Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины «Биохимия»

Филиал ГОУ ВПО «Кемеровский государственный университет»

В г.Анжеро-Судженске

Кафедра спортивных дисциплин

Учебно-методический комплекс по дисциплине

Биохимия

(название дисциплины в соответствии с учебным планом)

Для направления/специальности 050100 Педагогическое образование

Профиль подготовки «Физическая культура»

(код и наименование специальности по ОКСО)

Анжеро-Судженск - 2011

СОГЛАСОВАНО:	СОГЛАСОВАНО:
Декан факультета педагогического образования Гравова И. В.__________________ «____»_______________ 200__г	Зам. директора АСФКемГУ Шкуркин А. С. __________________ «___»_________________ 200__ г
УМК обсуждено и одобрено Ученым советом факультета педагогического образования Протокол №___ от«__»____ 200_г. Председатель ученого совета факультета, Декан факультета педагогического образования Гравова И. В .___________________ «____» __________________200__г.	УМК обсуждено и одобрено методическим советом АСФКемГУ Протокол №__ от«__» ________200_ г Председатель методического совета, зам. директора АСФКемГУ Шкуркин А. С. __________________ «____» __________________200__г.

ОБСУЖДЕНО:	РАССМОТРЕНО.
Зав кафедрой спортивных дисциплин Енютин В. Ф. _______________________   «____» __________________200__г.	Председатель методической комиссии Волчкова Т. Л.___________________   «____» __________________200__г.
УМК обсуждено и одобрено На заседании кафедры Протокол №__ от«___»_________200_ г. Зав. кафедрой СД Енютин В. Ф._______________________ «____» __________________200__г.	УМК обсуждено и одобрено методической комиссией _________ факультета Протокол №__ от«__» _______200_ г

СОДЕРЖАНИЕ

стр.

Рабочая программа дисциплины.. 4

Методические рекомендации по изучению дисциплины.. 27

Учебно-методические материалы.. 30

Лекционный материал. 31

Учебно-методические материалы к семинарским занятиям.. 71

Министерство образования и науки Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Кемеровский государственный университет»

Филиал государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Кемеровский государственный университет» в г. Анжеро-Судженске

Факультет педагогического образования

УТВЕРЖДАЮ

Декан факультета

педагогического образования

______________ И. В. Гравова

«____»______________2010 г.

Рабочая программа дисциплины

Биохимия

Направление подготовки

050100 Педагогическое образование

Профиль подготовки

«Физическая культура»

Квалификация (степень) выпускника

Бакалавр педагогики

Форма обучения

Очная

Анжеро-Судженск

Цели освоения дисциплины

Целями освоения дисциплины «Биохимия» являются:

• формирование систематизированных знаний об особенностях строения и свойств химических соединений, входящих в состав организма;
• овладение студентами знаниями о механизмах разнообразных биохимических превращений в организме человека, составляющих основу его физиологических функций;
• формирование системы знаний об особенностях биохимических превращений в организме при мышечной деятельности, биохимических закономерностей спортивной тренировки, биохимических особенностях растущего организма, биохимических основах питания спортсменов.

Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата

Дисциплина «Биохимия» относится к профессиональному циклу ООП и представляет его вариативную часть Б3.В11. Учебная дисциплина «Биохимия» обеспечивает студента необходимыми знаниями, полезными в педагогической и тренерской работе для проведения занятий, направленных на достижение высоких спортивных результатов, на укрепление здоровья, на развитие навыков здорового образа жизни.

В процессе обучения дисциплине «Биохимия» преподаватель опирается на знания, полученные в ходе изучения курсов химии и общей биологии общеобразовательной школы, а именно на такие темы, как белки, жиры, углеводы, нуклеиновые кислоты. Преподавание курса «Биохимия» имеет профессиональную направленность и построено с учетом задач обучения, воспитания, охраны и укрепления здоровья учащихся. Обучение биохимии создает необходимые предпосылки доля успешного прохождения курсов медико-биологических дисциплин и специальных курсов по спортивным и педагогическим дисциплинам. Полученные знания необходимы для успешного освоения дисциплин профессионального цикла, таких как физиология физического воспитания и спорта, спортивная медицина, а также будут использоваться в процессе профессиональной деятельности тренера, преподавателя физической культуры.

