Файл: Лабораторные занятия по биохимии.doc

Занятие 3

Тема. Белки.

Цель. Изучение строения и функций белков как основного структурного компонента организма человека.

Задачи. Изучить формулы аминокислот, научиться составлять формулы пептидов, изучить свойства и классификацию белков.

Учебное задание. Закрепить пройденный материал, руководствуясь следующим планом.

Строение и свойства белковых молекул.

1. Напишите формулы аминокислот: глицина, серина, цистеина, аспарагиновой кислоты, лизина, фенилаланина и пролина.

2. Составьте все возможные дипептиды из следующих аминокислот и дайте им названия:

глицин и пролин; серин и фенилаланин; цистеин и лизин; аспарагиновая кислота и глицин; серин и лизин; цистеин и фенилаланин; пролин и аспарагиновая кислота.

3. Рассмотрите уровни организации белковых молекул:

первичная структура; вторичная структура; третичная структура; четвертичная структура.

4. Опишите физико-химические свойства белковых молекул.

Классификация и функции белков.

1. Принципы классификации белков.

2. Охарактеризуйте основные группы протеинов: альбумины, глобулины, протамины, гистоны, проламины и протеиноиды.

3. Расскажите о нуклеопротеинах и их роли в организме.

4. Строение и значение гликопротеинов.

5. Охарактеризуйте металлопротеины.

6. Расскажите о строении и биологической роли липопротеинов.

7. Дайте характеристику фосфопротеинов.

8. Расскажите о строении и биологической роли хромопротеинов.

9. Как устроена молекула гемоглобина? Расскажите о формах гемоглобина.

10. Опишите функцию и роль гемоглобина в организме.

11. Рассмотрите функции и биологическую роль белков.

Лабораторная работа. Качественные реакции на аминокислоты и белки

1. Денатурация при нагревании.

А. Наливают в пробирку 1–2 мл прозрачного раствора белка и осторожно нагревают до кипения. Раствор мутнеет вследствие выпадения белка в осадок.

Б. К раствору яичного белка добавляют 1 каплю 1%-ного раствора уксусной кислоты и нагревают. Вначале раствор начинает опалесцировать, затем выпадает белый хлопьевидный осадок.

---

2. Ксантопротеиновая реакция.

В пробирку наливают 1 мл раствора белка и добавляют 5–6 капель азотной кислоты. При нагревании появляется желтая окраска, которая при подщелачивании раствором аммиака меняется на оранжевую.

3. Реакция Адамкевича.

Белки, содержащие триптофан, дают фиолетовую окраску. В пробирку наливают 3 капли раствора белка и столько же концентрированной уксусной кислоты. Пробирку нагревают до кипения и охлаждают. Затем по стенке добавляют 5 капель концентрированной серной кислоты. Слой кислоты опускается на дно. На границе двух жидкостей появляется фиолетовое кольцо.

4. Биуретовая реакция (на пептидную связь).

К 1 мл раствора белка добавляют 2–3 капли сульфата меди и 1 мл раствора едкого натра. Появляется сине-фиолетовое окрашивание.

Литература

Биохимия / Под ред. В.В. Меньшикова, Н. И. Волкова. – М., 1986. – С. 65 – 83.

КнорреД.Г., Мызина С.Д. Биологическая химия. – М., 2000. – С. 30 – 42.

Кучеренко Н.Е. и др. Биохимия. – Киев, 1988. – С. 78 – 107.

Филиппович Ю.Б. Основы биохимии. – М., 1999. – С. 23 – 94.

Явоненко А.Ф. и др.Химия и биологическая химия. – Киев, 1988. – С. 142 – 166.

Форма контроля.Коллоквиум.

5. Реакция на серосодержащие аминокислоты (реакция Фоля).

К 5 каплям раствора белка прибавляют 5 капель реактива Фоля. Смесь кипятят и оставляют на 1–2 мин при комнатной температуре. Образуется бурый или черный осадок РвS (сульфид свинца).

---

Занятие 4

Тема. Витамины.

Цель. Изучение строения и функций витаминов в организме человека.

Задачи. Научиться правильно подбирать рацион питания, содержащий все необходимые витамины.

Учебное задание. Закрепить пройденный материал, руководствуясь следующим планом.

Характеристика витаминов.

1. Дайте определение терминов: витамины, авитаминоз, гипо- и гипервитаминоз.

2. На чем основана классификация витаминов? Какие группы витаминов вы знаете?

