МИНИСТЕРСТВО ПРОСВЕЩЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Министерство образования и молодежной политики Свердловской области
Департамент образования Администрации города Екатеринбурга
МАОУ СОШ № 71
УТВЕРЖДАЮ
директор МАОУ СОШ № 71
___________ Т.А. Шиндина
приказ № 96.2-од
от «28» августа 2025 года
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
учебного курса «Биохимия»
для обучающихся 11 классов
Екатеринбург, 2025
1. Пояснительная записка
Рабочая программа элективного курса «Биохимия» для 10-11 классов разработана с
учётом требований и положений, изложенных в следующих документах:
⮚ Закон Российской Федерации от 29.12 2012 № 273-ФЗ «Об образовании в Российской
Федерации»;
⮚ приказ Министерства просвещения Российской Федерации от 22.03.2021 N 115 "Об
утверждении порядка организации и осуществления образовательной деятельности по
основным общеобразовательным программам - образовательным программам
начального общего, основного общего и среднего общего образования";
⮚ приказ Министерства образования и науки РФ от 31 декабря 2015 года № 1578 «О
внесении изменений в ФГОС среднего общего образования, утвержденный приказом
Министерства образования и науки РФ от 17.05.2012 г. № 413»;
⮚ постановление Главного государственного санитарного врача от 28.09.2020 г. № 28 СП
2.4.3648-20 «Санитарно-эпидемиологические требования к организациям воспитания и
обучения, отдыха и оздоровления детей и молодежи»;
⮚ учебного плана ГБОУ Школа № 2045.
Актуальность данного курса определяется необходимостью поддержки профильного
образования, направленного на подготовку будущих профессионалов для развития
высокотехнологичных производств на стыке естественных наук. Содержание курса
является конвергентно ориентированным и обеспечивает формирование компетенций,
необходимых для жизни и трудовой деятельности в эпоху высокоразвитой науки и
современных технологий.
Реализация программы курса по выбору рассчитана на 35 часов в 10 классе, 1 час в
неделю.
Рабочая программа предназначена для проведения занятий в рамках проекта
«Медицинский класс в московской школе».
В соответствии с системно - деятельностным подходом реализация данной программы
предполагает использование современных методов обучения и разнообразных форм
организации
образовательного
процесса:
круглый
стол,
видеолекторий,
биоинформатическая работа, семинары, практические и лабораторные работы, учебное
исследование, самостоятельная работа с первоисточниками, лекция, конференция и др.;
возможно выполнение индивидуальных исследований и проектов.
Цели курса: формирование научной картины мира; развитие познавательных
интересов и метапредметных компетенций обучающихся через практическую
деятельность; расширение, углубление и обобщение знаний о строении, свойствах и
функциях биомолекул; формирование устойчивого интереса к профессиональной
деятельности в области естественных наук.
Задачи курса:
⮚ изучить особенности строения, свойства и функции биомолекул (углеводов,
липидов, белков, нуклеиновых кислот), входящих в состав живого организма; ⮚
сформировать у обучающихся представления об основных методах исследования в
биохимии;
⮚ познакомить обучающихся с биоинформатикой;
⮚ обеспечить
развитие экспериментальных умений и навыков в соответствии с
требованиями правил техники безопасности;
⮚ рассмотреть области применения современной биохимии в фундаментальных,
медицинских и фармацевтических исследованиях;
⮚
сформировать у обучающихся компетенции для профессионального
самоопределения в рамках предметов естественно-научного цикла, развивать
мотивацию к непрерывному образованию как условию успешной профессиональной
деятельности;
⮚ раскрыть роль биохимии как базового и приоритетного направления научно
технического прогресса.
Рабочая программа содержательно связана с курсами химии, биологии, информатики, т. е.
