Программа дисциплины Антибиотики 020400.62 Биология

Программа дисциплины "Антибиотики"; 020400.62 Биология; профессор, д.н. (профессор) Куриненко Б.М.
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное автономное учреждение
высшего профессионального образования
"Казанский (Приволжский) федеральный университет"
Институт фундаментальной медицины и биологии
УТВЕРЖДАЮ
Проректор
по образовательной деятельности КФУ
Проф. Минзарипов Р.Г.
__________________________
"___"______________20___ г.
Программа дисциплины
Антибиотики Б3.ДВ.1
Направление подготовки: 020400.62 - Биология
Профиль подготовки: Физиология человека и животных, биохимия, генетика, микробиология
Квалификация выпускника: бакалавр
Форма обучения: очное
Язык обучения: русский
Автор(ы):
Куриненко Б.М.
Рецензент(ы):
Ильинская О.Н.
СОГЛАСОВАНО:
Заведующий(ая) кафедрой: Ильинская О. Н.
Протокол заседания кафедры No ___ от "____" ___________ 201__г
Учебно-методическая комиссия Института фундаментальной медицины и биологии:
Протокол заседания УМК No ____ от "____" ___________ 201__г
Регистрационный No
Казань
2014
Регистрационный номер
Программа дисциплины "Антибиотики"; 020400.62 Биология; профессор, д.н. (профессор) Куриненко Б.М.
Содержание
1. Цели освоения дисциплины
2. Место дисциплины в структуре основной образовательной программы
3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины /модуля
4. Структура и содержание дисциплины/ модуля
5. Образовательные технологии, включая интерактивные формы обучения
6. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по
итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы
студентов
7. Литература
8. Интернет-ресурсы
9. Материально-техническое обеспечение дисциплины/модуля согласно утвержденному
учебному плану
Регистрационный номер
Страница 2 из 16.
Программа дисциплины "Антибиотики"; 020400.62 Биология; профессор, д.н. (профессор) Куриненко Б.М.
Программу дисциплины разработал(а)(и) профессор, д.н. (профессор) Куриненко Б.М.
кафедра микробиологии ИФМиБ отделение фундаментальной медицины ,
Boris.Kurinenko@kpfu.ru
1. Цели освоения дисциплины
Приобретение студентами знаний о структуре и механизме биологической активности типовых
представителей основных классов антибиотиков. Устойчивость микроорганизмов к
антибиотикам, её механизмы. Способы преодоления устойчивости микроорганизмов к
антибиотикам. Модификации структуры антибиотиков как основного способа преодоления
устойчивости и знакомство со стратегией модификации. Биотехнология природных и
полусинтетических антибиотиков.
2. Место дисциплины в структуре основной образовательной программы высшего
профессионального образования
Данная учебная дисциплина включена в раздел " Б3.ДВ.1 Профессиональный" основной
образовательной программы 020400.62 Биология и относится к дисциплинам по выбору.
Осваивается на 4 курсе, 8 семестр.
Перед изучением дисциплины студент должен освоить следующие дисциплины: "Общая
биология", "Органическая химия" "Микробиология и вирусология", "Частная микробиология и
систематика микроорганизмов", "Биохимия". У него должна быть сформирована
общекультурная компетенция: "использует в познавательной и профессиональной
деятельности базовые знания в области математики и естественных наук, применяет методы
математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального
исследования" (ОК-6).
3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины
/модуля
В результате освоения дисциплины формируются следующие компетенции:
Расшифровка
приобретаемой компетенции
Шифр компетенции
ОК-14
(общекультурные
компетенции)
ОК-15
(общекультурные
компетенции)
ОК-3
(общекультурные
компетенции)
ПК-1
(профессиональные
компетенции)
ПК-5
(профессиональные
компетенции)
ПК-6
(профессиональные
компетенции)
проявляет творческие качества
правильно ставит цели, проявляет настойчивость и
выносливость в их достижении
Приобретает новые знания и формирует суждения по по
научным, социальным и другим проблемам, используя
современные образовательные и информационные
технологии
демонстрирует базовые представления о разнообразии
биологических объектов, понимание значения
биоразнообразия для устойчивости биосферы
применяет современные экспериментальные методы
работы с биологическими объектами в полевых и
лабораторных условиях, навыки работы с современной
аппаратурой
емонстрирует базовые представления об основных
закономерностях и современных достижениях генетики, о
геномике, протелмике
В результате освоения дисциплины студент:
Регистрационный номер
Страница 3 из 16.
Программа дисциплины "Антибиотики"; 020400.62 Биология; профессор, д.н. (профессор) Куриненко Б.М.
4. должен демонстрировать способность и готовность:
- демонстрировать знание способов поиска и выделения продуцентов антибиотиков;
- демонстрировать знание механизмов действия типовых представителей основных классов
антибиотиков;
- демонстрировать знание способов увеличения продуктивности антибиотикообразования,
направленного биосинтеза антибиотиков и получения полусинтетических антибиотиков;
- демонстрировать знание механизмов устойчивости микроорганизмов к антибиотикам и
ориентироваться в способах преодоления устойчивости;
- должен быть готов эксплуатировать современное научно-техническое оборудование;
- владеть методами определения антагонистической активности микроорганизмов;
- определять количество антибиотиков биологическим методом;
- уметь составлять научно-технический отчет.
4. Структура и содержание дисциплины/ модуля
Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетных(ые) единиц(ы) 108 часа(ов).
Форма промежуточного контроля дисциплины экзамен в 8 семестре.
Суммарно по дисциплине можно получить 100 баллов, из них текущая работа оценивается в 50
баллов, итоговая форма контроля - в 50 баллов. Минимальное количество для допуска к зачету
28 баллов.
