Место дисциплины в структуре ООП

Дисциплина «Биологическая химия» изучается в 5 семестре. Для освоения курса бакалавры используют знания, умения и виды деятельности, сформированные в процессе изучения учебных курсов и дисциплин «Общая и неорганическая химия», «Цитология», «Органическая химия».

Требования к результатом освоения дисциплины

В результате освоения дисциплины «Биологическая химия» бакалавр должен обладать следующими:

общекультурными компетенциями (ОК):

· способностью использовать знания о современной естественнонаучной картине мира в образовательной и профессиональной деятельности, применять методы математической обработки информации, теоретического и экспериментального исследования (ОК-4);

· готовностью использовать основные методы защиты от возможных последствий аварий, катастроф, стихийных бедствий (ОК-11);

профессиональными компетенциями (ПК):

· способностью использовать возможности образовательной среды для формирования универсальных видов учебной деятельности и обеспечения качества учебно-воспитательного процесса (ПК-5).

В результате изучения учебной дисциплины «Биологическая химия» бакалавр должен

знать:

• основные методы, области применения и химические закономерности биохимического анализа

уметь:

• правильно выбрать оптимальный вариант для решения конкретной исследовательской задачи;
• применять на практике основные приемы качественного и количественного биохимического анализа;

владеть:

· практическими навыками для проведения экспериментальных научно-исследовательских работ с биологическими объектами;

· фундаментальными теоретическими основами для лучшего усвоения последующих дисциплин федерального компонента;

· теоретическими знаниями и практическими навыками для решения профессиональных задач в области биологии.

Объем дисциплины и виды учебной работы

Дисциплина «Биологическая химия» преподается в 5 семестре. Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетные единицы, что соответствует 108 часам: из них 48 аудиторных часа (18 часов лекций + 30 часов лабораторных занятий) и 60 часов на самостоятельную работу.

Номер семестра	Учебные занятия	В том числе объем учебной работы с применением интерактивных форм	Форма итоговой аттестации
Всего	Лекции, час	Лабораторные занятия, час	Практическ. Занятия, час	Самостоят. Работа,час
Трудоемк.
Зач. ед.	Часы
					-			Экзамен
Итого:					-		10 (20,8%)

ПРИМЕРНЫЙ ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН ДИСЦИПЛИНЫ

№ п/п	Наименование раздела и тем	Количество часов по формам организации обучения
Лекции	Лабор. работы	Практич. занятия	Самост. работа	Объем учебной работы с применением интерактивных форм
1.	Тема 1. Предмет и задачи биохимии. Химический состав живого организма. Реакционные среды живого организма.			-		-
2.	Тема 2. Углеводы. Строение, свойства, биологическая роль.			-		-
3.	Тема 3. Липиды. Строение, свойства, биологическая роль.			-		-
4.	Тема 4. Белки. Строение, свойства, биологическая роль.			-		-
5.	Тема 5. Нуклеиновые кислоты. Строение, свойства, биологическая роль.			-		-
6.	Тема 6. Ферменты.			-
7.	Тема 7. Витамины. Гормоны.			-		-
8.	Тема 8. Обмен углеводов. Обмен липидов			-
9.	Тема 9. Обмен белков. Особенности обмена белков и других азотсодержащих органических веществ.			-		-
10.	Тема 10. Перекисное окисление липидов. Свободнорадикальные реакции.			-
11.	Тема 11. Биологическое окисление: гликолиз; аэробный путь.			-
12.	Тема 12. Адаптационные процессы взаимодействия живых организмов с химическими факторами внешней среды. Основы ксенобиологии.			-
13.	Тема 13. Фотосинтез	-		-		-
ИТОГО			-		10 (20,8%)
Экзамен
Всего					10 (20,8%)

СОДЕРЖАНИЕ И ИНТЕРАКТИВНОЕ СОПРОВОЖДЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

