КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ «УТВЕРЖДАЮ» Проректор по учебной работе ______________В.С. Бухмин ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ БИОХИМИЯ МЫШЕЧНОГО СОКРАЩЕНИЯ Цикл СД Специальность: биохимия – 012300, 020208 Принята на заседании кафедры биохимии (протокол № 1 от 09 сентября 2009 г.) Заведующий кафедрой _________________________ (проф. Ф.К. Алимова) Утверждена учебно-методической комиссией биолого-почвенного факультета КГУ (протокол № ___ от «____» ____________ 2009 г.) Председатель комиссии ________________________ (О.А. Тимофеева) Рабочая программа дисциплины «Биохимия мембран» Предназначена для студентов IV курса, по специальности: 012300, 020208 - биохимия по специализации: 012302, 012307-молекулярная биология; 012308, 012105-молекулярная фармакология АВТОР: к.б.н. Темников Дмитрий Алексеевич КРАТКАЯ АННОТАЦИЯ: Основной целью курса «Биохимия мышечного сокращения» является обеспечение учащихся современными знаниями о структурных и функциональных особенностях обеспечения двигательной активности у различных организмов, об основных энергозапасающих и энергозатратных процессах и реакциях, протекающих в рамках этой функции живого организма. Курс создает основу для дальнейшей специализации в различных областях клеточной и молекулярной биологии. Курс «Биохимия мышечного сокращения» предполагает, что слушатели знакомы с курсами: «Биохимия», «Цитология», «Физиология животных», «Микробиология», «Ботаника». 1. Требования к уровню подготовки студента, завершившего изучение дисциплины «Биохимия мышечного сокращения»: • знать структуру и понимать основные свойства сократительных и регуляторных белков мышц различных типов; • иметь представление о молекулярных механизмах различных форм подвижности у различных организмов; • знать принципы преобразования энергии в механохимических системах; 2. Объем дисциплины и виды учебной работы (в часах).46 Форма обучения очная Количество семестров 1 Форма контроля № п/п 1 экзамен Виды учебных занятий Всего часов по дисциплине Количество часов 8 семестр 70 2 2 Самостоятельная работа 34 3 Аудиторных занятий 36 В том числе 36 лекций семинарских (или лабораторнопрактических) - 3. Содержание дисциплины 3.1.ТРЕБОВАНИЯ ГОСУДАРСТВЕННОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО СТАНДАРТА К ОБЯЗАТЕЛЬНОМУ МИНИМУМУ СОДЕРЖАНИЯ ПРОГРАММЫ Индекс Всего часов Наименование дисциплины и ее основные разделы ДС.Ф.06 Биохимия мышечного сокращения Основные свойства сократительных и регуляторных белков мышц различного типа; молекулярные механизмы различных форм подвижности 70 3.2.СОДЕРЖАНИЕ РАЗДЕЛОВ ДИСЦИПЛИНЫ Количество часов № п/п 1 2 3 4 Название темы и ее содержание лекции История изучения двигательной функции живых организмов. Обзор типов двигательной активности в природе. Движения прокариотических организмов. Двигательная активность в мире эукариотов. Опорно-двигательная система цитоплазмы: микрофиламенты, микротрубочки, промежуточные филаменты. Строение и движение ресничек. Строение и механизм работы двигательного аппарата бактерий. Способы движения растений: внутриклеточные движения Способы движения растений: локомоторные движения Лабораторнопрактические занятия 6 2 2 2 5 Способы движения растений: рост растяжением 2 6 Способы движения растений: тургорные движения 2 3 7 8 9 10 11 12 13 Морфологическая организация и химическое строение поперечно-полосатой мышцы. Мышечные белки. Белки саркоплазмы. Миоглобин, парвальбумины. Сократительные белки: актин, актомиозин, миозин, тропомиозин, тропонин, актинины. Строение мышечного волокна, актиновых и миозиновых нитей. Морфологическая организация и химическое строение сердечной мышцы и гладкой мускулатуры Энергетика мышечных сокращений: модель скользящих нитей. Энергетика мышечных сокращений: рабочий цикл актомиозинового комплекса. Биоэнергетические процессы при мышечной деятельности. Источники энергии мышечного сокращения. Кинезин: строение, функции. Динеин: строение, функции. Биохимические основы утомления, адаптации и восстановления. Регуляция сокращения и расслабления мышц. Биохимические изменения в мышцах при патологии. Итого: 6 2 2 2 4 2 2 36 ОСНОВНАЯ ЛИТЕРАТУРА 1. Фаллер Д.М. Молекулярная биология клетки. М.: Бином. Лаборатория знаний, 2006. - 256 с. 2. Кухта В.К., Морозкина Т.С. Биологическая химия: учебник. М:Бином-Минск:Асар, 2008. – 689 с. 3. Смирнова И.П., Коротеев М.