Актуальные задачи современной биоорганической химии

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Саратовский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского
Институт химии
УТВЕРЖДАЮ
Проректор по учебно-методической работе
__________профессор, д.ф.н. Елина Е.Г.
"____" _______________________20__ г.
Рабочая программа дисциплины (модуля)
Актуальные задачи современной биоорганической химии
Направление подготовки
04.04.01.68 «Химия»
Профиль подготовки
Химия синтетических и природных веществ
Квалификация (степень) выпускника
Магистр
Форма обучения
очная
Саратов,
2014
1. Цели освоения дисциплины
Целями освоения дисциплины «Актуальные задачи современной биоорганической
химии» являются формирование у студентов общекультурных и профессиональных
компетенций, способствующих выработке научного мировоззрения, пониманию роли
естественных наук (химии в том числе), получению представлений о наиболее актуальных
направлениях исследований в современной теоретической и экспериментальной химии, пониманию
объективной необходимости возникновения новых направлений развития биоорганической химии.
Достижение указанных целей осуществляется при знакомстве с основными вопросами
развития и актуальными задачами современной биоорганической химии, в научном плане
и в производстве для последующего применения полученных знаний и навыков при
освоении специальных дисциплин химического профиля подготовки и при выполнении
работы, связанной со своей будущей профессиональной деятельностью.
2.Место дисциплины в структуре ООП магистратуры
Дисциплина «Актуальные задачи современной биоорганической химии» входит в
профессиональный цикл (М.2) ООП магистратуры по профилю подготовки «Химия
синтетических и природных веществ», по направлению 04.04.01.68 - Химия.
Обучающийся должен получить представление об актуальных задачах развития
современной химической науки и производства.
Материал дисциплины основывается на «входных» знаниях обучающихся
неорганической, аналитической, органической химии, биохимии в объеме
соответствующих курсов университета.
Освоение данной дисциплины как предшествующей необходимо для освоения
курсов «Медицинская химия», «Именные реакции», «Теоретические основы органической
химии БАД», «Биологически активные вещества в косметике», «Введение в
микробиологию», «Основы аналитической иммунохимии».
3. Компетенции
освоения дисциплины
обучающегося,
формируемые
в
результате
В процессе освоения данной дисциплины студент приобретает (развивает): общекультурные
и профессиональные компетенции ОК-4 - понимание философских концепций естествознания, роли
естественных наук (химии в том числе) в выработке научного мировоззрения; ПК-1 - наличие
представления о наиболее актуальных направлениях исследований в современной теоретической и
экспериментальной химии (синтез и применение веществ в наноструктурных технологиях,
исследования в экстремальных условиях, химия жизненных процессов, химия и экология и другие);
ПК-2 - знание основных этапов и закономерностей развития химической науки, понимание
объективной необходимости возникновения новых направлений, наличие представления о системе
фундаментальных химических понятий и методологических аспектов химии, форм и методов
научного познания, их роли в общеобразовательной профессиональной подготовке химиков; ПК-4 умение анализировать научную литературу с целью выбора направления исследования по
предлагаемой научным руководителем теме и самостоятельно составлять план исследования; ПК-5 способность анализировать полученные результаты, делать необходимые выводы и формулировать
предложения.
В результате освоения дисциплины обучающийся должен:
•Знать:
- исторические предпосылки современного состояния и развития биоорганической химии
- основные теоретические проблемы современной биоорганической химии
- практические задачи, стоящие перед современным производством биоорганических
соединений
•Уметь:
- анализировать перспективы развития того или иного направления исследования исходя
из тенденций современного развития науки
- использовать полученные знания при освоении смежных дисциплин.
•Владеть основными понятиями современной теоретической биоорганической химии;
приемами решения исследовательских задач современной биоорганической химии;
способностью оценивать эффективность и целесообразность для современных условий
того или иного направления развития производства биоорганических соединений и
материалов.
4. Структура и содержание дисциплины.
Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетные единицы 108 часов.
№
п/п
Раздел дисциплины
Сем
естр
Неде
ля
семе
стра
Виды учебной работы,
включая самостоятельную
работу студентов и
трудоемкость (в часах)
лекции
1.
1.1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Введение.
Исторические сведения о
развитии
биоорганической химии и
промышленных
производств.
Фундаментальные
понятия химии и их
эволюция.
Развитие квантовой
химии, её использование
в биоорганической химии
Возникновение и развитие
химии высокомолекулярных соединений.
Использование достижений биоорганической
химии при создании
новых полимерных
материалов. Место
Института химии СГУ в
создании новых биодеградирующих материалов.
