, медицине и фармакологии;

-основные химические свойства и взаимные превращения важнейших классов биологически активных веществ, зависимость биологического действия БАВ от строения;



уметь:

-использовать полученные знания в научной и производственной деятельности;

- проводить экспериментальные исследования и анализировать полученные результаты;

- оценивать перспективность процесса (технологии) с позиции экологической безопасности и эффективности.

В процессе освоения данной дисциплины магистрант формирует и демонстрирует следующие компетенции: ОПК-1; ПК-4; ПК-14; ПК-21:

- готовностью осуществлять профессиональную коммуникацию на государственном (русском) и иностранном языках (ОПК-1);

- способностью руководить исследовательской работой обучающихся (ПК-4);

- готовностью к осуществлению педагогического проектирования образовательной среды, образовательных программ и индивидуальных образовательных маршрутов (ПК-14);

- способностью формировать художественно-культурную среду (ПК-21).



  1. СТРУКТУРА И содержание теоретической части курса


Тема 1. Введение в химию биологически активных веществ (6 часов)

1.Значение биологически активных веществ.

2.История развития представлений о биологически активных веществах.

3.Определение важнейших понятий и терминов:

а) биологически активные вещества (БАВ)

б) лекарственные средства

в) гормоны

г) гормоноподобные вещества и нейромедиаторы

д) витамины и др.

4.Представления о галеновых, негаленовых и новогаленовых препаратах.

5.Классификация БАВ по видам биологической активности.

а) Классификация по химическому строению

б) Фармакологическая классификация.

Тема 2. Витамины (4 часа)

1.Витамины и антивитамины.

2.Понятие об авитаминозах, гиповитаминозах и гипервитаминозах.

а) История открытия витаминов

б) Классификация витаминов.

3. Другие биоактивные соединения:

а) антивитамины

б) антибиотики

в) ростовые вещества

г) фитонциды (важнейшие представители и механизмы их действия).



Тема 3. Другие биологически активные соединения (4 часа)

1.Эфирные масла.

2.Жирные масла.

3.Органические кислоты.

4.Лигнаны. Терпеноиды.

5. Стероиды. Фитонциды. Феромоны.

6. Физико-химические свойства.

7.Распространение в природе. Применение в медицине.



Тема 4. Практическое использование БАВ (2 часа)

1.Сырье для получения БАВ.

2. Методы получения БАВ.

а) Количественное и качественное определение БАВ.

3.Лекарственные средства на основе биологически активных соединений.

4. Биологически активные добавки к пище (БАДы).

5.Представление о гомеопатических препаратах.


  1. СТРУКТУРА И содержание практической части курса


Занятие 1. Аминокислоты, пептиды, белки (2 часа)

План:


1. Цветные реакции на аминокислоты и белки.

2. Реакции осаждения белков.

3. Разделение альбуминов и глобулинов методом высаливания и диализа.

4. Количественное определение белков.

5. Расчет и оформление результатов.

Занятие 2. Ферменты (2 часа)

План:


1. Качественные пробы на присутствие ферментов.

2. Определение активности каталаз.

3. Сравнение ферментативного и кислотного гидролиза крахмала.

4. Расчет и оформление результатов.

Упражнение.

Ферменты, строение, свойства, механизм действия.



Занятие № 3. Витамины (2 часа)

План:


1. Качественные реакции на витамины.

2. Расчет и оформление результатов.

Упражнение.

Витамины как коферменты



Занятие 4. Обмен нуклеиновых кислот(2 часа)

План:


1. Выделение ДНК - протеинов из селезенки.

2. Определение дезоксирибозы.

Упражнение.

Строение нуклеиновых кислот, Нуклеотидов и нуклеозидов.



Занятие 5. Углеводы и их обмен (2 часа)

План:


1. Качественные реакции на углеводы.

2. Превращение углеводов в организме человека.

3. Расчет и оформление результатов

Занятие 6. Липиды их обмен (2 часа)

План:


1. Выделение холестерола из мозга.

2. Качественные реакции на холестерол.

3. Расчет и оформление результатов.

Занятие 7. Взаимосвязь обмена веществ (2 часа)

План:


1. Качественный анализ мышечной ткани.

2. Расчет и оформление результатов.



