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




НазваниеРуководство подготовлено в соответствии с примерной программой по дисциплине «Биологическая химия»
страница8/40
Дата публикации18.08.2013
Размер4.46 Mb.
ТипРуководство
zadocs.ru > Химия > Руководство
1   ...   4   5   6   7   8   9   10   11   ...   40


^ Содержание занятия. После проверки выполнения заданий для самоподготовки на практическом занятии студентам предстоит следующее:

- ответить на вопросы тест-карт программированного контроля и вопросы преподавателя;

- провести сравнение свойств ферментов и минеральных катализаторов;

- выполнить работы по определению общих свойств ферментов - термолабильности, субстратной специфичности, доказать влияние рН среды на активность ферментов;

- отразить в протоколе полученные результаты и сформулировать выводы.

^ УИРС. Решение ситуационных задач, обсуждение реферативных сообщений.
Методические указания к самоподготовке

При подготовке к занятию необходимо вспомнить материал, изучавшийся в курсе общей химии - катализ, факторы, влияющие на катализ, химическая кинетика. Успешное усвоение материала невозможно без детальных знаний о структуре и свойствах простых и сложных белков. Переходя к разбору ферментов, необходимо обратить внимание на доказательства белковой природы энзимов, сопоставить свойства ферментов и неорганических катализаторов. Необходимо иметь четкие представления о типах специфичности ферментов, разобраться в закономерностях зависимости ферментативного катализа от температуры, рН среды.

Знание строения и свойств ферментов является необходимым для понимания механизмов протекания и регуляции всех биохимических процессов, а также для дальнейшего изучения изменений биохимического статуса при патологических состояниях и механизмов воздействия лекарственных веществ.

С целью лучшего усвоения материала выполнить следующие задания


№№

Задание

Указания к выполнению задания

1

2

3

1.

Изучите химическую природу ферментов, их сходство и различие с неорганическими катализаторами.


1. Дайте определение понятию «ферменты», перечислите доказательства белковой природы ферментов.

2. Сопоставьте свойства ферментов и неорганических катализаторов.

3. Что такое энергия активации? Зарисуйте график, объясняющий явление катализа с термодинамических позиций.

4. Заполните таблицу, отражающую сходства и различия ферментов и неорганических катализаторов.

Свойства

Ферменты

^ Неорганические катализаторы

Сравнение влияния на скорость реакции

Влияние на подвижное равновесие

Снижение энергии активации

Адсорбция на поверхности

Образование промежуточных соединений

Каталитическая активность

Специфичность







Влияние температуры

Влияние рН среды

Влияние активаторов и ингибиторов

Влияние концентрации катализатора

Влияние концентрации субстрата







2.

Ознакомьтесь с теорией ферментативного катализа.

1. Выпишите основные положения ферментативного катализа, сопоставьте с катализом в неорганической химии

3.

Изучите структурную организацию энзимов.

1.Охарактеризуйте ферменты-протеины и ферменты-протеиды. Разберите понятия - кофермент, апофермент, холофермент, активный центр, аллостерический центр.

2. Отметьте, чем представлены активные центры ферментов простых и сложных белков.

3. Помимо белков, могут ли обладать ферментативной активностью молекулы других классов биополимеров?

4.

Вспомните строение ферментов.

1. Схематически представьте строение активного центра холинэстеразы.

2. Выпишите функциональные группы (и поставляющие их аминокислоты), чаще всего участвующие в формировании активного центра ферментов.

5.


Изучите специфичность ферментов.

1.Выпишите понятия специфичности фермента и подумайте, чем обусловлена специфичность ферментов. Объясните биологический смысл специфичности.

2. Приведите примеры ферментов с абсолютной, групповой и стереохимической специфичностью.

3. Вспомните теории энзим - субстратных взаимодействий Фишера и Кошленда и дайте определение, какая из этих теорий приемлема на современном уровне для объяснения специфичности ферментов.

6.

Изучите механизм действия ферментов.

1. Вспомните основные теории катализа.

2. Напишите и объясните общую схему ферментативного процесса (уравнение Фишера).

3. Разберите механизм действия холинэстеразы.

7.

