БИОХИМИЯ

Лабораторная работа №35

ОБНАРУЖЕНИЕ СТЕРОЛОВ

ПРИНЦИП РАБОТЫ:

Обнаружение стеролов основано на образовании окрашенного соединения при добавлении формалина и уксусного ангидрида.

РЕАКТИВЫ и ОБОРУДОВАНИЕ:

1) смесь концентрированной H2SO4 с формалином, 50:1; 2) хлороформ; 3)

уксусный ангидрид; 4) растительное масло (подсолнечное, льняное, оливковое,

кукурузное); 5) пробирки; 6) пипетки.

ХОД РАБОТЫ:

В сухую пробирку вносят 2 капли растительного масла, 20 капель хлороформа. Добавляют 20 капель смеси серной кислоты с формалином и взбалтывают. Раствор разделяется на два слоя: хлороформный (вишневого цвета) и серной кислоты (красно-коричневого цвета с зеленой флуоресценцией). Из верхнего хлороформного слоя отбирают 5-6 капель в сухую пробирку, добавляют 1-2 капли уксусного ангидрида и наблюдают появление синего окрашивания, переходящего в зеленое.

Результаты занести в таблицу 27.

Лабораторная работа №36

КАЧЕСТВЕННЫЕ РЕАКЦИИ НА ХОЛЕСТЕРИН

Холестерин относится к стеринам, представляет собой вторичный

81

циклический спирт. Большая часть холестерина в крови содержится в виде эфиров холестерина – холестеридов – сложных эфиров с кислотами, чаще всего с высшими жирными кислотами – пальмитиновой, стеариновой или олеиновой.

Холестерин и его эфиры нерастворимы в воде, хорошо растворяются в органических растворителях: хлороформе, эфире, горячем спирте и др.

В крови холестерин образует комплексные соединения с белками. В мозге холестерин в норме содержится почти исключительно в свободном виде, а не в виде эфиров. В головном мозге происходит синтез холестерина.

Из холестерина в организме человека образуются соединения, обладающие высокой физиологической активностью: желчные кислоты и гормоны.

1. Реакция Либермана-Бурхарда.

ПРИНЦИП РАБОТЫ:

Раствор холестерина в хлороформе дает с уксусным ангидридом и концентрированной серной кислотой красное окрашивание, переходящее затем в синие и зеленые тона.

РЕАКТИВЫ и ОБОРУДОВАНИЕ:

1) холестерин, 1 % хлороформный раствор; 2) уксусный ангидрид; 3)

серная кислота, концентрированная; 4) сухое часовое стекло или чашка Петри;

5) пипетки.

ХОД РАБОТЫ:

На сухое стекло наносят 1 каплю хлороформного раствора холестерина, 1

каплю уксусного ангидрида и 1 каплю концентрированной серной кислоты.

Образуется красная, затем красно-фиолетовая окраска, которая со временем принимает другие оттенки – синий, зеленый.

РЕЗУЛЬТАТЫ и ВЫВОД:

82

2. Реакция Сальковского.

ПРИНЦИП РАБОТЫ:

Под действием концентрированной серной кислоты происходит дегидратация холестерина, конденсация образовавшихся продуктов в виде непредельных углеводородов, соединяющихся с серной кислотой с образованием окрашенных продуктов.

РЕАКТИВЫ и ОБОРУДОВАНИЕ:

1) холестерин, 1 % хлороформный раствор; 2) серная кислота концентрированная; 3) сухое часовое стекло или чашка Петри; 4) пипетки.

ХОД РАБОТЫ:

На сухое стекло наносят 1 каплю хлороформного раствора холестерина и 1

каплю серной кислоты (концентрированной). Развивается окрашивание.

РЕЗУЛЬТАТЫ и ВЫВОД:

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:

Липиды: химическая структура, физико-химические свойства, значение.

Жирные кислоты, классификация, свойства и биологическое значение.

Классификация фосфолипидов. Химическая структура. Физико-

химические свойства.

Классификация гликолипидов. Химическая структура. Физико-химические свойства.

Липопротеиды. Классификация. Свойства. Значение.

Холестерин. Химическая структура, биологическое значение.

Какие вещества образуются из холестерина в организме человека?

83

Тема 13

ОБМЕН ЛИПИДОВ

Лабораторная работа №37

ЭМУЛЬГИРОВАНИЕ ЖИРА

Жиры, чтобы подвергнуться действию липаз, должны быть предварительно эмульгированы. Желчные кислоты – поверхностно активные вещества, являющиеся основными эмульгаторами жира в пищеварительном тракте. Желчные кислоты поступают с желчью в двеннадцатиперстную кишку,

обволакивают капельки жира и препятствуют их слиянию. Желчные кислоты – холевая, дезоксихолевая, кенодезоксихолевая и литохолевая – являются производными холановой кислоты.

