2. Реквизиты составителя

ДС-02.05 “Введение
в неорганическую биохимию”
1. Выписка из учебного плана
Объем работы студента (в часах) из учебного плана по специальности
"Биология" согласно учебному плану, утвержденного Ученым Советом ЯГУ
составляет: по очной форме обучения 66 часов, в том числе
аудиторные 30 часов,
лабораторные и семинарские 6 часов
самостоятельная работа 30 часов
по заочной форме обучения 66 часов, в том числе
аудиторные 12 часов,
самостоятельная работа 54 час.
2. Реквизиты составителя-автора
Николай Никитич Сазонов, д.б.н., профессор кафедры биохимии БГФ ЯГУ
3. Требования государственного стандарта
Специалист должен отвечать следующим требованиям:
Иметь представление
2.1. о механизмах взаимосвязи организма и среды, о круговороте веществ и
энергии в биосфере
2.2. о молекулярных механизмах физиологических процессов
2.3. о мутагенезе, мутагенных эффектах природных и антропогенных
факторов
Знать
2.4 четкую ориентацию на охрану жизни и природы
2.5. экологические принципы рационального природопользования
2.6. особенности строения и функционирования основных систем органов
животных и человека
2.7. современные достижения в области биологии
2.8. регуляторные механизмы обеспечения гомеостаза живых систем
2.9. современное учение о клетке
Уметь
2.10. владеть методами исследования и анализа живых систем,
математическими методами обработки результатов биологических
исследований
2.11. поставить цель и сформулировать задачи, связанные с реализацией
профессиональных функций
2.12. использовать для их решения методы изученных им наук.
4. Принципы, цели, задачи курса
Принцип
Содержание принципа
Основание для
чтения курса
Адресат курса
Главная цель курса
Ядро курса
Требования к
начальной подготовке,
необходимой для
успешного усвоения
данного курса
Уровень требований
по сравнению со
стандартом
Объем курса в часах
Области применения
полученных знаний и
умений
Организация контроля
Стандарт
специализации
на
основании
Государственных требований к минимальному
содержанию
и
уровню
профессиональной
подготовки
выпускника
для
получения
квалификации "специалист-биолог", утвержденной
10.03.2002г. (г.Москва)
Студенты 4 курса очного отделения (7-й семестр),
студенты 5 курса (10-й семестр) по специальности
011600 - "Биология"
Иметь представление о механизмах взаимосвязи
организма и среды, о круговороте веществ и
энергии в биосфере, о молекулярных механизмах
физиологических процессов, знать экологические
принципы рационального природопользования;
регуляторные механизмы обеспечения гомеостаза
живых систем, уметь на научной основе
организовать свой труд; владеть методами
исследования и анализа живых систем.
Вопросы, связанные с распространенностью
химических элементов в природе, соотношением
химического состава живых организмов и
окружающей
среды,
биологической
ролью
элементов в зависимости от положения в
периодической системе Д.И. Менделеева
Базовые знания по курсу "химия общая и
неорганическая", "органическая химия", "общая
биология", "физколлоидная химия", "цитология и
гистология", а также знания по курсу "нормальная
физиология и анатомия человека"
"Знать современные достижения в области
биологии
дополнено
"Знать
современные
достижения в области молекулярной биологии
По очной форме обучения 66 часов, в том числе
лекционные 28, лабораторные и семинарские 8
часов, самостоятельная работа 30 часов
По заочной форме обучения лекционные 12 часов,
самостоятельная работа 54 час.
Могут
быть
использованы
при
усвоении
последующих курсов, таких как физиология,
генетика, биотехнология и экология; полученные
знания необходимы в сферах преподавания
биологии, химии и экологии
Тестовый контроль первоначального уровня знаний
по биоэлементологии; промежуточный контроль-
рефераты, семинары. Итоговый контроль - экзамен.
Уровень усвоения
Иметь
представление
Знать
Предметные цели
№ цели
Цели курса
1
о механизмах взаимосвязи организма и
среды, о круговороте веществ и энергии в
биосфере
2
о молекулярных механизмах
физиологических процессов
3
о мутагенезе, мутагенных эффектах
природных и антропогенных факторов
4
5
6
7
8
9
Уметь
10
11
12
четкую ориентацию на охрану жизни и
природы
экологические принципы рационального
природопользования
особенности строения и функционирования
основных систем органов животных и
человека
современные достижения в области
биологии
регуляторные механизмы обеспечения
гомеостаза живых систем
современное учение о клетке
владеть методами исследования и анализа
живых систем, математическими методами
обработки результатов биологических
исследований
поставить цель и сформулировать задачи,
связанные с реализацией
профессиональных функций
использовать для их решения методы
изученных им наук.
