Код: 320065

Назва:

Вступ в біонеорганічну хімію

Анотація: Біонеорганічна хімія (або неорганічна хімія біологічних процесів) виникла нещодавно на межі між біохімією та неорганічною хімією. Основне її завдання - вивчення на молекулярному рівні взаємодії між металами, в першу чергу, біометалами та біолігандами (амінокислотами, протеїнами, нуклеїновими кислотами та деякими іншими речовинами). Досягнення біонеорганічної хімії вже зараз знаходять широке застосування в практичній діяльності людини, в першу чергу, в фармакології, агрохімії, в біотехнології, при вирішенні проблем охорони довкілля від забруднення сполуками токсичних металів і т. інш. Мета курсу "Вступ до біонеорганічної хімії" - познайомити студентів з базовими засадами біонеорганічної хімії, фундаментальними науковими проблемами та науково-практичними завданнями, які вона вирішує, серед яких: - застосування основних ідей сучасної координаційної хімії при вивченні фізико-хімічних властивостей координаційних сполук біометалів з біолігандами; - можливості сучасних фізико-хімічних методів дослідження для вивчення будови, властивостей та взаємодії об`єктів біонеорганічної хімії; - проблеми моделювання біологічних систем та процесів з метою відтворення та вивчення на простих та доступних для дослідження об`єктах деяких складних біологічних процесів; - області практичного застосування теоретичних досягнень біонеорганічної хімії, зокрема, в медицині при лікуванні онкологічних захворювань, у фармокології при розробці бактерицидних та антивірусних препаратів, в екології при вивченні біологічних циклів токсичних металів та створенні детоксикантів.

Тип дисципліни: вибіркова

Рік навчання: 3

Семестр: 4

Кількість кредитів: 5,0

Форма контролю: залік

Викладач(і): доцент Кострова Л.І.

Результати навчання: В результаті успішного опанування програми курсу студенти повинні:
- Розуміти засади застосування основних положень координаційної теорії до вивчення координаційних сполук в біологічних системах.
- Знати властивості атомів біометалів, їх здатність виступати в якості комплексоутворювача, а також їх біохімічну та фізіологічну роль.
- Знати властивості біолігандів, їх донорні атоми та здатність до координації з біометалами.
- Знати загальні характеристики сучасних фізико-хімічних методів дослідження, які використовуються при вивченні біонеорганічних сполук та процесів.
- Розуміти принципи дослідження і моделювання біологічних процесів та біосполук з позицій координаційної хімії.
- Орієнтуватись в прикладних аспектах біонеорганічної хімії: досягнутих успіхах та ще нерозв'язаних проблемах.


Спосіб навчання: аудиторний

Необхідні обовязкові попередні й супутні модулі: Загальна та неорганічна хімія

Зміст дисципліни: Тема 1. Застосування принципів координаційної хімії при дослідженні біологічних процесів. - Предмет біонеорганічної хімії. Властивості атомів біометалів, їх біохімічна та фізіологічна роль. - Біоліганди, їх донорні атоми та здатність до комплексоутворення. - Особливості взаємодії іону металу з амінокислотами, пептидами та білками. - Сучасні фізико-хімічні методи дослідження біонеорганічних сполук та процесів. Тема 2. Метали в біологічних системах - Металоферменти в реакціях гідролізу та переносу груп. - Перехідні метали в біологічних окисно-відновних процесах - Транспорт та зберігання молекулярного кисню. Природні переносники кисню і модельні сполуки. - Кластерні сполуки та залізо-сірковмісні білки - Комплексні сполуки біометалів ІА та ІІА підгруп. Іонофори, біологічні мембрани та транспорт катіонів. Тема 3. Прикладні аспекти біонеорганічної хімії - Розповсюдження металів в природі та шляхи їх накопичення в клітинах. - Корисна та токсична дія іонів металів. - Іони металів та хелатуючі агенти в медицині. Застосування іонів металів та хелатів в хіміотерапії. - Коливальні реакції.


Рекомендована література: 1. Хацевич О.А. Біонеорганічна хімія. Навчальний посібник. 2020. Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника. Івано-Франківськ. 121 с.
2. Яцимирский К.Б. Введение в бионеорганическую химию. - К.: Наук.думка,1976, 144 с.
3. Хьюз М. Неорганическая химия биологических процесов. - М.: Мир, 1983.- 414 с.
4. Неорганическая биохимия: В 2-х томах/ Под ред. Г.Эйхгорна.- М.: Мир, 1978. Т.1. - 688с., Т.2. - 759 с.
5. Уильямс А. Металлы жизни. - М.: Мир, 1975, 137 с.


Форми та методи навчання: загальна кількість годин - 150 год.; аудиторні години -56 год.; лекції - 28 год.; лабораторно-практичні заняття - 28 год.; самостійна робота - 94 год.

Методи й критерії оцінювання: Перевірка та оцінювання знань студентів здійснюється за рейтинговою (стобальною) системою. Результати складання диференційованого заліку оцінюються паралельно як за національною шкалою, так і за шкалою ЄКТС. Види контролю: - поточний контроль: усне та тестове опитування з використанням онлайн платформи DistEdu, підсумкові письмові колоквіуми після кожного розділу (модуля) курсу, усний та/або письмовий захист лабораторних робіт; - підсумковий контроль: диференційований залік у письмовій формі з використанням тестових питань, задач та завдань по лабораторному практикуму. Критерієм оцінювання є правильна відповідь (усна чи письмова) на питання, правильний розв'язок задач, написання рівнянь хімічних реакцій, що свідчить про опанування студентом програми курсу і досягнення очікуваних результатів навчання.

Мова навчання: українська