Руководство подготовлено в соответствии с примерной программой по дисциплине «Биологическая химия»




НазваниеРуководство подготовлено в соответствии с примерной программой по дисциплине «Биологическая химия»
страница4/40
Дата публикации18.08.2013
Размер4.46 Mb.
ТипРуководство
zadocs.ru > Химия > Руководство
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   40
^

Методические указания к самоподготовке


При подготовке к занятию следует повторить структуры белка, вспомнить типы связей, стабилизирующие первичную, вторичную и третичную структуры белков. Необходимо изучить обратимые и необратимые методы осаждения белков, их амфотерные и электрические свойства. Для успешного усвоения материала при подготовке к занятию, пользуясь учебником и лекциями и по биохимии, дополнительной литературой, выполните следующие задания.

№№

Задание

Указания к выполнению задания

1

2

3

1.

Изучите биологическую роль белка.

1. Выпишите основные биологические функции, которые выполняют белки в организме человека и животных.

2.

Вспомните современные представления о структуре белка.

1. Напишите схематически типы химических и физических связей, участвующих в образовании белковой молекулы.

2. Охарактеризуйте, какие связи участвуют в образовании первичной, вторичной, третичной и четвертичной структуры белка.

3. Что такое фолдинг белка? Роль шаперонов, белков теплового шока в формировании и поддержании нативной конформации белков, дайте понятие о прионовых болезнях.

3.

Изучите растворимость и осаждаемость белков.

1. Перечислите факторы, определяющие растворимость белков.

2. Охарактеризуйте особенности белковых растворов. В чем суть нефелометрического определения содержания белка?

3. Приведите два основных фактора стабилизации белка в растворе.

4. В чем суть явления высаливания?

5. Приведите примеры практического использования высаливания.

6. Дайте определение явлению денатурации. Приведите классификацию видов денатурации.

7. Объясните механизм денатурирующего действия температуры, солей тяжелых металлов, спиртов, фенолов.

8. Приведите примеры практического использования денатурации белков.

4.

Изучите электрические свойства белков.

1. Докажите амфотерные свойства белков.

2. Напишите схему диссоциации карбоксильной группы и аминогруппы в составе белка.

3. Выпишите два основных фактора, определяющих заряд белковой молекулы.

4. Напишите, что называется изоэлектрической точкой. Каковы свойства белков в изоэлектрическом состоянии?

Выпишите кратко принцип метода и технику работ, выполняемых на лабораторном занятии. При этом не забывайте оставлять места для выводов и расчётов.
Графологическая структура «Методы осаждения белка»


Примеры тестов контроля исходного уровня знаний

Вид 1. Выберите один наиболее правильный ответ.

1.1. А. Изоэлектрическая точка пептида гли – ала – вал находится в … зоне рН.

а) нейтральной

б) слабокислой

в) щелочной
1.1. Б. В щелочной среде (рН 10) данный пептид будет двигаться к …

а) аноду

б) катоду
1.2. … прерывает a-спирализацию полипептидной цепи.

а) тирозин б) триптофан в) валин г) пролин д) аспарагин
1.3. На поверхности глобулярного белка, растворимого в воде, наименее вероятно расположение аминокислотных остатков … .

а) арг, глу б) лиз, асп в) вал, лей
1.4. Рассчитайте значение рI дипептида лиз-асп, если рI аспартата составляет 2,97, а рI лизина – 9,74.

а) 6,36 б) 4,24 в) 12,71
Вид 2. Установите соответствие.

2.1. Процессы, приводящие к осаждению белка при действии различных денатурирующих агентов.

1. сильные кислоты и щелочи а. водородные и ионные связи.

2. органические растворители б. гидрофобные взаимодействия

3. детергенты в. гидрофобные и ионные взаимодействия

4. восстанавливающие агенты г. дисульфидные мостики

5. тяжелые металлы д. гидрофобные взаимодействия и водор. св.

6. изменения температуры е. ионные связи и сульфгидрильные группы

7. мочевина ж. водородные связи
2.2. Уровень организации белковой молекулы – ее структурный элемент.

1. первичная структура а. домен

2. четвертичная структура б. виток спирали

3. вторичная структура в. протомер

4. третичная структура г. последовательность аминокислот
Вид 3. Правильное сочетание ответов

3.1. Накапливающийся в ткани мозга при болезни Альцгеймера β-амилоид представляет собой … .

