Задание 1. Проба с сульфасалициловой кислотой

Ход работы: В одну пробирку наливают 1 мл мочи, в другую 1 мл белка и приливают 2-3 капли 20% сульфасалициловой кислоты. Образование мути свидетельствует о наличии белка.

Задание 2. Проба с кипячением

Лучший способ осаждения белков – кипячение в средах, имеющих значение рН, равное изоэлектрической точке белков. Внесение в раствор белка нейтральных солей облегчает и ускоряет осаждение при кипячении в результате возникновения и дегидратирования белковых частиц.

Ход работы: В 5 пробирок помещают по 5 мл раствора белка. В первой пробирке раствор нейтральный. Во второй создаем слабо – кислую реакцию. Для этого вливаем 1 мл раствора уксусной кислоты. В третью пробирку добавляем 3 мл уксусной кислоты для создания кислой реакции среды. В четвертую пробирку добавляем 5 мл уксусной кислоты и 2 мл насыщенного раствора NaCl. В пятую – добавим 2 мл раствора NaOH, создадим тем самым щелочную среду. Затем все пробирки нагреем до кипения. Нужно обратить внимание на образование осадка белка и сделать выводы.

Задание 3. Кольцевая проба Геллера

Ход работы: В пробирку внесем 1 мл концентрированной азотной кислоты, и наслоить по стенке около 1 мл мочи. При наличии белка на границе раздела жидкостей появиться муть (белковое кольцо), а при отсутствии белка – цветное прозрачное кольцо пигменты мочи.

Задание 4. Осаждение этанолом и тху

Ход работы: В две пробирки вносят по 5 мл яичного белка. В одну добавляют 1 мл этанола и в другую 1 мл раствора ТХУ и наблюдают осаждение белка.

Задание 5. Высаливание белков хлористым натрием

Высаливание белков является обратимой реакцией, т.к. осадок белка может вновь растворяться после уменьшения концентрации солей диализом или разведением водой. Глобулины, имеющие больший молекулярный вес, легче подвергаются высаливанию.

Ход работы: В пробирку наливают 2 мл капель раствора белка и прибавляют тонко измельченный порошок хлористого натрия до полного насыщения раствора. Через несколько минут появляться осадок глобулинов.

Содержимое пробирки отфильтровывают. В фильтрате остаются альбумины, которые в нейтральных растворах не выпадают даже при полном насыщении NaCl. К фильтрату прибавляют по каплям 1% раствор уксусной кислоты (15-20 капель), в слабо – кислой среде альбумины выпадают в осадок. Через несколько минут альбумин отфильтровывают и проверяют фильтрат на отсутствие белка при помощи биуретовой реакции.

Словарь терминов

Авитаминоз - заболевания, развивающиеся в последствие длительного качественно неполноценного питания, в котором отсутствуют соответствующие витамины.

Аденозинтрифосфорная кислота (АТФ) – нуклеотид, молекула которая состоит из пуринового основания, связанного через рибозу с тремя остатками фосфорной кислоты. АТФ – основной носитель химической энергии в клетке. Он служит для переноса высокоэнергетических фосфатных групп и является связующим звеном между процессами, сопровождающимися выделением энергии, и процессами, протекающими с потреблением энергии.

Азотистые основания – гетероциклические соединения, к которым относятся пиримидин и пурин, входящие в состав нуклеиновых кислот и нуклеотидов.

Активный транспорт – процесс переноса веществ через плазматическую мембрану против их концентрационных градиентов, идущий с затратой энергии.

Активный центр фермента – участок молекулы фермента, в котором происходит связывание, активирование и каталитическое превращение субстрата.

Аминокислота – альфа-амино-карбоновая кислота, являющаяся мономерным компонентом молекулы белка.

Аминокислоты заменимые (аланин, аспарагиновая кислота, аспарагин, цистеин, глутаминовая кислота, глутамин, глицин, пролин, серин, тирозин) – синтезируются в организме человека в количествах, достаточных для обеспечения синтеза белка.

