8. Литература для подготовки

Основная

1.Тюкавкина Н.А. Биоорганическая химия: учебник для вузов / Н.А. Тюкавкина, Ю.И. Бауков.- 4-е изд., стереотип. - М.: «Дрофа», 2005- 542 с. С. 400 -418

2.Л.А.Каминская, И.В.Гаврилов Биоорганическая химия: Учебное пособие для самостоятельной работы студентов 1 курса очного обучения: Специальности 060101-лечебное дело, 060103- педиатрия, 060104-медико-профилактическое дело, 060105-стоматология.-Екатеринбург: Изд-во»практика», 2008.-136с С. 43 -46, 74 – 77, 113 – 115.

Дополнительная:

. 1. Тюкавкина. Н..А. «Биоорганическая химия» М. Медицина. 1991г. с

2.Реутов о.А., Курц а.Л., Бутин к.П. Органическая химия – м.: мгу, 1999 – с.535.

3. «Руководство к лабораторным занятиям по биоорганической химии» под ред. Тюкавкиной Н.А. – М.: Медицина, 1985..

9. Обсуждено на заседании кафедры 29. 08. 2008 г.

10. Учебное задание подготовлено. доц.. Каминской Л.А, асс. Гетте И.Ф.

ГОУ ВПО УГМА РОСЗДРАВА

кафедра биохимии

Утверждаю

Зав. каф. проф., д.м.н.

Мещанинов В.Н.

_____‘’_____________2008 г

Биоорганическая химия

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

ДЛЯ СТУДЕНТОВ

К ПРАКТИЧЕСКОМУ ЗАНЯТИЮ № 14

Факультет: лечебно-профилактический , медико-профилактический, педиатрический

1 Курс. 1 семестр

1. ТЕМА ЗАНЯТИЯ . Нуклеиновые кислоты, нуклеотиды, нуклеозиды, азотистые основания..

2. УЧЕБНАЯ ЦЕЛЬ ЗАНЯТИЯ :

. Сформировать знания об особенностях строения нуклеиновых кислот: ДНК, РНК, их химическом составе и биологической роли.

3. ЗАДАЧИ ЗАНЯТИЯ

3.1.Определить понятия нуклеиновая кислота, азотистые основания, нуклеозид, нуклеотид. 3.2. Изучить типы химических связей в нуклеотидах и полинуклеотидах, условия гидролиза in vivo и in vitro.

3.3.Выявить особенности пространственной организации РНК и ДНК; роль комплементарных пар.

3.4. Изучить структурные формулы азотистых оснований в таутомерных формах и реакции превращения пуриновых соединений до мочевой кислоты.

3.5. Оценить при выполнении лабораторно-практический работы растворимость конечного продукта обмена пуринов - мочевой кислоты и ее солей, и выявить важность этого определения для клинической практики.

4 ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ ЗАНЯТИЯ : 2 акад. часа.

5. 5. Задание студентам

5.1.Отчитаться за выполненные домашние задания;

5.2 Прослушать объяснения преподавателя, выполнить упражнения. Для более полного усвоения темы изучить демонстрационный материал, представленный на плакатах: «Строение АТФ», « Пуриновые соединения»

5.3..Провести контроль усвоения знаний( тестовый контроль по теме занятия)

5.4. Выполнить лабораторные практические работы:

а. Растворимость мочевой кислоты и ее солей уратов

б. УИРС Обнаружение компонентов мочевой кислоты в гидролизате дрожжей.

6. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ НА ЗАНЯТИИ

6.1.Составить конспект лабораторного исследования

6.2. Подготовить реактивы и лабораторную посуду

6.3. Провести лабораторное исследование, записать выводы.

6.4. Получить задания бумажного тестового контроля, ответить на тесты, ответы сдать

преподавателю.

Работа № 1. Образование и растворимость солей уратов.

Реактивы и материалы

Мочевая кислота;

Гидроксид натрия, водный раствор 2 н;

Хлорид аммония, водный раствор 20%;

Ход работы: Поместите в сухую пробирку на кончике лопаточки кристаллы мочевой кислоты. Добавьте в нее 2 мл воды, встряхните. Обратите внимание, полностью ли растворилась мочевая кислота. Прозрачный раствор перелейте в другую пробирку и добавьте в нее 0,5 мл раствора хлорида аммония. Заметьте, какие изменения произошли. К остатку в первой пробирке добавьте 0,5 мл раствора гидроксида натрия. Вновь отметьте, какие произошли изменения. Сделайте вывод о растворимости в воде мочевой кислоты, диаммонийной и динатриевой солей – уратов.

Химизм процесса

Мочевая кислота (2,6,8-триоксопурин) образует двузамещенные соли, поскольку для этого соединения характерна лактим-лактамная таутомерия, сопровождающаяся образованием двухосновной кислотной формы. Строение солей соответствует таутомерной форме 2,8-дигидрокси-6-оксопурина.

Сравните растворимость органических соединений (г / 100г Н₂О):

1. мочевина 100

2. ксантин 0,26

3. гипоксантин 0,07

4. мочевая кислота 0,06.