86 баллов и более - "отлично" (отл.);
71-85 баллов - "хорошо" (хор.);
55-70 баллов - "удовлетворительно" (удов.);
54 балла и менее - "неудовлетворительно" (неуд.).
4.1 Структура и содержание аудиторной работы по дисциплине/ модулю
Тематический план дисциплины/модуля
N
Раздел
Дисциплины/
Модуля
Тема 1. Введение
Понятие о
биологически
активных веществах.
1. Место антибиотиков в
ряду биологически
активных веществ,
образуемых
микроорганизмами.
Тема 2. Выделение
продуцентов
2. антибиотиков из
природных
источников.
Регистрационный номер
Страница 4 из 16.
Виды и часы
аудиторной работы,
их трудоемкость
Неделя
Текущие формы
Семестр
(в часах)
семестра
контроля
Практические Лабораторные
Лекции
занятия
работы
8
1
2
2
0
8
2
2
4
0
устный опрос
Программа дисциплины "Антибиотики"; 020400.62 Биология; профессор, д.н. (профессор) Куриненко Б.М.
N
Раздел
Дисциплины/
Модуля
Виды и часы
аудиторной работы,
их трудоемкость
Неделя
Текущие формы
Семестр
(в часах)
семестра
контроля
Практические Лабораторные
Лекции
занятия
работы
Тема 3.
Предклинические
исследования
антибиотиков и
3. клинические
испытания.
Определение
механизма действия
антибиотика.
Тема 4.
Антибиотики-ингибиторы
4. биосинтеза
бактериальной
клеточной стенки.
Тема 5. Антибиотики,
влияющие на
5. функционирование
цитоплазматической
мембраны.
Тема 6.
6. Антибиотики-ингибиторы
биосинтеза белка.
Тема 7.
Антибиотики-ингибиторы
7.
биосинтеза
нуклеиновых кислот.
Тема 8. Устойчивость
8. микроорганизмов к
антибиотикам.
9.
Тема 9. Биотехнология
антибиотиков.
Итого
8
3
2
4
0
устный опрос
8
4
2
4
0
контрольная
работа
8
5
2
4
0
устный опрос
8
6
2
4
0
коллоквиум
8
7
2
4
0
контрольная
работа
8
8
0
2
0
8
9
0
0
0
14
28
0
письменная
работа
письменная
работа
4.2 Содержание дисциплины
Тема 1. Введение Понятие о биологически активных веществах. Место антибиотиков в
ряду биологически активных веществ, образуемых микроорганизмами.
лекционное занятие (2 часа(ов)):
История учения об антибиотиках. Связь антибиотиков с химиотерапией. Взаимоотношения в
мире микроорганизмов. Образование антибиотиков  одна из форм антагонизма. Понятие об
антибиотиках: общенаучное и с позиции метаболизма организма-продуцента антибиотиков.
Антибиотики и микотоксины. Основные принципы классификации антибиотиков. Образование
антибиотиков в природе. Дидактические единицы: 1) биологически активные вещества; 2)
антибиотики и микотоксины; 3) химиотерапия.
практическое занятие (2 часа(ов)):
Знакомство с содержанием задачи "Определение антагонистической активности
микроорганизмов". Дидактические единицы: 1) инструменты антагонизма микроорганизмов; 2)
методы определения антагонистических взаимоотношений (достоинства и недостатки);
Тема 2. Выделение продуцентов антибиотиков из природных источников.
Регистрационный номер
Страница 5 из 16.
Программа дисциплины "Антибиотики"; 020400.62 Биология; профессор, д.н. (профессор) Куриненко Б.М.
лекционное занятие (2 часа(ов)):
Поиск продуцентов известных и новых антибиотиков. Определение антибиотической
активности микроорганизмов и препаратов по отношению к микробам, вирусам, фагам и
опухолевым клеткам. Методы качественного и количественного определения антибиотиков:
биологические, химические и физико-химические. Дидактические единицы: 1) поиск
продуцентов известных антибиотиков; 2) поиск продуцентов новых антибиотиков; 3) поиск
продуцентов определенных классов антибиотиков.
практическое занятие (4 часа(ов)):
Подготовка посуды, сред, реактивов к проведению задачи. Посев бактериальных тест культур.
Тема 3. Предклинические исследования антибиотиков и клинические испытания.
Определение механизма действия антибиотика.
лекционное занятие (2 часа(ов)):
Предклинические исследования и клинические испытания антибиотиков. Основная цель и
методология проведения клинических испытаний. Характер действия антибиотиков ?
бактериостатическое и бактерицидное действие антибиотиков. Основы избирательности
действия антибиотиков. Дидактические единицы: 1) предклинические исследования; 2)
клинические испытания; 3) методология изучения механизма действия антибиотиков.
практическое занятие (4 часа(ов)):
Анализ полученных результатов и их оценка. Подготовка к задаче "Определение антибиотиков
в пищевых продуктах". Знакомство с методичкой. Дидактические единицы: 1) подготовка проб
к исследованию; 2) определение "рабочей дозы" тест-культур; 3) количественное определение
концентрации антибиотиков и расчет активности 4) определение концентрации антибиотиков
в испытуемом родукте.
Тема 4. Антибиотики-ингибиторы биосинтеза бактериальной клеточной стенки.
лекционное занятие (2 часа(ов)):
Состав клеточной стенки бактерий. Значение и роль отдельных структурных элементов
клеточной стенки для жизни бактерий. Петидогликан. Структура, функция и биосинтез.
Ингибиторы ферментов биосинтеза низкомолекулярных предшественников клеточной стенки
(фосфономицин, Д-циклосерин, тетаин). Ингибиторы синтеза клеточной стенки на различных
стадиях липидного цикла. (амфомицин, туникамицин, бацитрацин, фосфогликолипидные
антибиотики). Антибиотики, подавляющие биосинтез клеточной стенки путем взаимодействия
с акцептором (ванкомицин, ристоцетин, ристомицин). Антибиотики бета-лактамной природы.