№ п.п.	Лекция	Краткое содержание	Интерактив- ная форма
1.	Предмет и задачи биохимии. Химический состав живого организма. Реакционные среды живого организма.	Предмет и задачи биохимии для теории и практики экологии. Химический состав живого организма. Реакционные среды живого организма. Краткая история биохимии. Разделы биохимии: статическая, динамическая, функциональная. Химический состав живых организмов. 4 типа биоор­ганических молекул: белки, углеводы, липиды, нуклеиновые кислоты. Их роль в организме. Методы биохимических исследований. Классификация организмов по источникам углерода и энергии. Уровни структурной организации живого. Биохимическое единство всех форм жизни. Основные этапы развития биохимии. Методологические подходы и уровни биохимических исследований.
2.	Углеводы. Строение, свойства, биологическая роль.	Углеводы. Классификация, строение, свойства, биологическая роль. Простые и сложные углеводы. Строение и свойства моносахаридов. Источники углеводов. Гликоген. Состав, свойства, функции. Клетчатка.
3.	Липиды. Строение, свойства, биологическая роль.	Липиды. Классификация, строение, свойства, биологическая роль. Высшие жирные кислоты. Влияние высших жирных кислот на свойства липидов. Насыщенность жира. Физико-химические свойства жиров. Сложные липиды. Стеролы. Холестерин. Биологическая необходимость жиров. Перекисное окисление липидов. Значение для биологических систем.
4.	Белки. Строение, свойства, биологическая роль.	Белки как важнейший компонент живых организмов. Содержание и распространение белков в клетках и тканях организма. Элементарный химический состав, молекулярная масса белков. Уровни структурной организации белков. Первичная структура белков. Значение аминокислотной последовательности для биологической функции белка, последующих уровней её структурной организации. Понятие о молекулярной патологии. Вторичная структура белка, её основные типы: a-спираль, b-структура. Водородные связи, механизм их образования в процессе формирования вторичной структуры белков. Третичная структура белка, типы связей, её стабилизирующие, роль в биологической функции белка. Активный центр белков и его специфическое взаимодействие с лигандом как основа биологических функций всех белков. Комплементарность взаимодействующих молекул как основа специфичности при связывании белка с лигандом. Обратимость связывания. Концепция "расплавленной" глобулы. Глобулярные и фибриллярные белки. Понятие о сверхвторичной и доменной структурах. Четвертичная структура, кооперативность функционирования протомеров. Связи, стабилизирующие четвертичную структуру белка. Физико-химические свойства белков. Амфотерность, денатурация и ренатурация белков, коллоидно-осмотические свойства. Методы разделения белков: фракционирование солями и органическими растворителями, хроматография, электрофорез, гель-фильтрация, ультрацентрифугирование. Методы очистки белков от низкомолекулярных примесей: диализ, гель-хроматография, кристаллизация, ультрафильтрация. Биологическая функция белков. Полифункциональность белков. Примеры белков, выполняющих разные функции. Связь между структурой и функцией. Полиморфизм белков. Классификация белков. Простые и сложные белки (белок-небелковые комплексы), Основные группы сложных белков: гликопротеины, нуклеопротеины, липопротеины, фосфопротеины, металлопротеины, гемопротеины. Структура их простетических небелковых групп. Гемоглобин и миоглобин, их биологические функции. Классификация белков по их биологическим функциям: ферменты, белки рецепторы, транспортные белки, антитела, белковые гормоны, сократительные белки, структурные белки и т.д. Классификация белков на семейства (сериновые протеазы, иммуноглобулины). Новые классы белков: шапероны и прионы.
