Основы биохимии. Динамическая биохимия. Практикум для СПО
.pdfСРЕДНЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
________________________________________________________________________________
РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПРОФЕССИОНАЛЬНО-ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
ОСНОВЫ БИОХИМИИ. ДИНАМИЧЕСКАЯ БИОХИМИЯ
ПРАКТИКУМ ДЛЯ СПО
Составитель В.А. Гордеева
Рекомендовано Учебно-методическим отделом СПО в качестве практикума для использования в учебном процессе
образовательными учреждениями среднего профессионального образования по укрупненной группе специальностей «Фармация»
Москва |
Саратов |
Ай Пи Ар Медиа |
Профобразование |
2024 |
2024 |
УДК 577.12 ББК 28.072
О-75
Составитель:
Гордеева В.А. — канд. биол. наук, доц. кафедры естественных наук филиала Российского государственного профессионально-педагогического университета в г. Нижний Тагил
Рецензенты:
Жуйкова Т.В. — д-р биол. наук, доц., проф.
кафедры естественных наук филиала Российского государственного профессионально-педагогического университета в г. Нижний Тагил; Ишмуратова М.М. — д-р биол. наук, проф., проф. кафедры физиологии и общей экологии Башкирского государственного университета
О-75 Основы биохимии. Динамическая биохимия : практикум для СПО / составитель В.А. Гордеева ; Российский государственный профес- сионально-педагогический университет. — Москва : Ай Пи Ар Медиа ; Саратов : Профобразование, 2024. — 84 с. — (Среднее профессиональное образование). — Текст : электронный.
ISBN 978-5-4497-3011-4 (Ай Пи Ар Медиа)
ISBN 978-5-4488-2010-6 (Профобразование)
В практикуме даны лабораторные работы по методам качественного и количественного определения основных групп биологически важных соединений: нуклеиновых кислот, белков, углеводов, липидов. Приведенные задания помогут студенту сформировать умения и навыки работы с биологическим материалом, освоить методы биохимического анализа, подготовиться к экспериментальным исследованиям в области биохимии.
Подготовлен с учетом требований Федерального государственного образовательного стандарта среднего профессионального образования.
Предназначен для студентов, обучающихся по укрупненной группе специальностей среднего профессионального образования «Фармация» и для студентов иных специальностей, изучающих дисциплины «Биохимия», «Физиология с основами биохимии».
Учебное электронное издание
Рекомендовано редакционно-издательским советом РГППУ
ISBN 978-5-4497-3011-4 |
(Ай Пи Ар Медиа) |
© Гордеева В.А., составление, 2024 |
ISBN 978-5-4488-2010-6 |
(Профобразование) |
© ООО Компания «Ай Пи Ар Медиа», 2024 |
|
|
© ООО «Профобразование», 2024 |
Учебное издание
Редактор А.А. Балакирева
Технический редактор, компьютерная верстка А.А. Балакирева
Корректор Ю.С. Королева
Обложка Я.А. Кирсанов, С.С. Сизиумова, фотобанк Freepik
Подписано к использованию 26.04.2024. Объем данных 6 Мб.
