Специальности (направления) 260204 технология

МИНОБРНАУКИ РОССИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Майкопский государственный технологический университет»
Факультет____технологический________________________________________________
Кафедра__общей и неорганической химии________________________________________
УТВЕРЖДАЮ
Проректор по учебной работе
______________О.В. Иванова
«____» ________20______г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
По дисциплине ЕН.В.01. Ферменты и витамины___________________________________
по специальности___260204 Технология бродильных производств и виноделие_______
(направлению)
Факультет________технологический___________________________________________
Форма обучения очная, заочная________________________________________________
МАЙКОП
Рабочая программа составлена на основании ГОС ВПО
Специальности (направления) 260204 технология бродильных производств и виноделие
и учебного плана МГТУ
Составители рабочей программы
_доцент, доцент, к.т.н.__________
(должность, ученое звание, степень)
___________
(подпись)
Зябкина Н.Г.
(Ф.И.О.)
Рабочая программа утверждена на заседании кафедры _общей и неорганической
химии______________________________________________________________________________
(наименование кафедры)
Заведующий кафедрой
«____»________200__г.
_______________
(подпись)
Одобрено научно-методической комиссией факультета
(где осуществляется обучение)
Председатель
Научно-методической
Комиссии факультета
(где осуществляется обучение)
Декан факультета
(где осуществляется обучение)
«____»________200_г.
______________
(подпись)
__Блягоз_Х.Р.
(Ф.И.О.)
«___» ________200_г.
------------------(Ф.И.О.)
_______________
(подпись)
Схаляхов А.А.
(Ф.И.О.)
_______________
(подпись)
Бушманова Н.В.
(Ф.И.О.)
СОГЛАСОВАНО:
Начальник УМУ
«___»_______200__г.
Зав. выпускающей кафедрой
По специальности
«___»__________200__г.
1.
_______________
(подпись)
Сиюхов Х.Р.
(Ф.И.О.)
Цели и задачи учебной дисциплины, ее место в учебном процессе
1.1.
Цели и задачи изучения дисциплины
Целью дисциплины является приобретение студентами знаний в области ферментологии.
Основные задачи раскрываются на основе изложения требовании к знаниям, умениям и навыкам,
которыми должны овладеть студенты.
- изучение проблем ферментологии пищевых производств;
- формирование навыков научно-технического мышления и творческого применения полученных
знаний в будущей инженерной деятельности;
- изучение основ теории биохимических превращений с участием ферментов.
- изучение принципиальных схем классификации, номенклатуры и метаболизма биомолекул с
участием ферментов их специфичности и регуляции активности.
-исследование витаминов и ферментов различных овощей, плодов, фруктов и зерновых.
Студент должен
иметь представление о биомолекулах, которые входят в состав живого организма, о ферментах и
витаминах, участвующих в обмене веществ.
- об основных биохимических ферментативных превращениях в живом организме.
знать технологию пищевых и бродильных производств и перспективы использования
биологического синтеза с участием ферментов.
-химический состав и структуру биомолекул и ферментов;
- основные биомолекулы и механизмы их ферментативного превращения;
- основные характеристики и классификации ферментов и витаминов, их специфичность и механизм
действия;
-назначения, функции и условия работы ферментов и витаминов;
- схемы и методы биохимических ферментативных исследований;
- качественные реакции основных классов ферментов и витаминов, использующихся для экспертизы
качества пива, вина и других алкогольных и безалкогольных напитков;
уметь выбирать оптимальные условия функционирования ферментов и витаминов в живом
организме и пищевых технологиях и бродильных производствах;
- решать расчетные и экспериментальные задачи по химическому составу ферментов и витаминов
живого организма, и их активности;
- выбирать механизмы ферментативных превращений с целью направленного синтеза;
- проводить биохимический анализ активности ферментов, наличие витаминов в напитках с
помощью качественных реакций.
1.2. Краткая характеристика дисциплины, ее место в учебном процессе
Курс «Ферменты и витамины» играет ведущую роль в развитии традиционных и создании новых
биохимических технологий в пищевой промышленности и бродильных производствах.
