1. Теоретическая часть

   1. Введение в биохимию. Краткая история биохимии. История отечественной биохимии. Общая характеристика обмена веществ. Понятие об анаболизме, катаболизме и метаболизме.

   2. Белки – важнейшие компоненты организма. Функции белков, строение, классификация и свойства аминокислот. Обзор уровней структурной организации белковой молекулы. Молекулярная масса белков. Форма и размеры белковой молекулы.

   3. Принципы определения структуры белка:

      1. Кислотный гидролиз белка;

         1. Разделение аминокислот с помощью ионообменной хроматографии;

         2. Количественный анализ полученных фракций;

      2. Определение аминокислотной последовательности в белках и олигопептидах;

         1. Ферментативное расщепление пептидов (пепсином, трипсином, химотрипсином, папаином);

         2. Химическое расщепление пептидов (бромцианом);

         3. Определение С-концевых аминокислот (карбоксипептидазами);

         4. Определение N-концевых аминокислот (дансил-хлоридом, динитрофторбензолом, фенилизотиоцианатом);

         5. определение первичной структуры белка (аминокислотной последовательности);

         6. методы пептидных карт («метод отпечатков пальцев»).

      3. Изучение пространственной структуры белковой молекулы (вторичная, третичная, четвертичная структуры):

         1. Рентгеноструктурный анализ.

         2. Изучение трехмерных моделей белка (Protein Data Bank).

      4. Представление о нативно-развернутых белках – функционально-активной форме белков в клетке.

2. Практическая часть

   1. Решение задач.

   2. Лабораторные работы.

   3. Проведение контроля конечного уровня знаний.

Задачи

1. Рассмотрите указанные группы аминокислот и отметьте, какие из них являются гидрофобными:

а) тир, асп, глу; б) ала, лиз, сер; в) иле, лей, лиз; г) вал, лей, ала; д) арг, гли, цис?

2. Многие белки, содержащие 2 и более доменов, обнаруживают гомологию аминокислот. Эти белки образуются путем:

а) посттрансляционной модификации (процессинга); б) генетических изменений; в) дупликации генов и их слияния; г) аллостерической кооперации; д) транспептидных образований.

3. Остатки каких аминокислот в белках-гликопротеидах ковалентно связывают углеводы? Напишите пентапептид с этими аминокислотами (-ала-X-трп-Y-гли), где X и Y – названные аминокислоты.

4. Остатки каких аминокислот в белках-гистонах обладают положительным зарядом? Напишите пентапептид с этими аминокислотами (-ала-X-мет-Y-гли), где X и Y ‑ названные аминокислоты.

5. К фибриллярным белкам относятся:

а) альбумины; б) гистоны; в) коллагены; г) глобулины.

Лабораторные работы

Лабораторная работа. Количественное определение общего белка в сыворотке крови биуретовым методом (УИРС)

ВНИМАНИЕ! Соблюдать меры безопасности при работе с раствором гидроксида натрия.

Принцип метода. В щелочной среде пептидные связи белка образуют с ионами двухвалентной меди комплекс фиолетового цвета (см. уравнение). Интенсивность окраски раствора прямо пропорциональна концентрации белка, определяемой фотометрически.

Ход работы. В пробирку наливают 0,05 мл сыворотки крови, затем добавляют 2,5 мл биуретового реактива. Содержимое пробирки осторожно перемешивают, избегая пенообразования, и через 30 мин фотометрируют в кюветах 5 мм при 540 нм (зеленый светофильтр) против контрольного раствора (дистиллированная вода). Измерив экстинкцию исследуемого раствора, по калибровочной кривой определяют концентрацию белка.

Клинико-диагностическое значение. Нормальное содержание белка в сыворотке крови у взрослых людей – 65–85 г/л, у детей – 58–85 г/л.

Повышенное содержание белка в сыворотке крови (гиперпротеинемия) встречается сравнительно редко. Прежде всего, при сгущении крови из-за значительных потерь внеклеточной жидкости, например, при усиленном потоотделении, неукротимой рвоте, профузных поносах (диареи), несахарном диабете, холере, обширных ожогах. Кратковременная относительная гиперпротеинемия отмечается также при ревматизме и миеломной болезни.

Снижение уровня белка в крови (гипопротеинемия) наблюдается при длительном голодании, нефритах, злокачественных опухолях, тяжелых гнойных процессах, обширных ожогах и др.

Выводы. Записать полученный результат и дать его клинико-диагностическую оценку.

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Рекомендуемая литература

Основная

1. Кухта, В.К и др. Биологическая химия: учебник / В.К. Кухта, Т.С. Морозкина, Э.И. Олецкий, А.Д. Таганович; под ред. А.Д. Тагановича. – Минск: Асар, М.: Издательство БИНОМ, 2008. – С. 3-4, 7-40.

2. Биохимия: Учебник для вузов / Под ред. Е.С. Северина. – 4-е изд., испр. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2006. – С. 9-69.

3. Филиппович, Ю. Б. Основы биохимии. – 4-е изд. – М.: Агар, 1999. – С. 5-14, 23-78.

4. Николаев, А.Я. Биологическая химия. М.: Медицинское информационное агентство, 2004. – С. 24-60.

5. Марри, Р. и др. Биохимия человека: в 2-х т.: Пер. с англ., М.: Мир, 2004. – Т.1: С. 16-19, 42-51.

6. Березов, Т. Т. Биологическая химия / Т.Т. Березов, Б.Ф. Коровкин. – М.: Медицина, 1998. – С. 19-77.

Дополнительная

7. Ленинджер, А. Л. Основы биохимии. М.: Мир, 1985. Т. 1. С. 107–225.

8. Тюкавкина Н. А., Бауков Ю. И. Биоорганическая химия. М.: Медицина, 1991. С. 313–376.

9. Албертс Б. и др. Молекулярная биология клетки, М.: Мир, 1994. Т. 1. С. 113–171.