3

1. Мета дисципліни – вивчення будови, особливостей структури, фізико-

хімічних властивостей, специфічних функцій та процесів метаболізму моно-,

оліго- і полісахаридів. Розглядаються принципи класифікації вуглеводів за

будовою, структурними особливостями молекул, складом мономерів в

структурних одиницях полімерів. Обговорюються питання взаємодії молекул

моно- і олігосахаридів як між собою, так й з іншими біомолекулами:

аминокислотами, пептидами, ліпідами, азотистими основами

2. Попередні вимоги до опанування або вибору навчальної дисципліни:

1. Успішне опанування курсів "Біоорганічна хімія" ,"Біохімія", "Молекулярна

біологія".

2. Вміти самостійно застосовувати знання з молекулярної біології та біохімії,

виконувати пошук наукової літератури та працювати з науково-методичною

літературою.

3. Анотація навчальної дисципліни:

" Роль вуглеводів в структурі внутрішньоклітинних біополімерів " – це інтегральна

наука, яка розглядає основні класи вуглеводів, гліканів, сіалових кислот, гіалуронатів

та вуглевод-зв’язаних молекул. Описано будову основних класів вище зазначених

молекул, охарактеризовано основні метаболічні процеси пов’язанні з гліканами та

вуглевод-зв’язаних молекул, а також їх похідних, розглянуто механізми розвитку

патологій, наслідком яких є порушення їх синтезу чи розпаду. Данна дисципліна

висвітлює методи діагностики цих хвороб, протоколи їх діагностики та лікування.

Демонструє аналіз сучасних викликів в науці, направлених на поліпшення

діагностики та лікування вроджених хвороб глікозилювання.

Вже наявні на ринку ліки, такі як гепарин, еритропоетин і деякі антигрипозні

препарати, які виявилися ефективними і змушують розглядати глікани як новий клас

медикаментів. Крім того, вчені, зайняті пошуком нових засобів для боротьби з раком,

вважають, що роль вуглеводів в структурі внутрішньоклітинних біополімерів

відкриває перед ними нові можливості. Протиракові, протизапальні і проти

інфекційні засоби з новими механізмами впливу знаходяться сьогодні в стадії

клінічних випробувань. Вони можуть поліпшити або доповнити існуючі терапевтичні

методи.

Взаємодія біохімії, молекулярної біології, генетики, генної інженерії,

мікробіології, хімії і хімічної технології в області проблемних питань роль вуглеводів

в структурі внутрішньоклітинних біополімерів і веде до створення нових засобів

діагностики, профілактики і лікування найпоширеніших захворювань людини. З

розвитком розуміння ролі вуглеводів в структурі внутрішньоклітинних біополімерів

пов'язано вирішення однієї з глобальних проблем людства – поліпшення стану

охорони здоров'я й продовження тривалості життя. Незважаючи на те, що молекули

гліканів мають дуже складну структуру і їх як і раніше дуже важко синтезувати і

відтворити, ця нова галузь досліджень вселяє великі надії на майбутні результати.

4

4. Завдання (навчальні цілі):

1) Сформувати уявлення про принципи класифікації, структурні особливості,

фізико-хімічні властивості, специфіку функціональної активності різних видів

вуглеводів та Їх похідних.

2) Засвоїти особливости метаболичних перетворень вуглеводів – розщеплення та

біосинтезу моно-, оліго- і полісахаридів в клітинах різних організмив.

3) Сформувати уявлення про генетичні й метаболічні порушення метаболізму

вуглеводів та їх похідних, молекулярні механізми регуляції порушень метаболізму

вуглеводів в організмах тварин і людини.

4) Сформувати уявлення про сучасні наукові й прикладні аспекти досліджень

вуглеводів та їх похідних для застосування у вирішенні завдань власних

досліджень і майбутньої професійної діяльності.

5. Результати навчання за дисципліною:

Результат навчання (1. знати; 2. вміти; 3. комунікація; 4.

автономність та відповідальність) Форми (та/або методи

і технології)

викладання і

навчання

Методи

оцінювання та

пороговий

критерій

оцінювання (за

необхідності)

Відсоток у

підсумковій

оцінці з

дисципліни Код Результат навчання

1.1 Знати основні терміни і поняття

глікобіології.

