Введення у біохімію.

Практикум з біологічної хімії знайомить студентів із теоретичними аспектами й актуальними проблемами біохімії,хімічною будовою основних органічних речовин,їх номенклатурою та класифікацією,хімічними реакціями та процесами,які лежать в основі анаболізму та катаболізму обміну речовин,механізмами біосинтезу білків і нуклеїнових кислот.Майже всі лабораторні роботи є кількісними дослідженнями біохімічних процесів і включають вивчення властивостей та обміну білків,вітамінів,ферментів,вуглеводів,ліпідів,нуклеопротеїдів.

Біологічна хімія – наука,що вивчає склад і структуру хімічних речовин живої матерії,їх перетворення і фізико-хімічні процеси,що лежать в основі життєдіяльності.

Біохімія є частиною загальної біології.Вона оформилася,як самостійна галузь науки на рубежі 19 і 20 ст. на стику суміжних дисциплін,головним чином органічної хімії,білогії та фізики. Біохімія,широко використовуючи хімічні,фізичні, фізико-хімічні і біологічні методи дослідження,має і свої,зокрема ферментативні, що,у свою чергу,застосовуються в інших галузях науки,народному господарстві,медицині й фармації.

Матеріальні основи живої системи – організму (людини).

Макромолекули	Низькомолекулярні біологічно активні речовини	Неорганічні речовини
Білки – 17% Ліпіди – 10-12% Вуглеводи – 1,5-2% Нуклеїнові кислоти– 2% В організмі вони сполучені один з одним,утворюючи змішані макромолекули.	Вітаміни Простагландини Біогенні аміни Пептиди Вільні нуклеотиди Проміжні метаболіти розпаду високомолекулярних сполук	Вода -65% Мінеральні сполуки – 4-6%

Жива система відрізняється від неживої обміном речовин і енергії.

Техніка безпеки при роботі у біохімічній лабораторії.

1. Перед початком лабораторних занять студенти повинні ознайомитися з

правилами техніки безпеки і протипожежних заходів.

2. Працювати в лабораторії дозволяється тільки після попереднього

підготування. Необхідно: засвоїти за підручниками і конспектом лекцій теоретичний матеріал, з даної теми; підготувати щоденник лабораторної

роботи, усвідомити мету роботи і план її виконання.

3. Студенти зобов'язані підтримувати в чистоті й порядку постійні робочі

місця. На робочому столі повинні знаходитися лише предмети, необхідні для

проведення роботи. Портфелі, сумки й інші речі варто залишати у відведеному

для цього місці. Бути присутнім на заняттях і працювати дозволяється тільки в

медичних халатах.

4. Необхідні для дослідів реактиви знаходяться на поличках лабораторних

столів, концентровані кислоти і летючі речовини - у витяжних шафах, звідки їх

виносити категорично забороняється.

5. Сухі реактиви варто брати чистим шпателем або спеціальною ложечкою.

Розчини наливати в пробірки у невеликій кількості (краплями).

6. Без дозволу викладача не проводити ніяких додаткових дослідів.

7. При нагріванні на дерев'яному столі під нагрівальний прилад необхідно

покласти товстий прошарок азбесту.

8. Не допускати при роботі з газом проскакування полум'я в пальниках (при

цьому характерний шум замінюється свистом). У таких випадках треба негайно

закрити газовий кран і тільки після охолодження пальників запалювати їх

знову.

9. Усі досліди з отруйними і летючими речовинами, а також ви-

парювання проводити тільки у витяжній шафі. При цьому голова працюючого

повинна знаходитися поза шафою.

10. Роботу з легкозаймистими речовинами проводити подалі від вогню.

11. Нагріваючи розчини в пробірці, потрібно тримати її так, щоб отвір був

спрямований убік від працюючого та його сусіда.

12. Їдкими лугами і концентрованими кислотами користуватися з великою

обережністю, щоб уникнути хімічних опіків і ушкодження одягу.

13. Розведення концентрованих кислот і лугів здійснювати нашаровуванням

їх на воду, а не навпаки.

14. Залишки концентрованих кислот і цінних матеріалів (солі срібла) зливати

тільки в спеціально відведені для цього склянки.