Классификация, структура основных представителей. Значение для медицины. Механизм
действия. Причина гибели бактерий. Толерантность к антибиотикам и её механизм.
Дидактические единицы: 1) клеточная стенка бактерий; 2) петидогликан. Структура, функция
и биосинтез; 3) ингибиторы ферментов биосинтеза низкомолекулярных предшественников
клеточной стенки; 4) ингибиторы синтеза клеточной стенки на различных стадиях липидного
цикла; 5) антибиотики, подавляющие биосинтез клеточной стенки путем взаимодействия с
акцептором; 6) антибиотики бета-лактамной природы.
практическое занятие (4 часа(ов)):
Подготовка посуды, сред, реактивов к проведению задачи "Определение антибиотиков в
пищевых продуктах".
Тема 5. Антибиотики, влияющие на функционирование цитоплазматической мембраны.
лекционное занятие (2 часа(ов)):
Регистрационный номер
Страница 6 из 16.
Программа дисциплины "Антибиотики"; 020400.62 Биология; профессор, д.н. (профессор) Куриненко Б.М.
Мембрана клеток бактерий. Её строение. Проницаемость мембраны для воды, ионов и
органических соединений. Транспорт через мембрану и его механизмы. Каналы, образуемые
поринами и их роль в проникновении антибиотиков в клетку. Антибиотики, вызывающие
дезорганизацию цитоплазматической мембраны: антибиотики-циклопептиды. Особенности
структуры и механизм действия. Полимиксины и родственные им антибиотики. Особенности
структуры и механизм действия. Полиеновые антибиотики. Особенности структуры и механизм
действия. Общие черты и специфические особенности в механизме действия антибиотиков
этой группы. Поверхностно-активные вещества как модель изучения антимикробного действия
антибиотиков этой группы. Антибиотики, вызывающие специфические изменения
проницаемости мембраны (ионофоры). Грамицидин, валиномицин, энниатин. Молекулярные
основы ионофорной активности. Связь структуры и функции антибиотиков. Дидактические
единицы: 1) мембрана клеток бактерий, строение, функции; 2) антибиотики, нарушающие
структуру мембраны; 3) антибиотики-ионофоры.
практическое занятие (4 часа(ов)):
Выполнение задачи "Определение антибиотиков в пищевых продуктах". Подкотовка проб к
исследованию и определение "рабочей дозы тест-культуры".
Тема 6. Антибиотики-ингибиторы биосинтеза белка.
лекционное занятие (2 часа(ов)):
Общие представления о механизме биосинтеза белка и характеристика его основных этапов ?
активация аминокислот, инициация синтеза, элонгация, терминация, созревание и механизм
выхода во внешнюю среду (для секретируемых белков). Наиболее эффективно и специфично
подавляемые этапы биосинтеза белка. Ингибиторы аминоацилирования т-РНК. Механизм
действия. Ингибиторы функционирования рибосом. Ингибиторы малых субчастиц рибосом.
Аминогликозиды. Основные представители этой группы антибиотиков. Место связывания
антибиотиков с субчастицей. Молекулярно-биологические эффекты антибиотиков  влияние
на образование инициационного комплекса, на рибосомы и считывание генетической
информации. Стрептомицинозависимость и её возможные механизмы. Тетрациклиновые
антибиотики. Пути проникновения тетрациклинов в бактериальную клетку. Механизм действия
тетрациклинов. Ингибиторы больших субчастиц рибосом ? пуромицин, хлорамфеникол,
макролиды. Структура. Особенности механизма действия. Пуромициновая реакция и её
значение для изучения механизма действия антибиотиков-ингибиторов белкового синтеза.
Ингибиторы процессинга белков. Ингибиторы гликозилирования белков и ингибиторы
протеазы, отщепляющей сигнальный пептид. Дидактические единицы: 1) механизм
биосинтеза белка; 2) ингибиторы биосинтеза белка предрибосомальном уровне; 3)
ингибиторы биосинтеза белка на уроне малых субчастиц рибосом; 4) ингибиторы биосинтеза
белка на уроне больших субчастиц рибосом; 5) антибиотики ингибиторы процессинга белка.
практическое занятие (4 часа(ов)):
Выполнение задачи "Определение антибиотиков в пищевых продуктах". Определение
концентрации бензилпенициллина в испытуемом продукте.
Тема 7. Антибиотики-ингибиторы биосинтеза нуклеиновых кислот.
лекционное занятие (2 часа(ов)):
Регистрационный номер
Страница 7 из 16.
Программа дисциплины "Антибиотики"; 020400.62 Биология; профессор, д.н. (профессор) Куриненко Б.М.
Общие представления о механизме биосинтеза нуклеиновых кислот. Классификация
антибиотиков этой группы. Ингибиторы синтеза нуклеотидов. Некоторые представители этой
группы (аналоги аминокислот, аналоги нуклеотидов). Механизм действия наиболее типичных
представителей антибиотиков этой группы. Антибиотики, подавляющие функционирование
ДНК в качестве матрицы. Антибиотики, сшивающие нити ДНК - митомицины, карцинофилин.
Структура. Механизм действия антибиотиков этой группы. Антибиотики, вызывающие
индукцию разрывов в ДНК ? блеомицины, флеомицины, неокарциностатин. Особенности
структуры. Механизм действия. Антибиотики-матричные яды (интеркалирующие агенты).
Актиномицины. Антрациклиновые антибиотики. Особенности структуры. Механизм действия.