Лекція Модульна

контрольна

робота

33

1.2 Знати класифікацію вуглеводів та їх

похідних, особливості будови.

Лекція

1.3 Знати основні шляхи метаболізму

вуглеводів та гліканів

Лекція Модульна

контрольна

робота

33

1.4 Знати спадкові хвороби пов’язані з

порушенням метаболізму гліканів

та їх кон’югантів.

Лекція

2.1 Володіти сучасними уявленнями

про методи та підходи діагностики і

лікування спадкових хвороб

пов’язані з порушенням

метаболізму гліканів та їх

кон’югантів.

Лекція Контрольна

робота

7

3.1 Вміти працювати в групі при

критичному аналізі існуючих

проблем глікобіології, аналізі

отриманих даних.

Лекція Контрольна

робота

7

4.1 Вміти самостійно працювати з

науковою та навчально-

методичною літературою,

здійснювати пошук та

узагальнювати наукову

інформацію.

Самостійна робота Контрольна

робота

20

5

6. Співвідношення результатів навчання дисципліни із програмними результатами навчання

Результати навчання дисципліни (код)

Програмні результати навчання (назва) 1.1 1.2 1.3 1.4 2.1 3.1 4.1

Демонструвати спілкування в діалоговому режимі з

колегами та цільовою аудиторією, ведення професійної

наукової дискусії, письмово відображувати та

презентувати результати своїх досліджень українською

мовою

+ +

Формулювати мету та задачі науково-дослідної та

науково-технічної діяльності у галузі ролі вуглеводів в

структурі внутрішньоклітинних біополімері, виходячи

із сучасних тенденцій розвитку науки, техніки та

суспільства.

+ + + +

Орієнтуватися в складних філософських проблемах

сучасної науки і способах їх вирішення, застосовувати

отримані знання в процесі наукових досліджень,

передбачувати та аналізувати з етичної точки зору

наслідки наукової діяльності, обґрунтовувати і

відстоювати пріоритет етичних цінностей

+ + + + +

Вміти застосовувати набуті знання у подальшому

навчанні та професійній діяльності + +

Шляхом самостійного навчання освоїти нові знання та

сучасні методи експериментальних досліджень для

вирішення проблемних завдань

+

Демонструвати знання основних принципів

збереження й зміцнення здоров’я, формування

ціннісних орієнтацій щодо здорового способу життя

+

6

7. Схема формування оцінки.

7.1 Форми оцінювання студентів:

- семестрове оцінювання:

1. Модульна контрольна робота 1 – РН 1.1; 1.2. – 30 балів/ 15 балів

2. Модульна контрольна робота 2 – РН 1.3; 1.4. – 30 балів/ 15 балів

3. Проміжне тестування – РН 2.1; 3.1; 4.1. – 10 балів/ 5 балів

4. Підсумкова контрольна робота РН 1.1; 1.2; 1.3; 1.4 – 30 балів / 15 балів

- підсумкове оцінювання: у формі заліку

Підсумкова оцінка за залік виставляється як сума всіх форм семестрового оцінювання. Студент

отримує залік («зараховано») лише за умови успішного виконання завдань 2 модульних контрольних

робіт (по кожній не менше 50% правильних відповідей), успішного проміжного тестування (не

менше 50% від максимально можливої кількості балів).

- умови допуску до підсумкового заліку:

Обов’язковим для заліку є успішне написання 2 модульних контрольних робіт (по кожній не менше 50%

правильних відповідей) та успішне проміжне тестування (опитування, підготовка презентації / доповіді)

(не менше 50% від максимально можливої кількості балів). Студент не допускається до заліку, якщо під

час семестру набрав менше ніж 20 балів.

7.2 Організація оцінювання:

Модульні контрольні роботи 1 і 2 проводяться після завершення лекцій з розділів 1 і 2 відповідно.

Оцінювання усних відповідей / доповнень проводиться упродовж лекційного курсу.

7.3 Шкала відповідності оцінок

Зараховано / Passed 60-100

Не зараховано / Fail 0-59

8. Структура навчальної дисципліни.

Тематичний план лекцій та практичних занять

№

п/п Номер і назва теми*

Кількість годин

лекції практичні

заняття

Самостійна робота

Розділ 1

1 Тема 1. Класифікація моносахаридів.