Занятие 8. Получение эргостерина из дрожжей (2 часа)

План:


1. Получение эргостерина из дрожжей.

2. Расчет и оформление результатов.



Занятие 9. Получение холевой кислота из желчи (2 часа)

План:


1. Получение холевой кислота из желчи.

2. Расчет и оформление результатов.



Занятие 10-13. Получение солей различных оксикислот и изучение их свойств (8 часов)

План:


1. Получение солей различных оксикислот.

2. Изучение свойств полученных оксикислот.

3. Расчет и оформление результатов.


  1. контроль достижения целей курса


Промежуточный контроль

Контрольная № 1: «Введение в химию и технологию БАС»

Билет № 1

1. Перечислите основные принципы стратегии создания новых биологически активных веществ.

2. Представьте общую схему разработки лекарственного вещества.
Контрольная работа № 2: «Общие технологические методы получения биологически активных веществ»

Билет №1


1. Дайте определение процессу галогенирования. Перечислите основные агенты галогенирования, используемые в синтезе биологически активных веществ. Какие цели преследуются при введении галогена в структуру молекулы при создании лекарственного вещества? Какой галоген чаще вводится при галогенировании?

2. С отщеплением каких молекул идет процесс конденсации? Можно ли к реакциям конденсации отнести реакцию ацилирования по Фриделю-Крафтсу и почему?

3. Промежуточным продуктом в синтезе анестезина является п-нитротолуол. Получите его исходя из бензола, указав условия проведения реакции.
Контрольная № 3: «Алифатические, алициклические и ароматические БАС»

Билет № 1

1. Карбонильные соединения как биологически активные вещества. Какие фармакологические свойства сообщает карбонильная группа веществам. Приведите примеры карбонильных соединений, проявляющих биологическую активность. Получите исходя из 3-метилбутанола-1 уреид α-бромизовалериановой кислоты. Назовите полученный лекарственный препарат.

2. Производные о-гидроксибензойной кислоты, проявляющие биологическую активность. Привести структурные формулы данных лекарственных препаратов и дать им тривиальные и химические названия.


Контрольная № 4: «Гетероциклические БАС».

Билет № 1

1. Перечислите пятичленные гетероциклы, которые являются основой структуры биологически активных веществ гетероциклического ряда. Представьте формулы данных гетероциклов.

2. Даны три структурные формулы, содержащие семичленный гетероцикл. Классифицируйте представленные лекарственные вещества по строению и заполните все радикалы:





(1) нитразепам: R1=?, R2=?, Ar=? (4) элениум: R=?

(2) феназепам: R1=?, R2=?, Ar=? (5) нозепам: R=?

(3) валиум: R1=?, R2=?, Ar=?


Контрольная работа № 5: «Антибиотики, витамины, стероиды»

Билет № 1

1. Антибиотики ряда пенициллина. Представьте их строение, основные способы получения, свойства, биоактивность.

2. Докажите амфотерность ниацина.

3. Представьте строение стероидов.
Вариант каждого контрольного билета содержит вопросы, охватывающие блок тем, при решении которых магистрант должен показать знание теоретического материала и умение его применять для решения практических задач. Вопросы в билетах полностью соответствуют темам лекционного курса.

Итоговый контроль

В качестве итогового контроля выступает зачет, проводимый в 2 семестре и экзамен в 3 семестре.



Вопросы к зачету

1. Стероизомерия и таутомерия моносахаридов.

2. Реакции окисления моносахаридов, их медико-биологическое значение. Реакции восстановления, конденсации, метилирования и фосфорилирования моносахаридов. Их медико-биологическое значение.

3. Дисахариды, строение, номенклатура, конформации.

4. Химические свойства дисахаридов, их биомедицинское значение.

5. Гомополисахариды. Структура. Биомедицинское значение.

6. Классификация аминокислот.

7. Незаменимые аминокислоты и их структура.

8. Амфотерность и растворимость аминокислот.

9. Химические свойства аминокислот за счет карбоксильной и аминогрупп.

10. Биологически важные химические реакции аминокислот (декарбоксилирование, дезаминирование и переаминирование).

11. Превращения аминокислот при нагревании.

12. Биомедицинское значение аминокислот.

13. Пептиды. Структура, номенклатура. Характеристика пептидной связи.