Изучите зависимость ферментативной реакции от температуры.

1. Графически изобразите зависимость активности ферментов от температуры.

2. Охарактеризуйте состояние фермента при 00С и при 1000С.

3. Приведите примеры термолабильных и термостабильных ферментов.

4. Какое практическое значение имеют знания зависимости активности ферментов от температуры.

8.

Изучите зависимость ферментативной активности от рН среды.

1. Изобразите графическую зависимость от рН среды активности пепсина, трипсина, амилазы слюны, кислой и щелочной фосфатазы.

2. Выделите три ведущих фактора, объясняющие зависимость ферментативного катализа от рН среды.

3. Поясните, для чего специалисту медицины необходимо знать свойства ферментов.

9.

Изучите современную классификацию и номенклатуру ферментов.

1. Приведите классификацию ферментов. На чем основана классификация ферментов? В виде таблицы выпишите все классы подклассы ферментов.

2. Напишите примеры типов реакций, катализируемых каждым из 6 классов ферментов, дайте ферментам систематические названия.

3. Определите, к какому классу, подклассу и подподклассу относятся ферменты: α-амилаза, щелочная фосфатаза, холинэстераза, моноаминооксидаза.


Подготовьте к предстоящему занятию протокол, в котором отразите принцип метода и ход работы. Не забудьте оставить достаточного места для выводов после выполнения каждой работы.
Графологическая структура «Общие свойства ферментов»


^ ФЕРМЕНТЫ –

БИОКАТАЛИЗАТОРЫ БЕЛКОВОЙ ПРИРОДЫ

СВОЙСТВА, ОБУСЛОВЛЕННЫЕ БЕЛКОВОЙ ПРИРОДОЙ

СПЕЦИФИЧНОСТЬ

ВЫСОКАЯ КАТАЛИТИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ

ТЕРМОЛАБИЛЬНОСТЬ

ЗАВИСИМОСТЬ

ОТ рН

имеют

АКТИВНЫЙ ЦЕНТР – связывание субстрата и его превращение

некоторые имеют

^ АЛЛОСТЕРИЧЕСКИЙ ЦЕНТР – связывание эффекторов, регуляция активности

абсолютная


групповая

стереохимическая

тепловая денатурация

влияние на заряд

изменение конформации


Примеры тестов для контроля исходного уровня знаний

Вид 1. Выберите один наиболее верный ответ.

1.1. Абсолютной специфичностью обладает … .

а) протеиназа

б) липаза

в) уреаза

г) α-амилаза
1.2. К коферментам относится … .

а) пируват

б) НАД+

в) витамин В1

г) тирозин
1.3. Ферменты увеличивают скорость реакции, поскольку … .

а) снижают энергию активации

б) повышают энергию активации

в) изменяют константу равновесия реакции

г) уменьшают изменение свободной энергии реакции
Вид 2.

2.1. Определите номер каждого класса ферментов согласно действующей классификации.

1) 1 а) трансферазы

2) 2 б) лиазы

3) 3 в) оксидоредуктазы

4) 4 г) лигазы

5) 5 д) гидролазы

6) 6 е) изомеразы
2.2. Какие коферменты могут содержать представители перечисленных классов ферментов?

1-НАД

2- пиридоксальфосфат а) гидролазы

3- ФАД б) трансферазы

4- ФМН в) изомеразы

5- тетрагидрофолиевая кислота г) оксидоредуктазы

6- биотин д) лиазы

7- коэнзим А е) лигазы
Вид 3. Выберите правильное сочетание ответов.

3.1.Фермент от неорганического катализатора отличает

1) способность ускорять реакцию

2) высокая специфичность

3) выход из реакции в неизменном состоянии

4) термолабильность

5) действие в малых концентрациях
3.2. Влияние рН на ход реакции, катализируемой ферментом, заключается в том, что … .

  1. +] изменяет направление реакции

  2. +] определяет степень ионизации аминогрупп

  3. экстремальные значения рН вызывают денатурацию фермента

  4. +] определяет степень ионизации карбоксильных групп

  5. +] изменяет степень ионизации субстрата


Вид 4. Определите правильность утверждений в предложении и наличие причинной связи между ними.

4.1. Na+ , K+- АТФ-аза относится к классу ферментов трансфераз, потому что Na+, K+-АТФ-аза осуществляет перенос ионов Na и К.

4.2. По химической структуре все ферменты без исключения являются белками, потому что рибозимы – класс биокатализаторов, являющихся по структуре РНК.
Примеры ситуационных задач

Задача 1. Трипсин – фермент, часто используемый в препаративной биохимии для очистки белковых препаратов в ходе анализа. Объясните, почему молекулы трипсина не атакуют друг друга, ведь трипсин относится к протеолитическим ферментам, гидролизующим пептидные связи, а сам трипсин - белок?
Задача 2. Экспериментальные данные свидетельствуют, что в некоторых случаях при полном насыщении фермента субстратом тепловая денатурация фермента наступает при более высоких температурах. Чем объясняется протективное действие высоких концентраций субстрата против тепловой денатурации?
Задача 3. В отдельную группу металлоферментов выделены энзимы, содержащие ионы металлов в качестве простетической группы. Примерами таких ферметов являются цитохромоксидаза, каталаза, пероксидаза, апофермент которых связан с гемовым железом, Zn2+-содержащая карбоангидраза и многие другие ферменты. Объясните, почему в роли кофактора чаще всего выступают переходные металлы?
^ Самостоятельная работа студентов

Работа № 1. Сравнение действия ферментов и минеральных катализаторов: разложение перекиси водорода неорганическим катализатором и ферментом.

Данная работа доказывает тезис о гораздо большей эффективности белковых катализаторов по сравнению с неорганическими катализаторами. Разложение перекиси водорода может произойти под влиянием MnO2 или специфического фермента каталазы, содержащегося в эритроцитах крови. В обоих случаях выделяется молекулярный кислород, но в случае каталазы перекись разлагается гораздо быстрее (бурное выделение пузырьков О2) и с меньшей концентрации катализтора.



каталаза

^ Ход работы. Налить в 2 пробирки по 2-3 мл 1% раствора Н2О2. В одну пробирку прибавить небольшое количество порошка MnO2, во вторую - 1-2 мл гемолизированной разведенной крови ( в соотношении 1:1000). Обе пробирки встряхнуть и отметить выделение пузырьков молекулярного кислорода.

Результат.

Вывод.

Работа № 2. Специфичность ферментов.

Одно из более характерных свойств ферментов - их высокая специфичность. Ферменты специфичны как в отношении типа катализируемых реакций, так и в отношении субстратов, на которые они воздействуют. Большинство ферментов обладает абсолютной специфичностью, действуя только на какой-либо один субстрат. Высокая специфичность ферментов определяется соответствием пространственной конфигурации активного центра фермента и субстрата.

Амилаза слюны ускоряет гидролиз только полисахаридов (таких как крахмал, гликоген) до мальтозы, но не оказывает действие на дисахариды.

Гидролиз крахмала под влиянием ферментов слюны идет согласно схеме:


Гидролиз крахмала под действием амилазы проходит через стадию образования декстринов. Крахмал дает с йодом синее окрашивание, амилодекстрины («осколки», образующиеся после гидролиза некоторых внутренних гликозидных связей)- фиолетовое, эритро- и ахродекстрины (олигосахариды с меньшей молекулярной массой) – соответственно красно-бурое и желтое (цвет йода в воде). Конечные продукты гидролиза – мальтоза и глюкоза – имеют свободные альдегидные группы и дают реакцию Троммера, которая основана на способности углеводов при нагревании восстанавливать гидрат окиси меди (голубого цвета) в гидрат закиси (желтого цвета). При дальнейшем нагревании гидрата закиси переходит в красную закись меди.

О расщеплении крахмала можно судить на основании двух реакций:

1) реакции на крахмал с йодом и 2) реакции Троммера.

Сахароза не имеет свободной €альдегидной или кетонной группы, поэтому не дает реакции Троммера. Реакция Троммера может быть положительной только в том случае, если сахароза расщепится на свои составные части – глюкозу и фруктозу.


1   ...   4   5   6   7   8   9   10   11   ...   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