структура і властивості

моносахаридів та їх похідних

4 6

Лекція 1. Загальні поняття про вуглеводи,

класифікація номенклатура, будова

моносахаридів та їх похідних

2

Лекція 2. Фізико-хімічні властивості моноз.

Біосинтез гліцидів. 2

Самостійна робота. Фізико-хімічні властивості

моносахаридів. Основні типи ізомерів які

утворюють моносахариди та хімічні

реакції в які вступають.

6

2 Тема 2. Особливості будови, властивості і

біологічні функції олігосахаридів 4 8

Лекція 3. Будова та фізико-хімічні властивості

природних ди-, три-, тетрасахаридів. 2

Лекція 4. Біосинтез і гідроліз олігосахаридів. 2

Самостійна робота. Структура і метаболізм

лактулози. Лактулоза як модель для

вивчення впливу харчових волокон на

функції ШКТ.

8

3 Тема 3. Структурна організація, біологічні

властивості, метаболізм полісахаридів 6 8

Лекція 5. Класифікація, будова, біологічна роль

поліоз. 2

Лекція 6. Макромолекулярна структура вищих

полігліканів. 2

Лекція 7. Метаболічні перетворення крохмалю і

глікогену в організмі тварин. регуляція

метаболізму глікогену

2

Самостійна робота. Геміцелюлози: особливості

будови, властивості, використання у

промисловості.

6

Тема 4. Будова, класифікація, функції

гетерогліканів. метаболізм

глікозамінгліканів

6 10

Лекція 8. Гіалуронова кислота,

хондроїтинсульфати. особливості

будови, біологічні властивості

2

Лекція 9. Будова, властивості, метаболізм

пептидогліканів. 2

Лекція 10. Біосинтез аміноцукрів 2

Самостійна робота. Особливості будови та

біологічні властивості β-1,3-гліканів. 10

Розділ 2

3 Тема 5. Протеоглікани: будова, властивості,

метаболізм 6 12

8

Лекція 11. Низькомолекулярні протеоглікани:

будова і функції 2

Лекція 12. Протеоглікани базальних мембран:

особливості будови і біологічні функції. 2

Лекція 13. Механізми реакцій синтезу та

розщеплення протеогліканів 2

Самостійна робота. Патології, асоційовані з

порушенням обміну протеогліканів. 12

3 Тема 6. Глікопротеїни: структура, біологічні

функції, метаболізм 6 12

Лекція 14. Характеристика глікопротеїнів

клітинної адгезії. 2

Лекція 15. Будова і властивості кадгеринів,

інтегринів, лектинів, селектинів. 2

Лекція 16. Біохімічні механізми синтезу і

розщеплення о- і n-зв’язаних

глікопротеїнів

2

Самостійна робота. Глікопротеїни плазми крові:

будова, функції, метаболізм 12

ВСЬОГО 32 56

Загальний обсяг 90 год., в тому числі:

Лекцій – 32 год.

Семінари – нема.

Практичні заняття – нема.

Лабораторні заняття – нема.

Тренінги – нема.

Консультації – 2.

Самостійна робота – 56 год.*

*- у разі змін у графіку навчального процесу порядок організації та оцінювання роботи студентів

буде представлено в Додатку.

9. Рекомендовані джерела:

Основна: (Базова)

1. Степаненко Б.Н. Химия и биохимия углеводов: Учеб. Пособие для вузов.- М.: Высш.

школа, 1978.- 256 с. Белозеров Е.С., Змушко Е.И. ВИЧ-инфекция. Изд-во «Питер»

(Второе издание). СПб.-2003. – 363 с.

2. Бобрівник Л.Д. та ін. Органічна хімія: Підруч. для студ. вищ .навч.закл. –

К.;Ірпінь:ВТФ “Перун “, 2002.- 544 с.

3. Кучеренко М.Є, Бабенюк Ю.Д., Виноградова Р.П. та інш. Біохімія. К.: 2002. 500 с

4. Бохински Р. Современные воззрения в биохимии. Мир. 1987. 762 с.

5. Біохімія:підручник / За ред. Л.І. Остапченко – К. : Видавничо-поліграфічний центр

«КиЇвський університет», 2012. – 796 с.