Ингибиторы белков репликации. Ингибиторы ДНК-зависимых РНК-полимераз (рифамицины,
стрептоварицины, гельданомицин). Структура. Механизм действия. Ингибиторы
ДНК-полимеразы (аналоги субстратов, 6-арилазопиримидины). Ингибиторы ДНК-гиразы
(новобиоцин, коумирмецин). Структура, механизм действия. Дидактические единицы: 1)
механизм биосинтеза НК (ДНК и РНК); 2) антибиотики ингибиторы биосинтеза НК на уровне
предшественников; 3) антибиотики ингибиторы биосинтеза ДНК на уровне матрицы; 4)
антибиотики ингибиторы биосинтеза НК на уровне ферментов биосинтеза;
практическое занятие (4 часа(ов)):
Выполнение задачи "Определение антибиотиков в пищевых продуктах". Определение
концентрации стрептомицина и тетрациклина в испытуемом продукте.
Тема 8. Устойчивость микроорганизмов к антибиотикам.
практическое занятие (2 часа(ов)):
Отчет по задаче "Определение антагонистической активности микроорганизмов" и задаче
"Определение антибиотиков в пищевых продуктах".
Тема 9. Биотехнология антибиотиков.
4.3 Структура и содержание самостоятельной работы дисциплины (модуля)
N
Раздел
Дисциплины
Виды
Формы контроля
Неделя самостоятельной Трудоемкость
Семестр
самостоятельной
семестра
работы
(в часах)
работы
студентов
Тема 2. Выделение
продуцентов
2. антибиотиков из
природных
источников.
Тема 3.
Предклинические
исследования
антибиотиков и
3. клинические
испытания.
Определение
механизма действия
антибиотика.
Тема 4.
Антибиотики-ингибиторы
4. биосинтеза
бактериальной
клеточной стенки.
Тема 5. Антибиотики,
влияющие на
5. функционирование
цитоплазматической
мембраны.
Регистрационный номер
Страница 8 из 16.
8
2
подготовка к
устному опросу
по теме 1
3
устный опрос
8
3
подготовка к
устному опросу
по теме 2
3
устный опрос
8
4
подготовка к
контрольной
работе по темам
1, 2, 3
3
контрольная
работа
8
5
подготовка к
устному опросу
по теме 4
3
устный опрос
Программа дисциплины "Антибиотики"; 020400.62 Биология; профессор, д.н. (профессор) Куриненко Б.М.
Раздел
Дисциплины
N
Виды
Формы контроля
Неделя самостоятельной Трудоемкость
Семестр
самостоятельной
семестра
работы
(в часах)
работы
студентов
Тема 6.
6. Антибиотики-ингибиторы 8
биосинтеза белка.
Тема 7.
Антибиотики-ингибиторы
7.
8
биосинтеза
нуклеиновых кислот.
Тема 8. Устойчивость
8. микроорганизмов к
антибиотикам.
9.
Тема 9. Биотехнология
антибиотиков.
Итого
6
7
8
8
8
9
подготовка к
коллоквиуму по
темам 4, 5
подготовка к
контрольной
работе по темам
4, 5, 6
подготовка к
письменной
работе по темам
7,8
подготовка к
письменной
работе по теме
9
4
коллоквиум
4
контрольная
работа
5
письменная
работа
5
письменная
работа
30
5. Образовательные технологии, включая интерактивные формы обучения
- устный опрос
- коллоквиум
- письменная работа
- контрольная работа
6. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной
аттестации по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение
самостоятельной работы студентов
Тема 1. Введение Понятие о биологически активных веществах. Место антибиотиков в
ряду биологически активных веществ, образуемых микроорганизмами.
Тема 2. Выделение продуцентов антибиотиков из природных источников.
устный опрос , примерные вопросы:
Тема 1. История учения об антибиотиках. Связь антибиотиков с химиотерапией.
Взаимоотношения в мире микроорганизмов. Образование антибиотиков  одна из форм
антагонизма. Понятие об антибиотиках: общенаучное и с позиции метаболизма
организма-продуцента антибиотиков. Антибиотики и микотоксины. Основные принципы
классификации антибиотиков. Образование антибиотиков в природе.
Тема 3. Предклинические исследования антибиотиков и клинические испытания.
Определение механизма действия антибиотика.
устный опрос , примерные вопросы:
Тема 2. Поиск продуцентов известных и новых антибиотиков. Определение антибиотической
активности микроорганизмов и препаратов по отношению к микробам, вирусам, фагам и
опухолевым клеткам. Методы качественного и количественного определения антибиотиков:
биологические, химические и физико-химические.
Тема 4. Антибиотики-ингибиторы биосинтеза бактериальной клеточной стенки.
контрольная работа , примерные вопросы:
Темы 1, 2. Тема 3. Клинические испытания. Основная цель и методология проведения
клинических испытаний. Характер действия антибиотиков ? бактериостатическое и
бактерицидное действие антибиотиков. Основы избирательности действия антибиотиков.
Регистрационный номер
Страница 9 из 16.
Программа дисциплины "Антибиотики"; 020400.62 Биология; профессор, д.н. (профессор) Куриненко Б.М.
Тема 5. Антибиотики, влияющие на функционирование цитоплазматической мембраны.
устный опрос , примерные вопросы:
Тема 4. Состав клеточной стенки бактерий. Значение и роль отдельных структурных элементов
клеточной стенки для жизни бактерий. Петидогликан. Структура, функция и биосинтез.
Ингибиторы ферментов биосинтеза низкомолекулярных предшественников клеточной стенки
(фосфономицин, Д-циклосерин, тетаин). Ингибиторы синтеза клеточной стенки на различных
стадиях липидного цикла её биосинтеза (амфомицин, туникамицин, бацитрацин,
фосфогликолипидные антибиотики). Антибиотики, подавляющие биосинтез клеточной стенки
путем взаимодействия с акцептором (ванкомицин, ристоцетин, ристомицин). Антибиотики
бета-лактамной природы. Классификация, структура основных представителей. Значение для
медицины. Механизм действия. Причина гибели бактерий. Толерантность к антибиотикам и её
механизм.
