рабочая тетрадь ФГОС 3. Петрозаводский государственный университет биологическая химия
 Скачать 1.54 Mb.
|
|
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования ПЕТРОЗАВОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ БИОЛОГИЧЕСКАЯ ХИМИЯ рабочая тетрадь для студентов 1-2 курсов медицинского факультета специальностей «Лечебное дело» и «Педиатрия» Петрозаводск Издательство ПетрГУ 2012 Рассмотрено и утверждено к печати на заседании редакционной комиссии медицинского факультета по отрасли науки и техники «Биология» 15 декабря 2011 г. Печатается по решению редакционно-издательского совета Петрозаводского государственного университета Составители: В. В. Осташкова, канд. биол. наук; Н. С. Зыкина, канд. биол. наук; О. В. Курмышкина.  ПРЕДИСЛОВИЕ Целью биологической химии является формирование знаний об основных закономерностях протекания метаболических процессов в организме человека, определяющих состояние его здоровья и адаптации на молекулярном, клеточном и органном уровне, а также умение применять полученные знания в своей профессиональной деятельности Учебный процесс направлен на приобретение студентом такой общекультурной компетенции, как способность и готовность анализировать социально значимые проблемы и процессы, использовать на практике методы гуманитарных, естественнонаучных, медико-биологических и клинических наук в различных видах профессиональной и социальной деятельности (ОК-1). Кроме того, изучение основ биохимии формирует такие профессиональные компетенции как способность и готовность к работе с медико-технической аппаратурой, используемой в работе с пациентами, владеть компьютерной техникой, получать информацию из различных источников, работать с информацией в глобальных компьютерных сетях; применять возможности современных информационных технологий для решения профессиональных задач (ПК-9), а также способность и готовность к постановке диагноза на основании результатов биохимических исследований биологических жидкостей и с учётом законов течения патологии по органам, системам и организму в целом (ПК-15). В задачи учебного процесса по данной дисциплине входит:
В результате освоения дисциплины студент должен: Знать:
Уметь:
Владеть:
Рабочая тетрадь по биологической химии содержит учебно-методический материал для выполнения лабораторных и практических занятий студентами 1-2 курсов медицинского факультета специальностей «Лечебное дело» и «Педиатрия». На лабораторных занятиях студенты овладевают методами экспериментальных исследований, закрепляют теоретические знания, анализируют полученные результаты. В каждой лабораторной работе излагаются цель и задачи, поставленные перед студентом, принцип используемого метода, ход работы, предлагается проанализировать результаты проведённых исследований и сделать выводы. В целях повышения эффективности работы при самоподготовке и на практических занятиях представлены основные вопросы по изучаемой теме, перечень заданий для самостоятельной работы. В приложении студент может ознакомиться с вариантами контрольных работ, основными вопросами экзаменационных билетов и типовыми задачами по темам, технологической картой учебного процесса (планом всех видов работ по дисциплине по неделям 2- и 3-го семестра), а также подвести итоги своей деятельности в балльно-рейтинговой системе. ГЛАВА I. ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ 2-й семестр РАЗДЕЛ 1 БЕЛКИ1.1. Состав и свойства белковРАБОТА 1. ЦВЕТНЫЕ РЕАКЦИИ НА БЕЛКИ Цель работы: ознакомиться с основными наиболее распространён-ными цветными реакциями на белки и доказать, что с их помощью можно выявить сходство и различия в аминокислотном составе исследуемых белков (на примере яичного альбумина и желатина). Задачи:
Цветные реакции на белки являются качественными реакциями, обусловленными специфическими группами – радикалами. Некоторые из таких реакций широко используются в биохимической практике для изучения структуры и аминокислотного состава белков, их количественного определения.
Принцип метода. Белки (пептиды) в щелочном растворе в присутствии солей меди (II) образуют комплексные её соединения, окрашенные в сине-фиолетовый или красно-фиолетовый цвет. Для пептидной (амидной) группы характерна лактам-лактимная таутомерия:  В щелочной среде преобладающая лактимная (енольная) форма полипептида взаимодействует с гидроксидом меди (II) с образованием стабильного окрашенного комплекса:  Ход работы. К 1 мл 1%-го раствора белка добавляют 1 мл 10%-го раствора щёлочи (NaOH или KOH) и 1 каплю 1%-го раствора сульфата меди. Появляется сине-фиолетовое или красно-фиолетовое окрашивание.