15. У випадку виникнення пожежі для її гасіння застосовувати вогнегасники,

пісок, мокру ганчірку, ковдру (грубошерстий або азбестовий рушник). При

спалаху розчинних у воді пальних рідин (спирт, ацетон) для гасіння можна

застосовувати велику кількість води; при горінні нерозчинних у воді рідин

(бензин, петролейний ефір і ін.) для гасіння не можна застосовувати воду, а

варто використовувати азбест, пісок, грубошерсті ковдри.

16. Не можна бігти в одязі, що горить.

Забороняється з метою уникнення травм, опіків, нещасних випадків:

1. Працювати на несправному устаткуванні.

2. Лишати працюючі прилади без догляду.

3. Берегти і готувати їжу в лабораторіях, пити з хімічного посуду.

4. Відмірювати концентровані кислоти і луги, втягуючи їх ротом у піпетку.

5. Зберігати летючі й легкозаймисті речовини поблизу джерел тепла,

відкритого вогню, працюючих приладів.

6. Ставити в термостат легкозаймисті речовини.

7. Торкатися голими руками до погано ізольованих проводів і недостатньо

заземленого устаткування, що може бути під напругою.

8. Щоб запобігти отруєнню, необхідно знати токсичні властивості речовин,

із якими працюєте, і уникати вдихання парів, а також потрапляння

отруйних речовин на шкіру й одяг.

Перша домедична допомога

1. Відключити електричний струм, що діє на постраждалого; загасити

спиртовий пальник; якщо зайнявся одяг, то необхідно накрити ділянку,

що горить, підручним предметом (рушник, халат, піджак) або

постраждалий має лягти на підлогу і перекочуватися, намагаючись

загасити вогонь. Після цього постраждалому надати медичну допомогу.

2. При відсутності після електротравми у постраждалого пульсу і дихання,

терміново здійснюють штучне дихання з рота в рот і закритий масаж серця (на

одне вдмухування 4-5 натиснень на нижню третину грудини; ритм - одне

натиснення на секунду).

3. Перев'язувальні матеріали (вата, бинти, серветки), необхідні розчини і

медикаменти знаходяться в аптечці, встановленій у лабораторії.

4. При термічних опіках зробити примочки розчином перманганата калію

або етилового спирту і змазати маззю від опіків.

5. При опіках кислотою старанно промити обпалене місце спочатку

проточною водою, а потім обробити розчином гідрокарбонату натрію.

6. При опіках їдкими лугами промити обпалене місце водою, а потім

обробити розведеною оцтовою кислотою.

7. Якщо кислоти або луги потраплять у очі, слід миттєво їх промити

дистильованою водою, а потім обробити 1 % розчином гідрокарбонату натрію у

випадку потрапляння кислоти або 1 % розчином борної кислоти при

потраплянні лугу, після чого знову старанно промити дистильованою водою.

8. При порізах склом видалити скалки з рани, змазати йодною настойкою і,

якщо потрібно, накласти пов'язку.

9. При отруєнні парами отрути, постраждалого винести на свіже повітря,

дати 30 крапель кардиаміну, міцний чай або каву.

Вимоги до оформлення лабораторного журналу і робочого місця:

1. Студенти ведуть лабораторні журнали, в яких описаний хід роботи, механізм реакцій і роблять висновки за виконаними дослідженнями.

2. На титульному аркуші журналу студенти пишуть прізвище й ініціали,

назву факультету, номер курсу і групи.

3. Всі спостереження і висновки за експериментальними роботами

оформляються у вигляді таблиці, що містить графи, зазначені в лабораторних

роботах, у даній методичній вказівці.

4. Робочий журнал наприкінці заняття студенти здають викладачеві для

підпису.

5. Після закінчення роботи старанно вимити посуд, яким користувалися,

закрити газові й водопровідні крани, виключити електроприлади, відключити

електрику, упорядкувати робоче місце і лабораторію.

Тема: Якісні (кольорові) реакції на білки та амінокислоти.

Мета роботи: Ознайомитися з якісними (кольоровими) реакціями на білки й

амінокислоти. Для виконання роботи необхідно вивчити такі питання теорії:

Контрольні питання.

1. Визначення білків.

2. Елементарний склад білків.

3. Будова та класифікація амінокислот.

4. Фізико-хімічні властивості амінокислот.