Для успешного изучения дисциплин «Спортивная медицина», «Физиология физического воспитания и спорта» студенту необходимо знать биохимические основы питания лиц, занимающихся физической культурой и спортом, уметь проводить наблюдения за биохимическими явлениями и реакциями организма на спортивные нагрузки, владеть способами прогнозирования физического состояния организма учащихся, занимающихся физической культурой и спортом, с применением адекватных и современных медико-биологических методов, приемами контроля правильного физического развития воспитанников, корректного составления программ и грамотного ведения тренировочного процесса на основе знаний о биохимических процессах, протекающих в организме.

Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины «Биохимия»

В результате освоения дисциплины обучающийся должен:

Знать:

• механизмы протекания основных биохимических процессов в организме человека;
• строение, свойства и биологические функции белков, липидов, ферментов, углеводов и их влияние на организм;
• биохимические особенности занятий спортом детей, подростков и взрослых;
• биохимические основы питания лиц, занимающихся физической культурой и спортом.

Уметь:

• использовать биохимические знания при организации тренировочных и учебных занятий, с целью всестороннего и гармоничного развития физических качеств обучающихся;
• проводить наблюдения за биохимическими явлениями и реакциями организма на спортивные нагрузки;
• планировать проведение физкультурно-оздоровительной работы с учетом биохимических особенностей организма человека.

Владеть:

• навыками биохимических исследований организма человека;
• способами прогнозирования физического состояния организма учащихся, занимающихся физической культурой и спортом, с применением адекватных и современных медико-биологических методов;
• приемами контроля правильного физического развития воспитанников, корректного составления программ и грамотного ведения тренировочного процесса на основе знаний о биохимических процессах, протекающих в организме.

В результате изучения дисциплины у студента должны быть сформированы следующие компетенции:

Код компетенции	Формируемые компетенции	Результат освоения дисциплины
ПК-7	готовность к обеспечению охраны жизни и здоровья обучающихся в учебно-воспитательном процессе и внеурочной деятельности	уметь проводить наблюдения за биохимическими явлениями и реакциями организма на спортивные нагрузки; владеть приемами контроля правильного физического развития воспитанников, корректного составления программ и грамотного ведения тренировочного процесса на основе знаний о биохимических процессах, протекающих в организме.
СК-1	способность владеть психолого-педагогическими, медико-биологическими, знаниями и навыками, необходимыми для обучения двигательным действиям и совершенствования физических и психических качеств обучающихся	знать строение, свойства и биологические функции белков, липидов, ферментов, углеводов и их влияние на организм; знать механизмы протекания основных биохимических процессов в организме человека; владеть способами прогнозирования физического состояния организма учащихся, занимающихся физической культурой и спортом, с применением адекватных и современных медико-биологических методов; владеть навыками биохимических исследований организма человека.
СК-6	готовность к проведению занятий по физической культуре с учетом возрастных особенностей, состояния здоровья и уровня физической подготовленности обучающихся, а также внеурочных мероприятий и занятий с разными группами лиц, в том числе имеющих ослабленное здоровье	знать биохимические особенности занятий спортом детей, подростков и взрослых; знать биохимические основы питания лиц, занимающихся физической культурой и спортом; знать механизмы протекания основных биохимических процессов в организме человека; уметь использовать биохимические знания при организации тренировочных и учебных занятий, с целью всестороннего и гармоничного развития физических качеств обучающихся; уметь планировать проведение физкультурно-оздоровительной работы с учетом биохимических особенностей организма человека.

4. Структура и содержание дисциплины

Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетных единицы, 144 часа.

