Программа утверждена на заседании Учёного совета эколого-биологического факультета
Вид материала | Программа |
СодержаниеМагистерская программа |
- Программа утверждена на заседании Учёного совета эколого-биологического факультета, 46.97kb.
- Программа утверждена на заседании Ученого совета факультета управления 200 Председатель, 778.64kb.
- Высшая Школа Экономики Факультет социологии Утверждена на заседании Ученого Совета, 601.42kb.
- Программа государственного экзамена для государственной итоговой квалификационной аттестации, 603.02kb.
- Для лиц со средним юридическим образованием 2004 г. Уголовное право учебная, 390.34kb.
- Программа государственного экзамена для государственной итоговой квалификационной аттестации, 397.09kb.
- Для лиц со средним юридическим образованием 2004 г. Конституционное право республики, 836.09kb.
- Программа научно-педагогической практики по направлению 050700. 68 Педагогика программа, 207.44kb.
- Методические указания к лабораторным работам и вопросы для самостоятельной подготовки, 1216.83kb.
- Программа вступительных экзаменов специальности 22. 00. 01 "теория, методология и история, 270.07kb.
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Петрозаводский государственный университет
Эколого-биологический факультет
Кафедра молекулярной биологии, биологической и органической химии
Программа утверждена
на заседании Учёного совета
эколого-биологического факультета
от 15 декабря 2011 г. (протокол № 4)
Декан эколого-биологического факультета
чл.-корр. РАН, профессор
_______________ Э. В, Ивантер
Программа государственного экзамена
по направлению 020400.68 – Биология
Магистерская программа
«Биохимия и молекулярная биология»
Аминокислоты. Протеиногенные аминокислоты: способы классификации, номенклатура, физико-химические свойства, биологическая роль. Непротеиногенные аминокислоты, их роль в метаболизме. Природные олигопептиды.
Моно- и олигосахариды. Классификация, номенклатура. Структура, изомерия. Физико-химические свойства. Важнейшие представители. Гликозиды, амино-, фосфо- и сульфосахариды. Дезоксисахара. Нуклеозиддифосфатсахара.
Нуклеотиды. Компонентный состав, биологическая роль. Номенклатура азотистых оснований, нуклеозидов и нуклеотидов. Циклические нуклеотиды. Минорные пуриновые и пиримидиновые основания.
Липиды. Классификация, многообразие биологических функций, свойства. Жирные кислоты. Изомерия ненасыщенных жирных кислот. Полиненасыщенные жирные кислоты – незаменимые факторы питания. Моно-, ди-, триацилглицеролы. Глицерофосфолипиды и сфинголипиды. Гликолипиды и сульфолипиды. Стероиды, холестерин, желчные кислоты. Эйкозаноиды. Воска. Изопреноиды. Терпеноиды.
Полисахариды. Гомо- и гетерополисахариды. Крахмал и гликоген, клетчатка и гемицеллюлозы, их структура и свойства. Хитин. Полифруктозиды. Гликозаминогликаны. Протеогликаны. Полисахариды бактерий.
Белки. Биологическая роль. Свойства пептидной связи. Уровни структурной организации белков. Виды вторичной структуры белков. Структурные мотивы. Домены. Олигомеры. Спираль коллагена. Методы определения аминокислотного состава и первичной структуры белка. Методы изучения пространственной структуры белков. Физико-химические свойства белков. Методы выделения, очистки и фракционирования белков. Принципы классификации белков. Полиморфизм белков. Понятие о протеомике.
Принципы функционирования белков. Понятие о лиганде, рецепторе. Роль нативной конформации белка в осуществлении его функций. Регуляция взаимодействия белка с его лигандом на примере гемоглобина.
Рибонуклеиновые кислоты. Виды (мРНК, тРНК, рРНК, малые РНК), биологическая роль. Пространственная структура.
ДНК. Биологическая роль. Первичная структура и методы ее определения. Полиморфизм конформационных состояний ДНК. Параметры А-, В-, Z- формы двойной спирали. Правила Чаргаффа. Суперспирализация ДНК, роль топоизомераз. Хроматин: структурная организация нуклеосом, роль модификации гистонов в функционировании хроматина, структура хромосом. Кольцевые молекулы ДНК. Геномика. Генная инженерия.
Ферменты – биологические катализаторы белковой природы. Рибозимы. Абзимы. Ферменты-протеины и ферменты-протеиды. Коферменты и кофакторы, структура, роль в ферментативном катализе. Понятие об активном центре фермента. Международная классификация ферментов. Изоферменты, биологическая роль и значение в диагностике.
Принципы регуляции активности ферментов в живых системах. Аллостерический центр фермента, аллостерические эффекторы. Регуляция активности путем химической модификации. Роль белок-белковых взаимодействий. Мультиэнзимные комплексы.
Теория ферментативного катализа. Основные положения. Гипотеза "индуцированного соответствия". Механизм снижения энергии активации. Образование "фермент-субстратного" комплекса. Обратимость действия ферментов. Специфичность действия ферментов.
Кинетика ферментативных реакций. Уравнение Михаэлиса-Ментен. Константа Михаэлиса. Зависимость активности ферментов от физико-химических условий среды. Единицы активности ферментов, число оборотов. Ингибирование активности ферментов (специфическое/неспецифическое, обратимое/ необратимое, конкурентное/ неконкурентное).
Витамины: жирорастворимые, водорастворимые. Биологическая роль. Антивитамины.