1. продукт экспрессии мутантного гена

2.нормальный белок с измененной конформацией

3. глобулярный белок с высоким содержанием α-структур

4. нерастворимые фибриллы с β-складчатой структурой
3.2. Наиболее оптимальный метод осаждения белка с целью дальнейшего использования его биологической активности - это … .

  1. осаждение органическими кислотами

  2. осаждение гуанидинхлоридом

  3. осаждение солями тяжелых металлов

  4. высаливание

  5. обработка парахлормеркурибензоатом или йодацетатом


3.3. При разделении белков сыворотки крови методом высаливания очистить их от сернокислого аммония позволяет … .

1. хроматография

2. спектроскопия

3. высушивание при 1000С

4. диализ

5. рефрактометрия
3.4. Прионовые белки … .

  1. способствуют поддержанию нативной конформации белка

  2. нарушают нативную конформацию белка, приводя к образованию функционально неактивных агрегатов

  3. легко гидролизуются протеолитическими ферментами

  4. устойчивы к действию протеаз

  5. участвуют в фолдинге белков


Вид 4. Установите правильность утверждений и связь между ними.

4.1. Сернокислый аммоний вызывает денатурацию белка, потому что сернокислый аммоний обладает водоотнимающим действием.
4.2. Белки наиболее подвижны в электрическом поле в изоэлектрическом состоянии, потому что при этом белки имеют положительный заряд.
4.3. По значению изоэлектрической точки (ИЭТ) белка можно сделать некоторые выводы о его аминокислотном составе, поскольку при рН, соответствующем его ИЭТ, белок обладает наибольшей растворимостью.
Примеры ситуационных задач

Задача 1. Сделайте предположение об аминокислотном составе впервые выделенного пептида, принимая во внимание следующие экспериментальные данные:

-пептид не обладает электрофоретической подвижностью в щелочной среде (рН 9,8);

-при электрофорезе в кислой среде (рН 5,6) движется к катоду;

-не дает окрашивания при обработке концентрированной азотной кислотой (ксантопротеиновая проба отрицательна).
Задача 2. Многие патологические состояния могут сопровождаться изменением рН мочи. Например, для цистита характерна щелочная реакция мочи. Объясните, почему при анализе мочи на содержание белка, в частности при осаждении белков кипячением, необходимо контролировать рН и, если необходимо, доводить его до слабокислой реакции?
Задача 3. Белок, синтезируемый in vivo, принимает биологически активную конформацию. В то же время, при синтезе белка in vitro не всегда удается получить функционально активный белок, даже при отсутствии сбоев, ошибок в первичной структуре. Объясните этот феномен.

^ Самостоятельная работа студентов

Работа № 1. Высаливание белков сыворотки крови сернокислым аммонием.

Реакция высаливания обусловлена дегидратацией макромолекул белка с одновременной нейтрализацией электрического заряда. Высаливание белков сернокислым аммонием может быть использовано для разделения белков друг от друга и получения их в кристаллическом виде. Например, глобулины сыворотки крови, имеющие большой молекулярный вес и меньший заряд легче высаливаются, чем альбумины. Глобулины осаждаются в полунасыщенном, а альбумины - в насыщенном растворе сернокислого аммония.

Высаливание белков – обратимый процесс. Осадок белка может вновь раствориться в воде после уменьшения концентрации солей. При этом белок не теряет своих естественных биологических свойств.

^ Ход работы. В пробирку поместить 2 мл сыворотки крови и добавить равный объем насыщенного раствора сернокислого аммония, перемешать. Получается полунасыщенный раствор сернокислого аммония, в котором выпадает осадок глобулина.

Осадок отфильтровать через бумажный фильтр в пробирку. К фильтрату добавить сухой сернокислый аммоний до полного насыщения раствора. Выпавший осадок альбумина отфильтровать через бумажный фильтр. Проверить фильтрат на отсутствие белка с помощью биуретовой реакции.

Для доказательства обратимости высаливания, полученные осадки прямо на фильтрах смочить с 2-3 мл дистиллированной воды и отметить их растворение.

Сделать вывод.
^ Работа № 2. Осаждение белков при кипячении.