Тема 6. Антибиотики-ингибиторы биосинтеза белка.
коллоквиум , примерные вопросы:
Тема 5. Мембрана клеток бактерий. Её строение. Проницаемость мембраны для воды, ионов и
органических соединений. Транспорт через мембрану и его механизмы. Каналы, образуемые
поринами и их роль в проникновении антибиотиков в клетку. Антибиотики, вызывающие
дезорганизацию цитоплазматической мембраны: антибиотики-циклопептиды. Особенности
структуры и механизм действия. Полимиксины и родственные им антибиотики. Особенности
структуры и механизм действия. Полиеновые антибиотики. Особенности структуры и механизм
действия. Общие черты и специфические особенности в механизме действия антибиотиков
этой группы. Поверхностно-активные вещества как модель изучения антимикробного действия
антибиотиков этой группы. Антибиотики, вызывающие специфические изменения
проницаемости мембраны (ионофоры). Грамицидин, валиномицин, энниатин. Молекулярные
основы ионофорной активности. Связь структуры и функции антибиотиков.
Тема 7. Антибиотики-ингибиторы биосинтеза нуклеиновых кислот.
контрольная работа , примерные вопросы:
Темы 4, 5. Тема 6. Общие представления о механизме биосинтеза белка и характеристика его
основных этапов ? активация аминокислот, инициация синтеза, элонгация, терминация,
созревание и механизм выхода во внешнюю среду (для секретируемых белков). Наиболее
эффективно и специфично подавляемые этапы биосинтеза белка. Ингибиторы
аминоацилирования т-РНК. Механизм действия. Ингибиторы функционирования рибосом.
Ингибиторы малых субчастиц рибосом. Аминогликозиды. Основные представители этой группы
антибиотиков. Место связывания антибиотиков с субчастицей. Молекулярно-биологические
эффекты антибиотиков  влияние на образование инициационного комплекса, на рибосомы и
считывание генетической информации. Стрептомицинозависимость и её возможные
механизмы. Тетрациклиновые антибиотики. Пути проникновения тетрациклинов в
бактериальную клетку. Механизм действия тетрациклинов. Ингибиторы больших субчастиц
рибосом ? пуромицин, хлорамфеникол, макролиды. Структура. Особенности механизма
действия. Пуромициновая реакция и её значение для изучения механизма действия
антибиотиков-ингибиторов белкового синтеза. Ингибиторы процессинга белков. Ингибиторы
гликозилирования белков и ингибиторы протеазы, отщепляющей сигнальный пептид.
Тема 8. Устойчивость микроорганизмов к антибиотикам.
письменная работа , примерные вопросы:
Регистрационный номер
Страница 10 из 16.
Программа дисциплины "Антибиотики"; 020400.62 Биология; профессор, д.н. (профессор) Куриненко Б.М.
Тема 7. Общие представления о механизме биосинтеза нуклеиновых кислот. Классификация
антибиотиков этой группы. Ингибиторы синтеза нуклеотидов. Некоторые представители этой
группы (аналоги аминокислот, аналоги нуклеотидов). Механизм действия наиболее типичных
представителей антибиотиков этой группы. Антибиотики, подавляющие функционирование
ДНК в качестве матрицы. Антибиотики, сшивающие нити ДНК - митомицины, карцинофилин.
Структура. Механизм действия антибиотиков этой группы. Антибиотики, вызывающие
индукцию разрывов в ДНК ? блеомицины, флеомицины, неокарциностатин. Особенности
структуры. Механизм действия. Антибиотики-матричные яды (интеркалирующие агенты).
Актиномицины. Антрациклиновые антибиотики. Особенности структуры. Механизм действия.
Ингибиторы белков репликации. Ингибиторы ДНК-зависимых РНК-полимераз (рифамицины,
стрептоварицины, гельданомицин). Структура. Механизм действия. Ингибиторы
ДНК-полимеразы (аналоги субстратов, 6-арилазопиримидины). Ингибиторы ДНК-гиразы
(новобиоцин, коумирмецин). Структура, механизм действия. Тема 8. Значение проблемы
устойчивости. Механизмы устойчивости: биохимические основы устойчивости; модификация
или снижение физиологической роли мишени; предовращение доступа антибиотика к мишени
или его инактивация; генетические основы устойчивости. Хромосомная и внехромосомная
устойчивость. Её выражение на уровне молекулярных механизмов. Пути преодоления
устойчивости микроорганизмов к антибиотикам.
Тема 9. Биотехнология антибиотиков.
письменная работа , примерные вопросы:
Тема 9. Основные направления исследований в биотехнологии антибиотиков, определяемые
сферой их применения. Увеличение продуктивности антибиотикообразования. Оптимизация
условий ферментации. Направленный биосинтез антибиотиков. Использование эффектов
предшественников для регулирования процессов биосинтеза антибиотиков. Генетические
методы получения активных продуцентов антибиотиков. Селекция
микроорганизмов-продуцентов методом ступенчатого отбора. Метод Ваксмана. Получение
мутантов-суперпродуцентов антибиотиков. Методы получения мутантов. Критерии отбора
мутантов, относительность критериев отбора. Комплементарно адресованный мутагенез.
Использование методов переноса генетического материала (скрещивание, слияние
протопластов). "Мутасинтез" ? метод получения новых антибиотиков. Методы сохранения
штаммов-продуцентов антибиотиков. Стратегия химического дизайна молекул антибиотиков на
примере аминогликозидов. Полусинтетические антибиотики. Стратегия получения
полусинтетических производных антибиотиков на примере -лактамов. Химический синтез и
поиск природных соединений с нетрадиционными пенициллиновыми и цефалоспориновыми
?ядрами?. Их использование для получения новых поколений антибиотиков.