носит интегрированный характер и способствует развитию естественно-научного
мировоззрения учащихся. В учебном плане элективный курс «Биохимия» является частью
предметной области «Естественно-научные предметы». Материал пособия обеспечивает
знакомство с современными фундаментальными и прикладными исследованиями в
области биохимии; формирование у обучающихся конвергентного мышления; углубление
и обобщение знаний школьников о высокомолекулярных веществах, методах их изучения;
раскрытие принципов функционирования живых систем; знакомство с историей развития
естествознания и современными разработками учёных; воспитание бережного отношения
к живой природе, формирование культуры питания; обучение аргументированному
ведению дискуссии; желание заниматься научно практической деятельностью.
2.Содержание курса
Раздел 1. Введение в биохимию
Техника безопасности при работе в химической лаборатории. История биохимии.
Предмет биохимии. Структура и функции биомолекул.
Раздел 2. Методы выделения биомолекул
Знакомство с методами: «Получение ДНК из клеток лука», «Получение препарата
нуклеиновых кислот из дрожжей и исследование нуклеопротеинов», «Экстракция
липидной фракции из желтка куриного яйца».
Раздел 3. Методы разделения биомолекул
Теоретические основы биохимических методов разделения биомолекул.
Практические работы:
«Гель-фильтрационное разделение биомолекул».
«Тонкослойная хроматография липидов».
«Идентификация функциональных групп различными агентами». Раздел 4.
Качественный и количественный анализ биомолекул
Практические работы аналитического характера:
1. «Количественный анализ фосфатидилхолина. Определение липидного фосфора
с помощью ферротиоцианата аммония (метод Стюарта)».
2. «Качественные реакции на наличие пуриновых оснований и остатков фосфорной
кислоты в составе ДНК».
3.«Определение пентоз в составе нуклеиновых кислот», «Качественный и
количественный анализ наличия белков и аминокислот».
Раздел 5. Компьютерное моделирование и визуализация структуры
биомолекул
Возможности программы PyMol для визуализации пространственной структуры
биомолекул, компьютерное моделирование пространственной структуры белков с
помощью программы Modeller.
Раздел 6. Итоговое занятие
Знакомство с «Атласом новых профессий», перспективы изучения на- уки биохимии
и профессионального самоопределения (в формате круглого стола или урока
дискуссии).
3.Планируемые результаты освоения курса.
Личностные:
⮚ понимание значимости биохимических процессов для жизнедеятельности организма
человека;
⮚ стремление к самосовершенствованию в понимании основ наук о жизни; ⮚
применение приобретённых навыков в построении индивидуальной образовательной
траектории.
Метапредметные:
⮚ владение исследовательским подходом при рассмотрении естественнонаучных
явлений;
⮚ организация и анализ результатов научного эксперимента.
Предметные:
⮚ умение применять экспериментальные методы в учебной исследовательской
деятельности в области биологии и химии;
⮚ свободное использование терминологии, относящейся к биохимии; - овладение
навыками визуализации химических структур биологически активных соединений с
помощью шаростержневых моделей и специализированного программного
обеспечения; ⮚ освоение самостоятельной работы с источниками дополнительной
литературы.
4.Тематическое планирование
Тема
Основное содержание
Количеств
о часов
Раздел 1. Введение в биохимию
Введение
1
Предмет
биохимии.
История
биохимии
Предмет биохимии. История биохимии
1
Структура и
функции
биомолекул
Функциональные группы органических
молекул. Белки и аминокислоты. Моно- и
полисахариды. Нуклеиновые кислоты.
Работа с дополнительными источниками —
составление краткого словаря терминов.
Обсуждение функции биомолекул
2
Эксперимент:
планирование,
выполнение и
представление
результатов
Обсуждение научного эксперимента как
одного из инструментов научного поиска.
Составление плана экспериментальной
деятельности. Разработка формы отчётной
документации по результатам эксперимента.
