Министерство здравоохранения Республики Беларусь
Учреждение образования «Гомельский государственный медицинский университет»
Кафедра биохимии
, В. Т. свергун,
БИОХИМИЯ
практикум
Темы занятий
занятие 1 Вводное занятие. Современные биохимические методы исследования
Занятие 2 Строение и функции белков
занятие 3 Ферменты-1. Строение и функции белков.
Строение, свойства, номенклатура и классификация ферментов.
занятие 4 Ферменты-2. Механизм действия ферментов
занятие 5 Ферменты-3. Медицинская энзимология
ЗАНЯТИЕ 6 Биологическое окисление-1. Цикл Кребса. Пути потребления кислорода в организме.
занятие 7 Биологическое окисление-2. Тканевое дыхание.
Окислительное фосфорилирование. Микросомальное и перекисное окисление.
занятие 8 Контрольное занятие по разделам «Введение в биохимию», «Энзимология и биологическое окисление».
Гомель 2013
Введение в биохимию
Занятие 1
Вводное занятие. Современные биохимические методы исследования
Цель занятия: знакомство с правилами внутреннего распорядка на кафедре биохимии, с правилами работы в химической лаборатории и правилами техники безопасности. Знакомство основными методами биохимических исследований.
Структура занятия
Теоретическая часть Ознакомление с правилами внутреннего распорядка на кафедре биохимии и правилами работы в химической лаборатории. Проведение инструктажа по технике безопасности. Знакомство со структурой курса биохимии. Биохимия как фундаментальная медико-биологическая наука. Значение биохимии в подготовке врача. Характеристика основных биохимических методов, используемых в эксперименте и клинике:а) на уровне целого организма:
- наблюдение за организмом:
- при удалении органа; изменении диеты (голодание или усиленное питание); приеме лекарств; введении специфических ядов и токсинов;
б) перфузия изолированного органа;
в) использование тканевых срезов;
г) использование целых клеток;
д) использование гомогенатов;
е) выделение изолированных клеточных органелл;
ж) метод субфракционирования клеточных органелл;
з) выделение метаболитов и ферментов;
и) клонирование генов, кодирующих ферменты и другие белки.
Практическая часть Применение Международной системы единиц (СИ) в международной лабораторной практике. Особенности работы в биохимической лаборатории. Инструктаж по технике безопасности. Устройства и приборы, применяемые в биохимической лаборатории. Правила работы с ними.Задачи
Согласно термина «биохимия», в живых организмах изучается: переход количества в качество; взаимодействие живых организмов с веществом; превращения вещества и энергии; количественный состав; качественный состав? Для изучения остаточного азота в плазме крови необходимо избавиться от белков, осаждением их трихлоруксусной кислотой. К какому этапу исследования относится эта процедура? выделение изолированных клеточных органелл; метод субфракционирования клеточных органелл; выделение метаболитов и ферментов; клонирование генов, кодирующих ферменты и другие белки. Катаболизм белков сопровождается синтезом в печени мочевины CO(NH2)2. Среднее содержание азота в белке 16%. Какое количество мочевины (моль) может образоваться при катаболизме 175 г белка? Большинство биохимических показателей концентрации веществ выражается в единицах СИ моль/л. Почему для концентрации белка в сыворотке крови (65-85 г/л) не используются эти единицы?Применение Международной системы единиц (СИ) в международной лабораторной практике
Для усвоения данного материала используются учебные пособия и таблицы единиц СИ.
Особенности работы в биохимической лаборатории
Студенты знакомятся с правилами проведения занятий и правилами работы в биохимической лаборатории.
Инструктаж по технике безопасности
Студенты знакомятся с инструкциями по технике безопасности и пожаробезопасности, получают дополнительный инструктаж от преподавателя и расписываются в журнале техники безопасности.
Лабораторные работы
Лаборатоpная работа. Устройства и приборы, применяемые в биохимической лаборатории. Правила работы с ними.
Студенты под руководством преподавателя знакомятся с проведением исследований в биохимической лаборатории, а также с правилами пользования пипетками, центрифугой, термостатом, фотоэлектроколориметром и рефрактометром.
Работа с микропипетками включает ряд навыков и умений: сменять наконечник, правильно использовать 2 упора хода поршня (первый упор – для точного отмеривания заданного количества, второй упор – для внесения образца в пробирку или колбу). Перед внесением пробы убедиться, что в отобранном образце нет пузырьков воздуха. В пипетках с вариабельным объемом требуемый объем устанавливается путем вращения лимба с цифровым индикатором.
Рекомендуемая литература
Основная
Биохимия: Учебник для вузов / Под ред. . – 4-е изд., испр. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2006. – С. 69-73. Филиппович, биохимии. – 4-е изд. – М.: Агар, 1999. – С. 15-22. Марри, Р. и др. Биохимия человека: в 2-х т.: Пер. с англ., М.: Мир, 2004. – Т.1: С. 16-20.Занятие 2
Строение и функции белков
Цель занятия: Изучить структуру и физико-химические свойства белков. Научиться определять содержание общего белка в плазме крови биуретовым методом.
