Занятие 15. Пептиды и белки.

ЦЕЛЬ: Сформировать знания:

– принципов структурного построения пептидов и белков;

– первичной структуры пептидов и белков, методов ее определения;

– пространственной организации полипептидной цепи;

– кислотно-основных свойств и гидролиза пептидов;

– синтеза пептидов in vitro.

Cформировать умения:

– писать структуру ди- и трипептидов, используя знания формул -аминокислот;

– определять изоэлектрическую точку пептидов;

– изображать разные ионные формы пептидов в зависимости от рН среды;

– выполнять характерные и качественные реакции на пептиды и белки.

Вопросы для самоподготовки к занятию

1. Биологические функции пептидов и белков.

2. Принцип структурного построения пептидов и белков. Электронное строение и свойства пептидной связи.

3. Свойства пептидов. Изоэлектрическое состояние и изоэлектрическая точка пептидов, кислотный и щелочной гидролиз пептидов.

4. Первичная структура пептидов и белков. Определение аминокислотной последовательности по Эдману (фенилизотиоцианатный метод).

5. Синтез пептидов in vitro методом «активации» и «защиты» функциональных групп. Понятие о стратегии пептидного синтеза.

6. Вторичная структура пептидов и белков. Регулярные -спиральные и -структурные участки полипептидных цепей. Понятие о третичной и четвертичной структурах белков.

7. Понятие о сложных белках. Гемоглобин, строение, свойства, значение.

Литература:

[1]. Тюкавкина Н.А., Биоорганическая химия. / Н.А.Тюкавкина, Ю.И. Бауков– М.: Медицина, 1991.– С. 344-377.

[2]. Гидранович Л.Г. Биоорганическая химия: Учеб. пособие. /Л.Г.Гидранович. – Витебск: ВГМУ, 2009.– С. 230-262.

[3]. Гидранович Л.Г. Лабораторные занятия по биоорганической химии.: Учеб. пособие / Л.Г.Гидранович. – Витебск: ВГМУ, 2012.– С.107-113.

[4]. Гидранович Л.Г. Курс лекций по биоорганической химии.– Витебск.– 2003.– С. 197-210.

ЗАДАНИЯ ДЛЯ КОНТРОЛЯ САМОПОДГОТОВКИ К ЗАНЯТИЮ.

1. Подготовить теоретический материал по вопросам для самоподготовки к занятиям.

2. Оформить протокол лабораторной работы.

3. Решить задачи 1-6,9,14, представленные на страницах 111-113 данного лабораторного практикума.

Примерный вариант заключительного контроля:

1. Напишите ионные формы дипептида Гис-Про при рН 1,0 и 7,5.

2. Напишите схемы реакций, обозначьте графически действующие реакционные центры, укажите, где возможно, тип и механизм реакций:

Содержание лабораторного практикума.

Опыт 1. Биуретовая реакция на пептидную связь.

В пробирку поместите 5-6 капель раствора яичного белка, добавьте равный объем 2 н раствора NaOH и по стенке добавьте 1-2 капли раствора сульфата меди (II). Наблюдается появление красно-фиолетовой окраски.

Возможная схема реакции:

Вопросы:

1. С какой целью может быть использована данная реакция в качественном анализе?

2. Могут ли дать положительную биуретовую реакцию –аминокислоты?

Опыт 2. Ксантопротеиновая реакция белков.

В пробирку поместите 5 капель раствора яичного белка и 2 капли концентрированной азотной кислоты. Содержимое пробирку осторожно нагрейте, все время встряхивая. Раствор и осадок окрашиваются в желтый цвет. Охладив пробирку, осторожно добавьте 1-3 капли 2н раствора гидроксида натрия до появления ярко-оранжевой окраски.

Схема реакции:

Вопросы:



1.Объясните ориентацию NO₂ в бензольное кольцо.

2. Укажите тип и механизм реакции нитрования.

3. С какой целью может быть использована данная реакция в качественном анализе?

Опыт 3. Реакция на присутствие серосодержащих -аминокислот.

В пробирку поместите 5 капель раствора яичного белка и вдвое больший объем 2н раствора NaOH. Содержимое пробирки перемешайте, нагрейте до кипения (1-2 мин). К полученному щелочному раствору добавьте 5 капель 10% ацетата свинца (П) и вновь прокипятите. Отметьте появление серо-черного осадка.

Схема реакции:

Вопросы:

1. По какому реакционному центру цистеина протекает данная реакция?

2. С какой целью может быть использована данная реакция в качественном анализе?

Опыт 4. Осаждение белков трихлоруксусной и сульфосалициловой кислотами.

К 5 каплям раствора белка добавьте 2 капли раствора сульфосалициловой кислоты. Повторите этот опыт с раствором трихлоруксусной кислоты. Выпадает осадок белка.

Вопросы:

1. Является ли обратимым процесс осаждения белков органическими кислотами?

2. Какие изменения протекают с белками в процессе денатурации?

Опыт 5. Осаждение белков дегидратирующими агентами.

В две пробирки поместите по 5 капель раствора яичного белка. В первую пробирку добавьте 10-15 капель этилового спирта, во вторую-столько же ацетона. Выпадает осадок белка.

Вопросы:

1. Является ли процесс денатурации под действием ацетона и спирта обратимым?

2. Какие изменения в степени гидратации белка наблюдаются под влиянием ацетона и спирта?