Le travail laboratoire 1 «la biochimie des proteines»

Buts et objectifs: apprendre les méthodes de la détermination et de l’analyse des substances des objets biologiques, la composition et les propriétés des acides aminés et des protéines ; apprendre les méthodes chromatographiques des recherches, expliquer les possibilités de l’utilisation de ces méthodes en pratique médicale ; étudier la structure et les propriétés des protéines complexes ; étudier la technique de la détermination des composants protéiques et non protéiques des glycoprotéines.

L’étudiant doit:

- savoir: les règles de la technique de sécurité du travail dans le laboratoire de la chimie biologique; les méthodes essentielles de la détermination et de l’analyse des substances; la classification, la composition, les propriétés des acides aminés; la classification des protéines, de certains représentants des protéines simples et complexes, les types de liaisons entre le composant protéique et le groupement prosthétique dans les molécules des protéines complexes de différentes classes;

- savoir faire: réaliser l’analyse chromatographique du mélange des acides aminés, faire les calculs des coefficients de la distribution; réaliser l’analyse des composants des protéines complexes, prouver leur nature chimique;

- posséder: la technique des travaux laboratoires dans le laboratoire de la chimie biologique; les méthodes de la réalisation de la chromatographie sur couche mince; les méthodes de la détermination pratique de la nature chimique des protéines complexes; les méthodes de l’acquisition et de l’analyse des données de l’expérience.

Les protéines sont des substances organiques macromoléculaires contenant l’azote, leurs molécules se composent des résidus des acides α-aminés liés par des liaisons peptidiques. Les protéines représentent la base de la structure et des fonctions des organismes vivants.

Lors de l’hydrolyse des protéines sont formés les acides aminés. Toute la variété des protéines est déterminée par le contenu quntitatif et qualitatif de différents acides aminés, par la disposition mutuelle des résidus des acides aminés dans la molécule protéique.

Les propriétés chimiques et physiques les plus caractéristiques pour les protéines sont la haute viscosité des solutions, la diffusion inconsidérables, la capacité du gonflement, l’activité optique, la mobilité dans le champ électrique, une basse pression osmotique et une haute pression oncotique. Les molécules de la protéine ne peuvent pas pénetrer à travers des membranes synthétiques semi-perméables et aussi à travers des biomembranes des tissus végétaux et animaux.

La dénaturation des protéines est un trouble de la structure de la molécule native de protéine qui provoque la perte des propriétés caractéristiques pour les protéines (la solubilité, l’activité biologique etc.). La dénaturation peut se dérouler sous l’influence des facteurs physiques et chimiques. En apparence elle se manifeste comme la perte de la solubilité, surtout au point isoélectrique.

Les protéines simples se composent des résidus des acides aminés et lors de l’hydrolyse elles se décomposent seulement en acides aminés libres. Les protéines simples sont représentées par les protamines et les histones, par les prolamines et les glutélines, par les albumines et les globulines.

Les protéines complexes sont des protéines à deux composants qui se composent de quelque protéine simple et d’un composant non protéique. Selon la nature du composant non protéique on distingue des nucléoprotéines, des glycoprotéines, des lipoprotéines, des phosphoprotéines, des chromoprotéines, des métalloprotéines.

Les glycoprotéines sont des protéines complexes qui se composent d’une protéine simple, des chaînes des hétérooligosaccharides (les résidus d’hexoses (le galactose et le mannose, plus rarement le glucose), des pentoses (le xylose, l’arabinose)) et de l’hydrate de carbone terminal qui est le plus souvent représenté par N-acétylgalactosamine , par L-fucose ou par l’acide sialique.

Les glycoprotéines sont des récepteurs membranaires, des interphérones, des immunoglobulines, des protéines de plasma du sang, de lait, des facteurs du groupe sanguin etc. Les glycoprotéines assurent l’adhésion cellulaire, la reconnaissance moléculaire et cellulaire, l’activité antigènique, elles ont l’effet protecteur, hormonal et antiviral.

Les mucines du tube digestif sont des glycoprotéines dont la partie glucidique est représentée par les mucopolysaccharides. Elles protectent les muqueuses des influences chimiques, mechaniques, thermiques et de la digestion par des enzymes protéolitiques.

Les réactifs et l’équipement: les solutions d’ acides aminés 0,04 М; le mélange de butanol, d’acide acétique et d’eau (15:3:7); 0,5 % la solution de ninhydrine dans l’acétone; 10 % la solution d’hydroxyde de sodium ; 1 % la solution de sulfate de cuivre; 1 % la solution d’acide acétique; 1 % la solution alcoolique d’α-naphtol; l’acide sulfurique concentré; la salive; l’eau distillée; les plaques chromatographiques; les pipettes capillaires; le vase chromatographique avec le couvercle; les lampes à alcool; les baguettes en verre; les pipettes analitiques; le banc Kofler; la chambre de nébulisation; le pulvérisateur; les éprouvettes.