14. Биомедицинское значение пептидов.

15. Классификация белков.

16. Уровни организации белковой молекулы.

17. Биомедицинское значение белков.

18. Пуриновые и пиримидиновые нуклеиновые основания.

19. Строение нуклеозидов и нуклеотидов.

20. ДНК. Первичная и вторичная структура.

21. РНК. Первичная и вторичная структура.

22. Биомедицинское значение нуклеиновых кислот. Классификация липидов.

23. Триацилглицерины, структура, химические свойства, биологическая роль.

24. Фосфолипиды, строение, биологическая роль.

25. Сфинголипиды. Гликолипиды. Основы строения, биомедицинское значение.

26. Неомыляемые липиды. Терпены, стероиды, половые гормоны, Основы строения, биомедицинское значение.

27. Биорегуляторы липидной природы. Основы строения, биомедицинское значение.

28. Перекисное окисление липидов. Механизм, принципы регуляции, биомедицинское значение.

29. Общая характеристика реакционной способности гетерофункциональных соединений.

30. Специфические реакции α-, β-, γ- окси- и – аминокислот.

31. Аминоспирты. Получение биогенных аминов.

32. Физиологически активные гетерофункциональные производные бензольного ряда.

33. Физиологически активные пятичленные гетерофункциональные производные гетероциклического ряда.

34. Физиологически активные шестичленные гетерофункциональные производные гетероциклического ряда.

35. Шести- и семичленные гетероциклы с двумя гетероатомами. Биомедицинское значение.

36.Бициклические гетероциклы. Биомедицинское значение.
Вопросы к экзамену

1. Строение и свойства ферментов и механизм их действия на примере АХЭ. Использование ферментативных препаратов в промышленности, медицине и сельском хозяйстве.

2. Номенклатура и классификация ферментов. Характеристика гидролаз.

3. Оксидоредуктазы. Строение, действие, примеры.

4. Трансферазы. Строение, действие, примеры.

5. Лиазы. Строение, действие, примеры.

6. Изомеразы. Строение, действие, примеры.

7. Лигазы. Строение, действие, примеры.

8. Коферменты. Химическая природа и механизм действия некоторых коферментов.

9. Витамины. История их открытия. Роль витаминов в питании человека и животных. Авитаминозы, гиповитаминозы, гипервитаминозы. Классификация витаминов.

10. Водорастворимые витамины. Их роль в обмене веществ. Представители. Краткая характеристика.

11. Жирорастворимые витамины. Их роль в обмене веществ. Представители. Краткая характеристика.

12. Пути распада нуклеиновых кислот. Классификация и характеристика типов нуклеаз. Деструкция нуклеозидфосфатов. Конечные продукты распада пуриновых и пирамидиновых оснований у представителей различных классов животных.

13. Механизм биосинтеза ДНК. Ферменты, участвующие в процессе репликации ДНК, и их функции на определенных этапах биосинтеза ДНК.

14. Биосинтез РНК. Строение, свойства и механизм действия РНК-полимеразы. Локализация биосинтеза РНК в клетке.

15. Пути распада белков в организме. Ферменты, принимающие участие в распаде белков. Их классификация и характеристика.

16. Метаболизм аминокислот. Преобразования аминокислот по аминогруппе и карбоксильной группе, механизм соответствующих реакций и характеристика ферментов в них участвующих.

17. Конечные продукты распада азотосодержащих соединений. Орнитиновый цикл — путь связывания аммиака в организме.

18. Пути новообразования аминокислот и их соотношение из различных классов организмов.

19. Распад жиров в организме. Продукты распада и их дальнейшие превращения.

20. Биосинтез высших жирных кислот, триглицеридов и фосфолипидов.

21. Фосфолипиды. Состав, структура и функции.

22. Биологическое окисление. Ферменты системы, обеспечивающие перенос водорода на кислород при биологическом окислении.

23. Пути биосинтеза АТФ. Значение АТФ.

24. Взаимосвязь обмена жиров и углеводов. Химические процессы при переходе первых во вторые и обратно.

25. Взаимосвязь обмена белков и углеводов. Химические процессы при переходе первых во вторые и обратно.




  1. тематика и перечень курсовых работ и рефератов

Учебным планом курсовые работы и рефераты не предусмотрены.