ООО «Профобразование» 8-800-511-14-70 (бесплатный звонок по России)
E-mail: office@profspo.ru, sale@profobr.pro
СОДЕРЖАНИЕ |
|
ВВЕДЕНИЕ................................................................................................ |
7 |
1. ПРАВИЛА БЕЗОПАСНОСТИ В ЛАБОРАТОРИИ |
|
И ТРЕБОВАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ |
|
ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ .................................................................... |
9 |
2. НУКЛЕИНОВЫЕ КИСЛОТЫ И ИХ ОБМЕН ............................ |
12 |
2.1. Физико-химические свойства нуклеиновых кислот .................. |
12 |
Лабораторная работа № 1. Качественные реакции |
|
на компоненты нуклеиновых кислот .............................................. |
12 |
2.2. Анализ активности ферментов нуклеинового обмена .............. |
16 |
Лабораторная работа № 1. Определение активности |
|
рибонуклеазы (КФ 2.7.7.16) спектрофотометрическим |
|
методом ............................................................................................. |
16 |
2.3. Количественное определение мочевой кислоты........................ |
18 |
Лабораторная работа № 1. Определение содержания |
|
мочевой кислоты титрованием раствором |
|
гексациано-(III)-феррата калия ...................................................... |
18 |
Лабораторная работа № 2. Спектрофотометрическое |
|
определение содержания мочевой кислоты .................................. |
20 |
2.4. Качественный и количественный анализ |
|
нуклеиновых кислот ............................................................................. |
22 |
Лабораторная работа № 1. Характеристика препаратов |
|
нуклеиновых кислот .......................................................................... |
22 |
Лабораторная работа № 2. |
|
Количественное определение ДНК.................................................. |
23 |
4
3. БЕЛКИ И БЕЛКОВЫЙ ОБМЕН.................................................... |
25 |
3.1. Анализ продуктов белкового обмена .......................................... |
26 |
Лабораторная работа № 1. Конечные продукты |
|
белкового обмена............................................................................... |
26 |
3.2. Количественное определение белков |
|
и их компонентов.................................................................................. |
29 |
Лабораторная работа № 1. Количественное определение |
|
белка по методу Лоури..................................................................... |
29 |
Лабораторная работа № 2. Определение аминного азота......... |
32 |
4. УГЛЕВОДЫ И УГЛЕВОДНЫЙ ОБМЕН..................................... |
37 |
4.1. Количественное определение углеводов .................................... |
37 |
Лабораторная работа № 1. Определение водорастворимых |
|
углеводов по методу Бертрана ....................................................... |
37 |
Лабораторная работа № 2. Определение фруктозы |
|
по Кольтгофу..................................................................................... |
42 |
Лабораторная работа № 3. Микрометод количественного |
|
определения сахаров в растениях по А. С. Шевцову |
|
и Э. Х. Лукьянченко ........................................................................... |
45 |
Лабораторная работа № 4. Определение содержания |
|
крахмала в пищевых продуктах ...................................................... |
47 |
Лабораторная работа № 5. Определение клетчатки |
|
по методу Кюршнера и Хафера в модификации |
|
А. И. Ермакова ................................................................................... |
50 |
Лабораторная работа № 6. Определение молочной кислоты |
|
и мочевины в смывах с кожи рук..................................................... |
52 |
4.2. Исследование состава и качества молока |
|
и молочных продуктов ......................................................................... |
54 |
Лабораторная работа № 1. Качественные реакции |
|
на некоторые составные части молока ........................................ |
54 |
5
Лабораторная работа № 2. Определение качества молока |
|
и молочных продуктов...................................................................... |
61 |
5. ЛИПИДЫ И ЛИПИДНЫЙ ОБМЕН .............................................. |
66 |
Установление качества жиров............................................................. |
66 |
Лабораторная работа № 1. Установление качества жиров ..... |
66 |
6. ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАДАНИЯ......................................................... |
75 |
6.1. Нуклеиновые кислоты и их обмен............................................... |
75 |
6.2. Белки и белковый обмен ............................................................... |
76 |
6.3. Углеводы и углеводный обмен .................................................... |
77 |
6.4. Липиды, липидный обмен ............................................................ |
77 |
6.5. Вопросы ко всем темам................................................................. |
78 |
ЛИТЕРАТУРА ........................................................................................ |
81 |
6
ВВЕДЕНИЕ
Биологическая химия является одной из основных дисциплин в биологическом образовании и изучает химическое строение и функцию соединений, входящих в состав живых организмов, и те превращения, которым они подвергаются в процессе жизнедеятельности. В связи с этим различают статическую и динамическую биохимию, которые тесно связаны друг с другом. В данном практикуме рассмотре-
на динамическая биохимия.
Главная задача, которая стоит перед современной биохимией, заключается в том, чтобы определить, каким образом неживые молекулы, составляющие живые организмы, взаимодействуют друг с другом, поддерживая живое состояние и обеспечивая его воспроизведение. Биохимия рассматривает химическое строение того или иного компонента живых клеток в первую очередь в связи с выполняемой им функцией в обмене веществ. Этим она принципиально отличается от химии природных соединений и именно поэтому является неотъемлемой частью биологии. В последнее время достигнуты большие успехи в области аналитической химии, физики и биологии, что нашло отражение в методах проведения биохимических исследований; кроме того, повысились их производительность и точность.