Эта дисциплина является дисциплиной по выбору, односеместровым курсом учебного плана.
Дисциплина вооружает понятийным и категорийным аппаратом по этой отрасли знаний и
соответствующей терминологией. Она позволяет будущим специалистам понять роль ферментов и
витаминов в качестве продуктов виноделия и пивоварения, их пищевой ценности, натуральности.
1.3. Связь с предшествующими дисциплинами
№
п/п
Наименование дисциплины
1
2
3
4
5
6
7
Общая и неорганическая химия
Органическая химия
Аналитическая химия
Физика
Биология
Математика
Микробиология
1.4. Связь с последующими дисциплинами
№
п/п
1
2
3
4
5
6
Наименование дисциплины
Пищевая химия
Общая технология отрасли
Технология бродильных производств
Технология виноделия
Химия пива
Химия вина
2. Распределение часов по семестрам
Таблица 1.
8 ОФО
9 ЗФО
100
54
12
36
6
18
6
46
88
зачет
зачет
2
Лабораторные
Практические
Лекции
СРС
Форма итоговой
аттестации (зачет,
экзамен)
Количество часов в
неделю
Лабораторные
Практические
(семин.)
Лекции
Всего
Общий объем
Номер семестра
Учебные занятия
Аудиторные
1
3. Содержание дисциплины
3.1. Наименование тем, их содержание, объем в часах лекционных занятий
Таблица 2.
Порядковый
Номер
лекции
1,2
Раздел, тема учебного курса, содержание
лекции
8 семестр ОФО 9 семестр ЗФО
Вступительная лекция
Тема 1. Обмен веществ.
1.1. Общая характеристика обмена веществ.
1.2. Виды обмена веществ.
1.3 Схема метаболизма.
Объем часов
ОФО
4
ЗФО
3,4
5,6,7
8,9,10
11,12
13,14
15,16
Тема 2. Витамины.
2.1. Особенности витаминов, как НМС.
2.2. Авитаминоз, гипо-и гипер-витаминоз.
2.3. Водорастворимые витамины:
В1, В2, В5, В6, В12.
2.4. Витамин С и его особенности.
2.5. Жирорастворимые витамины А,Д.Е,К.
Тема 3. Ферменты.
3.1. Общая характеристика ферментов.
3.2. История открытия ферментов.
3.3. Химическая природа ферментов.
Тема 4. Классификация ферментов.
4.1. Номенклатура ферментов.
4.2. Основные классы ферментов
4.3.Химические реакции с участием
ферментов.
Тема 5. Принцип действия ферментов.
5.1. Снижение энергии активации.
5.2. Образование промежуточных
комплексов.
Тема 6. Функциональная организация
ферментов.
6.1. Схема структуры фермента.
6.2. Роль участков ферментов.
Тема 7.Механизм действия ферментов.
7.1. Стадии ферментативного катализа.
7.2. Молекулярные механизмы.
Тема 8. Кинетика ферментативного
катализа.
8.1. Зависимость активности ферментов от
температуры.
8.2. Зависимость активности ферментов от
рН.
8.3. Зависимость активности ферментов от
концентрации субстрата.
8.4. Зависимость активности ферментов от
концентрации ферментов.
Тема.9. Регуляция активности ферментов.
9.1. Превращение профермента в фермент.
9.2. Присоединение кофактора.
9.3. Аллостерическая активация
субстратом.
9.4. Аллостерическая активация
эффекторами.
Тема.10.Виды ингибирования.
10.1. Аллостерическое ингибирование.
10.2. Обратимое и необратимое
ингибирования.
10.3. Конкурентное и неконкурентное
ингибирования.
10.4. Ретроингибирование.
Тема 11. Полиферментные системы.
11.1. Организации полиферментных систем.
11.2. Локализация ферментов.
4
6
6
2
4
4
2
4
2
17
Тема12. Специфичность действия
ферментов.