П. Обмен углеводов. М.: Изд-во РУДН, 2008. – 62 с. 4. Полевой В.В., Саламатова Т.С. Живое состояние клетки и биология старения. СПб: Изд-во СПбГу, 2004. - 136 с. 5. Ченцов Ю.С. Введение в клеточную биологию.М.:Академкнига, 2004. - 256 с. 6. Беркинблит М.Б., Глаголев С.М., Фуралев В.А. Общая биология — В 2-х ч. — Ч.1. — М.:МИРОС, 1999. — 224 с. 7. Волков Н.И. Биохимия мышечной деятельности. М.: Олимпийская литература, 2000. - 503 с. 8. Волков Н.И. Биохимия мышечной деятельности. М.: Олимпийский спорт, 2001. – 328 с. 9. Волков Н.И. и др. Биохимия мышечной деятельности. М.: Олимпийская литература, 2001. – 237 с. 10. Геннис Р. Биомембраны. Молекулярная структура и функции. М.: Мир, 1997. – 357 с. 11. Грин Н., Стаут У., Тейлор Д. Биология. В 3 томах. М.: Мир, 1993. – 676 с. 12. Ленинджер А. Основы биохимии. В 3 томах. М.: Мир, 1985. – 654 с. 4 13. Рейвн П., Эверт Р., Айкухорн С. Современная ботаника, в 2-х томах, М.: Мир, 1990. – 874 с. 14. Скулачев В.П. Энергетика биологических мембран. М.: Наука, 1989. – 324 с. 15. Суханова Г.А., Серебров В.Ю.. Биохимия клетки. Томск: Чародей, 2000. – 378 с. 16. Физиология и патофизиология сердца. /Под ред. Н. Сперелакиса. В 2-х т. М.: Медицина, 1990. – 267 с. 17. Эдсолл Дж., Гатфренд Х. Биотермодинамика. - М.: Мир, 1986. – 253 с. 18. Эллиот В., Эллиот Д. Биохимия и молекулярная биология. М.: Изд-во НИИ Биомедицинской химии РАМН, 1999. – 256 с. ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА 1. Alberts B., Bray D., Lewis J. et al. Molecular biology of the cell: third edition / Garland Publ. Inc., London., 1994. 2. Варфоломеев С.Д., Гуревич К.Г. Биокинетика. Издательско-торговый дом «Гранд», Изд-во «Фаир», Москва, 1999. 5 Приложение к программе дисциплины «Биохимия мышечного сокращения» ВОПРОСЫ К ЭКЗАМЕНУ 1. История изучения двигательной функции живых организмов. Обзор типов двигательной активности в природе. 2. Движения прокариотических организмов. Двигательная активность в мире эукариотов. 3. Опорно-двигательная система цитоплазмы: микрофиламенты, микротрубочки, промежуточные филаменты. 4. Строение и движение ресничек. 5. Строение и механизм работы двигательного аппарата бактерий. 6. Способы движения растений: внутриклеточные движения 7. Способы движения растений: локомоторные движения 8. Способы движения растений: рост растяжением 9. Способы движения растений: тургорные движения 10. Морфологическая организация и химическое строение поперечно-полосатой мышцы. 11. Мышечные белки. Белки саркоплазмы. Миоглобин, парвальбумины. 12. Сократительные белки: актин, актомиозин, миозин, тропомиозин, тропонин, актинины. 13. Строение мышечного волокна, актиновых и миозиновых нитей. 14. Морфологическая организация и химическое строение сердечной мышцы и гладкой мускулатуры 15. Энергетика мышечных сокращений: модель скользящих нитей. 16. Энергетика мышечных сокращений: рабочий цикл актомиозинового комплекса. 17. Биоэнергетические процессы при мышечной деятельности. Источники энергии мышечного сокращения. 18. Биохимические основы утомления, адаптации и восстановления. 19. Регуляция сокращения и расслабления мышц. 20. Биохимические изменения в мышцах при патологии. 21. Сократительные белки цитоскелета. 22. Актиновые компоненты немышечных клеток. 23. Строение и движение ресничек. 24. Строение и функции микротрубочек цитоплазмы. 25. Центросомный цикл. 26. Механизм движения бактериальных жгутиков. 27. Структурная организация поперечно-полосатой мышцы. 28. Строение акто-миозинового комплекса. 29. Опорно-двигательная система 30. Молекулярная организация и функции сократительных белков гладкой и поперечно-полосатой мускулатуры. 31. Строение и химический состав мышечной ткани 32. Механизм электро-механического сопряжения. 33. Регуляция сократительной деятельности мышц. 34. Соотношение аэробных и анаэробных процессов при мышечной деятельности. 35. Биохимические изменения в мышцах 36. Биохимические изменения в мышцах при физической нагрузке. 37. Биохимические изменения в мышцах при утомлении. 6 38. Биохимические изменения в мышцах в период восстановления после физической нагрузки. 39. Ультраструктура миокарда млекопитающих. 40. Электрические характеристики клеток миокардав покое и в условиях сокращения. 41. Поглощение кальция саркоплазматическим ретикулумом миокарда и его регуляторное значение. 42. Кинезин: строение, функции. 43. Динеин: строение, функции. 7