Аминокислоты незаменимые (аргинин, гистидин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, фенилаланин, треонин, триптофан, валин) – доставляются в организм с пищей, так как не синтезируются в организме или синтезируются медленно и в незначительных количествах.

Антивитамины – вещества, тормозящие действие витаминов; часто близкие по строению к соответствующим витаминам; антивитамин – разновидность антиметаболитов.

Апофермент – белковый компонент молекулы фермента, лишенный каталитической активности. Апофермент может восстанавливать ферментативную активность после присоединения кафактора или кофермента с образованием холофермента.

Белок – полимерное органическое соединение, мономером которого является аминокислота. Аминокислоты объединены пептидной связью.

Биохимия – наука о качественном составе, количественном содержании, превращениях веществ и энергии в живой материи.

Витамин – незаменимый компонент пищи, требующийся организму, а незначительных количествах. Витамины выполняют роль регуляторов метаболических процессов.

Гем – комплексное соединение тетропирольного кольца с атомом железа. Гем является простетической группой сложных белков – гемопротеинов (гемоглобин, миоглобин, цитохромы).

Гемоглобин – белок эритроцитов; относится к классу гемопротеинов. Гемоглобин обратимо присоединяет кислород к простетической группе (гему) и переносит от легких к периферическим тканям.

Ген – участок молекулы ДНК, кодирующий последовательность аминокислот в полипептидной цени.

Гидрофильность – свойство молекул или их частей, имеющих заряд, легко взаимодействовать с молекулами воды.

Гиперавитаминоз – отравление, вызванное приемом резко повышенных доз витаминов, чаще витаминов А и Д.

Гиповитаминоз – заболевания, связанные с недостаточным количеством витаминов в организме.

Гистоны – простые белки, богатые лизином и аргинином, образующие комплекс ДНК (нуклопротеины) в хромосомах.

Гликоген – сильно разветвленный гомополисахарид животного происхождения, синтезирующийся в печени, мышцах и других тканях. Мономером гликогена является глюкоза. Молекулы глюкозы, объединенные гликозидными связями.

Гликолипиды – класс липидов, в составе молекул которых имеются один или несколько производных углеводов и длинноцепочечный аминоспирт сфингозин.

Гликопротеины – сложные белки, содержащие углеводный компонент в качестве простетической группы. Гликопротеины часто являются компонентами плазматической мембраны, в которых выполняют функции антигенных детерминант или других рецепторов.

Глюкоза – моносахарид, содержащий альдегидную группу и шесть атомов углерода (альдогексоза). Наиболее важный и распространенный моносахарид животных и растительных клеток. Является мономерной единицей гликогена, крахмала и целлюлозы.

Дегидрирование – окислительная реакция, при которой субстрат является донором атомов водорода.

Дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) – полимер, мономером которого является нуклеотид. Нуклеотиды содержат дезоксирибозу (дАМФ, дЦМФ, дГМФ, дТМФ). ДНК, составляющая химическая основу гена, представляет собой двойную антипаралельную правозакрученную спираль (хеликс).

Денатурация белков – развертывание полипептидных цепей, сопровождающееся необратимым уменьшением их растворимости и утратой биологической активности.

Жирная кислота – алифатическая карбоновая кислота, имеющая одну карбоксильную группу, присоединенную к длинной, неразветвленной углеводородной цепи с четным числом атомов углерода (от 14 до 24) и различным числом двойных связей (от 0 до 6).

Изоэлектрическая точка – величина рН раствора, при которой молекула белка обладает равным числом положительно и отрицательно заряженных групп, т.е. не имеет электрического заряда и неподвижна в электрическом поле.

Ингибитор – вещество, замедляющее или прекращающее действие фермента, путем блокады активного центра фермента или изменения его конформации.

Ингибирование конкурентное – действие ингибитора, строение молекулы которого сходно по химической структуре с молекулом субстрата, конкурирующего с ним за активный центр фермента. В присутствии конкурентного ингибитора сродство субстрата к ферменту снижается (Км возрастает).

