Методы исследования биологических макромолекул

Бакалавриат 2024/2025

Статус: Курс обязательный (Когнитивная нейробиология)

Направление: 06.03.01. Биология

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

Где читается: Факультет биологии и биотехнологии

Когда читается: 3-й курс, 1, 2 модуль

Формат изучения: без онлайн-курса

Охват аудитории: для своего кампуса

Преподаватели: Никулин Сергей Вячеславович, Силкина Мария Олеговна

Язык: русский

Кредиты: 6

Полная версия программы учебной 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

Авторы

Яхина Мария Рафаиловна
Тоневицкий Александр Григорьевич
Никулин Сергей Вячеславович

Программа дисциплины