Обсуждение
1
экологических аспектов практических
занятий, определение методов утилизации
побочных продуктов реакций. Выбор тем
для
литературного обзора
Правила техники
безопасности
Правила техники безопасности при
работе в химической лаборатории
1
Раздел 2. Методы выделения биомолекул
Получение ДНК из
кле ток лука
Повторение знаний о структуре и функциях
нуклеиновых кислот ДНК и РНК в живых
организмах (сообщения учащихся).
Обсуждение теоретических основ
метода экстракции нуклеиновых
кислот из
биологических объектов.
Правила техники безопасности
2
Подготовка химической посуды и
оборудования.
Приготовление реактива (буфер
для гомогенизации).
Охлаждение химической посуды и
реактива. Гомогенизация образца,
добавление буфера для гомогенизации к
образцу. Инкубация
гомогената и его фильтрация.
Осаждение ДНК. Подведение итогов
практикума
Выделение
нуклеиновых
кислот из
дрожжей и
исследование
нуклеопротеинов
Изучение особенностей строения и
функционирования плазмидной ДНК в
бактериальных клетках.
Правила техники безопасности.
Подготовка
химической
посуды
и
оборудования для экстракции нуклеиновых
кислот из дрожжей.
Сборка установки для эксперимента: при
соединение обратного холодильника и
длинной стеклянной трубки к колбе.
Приготовление реактивов
2
Получение нуклеопротеина из
пекарских дрожжей: внесение в колбу
навески дрожжей, экстракция
нуклеопротеина кипячением дрожжей
в кислоте.
Охлаждение нуклеопротеина и
доведение объёма раствора до
исходного объёма реакционной смеси.
Фильтрация
нуклеопротеина. Подготовка его аликвот
для анализа составных компонентов
нуклеиновых кислот в следующих
практикумах
Экстракция
липидной фракции
из желтка куриного
яйца
Ознакомление с правилами
техники безопасности.
Подготовка посуды, взвешивание
пробирок, нумерация. Перенос желтка в
чистую пробирку, взвешивание,
добавление органических растворителей,
активное перемешивание, отстаивание.
Перенос органической фракции в чистую
взвешенную пробирку. Повтор деления для
второй пробирки. Помещение под тягу для
просушивания от растворителей
2
Взвешивание сухого липидного
экстракта. Расчёт среднего из двух
опытов, расчёт процентов от исходной
массы желтка. Оформление результатов
Раздел 3. Методы разделения биомолекул
Разделение
биомолекул
методом гельфильтрации
Теоретические основы использования
принципа гель-фильтрации при
разделении биомолекул
2
Проведение
экспериментов.
Отделение
низкомолекулярного
красителя от окра шенного белка.
Оформление результатов
Тонкослойная
хроматография
липидов.
Идентификация
функциональных
Ознакомление с правилами техники
без опасности. Подготовка посуды.
Приготовление подвижной фазы,
заполнение камеры. Подготовка пробы из
экстракта липидов желтка
2
групп
Нанесение пробы. Высушивание
пластины. Проявление под УФ-лампой в
тёмном кожухе/помещении. Проявление
разных пластинок указанными
реагентами.
Обсуждение и оформление результатов
Раздел 4. Качественный и количественный анализ биомолекул
Определение
концентрации
фосфатидилхолин
а. Метод
Стюарта
Ознакомление с правилами техники
без опасности. Подготовка посуды.
Приготовление раствора
ферротиоцианата аммония. Подготовка
проб для анализа: растворение навески
яичного экстракта в хлороформе.
Приготовление разбавленного раствора.
Перенос ферротиоцианата, хлороформа и
аликвот липидов.
Приготовление контрольного образца: три
пробирки ферротиоцианата аммония и
чистого хлороформа
2
Продолжение подготовки проб: интенсивное
перемешивание фаз, отбор нижней
органической фазы в чистые пробирки с
пробками.
Анализ образцов на спектрофотометре.
Расчёт содержания фосфатидилхолина в
пробе. Обсуждение результатов.
