- •Часть 1
- •Введение
- •1. Химия углеводов.
- •Функции
- •4.Моносахариды могут присоединять аминогруппу (образуются глюкозамины) и ацетилироваться.
- •Производные моносахаридов
- •1.2.Олигосахариды
- •Дисахариды
- •1.3. Полисахариды
- •Гомополисахариды
- •Гетерополисахариды
- •Использование углеводов
- •Контрольные вопросы
- •Фурфурол
- •Задание 5. Реакция Биаля.
- •Задание 6. Реакция с флороглюцином.
- •Задание 7. Реакция на сахарозу.
- •2. Химия липидов
- •Функции липидов Резервно-энергетическая функция
- •Структурная функция
- •Сигнальная функция
- •Защитная функция
- •2.1. Жирные кислоты
- •Роль жирных кислот
- •Источники
- •Простые жиры Воски
- •Нейтральный жир
- •Стериды Холестерол
- •Источники
- •Выведение из организма
- •Функции холестерола
- •2.3. Сложные жиры Гликолипиды
- •Строение гликолипидов
- •Фосфолипиды
- •Глицерофосфолипиды
- •Сфингофосфолипиды
- •Липопротеиды
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа Задание 1. Обнаружение жиров
- •Задание 2 . Качественная реакция на лецитин
- •Задание 3. Качественные реакции на холестерин
- •Задание 5. Эмульгирование жиров
- •Физико-химические константы липидов
- •3. Химия белков
- •3.1. Строение белков
- •Физико-химические свойства белков
- •3.2.Строение и свойства аминокислот
- •Физические свойства аминокислот
- •Получение аминокислот
- •Химические свойства
- •Классификация аминокислот
- •3.3. Классификация белков
- •Контрольные вопросы
- •Химические формулы всех аминокислот, входящих в состав белков, необходимо запомнить!
- •Лабораторная работа
- •Цветные реакции на белки. Задание 1. Обнаружение в белках пептидных связей (биуретовая реакция).
- •Задание 2. Выделение казеина из молока.
- •Цветные реакции с белками на обнаружение карбоновых аминокислот
- •Задание 1. Нингидриновая реакция (на l- аминокислоты).
- •Задание 2. Реакция Сакагучи на аргинин.
- •Задание 3. Реакция Фоля на цистин и цестеин.
- •Цветные реакции с белками на обнаружение циклических аминокислот. Задание 1. Ксантопротеиновая реакция.
- •Задание 2. Реакция Вуазене на триптофан.
- •Задание 3. Реакция Паули.
- •Задание 4. Обнаружение хромопротеидов.
- •Задание 5. Обнаружения гликопротеидов
- •Реакции осаждения белков
- •Задание 1. Проба с сульфасалициловой кислотой
- •Задание 2. Проба с кипячением
- •Задание 3. Кольцевая проба Геллера
- •Задание 4. Осаждение этанолом и тху
- •Задание 5. Высаливание белков хлористым натрием
- •Контрольные вопросы
- •4.Ферменты – биологические катализаторы
- •Энзимодиагностика
- •Энзимотерапия
- •Использование ферментов в медицинских технологиях
- •Использование ингибиторов ферментов
- •4.1. Классификация ферментов
- •4.2. Свойства ферментов
- •1.Факторы, влияющие на высокую каталитическую активность:
- •Лабораторная работа Задание 1. Термолабильность ферментов
- •Задание 2. Влияние рН на активность амилазы
- •Результаты записать в таблицу
- •Задание 4. Специфичность действия ферментов
- •5. Витамины
- •Лабораторная работа Качественные реакции на витамины Задание 1. Обнаружение витамина а.
- •Ход работы: На предметное стекло наносят 2 капли масляного раствора витамина а и добавляют 1 каплю серной кислоты. На стекле развивается сине-фиолетовое окрашивание.
- •Задание 3. Обнаружение витамина е.
- •Задание 4. Обнаружение витамина к.
- •Задание 5. Обнаружение витамина в1.
- •Задание 7. Обнаружение витамина в5.
- •Задание 8. Обнаружение витамина в6.
- •Задание 9. Обнаружение витамина c.
- •Качественные реакции на витамины
- •Лабораторная работа
- •Реакции на гормоны мозгового слоя надпочечников (адреналин, норадреналин)
- •Задание 2. Реакция с йодатом калия
- •Реакции на гормон поджелудочной железы.
- •Реакция на гормоны щитовидной железы.
- •7. Биохимия органов и тканей
- •7.1. Биохимия крови
- •Лабораторная работа Задание 1.Определение резервной щелочности крови Способ Неводова
- •7.2. Биохимия почек и мочи
- •Лабораторная работа Качественные реакции в пробах мочи.
- •Задание 3. Определение неорганических составных частей мочи – хлоридов, сульфатов кальция и магния. Проба на хлориды.
- •Проба на фосфаты.
- •Задание 4.Количественное определение белка в моче
- •8. Биохимия молока и молокообразование
- •Молокообразование
- •Техника безопасности при работе в биохимической лаборатории.
- •Словарь терминов
- •Литература
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