Исходный уровень знаний и навыков
Студент должен знать:
Основные правила техники безопасности при работе в химической лаборатории. Строение и классификацию альфа-аминокислот. Кислотно-основные свойства аминокислот. Реакции на их функциональные группы. Уровни структурной организации белка. Особенности строения пептидной связи. Качественные реакции на белки и пептиды. Комплексные соединения (комплекс меди в биуретовой реакции).Студент должен уметь:
Проводить качественные реакции на белки и пептиды.Структура занятия
Теоретическая часть Введение в биохимию. Краткая история биохимии. История отечественной биохимии. Общая характеристика обмена веществ. Понятие об анаболизме, катаболизме и метаболизме. Белки – важнейшие компоненты организма. Функции белков, строение, классификация и свойства аминокислот. Обзор уровней структурной организации белковой молекулы. Молекулярная масса белков. Форма и размеры белковой молекулы. Принципы определения структуры белка: Кислотный гидролиз белка; Разделение аминокислот с помощью ионообменной хроматографии; Количественный анализ полученных фракций; Определение аминокислотной последовательности в белках и олигопептидах; Ферментативное расщепление пептидов (пепсином, трипсином, химотрипсином, папаином); Химическое расщепление пептидов (бромцианом); Определение С-концевых аминокислот (карбоксипептидазами); Определение N-концевых аминокислот (дансил-хлоридом, динитрофторбензолом, фенилизотиоцианатом); определение первичной структуры белка (аминокислотной последовательности); методы пептидных карт («метод отпечатков пальцев»). Изучение пространственной структуры белковой молекулы (вторичная, третичная, четвертичная структуры): Рентгеноструктурный анализ. Изучение трехмерных моделей белка (Protein Data Bank). Представление о нативно-развернутых белках – функционально-активной форме белков в клетке.Практическая часть Решение задач. Лабораторные работы. Проведение контроля конечного уровня знаний.
Задачи
Рассмотрите указанные группы аминокислот и отметьте, какие из них являются гидрофобными:а) тир, асп, глу; б) ала, лиз, сер; в) иле, лей, лиз; г) вал, лей, ала; д) арг, гли, цис?
Многие белки, содержащие 2 и более доменов, обнаруживают гомологию аминокислот. Эти белки образуются путем:а) посттрансляционной модификации (процессинга); б) генетических изменений; в) дупликации генов и их слияния; г) аллостерической кооперации; д) транспептидных образований.
Остатки каких аминокислот в белках-гликопротеидах ковалентно связывают углеводы? Напишите пентапептид с этими аминокислотами (-ала-X-трп-Y-гли), где X и Y – названные аминокислоты. Остатки каких аминокислот в белках-гистонах обладают положительным зарядом? Напишите пентапептид с этими аминокислотами (-ала-X-мет-Y-гли), где X и Y ‑ названные аминокислоты. К фибриллярным белкам относятся:а) альбумины; б) гистоны; в) коллагены; г) глобулины.
Лабораторные работы
Лабораторная работа. Количественное определение общего белка в сыворотке крови биуретовым методом (УИРС)
ВНИМАНИЕ! Соблюдать меры безопасности при работе с раствором гидроксида натрия.
Принцип метода. В щелочной среде пептидные связи белка образуют с ионами двухвалентной меди комплекс фиолетового цвета (см. уравнение). Интенсивность окраски раствора прямо пропорциональна концентрации белка, определяемой фотометрически.
Ход работы. В пробирку наливают 0,05 мл сыворотки крови, затем добавляют 2,5 мл биуретового реактива. Содержимое пробирки осторожно перемешивают, избегая пенообразования, и через 30 мин фотометрируют в кюветах 5 мм при 540 нм (зеленый светофильтр) против контрольного раствора (дистиллированная вода). Измерив экстинкцию исследуемого раствора, по калибровочной кривой определяют концентрацию белка.
Клинико-диагностическое значение. Нормальное содержание белка в сыворотке крови у взрослых людей – 65–85 г/л, у детей – 58–85 г/л.
Повышенное содержание белка в сыворотке крови (гиперпротеинемия) встречается сравнительно редко. Прежде всего, при сгущении крови из-за значительных потерь внеклеточной жидкости, например, при усиленном потоотделении, неукротимой рвоте, профузных поносах (диареи), несахарном диабете, холере, обширных ожогах. Кратковременная относительная гиперпротеинемия отмечается также при ревматизме и миеломной болезни.
Снижение уровня белка в крови (гипопротеинемия) наблюдается при длительном голодании, нефритах, злокачественных опухолях, тяжелых гнойных процессах, обширных ожогах и др.
Выводы. Записать полученный результат и дать его клинико-диагностическую оценку.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 |