12.1. Виды специфичности действия
ферментов.
12.2. Механизм Фишера
12.3. Механизм Кошленда.
Тема13. Применение ферментов.
13.1. Ферменты вина и пива.
13.2. Ферменты жиров, масел.
13.3. Ферменты углеводов.
13.4. Ферменты белков.
2
18
Заключительная лекция
Тема 14. Регуляция и адаптация обмена
веществ.
14.1. Требования к регуляторам обмена
веществ.
14.2. Виды регуляции.
14.3. Общая блок-схема по курсу
«ферменты и витамины».
2
Итого
36
6
3.2. Практические (семинарские) занятия, их наименование содержание и объем в часах
Учебным планом не предусмотрены.
Таблица 3.
3.3. Лабораторные занятия, их наименование и объем в часах
Таблица 4.
Номер Наименование лабораторной
Раздел, тема
Объем часов
лаб.раб работы
Лекционного
оты
Курса
1
2
8 семестр ОФО 9 семестр ЗФО
1
Вытяжка хлорофилла из листьев.
(учебная)
2,
3.
4.
Гидролиз сахарозы (учебная).
Получение инвертного сахара
(учебная)
Открытие амилазы в слюне
(научно-исследовательская).
3
Тема 1. Обмен веществ.
Тема 5. Классификация
ферментов.
5.2. Основные классы
ферментов.
5.3. Химические реакции с
участием ферментов.
Тема 5. Классификация
ферментов.
5.2. Основные классы
ферментов.
5.3. Химические реакции с
участием ферментов.
Тема 5. Классификация
ферментов.
5.2. Основные классы
ферментов.
5.3. Химические реакции с
участием ферментов.
5, 6.
Гидролиз липидов ячменя.
Гидролиз белков ячменя.
4
2
2
2
2
2
2
2
2
7.
Качественные реакции на
аминокислоты (учебная)
Тема 5. Классификация
ферментов.
5.2. Основные классы
ферментов.
5.3. Химические реакции с
участием ферментов.
2
Тема.10. Регуляция
активности ферментов.
8.
9, 10.
11.
Исследования активности фермента
пероксидазы различных овощей и
зерна (научно-исследовательская).
2
Тема 3. Витамины.
3.3.Водорастворимые
витамины:
Качественные реакции на витамины В1, В2, В5, В6, В12.
группы В.(учебная)
Качественные реакции на витамин
С различных плодов и зерновых
Тема14. Применение
(научно-исследовательская).
ферментов.
14.1. Ферменты вина и пива.
Роль ферментов пива и
безалкогольных напитков в
экспертизе их качества.
Итого
2
2
18
6
3.4. Содержание и объем самостоятельной работы студентов,
сроки выполнения, объем в часах
Разделы и темы рабочей
программы
самостоятельного
изучения
Тема 1. Обмен веществ.
1.1. Общая
характеристика обмена
веществ.
1.2. Виды обмена веществ.
Тема 1. Обмен веществ.
1.3 Схема метаболизма.
Перечень домашних заданий и
других вопросов для
самостоятельного изучения
Сроки
выполнения
8семестр ОФО 9 семестр ЗФО
Освоение терминов по теме.
К очередной
лабораторной
работе.
Воспроизведение схемы
метаболизма.
Тема 2. Ферменты.
Изучение учебного материала.
2.1. Общая характеристика
ферментов.
2.2. История открытия
ферментов.
2.3. Химическая природа
ферментов.
К очередной
лабораторной
работе.
К очередной
лабораторной
работе.
Таблица 5.
Объем
часов
офо зфо
2
4
4
2
4
Тема 3. Витамины.
3.1. Особенности
витаминов, как НМС.
3.2. Авитаминоз, гипо-и
гипер-витаминоз.
3.3. Водорастворимые
витамины:
В1, В2, В5, В6, В12.
3.4. Витамин С и его
особенности.
Тема 4. Жирорастворимые
витамины:
А, Д, Е, К.
Тема 5. Классификация
ферментов.