При нагревании почти все белки денатурируют и выпадают в осадок. При этом разрушаются водородные связи, происходит изменение вторичной и третичной структуры белка, белок теряет глобулярную форму и на поверхность молекулы, вместо гидрофильных групп, выходят гидрофобные. В сильнокислых и щелочных средах растворы белков при кипячении не коагулируют и могут дать осадок лишь при добавлении какой-нибудь нейтральной соли (NaCl). В этих случаях устойчивость белка в растворе зависит от приобретения положительного заряда в сильно-кислой среде и отрицательного заряда в щелочной. Наиболее легко белки подвергаются тепловой денатурации в изоэлектрической среде.

^ Клинико-диагностическое значение. Осаждение белков кипячением используется для качественного обнаружения белка в моче.

Ход работы. В 5 пробирок налить по 0,5 мл сыворотки. В 3-ю пробирку добавить 10 капель 1% раствора уксусной кислоты, для создания кислой среды. В 4-ю пробирку 10 капель 1% раствора уксусной кислоты и 5 капель насыщенного раствора поваренной соли. В 5-ю пробирку добавить 5 капель 10% раствора щелочи.

Все пробирки прокипятить. После кипячения во 2-ю пробирку добавить 1-2 капли 1% раствора уксусной кислоты.

Записать в таблицу результаты осаждения белка при кипячении. Отметить появление осадка плюсом, а отсутствие минусом и указать в каждом случае причины появления или отсутствия осадка белка.


^ Реакция среды

Нейтральная

Слабокислая

Сильнокислая

Сильнокислая с электролитом

Щелочная

Результат
















Вывод

















^ Работа № 3. Осаждение белков солями тяжелых металлов.

Осаждение белков солями тяжелых металлов происходит при небольших концентрациях этих солей. Белки при взаимодействии с солями тяжелых металлов (свинца, меди, серебра, ртути и др.) адсорбируют их, образуя с ними солеобразные и комплексные соединения, растворимые в избытке солей. Клиническое значение: способность белка прочно связывать ионы тяжелого металла, в виде нерастворимых осадков в воде, позволяет использовать их как противоядие при отравлении солями ртути, меди, свинца и другими тяжелыми металлами.

^ А) Осаждение белков медным купоросом.

Налить в пробирку 1 мл раствора белка и по каплям добавить 10% раствор CuSO4 до образования осадка, нерастворимого в воде. При добавлении 10% раствора CuSO4 в большом объеме наблюдают растворение осадка в избытке реактива. Растворение осадка в избытке солей называется адсорбционной пептизацией. Данное явление происходит вследствие возникновения одноименного положительного заряда на частицах белка.

^ Б) Осаждение белков уксуснокислым свинцом.

К 1,0 мл раствора белка добавить 2-5 капель 5% раствора уксуснокислого свинца до образования осадка.

По выполненной работе сделать вывод.
^ Работа № 4. Осаждение белков органическими кислотами.

Некоторые органические кислоты вызывают необратимые осаждение белков. Клинико-диагностическое значение: сульфосалициловая кислота используются для обнаружения малых количеств белка в биологических жидкостях (спино-мозговой жидкости, моче, экссудатах). Трихлоруксусная кислота используется для получения безбелкового фильтрата крови в лабораторной практике.

^ Ход работы. К 0,5-1,0 мл раствора белка добавить равный объем 10% раствора сульфасалициловой кислоты или 5% раствора трихлоруксусной кислоты. Отметить выпадение белого осадка.



Сульфосалициловая кислота
^ Работа № 5. Осаждение белков концентрированной азотной кислотой (проба Геллера).

Выпадение белка в осадок при действии некоторых минеральных кислот связано с дегидратацией белковых частиц и образованием комплексных солей белка с кислотами. Клинико-диагностическое значение: в избытке всех минеральных кислот, за исключением азотной, выпавший осадок белка растворяется. Поэтому реакция осаждения белков азотной кислотой используется для качественного, а также для количественного (см. ниже) анализа мочи (проба Геллера).

^ Ход работы. К 1 мл концентрированной азотной кислоты осторожно по стенке пробирки, наклонив ее под углом 450 так, чтобы обе жидкости сразу не смешивались, наслоить равный объем раствора белка.

На границе двух жидкостей образуется осадок в виде белого кольца.

По работе сделать вывод.
^ Работа № 6. Количественное определение белка в моче по методу

Брандберга-Робертса-Стольникова.

Клинико-диагностическое значение. В норме моча не содержит белка в количестве, обнаруживаемом обычными химическими методами. Белок в моче появляется при заболеваниях почек, при нарушении белкового состава крови.

