Руководства по биохимии

УДК 612.015.(075.8) ББК 28.072. я 73

Р851

РЕЦЕНЗЕНТЫ:

профессор Е. А. Бородин — заведующий кафедрой биохимии Амурской государственной медицинской академии; профессор Ф. X. Камилов — заведующий кафедрой биохимии Башкирского государственного медицинского университета

Поступаев В. В., Рябцева Е. Г., Литонян 3. ML, Кузнецова С, В.

Р851 Руководство к практическим занятиям по биохимии: Учебное пособие!.

В2-х частях — Ч. II. — Хабаровск: Издательство Дальневосточного государственного медицинского университета, 2006. -104 с.

ISBN 5-85797-082-2

Вучебном пособии представлен материал по химии простых и сложных белков, ферментов, энергетическому обмену, метаболизму углеводов, липидов, белков, механизмам их регуляции, особенностям метаболизма отдельных органов и тканей. Имеются графы логических структур, схемы, отражающие взаимосвязь изучаемых элементов. Предлагаются задания, включающие работу с метаболическими картами, отпеты на вопросы, тесты и эталоны ответов к ним.

Учебное пособие предназначено для внеаудиторной подготовки к лабораторным занятиям и коллоквиумам по биохимии, а также для аудиторной самостоятельной работы студентов лечебного и педиатрического факультетов медицинских вузов.

УДК 612.015 (075.8) ББК 28.072 я 73

П Р Е Д И С Л О В И Е

Учебное пособие предназначено для внеаудиторной подготовки студентов к лабораторным занятиям и коллоквиумам по биохимии, а также для аудиторной самостоятельной работы. Разработки представлены с; учетом требований программы, а также нашего опыта преподавания этой дисциплины. Flo каждой теме сформулирована цель занятия и указан объем теоретического материала, который необходимо изучить и проработать.

По каждой теме приведена литература — основная (учебники. практикум) и дополнительная, которая может быть использована при подготовке рефератов (УИРС) и как справочный материал. По ряду занятий представлены разработки лабораторных работ, кото­ рые традиционно проводятся на нашей кафедре. При подготовке к занятиям студент должен ознакомиться с принципом (химизмом) со­ ответствующего метода исследований, а также ответить на предло­ женные контрольные вопросы и выполнить ряд упражнений (чаще всего — завершить метаболическую схему или заполнить таблицу). Для контроля усвоения темы предлагаются вопросы и задачи, а также тестовые задания, эталоны ответов к которым помещены в конце брошюры.

Студенту рекомендуется вести записи (кроме конспекта лекций) в двух тетрадях. Первая тетрадь предназначена для оформления протокола лабораторной работы. Здесь необходимо отметить на­ звание работы, цель занятия, принцип метода, порядок выполнения работы (кратко), результат проведенного анализа и сделать выво­ ды, объясняющие полученные данные. Вторая тетрадь — это альбом метаболических карт, схем, графиков, которые студент зарисовыва­ ет к каждому занятию согласно методическим указаниям. Схемы лучше выполнять в цвете, выделяя важнейшие узловые звенья об­ менных процессов. По поводу каждого рисунка необходимо сделать резюме — краткий вывод. К концу занятия студент обязан предста­ вить преподавателю протокол работы, альбом и ответы на кон­ трольные упражнения.

Цель предлагаемого учебного пособия: научить студент обращать внимание на главные закономерности метаболизма, уметь пользоваться метаболическими схемами, знать важнейшие биохимические нормативы и правильно трактовать биохимические сдвиги в организме.

3

3.Использовать огнетушитель.

4.Горящую одежду тушить завертыванием в одеяло.

5.При значительном пожаре вызвать по телефону 01 пожарную ко­ манду, сообщить инженеру по технике безопасности.

6.Все лица, не занятые тушением пожаре немедленно покидают помещение.

ПЕРВАЯ ПОМОЩЬ ПРИ НЕСЧАСТНЫХ СЛУЧАЯХ

1. При ожогах кожи кислотами обожженные места промыть под струей воды (10-15 мин), затем наложить повязку с 1% раствором соды (2 чайные ложки соды на стакан воды).

2.При ожогах кожи щелочами обожженное место промыть под струей воды, затем наложить повязку с 2% раствором борной ки­ слоты.