Ингибирование неконкурентное – действие ингибитора, направленное на изменение геометрии активного центра фермента. Воздействие ингибитора с ферментом происходит по месту аллостерического центра. Сродство субстрата к ферменту остается неизменным (Vmax снижается,Kм не изменяется).

Комплементарные основания – основания нуклеиновых кислот, способных к образованию водородных связей, поддерживающих пространственное строение нуклеиновых кислот. Комплементарные пары: А-Т(У), Ц-Г.

Кофактор – вещество небелковой породы, необходимое для проявления каталитической активности фермента. Кофакторами могут быть вещества неорганической (например, ионы металлов) или органической (коферменты) природы.

Кофермент – органический кофактор, участвующий в ферментативном катализе, как правило, представлен витамином.

Кофермент А (КоА) – соединение нуклеотидной природы, содержащее паптеновую кислоту. Участвует в ферментативных реакциях переноса ацильных группировок (например, ацетил – КоА).

Липиды – класс биомолекул. Органические соединения, содержащие жирные кислоты и остатки спиртов, растворимые в неполярных растворителях.

Липопротеины – сложные белки, содержащие липиды или компоненты липидных молекул. Широко представлены в плазме крови в виде липопротеиновых комплексов разной плотности (ЛПНП, ЛПОНП, ЛПСП, ЛПВП).

Макромолекулы – полимерные молекулы с большим молекулярным весом (например, белки, полисахариды, нуклеиновые кислоты).

Макроэргическое соединение – вещество, гидролиз которого приводит к высвобождению большого количества свободной энергии.

Михаэлиса-Ментен константа – концентрация субстрата, при которой скорость ферментативной реакции равна половине максимальной. Величина, характерная для каждого фермент-субстратного комплекса, отражающая сродство субстрата к ферменту.

Михаэлиса-Ментен уравнение – кинетическое выражение скорости ферментативной реакции к концентрации субстрата: V= (Vmax[S])/ ([S]+Km), где Vmax – максимальная скорость ферментативной реакции, Km – константа Михаэлиса - Ментен.

Мономер – элементарная единица, участвующая в построении молекулы полимера.

Никотинамидадениндинуклеотид (НАД) – кофермент окислительно – восстановительных реакций, функциональной группой которого является никотинамид (витамин РР). Окисленная форма (НАД+) восстанавливается до НАДН*Н+, присоединяя два электрона и протон в виде гидирид-иона (Н-)

Никотинамидадениндинуклеотидфосфат (НАДФ) – фосфорилированная форма НАД. Аналогично соответствующим формам НАД участвует в окислительно-восстановительных реакциях.

Нуклеиновая кислота – биополимер, состоящий из нуклеотидов, соединенных фосфодиэфирными связями. Известно два типа нуклеиновых кислот – ДНК и РНК.

Нуклеозид – комплекс азотистого основания (пуринового или пиримидинового) и остатка пентозы, объединенных гликозидной связью.

Нуклеопротеид – сложный белок, образованный нуклеиновой кислотой и простым белком (гистоновые белки).

Нуклеотид – комплексное соединение азотистого основания, остатка пентозы и фосфорной кислоты. Нуклеотиды могут функционировать в качестве коферментов, маргоэргических оснований, а также полимезироваться с образованием нуклеиновых кислот.

Окислительно-восстановительная реакция – химическая реакция, при которой вещество-донор отдает (окисляется) один (или более) электрон веществу – акцептору, которое подвергается восстановлению.

Пиримидин – гетероциклическое шести членное соединение, являющееся предшественником азотистых оснований пиримидинового ряда (цитозин, гуанин, тимин, урацил).

Плазматическая мембрана – билипидный слой с погруженным, в различной степени, в него белковыми глобулами ( периферические и интегральные белки). Плазматическая мембрана ограничивает клетку и делит ее на компартменты внутри.

Полимер – сложная молекула, образованная одним (или несколькими) типами мономеров.

Полипептид – биополимер, состоящий из последовательности аминокислот, объединенных пептидной связью.

Полисахарид – биополимер, состоящий из последовательности моносахаридов, объединенных гликозидной связью.

Продукт реакции – вещество, образовавшееся в результате ферментативного превращения субстрата.