^ Принцип метода. В основе метода лежит проба Геллера – денатурация белка азотной кислотой. Экспериментально установлено, что при наслаивании на азотную кислоту, растворы, содержащие 0,0033% белка, дают белое колечко в промежутке между второй и третьей минутами после наслаивания. Если колечко появляется непосредственно после наслаивания раствора белка на азотную кислоту, то путем последовательного разведения исследуемого материала достигают такого максимального разведения, при котором появляется кольцо между второй и третьей минутами. Умножая разведение на 0,0033%, получается процентное содержание белка в моче.

^ Ход работы. Приготовить 2 ряда пробирок (по 8 в каждом). Во все пробирки первого ряда прилить по 1 мл концентрированной азотной кислоты.

В пробирках второго ряда развести исследуемую мочу методом кратных разведений. Для этого в первую пробирку и вторую пробирки этого ряда налить по 1 мл исследуемой мочи, во вторую и все последующие - по 1 мл дистиллированной воды.

После перемешивания из второй пробирки перенести 1мл жидкости в третью, затем после перемешивания такой же объем из третей пробирки перенести в четвертую и т.д. до конца ряда. Из последней пробирки 1мл жидкости вылить. Таким образом, получается следующий ряд разведений исследуемой мочи: в первой пробирке моча исходной концентрации, во 2-ой – разведена в 2 раза, в 3-ей – в 4 раза, в 4-ой – в 8 раз, в 5-ой - в 16, в 6-ой - в 32, в 7-ой – в 64, в 8-ой – в 128.

После разведения мочи произвести поочередное наслаивание содержимого каждой пробирки на концентрированную азотную кислоту. По секундомеру отметить, в какой пробирке белое кольцо образовалось через 2-3 минуты после начала опыта.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   40

Похожие:

Руководство подготовлено в соответствии с примерной программой по дисциплине «Биологическая химия» iconФедеральное государственное бюджетное образовательное учреждение...
Настоящие методические указания составлены в соответствии с Федеральным государственным образовательным стандартом впо и примерной...

Руководство подготовлено в соответствии с примерной программой по дисциплине «Биологическая химия» iconУчебно-методический комплекс по дисциплине «Идентификация и фальсификация...
Перышкина Н. А. Идентификация и фальсификация продовольственных товаров. Учебно-методический комплекс. – Уфа: уи (ф) ргтэу, 2009....

Руководство подготовлено в соответствии с примерной программой по дисциплине «Биологическая химия» iconОбщие методические указания по выполнению и защите курсовых работ...
Методическое руководство к выполнению курсовой работы выполнено в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта...

Руководство подготовлено в соответствии с примерной программой по дисциплине «Биологическая химия» iconОдобрено учебно-методическим советом юридического факультета финансовое...
Учебно-методический комплекс по финансовому праву составлен в соответствии с требованиями Государственного образовательного стандарта...

Руководство подготовлено в соответствии с примерной программой по дисциплине «Биологическая химия» iconУчебное пособие. М.: Право и Закон, 1997. 320 с. Isbn
Учебное пособие подготовлено выдающимся российским психологом-правоведом профессором Юрием Валентиновичем Чуфаровским в соответствии...

Руководство подготовлено в соответствии с примерной программой по дисциплине «Биологическая химия» iconУчебное пособие для студентов высших учебных заведений подготовлено...
...

Руководство подготовлено в соответствии с примерной программой по дисциплине «Биологическая химия» iconРоссийской Федерации Федеральное агентство по образованию Государственное...
Учебно-методический комплекс составлен в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования...

Руководство подготовлено в соответствии с примерной программой по дисциплине «Биологическая химия» iconЮридическая психология. Учебное пособие
Учебное пособие подготовлено выдающимся российским психологом-правоведом профессором Юрием Валентиновичем Чуфаровским в соответствии...

Руководство подготовлено в соответствии с примерной программой по дисциплине «Биологическая химия» iconРабочая программа по истории россии, XX
Рабочая программа курса истории России для 11-х классов составлена в соответствии с Федеральной примерной программой в рамках нового...

Руководство подготовлено в соответствии с примерной программой по дисциплине «Биологическая химия» iconУчебно-методическое пособие подготовлено в соответствии с программой...
Утверждено редакционно-издательским советом академии в качестве учебного пособия для студентов 3-го курса факультета заочного обучения...

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
zadocs.ru
Главная страница

Разработка сайта — Веб студия Адаманов