3.При тяжелом ожоге с повреждением кожи наложить повязку, смо­ ченную слабым раствором марганцевокислого калия.

4.При случайном попадании кислот или щелочей в рот немедленно прополоскать рот холодной водой, а затем нейтрализующим рас­ твором (соды или борной кислоты).

5.При случайном попадании в желудочно-кишечный тракт солей тяжелых металлов немедленно прополоскать рот водой, затем промыть желудок водой.

6.При ожогах глаз кислотами быстро промыть глаза водой и зака­ пать в них 2% раствор питьевой соды, наложить сухую повязку.

7.При ожогах глаз щелочами быстро промыть глаза водой и зака­ пать в них раствор 2% борной кислоты, наложить сухую повязку.

8.При термических ожогах немедленно приложить вату, смоченную этиловым спиртом и смазать обожженное место раствором мар- ганцево-кислого калия.

——

Измерить оптическую плотность на фотоэлектроколориметре (при крас­ ном светофильтре). Построить ка­

либровочный график, откладывая по оси абсцисс содержание 2,6-дихлор- фенолиндофенолята натрия в про­ бах, а по оси ординат — оптическую плотность.

Задания для контроля усвоения темы

1.Перечислите проблемы, изучаемые различными разделами биохимии.

2.Назовите биологический: материал, используемый в биохимиче­ ской лаборатории и правила работы с ним.

3.Укажите меры первой помощи;

—при ожогах кожи кислотами и щелочами;

случайном попадании кислот или щелочей в рот; случайном попадании кислот или щелочей в желудочно-

кишечный тракт; ожогах глаз кислотами или щелочами; термических ожогах.

4.Назовите правила центрифугирования.

5.Поясните применение метода фотометрии в биохимических ис­ следованиях.

6.Укажите принцип и общие приемы работы на фотоэлектроколо­ риметре.

7.Поясните назначение и принцип построения калибровочного графика.

8.Поясните применение стандартных растворов в биохимических исследованиях.

9.Укажите роль биохимических исследований для практической медицины.

10.Поясните значение биохимии в формировании врача.

РАЗДЕЛ II: СТРОЕНИЕ И СВОЙСТВА БЕЛКОВ Занятие 2. Химия и свойства аминокислот и пептидов

Мотивация: Знание химического строения аминокислот и их свойств необходимо для изучения химического состава и свойств белков.

Цель занятия: Изучить свойства аминокислот, образование пеп­ тидной связи, функции белков в организме.

Студент должен:

Вопросы, изученные ранее и необходимые для данного занятая:

Основная литература:

1.БерезовТ. Т., Коровкин Б. Ф. Биологическая химия. — 1990. — С. 17-20, 28-37; 1998 -С.19-22, 33-43.

2.Николаев А. Я. Биологическая химия. — 1998. — С. 9-17.

3.Биохимия / Под ред. Е. С. Северина. — 2003. — С. 9-15.

4.Алейникова Т. Л. и соавт. Руководство к практическим занятиям по биологической химии. — 1988. — С. 11-13; — 2000. — С. 4-7.

Дополнительная литература:

1.Ленинджер А. Основы биохимии. — 1985. — Т. 1. — С. 107-140.

2.Марри Р. и соавт. Биохимия человека. — 1993. — Т.1. — С. 21-41.

11

Вопросы и задания для самоподготовки

1.Выясните функции белков в живых организмах:.

2.Изучите элементарный состав белков.

3.Перепишите в альбом табл. 1 «Классификация аминокислот», дополнив ее названиями аминокислот (эмпирическими и рацио­ нальными).

4.Выясните важнейшие физико-химические! свойства аминокислот, укажите, какими группировками они определяются.

5.Поясните причину существования оптической изомерии амино­ кислот.

6.Выясните свойства аминокислот, присущие их а-амино- и карбок­ сильным группам.

7.Выясните механизм образования пептидных связей. Напишите формулу пептида, состоящего из аминокислот: лейцин, треонин, лизин, аспарагиновая кислота, назовите его.

8.Поясните, какие группировки входят в состав радикалов амино­ кислот, как они влияют на свойства пептидов

9.Выясните, какие цветные реакции универсальны для всех белков, чем это обусловлено.

