Метод реком ПЕД

УДК 577.1

ББК 52.57

Б 638

Авторы-составители: Ю.Н. Боринский, Г.М. Зубарева, Л.Я. Дьячкова, Д.В.

Лещенко, М.Б. Белякова, И.В. Наместникова, В.В. Жигулина.

Рецензенты:

Н.В.Костюк - кандидат биологических наук, старший преподаватель кафедры биологии ТГМА;

О.В.Волкова - кандидат медицинских наук, доцент, заведующая кафедрой патофизиологии ТГМА.

составители: Ю.Н. Боринский, Г.М. Зубарева, Л.Я. Дьячкова, Д.В.

Лещенко, М.Б. Белякова, И.В. Наместникова, В.В. Жигулина.– Тверь:

ТГМА, 2013. - 95 с.

Методические рекомендации содержат материал, предназначенный для подготовки студентов 1-2 курсов, обучающихся по специальности «Педиатрия», к лабораторному практикуму и экзамену по дисциплине «Биохимия».

УДК 577.1

ББК 52.57

© Ю.Н. Боринский, Г.М. Зубарева, Л.Я. Дьячкова, Д.В. Лещенко, М.Б. Белякова, И.В.

Наместникова, В.В. Жигулина, 2013

2

СОДЕРЖАНИЕ Список сокращений…………………………………………………………………………4

Введение……………………………………………………………………………................5

1.Модуль 1. Строение и свойства белков и ферментов………………………...6

1.1.Тема 1. Введение в биохимию…………………………………………..6

1.2.Тема 2. Аминокислоты и структура белка……………………………16

1.3.Тема 3. Физико-химические свойства белков.

Простые и сложные белки……………………………………22

1.4.Тема 4. Ферменты. Строение и механизм действия………………….30

1.5.Тема 5. Кинетика, классификация, ингибирование ферментов……..34

1.6.Тема 6. Медицинская энзимология……………………………………40

2.Модуль 2. Биологическое окисление. Биохимия питания…………………46

2.1.Тема 1. Основы рационального питания. Витамины………………...46

2.2.Тема 2. Цикл трикарбоновых кислот………………………………….55

2.3.Тема 3. Дыхательная цепь. Биоэнергетика……………………………60

3.Модуль 3. Обмен и функции углеводов………………………………………69

3.1.Тема 1. Химия и функции углеводов. Переваривание углеводов.…..69

3.2.Тема 2. Катаболизм углеводов………………………………………...75

3.3.Тема 3. Глюконеогенез, цикл Кори. Пентозофосфатный путь………81

3.4.Тема 4. Нарушения углеводного обмена………………………...……87

3

Список сокращений

Ала - аланин Арг - аргинин

Асп - аспарагиновая кислота АТФ - аденозинтрифосфорная кислота Вал - валин Гли - глицин

Глу - глутаминовая кислота ДГ - диглицериды

ДНК - дезоксирибонуклеиновая кислота ЖКТ - желудочно-кишечный тракт Лей - лейцин Лиз - лизин Мет - метионин

НАД - никотинамидадениндинуклеотид НАДФ - никотинамидадениндинуклеотидфосфат Про - пролин ПФП - пентозофосфатный путь

СЖК - свободные жирные кислоты Сер - серин СФМ - сфингомиелин

ТГ - триглицериды Три - триптофан ФЛ - фосфолипиды

ФС - фосфатидилсерин ФХ - фосфатидилхолин

ФЭА - фосфатидилэтаноламин Х - холестерин

ЦТК - цикл трикарбоновых кислот ЦПЭ - цепь переноса электронов (дыхательная цепь) ЭПР - эндоплазматический ретикулум ЭХ - эфир холестерина

4

ВВЕДЕНИЕ

Методические рекомендации для самостоятельной работы студентов, обучающихся по специальности «Педиатрия», по дисциплине «Биохимия» являются частью учебно-методического комплекса. Пособие необходимо для самоподготовки студентов к промежуточной аттестации и лабораторному практикуму по биохимии. Данное пособие структурировано согласно плану занятий по учебной дисциплине и темам модулей в соответствии с программой и требованиям ФГОС. Для подготовки к практикуму обособлен краткий теоретический материал, вопросы для самоподготовки, протоколы лабораторного практикума, предложены примеры решения заданий в тестовой форме и ситуационных задач, предлагаются темы реферативных докладов и приводится список рекомендуемой литературы.

Самостоятельная работа студентов по дисциплине «Биохимия» предполагает изучение теоретического материала, написание реферативных докладов, решение ситуационных задач и заданий в тестовой форме, работу с научной, учебной, методической литературой и ресурсами Интернет по изучаемым в аудиторное время разделам биохимии, а также вопросам, вынесенным для самостоятельного изучения.

