Руководство к практическим по биохимии

3. Константинов А. А., Поступаев В. В. Избранные лекции по патобиохимии. - 1989. - С. 154-172.

Вопросы и задания для самоподготовки

1.Выясните принцип классификации ферментов.

2.Нарисуйте и дополните табл. 3. отражающую классификацию ферментов, дополнив ее конкретными ферментами

3.Выясните, какие методы используются для выделения фермен­ тов из биологических объектов.

4.Поясните, как можно доказать наличие фермента в биологиче­ ском объекте и определить его активность.

6.Зарисуйте схему (рис.3), поясняющую значение медицинской энзимологии, дополнив ее конкретными примерами.

Рис. 3. Роль медицинской энзимологии

7.Выясните, какие факторы влияют на активность ферментов в клетке!.

8.Выясните причины изменения активности ферментов в крови при патологии различных органов.

9.Объясните механизмы возникновения патологических изменений при нарушении синтеза ферментов.

10.Выясните, механизм действия ферментных препаратов при их применении с лечебной целью.

Задания по УИРС:

Подготовьте реферативное сообщение по одной из тем:

1.Наследственные энзимопатии.

2.Применение ферментов, их ингибиторов или активаторов с лечеб­ ной целью.

3.Иммобилизованные ферменты, их использование в медицине.

Задания для контроля усвоения темы

1 Назовите основной принцип классификации ферментов. Приве­ дите примеры ферментов, относящихся к каждому классу.

2.Исходя из белковой природы ферментов, укажите современные методы их выделения и очистки.

3.Фермент сукцинатдегидрогеназа локализован в митохондриях. Предложите схему его выделения и доказательства, что выде­ ленный белок является этим ферментом.

4.Укажите, от чего зависит количество фермента в клетке.

5Перечислите факторы, регулирующие скорость ферментативной реакции в клетке.

6Поясните, почему при ряде заболеваний изменяется активность ферментов в крови.

jорганоспецифическими ферментами для печени являются сорбитолдегидрогеназа, гистидаза, уроканииаза Объясните, о чем может свидетельствовать появление этих: ферментов в сыворот­ ке крови.

8. фермент лактатдегидрогеназа в печени присутствует преимуще­ ственно в виде изоферментных форм ЛДГ4 и ЛДГВ, а в миокарде - ЛДП и ЛДГ2. Объясните, как эти различия можно использовать в распознавании заболеваний печени и сердца.

gпоясните, какие биохимические сдвиги произойдут при наруше­ нии синтеза одного из ферментов.

10. Приведите примеры ферментов, применяемых в качестве ле­ чебных препаратов.

Тестовые задания

1.установите соответствие между ферментом, катализирующим реакцию, и классом, к которому он относится.

д.СНэ-CO-SKoA + С02 + АТФ -> COOH~CH2-CO-SKcA + АДФ + Фн;

Б.СООН-СН2-СН2-СНМН2-СООН -> С02 + CОOM-CH2-CH2-CH2NH2

1. Оксидоредук газы;

2. Трансферазы;

3 Гидролазы;

4. Лиазы;

5 Изомеразы;

6.Лигазы (синтетазы).

2.Фермент, катализирующий реакцию превращения глюкозо-6- фосфата во фруктозо-6-фосфат, относится к классу

3.Фермент, катализирующий реакцию разрыва связи с участием молекулы воды, относится к классу

4.Укажите, какой из перечисленных факторов осложняет примене­ ние ферментных препаратов.

2.Антигенные свойства ферментов; 5. Высокая стабильность.

3.Низкая специфичность;

5.Сульфаниламидные лекарственные препараты являются антаго­ нистами

6. Дня обработки гнойных ран применяется фермент

3.Пепсин,

7.При нарушении синтеза фермента, окисляющего фенилаланин в тирозин, развивается заболевание

8.При увеличении проницаемости клеточных мембран при патоло­ гии активность ферментов в крови..................

9.Органоспецифичным ферментом печени является

3.Каталаза;

10.При инфаркте миокарда в крови повышается активности

РАЗДЕЛ IV: СТРОЕНИЕ НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ. МАТРИЧНЫЕ БИОСИНТЕЗЫ

Занятие 8. Химия нуклеиновых кислот

Мотивация: Представление о строении нуклеиновых кислот и нуклеопротеинов необходимо для понимания универсального меха­ низма хранения и передачи генетической информации.