Биоэнергетика. Сопряжение биохимических реакций. Катаболические и анаболические процессы. Макроэргические соединения клетки. АТФ – универсальный источник энергии в биологических системах. Внутриклеточная локализация процессов биологического окисления. Компоненты дыхательной цепи переноса электронов. Сопряжение биологического окисления и окислительного фосфорилирования, хемиосмотическая теория Митчелла. Строение и механизм работы АТФ-азы. Действие разобщителей. Термогенез. Активные формы кислорода, значение, пути обезвреживания. Микросомальное окисление.
Фотосинтез. Растительные пигменты. Молекулярная организация фотосистем. Компоненты электрон-транспортной цепи хлоропластов. Фотофосфорилирование. Цикл Кальвина.
Биомембраны. Модели строения биологических мембран. Особенности липидного состава. Трансмембранные белки. Солюбилизация биомембран с помощью ПАВ. Физические свойства биомембран. Транспорт веществ через биомембраны. Роль в поддержании ионного гомеостаза клеток. Мицеллы, липосомы. Методы изучения биологических мембран.
Механизмы трансмембранной передачи сигналов. Классификация мембранных рецепторов. G-белки, структурно-функциональная организация, механизм активации. Генерация вторичных мессенджеров. Аденилатциклазная и инозитолфосфатная системы передачи сигналов. Протеинкиназы А и С. Передача сигналов от рецепторов митогенов.
Биохимия пищеварения. Распад белков, липидов, углеводов и нуклеиновых кислот в процессе пищеварения. Протеиназы, пептидазы, липазы, нуклеазы, гликозидазы. Роль желчных кислот в метаболизме липофильных соединений. Пристеночное пищеварение. Всасывание продуктов гидролиза пищевых соединений. Ресинтез жиров. Липопротеины плазмы крови.
Метаболизм гликогена и его регуляция.
Катаболизм глюкозы. Аэробный гликолиз. Окислительное декарбоксилирование пирувата и цикл трикарбоновых кислот. Энергетический выход. Анаэробный распад глюкозы. Брожение.
Глюконеогенез. Регуляция гликолиза и глюконеогенеза в печени.
Пентозофосфатный путь превращения глюкозы.
Окислительный распад жирных кислот. Энергетическая эффективность процесса. Бета- альфа- и омега-окисление жирных кислот. Перекисное окисление липидов. Обмен кетоновых тел.
Биосинтез жирных кислот. Синтаза жирных кислот. Образование двойных связей. Биосинтез триацилглицеролов. Гормональная регуляция биосинтеза и мобилизации жиров. Синтез фосфолипидов.
Холестерин. Биосинтез и регуляция. Роль липопротеинов плазмы крови в транспорте и обмене холестерина. Синтез желчных кислот.
Ассимиляция молекулярного азота и нитратов. Нитрогеназа, нитратредуктаза и нитритредуктаза. Первичный биосинтез аминокислот растениями.
Распад аминокислот. Основные пути деградации аминокислот. Реакции трансаминирования и дезаминирования. Аминотрансферазы: механизм катализа. Декарбоксилирование аминокислот. Специфические пути превращения отдельных аминокислот.
Обмен аммиака. Роль глутаминсинтетазы. Орнитиновый цикл.
Биосинтез и распад гема.
Биосинтез и распад нуклеотидов. Синтез de novo и альтернативные пути биосинтеза. Синтез дезоксинуклеотидов.
Репликация. ДНК-полимеразы прокариот и эукариот. Ориджины репликации. Структура репликативной вилки. Принципы регуляции инициации синтеза ДНК у про- и эукариот. Связь репликации с клеточным циклом. Проблема репликации концов линейных хромосом, теломераза.
Репарация повреждений ДНК. Виды повреждений ДНК. Причины мутаций. Варианты систем репарации.
Транскрипция. РНК-полимеразы прокариот и эукариот. Регуляторные участки гена. Этапы транскрипции. Посттранскрипционный процессинг мРНК, тРНК, рРНК. Сплайсинг пре-мРНК. Негативная и позитивная регуляция транскрипции. Теория Жакоба и Моно на примере индукции лактозного оперона и репрессии триптофанового оперона. САР-белок. Аттенюация транскрипции, триптофановый оперон. Факторы транскрипции эукариот, особенности структуры. Эукариотические энхансеры. Обратная транскрипция.
Рибосомы. Морфология и состав эукариотических и прокариотических рибосом. Пространственная организация рибосомальных РНК и белков. Рибосома как рибозим. Полирибосомы.
Трансляция. Генетический код, его свойства, отклонения от универсальности. Гипотеза неоднозначного соответствия при кодон-антикодоновом спаривании. Аминоацил-тРНК-синтетазы и подготовительный этап трансляции. Белковые факторы трансляции, роль ГТФ. Особенности инициации трансляции у прокариот и эукариот. Транспептидация и транслокация. Антибиотики и токсины – ингибиторы биосинтеза белка. Основные принципы регуляции трансляции у про- и эукариот.
Фолдинг и посттрансляционные модификации белков. Шапероны. Фосфорилирование белков, ограниченный протеолиз, N- и О- гликозилирование, гидроксилирование, пренилирование, ADP-рибозилирование и др. Особенности процессинга секретируемых и трансмембранных белков. Сигнальные последовательности в белках. Транслокация белков через биомембраны.
Гормональная регуляция клеточного метаболизма. Принципы классификации гормонов и их рецепторов. Многообразие путей внутриклеточных путей передачи гормонального сигнала. Иерархия гормональной регуляции. Регуляция энергетического обмена, водно-солевого обмена, обмена кальция и фосфора. Гормоны ядерной рецепции и их участие в регуляции экспрессии генов.
Руководитель магистерской программы
«Биохимия и молекулярная биология»,
зав. кафедрой молекулярной биологии,
биологической и органической химии,
д.б.н., профессор, член-корреспондент РАН Н. Н. Немова