- •Учебно-методический комплекс учебной дисциплины биологическая химия
- •Лист согласования учебно-методического комплекса дисциплины
- •Содержание
- •Биологическая химия
- •Пояснительная записка
- •Цели и задачи освоения дисциплины
- •Место дисциплины в структуре ооп
- •Требования к результатом освоения дисциплины
- •Объем дисциплины и виды учебной работы
- •Методические рекомендации по организации изучения дисциплины Методические рекомендации преподавателю
- •Методические рекомендации бакалавру
- •Примерный перечень вопросов к экзамену
- •Примерный перечень тем рефератов
- •Примерный перечень индивидуальных заданий
- •Критерии оценивания знаний бакалавров на экзамене
- •Критерии оценивания работы бакалавра по дисциплине «Биологическая химия»
- •Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины Основная литература
- •Дополнительная литература
- •Учебно-методические разработки:
- •Материально-техническое обеспечение дисциплины
- •Возможность доступа бакалавров к электронным фондам учебно-методической документации
- •Лист согласования рабочей программы учебной дисциплины «Биологическая химия»
- •Биологическая химия
- •Пояснительная записка
- •Цели и задачи освоения дисциплины
- •Место дисциплины в структуре ооп
- •Требования к результатом освоения дисциплины
- •Объем дисциплины и виды учебной работы
- •Содержание и интерактивное сопровождение дисциплины
- •Методические рекомендации по организации изучения дисциплины Методические рекомендации преподавателю
- •Методические рекомендации бакалавру
- •Примерный перечень вопросов к зачету
- •Примерный перечень индивидуальных заданий
- •Формирование балльно-рейтинговой оценки работы бакалавра
- •Критерии выставления зачёта
- •Дополнительная литература
- •Учебно-методические разработки
- •Материально-техническое обеспечение дисциплины
- •Возможность доступа бакалавров к электронным фондам учебно-методической документации
- •Лист согласования рабочей программы учебной дисциплины «Биологическая химия»
- •6. Учебно-методические материалы к дисциплине
- •6.1 Лекции
- •Тема 1. Предмет и задачи биохимии. Химический состав живого организма. Реакционные среды живого организма (1 час).
- •Тема 2. Углеводы. Строение, свойства, биологическая роль (1 час).
- •Тема 3. Липиды. Строение, свойства, биологическая роль
- •Тема 4. Белки. Строение, свойства, биологическая роль (2 часа).
- •Тема 5. Нуклеиновые кислоты. Строение, свойства, биологическая роль (1 час).
- •Тема 6 Ферменты (2 часа).
- •Тема 7. Витамины. Гормоны (1 час).
- •Тема 8. Обмен углеводов. Обмен липидов (2 часа).
- •Тема 9. Обмен белков. Особенности обмена белков и других азотсодержащих соединений (2 часа).
- •Тема 10. Перекисное окисление липидов. Свободно радикальные реакции (2 часа).
- •Тема 11. Биологическое окисление: гликолиз; аэробный путь (2 часа).
- •Тема 12. Адаптационные процессы взаимодействия живых организмов с химическими факторами внешней среды. Основы ксенобиологии (1 час).
- •6.2 Практические работы
- •Лабораторная работа №1
- •Тема «Химический состав живого организма. Реакционные среды живого организма» (2 часа)
- •Формирование знаний о содержании минеральных элементов и их роли в функционировании организма.
- •Обмен минеральных веществ. Определение кальция в сыворотке крови.
- •Лабораторная работа №2 Тема «Углеводы. Строение, свойства, биологическая роль» (2 часа) Цели:
- •Методический инструментарий преподавателя Вопросы
- •Лабораторная работа №3 Тема «Липиды. Строение, свойства, биологическая роль» (2 часа) Цели:
- •Определение насыщенности жиров
- •Сравнение ненасыщенности различных жиров.
- •Определение йодного числа.
- •Определение кислотного числа жиров
- •Методический инструментарий преподавателя Вопросы
- •Лабораторная работа №4 Тема «Аминокислоты, пептиды и простые белки (протеины)» (4 часа) Цели:
- •Формирование знаний о составе белков и их роли в функционировании организма.
- •Цветные реакции. Биуретовая реакция (реакция Пиотровского).
- •Исследование физико-химических свойств белковых веществ. Диализ.
- •Определение изоэлектрической точки белка.
- •Осаждение белков солями щелочных и щелочноземельных металлов (высаливание).
- •Осаждение белков минеральными кислотами.
- •Осаждение белков органическими кислотами.
- •Осаждение белков солями тяжелых металлов.
- •Осаждение белков реактивами на алкалоиды.
- •Методический инструментарий преподавателя Вопросы
- •Лабораторная работа №5 Тема « Получение нуклеопротеидов и их анализ» (2 часа) Цели:
- •Формирование знаний о составе и структуре нуклеиновых кислот и их роли в функционировании организма.
- •Методический инструментарий преподавателя Вопросы
- •Лабораторная работа №6 Тема «Ферменты» (2 часа) Цели:
- •Методический инструментарий преподавателя Вопросы
- •Лабораторная работа №7 Тема «Витамины. Гормоны» (2 часа) Цели:
- •Содержание.
- •Требования к умениям бакалавра. Знать:
- •Методический инструментарий преподавателя Вопросы
- •Лабораторная работа №8 Тема «Обмен углеводов. Обмен липидов» (2 часа) Цели:
- •Методический инструментарий преподавателя Вопросы
- •Лабораторная работа №9 Тема «Обмен белков. Особенности обмена белков и других азотсодержащих органических веществ» Основы метода распределительной хромотографии на бумаге (4 часа)
- •Систематизация знаний о физико-химических методах анализа
- •Определение значений rf аминокислот.