Цель занятия: Закрепить представления о строении, свойствах и функциях нуклеиновых кислот и нуклеопротеинов, их роли в биосин­ тезе белков.

Вопросы, изученные ранее и необходимые дпя данного занятия:

Основная литература:

1.Березов Т. Т., Коровкин Б. Ф. Биологическая химия. - 1990. - С. 71-73, 77-91; 1998. - С. 86-88, 96-113;

2.Николаев А. Я. Биологическая химия. - 1998. - С. 92-105.

3.Биохимия / Под ред. Е. С. Северина. - 2003. - С. 140-148.

4.Алейникова Т. Л., Рубцова Г. В. Руководство к практическим за­ нятиям по биологической химии. •- 1988. - С. 94-96.

Дополнительная литература:

1.Овчинников Ю. А. Биоорганическая химия. - 1987. - С. 296-348; 397-406,

2.Ленинджер А. Основы биохимии. - 1985. - Т . 3. - С. 849-893.

3.Страйер Л. Биохимия. - 1984. - Т. 3. - С. 6-14, 67-84.

4.Мусил Я., Новакова О., Кунц К. Современная биохимия в схемах.

-1981. - С . 123-127, 139-141.

5.Молекулярная биология: Структура и биосинтез нуклеиновых ки­ слот / Под ред. А. С. Спирина. -1990. - 352 с.

6.Эллиот В., Эллиот Д. Биохимия и молекулярная биология. - 2000.

-С . 193-203.

7. Марри Р., Греннер Д., Мейес П., Родуапл В. Биохимия человека.

-1993. - Т . 2. - С . 5-14,55-63.

8.Уайт А., Хендлер Ф., Смит Э., Хилл Р., Леман И. Основы биохи­ мии. - 1981. - Т. 2. - С. 207-236.

Вопросы и задания дпя самоподготовки:

1.Поясните, в чем заключаются особенности состава и физикохимических свойств белков, входящих в состав нукпеопротеинов.

2.Напишите формулу фрагмента РНК-тетрануклеотида, содержа­ щего различные азотистые основания, отметьте связи, его ста­ билизирующие.

3.Покажите роль водородных связей в формировании вторичной структуры нуклеиновых кислот (на примере двух комплементар­ ных нуклеотидов),

4.Назовите разновидности РНК и поясните их биологическую роль.

5.Укажите условия, при которых происходит денатурация ДНК.

6.Дополните и зарисуйте схему полного кислотного гидролиза нук­

пеопротеинов, укажите конкретные названия компонентов (рис, 4}.

7.Охарактеризуйте особенности строения и роль тРНК.

8.Поясните, что такое полисома.

9.Укажите;, что лежит в основе самосборки вирусных нуклеопротеиновых частиц.

10. Поясните биологическую роль мононуклеотидов (АТФ, цАМФ, ГТФ, цГМФ, УТФ и др.), а также динуклеотидов.

Рис. 4. Схема кислотного гидролиза нуклеопротеинов

Ориентировочная карта действия

4). Молибденовая проба на фос­ форную кислоту К 20 к молибде­ нового реактива (раствор молибдата аммония в азотной кислоте) доба­

вить 2-3 к гидролизата и несколько минут кипятить на водяной бане. Жидкость окрашивается в лимонножелтый цвет. При охлаждении вы­ падает желтый кристаллический

осадок комплексного соединения фосфорномолибдеиового аммония.

2. Результаты работы записать в виде таблицы:

Химическая Реак­ Продукты Чем структура тивы реакции обуслов­

Сделать вывод о качественном со­ ставе нуклеопротеинов.

Задания для контроля усвоения темы:

1.Отметьте сходство и различие в нуклеотидном составе ДНК и РНК.

2.Укажите, какие связи участвуют в образовании первичной струк­ туры нуклеиновых кислот

3.Напишите комплементарную последовательность для отрезка цепи ДНК: -ЦАГТАЦГАЦ-.

4Одна из цепей ДНК содержит 22% гуанина и 34% тимина. Под­ считайте, каково суммарное содержание аденина и цитозииа в этой цепи, а также сумму аденина и цитозина в комплементарной цепи.