Простетическая группа – небелковый компонент молекулы фермента, объединенный ковалентной связью с апоферментом. Удаление простетической группы ведет к утрате биологической активности фермента.

Пурин – гетероциклическое соединение, являющееся предшественником азотистых оснований пуринового ряда (аденин и гуанин).

Рибонуклеиновая кислота (РНК) – полимер, мономером которого является рибонуклеотид (АМФ, УМФ, ГМФ, ЦМФ). Известно три типа РНК: информационная РНК, транспортная РНК и рибосомальная РНК. Все типы РНК обеспечивают процессы биосинтеза белка.

Свободная энергия – это энергия, которая используется системой при совершении полезной работы.

Стероиды – группа соединений, в основе молекул которых лежит циклопентанпергидрофенантреновый комплекс.

Субстрат – вещество, которое подвергается каталитическому воздействию фермента.

Сфинголипиды – класс липидов, в состав молекул которых входит высокомолекулярный аминоспирт сфингозин.

Транспортная РНК – разновидность РНК, которая избирательно связывает и доставляет месту синтеза белка определенную аминокислоту.

Углеводы – класс биомолекул. Углеводы представлены моносахаридами, олигосахаридами и полисахаридами.

Фермент – специфическая белковая молекула, которая способна связывать молекулу субстрата (фермент-субстратный комплекс) и в результате каталитических превращений образовывать продукт реакции.

Фермент-субстратный комплекс – комплекс молекул фермента и субстрата, обеспечивающий снижение активации катализируемой химической реакции.

Флавопротеин – сложный белок, содержащий рибофлавиновый кофермент (ФМН и ФАД) в качестве простетической группы.

Фосфолипид – класс липидов, в состав молекул которых входит остаток спирта глицерина (или сфингозина), два остатка жирных кислот и остаток высшего спирта. Фосфолипиды являются основными представителями липидов плазматической мембраны.

Фосфорилирование – перенос фосфорной группировки с одного вещества на другое.

Холофермент – каталитически активный фермент, содержащий белковый и небелковый компонент (простетическая группа).

Циклический АМФ – нуклеотид, являющейся внутриклеточным посредником передачи гормонального сигнала извне.

Энергия активации – количество энергии, которое необходимо сообщить молекуле для преодоления ею энергетического барьера и обеспечения ее химических превращений.

Сокращения

АДФ – аденозиндифосфат

АМФ – аденозинмонофосфат

АТФ – аденозинтрифосфат

АХАТ – ацилхолестеролацилтрансфераза

ГАМК – у-аминомасляная кислота

ГМГ- – З-гидрокси-3-метилглутарил-кофермент А

ГМФ – гуанозинмонофосфат

ГТФ – гуанозинтрифосфат

ДНК – дезоксирибонуклеиновая кислота

ДОФА – диоксифенилаланин

КоА – кофермент (коэнзим) А

ЛПВП – липопротеины высокой плотности

ЛПНП – липопротеины низкой плотности

ЛПОНП – липопротеины очень низкой плотности

ЛППП – липопротеины промежуточной плотности

ЛХАТ – лецитинхолестеролацилтрансфераза

мРНК – матричная РНК

мяРНП – малые ядерные рибонуклеопротеины

РНК – рибонуклеиновая кислота

рРНК – рибосомная РНК

тРНК – транспортная РНК

ТДФ – тиаминдифосфат

УДФ – уридиндифосфат

УТФ – уридинтрифосфат

ФИФ2 – фосфатидилинозитол-4,5-бисфосфат

цАМФ – циклический аденозинмонофосфат

ЩУК – щавелевоуксусная кислота (оксалоацетат)

FAD – окисленный флавинадениндинуклеотид

FADH2 – восстановленный флавинадениндинуклеотид

FMN – окисленный флавинмононуклеотид

FMNH2 – восстановленный флавинмононуклеотид

НЬ – гемоглобин

НЬА – нормальный гемоглобин взрослого человека

HbF – фетальный гемоглобин

НЬ(О2)4 – оксигемоглобин