Самостоятельная работа способствует развитию у студента общих и профессиональных компетенций.

5

МОДУЛЬ 1. СТРОЕНИЕ И СВОЙСТВА БЕЛКОВ И ФЕРМЕНТОВ

Тема 1. Введение в биохимию

Цель: познакомиться с организацией учебного процесса и требованиями, предъявляемыми к студентам при обучении дисциплине «Биохимия»; освоить правила безопасной работы в биохимической лаборатории; научиться работать с мерной посудой (пипетками, дозаторами) и основной аппаратурой биохимической лаборатории; изучить правила выражения концентрации веществ в биологических средах по системе «СИ»; ознакомиться с правилами работы с учебной и научной литературой.

Основные термины:

Система «СИ» в медицине – стандартная международная система массовых и концентрационных показателей, определяемых в медицинской практике.

ФЭК (фотоэлектроколориметр) - прибор для измерения оптической плотности окрашенных растворов. В основе работы - принцип измерения понижения интенсивности светового потока при его прохождении через окрашенный раствор.

Центрифугирование – разделение неоднородных смесей (суспензий, эмульсий, растворов) на составные части под действием центробежной силы.

Термостат – прибор для установления и поддержания определенной температуры среды (воды).

План изучения темы:

-организация учебного процесса при изучении биохимии;

-основные правила работы в биохимической лаборатории;

-работа с мерной посудой, дозаторами, аппаратурой;

-правила техники безопасности;

-система «СИ» в медицине;

-основные приемы и навыки работы с учебной и научной литературой.

ИЗЛОЖЕНИЕ УЧЕБНОГО МАТЕРИАЛА Организация учебного процесса на кафедре:

1. Знакомство с группой

Преподаватель представляет себя и лаборантов, знакомится со студентами, отмечает в журнале отсутствующих.

2. Постановка учебного процесса и план лабораторных занятий на текущий семестр

Биохимия – одна из базовых теоретических дисциплин в подготовке врача. В соответствии с программой и учебным планом, на изучение биохимии отведены 2 семестра. Преподаватель останавливается на вопросах дисциплины, информирует студентов о календарном плане занятий, о необходимости и порядке отработок пропущенных занятий, об особенностях трехзвеньевого экзамена. Итоговая экзаменационная оценка складывается из трех этапов: 1 этап – проверка практических навыков; 2 этап - тестовый контроль по всем разделам дисциплины; 3 этап - собеседование по ситуационным задачам.

1 этап является суммарной комплексной оценкой работы студента в течении года и выставляется по среднему значению оценок рубежного контроля. Он является итоговой оценкой получения студентом практических навыков и понимания принципов

6

лабораторного анализа и лабораторной диагностики. 2 и 3 этапы проводятся в день экзамена.

Оценка «хорошо» - студентом отработаны все практические занятия и предоставлены экспериментальные отчеты, студент в течение года показывал систематическую подготовку к практическим занятиям, на рубежном контроле получал преимущественно хорошие оценки.

Оценка «удовлетворительно» - студентом отработаны все практические занятия и предоставлены экспериментальные отчеты, студент в течение года показывал в среднем удовлетворительную подготовку к практическим занятиям, рубежный контроль пройден на удовлетворительные оценки.

Оценка «неудовлетворительно» - студентом отработаны все практические занятия и предоставлены экспериментальные отчеты, студент в течение года показывал неудовлетворительную подготовку к практическим занятиям, на рубежном контроле много неудовлетворительных оценок.

Критерии оценки тестового контроля (2 этап)

Эталоны решения тестовых заданий имеются в «Заданиях в тестовой форме по биохимии».

На экзамене каждому студенту предлагается один вариант билета тестового контроля, который включает 20 вопросов с 5 вариантами ответов по всем разделам курса и насчитывает 100 ответов. За каждый правильный ответ выставляется один балл.

Оценка «отлично» - 95 баллов и выше Оценка «хорошо» - с 90 до 94 балла

Оценка «удовлетворительно» - с 80 до 89 баллов Оценка «неудовлетворительно» - до 79 баллов

Критерии оценки решения ситуационных задач на экзамене (3 этап)

Эталоны решения ситуационных задач имеются в пособии «Ситуационные задачи по биологической химии», а так же в методических указаниях по биологической химии для самостоятельной работы студентов.

Оценка «отлично» - студент полно и правильно отвечает на все вопросы ситуационной задачи (100%), широко оперируя при этом сведениями из базовой, основной и дополнительной литературы.