5.1. Номенклатура
ферментов.
5.2. Основные классы
ферментов.
Изучение учебного материала
(реферат)
К очередной
лабораторной
работе.
4
4
Изучение учебного материала
(реферат)
К очередной
лабораторной
работе.
К очередной
лабораторной
работе.
4
4
Тема 5. Классификация
Изучение учебного материала
ферментов.
5.3. Химические реакции с
участием ферментов.
К очередной
лабораторной
работе.
2
4
Тема 6. Принцип действия
ферментов.
6.1. Снижение энергии
активации.
6.2. Образование
промежуточных
комплексов.
Тема 7. Функциональная
организация ферментов.
7.1. Схема структуры
фермента.
7.2. Роль участков
ферментов.
Изучение учебного материала
К очередной
лабораторной
работе.
2
4
Воспроизведение структуры
фермента.
К очередной
лабораторной
работе.
2
4
Тема 8.Механизм
действия ферментов.
8.1. Стадии
ферментативного
катализа.
8.2. Молекулярные
механизмы.
Изучение стадии механизма.
К очередной
лабораторной
работе.
2
4
Изучение учебного материала
4
Тема 9. Кинетика
ферментативного
катализа.
9.1. Зависимость
активности ферментов от
температуры.
9.2. Зависимость
активности ферментов от
рН.
9.3. Зависимость
активности ферментов от
концентрации субстрата.
9.4. Зависимость
активности ферментов от
концентрации ферментов.
Тема.10. Регуляция
активности ферментов.
10.1. Превращение
профермента в фермент.
10.2. Присоединение
кофактора.
10.3. Аллостерическая
активация субстратом.
10.4. Аллостерическая
активация эффекторами.
Освоение графических
зависимостей.
К очередной
лабораторной
работе.
4
4
Изучение учебного материала.
К очередной
лабораторной
работе.
4
4
Тема.11.Виды
ингибирования.
11.1. Аллостерическое
ингибирование.
11.2. Обратимое и
необратимое
ингибирования.
11.3. Конкурентное и
неконкурентное
ингибирования.
11.4. Ретроингибирование.
Тема 12. Полиферментные
системы.
12.1. Организации
полиферментных систем.
12.2. Локализация
ферментов.
Изучение учебного материала.
К очередной
лабораторной
работе.
2
10
Изучение учебного материала.
К очередной
лабораторной
работе.
4
10
Тема13. Специфичность
Изучение учебного материала.
действия ферментов.
13.1. Виды специфичности
действия ферментов.
13.2. Механизм Фишера
13.3. Механизм Кошленда.
К очередной
лабораторной
работе.
3
4
Тема14. Применение
Изучение учебного материала.
ферментов.
14.1. Ферменты вина и
пива.
14.2. Ферменты жиров,
масел.
14.3. Ферменты углеводов.
К очередной
лабораторной
работе.
4
8
14.4. Ферменты белков.
Заключительная лекция.
Изучение учебного материала.
Тема 15. Регуляция и
адаптация обмена
веществ.
15.1. Требования к
регуляторам обмена
веществ.
15.2. Виды регуляции.
15.3. Общая блок-схема по
курсу «ферменты и
витамины».
К очередной
лабораторной
работе.
3
Итого
8
46
88
3.5.Курсовой проект (работа), его характеристика и трудоемкость, примерная тематика
Учебным планом не предусмотрены.
3.6.Учебная практика по дисциплине, краткая характеристика
Учебным планом не предусмотрены.
3.7. Организация и методика текущего и
итогового контроля занятий
Таблица 6.
Перечень контрольных работ, тестов
Сроки проведения
контроля
ОФО
ЗФО
8семестр ОФО 9 семестр ЗФО
Терминологический диктант №1.
Февраль
Январь
Схема метаболизма.
Разделы и темы
рабочей программы
Тема 1. Обмен веществ.
Терминологический диктант №2
Терминологический диктант №3
Рефераты
Февраль
Март
Январь
Январь
Тема 2. Ферменты.
