Часть первая

Раздел I.

ВВЕДЕНИЕ В БИОХИМИЮ

ЗАНЯТИЕ 1

ТЕМА: Введение в биохимию. Современные методы исследования. Строение и функции белков.

Цель занятия:сформировать представлений о биохимии как фундаментальной медико-биологической науке. Изучить структуру и физико-химические свойства белков. Научиться определять содержание общего белка в плазме крови биуретовым методом.

Исходный уровень знаний и навыков:

Студент должен знать:

1. Основные правила техники безопасности при работе в химической лаборатории.

2. Строение и классификация альфа-аминокислот.

3. Кислотно-основные свойства аминокислот. Реакции на их функциональные группы.

4. Уровни структурной организации белка.

5. Особенности строения пептидной связи.

6. Качественные реакции на белки и пептиды.

7. Комплексные соединения (комплекс меди в биуретовой реакции)

Студент должен уметь:

1. Проводить качественные реакции на белки и пептиды.

Структура занятия:

1. Теоретическая часть:

   1. Особенности работы в биохимической лаборатории. Инструктаж по технике безопасности при работе в химических лабораториях.

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

   3. Характеристика основных биохимических методов, используемых в эксперименте и клинике:

а) на уровне целого организма:

наблюдение за организмом при:

• удалении органа,

• изменении диеты (голодание или усиленное питание),

• приеме лекарств,

• введении специфических ядов и токсинов,

наблюдения за человеком и животными со специфическими заболеваниями,

использование ЯМР - спектроскопии и др.

б) перфузия изолированного органа,

в) использование тканевых срезов,

г) использование целых клеток,

д) использование гомогенатов,

е) выделение изолированных клеточных органелл,

ж) метод субфракционирования клеточных органелл,

з) выделение метаболитов и ферментов,

и) клонирование генов, кодирующих ферменты и другие белки.

4. 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.

2. Практическая часть:

   1. Инструктаж по технике безопасности.

   2. Применение международной системы единиц СИ в международной лабораторной практике.

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

3. Решение задач и проведение контроля конечного уровня

Литература основная:

1. Материал лекций.

2. Березов Т. Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия, М., Медицина, 1990, стр. 16-64, М., Медицина, 1998, стр. 19-77

3. Николаев А. Я. Биологическая химия, М., Высшая школа, 1989, стр. 5-53.

дополнительная:

4. Р. Марри и др. Биохимия человека, М., Мир, 1993, том 1, стр. 13-50.

5. Филиппович Ю. Б. “Основы биохимии” М., Высшая школа, 1993, стр. 13-92.

6. Ленинджер А.Л. Основы биохимии, М., Мир, 1985, том 1., стр. 107-225.

7. Тюкавкина Н.А., Бауков Ю.И. Биоорганическая химия, М., Медицина, 1991. стр. 313-376.

8. Албертс Б. и др., Молекулярная биология клетки, М, Мир, 1994 г, том 1, стр. 113-171.

ЗАДАЧИ:

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

а) Тир, Асп, Глу	в) Иле, Лей, Лиз	д) Арг, Гли, Цис
б) Ала, Лиз, Сер	Г) Вал, Лей, Ала

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. Выберите и напишите их формулы тех аминокислот (из приведенных ниже), которые:

А: могут образовывать водородные связи

Б: могут участвовать в гидрофобных взаимодействиях

В: остальные

Асп-Асн-Глн-Сер-Глу-Вал-Тир-Лиз-Гис-Гли-Ала

а б в г д е ж з и к л

Практическая часть: (работы 1 и 2 выполняются по соответствующим инструкциям)

Лаборатоpная работа № 3. Количественное определение общего белка в сыворотке крови биуретовым методом (УИРС).

ВНИМАНИЕ: Соблюдать меры безопасности при работе с гидроксидом натрия

ПРИНЦИП МЕТОДА: основан на образовании в щелочной среде комплекса фиолетового цвета пептидных связей белка с ионами двухвалентной меди. 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 (дист. 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 редко. Это наблюдается при ревматизме, миеломной болезни. Кратковременная относительная гиперпротеинемия отмечается при сгущении крови из-за значительных потерь жидкости, например, при усиленном потоотделении, неукротимой рвоте, профузных поносах, несахарном диабете, холере, тяжелых ожогах.

Снижение уровня белка в крови (гипопротеинемия) наблюдается при нефритах, злокачественных опухолях, длительном голодании и др.