4.1. Объём дисциплины и виды учебной работы (в часах)

4.1.1. Объём и виды учебной работы (в часах) по дисциплине в целом

Вид учебной работы	Всего часов
Общая трудоемкость базового модуля дисциплины
Аудиторные занятия (всего)
В том числе:
Лекции
Семинары
Самостоятельная работа
В том числе:
Творческая работа (эссе)
Подготовка к семинарским занятиям
Подготовка к тестовому контролю
Вид текущего контроля	устный опрос, тест
Вид промежуточного контроля	экзамен
Вид итогового контроля	-

4.1.2. Разделы базового обязательного модуля дисциплины и трудоемкость по видам занятий (в часах)

№ п/п	Раздел дисциплины	Семестр	Неделя семестра	Общая трудоёмкость	Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и трудоемкость (в часах)	Формы текущего контроля успеваемости (по неделям семестра)
Учебная работа	В.т.ч. активных форм	Самостоятельная работа
				всего	лекции	практ.
	Строение и свойства важнейших химических соединений, входящих в состав организма человека	II	1-2 неделя						1 неделя – устный опрос на тему «Белки и нуклеиновые кислоты», «Углеводы и жиры» 2 неделя – тест на тему «Строение и свойства органических соединений»; устный опрос на тему «Вода и минеральные вещества, значение в организме человека»
	Преобразования веществ и энергии, лежащие в основе физиологических функций	II	3-6 неделя						3, 4 недели – устный опрос на тему «Основные понятия и этапы обмена веществ». 5 неделя – устный опрос на тему «Обмен углеводов и жиров». 6 неделя – устный опрос на тему «Обмен белков», «Обмен нуклеиновых кислот».
	Биохимия мышечной ткани	II	7-9 неделя						7,8 неделя – устный опрос на тему «Биохимия мышц» 9 неделя – устный опрос на тему «Источники энергии при мышечной работе»
	Биохимия физических упражнений и спорта	II	10-14 неделя						10 неделя – устный опрос на тему «Биохимические изменения при мышечной деятельности» 11 неделя – устный опрос на тему «Биохимические изменения в организме при утомлении и в период отдыха после работы» 12 неделя – устный опрос на тему «Закономерности биохимической адаптации в процессе спортивной тренировки» 13 неделя – устный опрос на тему «Биохимические основы скоростно-силовых качеств спортсменов и методов их развития», «Биохимические основы выносливости» 14 неделя – устный опрос на тему «Биологические принципы тренировки», «Биохимические основы питания лиц, занимающихся физическими упражнениями и спортом»
	Итого								экзамен