Додаткова:

1. Полевой В.В. Физиология растений. М: Выш. шк.,1989, с. 59 – 120

2. Essentials of Glikobiology. 2 nd edition. Varki A, Cummings RD, Esko JD, et al., editors.

Cold Spring Harbor (NY): Cold Spring Harbor Laboratory Press; 2009

3. Ленинджер А. Основи биохимии. - М.: "Мир". - 1985. - 957 с.

4. Справочник по лабораторным методам исследования / под ред. проф. Л. А Даниловой.

- СПб.: Питер, 2003. - 736 с. - (серия «Спутник врача>).

10

ДОДАТОК

Порядок організації та оцінювання самостійної роботи

з дисципліни «Роль вуглеводів в структурі внутрішньоклітинних біополімерів»

(викладач асистент кафедри біохімії Береговий С.М.)

у період з 24 січня по 28 лютого 2018 року

Під час самостійної роботи студенти повинні опанувати тему № 1.

Тема 1. Класифікація глікокон’югатів

Для опанування даної теми викладачем надано:

1. Докладний список питань, які розглянуто у даній темі (див. нижче).

2. Презентації у форматі Microsoft PowerPoint та файл у форматі Microsoft Word, які містять

докладну інформацію стосовно питань, розглянутих у даних темах.

3. Список основної та додаткової літератури, затверджений у робочій програмі даної дисципліни.

4. Підручники (в електронному варіанті):

o Степаненко Б.Н. Химия и биохимия углеводов: Учеб. Пособие для вузов.- М.: Высш. школа,

1978.- 256 с.

o Essentials of Glikobiology. 2 nd edition. Varki A, Cummings RD, Esko JD, et al., editors. Cold

Spring Harbor (NY): Cold Spring Harbor Laboratory Press; 2009

o Кучеренко М.Є, Бабенюк Ю.Д., Виноградова Р.П. та інш. Біохімія. К.: 2002. 500 с.

До того ж, під час самостійної роботи студенти готують одну презентацію на тему, надану

викладачем, список яких буде надіслано під час on-line консультацій (електронна адреса

s_beregoviy@univ.net.ua, s_beregoviy@ukr.net). Теми презентацій буде розподілено викладачем

згідно списку студентів, а пошук наукової іноземної літератури за темою реферату буде здійснено

кожним студентом самостійно.

Оцінювання самостійної роботи

Оцінювання самостійної роботи студентів у період з 24 січня по 28 лютого 2018 року

здійснюється шляхом:

1. проведення поточного тесту (поточний тест №1; Max - 10 балів), який студенти пишуть

на першому лекційному занятті, що відбудеться після 28 лютого;

2. оцінювання реферату на задану тему (Max - 10 балів), яке проводиться викладачем

упродовж семестру після 28 лютого.

Разом за роботу в період дистанційного навчання студенти можуть отримати Max 10 + 10 = 20

балів

Особливості проведення онлайн-консультацій

Онлайн-консультації будуть проводитися кожного робочого дня за електронними адресами

(s_beregoviy@univ.net.ua, s_beregoviy@ukr.net), відповіді на запитання студентів

здійснюватимуться з 16.00 до 18.00. У випадку зміни часу консультацій студентам буде

призначений інший час та/або день проведення консультацій.

11

Список питань

для самостійного опанування студентами теми № 1 (Класифікація глікокон’югатів)

1. Функції глікопротеїнів

2. Види варіабельної частини N-гліканів

3. Типи N-гліканів у клітинах різних підцарств еукаріотів

4. Структура та функції О-гліканів

5. Структура та функції O-GalNac-гліканів

6. Структура та функції O-Man-гліканів

7. Структура та функції O-Fuc-гліканів

8. Структура та функції Фосфогліканів

9. Структура глікозилфосфатидилінозитольних (GPI) якорів

10. Основні функції GPI-заякорених білків

11. Загальні властивості гліколіпідів

12. Класифікація гліколіпідів

13. Структура молекули глікозилцераміду

14. Структура Цереброзидів

15. Основні етапи утворення галакто- та глюкоцереброзидів

16. Структура Гангліозидів

17. Класифікація гангліозидів

18. Структура та функції Моносіалогангліозид Gm

19. Механізм утворення полісіалової кислоти

20. Роль сфінголіпідів у адгезії