Методы исследования биологических макромолекул

Бакалавриат 2025/2026

Статус: Курс обязательный (Клеточная и молекулярная биотехнология)

Кто читает: Базовая кафедра Института биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН

Когда читается: 3-й курс, 1, 2 модуль

Охват аудитории: для своего кампуса

Преподаватели: Никулин Сергей Вячеславович, Разумовская Александра Вадимовна, Силкина Мария Олеговна

Язык: русский

Дополнительные материалы в LMS Задать вопрос

Аннотация

Биологическая макромолекула — это биополимер, то есть органическая молекула, состоящая из большого количества повторяющихся элементов. Настоящая программа учебной дисциплины устанавливает требования к образовательным результатам и результатам обучения студента и определяет содержание и виды учебных занятий и отчетности. Программа предназначена для преподавателей, ведущих дисциплину «Методы исследования биологических макромолекул», учебных ассистентов и студентов направления подготовки 06.03.01 Биология, обучающихся по образовательной программе «Клеточная и молекулярная биотехнология». Программа учебной дисциплины разработана в соответствии с: Образовательным стандартом НИУ ВШЭ по направлению 06.03.01 Биология; Образовательной программой «Клеточная и молекулярная биотехнология» и объединенным учебным планом по образовательной программе «Клеточная и молекулярная биотехнология». Данная учебная дисциплина включена в раздел «Профессиональный цикл» Учебного плана 06.03.01 Биология и относится к базовой профильной части. Осваивается на 3 курсе в 1-2 модулях. Изучение данной дисциплины базируется на результатах освоения дисциплины «Общая и неорганическая химия», «Органическая химия для биологии и медицины», «Биохимия». Основные положения дисциплины «Методы исследования биологических макромолекул» будут использоваться в рамках изучения дисциплин «Клеточные технологии и инженерия», «Регуляция клеточной активности и транскрипция генов», «Геномика и протеомика» и др., а также при прохождении практик на 3-4 курсах образовательной программы «Клеточная и молекулярная биотехнология».

Цель освоения дисциплины

познакомить обучающихся с современными подходами и методами физико-химического анализа биологического материала в целях изучения процессов, происходящих в ходе жизнедеятельности, на молекулярном уровне.
познакомить студентов с последними достижениями и принципами установления структурно-функциональных особенностей биомолекул.

Планируемые результаты обучения

Освоение исследования белков, нуклеиновых кислот и нуклеопротеиновых комплексов с помощью различной микроскопии.
Воспроизводит методы абсорбционной спектроскопии биологических систем.
Называет роли физико-химических методов исследования в решении задач современной биологии. Объясняет основы спектроскопии, ее виды и возможности применения для исследования биологических макромолекул.
Объясняет возможности и границы применимости световой микроскопии для исследования биологических макромолекул.
Объясняет и воспроизводит методы исследования ферментов. Описывает основные методы изучения межмолекулярных взаимодействий.
Описывает основы люминесценции и возможности ее применения для исследования биологических макромолекул.
Описывает основы люминесценции и возможности ее применения для исследования биологических макромолекул.
Описывает основы электронной микроскопии и возможности ее применения
Освоение анализа карт электронной плотности и кристаллографического уточнения структуры молекулы.
Перечисляет и объясняет методы экстракции и очистки биологических макромолекул
Формулирует и объясняет основы ЯМР и возможности ЯМР спектро-скопии при проведении структурных исследований
Объясняет основы спектроскопии, ее виды и возможности применения для исследования биологических макромолекул.
Объясняет принципы абсорбционной спектроскопии в ультрафиолетовом и видимом диапазонах.
Объясняет принципы колебательной спектроскопии и возможности ее применения в биологии.
Описывает основы флуоресценции и возможности ее применения для исследования биологических макромолекул.
Описывает основные принципы, лежащие в основе методов исследования межмолекулярных взаимодействий.
Формулирует и объясняет основы ЯМР и возможности ЯМР спектроскопии при проведении структурных исследований.
Описывает основные принципы, лежащие в основе методов определения структуры макромолекул.
Объясняет основные понятия о ферментах.
Перечисляет и объясняет базовые определения и закономерности ферментативной кинетики.
Перечисляет и объясняет базовые определения и закономерности ингибирования ферментов.
Описывает и воспроизводит основы хроматографического метода разделения.
Объясняет основы метода масс-спектрометрического анализа биологических молекул.
Объясняет основы методов секвенирования нуклеиновых кислот.

Содержание учебной дисциплины

Тема 1. Основы спектроскопии.
Тема 2. Абсорбционная спектроскопия в УФ и видимом диапазонах.
Тема 3. Колебательная спектроскопия.
Тема 4. Люминесценция.
Тема 5. Флуоресценция.
Тема 6. Методы исследования межмолекулярных взаимодействий.
Тема 7. Световая микроскопия.
Тема 8. Ядерный магнитный резонанс.
Тема 9. Методы исследования структуры макромолекул.
Тема 10. Методы разделения и выделения макромолекул.
Тема 11. Ферменты.
Тема 12. Базовые определения и закономерности ферментативной кинетики.
Тема 13. Ингибиторный анализ.
Тема 14. Хроматография.
Тема 15. Масс-спектрометрия.
Тема 16. Технологии секвенирования нуклеиновых кислот.

Элементы контроля

Лабораторный практикум 2
Контрольная работа 2
Экзамен 2
Лабораторный практикум 1
Контрольная работа 1
Экзамен 1

Промежуточная аттестация

2025/2026 1st module
0.3 * Контрольная работа 1 + 0.3 * Лабораторный практикум 1 + 0.4 * Экзамен 1
2025/2026 2nd module
0.3 * Контрольная работа 2 + 0.3 * Лабораторный практикум 2 + 0.4 * Экзамен 2

Список литературы

Авторы

Тоневицкий Александр Григорьевич
Никулин Сергей Вячеславович

Программа дисциплины