5. Вопросы к экзамену
Примерные экзаменационные вопросы
1. Современная классификация элементов. Биогенные и токсические
элементы. Макро- и микроэлементы, Ультраэлементы.
2. Биологическая роль s-элементов 11 группы периодической системы:
магний и фотосинтез, кальций и свертывание крови; стронций, барий,
их токсичность.
3. Биологическая роль р-элементов Ш группы периодической системы:
бор и алюминий в биосфере; таллий, токсичность, использование в
алмазной промышленности.
4. Биологическая роль р-элементы 1V группы периодической системы:
углерод, кремний, олово и свинец. Свинец в биосфере Якутии.
Круговорот углерода в природе.
5. Биологическая роль р-элементов V периодической системы: азот,
фосфор, мышьяк и сурьма. Круговорот азота в природе. Фосфор в
организме человека.
6. Биологическая роль р-элементов V1 группы периодической системы:
кислород, сера и селен. Воздух и кислород. Газообмен в процессе
дыхания. Озоновый слой земли.
7. Биологическая роль р-элементов V11 периодической системы: фтор,
хлор, бром, йод. Галогены в природе.
8. Особенности физико-химич6еских свойств металлов и неметаллов.
Положение металлов в периодической системе.
9. Распространенность химических элементов в природе.
10.Металлоферменты.
11.Кластерные соединения. Металлопротеины. Ферритин.
12.Макроциклические соединения. Хлорофилл.
13.Биокомплексы щелочных металлов. Ионофоры. Селективные свойства.
Мембранно-активные комплексоны. Валиномицин.
14.Биологическая роль d-элементов 1 группы периодической системы:
медь, серебро, золото. Медьсодержащие ферменты.
15.Биологическая роль d-элементов 11 группы периодической системы:
цинк, кадмий ртуть. Токсичность.
16. Биологическая роль d-элементов V1 группы периодической системы:
хром, молибден. Роль молибдена в азотфиксации растений.
17.Биологическая роль марганца. Марганец в составе ферментов.
18.Биологическая роль железа. Гемоглобин, синтез и распад. Цитохромы.
19.Биологическая роль кобальта и никеля. Витамин В-12.
20.Транспорт металлов в живую клетку. Влияние присутствия комплекса
металла на процесс репликации ДНК.
21.Концентрационная функция живого вещества. Биогенная миграция и
концентрирование химических элементов и их соединений.
22.Лигандообменные процессы, протекащие в организме.
23.Апоптоз и металлы.
24.Биогеохимическое районирование. Эндемические заболевания людей и
животных.
25.Микроэлементы в северных экосистемах.
26.Характер связей ионов металлов с аминокислотами, белками и
нуклеиновыми кислотами.
27.Техногенное загрязнение окружающей среды.
28.Мониторинг тяжелых металлов в окружающей среде.
29.Расположение биогенных элементов в периодической системе.
30.Распространенность биоэлементов в окружающей среде.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
6. Рекомендуемая литература
Основная
Кист А.А. Феноменология биохимии и бионеорганической химии.
Ташкент: ФАН, 1987. -215 с.
Ленский А.С. Введение в бионеорганическую и биофизическую химию.
М.: Высшая школа, 1989. -255 с.
Неорганическая биохимия. М.: Мир, 1978. Т. 1, 2 . /Под ред. Г.Эйхгорна.
Ротшильд Е.В. Зависимость инфекционных болезней от состава
химических элементов в природной среде и периодический закон. //Успех
современной биологии. 2001. том 121. №3. с. 252-265
Хьюз М. Неорганическая химия биологических процессов. -М.: Мир,1983.
-414 с.
Яцимирский К.Б. Введение в бионеорганическую химию. -Киев.:
Наукова думка, 1976. -141 с.
Bowen N.J. Trase elements in biochemistry. New York. -1966. -241 p.
Дополнительная
1. Абрамов А.Ф. Макро- микроэлементы в питании маточного поголовья
якутских лошадей. - Якутск: Кн. изд-во, 1978. – 84 с.
2. Авцын А.П., Жаворонков А.А., Риш М.А., Строчкова Л.С.
Микроэлементозы человека. -М.: Медицина, 1991. -496 с.
3. Агаджанян Н.А., Петрова П.Г. Человек в условиях Севера. М.:Крук, 1996.-208 с.
4. Алекин О.А. Основы гидрохимии. –Л., 1970. – 432 с.
5. Алексеев В.Г. Устойчивость растений в условиях Севера: экологобиохимические аспекты. -Новосибирск: Наука, 1994. -150 с.
6. Алексеев Ю.В. Тяжелые металлы в почвах и растениях. -Л. -1987. 142 с.
7. Алексеенко В.А. Экологическая геохимия. М.: Логос, 2000. 627 с.
8. Альберт Э. Избирательная токсичность. -М.: Мир, 1971. -431 с.
