«УТВЕРЖДАЮ Председатель приемной комиссии А.Д. Гуляков _ 2014 г. ПРОГРАММА ВСТУПИТЕЛЬНОГО ИСПЫТАНИЯ В МАГИСТРАТУРУ ПО НАПРАВЛЕНИЮ 06.04.01 БИОЛОГИЯ МАГИСТЕРСКАЯ ПРОГРАММА ...»

Рибосомы: структура, состав и функции. Трансляция и ее этапы: инициация, элонгация, терминация, пострансляция.

Взаимосвязь и регуляция процессов обмена веществ в организме.

Единство процессов обмена веществ. Связь процессов ассимиляции и диссимиляции. Взаимосвязь между обменом белков, углеводов, жиров и липидов. Принципы термодинамики (энергетика состояния системы).

3. Примерный перечень вопросов к экзамену Общая биология 1. Современные представления о сущности и происхождении жизни.

Уровни организации жизни.

2. Общие принципы регуляции жизненных функций животных и человека. Понятие гомеостаза. Принцип динамичности гомеостатических показателей. Гуморальная регуляция жизненных функций организмов. Понятие о гормонах и механизмы их действия.

3. Механизм регулирования деятельности организма посредством нервной системы. Автономная (вегетативная) и центральная нервная система. Принципы взаимодействия. Принцип отражательной деятельности нервной системы. Структура рефлекса. Классификация рефлексов по структуре, виду раздражителей, биологическому смыслу.

4. Наследственность и изменчивость как фундаментальные свойства организма на всех уровнях организации живого (молекулярном, клеточном, организменном и популяционном).

5. Природа генетического материала. Нуклеиновые кислоты (химический состав и строение). Модель структуры ДНК Уотсона-Крика.

Организация ДНК в хромосомах. Общие особенности репликации.

Тонкая структура гена. Мутагенез, мутагенные эффекты природных и антропогенных факторов.

6. Молекулярные механизмы регуляции развития. Механизмы контроля развития многоклеточного организма: регуляция дифференциальной активности генов во времени и пространстве. Региональное разделение раннего зародыша на клеточные домены, различающиеся набором зиготических транскрипционных факторов, предопределяющих включение различных генетических программ. Понятие морфогенов и градиентов их концентраций.

7. Предпосылки создания клеточной теории. Основные положения клеточной теории Т. Шванна и развитие ее в трудах Р. Вирхова.

Современная клеточная теория. Системность как методологический подход к изучению клетки. Свойства клетки как элементарной биологической системы. Сравнительная характеристика строения, метаболизма и воспроизведения про- и эукариотических клеток;

тканевых клеток и клеток-организмов.

8. Особенности энергетики живых систем. Классификация живых организмов по используемым внешним энергетическим ресурсам.

Энергетический обмен органотрофов. Конвертируемые формы энергии. Законы биоэнергетики В.П. Скулачева.

9. Единство процессов обмена веществ. Связь процессов ассимиляции и диссимиляции. Взаимосвязь между обменом белков, углеводов, жиров и липидов. Принципы термодинамики (энергетика состояния системы).

10.Геном человека. Принципы и методы генетического и физического картирования генома человека. Секвенирование генома человека.

Проект «Геном человека». Структурно-функциональные компоненты митохондриального генома человека. Митохондриальные гены и генетический код. Структурно-функциональные компоненты ядерного генома человека и строение ядерных генов. Геномная организация ядерных генов человека. Некодирующая и внегенная ДНК человека.

11.Основные принципы и задачи использования математических и статистических процедур в биологии. Параметрический и непараметрический анализ данных. Методы описательной статистики.

Сравнение групп. Анализ качественных признаков и зависимостей.

Использование многомерного анализа в биологических исследованиях.

12.Эволюционная идея в концепциях древности и Средневековья.

Достижения биологических наук в XVII-XIX вв. Учение Ж.Б. Ламарка.

Теория Ч. Дарвина. Современные взгляды на роль факторов эволюции.

Микроэволюция как результат взаимодействия факторов эволюции.

Элементарное эволюционное явление.

13.Развитие понятия вида в биологии. Определение, критерии и признаки вида. Реальность существования и генетическая модель вида.

Сущность, и значение процесса видообразования. Сравнительная характеристика различных способов видообразования.

14.Место человека в природе. Мировоззренческие позиции антропоцентризма и биоцентризма. Роль человека в эволюции Земли.

Роль биологических и социальных факторов в эволюции человечества.

Характеристика современного этапа эволюции человека.

15.Происхождение эукариотной клетки. Основные направления эволюции одноклеточных организмов. Теории происхождения многоклеточных организмов.

16.Основные направления эволюции беспозвоночных животных.

Вторичноротые, линяющие, лофофоровые, трохофорные.

17.Происхождение и особенности строения хордовых. Их место в системе и эволюции животного мира.

18.Биосфера – оболочка Земли. Границы биосферы. Неравномерность распределения живого вещества в биосфере. Вертикальная и горизонтальная структура биосферы. Вещество биосферы.

Биогеохимические функции живого вещества и деятельность живых организмов. Биогеохимические принципы В.И. Вернадского.

19.Концепция ноосферы. Биогеохимическая деятельность человека и ее геологическая роль в современную эпоху. Масштабы воздействия человека на биосферу. Становление переходной биосферноноосферной общности: нарушение газового и теплового баланса биосферы, эрозия земель, экологические загрязнения среды.

Рационально организованное общество в современных условиях.

Устойчивое развитие – путь в ноосферу.

20.Проблемы филогении, новые подходы к систематике живых организмов. Реконструкция филогении таксонов различного ранга.