Тема 3. Витамины.
Терминологический диктант №4
Рефераты
Март
Январь
Тема 4.
Жирорастворимые
витамины:
А, Д, Е, К.
Терминологический диктант №5
Март
Январь
Тема 5. Классификация
ферментов.
Терминологический диктант №6
Схема строения фермента
Март
Январь
Тема 6. Принцип
действия ферментов.
Терминологический диктант №7
Стадии механизма
Апрель
Январь
Тема 7.
Функциональная
организация
ферментов.
Терминологический диктант №8
Январь
Схема функциональной организации
ферментов.
Апрель
Январь
Стадии механизма действия
ферментов.
Май
Январь
Тема 8.Механизм
действия ферментов.
Тема 7.
Функциональная
организация
ферментов.
Тема 8.Механизм
действия ферментов.
Графические зависимости
активности ферментов.
Май
Январь
Блок- схемы регуляции активности
ферментов.
Май
Январь
Тема 9. Кинетика
ферментативного
катализа.
Тема.10. Регуляция
активности ферментов.
Январь
Тема.11.Виды
ингибирования.
Блок схемы видов ингибирования.
Май
Январь
Тема 12.
Полиферментные
системы.
Механизмы специфичности действия Май
ферментов.
Январь
Тема13.
Специфичность
действия ферментов.
Защита лабораторных работ.
Январь
Характеристика полиферментных
систем.
Общая блок- схема по курсу
«ферменты и витамины»
Зачет
Май
Май
Май
Январь
Летняя
Тема14. Применение
ферментов.
Тема 15. Регуляция и
адаптация обмена
веществ.
15.3. Общая блок-схема
по курсу «ферменты и
витамины».
Зимняя
сессия
4. Учебно-методические материалы по дисциплине
4.1. Основная и дополнительная литература
Основная литература
1.
Димитриев, А.Д. Биохимия: учеб. пособия / А.Д. Димитриев, Е.Д. Амбросьева. М.: Дашков и К, 2009. - 168 с.
Дополнительная литература
2. Ферменты и витамины : учеб.-метод. пособие по дисциплине "Ферменты и витамины": для
студентов специальностей 260204 - технология бродильных производств и виноделие; 351100 товароведение и экспертиза товаров (всех форм обучения) / [сост.: Н.Г. Зябкина, А.И. Блягоз]. Майкоп : Качество, 2008. - 48 с.
3. Гамаюрова, В.С. Ферменты. Лабораторный практикум : учеб. пособие / В.С. Гамаюрова, М.Е.
Зиновьева. - СПб. : Проспект Науки, 2011. - 256 с. –
4. ЭБС «Айбукс» Пинчук Л. Г. Биохимия: учеб. пособие/ Л.Г. Пинчук, Е.П. Зинкевич, С.Б.
Гридина. — Кемеровский технологический институт пищевой промышленности, 2011. — 364
с. - Режим доступа: http://ibooks.ru/
4.2. Перечень методических указаний к проведению учебных занятий и самостоятельной
работы студентов
Зябкина Н.Г., Стальная М.И. Биологическая химия. Методические разъяснения для самостоятельной
работы студенты 3-го курса. ЗФО для группы специальностей 270200-271100.
4.3. Перечень методических указаний к лабораторным занятиям
Отсутствуют
4.4. Перечень обучающих, контролирующих компьютерных программ, диафильмов, кино- и
телефильмов, мультимедиа и т.п.
Отсутствуют
4.5. Раздаточный материал
Блок-схема, тесты
4.6. Примерный перечень вопросов к зачету (экзамену) по всему курсу Вопросы к
зачету по предмету «Ферменты и витамины»
8 семестр
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
28.
29.
30.
31.
32.
33.
34.
35.
36.
Предмет и задачи курса.
Общая характеристика обмена веществ.
Виды обмена веществ.
Метаболизм.
Витамины.
Особенности витаминов, как НМС
Авитаминоз, гипо- и гипер- витаминозы.
Водорастворимые витамины.