9. Биккулова А.Т., Ишмуратова Г.М. Биоэлементология s-, p-, dэлементов. Спб.: Наука, 1999. -256 с.
10.Венчиков А.И. Биотики. -М.: Медгиз, 1962. -235 с.
11.Вернадский В.И. Химическое строение биосферы Земли и ее
окружения. -М.: Наука, 1965. -374 с.
12.Виноградов А.П. Геохимия редких и рассеянных химических
элементов в почвах. -М.: -1950. -278 с.
13.Войнар А.И. Биологическая роль микроэлементов в организме
животных и человека. -М.: Высш. школа, 1960. -544 с.
14.Голубев И.М. Геохимическая экология и применение ее
региональных данных в преподавании химии и биологии. М.:
Прометей, 1992. 162 с.
15.Григорьева Д.В. Бор в луговых растениях, кормах и почвах
Центральной Якутии. -М.: Наука, 1967. -100 с.
16.Добровольский В.В. Основы биогеохимии. М.: Высш. школа,
1998. -413 с.
17.Егоров А.Д.. Григорьева Д.В., Курилюк Т.Т., Сазонов Н.Н.
Микроэлементы в почвах и лугопастбищных растениях
мерзлотных ландшафтов Якутии. -Якутск. -1970. -287 с.
18.Кабата-Пендиас А., Пендиас Х. Микроэлементы в почвах и
растениях. -М.: Мир, 1989. -439 с.
19.Кашин В.К. Биогеохимия, фитофизиология и агрохимия йода. -Л.:
Наука, 1987. -261 с.
20.Кершенгольц Б.М. Этанол и ацетальдегид в организмах растений и
животных: Автореф. дисс. докт. биол наук. – М., 1992. –49 с.
21.Кершенгольц Б.М., Ильина Л.П. Биологические аспекты
алкогольных патологий и наркоманий. Изд-во ЯГУ, 1998. -150 с.
22.Ковальский В.В. Геохимическая экология. -М.: Наука, 1974. -297
с.
23.Манорик П.А. Разнолигандные биокординационные соединения
металлов в химии, биологии, медицине. Киев: Наукова думка,
1991. -271 с.
24.Методы и достижения бионеорганической химии /Под ред. К. Мак
Олиффа. М.: Мир, 1978. 415 с.
25.Морозов Н.П., Петухов С.А. Микроэлементы в промысловой
ихтиофауне мирового океана. - М.: Агропромиздат, 1986. -160 с.
26.Никаноров А.М., ЖулидовА.В. Биомониторинг металлов в
пресноводных экосистемах. Спб.: Гидрометеоиздат. 1991. 312 с.
27.Ноздрюхина Л.Р. Биологическая роль микроэлементов в
организме животных и человека. - М.: Медицина, 1977. -184 с.
28.Овчинников Ю.А. и др. Мембрано-активные комплексоны. М.:
Наука, 1974. –356 с.
29.Пейве Я.В. Агрохимия и биохимия микроэлементов. -М.: Наука
1980. -430 с.
30.Покаржевский А.Д. Геохимическая экология наземных животных.
-М.: Наука, 1987. -253 с.
31.Саенко Г.Н. Металлы и галогены в морских организмах. М.:
Наука, 1992. 200 с.
32.Сазонов Н.Н. Микроэлементы в мерзлотных экосистемах и их
значение в использовании биологических ресурсов Якутии:
Автореф. Дисс. докт. биол. наук. –М., 2000. –41 с.
33.Уильямс Ф. Металлы жизни. -М. :Мир, 1975. -233 с.
34.Хьюз М. Неорганическая химия биологических процессов. -М.:
Мир,1983. -414 с.
35.Шиндлер Д.Р., Чевычелов А.П. Микроэлементы в почвах Южной
Якутии. -Новосибирск: Наука, 1992. -105 с.
36.Школьник М.Я. Микроэлементы в жизни растений. – Л.: Наука.
Ленингр. Отд-ние, 1974. – 323 с.
37.Кabata-Pendias A. Chemical stress on the biosphere. Unasylva. - 1983.
-V. 35. -N. 141. p. 2-11.
38.Kaim W., Schwederski B. Bioinorganic chemistry. Chichester John
Wile and Sons, 1994. 401 p.
39.Markert B. The biological system of the elements (BSE) for terrestrial
planta (glycophytes}. Sci. total environ. 1994. V.155. N 3. p.221-228.
40.Меrtz W. Trace elements in human and animal nutrition. New York:
Acad. Press, 1987. 348 p.
41.Posthuma L. Genetic ecology of metal tolerance. Amsterdam. 1992.
149 p.
42. Underwood E.G. Trace elements in human and animal nutrition. 4rd Ed. New
York. 1977. 402 p.