Биохимия как наука. Этапы развития биохимии. Методы биохимических исследований

Актуальностьтемы

Биологическая химия – это фундаментальная биомедицинская наука, которая изучает химический состав живых организмов и химические превращения биомолекул.

Изучение в курсе биохимии молекулярной организации клетки, механизмов регуляции биохимических реакций, которые лежат в основе физиологических функций организма человека в норме и патологии, имеет огромное значение для разработки способов и методов фармакологической коррекции нарушенных метаболических процессов.

Теперь ознакомьтесь с целями предлагаемой для самостоятельного изучения темы

Общая цель

Уметь использовать данные о разделах, предмете и задачах биологической химии для осознанного изучения основных биохимических процессов с целью использования полученных знаний в диагностике основных заболеваний человека и контроле лечения.

Конкретные цели: Уметь:

1. Интерпретировать предмет, задачи и разделы биологической химии.

2. Интерпретировать необходимость оценки биохимических показателей в норме и при патологии для адекватного назначения лечения и контроля за ним.

 

Содержание обучения

Содержание обучения должно обеспечивать достижение целей обучения, чему способствует граф логической структуры изучаемой темы (Приложение 1).

 

Основные теоретические вопросы, позволяющие выполнить целевые виды деятельности:

1. Предмет и задачи биологической химии

1.1. Место биохимии среди других медико-биологических дисциплин.

1.2. Объекты изучения и задачи биохимии

2. Основные этапы развития биологической химии как науки

2.1. История биохимии, развитие биохимических достижений в Украине, научные биохимические школы

3. Разделы биохимии:

3.1. Статическая (связь с биоорганической химией, молекулярной биологией) биохимия.

3.2. Динамичная биохимия

3.3. Функциональная (связь с молекулярной физиологией) биохимия.

3.4. Медицинская биохимия (биохимия человека).

3.5. Клиническая биохимия как раздел медицинской биохимии

4. Современные направления развития биохимии

4.1. Достижения и перспективы развития биохимии, теоретической и молекулярной биологии, биотехнологии, генной инженерии и их значение для диагностики и лечения основных заболеваний человека – сердечно-сосудистых, онкологических, инфекционных и других.

4.2. Роль биохимии в выяснении молекулярно-генетических механизмов патогенеза заболеваний, выяснения значения наследственных и экологических факторов в возникновении патологических состояний и их влияния на продолжительность жизни населения.

5. Биохимические лабораторные исследования

5.1. Цель биохимических исследований

5.2. Критерии оценки использованного метода лабораторных исследований

5.3. Материал для диагностических исследований, принципы забора материала

5.4. Ошибки, имеющие место во время проведения лабораторных исследований

Основные термины и их значение:

Биоэнергетика – раздел динамической биохимии, который изучает закономерности освобождения, аккумуляции и использования энергии в биологических системах.

Молекулярная генетика – раздел биохимии, раскрывающий закономерности сохранения и реализации генетической информации путем изучения структуры и функционирования информационных молекул – ДНК и РНК.

Электрофорез – физико-химический метод анализа, применяемый в биохимии для разделения белковых фракций.

 

Найти материал для освоения этих вопросов можно в одном из следующих источников:

Обязательная литература.

1.Губський Ю.Г. Біологічна хімія. - Київ-Тернопіль: Укрмедкнига, 2000. - С. 9-11.

2. Практикум з біологічної хімії/ За ред.. проф.. Склярова О.Я. – Київ: Здоров’я, 2002. 213с.

3.Лекции по биохимии.

4.Граф логической структуры (Приложение 1).

.

Дополнительная литература

1.Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. - М.: Медицина, 1998

2.Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. - М.: Медицина, 1990.

3.Николаев А.Я. Биологическая химия. - М.: ООО «Медицинское информационное агентство», 1998.

 

После изучения вышеперечисленных вопросов для самопроверки усвоения материала по изучаемой теме Вам предлагается решить следующие целевые обучающие задачи. Правильность решения задач можно проверить, сопоставив их с эталонами ответов.

Целевые обучающие задачи

Задача 1. Биологическая химия – наука, включающая многие разделы. Какой из них изучает связь структуры и функции биомолекул?

А. Статическая биохимия.

В. Динамическая биохимия.

С. Клиническая биохимия.

D. Медицинская биохимия.

E. Функциональная биохимия.

 

Задача 2. Обмен веществ (метаболизм) представляет собой совокупность химических превращений биомолекул в организме. В каком разделе биологической химии изучаются эти процессы?

А. В статической биохимии.

В. В динамической биохимии.

С. В клинической биохимии.

D. В медицинской биохимии.

E. В функциональной биохимии.

 

Задача 3. Клиническая биохимия изучает биохимические процессы, которые происходят в организме больного человека. В одном из ее разделов исследуются "индикаторные" ферменты, с помощью которых можно определить пораженный орган. Выберете этот раздел.