Витамин С и его особенности.
Жирорастворимые витамины.
Ферменты.
Общая характеристика ферментов.
История развития ферментов.
Химическая природа ферментов.
Классификация ферментов.
Номенклатура ферментов.
Основные классы ферментов.
Принцип действия ферментов.
Снижение энергии активации.
Образование промежуточных комплексов.
Функциональная организация ферментов.
Схема структуры фермента.
Роль участков ферментов.
Механизм действия ферментов.
Стадии ферментативного катализа.
Молекулярные механизмы.
Кинетика ферментативных реакций
Зависимость активности ферментов от температуры.
Зависимость активности ферментов от рН.
Зависимость активности ферментов от концентрации субстрата.
Зависимость активности ферментов от концентрации ферментов.
Регуляция активности ферментов.
Превращение профермента в фермент.
Присоединение кофактора.
Аллостерическая активация субстратом.
Аллостерическая активация эффекторами.
37.
38.
39.
40.
41.
42.
43.
44.
45.
46.
47.
48.
49.
50.
51.
52.
53.
54.
55.
56.
Виды ингибирования.
Аллостерическое ингибирование.
Обратимое и необратимое ингибирование.
Конкурентное и неконкурентное ингибирования.
Ретроингибирование.Полиферментные системы
Организация полиферментных систем.
Локализация ферментов.
Специфичность действия ферментов.
Виды специфичности действия ферментов.
Механизм Фишера.
Механизм Кошленда.
Применение ферментов.
Ферменты молока.
Ферментативное превращение липидов
Ферментативное превращение углеводов
Ферментативное превращение белков
Регуляция и адаптация обмена веществ.
Требования к регуляторам обмена веществ.
Виды регуляции.
Ферментативное превращение нуклеиновых кислот
4.6. Примерный перечень вопросов к зачету (экзамену) по всему курсу Вопросы к зачету по
предмету «Ферменты и витамины»
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
28.
29.
30.
31.
32.
33.
34.
35.
36.
37.
38.
39.
40.
41.
42.
43.
44.
45.
9 семестр
Предмет и задачи курса.
Общая характеристика обмена веществ.
Виды обмена веществ.
Метаболизм.
Витамины.
Особенности витаминов, как НМС
Авитаминоз, гипо- и гипер- витаминозы.
Водорастворимые витамины.
Витамин С и его особенности.
Жирорастворимые витамины.
Ферменты.
Общая характеристика ферментов.
История развития ферментов.
Химическая природа ферментов.
Классификация ферментов.
Номенклатура ферментов.
Основные классы ферментов.
Принцип действия ферментов.
Снижение энергии активации.
Образование промежуточных комплексов.
Функциональная организация ферментов.
Схема структуры фермента.
Роль участков ферментов.
Механизм действия ферментов.
Стадии ферментативного катализа.
Молекулярные механизмы.
Кинетика ферментативных реакций
Зависимость активности ферментов от температуры.
Зависимость активности ферментов от рН.
Зависимость активности ферментов от концентрации субстрата.
Зависимость активности ферментов от концентрации ферментов.
Регуляция активности ферментов.
Превращение профермента в фермент.
Присоединение кофактора.
Аллостерическая активация субстратом.
Аллостерическая активация эффекторами.
Виды ингибирования.
Аллостерическое ингибирование.
Обратимое и необратимое ингибирование.
Конкурентное и неконкурентное ингибирования.
Ретроингибирование.Полиферментные системы
Организация полиферментных систем.
Локализация ферментов.
Специфичность действия ферментов.
Виды специфичности действия ферментов.
46.
47.
48.
49.
50.
51.
52.
53.
54.
55.
56.
Механизм Фишера.
Механизм Кошленда.
Применение ферментов.
Ферменты молока.
Ферментативное превращение липидов
Ферментативное превращение углеводов
Ферментативное превращение белков
Регуляция и адаптация обмена веществ.
Требования к регуляторам обмена веществ.
Виды регуляции.
Ферментативное превращение нуклеиновых кислот