5.	Нуклеиновые кислоты. Строение, свойства, биологическая роль.	Химия нуклеиновых кислот. История открытия и изучения строения, структуры нуклеиновых кислот. Нуклеотиды - структурные мономеры полинуклеотидов. Нуклеозид-5-трифосфаты, циклические нуклеотиды, их функции. Строение и уровни организации нуклеиновых кислот. Первичная структура ДНК и РНК. Вторичная и третичная структуры нуклеиновых кислот. Вторичная структура ДНК, ее характеристика. Типы связей, стабилизирующих двойную спираль ДНК, комплементарность оснований. Денату­рация и ренативация ДНК. Третичная структура ДНК. Структурная организация ДНК в хроматине. Вторичная и третичная структуры РНК, ее функциональные виды (м-РНК, т-РНК, р-РНК). Нуклеиновые кислоты, их роль в переносе генетической информации. Хранение, воспроизведение и передача генетической информации. Роль ДНК в этих процессах. Репликация, ее механизм и биологическое значение. Идентичность ДНК разных клеток многоклеточного организма. Биосинтез РНК (транскрипция). Механизм, биологическая роль, особенности процесса транскрипции у эукариот. Посттранскрипционная модификация пре-м-РНК. Рибозимы - новый тип биокатализаторов. Биосинтез белка (трансляция). Общая последовательность стадий белкового синтеза. Необходимые компоненты трансляции. Биологический код и его свойства. Роль т-РНК в синтезе белков. Образование аминоацил-т-РНК. Кодон-антикодоновое взаимодействие. Роль м-РНК в биосинтезе белков. Строение и функциональный цикл рибосом. Посттрансляционная модификация белков. Регуляция биосинтеза белков. Адаптивная регуляция экспрессии генов у про- и эукариот. Теория оперона. Функционирование оперонов, регулируемых по механизму индукции и репрессии. Роль энхансеров (усилителей) и сайленсеров (тушителей), амплификации (увеличение копий) и перестройки генов, процессинга, транспорта из ядра в цитоплазму и изменение стабильности м-РНК в регуляции синтеза белков у эукариот - основа онтогенеза и специализации органов и тканей многоклеточного организма. Изменение белкового состава клеток при дифференцировке. Нематричный синтез пептидов, его значение. Молекулярные механизмы генетической изменчивости. Повреждения и репарация ДНК. Характеристика ферментов ДНК-репарирующего комплекса. Мутации, их виды, частота, зависимость от условий среды. Генотипическая гетерогенность - причина полиморфизма белков в популяции человека. Ксенобиотики как мутагены. Молекулярная патология. Понятие о ферментных и неферментных протеинопатиях.
6.	Ферменты.	Ферменты-биологические катализаторы. Состав и свойства ферментов. Классификация. Механизм действия ферментов. Ферментативные нарушения. Структурная организация и свойства ферментов. История становления и развития энзимологии. Сходство и различие ферментативного и неферментного катализа. Специфичность действия ферментов. Классификация и номенклатура ферментов. Кофакторы ферментов: ионы металлов и коферменты. Ингибиторы ферментов: обратимые и необратимые, конкурентные. Механизм конкурентного, неконкурентного и бесконкурентного ингибирования ферментов. Ксенобиотики (загрязнение) и металлы как ингибиторы ферментов. Ферментативная кинетика. Зависимость скорости реакции от количества фермента и субстрата, температуры, рН. Уравнение скорости ферментативной реакции, константа Михаэлиса (Км), ее определение. Механизм действия ферментов. Значение образования фермент-субстратных комплексов в механизме ферментативного катализа. Стадии ферментативного катализа: сближение и ориентация; напряжение и деформация (индуцированное соответствие); общий кислотно-основной катализ; ковалентный катализ. Регуляция биокатализа. Генетический и эпигенетический пути. Уровни регуляции активности ферментов. Аллостерические ферменты, механизм их регуляторного действия. Кинетические параметры. Положительная и отрицательная кооперация в работе ферментов. Химическая ковалентная обратимая модификация ферментов (фосфорилирование-дефосфорилирование). Компартментализация ферментов. Ограниченный протеолиз. Ассоциация-диссоциация ферментов. Изоферменты и множественные молекулярные формы ферментов. Адаптация ферментов к метаболическим функциям. Транскрипция, трансляция, стабилизация. Конститутивные и индуцибельные ферменты. Роль модуляторов в регуляции активности ферментов на примере фосфофруктокиназы. Тонкие и грубые механизмы регуляции активности ферментов. Ключевые ферменты метаболизма и их регуляция внеклеточными сигналами.	Учебная дискуссия.
