«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.