Основные направления
развития
биоорганической химии.
Исследования
низкомолекулярных
природных соединений и
витаминов.
Биоорганическая химия
на службе медицинской
химии. Скрининг.
лаб.р.
сам.р.
всего
Формы текущего
контроля
успеваемости (по
неделям
семестра)
Формы
промежуточной
аттестации (по
семестрам)
2
1-2
4
4
8
Разбор
конкретных
ситуаций.
2
3
2
2
4
2
4
2
2
4
2
5
2
2
4
Разбор
конкретных
ситуаций.
Разбор
конкретных
ситуаций.
Разбор
конкретных
ситуаций.
2
6
2
2
4
2
7
2
2
4
2
8
2
2
4
Разбор
конкретных
ситуаций.
Разбор
конкретных
ситуаций.
Разбор
конкретных
ситуаций.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
Молекулярный дизайн.
Создание новых
химиотерапевтических
препаратов.
Достижения в области
биоэнергетики и
фотосинтеза.
Молекулярная биология.
Изучение структуры и
функций белка,
нуклеиновых кислот.
Расшифровка
генетического кода.
Производство продуктов
биотехнологического
производства. Место
Института химии СГУ и
его партнёров в решении
проблем современной
биотехнологии.
Иммунохимические тестметоды. Роль и место
учёных Института химии
в развитии методов
анализа и контроля
качества продуктов.
Проблемы
биоорганической химии в
области биохимии и
физиологии растений.
Развитие исследования и
использование нанобиообъектов. Функционализация наночастиц.
Применение наночастиц в
медицине и анализе.
Композиционные
материалы на основе
биоорганических
соединений.
Методологические
основы экспериментальных исследований в
современной
биоорганической химии.
Классификация
физических методов
исследования в химии.
Современные тенденции
развития физических
методов исследования в
биоорганической химии.
Промежуточная
аттестация.
Итого: часов (зачетных
единиц трудоемкости)
Разбор
конкретных
ситуаций.
Разбор
конкретных
ситуаций.
2
9
2
2
4
2
10
2
2
4
2
11
2
2
4
Разбор
конкретных
ситуаций.
2
12
2
2
4
Разбор
конкретных
ситуаций.
2
12
2
2
4
Разбор
конкретных
ситуаций.
2
14
2
2
4
Разбор
конкретных
ситуаций.
2
15
2
2
4
Разбор
конкретных
ситуаций.
2
16
2
2
4
Разбор
конкретных
ситуаций.
2
17
2
2
4
2
18
4
4
8
Разбор
конкретных
ситуаций.
Разбор
конкретных
ситуаций.
2
18
2
Содержание учебной дисциплины
Зачёт
36
36
72 (2)
1. Введение. Исторические сведения о развитии биоорганической химии и
промышленных производств.
2. Фундаментальные понятия химии и их эволюция.
3. Развитие квантовой химии, её использование в биоорганической химии.
4. Возникновение и развитие химии высокомолекулярных соединений.
5. Использование достижений биоорганической химии при создании новых
полимерных материалов.
6. Место Института химии СГУ в создании новых биодеградирующих материалов.
7. Основные направления развития биоорганической химии.
8. Исследования низкомолекулярных природных соединений и витаминов.
9. Биоорганическая химия на службе медицинской химии.
Молекулярный дизайн. Создание новых химиотерапевтических препаратов.
Скрининг.
10. Достижения в области биоэнергетики и фотосинтеза.
11. Молекулярная биология. Изучение структуры и функций белка, нуклеиновых
кислот. Расшифровка генетического кода.
12. Производство продуктов биотехнологического производства. Место Института
химии СГУ и его партнёров в решении проблем современной биотехнологии.
13. Иммунохимические тест-методы. Роль и место учёных Института химии в
развитии методов анализа и контроля качества продуктов.
14. Проблемы биоорганической химии в области биохимии и физиологии растений.
15. Развитие исследования и использование нанобиообъектов. Функционализация
наночастиц. Применение наночастиц в медицине и анализе.
16. Композиционные материалы на основе биоорганических соединений.
17. Методологические основы экспериментальных исследований в современной
биоорганической химии.
18. Классификация физических методов исследования в химии.
19. Современные тенденции развития физических методов исследования в
биоорганической химии.
5. Образовательные технологии
При изучении дисциплины «Актуальные задачи современной биоорганической
химии» реализуются различные виды учебной работы: лекции, практические
занятия, самостоятельные работа студентов (освоение теоретического материала,
подготовка к практическим работам, подготовка к текущему и итоговому
контролю).
