ПЕРЕДМОВА

Сучасна біохімія, що вивчає протікання хімічних реакцій в організмі, представляє велику наукову область, в яку входять майже всі галузі хімії і біології. Високий рівень знань з цих дисциплін - необхідна умова ефективної підготовки інженерів для роботи в областях, суміжних з медициною: біотехнології та медичної техніки.

Даний підручник орієнтований на вивчення біологічної хімії (біохімії) в технічному університеті.

У підручнику на сучасному науковому рівні викладено матеріал щодо структурної та метаболічної біохімії. Розглянуто основні біохімічні компоненти організму людини і їх роль в забезпеченні різних біохімічних процесів і фізіологічних функцій організму. Особливу увагу приділено фізико-хімічної суті біохімічних процесів. На молекулярному рівні розглянуті механізми тих явищ, з якими доводиться зустрічатися в медичній практиці.

Кожна глава підручника містить інформацію, необхідну фахівця при розгляді фізико-хімічної суті процесів і їх механізмів, що відбуваються в живому організмі на молекулярному і клітинному рівнях. Представлені методи, що дозволяють виконувати розрахунок різних характеристик процесів. Такі знання дозволять більш глибоко зрозуміти функції як окремих систем, так і організму в цілому, а також його взаємодія з технічної апаратурою.

Перші глави підручника містять матеріал за хімічним складом біологічних систем і структурної організації живої матерії, а також фізико-хімічні закони, що визначають функціональні властивості біогенних речовин. Тут же обговорюються принципи структурної організації біомолекул, розглядаються структура і хімічні властивості білків, нуклеїнових кислот, вуглеводів і ліпідів, міститься інформація про теорію розчинів, розглянуті основні питання кінетики хімічних реакцій і основи ферментативної кінетики. Виклад загальних положень сучасної теорії розчинів електролітів є основою для подальшого вивчення електролітного балансу людського організму і з'ясування наслідків його порушення. Крім того, представлений теоретичний матеріал є ключовим для розуміння найважливішої ролі буферних систем організму і кислотно-основного статусу крові людини, а також ролі гідролітичних процесів в метаболізмі. Викладені основи ферментативної кінетики дають уявлення про методи наукового підходу до вивчення механізмів протікання метаболічних процесів і каталітичної активності ферментів.

У наступних розділах описані послідовності основних метаболічних реакцій. Спочатку студент знайомиться з такими найважливішими теоретичними узагальненнями, як перше і друге початок термодинаміки, деякими основними поняттями термодинаміки відкритих систем. Тут наведено практичні відомості щодо визначення термодинамічних параметрів біохімічних процесів. Викладений матеріал дозволить читачеві отримати уявлення про енергетичний баланс людського організму, про специфічні особливості перетворення одних видів енергії в інші в процесах життєдіяльності. Далі розглянуті метаболічні шляхи перетворення основних біомолекул: вуглеводів, білків і жирів. При цьому акцент зроблений на те, що багато на перший погляд складні процеси метаболізму легко зрозуміти, якщо розглядати їх як етапи, необхідні для сполучення реакції розщеплення аденозинтрифосфату з реакціями біосинтезу.

Остання глава книги присвячена питанням біотехнології. Представлені основні напрямки розвитку цієї нової галузі науки і техніки. Особливу увагу приділено сучасним науковим підходам до математичного моделювання біотехнологічних процесів мікробіологічного синтезу, починаючи від моделей накопичення біомаси, антибіотиків, амінокислот і інших продуктів життєдіяльності мікроорганізмів і закінчуючи моделями, які враховують вікову структуру популяції, автоселекцію і адаптацію мікробних спільнот.

Укладають книгу контрольні запитання та завдання, розбиті по головам відповідно до викладеного в них матеріалом.

Автори сподіваються, що підручник буде корисний у процесі підготовки в технічних вузах кваліфікованих фахівців, які згодом працюватимуть в суміжних з медициною областях, і з вдячністю приймуть критичні зауваження і побажання по викладеним в ній матеріалами.

В результаті вивчення матеріалів курсу студент повинен:

знати

  • • закономірності кислотно-основних властивостей буферних систем організму; структур амінокислот, пептидів і білків; функціонування ферментів, фармакокінетики; структур моно-, оліго- і полісахаридів; структур ліпідів і мембран; структур і функцій ДНК і РНК; метаболізму основних біокомпонентів організму; біоенергетики;
  • • величини, що характеризують кислотність буферних систем організму; динаміку функціонування ферментів і фармакокінетику; біоенергетику метаболічних і фізіологічних процесів; біохімічний склад тест проб в нормі та патології;
  • • поняття біомолекули, біологічні розчини, амінокислоти і пептиди, білки, вуглеводи, ліпіди мембрани, піримідинові підстави, ДНК і РНК, вітаміни і мікроелементи, АТР-цикл, гліколіз, цикл лимонної кислоти, константа Міхаеліса, константи надходження, всмоктування та елімінації лікарських речовин ;
  • • методики побудови структурних формул основних біохімічних компонентів організму; опису основних біохімічних реакцій в організмі; розрахунку енергетики біохімічних перетворень; розрахунку кінетики біохімічних перетворень; побудови метаболічних шляхів;

вміти

  • • розраховувати кислотність буферних сумішей ін'єкційних розчинів і рідких середовищ організму;
  • • характеризувати первинну, вторинну, третинну і четвертинних структуру білків, що входять до складу організму;
  • • класифікувати вуглеводи, ліпіди, нуклеотиди;
  • • описувати центральні метаболічні шляхи;
  • • кількісно описувати динаміку біохімічних і фізіологічних процесів за допомогою диференціальних рівнянь біокінетики;
  • • узгоджувати параметри медичних систем для хірургії, терапії і діагностики з біохімічними характеристиками організму;

володіти навичками

  • • написання хімічних формул і реакцій;
  • • розрахунку енергетики і кінетики хімічних реакцій;
  • • опису кінетики хімічних реакцій за допомогою диференціальних рівнянь;
  • • аналізу кінетичних кривих протікання хімічних реакцій в часі.
 
Переглянути оригінал
< Попер   ЗМІСТ   ОРИГІНАЛ   Наст >