4.2 Содержание дисциплины

Содержание разделов базового обязательного модуля дисциплины

4.2.1. Содержание лекционного курса

№	Наименование раздела, тем дисциплины	Содержание раздела дисциплины	Результат обучения, формируемые компетенции
	Строение и свойства важнейших химических соединений, входящих в состав организма человека
1.	Белки и нуклеиновые кислоты. Углеводы и жиры	Функции белков, строение белков и пептидов. Аминокислоты. Классификация белков. Простые белки, их отдельные представители. Сложные белки. Нуклеиновые кислоты, строение и биологические функции. Общая характеристика углеводов, их биологические функции. Классификация углеводов, основные представители. Липиды, их основные биологические функции. Классификация липидов.	Основной результат освоения данного раздела дисциплины – формирование системы знаний об особенностях строения и свойств белков и нуклеиновых кислот, жиров и углеводов, входящих в состав клеточных структур организма человека. Формируемые компетенции: СК-1, СК-6.
	Преобразования веществ и энергии, лежащие в основе физиологических функций
1.	Основные понятия и этапы обмена веществ.	Основные понятия обмена веществ. Связь катаболизма и анаболизма. Основной и промежуточный обмен. Основные запасные источники энергии в организме человека. Макроэрги. Биохимические изменения веществ при мобилизации запасных источников энергии в организме человека. Гликолиз, аэробное окисление энергетических субстратов в организме. Дыхательная цепь. Преобразование веществ и энергии в цикле Кребса. Связь энергетического и пластического обменов.	Основной результат освоения данного раздела дисциплины – формирование системы знаний об основных преобразованиях веществ и энергии в организме человека, об источниках энергии для жизнедеятельности. Формируемые компетенции: СК-1, СК-6.
2.	Обмен углеводов и жиров	Синтез гликогена. Распад гликогена. Аэробный распад углеводов. Цикл трикарбоновых кислот. Анаэробный распад углеводов. Катаболизм жиров. Синтез жиров.	Основной результат освоения данного раздела дисциплины – формирование системы знаний об основных преобразованиях углеводов и жиров в организме. Формируемые компетенции: СК-1, СК-6.
3.	Обмен белков	Катаболизм белков. Синтез белков. Транскрипция, рекогниция, трансляция. Метаболизм аминокислот. Обезвреживание аммиака. Орнитиновый цикл.	Основной результат освоения данного раздела дисциплины – формирование системы знаний об основных преобразованиях белков в организме человека. Формируемые компетенции: СК-1, СК-6.
	Биохимия мышечной ткани
1.	Биохимия мышц	Структурная единица мышечного волокна. Химическое строение мышечного волокна. Свойства сократительных белков актина и миозина. Анизотропные и изотропные диски. Структура сарколеммы. Тонкие и толстые филаменты. Центры связывания тропонина. Инициация сокращения.	Основной результат освоения данного раздела дисциплины – формирование представлений о механизме мышечного сокращения. Формируемые компетенции: СК-1, СК-6.
2.	Источники энергии при мышечной работе.	Источники энергии при мышечной деятельности. Преобразование химической энергии в механическую работу. АТФ в аэробных и анаэробных реакциях. Общая направленность биохимических процессов в мышечной работе. Транспорт кислорода к работающим мышцам. Мобилизация энергетических ресурсов при мышечной работе. Потребление кислорода при мышечной работе. Кислородный долг.	Основной результат освоения данного раздела дисциплины – формирование представлений об источниках энергии при мышечной работе. Формируемые компетенции: ПК-7, СК-1, СК-6.
	Биохимия физических упражнений и спорта
1.	Биохимические изменения при мышечной деятельности. Биохимические изменения в организме при утомлении и в период отдыха после работы.	Биохимические изменения в крови, внутренних органах, головном мозге при мышечной деятельности. Авторегуляция обмена веществ при мышечной деятельности. Биохимия утомления. Процесс биохимической реституции в периоде отдыха после мышечной деятельности. Срочное восстановление. Отставленное восстановление. Суперкомпенсация.	Основной результат освоения данного раздела дисциплины – формирование системы знаний биохимических изменениях в организме при мышечной работе, при утомлении и восстановлении. Формируемые компетенции: ПК-7, СК-1, СК-6.
2.	Биохимические основы скоростно-силовых качеств спортсменов и методов их развития. Биохимические основы выносливости. Закономерности биохимической адаптации в процессе спортивной тренировки.	Биохимические факторы скоростно-силовых качеств. Биохимические основы методов скоростно-силовой подготовки спортсменов. Биохимические основы выносливости. Биохимический контроль за состоянием тренированности и перетренированности. Биохимические факторы выносливости. Методы тренировки, способствующие развитию выносливости. Закономерности биохимической адаптации в процессе спортивной тренировки. Физические нагрузки, адаптация, тренирующий эффект.	Основной результат освоения данного раздела дисциплины – формирование системы знаний о биохимических особенностях функционирования организма лиц, занимающихся физической культурой и спортом. Формируемые компетенции: ПК-7, СК-1, СК-6.
3.	Биологические принципы тренировки. Биохимические основы питания лиц, занимающихся физическими упражнениями и спортом.	Биологические принципы тренировки. Анализ зависимости «доза-эффект». Специфичность адаптации. Принципы рационального питания. Энергетическая ценность питания. Калорийность питания. Энергозатраты. Сбалансированность питания. Правильный режим питания. Особенности питания спортсменов (высокий расход энергии, усиление распада белков, интенсификация метаболизма, повышенное удаление из организма минеральных веществ, применение биологически активных пищевых добавок).	Основной результат освоения данного раздела дисциплины – формирование системы знаний о биохимических основах питания лиц, занимающихся физической культурой и спортом. Формируемые компетенции: ПК-7, СК-1, СК-6.