Примерные вопросы к экзамену:
ВОПРОСЫ К ЭКЗАМЕНУ
1. Понятие о биологически активных веществах. Место антибиотиков в ряду биологически
активных веществ, образуемых микроорганизмами. История учения об антибиотиках связь
антибиотиков с химиотерапией.
2. Пути преодоления устойчивости микроорганизмов к антибиотикам на примере
аминогликозидов.
3. Значение антибиотиков для народного хозяйства. Становление и развитие науки и
производства антибиотиков в мире и в России.
4. Устойчивость микроорганизмов к антибиотикам. Значение проблемы устойчивости.
Механизмы устойчивости, привести примеры.
5. Взаимоотношения в мире микроорганизмов: метабиоз, симбиоз, антагонизм, паразитизм и
хищничество. Антагонистические взаимоотношения в мире микроорганизмов (бактерий,
актиномицетов, плесневых грибов, водорослей). Инструменты антагонизма. Образование
антибиотиков - одна из форм антагонизма.
6. Характер действия антибиотиков - бактериостатическое и бактерицидное действие
антибиотиков на клетки-мишени. Условия, необходимые и достаточные для подавления
размножения клеток-мишеней.
Регистрационный номер
Страница 11 из 16.
Программа дисциплины "Антибиотики"; 020400.62 Биология; профессор, д.н. (профессор) Куриненко Б.М.
7. Понятие об антибиотиках: общенаучное и с позиции метаболизма организма-продуцента
антибиотиков. Различные точки зрения на значение антибиотиков для организма-продуцента.
Антибиотики и микотоксины.
8. Основы избирательности действия антибиотиков. Эволюционные основы избирательности.
Причины различий в антибактериальных спектрах действия антибиотиков. Методы изучения
механизмов биологического действия антибиотиков.
9. Образование антибиотиков в природе (различные точки зрения по этому вопросу).
Продолжительность действия антибиотиков в почвах.
10. Антибиотики-ингибиторы ферментов биосинтеза низкомолекулярных предшественников
клеточной стенки (фосфономицин, Д-циклосерин, тетаин).
11. Выделение продуцентов антибиотических веществ. Методы определения антибиотической
активности. Поиск продуцентов известных и новых антибиотиков. Методы идентификации
организмов, образующих антибиотические вещества.
12. Ингибиторы синтеза клеточной стенки на различных стадиях липидного цикла ее
биосинтеза (амфомицин, туникамицин).
13. Предклинические исследования антибиотиков.
14. Ингибиторы синтеза клеточной стенки на различных стадиях липидного цикла ее
биосинтеза (бацитрацин, фосфогликолипидные антибиотики).
15. Клинические испытания. Основная цель и методология проведения клинических
испытаний.
16. Антибиотики, подавляющие биосинтез клеточной стенки путем взаимодействия с
акцептором (ванкомицин, ристоцетин, ристомицин).
17. Основные направления исследований в биотехнологии антибиотиков.
18. Антибиотики β-лактамной природы. Классификация, структура основных представителей.
Значение для медицины.
19. Образование антибиотиков. Роль катаболитной репрессии в образовании антибиотиков
(доступность источников углеродного, азотного питания и фосфатов).
20. Механизм действия β-лактамных антибиотиков. Причина гибели бактерий. Толерантность к
антибиотикам и ее механизм.
21. Образование антибиотиков. Влияние предшественников на биосинтез антибиотиков.
22. Антибиотики, вызывающие дезорганизацию цитоплазматической мембраны.
(Антибиотики-циклопептиды. Особенности структуры и механизм действия.)
23. Генетические методы получения активных продуцентов антибиотиков (методы
классической генетики; комплементарно-адресованный мутагенез; рациональная селекция;
слияние протопластов; молекулярное клонирование, применяемое для повышения
продуктивности или получения новых антибиотиков).
24. Антибиотики, вызывающие дезорганизацию цитоплазматической мембраны. (Полимиксины
и родственные им антибиотики. Особенности структуры и механизм действия.)
25. Состав клеточной стенки бактерий. Значение и роль отдельных структурных элементов
клеточной стенки для жизни бактерий. Пептидогликан. Структура, функция и биосинтез.
Точки приложения действия антибиотиков - ингибиторов биосинтеза клеточной стенки.
26. Антибиотики, вызывающие дезорганизацию цитоплазматической мембраны. (Полиеновые
антибиотики. Особенности структуры и механизм действия.)
27. Определение антибиотической активности микроорганизмов и препаратов по отношению к
микробам, вирусам, фагам и опухолевым клеткам. Методы количественного определения
антибиотиков: биологические, химические и физико-химические.
28. Антибиотики, вызывающие специфические изменения проницаемости мембраны
(ионофоры). Грамицидин, валиномицин, энниатин. Молекулярные основы ионофорной
активности. Связь структуры и функции антибиотиков.
29. Мембрана клеток бактерий, ее строение. Проницаемость мембраны для воды, ионов и
органических соединений. Транспорт через мембрану и его механизмы. Общий обзор
антибиотиков, нарушающих структуру и функцию мембраны.
30. Антибиотики-ингибиторы аминоацилирования т-РНК. Механизм действия.
Регистрационный номер
Страница 12 из 16.
Программа дисциплины "Антибиотики"; 020400.62 Биология; профессор, д.н. (профессор) Куриненко Б.М.
31. Антибиотики-ингибиторы биосинтеза нуклеиновых кислот. Общие представления о
механизме биосинтеза нуклеиновых кислот. Классификация антибиотиков этой группы.
32. Ингибиторы больших субчастиц рибосом - пуромицин, хлорамфеникол. Структура.
Особенности механизма действия. Пуромициновая реакция и ее значение для изучения
механизма действия антибиотиков-ингибиторов белкового синтеза.