7.	Витамины. Гормоны.	Витамины, их роль в регуляции биохимических процессов, участие в образовании простетических групп ферментов. Классификация витаминов. Жирорастворимые витамины, их строение, функции, пищевые источники, суточная потребность. Представители: А, D, Е, К, ретинол, кальциферол. Водорастворимые витамины, их строение, функции, пищевые источники, суточная потребность. Представители: В1 (тиамин), В2 (рибофлавин), В3 (пантотеновая кислота), В6 (пиридоксин), РР (никотиновая кислота), Р (рутин). Взаимообусловленность действия витаминов С и Р. Коферментная функция витаминов. Авитаминозы, гиповитаминозы, гипервитаминозы. Гормоны. Общее представление о гормонах как регуляторах биохимических процессов, образующихся в железах внутренней секреции. Химическая природа гормонов. Гормоны-белки, стероидные гормоны. Функции важнейших гормонов в организме. Влияние гормонов на биохимические процессы: на изменение активности ферментов, регуляцию белкового синтеза, на проницаемость клеточных мембран. Биохимическая сущность антагонизма и синергизма действия гормонов. Гормоны. Классификация гормонов. Иерархия гормональной регуляции. Гормоны гипоталамуса. Рилизингфакторы (либерины и статины), их регуляторные функции. Гипофиз, тропные гормоны, их значение в регуляции функций периферических желёз. Нейрогормоны – окситоцин, вазопрессин, их биологическое действие. Молекулярные механизмы регуляции обмена веществ и функции белково-пептидных и стероидных гормонов. Синтез и секреция гормонов. Механизмы регуляции, обеспечиваемые отдельными гормонами или их группами. Строение, биосинтез и регуляция секреции инсулина, глюкагона, адреналина. Молекулярный механизм действия и роль этих гормонов в регуляции обмена углеводов, липидов, аминокислот. Регуляция водно-солевого обмена. Строение и функции альдостерона и вазопрессина. Система ренин-ангиотензин-альдостерон. Роль гормонов в регуляции обмена кальция и фосфора (паратгормон, кальцитонин, кальцитриол). Строение, биосинтез, механизм действия кальцитриола. Гормоны коры надпочечников – глюкокортикоиды и минералокортикоиды (кортизол, кортикостерон, альдостерон), строение, влияние на обмен веществ. Гормоны половых желёз. Андрогены, эстрогены, их биологическая роль. Тироксин. Строение, биосинтез. Молекулярный механизм действия тироксина. Важнейшие представители гормоноидов. Простагландины, их биологическая роль.
8.	Обмен углеводов. Обмен липидов	Основные углеводы, входящие в состав животных и растительных организмов. Биоло­гические функции углеводов. Основные углеводы пищи, их переваривание в желудочно-кишечном тракте. Моносахариды - конечные продукты переваривания олиго - и полисахаридов, механизм их транспорта через клеточные мембраны. Пути превращения углеводов в тканях организма. Ключевая роль глюкозо-6-фосфата в метаболизме углеводов. Основные пути катаболизма глюкозы. Анаэробный и аэробный гликолиз. Аэробное окисление глюкозы как основной путь катаболизма глюкозы у аэробных организмов, последовательность этапов, энергетический баланс, биологические функции и регуляция. Анаэробный гликолиз – центральный путь катаболизма глюкозы, последовательность реакций, регуляция. Переключение анаэробного пути распада углеводов на аэробный. Адаптивные перестройки на участках гликолиза. Роль глицератфосфатдегидрогеназы. Регуляция на уровне фосфоглицератов, фосфоенолпирувата и пирувата. Пентозофосфатный путь. Окислительный и неокислительный этапы этого пути, последовательность реакций, характеристика ферментов. Взаимосвязь пентозофосфатного пути с гликолизом, его биологические функции, распространение в организме. Анаболизм углеводов. Биосинтез глюкозы (глюконеогенез) из аминокислот, глицерина и молочной кислоты. Обходные реакции необратимых стадий гликолиза. Биологическая роль и регуляция глюконеогенеза. Взаимосвязь гликолиза в мышцах и глюконеогенеза в печени (цикл Кори). Обмен гликогена. Структура и свойства гликогена, роль как резервного полисахарида, Распад гликогена - гликогенолиз, его связь с гликолизом. Синтез гликогена. Взаимоотношения между ферментами синтеза и распада гликогена, механизм их регуляции. Роль адреналина и глюкагона в регуляции резервирования и мобилизации гликогена. Гликогенозы и агликогенозы. Роль различных путей обмена углеводов в регуляции уровня глюкозы в крови. Важнейшие липиды животного и растительного происхождения, их структура, свойства, биологическая роль. Эссенциальные жирные кислоты: w-3 и w-6 кислоты как предшественники синтеза