Белки, мыла, соли угольной кислоты, содержащиеся в некотором количестве в двеннадцатиперстной кишке, также эмульгируют жиры.

ПРИНЦИП РАБОТЫ:

Взбалтывая жир с водой, можно наблюдать образование расслаивающейся,

нестойкой эмульсии. Добавляя поверхностно активные вещества, можно получить стойкую эмульсию. Эмульгаторы легко адсорбируются на поверхности раздела двух фаз, образуя тончайшую пленку, которая препятствует слиянию капелек эмульсии.

РЕАКТИВЫ и ОБОРУДОВАНИЕ:

1) растительное масло; 2) NaOH, 1 %; 3) мыло, 1 %; 4) Na2CO3, 1 %; 5)

раствор яичного белка; 6) желчь; 7) пробирки.

ХОД РАБОТЫ:

В 5 пробирок наливают по 3 капли растительного масла. Добавляют в 1-ю

пробирку 20 капель дистиллированной воды, во 2-ю – 20 капель желчи, в 3-ю –

20 капель 1 % раствора яичного белка, в 4-ю – 20 капель 1 % раствора мыла, в

84

5-ю – 20 капель 1 % раствора углекислого натрия. Все пробирки тщательно взбалтывают. Через 5 минут наблюдают сохранение эмульсии.

Результаты занести в таблицу 28, отметить сохранилась ли образовавшаяся эмульсия; если сохранилась, указать степень ее дисперсности.

Таблица 28

Сохранение

эмульсии

Степень ее

дисперсности

ВЫВОД:

Лабораторная работа №38

КАЧЕСТВЕННЫЕ РЕАКЦИИ НА ЖЕЛЧНЫЕ КИСЛОТЫ

Желчные кислоты образуются в печени и выделяются с желчью в виде парных соединений с гликоколом или таурином. Парные желчные кислоты образуют растворимые в воде комплексы с жирными кислотами, холестерином и некоторыми другими органическими веществами, нерастворимыми в воде.

Эмульгируя жиры, желчные кислоты тем самым активируют липазу, но не оказывая какого-либо другого прямого действия на активность этого фермента.

Высшие жирные кислоты нерастворимы в воде, в тонком кишечнике всасываются только после образования комплексного соединения с желчными кислотами. В этом комплексе молекула жирной кислоты находится внутри,

желчные кислоты – снаружи, причем гидрофобная часть желчных кислот также находится внутри комплекса, снаружи – только гидрофильная часть,

взаимодействующая с молекулами воды, и таким образом весь комплекс всасывается.

85

ПРИНЦИП РАБОТЫ:

Присутствие желчных кислот можно открыть реакцией Петтенкофера.

Желчные кислоты дают пурпурное окрашивание с оксиметилфурфуролом.

Последний образуется из фруктозы (входящей в состав сахарозы) в

присутствии концентрированной серной кислоты.

РЕАКТИВЫ и ОБОРУДОВАНИЕ:

1) желчь, разведенная водой в 2 раза; 2) сахароза, 20 %; 3) H2SO4, конц.; 4)

сухое стекло или чашка Петри; 5) стеклянные палочки; 6) глазная пипетка.

ХОД РАБОТЫ:

На сухое стекло, под которое подложен лист белой бумаги, наносят 1

каплю желчи, 1 каплю 20 % раствора сахарозы и хорошо перемешивают стеклянной палочкой. Рядом наносят 3 капли концентрированной серной кислоты (стекло после этого не следует сдвигать с места). Через некоторое время на месте слияния капель наблюдается развитие красноватой окраски,

которая при стоянии переходит в красно-фиолетовую.

РЕЗУЛЬТАТЫ и ВЫВОД:

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:

β-окисление жирных кислот.

Жирные кислоты как разобщители окислительного фосфорилирования.

Биосинтез жирных кислот.

Основные пути использования ацетил-КоА.

Какое вещество является исходным в биосинтезе холестерина?

Какова роль желчных кислот?

Как осуществляется процесс эмульгирования жиров? Какие вещества являются эмульгаторами?

86

Раздел 6. ГОРМОНЫ

Тема 14

РЕГУЛЯЦИЯ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ. ГОРМОНЫ

Гормоны животных и человека представляют собой вещества различной природы, которые синтезируются в эндокринных железах, выделяются в межклеточную жидкость (кровь, лимфа) и переносятся к клеткам-мишеням.

Предшественниками гормонов могут быть стероиды, ароматические аминокислоты или белки. Некоторые гормоны синтезируются в активном состоянии (например, кортикостероиды). Другие претерпевают постсинтетическое созревание (например, инсулин).