Оценка «хорошо» - студент правильно, но не очень подробно, с незначительными погрешностями отвечает на все поставленные вопросы (100%), опираясь на сведения из базовой и основной литературы.

Оценка «удовлетворительно» - студент правильно решает задачу, но отвечает не на все поставленные вопросы (70 - 89%), опуская детали, допуская негрубые ошибки, оперируя сведениями только из базовой литературы.

Оценка «неудовлетворительно»- студент не решает задачу, дает неправильный ответ, ответ не на поставленные в задаче вопросы.

Программа и учебный план дисциплины разбиты на модули. Каждый модуль включает в себя 4-7 практических занятия. Модуль заканчивается проведением итогового занятия. В каждом модуле предусмотрена самостоятельная внеаудиторная работа студентов. Цель практических занятий по биохимии – знакомство с основными

7

методами биохимических исследований, приобретение навыков лабораторных работ на основе изучения теоретического материала основных разделов биохимии.

В ходе изучения дисциплины и работы на практических занятиях по биохимии студент приобретает следующие практические навыки:

—техники работы с мерной посудой, пипетками и автоматическими дозаторами, лабораторным оборудованием (центрифугой, фотоэлектроколориметром и др.)

—способов сбора и подготовки биологического материала к исследованию.

—построения калибровочных кривых и приемы расчета концентраций определяемого вещества.

—хроматографического анализа аминокислот и липидов, очистки белковых препаратов от низкомолекулярных веществ, качественный анализ аминокислотного состава белка.

—определения в сыворотке крови и других биологических жидкостях содержания общего белка, глюкозы, молочной кислоты, общих липидов, холестерина, триглицеридов, b-липопротеидов, фосфолипидов; мочевины, билирубина, мочевой кислоты; креатинина, гемоглобина, кальция, фосфора, железа, остаточного азота, индикана.

—определения кислотности желудочного сока, а также анализ желудочного сока на важнейшие компоненты в норме и при патологии.

—проведения теста толерантности к глюкозе (построения сахарных кривых).

—проведения анализа мочи на важнейшие компоненты в норме и при патологии.

—определения активности ферментов в биологических жидкостях (амилазы, каталазы, пепсина, липазы, сукцинатдегидрогеназы, лактатдегидрогеназы, щелочной фосфатазы, аминотрансфераз и др.).

—интерпретации результатов биохимических анализов.

—оценки возрастных особенностей физиологических систем организма человека для адекватного применения лечебных средств у лиц разного возраста.

3. Подготовка к лабораторной работе

Выполнению практических занятий по биохимии должна предшествовать серьезная самоподготовка студентов. Она включает изучение ряда теоретических положений и предварительное ознакомление с принципами и особенностями проведения лабораторного практикума (принцип используемого в эксперименте метода, диагностическое значение эксперимента, а также процедура его выполнения и необходимые формулы для обработки полученных данных).

Освоение теоретического курса биохимии должно складываться из посещения лекций и из самостоятельного изучения разделов дисциплины (модулей). В методических рекомендациях для самостоятельной работы студентов указаны модули дисциплины, которые содержат план, лабораторный прктикум, вопросы для самоподготовки, лекционный курс, тестовые задания и ситуационные задачи, а также соответствующие разделы учебников и практикумов.

4. Выполнение лабораторной работ)

Группа на каждом занятии выбирает дежурного, который получает все необходимые принадлежности для текущего занятия у лаборантов и по окончании занятия сдает лаборанту лабораторную комнату.

Студенты самостоятельно выполняют лабораторную работу, где под контролем преподавателя, приобретают навыки работы в биохимической лаборатории, учатся обращаться со стандартной химической аппаратурой и выполнять несложные эксперименты.

При оформлении лабораторных работ необходимо сделать расчет и обсудить полученные результаты исследования. Вывод включает сравнение полученных в ходе

8

эксперимента данных с нормальными значениями, а также описание возможных причин отклонений определяемого биохимического показателя от нормы.

5. Критерии оценки знаний студентов

Проверка подготовленности студентов проводится на каждом занятии в виде письменного текущего контроля (15-20 мин), который составлен по вопросам для самоподготовки к занятию.

Текущий и рубежный контроль проводятся в течение года на практических занятиях. Письменный текущий контроль по вопросам для самоподготовки к занятию (контрольные вопросы) и устное собеседование используется для текущего контроля усвоения теоретического материала и готовности к практической части.

Выполнение практической работы контролируется по результатам, а также их интерпретацией студентом при письменном оформлении протокола работы (экспериментальный отчет). Преподаватель подписывает протокол, если все правильно сделано, оформлено и результаты объяснены.