эйкозаноидов. Незаменимые факторы питания липидной природы. Резервные липиды, липиды мембран, транспортные липопротеины крови, Катаболизм липидов. Переваривание липидов в желудочно-кишечном тракте. Желчные кислоты, их структура и биологическая роль в переваривание липидов. Панкреатическая и кишечная липаза, специфичность действия, активация. Нарушение переваривания и всасывания. Ресинтез липидов в кишечной стенке, транспорт ресинтезированных липидов, образование хиломикронов и липопротеинов очень низкой плотности (ЛОНП). Липопротеинлипаза, её роль. Внутриклеточный метаболизм липидов. Тканевой липолиз, окисление глицерина и жирных кислот. Энергетика и регуляция b-окисление жирных кислот, локализация этого процесса в матриксе митохондрий. Транспорт ацильной группы в митохондрии, окисление ненасыщенных жирных кислот. Биосинтез и использование кетоновых тел в качестве источников энергии. Катаболизм фосфолипидов. Анаболизм липидов. Биосинтез жирных кислот. Роль малонил~SКоА. Последовательность реакций синтеза жирных кислот при участии пальмитатсинтетазы, регуляция этого процесса. Представление о путях образования продуктов с более длинной углеродной цепью, ненасыщенных жирных кислот. Биосинтез ацилглицеринов и глицерофосфолипидов. Фосфатидная кислота как общий предшественник в синтезе этих групп липидов. Регуляция обмена липидов. Физиологическая роль резервирования и мобилизации жиров в жировой ткани. Гормональная регуляция активности липазы. Нарушение этих процессов при ожирении. Обмен стероидов. Холестерин, его структура, роль как предшественника других биологически важных стероидов. Биосинтез холестерина. Ацетил~SКоА как структурный предшественник хо­лестерина. Включение холестерина в печени в ЛОНП, транспорт кровью. Превращение холестерина в желчные кислоты, их выведение из организма. Метаболизм арахидоновой кислоты и эйкозаноидов.	Эвристи- ческая беседа.
9.	Обмен белков. Особенности обмена белков и других азотсодержащих	Ферментативный гидролиз белков в желудочно-кишечном тракте. Характеристика основных протеолитических ферментов. Проферменты протеиназ и механизмы их активации; субстратная специфичность протеиназ; экзо- и эндопептидазы. Аминокислоты – конечные продукты переваривания белков, механизм их транспорта через мембраны. Фонд свободных аминокислот, источники его образования и использования в клетках. Гниение белка в кишечнике, продукты гниения и их токсичность. Обезвреживание в печени продуктов гниения аминокислот, поступающих из кишечника. Роль тканевых протеиназ в обмене белков и аминокислот. Катаболизм аминокислот. Общие пути катаболизма аминокислот (по a-амино- и a-карбоксильной группам), специфические превращения по радикалу. Дезаминирование аминокислот. Типы дезаминирования. Окислительное дезаминирование, его роль, оксидазы L- и D-аминокислот, глутаматдегидрогеназа. Трансаминирование: аминотрансфераза, роль пиридоксальфосфата (метаболически активная форма витамина В6). Химизм реакций и биологическая роль трансаминирования. Непрямое дезаминирование аминокислот. Коллекторная функция глутамата в метаболическом потоке азота аминокислот; глутамат – главный переносчик аминогрупп. Токсичность аммиака. Основные пути нейтрализации аммиака: восстановительное аминирование a-кетоглутарата, синтез глутамина и аспарагина, образование мочевины. Биосинтез мочевины как основной путь нейтрализации аммиака, его химизм и регуляция. Глутамин как донор аминогруппы при синтезе ряда соединений. Декарбоксилирование аминокислот. Образование биогенных аминов (гистамин, катехоламины, таурин, серотонин, ГАМК). Роль биогенных аминов в организме. Трансметилирование. Метионин и S-аденозилметионин. Синтез креатина, адреналина, фосфатидилхолинов, метилирование ДНК, представление о метилировании ксенобиотиков. Тетрагидрофолиевая кислота, синтез и использование одноуглеродных групп. Обмен фенилаланина и тирозина.
10.	Перекисное окисление липидов. Свободно радикальные реакции.	Свободно-радикальное окисление, биологические функции. Активные формы кислорода и азота, их физиологическая роль. Токсичность кислорода. Защита от оксидативного стресса. Детоксикация супероксид-анион-радикала и перекиси водорода, функции супероксиддисмутазы, каталазы и пероксидазы. Роль радикальных форм кислорода в регуляции перекисного окисления ненасыщенных липидов в биомембранах. Регуляторы перекисного окисления липидов - прооксиданты и антиоксиданты. Роль оксидативного стресса в развитии мутаций и канцерогенеза.	Групповые творческие задания, работа с интерактивной доской.