Реализация
компетентностного
подхода
предусматривает
использование в учебном процессе разбор конкретных ситуаций на примере задач,
связанных с рассмотрением актуальных направлений развития современной
биоорганической химии и современных технологий, строящихся на использовании
биоорганической химии. Указанный подход направлен на формирование у
обучающихся умения и навыков в различных областях современной
биоорганической химии, формированию общекультурных и профессиональных
компетенций.
6. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы
студентов. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости,
промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины.
Самостоятельная работа студентов включает освоение теоретического
материала, подготовку к практическим работам, выполнение домашних заданий,
подготовку к текущему и итоговому контролю. Оценочные средства текущего
контроля включают:
- разбор конкретных ситуаций
- оценку личностных качеств студента (аккуратность, работа у доски,
исполнительность, инициативность)
- аудиторных и домашних работ
- отчетам по отдельным разделам дисциплины
Промежуточная аттестация студентов производится в форме зачёта.
Вопросы для разбора конкретных ситуаций и самостоятельной работы:
1. Основные этапы развития биоорганической химии. Развитие промышленных
производств с использованием биоорганической химии.
2. Эволюция фундаментальных понятий химии. Атом. Элемент. Химическая связь.
Структура. Молекула. Химическое соединение. Химическое вещество. Фаза. Химическая
реакция.
3. Квантовая химия в 20-м веке, её современное состояние и использование в
биоорганической химии.
4. Биоорганическая химия и высокомолекулярные соединения. История и
современные проблемы.
5. Создание новых биоорганических полимерных материалов.
6. Биодеградирующие материалы Института химии СГУ.
7. Основные направления развития биоорганической химии.
8. История открытия и современные исследования низкомолекулярных природных
соединений и витаминов.
9. Биоорганическая химия в медицине. Скрининг. Молекулярный дизайн.
Создание новых химиотерапевтических препаратов.
10. Исследования в области биоэнергетики и фотосинтеза.
11. Проблемы молекулярной биологии. Расшифровка генетического кода
12. Место Института химии СГУ и его партнёров в создании новых продуктов
биотехнологического производства.
13. Иммунохимические тест-методы в анализе и контроле качества. Роль и место
учёных Института химии в развитии направления.
14. Биоорганическая нанохимия. Функционализация наночастиц. Применение
наночастиц в медицине и анализе. Ведущие саратовские учёные данного направления.
15. Композиционные материалы на основе биоорганических соединений.
16. История развития физических методов исследования в биоорганической химии.
17. Современные проблемы и тенденции
исследования в биоорганической химии.
развития
физических
методов
7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
а) основная литература:
1. Н. А. Тюкавкина, Ю. И. Бауков. Биоорганическая химия. – М: Дрофа, 2010 г. 542 с.
2. Зефирова О. Н. Краткий курс истории и методологии химии. — М.: Анабасис, 2007.
140 с.
3. Миттова И. Я., Самойлов А. М. История химии с древнейших времен до конца XX
века: учебное пособие в 2-х томах. Т. 1. — Долгопрудный: ИД «Интеллект», 2009. 416 с.
4. Реутов О.А., Курц А.Л. Органическая химия. В 4 т. М.: Изд-во Моск. ун-та, 2004.
т.1-4.
б) дополнительная литература:
5. Левченков С. И. Краткий очерк истории химии. Ростов-на-Дону: Изд-во Рост. ун-та,
2006. 112 с.
6. Э. Г. Раков. Вещества и люди: заметки и очерки о химии. Академкнига, 2003. 320с.
в) программное обеспечение и Интернет-ресурсы
1. Всеобщая история химии.
http://grokhovs.chat.ru/chemhist.html
2. Н. А. Тюкавкина, Ю. И. Бауков. Биоорганическая химия
http://lib.mexmat.ru/books/52039
8. Материально-техническое обеспечение дисциплины (модуля)
- Аудитории для чтения лекций
- Учебные лаборатории
- Лаборатория физико-химических методов исследования
- Компьютерный класс
- Оверхэд-проекторы
- Наличие кафедральной библиотеки.
Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО №547 от
20 мая 2010 года с учетом рекомендаций и Примерной ООП ВПО по
направлению подготовки 04.04.01.68 Химия и профилю Химия
синтетических и природных веществ
Автор: ____д.х.н., проф. Сорокин В.В.______
Программа одобрена на заседании
биоорганической химии
от 13.05.2014 года, протокол № 14.
Подписи:
Зав. кафедрой:
д.х.н., проф. Федотова О.В.
Директор Института химии:
д.х.н., проф. Федотова О.В.
_кафедры
органической
и