Раздел дисциплины
|
Семестр
|
Неделя семестра
|
Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и трудоемкость (в часах)
|
Формы текущего контроля успеваемости (по неделям семестра)
Форма промежуточной аттестации
(по семестрам)
|
Лекция
|
|
|
|
|
Самост. работа +Домашние задания
|
Экзамен
|
|
1
|
Введение. Причины ускорения ферментативных реакций
|
7
|
1
|
2
|
|
|
|
|
2
|
|
|
2
|
Общие закономерности формирования активного центра
|
7
|
2
|
|
|
|
|
|
2
|
|
|
3
|
Различные типы ферментативного катализа
|
7
|
3
|
|
|
|
|
|
2
|
|
|
4
|
Закономерности функционирования основных кофакторов и коферментов
|
7
|
4
|
|
|
|
|
|
2
|
|
|
5
|
Кинетика ферментативных реакций
|
7
|
5
|
|
|
|
|
|
2
|
|
|
6
|
Общие закономерности процессов ингибирования энзимологических процессов
|
7
|
6
|
|
|
|
|
|
2
|
|
|
7
|
Типы ферментативного катализа
|
7
|
7
|
|
|
|
|
|
2
|
|
|
8
|
Типы ингибиторов ферментов
|
7
|
8
|
|
|
|
|
|
2
|
|
|
9
|
Анализ скоростей быстрых реакций.
|
7
|
9
|
|
|
|
|
|
2
|
|
Сдача домашних заданий
|
10
|
Уравнения описания нестационарного режима реакций
|
7
|
10
|
|
|
|
|
|
2
|
|
Сдача домашних заданий
|
11
|
Условия анализа нестационарной кинетики
|
7
|
11
|
|
|
|
|
|
2
|
|
|
12
|
Аллостерические ферменты
|
7
|
12
|
|
|
|
|
|
2
|
|
Сдача домашних заданий
|
13
|
Аффинная и группо-специфическая модификация ферментов
|
7
|
13
|
|
|
|
|
|
2
|
|
|
14
|
Строение активных центров ферментов
|
7
|
14
|
|
|
|
|
|
2
|
|
|
15
|
Узнавание маленьких по размеру лигандов. Роль слабых аддитивных и специфических взаимодействий
|
7
|
15
|
|
|
|
|
|
6
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Итого
|
|
|
30
|
|
|
|
|
34
|
2
|
4
|
Неделя
|
Темы занятий по биокатализу
|
|
СЕНТЯБРЬ
1-я неделя
|
Лекция 1.
Понятие о науке "Биокатализ". Что такое ферменты; область применения ферментов; проблемы и перспективы.
|
2-я неделя
|
Лекция 2.
Ферменты-биологические катализаторы. Основные физико-химические факторы, обеспечивающие ускорение ферментативных реакций (в сравнении с реакциями, протекающими без участия ферментов). Основные отличия ферментативного и химического катализа (специфичность действия и эффективность реакций).
|
3-я неделя
|
Лекция 3.
Уровни организации белковых молекул ферментов: первичная, вторичная, третичная и четвертичная структура белка. Общие закономерности формирования активного центра: аминокислотные остатки, входящие в активные центры ферментов, принципы их взаимодействия между собой и со структурными элементами субстратов. Роль гидрофобных и электростатических контактов, водородных связей и ван дер Ваальсовых сил в обеспечении специфичности действия ферментов. Величины рК различных групп (карбоксильных, амино, окси, меркапто- и т.д.), входящих в состав аминокислотных остатков белков. Анализ возможной роли этих групп в образовании контактов активных центров ферментов с субстратами, а также непосредственно в каталитических процессах.
|
4-я неделя
|
Лекция 4.
Различные типы ферментативного катализа: нуклеофильный, электрофильный, кислотный, основной, общий кислотно-основной, окислительно-восстановительные реакции и другие типы катализа. Роль отдельных аминокислотных остатков в обеспечении каталитических функций активных центров ферментов.
|
ОКТЯБРЬ
1-я неделя
|
Лекция 5.
Коферменты и простетические группы, их классификация. Закономерности функционирования основных кофакторов и коферментов: пиридоксаль-зависимый катализ, тиаминпирофосфат, NAD и его производные, пиримидиновые и пуриновые нуклеотиды и т. д. Механизмы ферментативных реакций с участием указанных выше коферментов. Роль металлов в катализе. Макроэргические соединения и их роль в биологических процессах.
|
2-я неделя
|
Лекция 6.
Классификация и номенклатура ферментов. Кинетика ферментативных реакций. Понятие о величинах констант Михаэлиса (КМ) и максимальных скоростей. Уравнение Михаэлиса-Ментен и границы его применимости. Понятие о величинах констант диссоциации (Кd) фермент-субстратных комплексов. Соотношение величин КМ и Кd, характеризующих взаимодействие ферментов с субстратами.
|
3-я неделя
|
Лекция 7. Понятие об основных кинетических факторах каталитических процессов. Подходы к анализу одно, двух и многосубстратных ферментов. Экспериментальные методы определения термодинамических и кинетических параметров, характеризующих ферментативные процессы.
|
4-я неделя
|
Лекция 8. Общие закономерности процессов ингибирования энзимологических процессов. Типы ингибиторов, методы определения типов ингибирования и величин констант ингибирования (КI) Применение элементов теории графов для вывода уравнений, описывающих взаимодействие фермента с субстратом и анализа кинетических параметров ферментативных реакций. Многосубстратные ферментативные реакции. Методы анализа порядка присоединения субстратов.
Домашнее задание Задачи на расчет величин констант Михаэлиса и каталитических констант
|
Ноябрь
1-я неделя
|
Лекция 9. Границы применимости методов стационарной кинетики и понятие о нестационарной кинетике. Экспериментальные методы анализа скоростей быстрых реакций.
Домашнее задание Задача на определение конкурентного типа ингибирования ферментов
|
2-я неделя
|
Лекция 10. Условия анализа реакций с помощью подходов нестационарной кинетики; уравнения для описания нестационарного режима реакций. Примеры применения методов нестационарной кинетики.
|
3-я неделя
|
Лекция 11 Аллостерические ферменты. Конформационные свойства ферментов. Кооперативные взаимодействия активных центров. Динамика взаимодействия ферментов с субстратами и взаимодействия структурных элементов ферментов между собой.
Домашнее задание Задача на определение типа неконкурентного типа ингибирования ферментов.
|
4-я неделя
|
Лекция 12
Методы анализа кооперативных взаимодействий. Модели, описывающие кооперативные взаимодействия. Принципы регуляции кооперативных ферментов. Детальный анализ кооперативных взаимодействий на примере гемоглобина.
Домашнее задание Задача на определение типа безконкурентного типа ингибирования ферментов
|
декабрь
1-я неделя
|
Лекция 13. Методы исследования структуры и функции активных центров и механизмов функционирования ферментов: аффинная и группо-специфическая модификация ферментов, анализ олигомерной структуры и числа участков связывания субстратов, комплексные методы анализа ферментов, рентгеноструктурный анализ и т д.
|
2-я неделя
| |