  1. Учебно-методическое обеспечение дисциплины

Основная литература

1. Грачева, И.М. Биотехнология биологически активных веществ. / И.М Грачева – М: «Элевар», 2006. - 456 с.

2. Сергеева, А.С. Биохимическая фармакология / А.С. Сергеева - М.: Высшая школа, 2006. - 286 с.

3. Головкин, Б.Н. Биологически активные вещества растительного происхождения. В 3-томах / Б.Н. Головкин, Р.Н. Руденская, И.А., Трофимова, А. И. Шретер - М.: Наука, 2004. - 380 с.

4. Грачева, И.М. Технология ферментных препаратов. Пищевая промышленность / И.М. Грачева - М.: Наука, 2005. – 368 с.

5. Жукова, Н.И. Биохимия в вопросах, упражнениях и задачах: Учебное пособие /Н.И. Жукова, Е.И. Потенко, - Уссурийск: Изд-во УГПИ, 2004. - 108 с.

6. Муравьева, Д.А. Фармакогнозия с основами биохимии лекарственных веществ / Д.А. Муравьева – М.: Медицина, 2006. - 359 с.

7. Навашин, С.М. Производство антибиотиков / С.М. Навашин - М.: Медицина, 2004. - 426 с.

8. Петков, В. Современная фитотерапия / В. Петков – София: Медицина и физкультура, 2006. - 220 с.

Филиппович, Б.С. Основы биохимии / Б.С. Филиппович – М.: Агар, 2007. - 320 с.



Дополнительная литература

1. Мокрушин, В.С. и др. Основы химии и технологии биоорганических и синтетических лекарственных веществ / В. С. Мокрушин, Г.А. Вавилов. - М.: ООО «Проспект науки», 2009. - 495 с.

2. Коваленко, Л.В. Биохимические основы химии биологически активных веществ / Л.В. Коваленко. - М.: Бином, 2010. - 229 с.

3. Шакир, И.В. Общая биотехнология. Лабораторный практикум - учебное пособие / И. Шакир, А. Красноштанова, Е.С. Бабусенко, Е.В. Парфенова, Н.А. Суясов, В.Д. Смирнова - Изд-во: РХТУ. 2007 г. - 120 с.


Электронные информационные образовательные ресурсы:

http://lib.uspi.ru/ Северин Е.С., Зыкова Е.С. Электронная библиотека. Биологическая химия: для высшего медицинского и фармацевтического образования. - Т. 14. – М.: Русский врач, 2005. – 345 с.

http://znanium.com Горбунцова С.В. Физическая и коллоидная химия (в общественном питании): Учебное пособие. – М.: Альфа-М: ИНФРА-М, 2008. - 270 с.

http://znanium.com Сироткин О.С. Эволюция теории химического строения вещества А.М. Бутлерова в унитарную теорию строен. химич. соед. (осн. един. химии): Монография - М.: НИЦ ИНФРА-М, 2013 - 247с.


МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Дальневосточный федеральный университет»

(ДВФУ)





Филиал ДВФУ в г. Уссурийске

КОНСПЕКТЫ ЛЕКЦИЙ

по дисциплине «Химия биологически активных веществ»

050100.68 – «Педагогическое образование»

Магистерская программа – «Химическое образование»

г. Уссурийск

2012


Тема 1 Введение в химию биологически активных веществ (6часов), с использованием метода активного обучения – лекция - беседа

Цель: Изучить химию биологически активных веществ

Задачи:

  1. Рассмотреть биологически активные вещества.

  2. Рассмотреть классификацию БАВ

План:

3. Биологически активные аминокислоты, пептиды.


1. История развития представлений о биологически активных веществах.

- Значение биологически активных веществ.

- История развития представлений о биологически активных веществах. --Определение важнейших понятий и терминов: биологически активные вещества (БАВ), лекарственные средства, гормоны, гормоноподобные вещества и нейромедиаторы, витамины и др.

-Представления о галеновых, негаленовых и новогаленовых препаратах.

2. Классификация БАВ по видам биологической активности.

-Классификация БАВ по видам биологической активности.

-Классификация по химическому строению. Фармакологическая классификация.

3. Биологически активные аминокислоты, пептиды.



