Методы исследования биологических макромолекул

2024/2025

Учебный год

RUS

Обучение ведется на русском языке

6

Кредиты

Кто читает:

Базовая кафедра Института биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН

Статус:

Курс обязательный

Когда читается:

3-й курс, 1, 2 модуль

Преподаватели

Никулин Сергей Вячеславович

Разумовская Александра Вадимовна

Силкина Мария Олеговна

Хушпульян Дмитрий Михайлович

Программа дисциплины

Аннотация

Биологическая макромолекула — это биополимер, то есть органическая молекула, состоящая из большого количества повторяющихся элементов. Настоящая программа учебной дисциплины устанавливает требования к образовательным результатам и результатам обучения студента и определяет содержание и виды учебных занятий и отчетности. Программа предназначена для преподавателей, ведущих дисциплину «Методы исследования биологических макромолекул», учебных ассистентов и студентов направления подготовки 06.03.01 Биология, обучающихся по образовательной программе «Клеточная и молекулярная биотехнология». Программа учебной дисциплины разработана в соответствии с: Образовательным стандартом НИУ ВШЭ по направлению 06.03.01 Биология; Образовательной программой «Клеточная и молекулярная биотехнология» и объединенным учебным планом по образовательной программе «Клеточная и молекулярная биотехнология». Данная учебная дисциплина включена в раздел «Профессиональный цикл» Учебного плана 06.03.01 Биология и относится к базовой профильной части. Осваивается на 3 курсе в 1-2 модулях. Изучение данной дисциплины базируется на результатах освоения дисциплины «Общая и неорганическая химия», «Органическая химия для биологии и медицины», «Биохимия». Основные положения дисциплины «Методы исследования биологических макромолекул» будут использоваться в рамках изучения дисциплин «Клеточные технологии и инженерия», «Регуляция клеточной активности и транскрипция генов», «Геномика и протеомика» и др., а также при прохождении практик на 3-4 курсах образовательной программы «Клеточная и молекулярная биотехнология».

Цель освоения дисциплины

• познакомить обучающихся с современными подходами и методами физико-химического анализа биологического материала в целях изучения процессов, происходящих в ходе жизнедеятельности, на молекулярном уровне.
• познакомить студентов с последними достижениями и принципами установления структурно-функциональных особенностей биомолекул.

Планируемые результаты обучения

• Освоение исследования белков, нуклеиновых кислот и нуклеопротеиновых комплексов с помощью различной микроскопии.
• Воспроизводит методы абсорбционной спектроскопии биологических систем.
• Называет роли физико-химических методов исследования в решении задач современной биологии. Объясняет основы спектроскопии, ее виды и возможности применения для исследования биологических макромолекул.
• Объясняет возможности и границы применимости световой микроскопии для исследования биологических макромолекул.
• Объясняет и воспроизводит методы исследования ферментов. Описывает основные методы изучения межмолекулярных взаимодействий.
• Описывает основы люминесценции и возможности ее применения для исследования биологических макромолекул.
• Описывает основы люминесценции и возможности ее применения для исследования биологических макромолекул.
• Описывает основы электронной микроскопии и возможности ее применения
• Освоение анализа карт электронной плотности и кристаллографического уточнения структуры молекулы.
• Формулирует и объясняет основы ЯМР и возможности ЯМР спектро-скопии при проведении структурных исследований

Содержание учебной дисциплины

• Тема 1. Основы спектроскопии.
• Тема 2. Абсорбционная спектроскопия в УФ и видимом диапазонах.
• Тема 3. Колебательная спектроскопия.
• Тема 4. Флуоресценция и поляризация флуоресценции.
• Тема 5. Методы исследования межмолекулярных взаимодействий.
• Тема 6. Биолюминесценция.
• Тема 7. Световая микроскопия.
• Тема 8. Ядерный магнитный резонанс.
• Тема 9. Спектроскопия ЯМР высокого разрешения.
• Тема 10. Ферменты.
• Тема 11. Базовые определения и закономерности ферментативной кинетики.
• Тема 12. Ингибиторный анализ.
• Тема 13. Методы разделения и выделения макромолекул.
• Тема 14. Основы хроматографии.
• Тема 15. Газовая и жидкостная хроматография.
• Тема 16. Масс-спектрометрия.
• Тема 17. Масс-спектрометрия. Применение.
• Тема 18. Препаративные методы выделения белков.
• Тема 19. Структурный анализ белков.
• Тема 20. Технологии секвенирования нуклеиновых кислот.

Элементы контроля

• Лабораторный практикум 1
• Лабораторный практикум 2
• Контрольная работа 1
• Контрольная работа 2
• Экзамен

Промежуточная аттестация

• 2024/2025 2nd module
  0.15 * Контрольная работа 1 + 0.15 * Контрольная работа 2 + 0.15 * Лабораторный практикум 1 + 0.15 * Лабораторный практикум 2 + 0.4 * Экзамен

Список литературы

Рекомендуемая основная литература

• Дрюк, В. Г.  Биологическая химия : учебное пособие для бакалавриата, специалитета и магистратуры / В. Г. Дрюк, С. И. Скляр, В. Г. Карцев. — 2-е изд., перераб. и доп. — Москва : Издательство Юрайт, 2019. — 311 с. — (Высшее образование). — ISBN 978-5-534-08504-4. — Текст : электронный // Образовательная платформа Юрайт [сайт]. — URL: https://urait.ru/bcode/442129 (дата обращения: 28.08.2023).

Рекомендуемая дополнительная литература

• Основы биохимии : учеб. пособие / Т.Л. Ауэрман, Т.Г. Генералова, Г.М. Суслянок. — М. : ИНФРА-М, 2019. — 400 с. — (Высшее образование: Бакалавриат). - Режим доступа: http://znanium.com/catalog/product/982131
• Фоминых, В. Л.  Органическая химия и основы биохимии. Практикум : учебное пособие для вузов / В. Л. Фоминых, Е. В. Тарасенко, О. Н. Денисова. — Москва : Издательство Юрайт, 2019. — 145 с. — (Университеты России). — ISBN 978-5-534-09417-6. — Текст : электронный // Образовательная платформа Юрайт [сайт]. — URL: https://urait.ru/bcode/438779 (дата обращения: 28.08.2023).

Авторы

• Яхина Мария Рафаиловна
• Тоневицкий Александр Григорьевич
• Никулин Сергей Вячеславович