4.2.2. Содержание практических занятий

№	Наименование раздела, тем дисциплины	Содержание раздела дисциплины	Результат обучения, формируемые компетенции
	Строение и свойства важнейших химических соединений, входящих в состав организма человека
1.	Белки и нуклеиновые кислоты. Углеводы и жиры	Предмет и задачи биохимии, основные этапы развития биохимии. Функции белков, строение белков и пептидов. Аминокислоты. Классификация белков. Простые белки, их отдельные представители. Сложные белки. Нуклеиновые кислоты, строение и биологические функции. Общая характеристика углеводов, их биологические функции. Классификация углеводов, основные представители. Липиды, их основные биологические функции. Классификация липидов.	Основной результат освоения данного раздела дисциплины – формирование системы знаний об особенностях строения и свойств белков и нуклеиновых кислот, жиров и углеводов, входящих в состав клеточных структур организма человека. Формируемые компетенции: СК-1, СК-6.
2.	Вода и ее значение в организме человека Минеральные вещества и их значение в организме человека	Вода, физико-химические свойства воды. Биохимические функции воды в живых организмах. Минеральные вещества организма человека: макро-, микроэлементы. Биологическое значение макро- и микроэлементов.	Основной результат освоения данного раздела дисциплины – формирование системы знаний о свойствах и функциях воды и минеральных веществ в организме. Формируемые компетенции: СК-1, СК-6.
3.	Витамины	Определение понятия «витамины». Классификация. Представители водорастворимых витаминов: В1, В2, В6, В12, С. Биологическая роль водорастворимых витаминов. Источники витаминов А, Д, Е, К, биологическая роль.	Основной результат освоения данного раздела дисциплины – формирование системы знаний о витаминах и их значении в организме человека. Формируемые компетенции: СК-1, СК-6.
	Преобразования веществ и энергии, лежащие в основе физиологических функций, их регуляция
1.	Основные понятия и этапы обмена веществ	Основные понятия обмена веществ. Связь катаболизма и анаболизма. Основной и промежуточный обмен. Основные запасные источники энергии в организме человека. Макроэрги. Биохимические изменения веществ при мобилизации запасных источников энергии в организме человека.	Основной результат освоения данного раздела дисциплины – формирование системы знаний об основных преобразованиях веществ и энергии в организме человека, об источниках энергии для жизнедеятельности. Формируемые компетенции: СК-1, СК-6.
2.	Основные понятия и этапы обмена веществ	Гликолиз, аэробное окисление энергетических субстратов в организме. Дыхательная цепь. Преобразование веществ и энергии в цикле Кребса. Связь энергетического и пластического обменов.	Основной результат освоения данного раздела дисциплины – формирование системы знаний об основных преобразованиях веществ и энергии в организме человека, об источниках энергии для жизнедеятельности. Формируемые компетенции: СК-1, СК-6.
3.	Обмен углеводов и жиров	Синтез гликогена. Распад гликогена. Аэробный распад углеводов. Цикл трикарбоновых кислот. Анаэробный распад углеводов. Катаболизм жиров. Синтез жиров.	Основной результат освоения данного раздела дисциплины – формирование системы знаний об основных преобразованиях углеводов и жиров в организме. Формируемые компетенции: СК-1, СК-6.
4.	Обмен белков и нуклеиновых кислот	Катаболизм белков. Синтез белков. Транскрипция, рекогниция, трансляция. Метаболизм аминокислот. Обезвреживание аммиака. Орнитиновый цикл. Катаболизм нуклеиновых кислот. Синтез нуклеотидов. Синтез нуклеиновых кислот.	Основной результат освоения данного раздела дисциплины – формирование системы знаний об основных преобразованиях белков и нуклеиновых кислот в организме человека. Формируемые компетенции: СК-1, СК-6.
5.	Обмен белков и нуклеиновых кислот	Катаболизм белков. Синтез белков. Транскрипция, рекогниция, трансляция. Метаболизм аминокислот. Обезвреживание аммиака. Орнитиновый цикл. Катаболизм нуклеиновых кислот. Синтез нуклеотидов. Синтез нуклеиновых кислот.	Основной результат освоения данного раздела дисциплины – формирование системы знаний об основных преобразованиях белков и нуклеиновых кислот в организме человека. Формируемые компетенции: СК-1, СК-6.
	Биохимия мышечной ткани
1.	Биохимия мышц	Структурная единица мышечного волокна. Химическое строение мышечного волокна. Свойства сократительных белков актина и миозина. Анизотропные и изотропные диски. Структура сарколеммы. Тонкие и толстые филаменты. Центры связывания тропонина. Инициация сокращения.	Основной результат освоения данного раздела дисциплины – формирование представлений о механизме мышечного сокращения. Формируемые компетенции: СК-1, СК-6.
2.	Биохимия мышц	Структурная единица мышечного волокна. Химическое строение мышечного волокна. Свойства сократительных белков актина и миозина. Анизотропные и изотропные диски. Структура сарколеммы. Тонкие и толстые филаменты. Центры связывания тропонина. Инициация сокращения	Основной результат освоения данного раздела дисциплины – формирование представлений о механизме мышечного сокращения. Формируемые компетенции: СК-1, СК-6.
3.	Источники энергии при мышечной работе	Источники энергии при мышечной деятельности. Преобразование химической энергии в механическую работу. АТФ в аэробных и анаэробных реакциях. Мобилизация энергетических ресурсов при мышечной работе.	Основной результат освоения данного раздела дисциплины – формирование представлений об источниках энергии при мышечной работе. Формируемые компетенции: СК-1, СК-6.
4.	Источники энергии при мышечной работе	Общая направленность биохимических процессов в мышечной работе. Транспорт кислорода к работающим мышцам. Потребление кислорода при мышечной работе. Кислородный долг.	Основной результат освоения данного раздела дисциплины – формирование представлений об источниках энергии при мышечной работе. Формируемые компетенции: ПК-7, СК-1, СК-6.
	Биохимия физических упражнений и спорта
1.	Биохимические изменения при мышечной деятельности	Биохимические изменения в крови, внутренних органах, головном мозге при мышечной деятельности. Авторегуляция обмена веществ при мышечной деятельности.	Основной результат освоения данного раздела дисциплины – формирование представлений о биохимических изменениях в организме при мышечной работе. Формируемые компетенции: ПК-7, СК-1, СК-6.
2.	Биохимические изменения в организме при утомлении и в период отдыха после работы	Биохимия утомления. Процесс биохимической реституции в периоде отдыха после мышечной деятельности. Срочное восстановление. Отставленное восстановление. Суперкомпенсация.	Основной результат освоения данного раздела дисциплины – формирование системы знаний о биохимических изменениях в организме при утомлении и восстановлении. Формируемые компетенции: ПК-7, СК-1, СК-6.
3.	Закономерности биохимической адаптации в процессе спортивной тренировки	Закономерности биохимической адаптации в процессе спортивной тренировки. Физические нагрузки, адаптация, тренирующий эффект. Срочная адаптация. Долговременная адаптация. Тренировочный эффект	Основной результат освоения данного раздела дисциплины – формирование системы знаний биохимической адаптации организма в процессе спортивной тренировки. Формируемые компетенции: ПК-7, СК-1, СК-6.
4.	Биохимические основы скоростно-силовых качеств спортсменов и методов их развития	Биохимические факторы скоростно-силовых качеств. Биохимические основы методов скоростно-силовой подготовки спортсменов.	Основной результат освоения данного раздела дисциплины – формирование системы знаний о биохимических основах силы и быстроты. Формируемые компетенции: ПК-7, СК-1, СК-6.
5.	Биохимические основы выносливости	Биохимические основы выносливости. Биохимический контроль за состоянием тренированности и перетренированности. Биохимические факторы выносливости. Методы тренировки, способствующие развитию выносливости.	Основной результат освоения данного раздела дисциплины – формирование системы знаний о биохимических основах выносливости. Формируемые компетенции: ПК-7, СК-1, СК-6.
6.	Биологические принципы тренировки. Биохимические основы питания лиц, занимающихся физическими упражнениями и спортом	Биологические принципы тренировки. Анализ зависимости «доза-эффект». Специфичность адаптации. Биохимические основы питания лиц, занимающихся физическими упражнениями и спортом. Энергетическая ценность питания. Калорийность питания. Энергозатраты. Сбалансированность питания. Правильный режим питания. Особенности питания спортсменов (высокий расход энергии, усиление распада белков, интенсификация метаболизма, повышенное удаление из организма минеральных веществ, применение биологически активных пищевых добавок).	Основной результат освоения данного раздела дисциплины – формирование системы знаний о биохимических основах питания лиц, занимающихся физической культурой и спортом. Формируемые компетенции: ПК-7, СК-1, СК-6.