33. Антибиотики-ингибиторы белков репликации ДНК. Ингибиторы ДНК-зависимых
РНК-полимераз (рифамицины, стрептоварицины, гельданомицин). Структура. Механизм
действия.
34. Антибиотики-ингибиторы процессинга белков.
35. Антибиотики-ингибиторы ДНК-полимеразы (аналоги субстратов, 6-арилазопиримидины).
36. Антибиотики, подавляющие функционирование ДНК в качестве матрицы. Антибиотики,
сшивающие нити ДНК - митомицины, карцинофилин. Структура. Механизм действия
антибиотиков этой группы.
37. Каналы, образуемые в наружной липопротеидной мембране поринами, и их роль в
проникновении антибиотиков в клетку.
38. Антибиотики, вызывающие индукцию разрывов в ДНК - блеомицины, флеомицины,
неокарциностатин. Особенности структуры. Механизм действия.
39. Общие представления о механизме биосинтеза белка, характеристика его основных
этапов и общая характеристика антибиотиков-ингибиторов биосинтеза белка.
40. Антибиотики-матричные яды (интеркалирующие агенты). Актиномицины. Антрациклиновые
антибиотики. Особенности структуры. Механизм действия.
41. Антибиотики-ингибиторы ДНК-гиразы (новобиоцин, коумирмецин). Механизм действия.
42. Аминогликозиды.
43. Тетрациклиновые антибиотики.
44. Стратегия химического дизайна молекул антибиотиков на примере бета-лактамов.
7.1. Основная литература:
1. Егоров, Николай Сергеевич. Основы учения об антибиотиках: учеб. для студентов вузов,
обучающихся по направлению 510600 "Биология", спец. 011600 "Биология", 012300 "Биохимия,
012400 "Микробиология"" / Н.С. Егоров; МГУ им. М.В. Ломоносова.?6-е изд., перераб. и
доп..?Москва: Изд-во Моск. ун-та: Наука, 2004.?524,[1] с.: ил.; 22.?(Классический
университетский учебник / Ред. совет: пред. В.А. Садовничий и др.).?На тит. л. и обл.: МГУ им.
М.В. Ломоносова 250 лет.?Библиогр.: с. 509-510.?Указ. антибиотиков: с. 511-518.?ISBN
5-211-04669-2, 1000.?ISBN 5-02-033595-9.
2. Литовка, Юлия Александровна. Основы биосинтеза антибиотиков: лабораторный практикум
для студентов специальности 240401 Химическая технология органических веществ очной
формы обучения / Ю. А. Литовка, Т. И. Громовых; Федер. агентство по образованию, ГОУ ВПО
"Сиб. гос. технол. ун-т".?Краноярск: [СибГТУ], 2011.?63 с.: ил.; 21.?Библиогр.: с. 63 (7 назв.),
50.
3. Определение антибиотиков в пищевых продуктах: метод. рук.: для студентов, обучающихся
по специальности 2041 - "Микробиология" / Казан. гос. ун-т; [сост.: Б. М. Куриненко, Г. Ю.
Яковлева].?Казань: [б. и.], 2005.?22 с.: табл.; 21.?Библиогр.: с.22.
Регистрационный номер
Страница 13 из 16.
Программа дисциплины "Антибиотики"; 020400.62 Биология; профессор, д.н. (профессор) Куриненко Б.М.
4. Таранцева, Клара Рустемовна. Анализ технологий синтеза 7-аминоцефалоспорановой
кислоты (7-АЦК) и выбор оптимальной безопасной промышленной технологии = The analysis of
technologies of 7-aminocephalosporanic acid (7-ACA) synthesis and a choice of optimal safe
industrial technology / К. Р. Таранцева, М. И. Яхкинд; Пенз. гос. технол. акад..?Москва: Научный
мир, 2009.?210 с.; 23.?Авт. также на англ. яз.: K. R. Tarantseva, M. I. Yakhkind.?Библиогр.: с.
180-210 (521 назв.) и в подстроч. примеч.
7.2. Дополнительная литература:
1. Методические указания к выполнению лабораторных работ по теме:"Определение
остаточных количеств антибиотиков в пищевых продуктах": Для студентов,обуч.по
спец."Микробиология-2041" / ; Казан.гос.ун-т,Биол.-почв.фак.;Сост.:Егоров С.Ю.и др..?Казань:
Б.и., 1995.?18с..?150р.
2. Tenson, Tanel. Ribosomes,peptides and antibiotic resistance / T.Tenson; Univ.of Tartu,Inst.of
mollecular and cell biology.?Tartu: Tartu Univ.Press, 1997.?Разд.паг.: ил..?(Dissertationes
biologicae Universitatis Tartuensis; 28).?ISBN 9985-56-263-1: 10р.
3. Tenson, Tanel. Ribosomes,peptides and antibiotic resistance / T.Tenson; Univ.of Tartu,Inst.of
mollecular and cell biology.?Tartu: Tartu Univ.Press, 1997.?Разд.паг.: ил..?(Dissertationes
biologicae Universitatis Tartuensis; 28).?ISBN 9985-56-263-1: 10р.
4. Таранцева, Клара Рустемовна. Анализ технологий синтеза 7-аминоцефалоспорановой
кислоты (7-АЦК) и выбор оптимальной безопасной промышленной технологии = The analysis of
technologies of 7-aminocephalosporanic acid (7-ACA) synthesis and a choice of optimal safe
industrial technology / К. Р. Таранцева, М. И. Яхкинд; Пенз. гос. технол. акад..?Москва: Научный
мир, 2009.?210 с.; 23.?Авт. также на англ. яз.: K. R. Tarantseva, M. I. Yakhkind.?Библиогр.: с.
180-210 (521 назв.) и в подстроч. примеч..?ISBN 978-5-91522-130-6, 400 .