3. Дайте характеристику жирорастворимых витаминов: А, D, E, K и F и водорастворимых витаминов: B₁, B2, B₃, PP, B₆, B₉, B₁₂, B_15, C, P, H, U по схеме:

химическое строение витамина;

пищевые источники витамина;

суточная потребность в витамине;

физиологическая роль витаминов;

характеристика авитаминоза, гипо- и гипервитаминозов;

антивитамины;

значение и применение витамина.

Применение и функции витаминов.

1. Какие витамины могут накапливаться в организме?

2. Какие витамины необходимо употреблять ежедневно?

3. Расскажите о значении витаминов в обмене веществ.

4. Какой из витаминов оказывает влияние на развитие скелета?

5. Можно ли употреблять избыточное количество витаминов А, D, Е, К?

6. Прием каких витаминов способствует укреплению иммунитета?

7. Какие витамины необходимы спортменам при увеличении нагрузок?

8. Суточную дозу какого витамина следует увеличить при употреблении дополнительных количеств белка с целью наращивания мышечной массы?

9. Какой витамин необходимо ввести в рацион при тренировках в горных условиях?

10. Расскажите о поливитаминных препаратах, которые можно употреблять в зимне-весеннее время.

11. Какие витамины способствуют улучшению спортивных результатов в разных видах спорта?

12. Перечислите пищевые продукты, содержащие большое количество витаминов.

13. Какие витамины более полезны: искусственные препараты или содержащиеся в наруральных продуктах?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА. КАЧЕСТВЕННЫЕ РЕАКЦИИ НА ВИТАМИНЫ

---

Жирорастворимые витамины.

1. Витамин А (ретинол).

А. Реакция с сульфатом железа (ІІ).

К 2 каплям раствора витамина А добавляют 5–10 капель уксусной кислоты, насыщенной сульфатом железа (ІІ), и 2 капли концентрированной серной кислоты. Появляется голубое окрашивание, переходящее в красное. Каротиноиды дают при этой реакции зеленоватое окрашивание.

Б. реакция с серной кислотой.

К 1–2 каплям витамина А прибавляют 2 капли концентрированной серной кислоты. Появляется голубое окрашивание, переходящее в красно-бурое.

2. Витамин Д (кальциферол).

Реакция с анилиновым реактивом.

В пробирку наливают 1 мл витамина D и 1 мл смеси анилина с концентрированной HCl (15:1), перемешивают, осторожно нагревают до кипения и кипятят 30 с. Желтая эмульсия становится сначала зеленой, а затем красной.

3. Витамин Е (токоферол).

Реакция с концентрированной азотной кислотой.

В пробирку наливают 5–6 капель витамина Е. прибавляют 10 капель концентрированной азотной кислоты, встряхивают. Пробирку помещают на водяную баню при 70^оС. Образующаяся эмульсия постепенно раздваивается, верхний маслянистый слой приобретает красную окраску.

Водорастворимые витамины.

1. Витамин В₁(тиамин).

Взаимодействие с диазореактивом.

К 5 каплям основного раствора сульфаниловой кислоты прибавляют 5 капель 5%-ного раствора нитрата натрия. К полученному раствору диазореактива добавляют небольшое количество тиаминхлорида, 5–7 капель 10%-ного раствора Na₂CO₃. Жидкостьокрашивается в розовый цвет.

2. Витамин В₂ (рибофлавин).

Окислительно-восстановительные превращения.

В пробирку наливают 1 мл воды, добавляют 4 капли раствора витамина В₂, 5 капель концентрированной серной кислоты и бросают кусочек цинка. Жидкость окрашивается в желтый цвет.

3. Витамин С (аскорбиновая кислота).

А. Восстановительные свойства.

К 3 каплям раствора витамина С добавляют 1 каплю раствора AgNO₃. Выпадает осадок металлического серебра.

Б. Реакция с гексациано-ІІІ-ферратом калия.

Витамин С, окисляясь, восстанавливает гексациано-ІІІ-феррат калия до гексациано-ІІ-феррата калия, который с ионами Fe³⁺образует в кислой среде берлинскую лазурь.

---

К 1 мл раствора витамина С прибавляют 2 капли раствора КОН, каплю раствора гексациано-ІІІ-феррата калия и энергично встряхивают пробирку. Затем в пробирку прибавляют 6 капель 10%-ного раствора НСl и 1 каплю раствора хлорида железа ΙΙΙ, выпадает синий осадок берлинской лазури.

---