5. Якісні реакції на амінокислоти.

Практичне значення роботи: Кольорові реакції широко використовуються

для встановлення білкової природи речовини, вивчення амінокислотного

складу різноманітних природних білків і пептидів, для ідентифікації

індивідуальних амінокислот. Більшість із них чутливі й високоспецифічні, що дозволяє відкривати незначні кількості білків, тієї або іншої амінокислоти в гідролізатах білків, у біорідинах і тканинах організму, в лікарських засобах.

Матеріали і реактиви. Кольорові реакції на білки й амінокислоти

проводять із: 1%-ний розчин яєчного білка, 10-% розчин їдкого натрію, 1 %-ний розчин сульфату міді, 0,1 %-ний розчин нінгідрина в 95 %-ному ацетоні,

концентрована азотна кислота, 10 %-ний розчин ацетату свинцю, 10 %-ний

розчин гідроксиду натрію, волосся, 5 %-ний розчин нітриту натрію,

концентрована оцтова кислота; пробірки, піпетки, штатив для пробірок,

пальник.

Дослід 1. Біуретова реакція (Піотровського) відкриває пептидний зв'язок (-СО-NH-) у білках.

Принцип методу. У лужному середовищі розчин білка при взаємодії з

іонами міді набуває синьо-фіолетового кольору, а продукти його неповного

гідролізу - пептони - дають рожеве забарвлення. Біуретову реакцію дають

речовини, що містять не менше двох пептидних зв'язків.

Хід роботи. До 5 крапель 1%-ного розчину яєчного білка додають 5

крапель 10%-ного розчину їдкого натрію, 2 краплі 1%-ного розчину сульфату

міді й усе перемішують. Вміст пробірки набуває фіолетового кольору. Не

можна додавати надлишок сульфату міді, тому що синій осадок гідрату окису

міді маскує характерне фіолетове забарвлення біуретового комплексу білка.

Дослід 2. Нінгідринова реакція характерна для аміногруп, що знаходяться в α- положенні і входять до складу білків, поліпептидів і вільних амінокислот.

Принцип методу. α - амінокислоти при нагріванні з нінгідрином

окислюються на альдегіди, оксид вуглецю (IV) і аміак. Аміак реагує з

нінгідрином з утворенням комплексу, що має фіолетово-синій колір.

Хід роботи. До 3 - 4 крапель розчину білка додають 1 - 2 краплі розчину

нінгідрину і нагрівають. У пробірці з'являється рожево-фіолетове забарвлення, що із часом синішає.

Дослід 3. Ксантопротеїнова реакція (Мульдера) доводить присутність у білках ароматичних амінокислот: триптофану, фенілаланіну, тирозину.

Принцип методу. При обробці розчину білка концентрованою азотною

кислотою бензольне кільце амінокислот нітрується з утворенням нітросполук, забарвлених у жовтий колір

Хід роботи. У пробірку до 3-4 крапель розчину білка додають 1-2 краплі

азотної кислоти. Пробірку обережно нагрівають і стежать за зміною

забарвлення.

Дослід 4. Реакція Фоля на амінокислоти, що містять сірку.

Принцип методу. При нагріванні білка з лугом сірковмісні амінокислоти

відщеплюють сірку у виді сірководню, що з ацетатом свинцю дає сірчистий

свинець чорного кольору.

Хід роботи. В одну пробірку поміщають трохи волосся або шматочок

нігтя, а в іншу - 5 крапель розчину білка. У кожну з пробірок додають по 1

краплі розчину (CH3COO)2Pb, NaOH і нагрівають до кипіння.

Дослід 5. Визначення аміногрупи - NН2 в амінокислотах і білках (реакція Ван- Слайка).

Принцип методу. Азотиста кислота розщеплює амінокислоти із

звільненням газоподібного азоту.

Хід роботи. У пробірку наливають 3 - 5 мл розчину білка або

амінокислоти, додають рівний об’єм розчину NaNО2 і декілька крапель

концентрованої оцтової кислоти. При цьому утворюється азотиста кислота, що вступає в реакцію з аміногрупою. Виділяються бульбашки газу - азоту.

Результати дослідів заносять у таблицю такої форми:

№ п/п	Назва реакції	Застосовані реактиви	Поява фарбування	Що відкриває данна реакція