Проблема сходства, отражающая общность происхождения. Новые методы систематики: кариосистематика, хемосистематика, геносистематика. Современные направления классификации: фенетика, кладизм, филистика. Проблемы филогении и мегасистематики грибов и растений.

Биохимия и молекулярная биология 21.Специфическая роль белков в явлениях жизни. Аминокислоты как мономеры белков. Физические и химические свойства аминокислот.

Теория строения белковой молекулы. Принципы и методы изучения структуры белков. Значение третичной структуры белковой молекулыАнтитела и интерфероны. Изоэлектрическая точка белков.

Конформационная динамика белковой молекулы. Денатурация белков.

Принципы выделения, очистки и количественного определения белков.

22.Роль нуклеиновых кислот в живом организме. Типы нуклеиновых кислот. Биосинтез мононуклеотидов. Полинуклеотиды. Принцип комплиментарности азотистых оснований. Структура, рибонуклеиновых кислот. Типы РНК – малая ядерная, рибосомная, матричная, транспортная. Особенности строения ДНК. Роль ДНК как носителя генетической информации в клетке. Саттелитные ДНК. ДНК вирусов и бактерий. Обратные транскриптазы. ДНК хлоропластов и митохондрий. Плазмиды. Организация генома у про- и эукариот.

Структурная организация ДНК в составе хромосом. Гистоны.

Репарация.

23.Понятие о ферментах. Рибозимы. Основные положения теории ферментативного катализа. Активный центр фермента и методы его изучения. Кинетика ферментативного катализа. Обратимость действия ферментов. Начальная скорость ферментативной реакции и метод ее определения. Константа Михаэлиса, методы ее нахождения и физический смысл. Двухкомпонентные и однокомпонентные ферменты. Простетические группы и коферменты. Химическая природа коферментов. Влияние физических и химических факторов на активность ферментов. Классификация ферментов и ее принципы.

Регуляция активности и синтеза ферментов.

24.Жирные кислоты. Биосинтез жирных кислот. Жиры и их свойства.

Ферментативный гидролиз жиров. Липазы, распространение в природе и характеристика. Биосинтез триглицеридов. Регуляция процесса распада и синтеза жирных кислот и липидов. Простагландины.

Эфирные масла и их превращения в растениях. Терпены и терпеноиды, классификация, стероиды как провитамин Д. Биологические мембраны, и молекулярная организация.

25.Ассимиляция молекулярного азота и нитратов. Нитрогеназа, нитратредуктаза и нитритредуктаза. Первичный синтез аминокислот у растительных организмов и микробов. Кетокислоты как предшественники аминокислот. Прямое аминирование.

Переаминирование. Аминотрансферазы. Другие пути биосинтез а аминокислот. Освобождение аминокислот при гидролизе белков.

Протеолитические ферменты, общая характеристика и систематика.

Роль протеолитических ферментов в обмене белковых веществ, реакции органического протеолиза и их участие в регуляции биологических процессов. Внутриклеточный распад белков. Лисозомы.

Использование протеолитических ферментов в промышленности и медицине. Биохимия диссимиляции аминокислот. Дезаминирование аминокислот. Типы дезаминирования. Роль аспарагина, глутамина и мочевины в обмене азота. Орнитиновый цикл. Амины и алкалоиды, пути их образования и превращений.

26.Роль витаминов в питании животных и человека. Витамины как коферменты. Жирорастворимые витамины. Витамины Д и Е. Витамин B1. Каталитические функции тиаминпирофосфата. Витамины В2 и РР.

Участие витаминов В2 и РР в построении коферментов аэробных и анаэробных дегидрогеназ. Витамин Вб и его каталитические функции.

Пантотеиновая кислота. Биотин и его участие в биосинтезе биологических молекул. Витамин В6 и его нуклеотидная форма.

Витамин С, ферментативное описание аскорбиновой кислоты.

Витамины. Антивитамины.

27.Фотосинтез как основной источник органических веществ и О2 на Земле. Световые и темновые реакции. Цикл Кальвина. Строение хлоропластов. Хлорофиллы, другие фотосинтетические пигменты.

Фотосинтетическая цепь переноса электрона и сопряженное фосфорилирование. Фотолиз воды и выделение кислорода.

Организация и функционирование реакционных центров.

Фотосинтетическая ассимиляция углерода. Хемосинтез.

28.Классификация углеводов. Наиболее широко распространенные в природе моносахариды (альдозы и кетозы) и их свойства.

Конформации моносахаридов. Продукты окисления и восстановления моносахаридов. Аминосахара. Гликозиды. Важнейшие дисахариды и трисахариды. Их моносахаридный состав и строение. Основные полисахариды высших растений: крахмал, целлюлоза, гемицеллюлозы, инулин, пектиновые вещества. Углеводы водорослей: агар, альгиновая кислота, каррагинан. Полисахариды животного происхождения:

гликоген, гепарин, хитин. Бактериальные полисахариды: декстраны, ксантан, леван. Фосфорные эфиры сахаров и нуклеозитдифосфатсахара (НДФС) - важнейшие промежуточные соединения углеводного обмена.

Фосфаты сахаров и роль фосфорной кислоты в процессах взаимопревращения углеводов в организме. Ферменты, катализирующие взаимопревращения сахаров и образование фосфорных эфиров. Ферменты, гидролизующие олигосахариды.

Взаимопревращения крахмала и сахарозы в растениях. Амилазы.

Распространение в природе и характеристика отдельных амилаз.

Другие гидролазы полисахаридов. НДФС и роль в биосинтезе олигосахаридов и полисахаридов. Гликозилтрансферазы. Биосинтез крахмала, гликогена, целлюлозы и хитина. Функции углеводов в живом организме: энергетическая, опорная, маркировка клеточных поверхностей.