(на аминогруппу, находящуюся в α-положении) Принцип метода. Белки, полипептиды и свободные -амино-кислоты при нагревании реагируют с нингидрином (трикетогидрин-ден-гидратом) с образованием продукта конденсации, окрашенного в фиолетовый цвет:   Ход работы. К 1 мл 1%-го раствора белка прибавляют 0,5 мл 0,5%-го раствора нингидрина и нагревают до кипения. Появляется сине-фиолетовое окрашивание.
Принцип метода. Белки, содержащие аргинин, в присутствии щелочи дают красное окрашивание с гипобромитом и -нафтолом. Гуанидиновая группа аргинина окисляется гипобромитом, и окисленный аргинин при взаимодействии с -нафтолом образует продукт конденсации красного цвета:  Ход работы. К 0,5 мл 1%-го раствора белка добавляют 0,5 мл 10%-го раствора щелочи, 3 капли 0,1%-го спиртового раствора -нафтола и после перемешивания – 2-3 капли 2%-го раствора гипобромита натрия. Появляется красное окрашивание.
Принцип метода. При кипячении белка со щёлочью от цистеина (цистина) легко отщепляется сера в виде сероводорода, который в щелочной среде образует сульфид натрия:  Для выявления сульфида натрия используют ацетат свинца, который при взаимодействии с гидроксидом натрия превращается в тетрагидроксоплюмбат натрия: Pb(CH3COO)2 + 4NaOH Na2[Pb(OH)4]+ 2CH3COONa. В результате взаимодействия ионов серы и свинца образуется сульфид свинца чёрного или бурого цвета: Na2S + Na2[Pb(OH)4] PbS + 4NaOH. Ход работы. К 1 мл 1%-го раствора белка или кусочку шерстяной нити добавляют 1 мл 30%-й щёлочи и 3-4 капли 5%-го раствора ацетата свинца. При интенсивном кипячении жидкость окрашивается в бурый или чёрный цвет.
Принцип метода. При нагревании с концентрированной азотной кислотой белки дают жёлтое окрашивание. Реакция обусловлена наличием в белках ароматических аминокислот (фенилаланина, тирозина и триптофана) и основана на образовании нитропроизводных этих аминокислот, имеющих жёлтую окраску:  Нитропроизводные аминокислот в щелочной среде образуют соли хиноидной структуры, окрашенные в оранжевый цвет:  Ход работы. К 1 мл 1%-го раствора альбумина или яичного белка добавляют 5 капель концентрированной азотной кислоты. Появляется осадок. При осторожном нагревании смесь окрашивается в жёлтый цвет. После охлаждения осторожно добавляют 10 капель концентрированного раствора аммиака (или 30%-й раствор едкого натра), при этом жёлтая окраска переходит в оранжевую. Проделывают эту реакцию с 1%-м раствором желатина, сравнивают результаты и делают выводы. 6. Реакция Милона (на тирозин) Принцип метода. Реакция Милона открывает в белке тирозин, в составе которого имеется фенольный гидроксил. При нагревании белка с реактивом Милона (смесь нитратов и нитритов ртути (I) и (II), растворённых в концентрированной азотной кислоте) образуется осадок, окрашенный сначала в розовый, а затем в красный цвет. Реактив Милона даёт окрашивание почти со всеми фенолами:  Ход работы. К 1 мл 1%-го раствора яичного белка добавляют 3-5 капель реактива Милона и осторожно нагревают до образования окрашенного в красный цвет осадка. Аналогично проделывают реакцию с растворами желатина. Полученные результаты сравнивают и делают вывод. 7. Реакция Паули (на гистидин и тирозин) Принцип метода. Реакция Паули позволяет обнаружить в белке аминокислоты гистидин и тирозин, которые образуют с диазобензолсульфокислотой соединения вишнёво-красного цвета. Диазобензолсульфокислота образуется в реакции диазотирования при взаимодействии сульфаниловой кислоты с нитритом натрия (или калия) в кислой среде:  Ход работы. К 1 мл 1%-го раствора сульфаниловой кислоты (готовится на 5%-м растворе соляной кислоты) прибавляют 2 мл 0,5%-го раствора нитрита натрия, тщательно перемешивают, добавляют 2 мл 1%-го раствора яичного белка и после перемешивания 6 мл 10%-го раствора карбоната натрия. После перемешивания смесь окрашивается в вишнёво-красный цвет. Реакцию проделывают с яичным альбумином и желатином, сравнивают полученные результаты и делают вывод. Выводы: |