Задание к занятию №14
Тема: Пептиды и белки.
Цель: Сформировать знания химических основ структурной организации белковых молекул для дальнейшего изучения биологических функций белков на молекулярном уровне.
Сделайте запись в рабочей тетради по плану:
• Дата
• Номер занятия
• Тема занятия
• Основные вопросы темы – это учебные вопросы занятия
• Краткое описание порядка выполнения лабораторных работ.
Учебные вопросы занятия:
1.Белки – основа жизни. Многообразие белков и выполняемых ими функций.
1.1.Классификация белков с учетом различных признаков: по отношению к гидролизу и степени сложности; по растворимости; по кислотно-основным свойствам; по пространственной структуре (глобулярные, фибриллярные).
1.2.Первичная структура белков: б-аминокислоты – структурные компоненты молекул, связанные пептидной группой. Определяющая и ведущая роль первичной структуры. Пептиды: дипептиды, трипептиды и т. д., химическое строение и название. Реакция поликонденсации.
1.3.Пептидная группа – трехцентровая p, р – сопряженная плоская система; пара-
метры пептидной группы; транс-расположение боковых атомов относительно связи C-N.
1.4.Установление аминокислотного состава с помощью современных физико-химических методов. Изоэлектрическая точка белков.
2. Другие уровни структурной организации белков: вторичная, третичная, четвертичная и методы их изучения. Образование связей, поддерживающих различные уровни структурной организации белков: ( водородные, дисульфидные связи, солевые мостики, гидрофобные взаимодействия). Взаимосвязь структуры и функции. Структура коллагена.
2.1.Высаливание белков. Денатурация белков, приводящая к разрушению четвертичной, третичной, вторичной структуры. Автоматизм восстановления этих уровней структурной организации после удаления денатурирующего агента.
2.2.Частичный и полный гидролиз белков (кислотный, щелочной, ферментативный). Ферменты - пептидазы, расщепляющие белки.
3. Понятие о простых и сложных белках: альбумины, глобулины, протамины, гистоны, склеропротеины, нуклеопротеины, хромопротеины, липопротеины, фосфопротеины, гликопротеины, металлопротеины. Особенности каждой группы.
4.Качественные реакции на белки (цветные и осадочные). Значение определения белков для клиники; понятия: гипопротеинемия, гиперпротеинемия,
Рекомендованная литература:
1. , . Биологическая химия. Учебник для студентов медвузов, М., Медицина, 2008.
2. , . Биологическая химия. Учебное пособие г. Ставрополь, 2008 .
3. Руководство к лабораторным занятиям по биологической химии под ред. . М. Медицина, 2009.
4. Лекционный материал.
Дополнительная литература:
1. Общая химия. Учебник для медицинских вузов. (, ), М, ГЭОТАР Медия, 2007 г, [1].
2. Химия. Основы химии живого. Учебник для студентов высших учебных заведений. (), Санкт-Петербург, Химиздат, 2000 г, [5]
3. Базы данных, информационно-справочные и поисковые системы интернет-ресурсов.
Лабораторные работы:
Опыт №1. – Биуретовая реакция на пептидную связь.
В пробирку поместите 5-6 капель раствора яичного белка, добавьте равный объем 10% раствора гидроксида натрия и по стенке добавьте 1-2 капли раствора сульфата меди (II). Наблюдается появление красно-фиолетовой окраски.
Опыт №2. – Ксантопротеиновая реакция на тирозин в белке.
В пробирку поместите 10 капель раствора яичного белка (на общем столе) и 2 капли концентрированной азотной кислоты (на общем столе). Содержимое пробирки осторожно нагрейте, все время встряхивая. Раствор и осадок окрашиваются в желтый цвет. Охладив пробирку, осторожно добавьте 1-3 капли 10% раствора гидроксида натрия до появления ярко-оранжевой окраски.
Опыт №3. – Реакция на присутствие серосодержащих б-аминокислот в белке (проба Фоля).
В пробирку поместите 10 капель раствора яичного белка и вдвое больший объем 10% раствора гидроксида натрия. Содержимое пробирки перемешайте, нагрейте до кипения (1-2 мин). К полученному щелочному раствору добавьте 5 капель 10% ацетата свинца (II) и вновь прокипятите. Отметьте появление серо-черного осадка.
Опыт №4. – Осадочная реакция на белок с концентрированной азотной кислотой (проба Геллера).
К 5 каплям концентрированной HNO3 приливают 5 капель белка осторожно по стенке пробирки, наклонив ее под углом 45° так, чтобы обе жидкости не смешивались. На границе двух жидкостей образуется осадок в виде небольшого белого кольца денатурированного белка. Эта реакция широко используется в клинике для открытия белка в моче и лежит в основе количественного определения белка по методу Робертса-Стольникова.
Вопросы по лабораторной работе:
Каковы внешние признаки положительной биуретовой реакции? Все ли белки дают биуретовую реакцию? Какие б-аминокислоты в составе белка можно открыть с помощью ксантопротеиновой реакции? Каковы внешние признаки положительной ксантопротеиновой реакции? Напишите в общем виде схему реакции белка с ацетатом свинца (II) в пробе Фоля. Какие б-аминокислоты в составе белка можно открыть пробой Фоля? Можно ли реакцией Фоля открыть в белке серосодержащую аминокислоту метионин? Ответ поясните. Какой процесс происходит при добавлении к раствору белка концентрированной азотной кислоты? Каковы внешние признаки процесса денатурации белков? Чем отличаются между собой по механизму процессы высаливания и денатурации белков? Какое основное различие между альбуминами и глобулинами лежит в основе их разделения методом высаливания сернокислым аммонием?