Подведение итогов практического занятия
Качественные
реакции
на пуриновые
основания и
остатки
фосфорной
кислоты в ДНК
Изучение процессов репликации ДНК в
живых организмах (на примере геномной и
плазмидной ДНК). Ферменты, участвующие
в процессах репликации (доклады
учащихся).
Изучение правил техники безопасности.
Подготовка химической посуды и
оборудования (весы, шпатели, калька, щипцы,
термоустойчивая стеклянная посуда для
приготовления молибденовокислого реактива
(колба или стакан), пробирки и пипетки,
лакмусовая бумага, плитка и кастрюля (для
создания водяной бани), холодная вода).
Приготовление реактивов (10%-ный раствор
NaOH, 1%-ный раствор AgNO
3,
молибденовый реактив) и водяной бани
1
1
Проведение качественных реакций на со
держание пуриновых оснований и
остатков фосфорной кислоты.
Подведение итогов практического
занятия. Оформление лабораторной
работы
Определение
пентоз в составе
нуклеиновых
кислот
Подготовка химической посуды и
оборудования. Приготовление реактивов: 1%ный раствор дифениламина, орциновый
реактив,
2
10%-ный раствор хлорного железа FeCl
3,
концентрированная 30%-ная соляная кислота
НСl, водные растворы отдельных пентоз
рибозы и дезоксирибозы.
Подготовка водяной бани.
Проведение
качественных
реакций
на
содержание остатков рибозы и дезоксирибозы
в нуклеопротеине дрожжей и в растворах
отдельных пентоз.
Подведение итогов практического занятия
Качественный
и
количественн
ый
анализ
белков
Подготовка к экспериментальной работе.
Обсуждение качественных реакций на белки
и аминокислоты
1
Проведение качественных реакций на белки:
биуретовой реакции на содержание белка в
гидролизате дрожжей, полученном ранее.
Проведение нингидриновой реакции.
Изучение спектрофотометрического метода
обнаружения белка и метода Бредфорда
1
Проведение первого этапа иммуноанализа.
Работа с литературой. Просмотр видео
1
Завершение работы с набором по
иммуноанализу. Оценка результата
1
Раздел 5. Компьютерное моделирование и визуализация структуры
био молекул
PyMol —
программа для
визуализации
пространственн
ой структуры
биомолекул
Знакомство с уровнями структурной
организации биомолекул и PDB-банком.
Знакомство с интерфейсом пользователя
PyMol и возможностями визуализации
элементов структуры белка на примере
калиевого канала (PDB ID: 1BL8)
4
Визуализация структуры гемоглобина,
титина, антитела (PDB ID: 1HHB, 3B43,
1IGT
соответственно). Работа с команд- ной
строкой PyMol
Визуализация структуры нуклеосомы,
т-РНК, ДНК (PDB ID: 5CPI, 5L4O,
1BNA соответственно)
Самостоятельный поиск белковых структур
на сайтах https://www.rcsb.org/,
http://pdb101.rcsb.org/, их визуализация в PyMol
Modeller —
программа для
компьютерного
моделирования
пространственн
ой структуры
белков
Теоретическая подготовка, знакомство
с методом гомологичного
моделирования. Подготовка скриптов.
Моделирование на подготовленных
заранее файлах с
аминокислотной последовательностью
и структурой-шаблоном
3
Анализ полученной структуры в сравнении с
шаблоном в PyMol. Моделирование белков с
известной кристаллической структурой
Знакомство с сервисами моделирования он
лайн, а также базами данных http://www.
uniprot.org/ и https://swissmodel.expasy.org/
Поиск и изучение пространственных
моделей белков по собственному выбору
Раздел 6. Итоговое занятие
Профессия
биохимик
Работа с альманахом «Атлас новых
профессий». Перспективы изучения
науки биохимии и профессионального
самоопределения (в формате круглого
стола или урока-дискуссии)
1
Итого
34
1.