5.Назовите функции ДНК.

6.Поясните, какой из типов РНК богат "минорными" основаниями, приведите примеры этих оснований.

7.Укажите, какие связи стабилизируют вторичную структуру РНК.

8.Укажите три нуклеотида, завершающих аминокислотный конец тРНК.

9. Функции антикодоновой петли тРНК.

10. Охарактеризуйте третичную структуру ДНК, какими химическими связями она стабилизируется?

Тестовые задания

1.Адапторная функция характерна для нуклеиновой кислоты

2.К пуриновым азотистым основаниям относятся

3. Урацил,

3.Установите соответствие

4.Азотистое основание+полисахарид;

5.Полинуклеозид.

4.К минорным основаниям относится

3. 2-Окси,4-аминопиримидин;

5.Коэффициент видовой специфичности - это отношение

3.Г+Т/А+Ц;

6.На долю минорных оснований в тРНК приходится {в %)

8.Название химического соединения состава: аденин + дезоксирибоза

9.Одна из цепей ДНК содержит 27% аденина и 31% гуанина. Сум­ марное содержание в этой цепи тимина и цитозина

10.Установите соответствие: продукт кислотного гидролиза ДНК - качественная реакция для его обнаружения

Занятие 9. Коллоквиум «Биосинтез нуклеиновых кислот и белков»

Мотивация: Изучение основ матричных биосинтезов позволит по­ лучить представления об их биологической универсальности, меха­ низмах регуляции и причинах развития патологии.

Цель занятия: Закрепить представления о механизме кодирования, хранения и передачи наследственной информации, регуляции био­ синтеза белка.

Вопросы, изученные ранее и необходимые для данного занятия:

3.Праймер (затравка) - это фрагмент, состоящий из нуклеотидов, которые встречаются в нуклеиновой кислоте

4.Синтез ДНК на матрице РНК называется

5.Установить соответствие между названием этапа процессинга и химической модификацией

4.Удаление экзонов и сшивание интронов;

5.Удаление интронов и сшивание экзонов.

6.Для трансляции необходимы:

1.мРНК, тРНК, рибосомы, АТФ, ГТФ, ферменты, Mg2+, аминокислоты;

2.Аминокислоты, ДНК, мРНК, тРНК, рибосомы, ферменты, АТФ,

3.ДНК, мРНК, тРНК, рибосомы, ферменты, АТФ, УТФ, ГТФ, ЦТФ,

4.ДНК, мРНК, тРНК, рибосомы, аминокислоты, ферменты ;

5.мРНК, тРНК, АТФ, ГТФ, ферменты, Мд2+, аминокислоты.

7.Расположите в правильной последовательности этапы биосинтеза белка

1.Терминация,

2.Инициация;

3.Элонгация,

4.Процессинг белка;

5.Синтез аминоацил-тРНК.

8.Установите соответствие между этапом; трансляции и макроэрги-

ческим соединением, энергия которого используется

9.Для биосинтеза белка необходимы ионы

10.Терминирующими кодонами являются

РАЗДЕЛ V: БИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕМБРАНЫ Занятое 10. Семинар «Биохимия мембран»

Мотивация: Знание химического состава и свойств мембран необ­ ходимо для понимания их биологической роли, механизмов возник­ новения заболеваний, связанных с патологическими изменениями мембран.

Цель занятия: Изучить, химический отстав, биохимическую организа­ цию и функцию мембран, механизмы мембранного транспорта, про­ цессы перекисного окисления липидов и антиоксидантной защиты. Познакомиться с некоторыми заболеваниями, обусловленными мембран­ ной патологией.

Вопросы, изученные ранее и необходимые для данного занятия:

Содержание обучения. Граф логической структуры темы

Основная литература:

1.Березов Т. Т., Коровкин Б. Ф. Биологическая химия. - 1990. -

С.276-286, 316-317; 1998, - С . 289-305,314-318.

2.Николаев А. Я. Биологическая химия. - 1998. - С. 178-199, 223227, 270-273, 294-296.

3.Биохимия / Под ред. Е. С. Северина. - 2003. - С. 227-263, 428-432.