Гормоны обладают высокой специфичностью, индуцируя строго специфичную клеточную реакцию клеток-мишеней. Гормоны регулируют метаболизм в очень малых концентрациях – 10-8-10-11 моль, что в тысячи,

иногда и миллионы, раз меньше концентрации метаболитов регулируемых ими процессов.

По механизму действия гормоны делят на следующие группы: 1) гормоны,

не проникающие в клетку. Рецепторы к ним находятся в плазматической мембране. Для передачи сигнала служат внутриклеточные посредники

(циклические нуклеотиды, ионы кальция, продукты превращения фосфоинозитидов). К этой группе относятся гормоны белково-пептидной природы и катехоламины; 2) гормоны, проникающие в клетку. Рецепторы к ним находятся внутри клеток. К этой группе относятся гормоны стероидной природы и частично тироидные гормоны; 3) гормоны мембранного действия.

Такие гормоны являются аллостерическими эффекторами транспортных систем мембран. К этой группе относятся инсулин и тироидные гормоны.

87

Гормоны, регулируя метаболизм, вызывают либо изменение активности ферментов, либо изменение их количества, либо изменение проницаемости мембран.

 ЗАДАНИЕ: заполнить таблицу 29.

Таблица 29

Лабораторная работа №39

КАЧЕСТВЕННЫЕ РЕАКЦИИ НА ИНСУЛИН

ПРИНЦИП РАБОТЫ:

Инсулин, являющийся по своей природе белком, можно обнаружить с помощью цветных реакций с щелочным раствором сульфата меди и с реактивом Фоля.

РЕАКТИВЫ и ОБОРУДОВАНИЕ:

1) раствор инсулина; 2) NaOH, 10 %; 3) CuSО4, 1 %; 4) реактив Фоля (30 %

раствора NaOH и 5 % раствора (CH3COO)2Pb); 5) пробирки, пипетки,

держатели, спиртовки.

ХОД РАБОТЫ:

Вдве пробирки наливают по 5 капель раствора инсулина.

Впервую пробирку добавляют 5-10 капель 10 % раствора NaOH и 2-3

капли 1 % раствора CuSО4.

Во вторую пробирку добавляют 5 капель реактива Фоля, доводят содержимое до кипения.

Результаты занести в таблицу 30. Отметить, о чем свидетельствует окраска реакции.

88

ВЫВОД:

Лабораторная работа №39

КАЧЕСТВЕННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ АДРЕНАЛИНА

ПРИНЦИП РАБОТЫ:

Адреналин можно обнаружить с помощью цветной реакции с йодитом калия в кислой среде. При подогревании смеси развивается интенсивное красно-фиолетовое окрашивание. Адреналин обладает слабощелочной реакцией, легко окисляется на воздухе с образованием адренохрома, вследствие чего раствор с хлорным железом окрашивается в зеленый цвет. Реакция с хлорным железом характерна для пирокатехинового кольца, входящего в молекулу адреналина.

РЕАКТИВЫ и ОБОРУДОВАНИЕ:

1) раствор адреналина; 2) КIO3, 1 %; 3) СН3СООН, 10 %; 4) FeCl3, 3 %; 5)

пробирки, пипетки, термостат на 60-65 ºС (или спиртовка).

ХОД РАБОТЫ:

Вдве пробирки наливают по 10 капель раствора адреналина.

Впервую пробирку добавляют 5 капель 1 % раствора КIO3 и 3 капли 10 %

уксусной кислоты. Смесь нагревают (60-65 ºС). Отмечают окраску.

Во вторую пробирку добавьте 1 каплю (не более) 3 % раствора FeCl3.

Отмечают окраску.

Результаты занести в таблицу 31. Отметить, чем обусловлено развивающееся окрашивание.

89

ВЫВОД:

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:

Какие вещества называются гормонами?

Химическая природа гормонов.

Какие функциональные особенности характерны для гормонов?

Объясните принципы качественных реакций на адреналин и инсулин.

Какие гормоны оказывают более быстрый эффект – проникающие и непроникающие в клетку-мишень?

Какие гормоны оказывают более длительное действие – непроникающие в клетку-мишень или проникающие?

Какие гормоны (глюкагон, адреналин, инсулин, кортизол) обеспечивают указанные изменения в органах-мишенях: а) стимулирует распад гликогена в печени и мышцах; б) стимулирует липолиз в жировой ткани; в) усиливает катаболизм белков в мышцах; г) стимулирует глюконеогенез; д) увеличивает скорость поступления глюкозы в клетки мышц и жировой ткани; е)

стимулирует синтез жиров в жировой ткани?

Какой метод может лежать в основе количественного определения адреналина?

90