ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ПЕНЗЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ В.Г. БЕЛИНСКОГО
| Принятона заседании Ученого совета естественно-географического факультета протокол заседания совета факультета№ ___от «___» _________2007 г.Декан факультета _____________Н.А. Кагина | УТВЕРЖДАЮ Проректор по учебной работе _________________М.А. Пятин «___» _________2007 г. |
ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
Биохимия мембран
СПЕЦИАЛЬНОСТЬ 020208–«Биохимия»
Факультетестественно-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. Требования ГОС по дисциплине
Молекулярная организация биологических мембран; белки и липиды, динамические свойства мембран, белок-липидные взаимодействия; методы изучения состояния мембран и кинетики мембранных ферментов; активный и пассивный транспорт через мембраны, молекулярные механизмы функционирования ионных каналов, транспорт неэлектролитов; модификаторы мембран; искусственные мембраны.
3. Цели и задачи дисциплины
Подготовка студентов-биохимиков в области мембранологии является необходимой как для более глубокого проникновения в область биохимии и молекулярной биологии клетки, так и для совершенствования в методах биотехнологии и медицинской биохимии – тех областей, в которых биохимик может обеспечить практическую отдачу наиболее быстро и эффективно. Производство биологически-активных веществ методами биотехнологии, их использование для стимуляции и модификации метаболизма, понимание молекулярных основ патологических изменений в тканях и выработка рекомендаций для профилактики и лечения, выяснение механизмов осуществления и регуляции клеточного цикла – все эти теоретические или сугубо практические задачи требуют подготовки специалистов-биохимиков, сведущих в мембранологии.
Спецкурс «биохимия мембран» составляет неотъемлемую часть подготовки специалистов-биохимиков.
Цель курса - изучение строения, тонкой организации биологических мембран и механизмов функционирования включенных в мембраны компонентов.
4. Место дисциплины в профессиональной подготовке студентов
Курс «Биохимия мембран» является курсом, для изучения которого необходимо наличие знаний об основных принципах организации биологических молекул, строении и механизмах действия ферментов. Дисциплина биохимия мембран относится к дисциплинам специализации федерального компонента.
5. Распределение времени, отведенного на изучение дисциплины по учебному плану
| Форма учебной работы | Форма обучения | |
| Очная | ||
| По семестрам | ||
| 7 | 8 | |
| Общая трудоёмкость, всего часов | 36 | 44 |
| Аудиторные занятия (АЗ) | 17 | 22 |
| Лекции (Л) | 17 | 11 |
| Практические занятия (ПЗ) | ||
| Семинары (С) | ||
| Лабораторные занятия (ЛЗ) | 11 | |
| Другие виды аудиторных занятий | ||
| Самостоятельная работа (СР) | 19 | 22 |
| Контрольная работа | + | |
| Компьютерное тестирование | ||
| Курсовая работа | ||
| Форма итогового контроля (зачет, экзамен) | зачет | |
6. Тематические планы для очной формы обучения на 7 семестр
| №п/п | Тема | Кол-во часов | ||
| Лекц. | Лаб. | Сам. | ||
| Общее число часов | 17 | 0 | 19 | |
| 1. | Строение клетки. Разнообразие клеточных мембран | 2 | 2 | |
| 2. | Состав мембран. Мембранные липиды. Мембранные белки. Жидкие кристаллы. Водно-липидные смеси. Гидратация липидов. | 2 | 2 | |
| 3. | Термодинамика полиморфизма липидных структур. Фазовые переходы в липидных системах. Модельные мембранные системы. | 2 | 2 | |
| 4. | Принципы структурной организации мембранных белков и способы её прогнозирования для трансмембранных белков. Модели белков. | 2 | 2 | |
| 5. | Топография мембранных белков. Цитоскелет. Трансмембранная асимметрия липидов. Латеральная гетерогенность. | 2 | 2 | |
| 6. | Динамическое поведение мембранных систем. | 2 | 3 | |
| 7. | Мембранная энзимология. | 2 | 3 | |
| 8. | Адсорбция лигандов на бислое. Проницаемость липидных мембран для неэлектролитов и ионов. Электрические свойства мембран. | 3 | 3 | |
на 8 семестр
| №п/п | Тема | Кол-во часов | ||
| Лекц. | Лаб. | Сам. | ||
| Общее число часов | 11 | 11 | 22 | |
| 1. | Каналы и переносчики как ферменты: применение теорий скоростей. Унипортеры, симпортеры и антипортеры. | 1 | 2 | 3 |
| 2. | Примеры пор и каналов: щелевые контакты, ядерные поровые комплексы, порины, натриевый и кальциевый каналы. | 1 | 2 | 3 |
| 3. | Активные транспортные системы. Мембранные поры, создаваемые экзогенными объектами. Экзо- и эндоцитоз. | 1 | 2 | 3 |
| 4. | Поверхность животной клетки. Рецепторы, ответственные за адгезию. | 1 | 2 | 3 |
| 5. | Семейства рецепторов, G-белки. | 1 | 2 | 3 |
| 6. | Первичный ответ, вторичные посредники. Онкогены . | 2 | 3 | |
| 7. | Биосинтез и распределение мембранных липидов. | 2 | 1 | 2 |
| 8. | Характерные пути биосинтеза мембранных белков. Сборка мультисубъединичных комплексов. Обновления компонентов мембран. | 2 | 2 | |
Содержание дисциплины
1. Введение
Биохимия мембран. Предмет науки. История. Разнообразие мембран.
Методы. Выделение мембран: разрушение клеток, разделение мембран. Разделение и анализ липидных компонентов мембран. Выделение и модификация мембраносвязанных компонентов.
2. Структура и свойства мембранных липидов.
Молекулярная организация биологических мембран. Жидкие кристаллы. Водно-липидные смеси. Гидратация липидов. Фазовые диаграммы однокомпонентных водно-липидных систем. Динамические свойства мембран. Термодинамика полиморфизма липидных структур. Фазовые переходы в липидных системах. Модельные мембранные системы.