- •Методический инструментарий преподавателя Вопросы
- •Лабораторная работа №11 Тема «Перекисное окисление липидов. Свободнорадикальные реакции» (2 часа) Цели:
- •Формирование представлений о структуре радикалов
- •Лабораторная работа №12
- •Тема «Биологическое окисление: гликолиз; аэробный путь»
- •Определение пировиноградной кислоты в моче (2 часа)
- •Формирование знаний о основных метаболических циклах
- •Лабораторная работа №13 Тема «Определение содержания аскорбиновой кислоты, глутатиона и общей редуцирующей активности растительной ткани методом Пета в модификации Прокошева» (2 часа) Цели:
- •Содержание.
- •Требования к умениям бакалавра. Знать:
- •Лабораторная работа №14 Тема «Определение количества хлорофилла по т.Н. Годневу» (2 часа) Цель
- •Изучение процесса биосинтеза хлорофилла в зависимости от условий окружающей среды.
- •7. Глоссарий
- •Фонд оценочных средств
- •Методические рекомендации по организации процесса изучения дисциплины Методические рекомендации преподавателю
- •Методические рекомендации бакалавру
- •10. Материально-техническое оснащение дисциплины
- •11. Перечень учебно-методических публикаций по дисциплине, изданных сотрудниками кафедры
- •Тестовый контроль знаний по биохимии: методическое пособие. – Ульян. Гос. Пед. Ун-т им. И. Н. Ульянова. – Ульяновск: УлГпу, 2010. - 28 с. (Библиотека УлГпу)
Осаждение белков минеральными кислотами.
Концентрированные минеральные кислоты (азотная, серная, соляная) вызывают резкую дегидратацию белковых частиц и нейтрализацию их заряда, при этом происходит образование комплексных соединений. Все это ведет к необратимой денатурации белка. Ортофосфорная кислота не образует осадков с белками.
Осадки, вызванные действием минеральных кислот, растворяются в избытке серной и соляной кислот, но не растворяются в азотной.
Реактивы: а) раствор яичного белка; б) раствор растительного белка; в) серная кислота, концентрированная; г) азотная кислота, концентрированная; д) соляная кислота, концентрированная.
В три пробирки наливают по 1 мл кислот: в первую — серной, во вторую — азотной, в третью — соляной. Пробирки наклоняют под углом 45°С и осторожно (из пипетки) наслаивают по стенке раствор белка (пробирку держат отверстием от себя). На границе белка и кислоты появляется белое кольцо.
Пробирки осторожно встряхивают и добавляют в первую — избыток серной, во вторую — азотной, в третью— соляной кислоты. Осадки белка растворяются в серной и соляной кислотах, но не растворяются в азотной.
Реакция находит применение для быстрого ориентировочного определения белка в биологических жидкостях (например, в моче).
Осаждение белков органическими кислотами.
Органические кислоты необратимо осаждают белок из растворов. Различные кислоты отличаются по силе действия.
Наиболее эффективно и специфично действие сульфосалициловой и трихлоруксусной кислот. Под действием трихлоруксусной кислоты осаждаются только белки, сульфосалициловая же кислота, кроме белков, осаждает также высокомолекулярные продукты их распада — пептоны и полипептиды.
Реактивы: а) раствор яичного белка; б) раствор растительного белка; в) сульфосалициловая кислота, 10%-ный раствор; г) трихлоруксусная кислота, 10%-ный раствор.
В две пробирки наливают по 2 мл раствора белка и добавляют в первую 5—8 капель раствора сульфосалициловой, а во вторую — столько же раствора трихлоруксусной кислоты. В обеих пробирках белок выпадает в осадок.
Осаждение белков солями тяжелых металлов.
Белки осаждаются солями меди, свинца, ртути, цинка, серебра и других тяжелых металлов.
Характер взаимодействия белков с ионами тяжелых металлов сложен и многогранен. Это прежде всего образование комплексных соединений, нерастворимых в воде, но растворяющихся в избытке соли (кроме AgNO3 и HgCl); соли тяжелых металлов, адсорбируясь на белковых мицеллах, изменяют их электрический заряд (вплоть до полной нейтрализации). Денатурация белков солями тяжелых металлов вызывается глубокими нарушениями вторичной и третичной структур макромолекул белка, изменением положения пептидных цепей, которое обусловливается в основном разрывом связей между ними (главным образом дисульфидных). Дисульфидным связям принадлежит видная роль в поддержании вторичной и третичной структур белка. Разрыв их влечет за собой изменение структур — необратимую денатурацию белка.
Растворение осадка белков в избытке соли объясняется явлением адсорбционной пептизации. Ионы металла, адсорбируясь на поверхности белковых мицелл, придают им положительные заряды. Одноименно заряженные мицеллы отталкиваются, что способствует их переходу из осадка в раствор.
Реактивы: а) раствор яичного белка; б) раствор растительного белка; в) ацетат свинеца, 5%-ньш раствор; г) нитрат серебра, 2,5%-ный раствор; д) хлорид железа 5%-ный раствор, е) сульфат меди, 5%-ный раствор.
В четыре пробирки наливают по 1—2 мл раствора белка и по каплям добавляют растворы солей: в первую — ацетата свинца, во вторую — сульфат меди, в третью — хлорида железа, в четвертую — нитрат серебра (до выпадения осадков). Затем прибавляют избыток указанных реактивов и наблюдают растворение осадков в первых трех пробирках. Осадок, вызванный прибавлением азотнокислого серебра, не растворяется в избытке соли.
Свойство белков связывать ионы тяжелых металлов используется в медицине при оказании первой помощи пострадавшим от отравления солями меди, свинца, ртути и др.