После завершения изучения модуля дисциплины проводится рубежный контроль, предусматривающий письменную контрольную работу по вопросам модуля, а также собеседование по ним и контрольным вопросам практических работ, решение тестовых заданий и ситуационных задач.

Критерии оценки выполнения задания текущего письменного контроля

Оценка «отлично» выставляется студенту, легко интегрирующему вновь усвоенные знания с уже изученными отделами текущего и освоенных модулей, способного активно применять изученные понятия для объяснения закономерностей биохимических процессов.

Оценка «хорошо» ставится в случае свободного владения понятиями и качественного детального усвоения материала.

Студент получает оценку «удовлетворительно» при условии правильного выполнения не менее 60% работы, воспроизведения значительной части материала и отсутствия грубых ошибок и пробелов в ключевых понятиях биохимии.

«Неудовлетворительно» выставляется в случае наличия значительных пробелов в ответах и грубых ошибок.

Собеседование по письменной работе дает возможность студенту показать свои знания с использованием метаболической карты, где он может показать свое понимание протекания метаболических путей, прокомментировать химические превращения метаболитов, их участие в различных реакциях, не выучивая громоздкие формулы наизусть для воспроизведения. Собеседование является одной из форм контроля эффективности работы с метаболической картой на текущем занятии. Собеседование как дополнительная форма контроля может использоваться при всех видах письменных работ - ситуационных задачах, контрольных вопросах текущего и рубежного контроля, аргументирование выбора ответа при тестировании, помогая выставить оценку по заданию с эталонным ответом.

Критерии оценки собеседования

«Отлично» - студент ориентируется в метаболической карте, способен находить и комментировать метаболические пути, реакции, метаболиты, ферменты, сосчитать баланс энергии и показать связь с другими реакциями, объяснить возможные биохимические нарушения.

«Хорошо» - студент уверенно оперирует темой собеседования, но допускает незначительные неточности или пробелы в деталях, не может полноценно показать связи разных метаболических путей.

9

«Удовлетворительно» - студент в основном отвечает на наводящие вопросы, находит в карте реакции и объясняет основные биохимические особенности реакции (метаболического пути), но ответы стандартные, аналитические вопросы вызывают затруднение у отвечающего.

«Неудовлетворительно» - студент не ориентируется в метаболической карте, номенклатуре метаболитов и ферментов по теме собеседования, неправильно объясняет протекание реакций и их значение.

Критерии оценки экспериментального отчета Отработано – студентом правильно выполнен лабораторный эксперимент или

лабораторный анализ, получены данные, выполнены расчеты, сделаны адекватные выводы по эксперименту и демонстрационному опыту (проведена грамотная оценка результатов лабораторного анализа). Студент может ответить на вопросы преподавателя по теме и проведению работы, о применении изученного метода.

Не отработано – студент делает практические ошибки, неправильно выполняет расчеты и их оформление, делает неверные выводы и оценки, не может объяснить работу.

6. Самостоятельная работа студентов включает: 1) работу в библиотеке с литературой по темам реферативных докладов, 2) сообщения по теме реферативных докладов и обсуждение материала доклада в группе, 3) решение тестовых заданий и ситуационных задач по теме занятия, 4) межгрупповые студенческие конференции по различным темам (темы УИРС), 5) изучение разделов биохимии, предназначенных для самостоятельного изучения.

Для контроля самостоятельной работы студентов кроме контрольных вопросов также используется форма реферативных докладов, тема которых выбирается студентом и согласуется с текущим модулем.

Критерии оценки реферативного доклада

При выставлении оценки по докладу и реферату суммарно учитываются следующие критерии:

-Структура содержания и логика изложения

-Полнота раскрытия темы

-Обобщение изложенного материала

-Современность, научность материала

-Оценка практической значимости рассмотренных вопросов

-Качество и количество информационных источников

-Правильность и наглядность оформления (библиография, иллюстрации)

-Учебная ценность устного доклада

-Использование наглядных средств для устного доклада

-Качество ответов на вопросы по теме

«Отлично» - студент логично, полно и на современном уровне излагает выбранную тему, широко используя современную учебно-научную литературу, ведущие периодические издания по медицинскому профилю. Реферат хорошо оформлен, структурирован, проиллюстрирован, актуализирована тема, обобщены основные выводы исследования. Доклад хорошо рассчитан во временных рамках, основные идеи реферативного исследования донесены до слушателей, используются наглядные материалы и технические средства визуализации, ответы на вопросы исчерпывающие.

«Хорошо» - имеются некоторые недочеты по оформлению и содержанию, полноте раскрытия темы, мало используются периодические издания, для доклада выбраны не самые актуальные разделы реферата, ответы на вопросы неполные.

10