5. Полякова И.В. Динамика сорбции антибактериального антибиотика эремомицина на
карбоксильном катионите / И.В. Полякова, А.Ю. Тощевикова, О.А. Писарев // Структура и
динамика молекулярных систем: сборник статей.?Казань..?2003.?Вып.10, ч.2.?С. 173-175.
6. Гаркушина И.С. Особенности взаимодействия эритромицина с сетчатыми
полиэлектролитами различной структуры / И.С. Гаркушина [и др.] // Структура и динамика
молекулярных систем: сборник статей.?Казань..?2003.?Вып.10, ч.2.?С. 202-204.
7. Смирнов Валерий Вениаминович. Антибиотики: [Учеб. пособие для биол. спец. вузов] / В. В.
Смирнов, И. А. Василевская, С. Р. Резник.?Киев: Вища шк., 1985.?191 с.: ил.; 21 см.?80 к.
8. Микробная биотехнология / И. Б. Лещинская [и др.] ; науч.ред. И. Б. Лещинская;
Казан.ун-т.АН РТ.?Казань: Унипресс:ДАС, 2000.?368 с..?Библиогр.с:357-367.?ISBN
5-900044-77-7: р.65.00.
9. Гаузе Г. Ф. Противоопухолевые антибиотики / Г. Ф. Гаузе, Ю. В. Дудник; АН СССР, АМН
СССР.?Москва: Медицина, 1987.?173,[2] с.: ил.; 20 см.?(Фундам. науки медицине).?Библиогр.: с. 141-171.?75 к.
7.3. Интернет-ресурсы:
Ветлугина Л.А., Никитина Е.Т. Противогрибковые полиеновые антибиотики http://www.kodges.ru/medik/naukmed/122546-protivogribkovye-polienovye-antibiotiki.html
Егоров Н.С. : Микробы антагонисты и биологические методы определения антибиотической http://mirknig.com/2011/12/03/mikroby-antagonisty-i-biologicheskie-metody-opredeleniya-antibioticheskoy-a
Кокряков В.Н. Биология антибиотиков животного происхождения http://www.kodges.ru/medik/naukmed/56412-biologiya-antibiotikov-zhivotnogo-proisxozhdeniya.html
Ланчини Д., Паренти Антибиотики - http://mirknig.com/knigi/raznoe/1181137328-antibiotiki.html
Л.С. Страчунский, С.Н. Козлов Макролиды в современной клинической практике http://www.antibiotic.ru/books/macrolid/
Л.С. Страчунский, С.Н. Козлов Современная антимикробная химиотерапия. Руководство для
врачей. - http://www.antibiotic.ru/books/mach/
Регистрационный номер
Страница 14 из 16.
Программа дисциплины "Антибиотики"; 020400.62 Биология; профессор, д.н. (профессор) Куриненко Б.М.
Практическое руководство по антиинфекционной химиотерапии http://www.antibiotic.ru/index.php?module=subjects&func=printpage&pageid=55&scope=all
Хоменко А.И., Шадурская С.К. Антибиотики: химиотерапия инфекционных заболеваний http://www.kodges.ru/medik/zdorov/134284-antibiotiki-ximioterapiya-infekcionnyx-zabolevanij.html
8. Материально-техническое обеспечение дисциплины(модуля)
Освоение дисциплины "Антибиотики" предполагает использование следующего
материально-технического обеспечения:
Мультимедийная аудитория, вместимостью более 60 человек. Мультимедийная аудитория
состоит из интегрированных инженерных систем с единой системой управления, оснащенная
современными средствами воспроизведения и визуализации любой видео и аудио
информации, получения и передачи электронных документов. Типовая комплектация
мультимедийной аудитории состоит из: мультимедийного проектора, автоматизированного
проекционного экрана, акустической системы, а также интерактивной трибуны преподавателя,
включающей тач-скрин монитор с диагональю не менее 22 дюймов, персональный компьютер
(с техническими характеристиками не ниже Intel Core i3-2100, DDR3 4096Mb, 500Gb),
конференц-микрофон, беспроводной микрофон, блок управления оборудованием, интерфейсы
подключения: USB,audio, HDMI. Интерактивная трибуна преподавателя является ключевым
элементом управления, объединяющим все устройства в единую систему, и служит
полноценным рабочим местом преподавателя. Преподаватель имеет возможность легко
управлять всей системой, не отходя от трибуны, что позволяет проводить лекции, практические
занятия, презентации, вебинары, конференции и другие виды аудиторной нагрузки
обучающихся в удобной и доступной для них форме с применением современных
интерактивных средств обучения, в том числе с использованием в процессе обучения всех
корпоративных ресурсов. Мультимедийная аудитория также оснащена широкополосным
доступом в сеть интернет. Компьютерное оборудованием имеет соответствующее
лицензионное программное обеспечение.
Учебно-методическая литература для данной дисциплины имеется в наличии в
электронно-библиотечной системе "КнигаФонд", доступ к которой предоставлен студентам.
Электронно-библиотечная система "КнигаФонд" реализует легальное хранение,
распространение и защиту цифрового контента учебно-методической литературы для вузов с
условием обязательного соблюдения авторских и смежных прав. КнигаФонд обеспечивает
широкий законный доступ к необходимым для образовательного процесса изданиям с
использованием инновационных технологий и соответствует всем требованиям новых ФГОС
ВПО.
Мультимедийный проэктор
Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и учебным планом по
направлению 020400.62 "Биология" и профилю подготовки Физиология человека и животных,
биохимия, генетика, микробиология .
Регистрационный номер
Страница 15 из 16.
Программа дисциплины "Антибиотики"; 020400.62 Биология; профессор, д.н. (профессор) Куриненко Б.М.
Автор(ы):
Куриненко Б.М. ____________________
"__" _________ 201 __ г.
Рецензент(ы):
Ильинская О.Н. ____________________
"__" _________ 201 __ г.
Регистрационный номер
Страница 16 из 16.