11.	Биологическое окисление: гликолиз; аэробный путь.	Понятие о метаболизме и его функциях. Катаболические, анаболические и амфиболические пути в обмене веществ, их значение и взаимосвязь. Энергетические циклы в живой природе. Введение в энергетику биохимических реакций. Обратимые и необратимые, экзергонические и эндергонические реакции. Понятие о высокоэнергетических и низкоэнергетических биологических соединениях. АТФ как важнейший аккумулятор и источник энер­гии. Роль АТФ в метаболизме и функции клетки. Биологическое окисление и окислительное фосфорилирование. Биологическое окисление, его характеристика и роль как основного энергопроизводящего пути гетеротрофных организмов. История развития учения о биологическом окислении. Современная теория биологического окисления. Структура митохондрий. Меха­низм окисления субстратов ферментами митохондрий. Структурная организация ферментов дыхательной цепи во внутренней мембране митохондрий. Величина редокс-потенциалов переносчиков электронов и каскадные изменения свободной энергии при переносе электронов по дыхательной цепи. Окислительное фосфорилирование, коэффициент Р/О. Механизм сопряжения окисления и фосфорилирования. Гипотезы сопряжения: химическая, конформационная, хемоосмотическая. Характеристика хемиосмотической или протондвижущей гипотезы окислительного фосфорилирования. Дыхательный контроль как основной механизм регуляции сопряжения окисления и фосфорилирования. Ингибиторы тканевого дыхания и фосфорилирования. Разобщение окисления и фосфорилирования. Окисление пирувата и цикл лимонной кислоты как общие пути катаболизма углеводов, липидов, аминокислот. Механизм окислительного декарбоксилирования пирувата полиферментным пируватдегидрогеназным комплексом. Структура этого комплекса, основные стадии превращения пирувата в ацетил~SКоА. Цикл лимонной кислоты: последовательность реакций, характеристика ферментов, его роль как генератора водорода для дыхательной цепи ферментов митохондрий. Аллостерические механизмы регуляции цикла лимонной кислоты. Анаболические функции этого процесса. Ингибиторы ферментов цикла лимонной кислоты. Регулируемые компоненты митохондриального метаболизма. Субстратное фосфорилирование. Понятие о субстратном фосфорилирование, его механизм и роль в биоэнергетике аэробных и анаэробных организмов.	Семинар-диспут.
12.	Адаптационные процессы взаимодействия живых организмов с химическими факторами внешней среды. Основы ксенобиологии.	Окружающая среда как источник многочисленных веществ, чужеродных организму человека. Чужеродные соединения (ксенобиотики). Разнообразие содержания их в пище, медикаментах, в продуктах химического производства и других сферах жизнедеятельности человека. Неорганические и органические ксенобиотики природного и синтетического происхождения. Канцерогены, как ксенобиотики и их классификация. Метаболизм чужеродных веществ в организме. Основные закономерности метаболизма ксенобиотиков. Локализация метаболических превращений в организме. Основные типы реакций I и II фазы метаболизма ксенобиотиков. Детоксикация как функция химической защиты. Усиление токсичности (токсификация) как негативное проявление действия ксенобиотиков. Структура и функция микросомной монооксигеназной системы (МОС). Структурная организация и функциональная роль эндоплазматического ретикулума печени в метаболизме ксенобиотиков. Общие представления о функционировании ферментов монооксигеназной системы животных и человека. Активация кислорода как универсальный механизм дейтсвия МОС. Микросомальная цепь переноса электронов. Основные реакции, осуществляемые цитохромом Р450. Современные представления о строении цитохрома Р450. Генная классификация цитохрома Р450. Семейства 1 и 2 как основные в метаболизме ксенобиотиков. Индукция ферментов МОС. Молекулярные механизмы активации генов Р450 и других ферментов, метаболизирующих ксенобиотики. Роль факторов транскрипции в активации генов