Практикум з методів біохімічних досліджень

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ
Пензенська ДЕРЖАВНИЙ ПЕДАГОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМЕНІ В.Г. БЕЛІНСЬКА

Прийнято на засіданні Вченої ради природничо-географічного факультету протокол засідання ради факультету № ___від «___» _________2007 р. Декан факультету _____________Н.А. Кагіна

ЗАТВЕРДЖУЮ Проректор з навчальної роботи _________________М.А. Пятин «___» _________2007 Р.

ПРОГРАМА НАВЧАЛЬНОЇ ДИСЦИПЛІНИ
  Практикум з методів біохімічних досліджень
СПЕЦІАЛЬНІСТЬ 020208 - «Біохімія»
Факультет природничо-географічний
КАФЕДРА біохімії
Пенза - 2007

1. Кваліфікаційні вимоги
Кваліфікація випускника - біохімік.
Нормативний термін освоєння основної освітньої програми підготовки біохіміка за спеціальністю 020208 Біохімія при очній формі навчання 5 років.
Кваліфікаційна характеристика випускника
Спеціаліст-біохімік здійснює діяльність з вивчення будови і властивостей хімічних сполук, що входять до складу живих організмів, метаболізму та його регуляції. Розробляє нормативні документи в своїй області діяльності, організовує і виконує експедиційні роботи і лабораторні дослідження; аналізує отримувану польову та лабораторну інформацію, узагальнює і систематизує результати виконаних робіт, використовуючи сучасну обчислювальну техніку; складає науково-технічні звіти та іншу встановлену документацію, стежить за дотриманням встановлених вимог, чинних норм, правил і стандартів у сфері своєї діяльності. Проводить експериментальні дослідження в своїй області, доручає їм завдання, бере участь у розробці і здійсненні нових методичних підходів, обговоренні, оцінки та публікації результатів, проводить патентну роботу, бере участь у роботі семінарів та конференцій, складанні патентних заявок.
У виробничих і медичних організаціях проводить біохімічну аналітичну роботу, бере участь в діагностиці та експертизі, сертифікації продуктів виробництва.
Виходячи зі своїх кваліфікаційних можливостей, спеціаліст-біохімік підготовлений до самостійної роботи на посадах біохіміка, лікаря-лаборанта, біолога, лаборанта-дослідника, інженера-дослідника, наукового співробітника в науково-дослідних і науково-виробничих установах, та інших посадах, відповідно до вимогами Кваліфікаційного довідника посад керівників, спеціалістів та інших службовців, затверджених постановою Мінпраці РФ від 21.08.98 № 37.
Спеціаліст-біохімік підготовлений до педагогічної діяльності на посаді викладача в середній школі та установах професійної освіти за умови освоєння додаткової освітньої програми психолого-педагогічного профілю.
Область професійної діяльності
Дослідження будови і фізико-хімічних властивостей хімічних сполук, що входять до складу живих організмів, метаболізму і молекулярних механізмів його регулювання.
Об'єкти професійної діяльності
Віруси і мікроорганізми, клітинні органели і поодинокі клітини, багатоклітинні організми (рослини і тварини).
Види професійної діяльності
· Проведення наукових досліджень в галузі біохімії та молекулярної біології: збір і підготовка наукових матеріалів, кваліфікована постановка експериментів, обробка результатів клінічних аналізів і експериментальних досліджень.
· Науково-виробнича і організаційна діяльність;
· Педагогічна діяльність (за умови освоєння відповідної освітньо-професійної програми педагогічного профілю) викладання в середній і вищій школі, здійснення просвітницької діяльності.
· Інші види діяльності, що дозволяють використовувати базову біологічну підготовку та підготовку за спеціальністю 020208 - Біохімія.

2. Цілі і завдання дисципліни
Всі сучасні відкриття в галузі біохімії досягнуті завдяки вмілому поєднанню методів і методичних прийомів біохімічних досліджень. Сучасний біохімік в першу чергу практик. Уміння працювати з біологічним матеріалом, вивчати його будова, склад, визначати функції основних компонентів живого - ось те, що відрізняє біохіміка як фахівця.
Спецкурс "Практикум з методів біохімічних досліджень" становить невід'ємну частину підготовки фахівців-біохіміків. Метою даного курсу є формування знань і умінь роботи з біологічним матеріалом на основі вивчення методів дослідження фізико-хімічних властивостей, тканинної і субклітинному локалізації основних представників біологічних молекул, методи їх виділення і очищення.
4. Місце дисципліни у професійній підготовці студентів
Курс «Практикум з методів біохімічних досліджень» передує вивченню студентів курсів ензимології та біохімії мембран. Дисципліна відноситься до регіонального (вузівському компоненту).
Розподіл часу, відведеного на вивчення дисципліни за навчальним планом
Тематичні плани для очної форми навчання