Медико-биологическое значение работы

Выявляет низкую растворимость мочевой кислоты и уратов аммония, которые образуются в больших количествах при нарушениях обмена пуринов (заболевание подагра) и откладываются в суставах, формируют камни в почках, мочевом пузыре, желчных протоках и слюнных железах. Источником мочевой кислоты в организме являются лекарственные препараты – алкалоиды кофеин, теофиллин, теобромин, пищевые продукты, содержащие кофеин и пурины.

Работа № 2 (учебно-исследовательская). Обнаружение компонентов нуклеиновых кислот в гидролизате дрожжей.

Реактивы и материалы

Кислый гидролизат дрожжей;

Реактив Фелинга;

Насыщенный водный раствор гидроксида натрия;

Дифениламиновый реактив;

Раствор нитрата серебра AgNO₃, 0,1%-ный;

Насыщенный водный раствор аммиака;

Азотная кислота HNO₃ концентрированная;

Раствор молибдата аммония (NH₄)₂MoO₄, 1%-ный;

Универсальная индикаторная бумага;

Ход работы

В кислом гидролизате дрожжей последовательно в отдельных порциях обнаруживают наличие 2-дезокси-D-рибозы (реакции с реактивом Фелинга и дифениламиновым реактивом), пуриновых оснований (реакция образования серебряных солей, мурексидная проба), фосфорной кислоты (реакция с молибдатом аммония). Эти реакции описаны ниже.

Химизм процесса

При щелочном гидролизе дрожжей их нуклео-протеины переходят в водный раствор, а нуклеиновые кислоты гидролизуются до нуклеозидов и фосфата. Последующий кислотный гидролиз приводит к полному распаду этих нуклеопротеинов на составляющие их вещества: короткие пептиды, аминокислоты, продукты их распада, D-рибозу, азотистые основания нуклеиновых кислот (пуриновые и пиримидиновые), фосфорную кислоту.

Медико-биологическое значение работы

Работа демонстрирует многоступенчатый и сложный характер обнаружения компонентов нуклеиновых кислот в биоматериале – дрожжах. Выделение нуклеиновых кислот и их компонентов из дрожжей применяется в медицинских целях – при производстве некоторых лекарств и при биомедицинских исследованиях.

Реакции обнаружения D-рибозы.

Реакция с реактивом Фелинга.

Ход работы. В пробирку помещают 0,5 мл гидролизата дрожжей, добавляют 5-10 капель насыщенного раствора NaOH до щелочной реакции среды (рН 10-11 по индикаторной бумажке), 5-10 капель реактива Фелинга, нагревают на пламени спиртовки до кипения. Опишите наблюдаемые изменения.

Химизм процесса. 2-Дезокси-D-рибоза, являясь редуцирующим моносахаридом, окисляется реактивом Фелинга в щелочной среде, комплексное соединение меди (II) восстанавливается до кирпично-красного осадка оксида меди (I):

Реакция с дифениламиновым реактивом.

Ход работы. В пробирку помещают 0,5 мл гидролизата дрожжей, добавляют 5-10 капель дифениламинового реактива. Содержимое пробирки нагревают на кипящей водяной бане в течение 15-20 мин. Опишите наблюдаемые изменения.

Химизм процесса. 2-Дезокси-D-рибоза при нагревании с дифениламиновым реактивом (раствор дифениламина в смеси конц. серной и ледяной уксусной кислот) образует краситель синего цвета.

Реакции обнаружения пуриновых оснований.

Реакция образования серебряных солей.

Ход работы. В пробирку помещают 0,5 мл гидролизата дрожжей, добавляют 5-10 капель раствора NaOH, 0,5 мл раствора аммиака и 5-10 капель раствора нитрата серебра, содержимое пробирки перемешивают встряхиванием, оставляют стоять в течение 15 мин. Опишите наблюдаемые изменения.

Химизм процесса. Пуриновые основания (аденин, гуанин) в слабощелочной среде с аммиачным раствором оксида серебра (I) образуют малорастворимые в воде темно-коричневые серебряные соли.

Мурексидная проба.

Ход работы. В пробирку помещают 5 капель гидролизата дрожжей, добавляют 5-10 капель конц. HNO₃, смесь осторожно нагревают до кипения на пламени спиртовки, охлаждают. Каплю полученного раствора помещают на предметное стекло, смешивают с 2-3 каплями раствора аммиака. Опишите наблюдаемые изменения.

Химизм процесса. Образуется аммониевая соль пурпуровой кислоты (мурексид), имеющая пурпурную окраску.

Определение фосфорной кислоты.

Ход работы. В пробирку помещают 1 мл гидролизата дрожжей, добавляют 0,5 мл конц. HNO₃ и 0,5 мл раствора молибдата аммония (NH₄)₂MoO₄, смесь осторожно нагревают до кипения на пламени спиртовки, охлаждают. Опишите наблюдаемые изменения.

Химизм процесса. Образуется желтый осадок фосфомолибдата аммония сложного состава.

7. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ПО ТЕМЕ ЗАНЯТИЯ: смотрите задание для студентов к практическому занятию.