некоторых Р450. Тканеспецифичность индукции. Индукция ферментов МОС как биохимический параметр для биомониторинга загрязнения окружающей среды. Индукция ферментов детоксикации химическими компонентами загрязнения окружающей среды. Влияние факторов окружающей среды на ферментные системы человека. Ферменты 2-ой фазы метаболизма ксенобиотиков. Ферменты 2-ой фазы метаболизма ксенобиотиков. Глюкуронидация как один из основных механизмов коньюгации ксенобиотиков и эндогенных соединений. Роль трансфераз в процессах детоксикации. Реакции ацетилирования. Микросомальная эпоксидгидролаза в метаболизме особо токсичных соединений. Роль глутатион-S-трансфераз в выведении ксенобиотиков. АТФ-транспортёры, распределение в организме, функции. Лекарства как чужеродные для человека соединения. Метаболизм лекарств множественными формами цитохрома Р450. основные фармакокинетические параметры при исследовании метаболизма лекарств. Лекарства-маркеры. Генетический полиморфизм в метаболизме лекарств, связь с патологиями человека. Использование тестовых лекарств в биомонторинге окружающей среды. Биохимические основы индивидуальной вариабельности метаболизма лекарств. Метаболизм пестицидов и других промышленных химикатов. Пестициды и инсектициды. Полихлорированные углеводороды. Дихлорбензолы. Фосфорорганические соединения. Карбаматы. Фенолы. Фталаты. Диоксины. Природные вещества (никотин, стрихнин). Продукты промышленного производства. Хлорированные алифатические соединения и алифатические спирты. Ароматические углеводороды, нитросоединения и амины. Пищевые токсиканты. Биологические эффекты и последствия. Токсификация как негативное проявление действия ксенобиотиков. Биоактивация и детоксикация промышленных загрязнителей среды. Роль реактивных метаболитов в реакциях токсификации (на примере метаболизма бенз(о)пирена как потенциального канцерогена. Механизмы тератогенеза. Образование аддуктов метаболитов с биологическими макромолекулами. Механизмы связывания реактивных метаболитов с ДНК и белками. Использование методов регистрации аддуктов в биомониторинге. Современные представления о механизмах химического канцерогенеза. Ферменты микросомальной монооксигеназной системы в активации проканцерогенов. Роль продуктов в возникновении мутаций. Мутации и рак. Активация онкогенов в механизмах онкогенеза. Оценка факторов риска канцерогенеза. Полиморфизм ферментов I и II фазы метаболизма ксенобиотиков и рак. Генетический полиморфизм цитохрома Р450IAI и частота возникновения рака легкого. Роль глютатион-S-трансферазы в возникновении онкологических заболеваний. Причины селективности химических канцерогенов. Оксидативный стресс, окисления ДНК и раковые супрессорные гены. Влияние противоопухолевых препаратов на ПОЛ и активность антиоксидантов. Радиорезестентность при оптимальном сочетании дозы облучения и антиоксиданта. Радиопротективное действие тиолов, фенолов и биогенных аминов. Разнообразие применяемых антиоксидантов и снижение риска приобретения соединениями канцерогенных свойств после окисления в метаболически активированные в свободнорадикальные формы. Различие механизмов противоканцерогенного действия наиболее распространенных антиоксидантов (каротиноиды, токоферолы, аскорбиновая кислота). Канцерогены в пище как результат антропогенного загрязнения среды и технологий приготовления пищи. Биохимические маркеры онкогенеза. Растительные токсины и их действие на животных. Классы токсинов. Небелковые аминокислоты. Цианогенные гликозиды и алкалоиды. Судьба токсинов в организме животного. Адаптация животных к цианидам. Сердечные гликозиды и пирролизидиновые алкалоиды во взаимодействии растений и животных.	Групповые творческие задания, работа с интерактивной доской.
13.	Фотосинтез	Фотосинтез и характеристика фотосинтезирующих структур. Стадии фотосинтеза. Реакция и механизм световой стадии фотосинтеза; фотовосстановление, фотоокисление, фотофосфорилирование. Фотосистемы 1 и 2, их составные компоненты и функция. Электрон-транспортные цепи, образование протонного потенциала и механизм фотофосфорилирования. Общая характеристика реакций темновой стадии фотосинтеза. Синтез углеводов из СО2 в цикле Кальвина. Особенности процессов фотосинтеза у различных экологических групп.