Зміст дисципліни
1. Введення
Історія розвитку методів біохімічних досліджень. Роль методичного забезпечення в розвитку біохімії. Класифікація методів дослідження в біохімії. Застосування біохімічних методів у медицині, біотехнології, екології та ін галузях
2. Методи препаративної хімії і біохімії
Особливості біологічних макромолекул як об'єктів дослідження: висока молекулярна маса, денатурація, поліелектролітний природа, низька швидкість дифузії.
Обладнання біохімічної лабораторії, спеціальні матеріали та реактиви. Відділення опадів і нерозчинних речовин. Центрифугування. Ультрафільтрація. Деякі прийоми, використовувані при роботі з білковими розчинами. Діаліз.
Поділ білків шляхом осадження. Загальні положення. Розчинність білків при низькій концентрації солей. Висалювання при високій концентрації солі. Осадження білків органічними розчинниками. Осадження білків органічними полімерами та іншими речовинами. Осадження внаслідок виборчої денатурації. Осадження нуклеїнових кислот. Кристалізація білків.
3. Методи виділення органел
Приготування екстракту. Вихідний матеріал. Особливості різних видів живих організмів як вихідний матеріал біохімічних досліджень. Свіжість сировини і його зберігання.
Руйнування клітин і екстракція. Способи руйнування клітин. Розчини, використовувані для екстракції. Буферні розчини та спеціальні добавки. Оптимізація і освітлення екстракту. Особливості приготування екстрактів рослинних тканин і мікроорганізмів.
Методи, використовувані при очищенні білків, асоційованих з частинками. Детергенти та їх застосування.
4. Методи диференціального центрифугування
Центрифуга, її устрій. Сили, які діють на частинку в роторі центрифуги. Швидкість осадження частинок. Константа седиментації. Роздільне осадження частинок. Диференціальне центрифугування. Центрифугування в градієнті щільності. Методи отримання ступінчастих і безперервних градієнтів щільності.
5. Хроматографія
5.1. Класифікація та елементи теорії хроматографії
Класифікація хроматографічних методів. Класифікація за принципом фракціонування. Класифікація за способом елюції. Класифікація за розташуванням нерухомої фази.
Елементи теорії хроматографічної елюції. Хроматографічний процес. Хроматографічна зона. Концепція теоретичних тарілок. Кінетична теорія хроматографії. Дозвіл близько мігруючих зон. Оптимізація умов фракціонування. Градієнтна елюція. Хроматографія макромолекул.
6. Методи кількісного визначення біомолекул

Список основної літератури
1. Остерман Л.А. Хроматографія білків і нуклеїнових кислот. М.: Наука, 1985.
2. Остерман Л.А. Дослідження біологічних макромолекул електрофокусірованіем, імуноелектрофорез і радіоізотопними методами. М.: Наука, 1983.
3. Остерман Л.А. Методи дослідження білків і нуклеїнових кислот: електрофорез і центрифугування. М.: Наука, 1981.
4. Остерман Л.А. Методи дослідження білків і нуклеїнових кислот. М. МЦНМО, 2002.
5. Практикум з біохімії. Під редакцією С.Є. Северина і Г. А. Соловйової. М.: Видавництво МДУ, 1989.
Список додаткової літератури
1. Адсорбційна хроматографія: Методи. Під ред. П. Дін, У. Джонсона, Ф. Мідл. М.: Мир, 1988.
2. Гекселер К., Екштайн Е. Аналітичні та препаративні лабораторні методи. М.: Хімія, 1994.
3. Галь, Е., Медьєші Г., Верецькому Л. Електрофорез у поділі біологічних макромолекул. М.: Світ, 1982.

Вимоги до рівня освоєння програми
У результаті вивчення даної дисципліни студент повинен:
знати основні методи та методичні прийоми, що використовуються в сучасних дослідженнях а області біохімії і молекулярної біології.
вміти застосовувати прийоми роботи з біологічним матеріалом.
володіти прийомами і навичками роботи з сучасним біохімічним обладнанням.
Перелік питань до заліку
Отримання субклітинних фракцій
Визначення активності катепсину Д.
Флюоріметріческое визначення активності ФМСФ-інгібіруемой карбоксипептидази (ФМСФ-КП).
Визначення ММ гемоглобіну методом гель-фільтрації.
Тонкошарова хроматографія амінокислот.
Визначення білка в пробах
Очищення діалізом.
Поділ жирних кислот на папері.
Часткова очищення ФМСФ-КП з мозку щурів методом іонообмінної хроматографії (на КМ-целюлозі).
Висалювання білків.
Ліофілізірованіе біоматеріалу.
Ферментний електрод, будова, застосування.
Сучасні біохімічні аналізатори.
Полімеразна ланцюгова реакція.

Відомості про перезатвердження програми на черговий навчальний рік та реєстрації змін

Навчальна програма складена для спеціальності 020208 - «Біохімія»
Програму склав:
1. Соловйов В.Б., канд. біол. наук, доцент _________________________
(Підпис)
Ця програма не може бути відтворена в якій формі без попереднього письмового дозволу кафедри-розробника програми.
Програма схвалена на засіданні кафедри біохімії
Протокол № від «___» _____________ 200 року
Зав. кафедрою біохімії
д.б.н., професор Генгін М.Т. ___________________________________
(Підпис)
Програма схвалена навчально-методичною радою Природничо-географічного факультету
«_____» _____________ 2007
Голова навчально-методичної ради
Природно-географічного факультету,
к.т.н., доцент ___________________________ О.В. Зорькіна
(Підпис)
Програма схвалена навчально-методичним управлінням університету
«_____» _____________ 2007
Начальник навчально-методичного
управління університету ______________________ Г.М. Шалаєва
(Підпис)

ЛИСТ РЕЄСТРАЦІЇ ЗМІН