Дополнительная литература:

1.Овчинников Ю. А. - Биоорганическая химия. - М.: Просвещение, 1987.-С. 547-636.

2.Марри Р. и соавт. Биохимия человека. - 1993. - Т. 2. - С. 127-146.

3.Поступаев В. В. и соавт. Патобиохимия мембран. - Хабаровск, 1997.-43 с.

Вопросы и задания для самоподготовки

1. Заполните табл. 5 «Типы биологических мембран и их функ­ ции». Сделайте вывод о различии функций мембран.

2.Рассмотрите особенности строения липидов мембран, усвойте понятие амфифильность.

3.Используя учебник:, зарисуйте в альбом схему строения биологи­ ческих мембран. Укажите интегральные и периферические белки.

4Выясните функции отдельных компонентов мембран: фосфолипидов, холестерина, белков, углеводов, воды.

5.Рассмотрите основные свойства мембран (асимметрия, жидкостность, самосборка).

6.Рассмотрите различные механизмы транспорта веществ через мембрану.

7.Зарисуйте в альбом схему «Активный транспорт веществ через мембрану» (рис. 6). Приведите конкретные примеры транспорти­ руемых веществ.

Рис. 6. Активный транспорт веществ через мембрану

8.Выясните сущность процессов эндоцитоза, экзоцитоза, гетерофагии, аутофагии, секреции.

9.Выясните сущность процессов перекисного окисления липидов мембран, роль этих процессов в повреждении клетки.

10.Рассмотрите механизмы, осуществляющие антиоксидантную за­ щиту мембран.

Задания для контроля усвоения темы

1.Перечислите основные компоненты мембран, поясните, какие свойства мембран обусловлены этими компонентами.

2.Напишите формулу дипальмитоилфосфатидилхолина и укажите, какими частями молекулы сформированы гидрофильная «голов­ ка» и гидрофобные «хвосты».

3.Выясните, как влияет холестерин на свойства мембран.

4.Приведите примеры интегральных белков мембран, поясните, ка­ кую роль они играют.

5.Поясните, какими факторами обусловлена избирательная прони­ цаемость мембран.

6.Поясните, чем обусловлена асимметрия мембран, какова ее роль.

7.Поясните принцип активного транспорта веществ через мембра­ ны. Приведите конкретные примеры.

8.Поясните сущность передачи сигнала через клеточную мембра­ ну. Перечислите соединения, являющиеся мессенджерами раз­ личных систем.

9.Перечислите стадии перекисного окисления липидов мембран.

10.Приведите примеры заболеваний, в основе которых лежит нару­ шение мембранных структур.

56

Тестовые задания

1.Жирная кислота, в молекуле которой содержится 20 атомов уг­ лерода и 4 двойные связи

2.Увеличение жидкостности мембраны происходит при включении

3.Линоленовой кислоты;

3.Маркером плазматической мембраны является фермент

3.Глюкозо-6-фосфатаза;

4.Сборка фрагментов плазматической мембраны происходит

3.В эндоплазматическом ретикулуме.,

5.Транспорт через мембрану двух веществ в противоположном направлении называется

6.При введении яда кобры, содержащего фосфолипазу А2, проис­ ходит гемолиз эритроцитов за счет

1.Увеличения образования лизофосфолипидов в мембранах эритроцитов;

2.Увеличения перекисного окисления липидов;

3.Торможения ферментов антиоксидантов,

4.Разрушения витаминов, обладающих антиоксидантной активностью

5.Расщепления эфиров холестерина в мембранах.

7.При введении флоридзина в организм возникает глюкозурия при нормальном уровне гликемии. Это обусловлено

1.Увеличением фильтрации глюкозы в почечных клубочках)

2.Секрецией глюкозы в почечных канальцах;

3.Увеличением реабсорбции натрия;

4.Нарушением реабсорбции глюкозы в эпителии почечных канальцев,

5.Увеличением реабсорбции калия.

8.При активации аденилатциклазной системы образуется второй посредник

9.Инициирует процесс пероксидации

1.Окисление свободного радикала жирной кислоты с образованием перекисного радикала;

2.Образование гидроперекиси жирных кислот;

3.Взаимодействие жирной кислоты с первичным свободным радикалом j

4.Образование диеновых конъюгатов;

5.Образование малонового диальдегида.