Ю.Поясните, какие цветные реакции можно использовать для опре­ деления аминокислотного состава белка.

1Изучить химические ре­ Проделать с яичным белком и же­ акции, с помощью кото­ латином биуретовую реакцию, реак­

Задания дня контроля усвоения темы

1.Укажите, какие аминокислоты можно получить, замещая один из атомов водорода в метильной группе аланина различными груп­ пировками.

2.Назовите продукты замещения аминогруппой гидроксила в кар­ боксильной группе дикарбоновых аминокислот.

3.Перечислите полярные не имеющие заряда группировки амино­ кислот. Приведите примеры аминокислот содержащих такие группировки.

4.Приведите примеры полярных отрицательно заряженных амино­ кислот.

5.Перечислите аминокислоты, обладающие основными свойства­ ми.

6.Укажите, какие аминогруппы аминокислот лизина и аргинина мо­ гут участвовать в образовании пептидных связей.

7.Поясните, какие цветные реакции универсальны для белков.

8.Назовите, какой компонент белка выявляется с помощью реакции нитрования (ксантопротеиновой).

9.Поясните механизм образования пептидной связи.

10.Поясните, что общего в структуре различных пептидов (незави­ симо от их аминокислотного состава).

Тестовые задания

1.Установите соответствие между функцией белка и конкретными примерами

2.Среднее содержание азота в белках составляет

1.Менее 1%; 2. До 10%; 3. Около 16%; 4. Более 25%; 5. Около 50%.

3.Оптическая активность аминокислот обусловлена

1.Асимметрией а-углеродного атома;

2.Наличием аминогруппы;

3.Наличием карбоксильной группы;

4.Амфотерностью аминокислот;

5.Гидрофобностью радикала.

4.Из перечисленных аминокислот аполярной является

3.Треонин;

5.Из перечисленных аминокислот положительно заряженной является

3.Аспарагин;

6.Из перечисленных аминокислот полярной незаряженной является

3.Фенилаланин;

7.Реакция Адамкевича выявляет следующий компонент полипеп­ тидной цепи

3.Амидную группу,

8.Для различия растворов аминокислоты фенилаланин и полипеп­

3.Нитрования (ксантопротеиновую);

9.Для пептида ала-цис-гли-вал-гис-тре характерны все три реакции

1.Биуретовая,нингидриновая,Адамкевича;

2.Нингидриновая, Фоля,Адамкевича;

3.Фоля, биуретовая, Адамкевича;

4.Биуретовая, нингидриновая, Фоля;

5.Биуретовая,нингидриновая,нитрования.

10.Заряд диссоциированной формы глутаминовой кислоты (в ус­ ловных единицах) в нейтральной среде равен

Занятие 3. Свойства простых белков. Методы выделения и очистки белкое.

Мотивация: Знание основных физико-химических свойств белков необходимо для понимания их биологических функций, для выделе­ ния и очистки белковых лекарственных препаратов.

Цель занятия: Изучить основные физико-химические свойства бел­ ков, методы выделения и очистки белков.

Студент должен:

Вопросы, изученные ранее и необходимые дня данного занятия:

.16

Основная литература:

1.Березов Т. Т., Коровкин Б. Ф. Биологическая химия. — 1990. —

С.20-28, 37-42; 1998. — С. 23-33.

2.Николаев А. Я. Биологическая химия. — 1998. — С. 36-53.

3.Биохимия / Под ред. Е С. Северина — 2003. — С. 67-73.

4Алейникова Т. Л. и соавт. Руководство к практическим занятиям по биологической химии. — 1988. — С. 25-26, 28-32; 2000 — С. 1011, 12-14, 16-17.

Дополни тельная литература:

1. Ленинджер А. Основы биохимии. — 1985. — Т. 1 — С. 140-145. 2 Уайт А и др. Основы биохимии. — 1981. — Т. 1. — С. 125-165.

Вопросы и задания для самоподготовки

1.Поясните основные физико-химические свойства простых белков.

2.Назовите методы определения молекулярной массы белков.

3.Поясните, чем определяются амфотерные свойства простых белков.

4.Выясните, как формируется заряд белковой молекулы при рас­ творении белков в воде.

5.Выясните факторы стабилизации белков в растворе, свойства белковых растворов.