-Заменимые и незаменимые аминокислоты.

-Аминокислоты – предшественники биогенных аминов: гистидин, тирозин, триптофан, глутаминовая кислота.

-Аминокислоты с разветвленной боковой цепью: валин, лейцин, изолейцин, аргинин,орнитин, аспартат, S-аденозилметионин.

-Пептиды. Роль пептидов в процессах жизнедеятельности. Глутатион. Пептиды, обладающие гормональной активностью (вазопрессин, окситоцин, кортикотропин, глюкагон, кальцитонин, меланоцитостимулирующий гормон, рилизинг-факторы гипоталамуса и др). Нейропептиды (адренокoртикотропин, липотропин, меланоцитостимулирующий гормон и др). Пептидные антибиотики (циклоспорин А, актиномицины). Опиоидные пептиды (морфин, кодеин и др.). Аспартам.

Индоламины. Общая характеристика. Синтез биогенных аминов. 4 типа декарбоксилирования аминокислот – предшественнико биогенных аминов. Пути метаболизма и биологическое действие идоламинов. Индоламины: триптофан, серотонин, мелатонин. Индоламины как лекарственные средства. Катехоламины:адреналин, норадреналин.

Активные методы обучения:

- ведомая (управляемая) беседа

Вопросы к беседе:


  1. Значение биологически активных веществ?

  2. Перечислите классификацию БАВ?

  3. Заменимые и незаменимые аминокислоты?

Литература

Основная литература

1. Грачева, И.М. Биотехнология биологически активных веществ. / И.М Грачева – М: «Элевар», 2006. - 456 с.

2. Сергеева, А.С. Биохимическая фармакология / А.С. Сергеева - М.: Высшая школа, 2006. - 286 с.

3. Головкин, Б.Н. Биологически активные вещества растительного происхождения. В 3-томах / Б.Н. Головкин, Р.Н. Руденская, И.А., Трофимова, А. И. Шретер - М.: Наука, 2004. - 380 с.

4. Грачева, И.М. Технология ферментных препаратов. Пищевая промышленность / И.М. Грачева - М.: Наука, 2005. – 368 с.

5. Жукова, Н.И. Биохимия в вопросах, упражнениях и задачах: Учебное пособие /Н.И. Жукова, Е.И. Потенко, - Уссурийск: Изд-во УГПИ, 2004. - 108 с.

6. Муравьева, Д.А. Фармакогнозия с основами биохимии лекарственных веществ / Д.А. Муравьева – М.: Медицина, 2006. - 359 с.

Дополнительная литература

1. Мокрушин, В.С. и др. Основы химии и технологии биоорганических и синтетических лекарственных веществ / В. С. Мокрушин, Г.А. Вавилов. - М.: ООО «Проспект науки», 2009. - 495 с.

2. Коваленко, Л.В. Биохимические основы химии биологически активных веществ / Л.В. Коваленко. - М.: Бином, 2010. - 229 с.

3. Шакир, И.В. Общая биотехнология. Лабораторный практикум - учебное пособие / И. Шакир, А. Красноштанова, Е.С. Бабусенко, Е.В. Парфенова, Н.А. Суясов, В.Д. Смирнова - Изд-во: РХТУ. 2007 г. - 120 с.


Электронные информационные образовательные ресурсы:

http://lib.uspi.ru/ Северин Е.С., Зыкова Е.С. Электронная библиотека. Биологическая химия: для высшего медицинского и фармацевтического образования. - Т. 14. – М.: Русский врач, 2005.

http://znanium.com Горбунцова С.В. Физическая и коллоидная химия (в общественном питании): Учебное пособие. – М.: Альфа-М: ИНФРА-М, 2008. - 270 с.

http://znanium.com Сироткин О.С. Эволюция теории химического строения вещества А.М. Бутлерова в унитарную теорию строен. химич. соед. (осн. един. химии): Монография - М.: НИЦ ИНФРА-М, 2013 - 247с.
Вопросы для самопроверки

1. История развития представлений о биологически активных веществах.

2. Классификация БАВ по видам биологической активности.

3. Биологически активные аминокислоты, пептиды.



1   2   3   4   5


База данных защищена авторским правом ©bezogr.ru 2016
обратиться к администрации

    Главная страница