Целями биологической химии являются раскрытие биохимических и биофизических основ организации живого организма, выяснение взаимосвязи между структурой и функциями биомолекул, участвующих в реакциях клеточного метаболизма и передачи наследственной информации.
Задачей курса «Биохимия» является изучение основных химических превращений, лежащих в основе жизнедеятельности, с участием биокатализаторов (ферментов), осуществляющих быстро, специфич-
7
но и организованно во времени и пространстве эти химические превращения.
Лабораторные занятия позволяют освоить методы качественного и количественного определения основных групп биологически важных соединений: нуклеиновых кислот, белков, углеводов, липидов. При описании лабораторных работ приводятся краткие теоретические сведения. Все представленные работы многократно выполнялись студентами.
В результате освоения учебной дисциплины обучающийся должен:
1) знать:
–основные правила безопасности при работе в биохимической лаборатории;
–основные компоненты биохимического процесса;
–основные направления биохимического обмена (обмен белков, энергетический баланс и т. д.);
2) уметь:
–объяснять основные физиологические функции и реакцию организма с точки зрения биохимических основ;
–принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях
инести за это ответственность.
8
1.ПРАВИЛА БЕЗОПАСНОСТИ В ЛАБОРАТОРИИ
ИТРЕБОВАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ
Основные правила безопасности
1.Приступив к работе в биохимической лаборатории, студенты должны ознакомиться с размещением средств пожаротушения и первой медицинской помощи. Начинать работу можно только в присутствии преподавателя или лаборанта.
2.Внимательно изучить требования по безопасному выполнению работы.
3.При работе в биохимической лаборатории необходимо поддерживать чистоту, порядок, быть внимательным, исключить попадание веществ на кожу и одежду, не касаться руками лица и глаз, мыть руки с мылом.
4.При попадании кислот на кожу необходимо быстро промыть пораженное место водой, а затем 3 % раствором соды. При ожогах щелочами нужно промыть пораженное место водой, а затем 3 % раствором уксусной кислоты. При попадании кислоты или щелочи в глаза необходимо промыть большим количеством воды, а затем обработать тампоном, смоченным в растворе соды или борной кислоты, и снова промыть водой.
5.Концентрированные кислоты, щелочи, токсичные вещества хранят обязательно в хорошо вентилируемом шкафу.
6.Легковоспламеняющиеся и взрывоопасные вещества должны храниться в металлических шкафах в количествах, не превышающих ежедневную потребность.
9
7.В случае возгорания одежды необходимо сразу накинуть на пострадавшего халат, простыню и т. п. и ни при каких обстоятельствах не давать ему возможности бежать, поскольку это усилит пламя. При возникновении пожара необходимо сразу выключить вентиляцию или электроэнергию и принять меры к ликвидации пожара. При необходимости вызвать пожарную команду. При загорании бензола, эфира нельзя применять для тушения воду. В этих случаях пламя тушат песком или асбестовой простыней.
8.Нельзя проводить опыты в грязной посуде.
9.В биохимической лаборатории не разрешается принимать пищу, пить воду из лабораторной посуды, пробовать на вкус вещества. Нюхать вещества можно осторожно, движениями рук направлять к себе пары или газ.
10.Запрещается смешивать органические вещества и проводить опыты, которые не связаны с программой учебной дисциплины.
11.Работу с большинством органических веществ следует проводить только в вытяжных шкафах.
12.При работе со стеклом и химической посудой необходимо быть осторожным.
13.После выполнения лабораторной работы необходимо сдать реактивы, посуду и оборудование лаборанту или преподавателю. Рабочее место привести в порядок.
Требования к выполнению лабораторных работ
1.Выполнение лабораторных работ сопровождают записями в тетради для лабораторных работ.
2.Отчет о выполненной лабораторной работе должен содержать следующие сведения:
−номер работы и ее название;
−дату выполнения работы;
10