А. Энзимодиагностика.

В. Энзимопатология.

С. Энзимотерапия.

 

Правильность решения проверьте, сопоставив их с эталонами ответов.

Эталоны ответов к решению целевых обучающих задач:

1 – А, 3 – А..

 

Приложение 1

Граф логической структуры

 

 

СОДЕРЖАТЕЛЬНЫЙ МОДУЛЬ 1. «РОЛЬ ФЕРМЕНТОВ И ВИТАМИНОВ В ОБМЕНЕ ВЕЩЕСТВ»

Актуальность темы. Ферменты являются биокатализаторами, т.е. веществами биологического происхождения, ускоряющими химические реакции. Организованная последовательность процессов обмена веществ возможна при условии, что каждая клетка обеспечена собственным генетически заданным набором ферментов. Только при этом условии осуществляется согласованная последовательность реакции - метаболический путь. Ферменты принимают участие также в регуляции многих метаболических процессов, обеспечивая тем самым соответствие обмена веществ измененным условиям. На молекулярном уровне ферменты тесно связаны с витаминами, многие из которых являются предшественниками коферментов – составных частей сложных ферментов.

Витамины — жизненно важные органические соединения, необходимые для человека и животных в ничтожных количествах, но имеющие огромное значение для нормального роста, развития и самой жизни. Витамины обычно поступают с растительной пищей или с продуктами животного происхождения, поскольку они не синтезируются в организме человека и животных. Недостаточное или неполноценное питание (например, несбалансированная диета у пожилых людей, недостаточное питание у алкоголиков, потребление полуфабрикатов) или нарушение процессов усвоения и использования витаминов могут быть причиной различных форм витаминной недостаточности, вплоть до авитаминоза. Знание энзимологии и биохимии витаминов имеет большое значение для подготовки и практической деятельности врача. Изучение структуры, физико-химических свойств и функций ферментов и витаминов позволит будущему врачу понять молекулярные основы патологии.

Общая цель содержательного модуля «Роль ферментов и витаминов в обмене веществ»: уметь интерпретировать роль ферментов и витаминов в обмене веществ для последующего использования этих данных в клинике внутренних болезней.

Конкретные цели: Цели исходного уровня:

Уметь:

1. Анализировать свойства и функции ферментов для диагностики и лечения заболеваний, связанных с нарушением функционирования ферментов	1. Интерпретировать структуру ферментов как простых и сложных белков (кафедра медицинской и фармацевтической химии)
2. Интерпретировать механизмы регуляции активности ферментов в норме и нарушение этой регуляции при патологииё
3. Интерпретировать роль витаминов как коферментов для реализации каталитической активности сложных ферментов	2. Интерпретировать данные о строении незаменимых пищевых факторов –витаминов как гетероциклических аминов (кафедра медицинской и фармацевтической химии)
4. Анализировать дисбаланс витаминов как фактор, приводящий к нарушению обмена веществ

 

 

ТЕМА 1.1. КОНТРОЛЬ ИСХОДНОГО УРОВНЯ ЗНАНИЙ. ПРЕДМЕТ И ЗАДАЧИ БИОХИМИИ. ИССЛЕДОВАНИЕ СТРОЕНИЯ И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ БЕЛКОВ. КОЛИЧЕСТВЕННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ БЕЛКОВ БИУРЕТОВЫМ МЕТОДОМ. ДОКАЗАТЕЛЬСТВА БЕЛКОВОЙ ПРИРОДЫ ФЕРМЕНТОВ

Актуальностьтемы

Белки играют центральную роль в процессах жизнедеятельности клеток и формирования клеточных структур. Анализ содержания в крови определенных белков и ферментов широко используется в диагностических целях. При заболеваниях печени диагностическое обследование непременно включает электрофоретическое определение относительного содержания альбуминов и глобулинов в плазме крови. Анализ содержания липопротеинов и иммуноглобулинов обычно используется при диагностике специфических типов гиперлипопротеинемий и имунных нарушений. Обнаружение в моче даже небольших количеств белка служит важным показателем заболеваний почек.

Теперь ознакомьтесь с целями занятия.

Общая цель

Уметь использовать данные о структурно-функциональном и количественном составе белков в норме и патологи с целью диагностики и контроля лечения.

Конкретные цели: Цели исходного уровня:

Уметь:

1. Интерпретировать свойства белков на основе их структурно- функциональных особенностей.	1. Интерпретировать данные о строении белков (кафедра медицинской и фармацевтической химии).
2. Интерпретировать необходимость оценки белкового состава организма при патологии (протеинопатиях) и для контроля лечения.	2. Интерпретировать принципы методов количественного определения белков (кафедра медицинской и фармацевтической химии)

 

Для проверки исходного уровня Вам предлагается выполнить ряд заданий.