Место дисциплины в профессиональной подготовке студентов

4. Место дисциплины в профессиональной подготовке студентов

Курс «кинетики и термодинамики ферментативных реакций» является заключительным курсом в цикле спецдисциплин федерального компонента, посвященных изучению ферментов. Он имеет основополагающее значение, поскольку главным объектом его изучения являются ферменты – катализаторы всего живого, без которых немыслимыми являются все биохимические процессы.

 

Распределение времени, отведенного на изучение дисциплины по учебному плану

Форма учебной работы	Форма обучения
	Очная
	По семестрам
	9
Общая трудоёмкость, всего часов	80
Аудиторные занятия (АЗ)	36
Лекции (Л)	24
Практические занятия (ПЗ)
Семинары (С)
Лабораторные занятия (ЛЗ)	12
Другие виды аудиторных занятий
Самостоятельная работа (СР)	44
Контрольная работа	+
Компьютерное тестирование
Курсовая работа
Форма итогового контроля (зачет, экзамен)	экзамен

Тематические планы для очной формы обучения

№ п/п	Тема	Кол-во часов
		Лекц.	Лаб.	Сам.
	Общее число часов	24	12	44
1.	Введение в кинетику и термодинамику ферментативных реакций. Ранние исследования. История вопроса.	2	2	4
2.	Уравнение Михаэлиса-Ментен. Вывод, анализ.	2	1	4
3.	Графическое представление ферментативных реакций.	2	1	4
4.	Уравнения стационарной скорости.	2	1	4
5.	Принцип стационарности. Термодинамические представления.	2	1	4
6.	Классификация ингибиторов.	2	1	4
7.	Кинетика и термодинамика ингибиторов.	2	1	4
8.	Механизмы ферментативного катализа.	2	1	4
9.	Уравнения скоростей разных моделей.	2	1	4
10.	Влияние рН и температуры.	2	1	4
11.	Кинетические модели кооперативности.	4	1	4

Содержание дисциплины

1. Введение

Введение в кинетику и термодинамику ферментативных реакций. Ранние исследования. История вопроса. Законы классической термодинамики в биохимии; теория энергетического сопряжения, богатые энергии соединения.

2. Кинетика и термодинамика ферментативных реакций

Термодинамическое равновесие; методы расчета термодинамических характеристик биохимических реакций; теоретические основы кинетики ферментативных реакций и методы расчета. Уравнение Михаэлиса-Ментен. Вывод, анализ. Принцип стационарности. Методы определения кинетических параметров. Кинетика двухстадийных ферментативных реакций. Графическое представление ферментативных реакций. Термодинамические методы выведения уравнений стационарной скорости. Метод Кинга-Альтмана. рН-зависимости ферментативных реакций. Температурные эффекты ферментативных реакций. Равновесные концентрации реагентов.

3. Кинетика и термодинамика ингибиторов и активаторов

Классификация ингибиторов. Кинетика и термодинамика ингибиторов. Способы определения типов ингибирование по экспериментальным данным. Равновесные концентрации реагентов. Применение ингибиторов.

4. Механизмы ферментативного катализа

Классификация механизмов и схематическое представление. Уравнения скорости. Изотропный обмен. Индуцированный перенос.

5. Контроль ферментативной активности

Необходимость контроля метаболических процессов. Уравнение Хилла. Уравнение Эдера. Уравнение Полинга. Симметричная модель Моно, Уаймена и Шанже. Кинетические модели кооперативности. Последовательная модель Кошланда.

Список основной литературы

 

1. Березин И.В., Мартинек К. Основы физической химии ферментативного катализа. - М.: Высшая школа, 1977. - С. 216-225.

2. Ленинджер А. Основы биохимии. - М.: Мир, 1985. - 260 с.

3. Курганов Б.И. Аллостерические ферменты. - М.: Наука, 1978. - С. 11-41.

4. Варфоломеев Р.Д., Зайцев С.В. Кинетические методы в биохимических исследованиях. - М.: МГУ, 1982. - 344 с.

5. Введение в мембранологию: Учеб. пос. / Под ред. А.А. Болдырева. - М.: МГУ, 1990. - 208 с.

6. Современные проблемы биокинетики / Под ред. С.Д. Варфоломеева. - М., 1987.

7. Березин И.В., Клесов А.А. Практический курс химической и ферментативной кинетики. - М., 1980.

8. Березин И.В., Варфоломеев С.Д. Биокинетика. - М., 1979.

9. Полторак С.М., Чухрай Е.С. Физико-химические основы ферментативного катализа. - М., 1971.

10. Лапина Г.П. Элементы кинетики ферментативных реакций. -Тверь: ТвГУ, 1998. - 66 с.

Список дополнительной литературы

 

1. Бейли Дж., Оллис Д. Основы биохимической инженерии / Пер. с англ.: В 2-х ч. - М., 1989.

2. Варфоломеев С.Д., Зайцев С.В. Кинетические методы в биохимических исследованиях. - М., 1982.

3. Введение в прикладную энзимологию / Под ред. И.В. Березина, К. Мартинека. - М., 1982.

4. Дженкс Б. Катализ в химии и энзимологии. - М., 1972.

5. Корниш-Боуден Э. Основы ферментативной кинетики. - М., 1982

Требования к уровню освоения программы

В результате изучения данной дисциплины студент должен:

знать математические модели ферментативных реакций.

уметь определять основные кинетические и термодинамические параметры по экспериментальным данным.

владеть приемами и навыками работы с ферментами.

 

Перечень вопросов к экзамену

1. Введение в кинетику ферментативных реакций.

2. Ранние исследования.

3. История вопроса.

4. Кинетика одностадийных ферментативных реакций.

5. Кинетика двухстадийных ферментативных реакций.

6. Регуляция ферментативных параметров.

7. Ингибирование (активация) ферментативных реакций.

8. Обратимые и необратимые ингибиторы.

9. Кинетические типы ингибирования (активации).

10. Методы анализа экспериментальных данных.

11. Определение кинетических параметров пероксидазы.

12. Ингибирование субстратом.

13. рН-зависимости ферментативных реакций.

14. Температурные эффекты ферментативных реакций.

15. Интегральная форма уравнения Михаэлиса-Ментен.

16. Термодинамика регуляции ферментативной активности.

17. Кинетико-термодинамические подходы к изучению кооперативного связывания.

18. Классификация механизмов ферментативных реакций.

19. Уравнение стационарной скорости.

20. Справедливость допущений принципа стационарности.

21. Выведение уравнения стационарной скорости.

22. Последовательная модель Кошланда.

Сведения о переутверждении программы на

очередной учебный год и регистрации изменений

 

Учебный год	Решение кафедры	Внесенные изменения	Номера листов (страниц)
			заменен-ных	новых	аннули-рованных
20__/20__	Протокол № ____ от «____»____________20_ г. Зав. кафедрой ______________
20__/20__	Протокол № ____ от «____»____________20_ г. Зав. кафедрой ______________
20__/20__	Протокол № ____ от «____»____________20_ г. Зав. кафедрой ______________

Учебная программа составлена на основании ГОС ВПО 2000 г. для специальности 020208–«Биохимия»

Программу составил: