Занятие 16 нуклеиновые кислоты. Коллоквиум № 2 (модуль№3) «биополимеры и их структурные компоненты».
ЦЕЛЬ: Сформировать знания:
– номенклатуры, структуры и свойств пиримидиновых и пуриновых азотистых оснований, нуклеозидов и нуклеотидов;
– первичной структуры РНК и ДНК;
– вторичной структуры нуклеиновых кислот и взаимодействий, фиксирующих ее;
– биологической роли нуклеиновых кислот;
– структуры и биологической роли АТФ, ц-АМФ, никотинамидных коферментов.
Сформировать умения:
– изображать таутомерные формы нуклеиновых оснований, объяснять их устойчивость;
– изображать структуры нуклеотидов и нуклеозидов по их названию;
– объяснять условия гидролиза нуклеозидов и нуклеотидов;
– изображать первичную структуру РНК и ДНК.
Провести контроль:
– знаний структуры, свойств и биологической роли полисахаридов, пептидов, белков, нуклеиновых кислот и их структурных компонентов.
Вопросы для самоподготовки к занятию
Нуклеиновые основания, входящие в состав нуклеиновых кислот. Пиримидиновые (урацил, тимин, цитозин) и пуриновые (аденин, гуанин), азотистые основания. Лактам-лактимная таутомерия. Реакции дезаминирования.
Нуклеозиды: рибозиды и дезоксирибозиды. Характер связи нуклеинового основания с углеводными остатками: конфигурация гликозидного центра. Гидролиз нуклеозидов.
Нуклеотиды: рибонуклеотиды и дезоксирибонуклеотиды. Строение мононуклеотидов, образующих нуклеиновые кислоты. Номенклатура. Гидролиз нуклеотидов.
Первичная структура нуклеиновых кислот. Фосфодиэфирная связь. Рибонуклеиновые и дезоксирибонуклеиновые кислоты. Нуклеотидный состав РНК и ДНК. Гидролиз нуклеиновых кислот.
5. Вторичная структура РНК и ДНК. Нуклеозидмоно- и полифосфаты. АМФ, АДФ, АТФ. Нуклеозидциклофосфаты (ц-АМФ). Никотинамидные коферменты. Строение НАД+ и его фосфата НАДФ+. Система НАД+-НАД.Н, гидридный перенос.
6. Лекарственные средства на основе модифицированных нуклеиновых оснований (фторурацил, 6-меркаптопурин) и нуклеозиды-антибиотики.
7. Изменение структуры нуклеиновых кислот под действием химических веществ и радиации. Мутагенное действие азотистой кислоты.
Литература:
[1]. Тюкавкина Н.А., Биоорганическая химия. / Н.А.Тюкавкина, Ю.И. Бауков– М.: Медицина, 1991.– С. 431-457.
[2]. Гидранович Л.Г. Биоорганическая химия: Учеб. пособие. /Л.Г.Гидранович. – Витебск: ВГМУ, 2009.– С. 263-282.
[3]. Гидранович Л.Г. Лабораторные занятия по биоорганической химии.: Учеб. пособие / Л.Г.Гидранович. – Витебск: ВГМУ, 2012.– С.113-119.
[4]. Гидранович Л.Г. Курс лекций по биоорганической химии.– Витебск.– 2003.– С. 211-225.
ЗАДАНИЯ ДЛЯ КОНТРОЛЯ САМОПОДГОТОВКИ К ЗАНЯТИЮ.
1. Подготовить теоретический материал по вопросам для самоподготовки к занятиям.
2. Оформить протокол лабораторной работы.
3. Решить задачи 4-6,8,11,12,16, представленные на страницах 116-119 и сводные вопросы коллоквиума №2 на страницах 119-121 данного лабораторного практикума.
Содержание лабораторного практикума.
Опыт 1. Обнаружение пуриновых оснований в продуктах гидролиза нуклеотидов («серебряная проба»).
К 5 каплям гидролизата дрожжей прибавьте по каплям концентрированный раствор амиака (до щелочной реакции по универсальному индикатору). Затем добавьте 5 капель 2% аммиачного раствора нитрата серебра. При стоянии через 3-5 минут выпадает светло-коричневый осадок серебряных солей пуриновых оснований (содержимое пробирки не перемешивать).
Схема реакции:
Вопросы:
1. По какому реакционному центру протекает реакция гуанина с ионами Аg+?
2. Можно ли получить серебряную соль аденина?
Опыт № 2. Обнаружение пентоз в продуктах гидролиза нуклеотидов.
а) Количественная реакция на пентозу (проба Молиша).
К 5 каплям гидролизата дрожжей добавьте 3 капли 1% спиртового раствора тимола. Перемешайте и по стенке пробирки осторожнро прилейте 20-30 капель концентрированной серной кислоты. При встряхивании на дне пробирки образуется продукт конденсации фурфурола с тимолом красного цвета. При взаимодействии концентрированной серной кислоты с пентозами происходит их дегидратация с образованием фурфурола, который дает с тимолом продукт конденсации красного цвета.
б) Реакция на рибозу и дезоксирибозу.
К 5 каплям гидролизата дрожжей добавьте 20 капель 1% раствора дифениламина и кипятите в водяной бане в течение 15 мин: при этом появляется сине-зеленое окрашивание. Дифениламин с дезоксирибозой дает синее окрашивание, а с рибозой-зеленое.
Схемы реакций:
Вопросы:
Для каких целей может быть использована проба Молиша в качественном анализе?
Опыт 3. Обнаружение фосфорной кислоты в продуктах гидролиза нуклеотидов.
К 5 каплям гидролизата прилейте 10 капель молибденового реактива и прокипятите на пламени спиртовки. При этом жидкость окрашивается в лимонно-желтый цвет. Пробирку охладите в струе холодной воды. На дне пробирки появляется кристаллический лимонно-желтый осадок фосфорномолибденовокислого аммония.
Схема реакции:
