119

Державний вищий навчальний заклад

«Запорізький національний університет»

Міністерства освіти і науки України

Л.О. Омельянчик, Н.В. Новосад, В.І. Генчева

БІОХІМІЯ

НАВЧАЛЬНО-МЕТОДИЧНИЙ ПОСІБНИК

для студентів біологічного факультету

денного та заочного відділень

(напрям підготовки «Біологія»;

галузь знань «Природничі науки»)

Запоріжжя

2011

Державний вищий навчальний заклад

«Запорізький національний університет»

Міністерства освіти і науки України

Л.О. Омельянчик, Н.В. Новосад, В.І. Генчева

БІОХІМІЯ

НАВЧАЛЬНО-МЕТОДИЧНИЙ ПОСІБНИК

для студентів біологічного факультету

денного та заочного відділень

(напрям підготовки: «Біологія»;

галузь знань «Природничі науки»)

Затверджено

вченою радою ЗНУ

Протокол № від

Запоріжжя

2011

УДК: 577.1 (076)

ББК: Е 072 Я 73

О − 572

Омельянчик Л.О., Новосад Н.В., Генчева В.І. Біохімія: Навчально-методичний посібник для студентів біологічного факультету денного та заочного відділень (напрям підготовки: «Біологія»; галузь знань: «Природничі науки»). – Запоріжжя: ЗНУ, 2011. – 118 с.

Навчально-методичний посібник з біохімії знайомить студентів із теоретичними аспектами й актуальними проблемами біохімії, хімічною будовою основних органічних речовин, їх номенклатурою та класифікацією, хімічними реакціями та процесами, які лежать в основі анаболізму та катаболізму обміну речовин.

Призначений для студентів біологічного факультету денного та заочного відділень (напрям підготовки «Біологія»).

Рецензент проф. О.А.Бражко

Відповідальний за випуск проф. Л.О. Омельянчик

ЗМІСТ

Вступ………………………………………………………………………………. 5

Техніка безпеки під час роботи у біохімічній лабораторії ………………... 6

Заняття № 1. Якісні (кольорові) реакції на білки та амінокислоти ..……….... 8

Заняття № 2. Властивості білків……………………………………………….. 12

Заняття № 3. Кількісне визначення білків за допомогою

біуретового реактиву…………………………………………………………….. 18

Заняття № 4. Амінокислоти і білки (семінар)…………………………………. 20

Заняття № 5. Властивості вуглеводів…………………………………………. 21

Заняття № 6. Властивості, будова, роль ліпідів. Реакція на жири і

жироподібні речовини…………………………………………………………… 25

Заняття № 7. Будова і властивості нуклеопротеїдів…………………………... 29

Заняття № 8. Загальні властивості ферментів…………………………………. 33

Заняття № 9. Якісні реакції на вітаміни……………………………………….. 39

Заняття № 10. Біологічне окиснення речовин…………………………………. 42

Заняття № 11. Обмін вуглеводів (частина 1). Визначення концентрації

глюкози в крові………………………………………………………………........ 46

Заняття № 12. Обмін вуглеводів (частина 2). Визначення молочної

кислоти у біологічному матеріалі………………………………………………... 49

Заняття № 13. Обмін вуглеводів (семінар)…………………………………….. 54

Заняття № 14. Перетравлення білків у шлунково-кишковому тракті.

Визначення сечовини в біологічних рідинах діацетилмонооксимним

методом ……………………………………………………………………………. 54

Заняття № 15. Обмін ліпідів. Визначення концентрації загального

холестерину у біологічних рідинах (за методом Ілька)……………..…………. 60

Заняття № 16. Обмін води та мінеральних солей. Біохімія

крові………………………………………………………………………………... 66

Заняття № 17. Механізм м’язового скорочення. Біологічні

мембрани ……………………………………………………………..………........ 67

Тестовий контроль……………………………………………………………......73

Індивідуальні завдання…………………………………………………...…… 102

Питання до іспиту……………………………………………………….…….... 104

Глосарій……………………………………………………………….…………. 106

Список рекомендованої літератури…………………………….……………. 117

ВСТУП

Біологічна хімія - наука, що вивчає склад і структуру хімічних речовин живої матерії, їх перетворення і фізико-хімічні процеси, що лежать в основі життєдіяльності.

Біохімія є частиною загальної біології. Вона оформилася як самостійна галузь науки на рубежі XIX і XX ст. на стику суміжних дисциплін, головним чином органічної хімії, біології та фізики. Біохімія, широко використовуючи хімічні, фізичні, фізико-хімічні і біологічні методи дослідження, має і свої, зокрема ферментативні, що, у свою чергу, застосовуються в інших галузях науки, народному господарстві, медицині й фармації.

Мета вивчення навчального курсу полягає у наданні студентам знань про основні принципи постановки експериментів з використанням лабораторних тварин.

Курс повинен ознайомити студентів з хімічними процесами,що відбуваються в живих клітинах і організмах, а також з біологічними субстратами, що беруть участь у цих процесах. Ці знання необхідні для розуміння та засвоєння курсів молекулярної біології, цитології, гістології, фізіології людини та тварин, фізіології рослин, генетики та дисциплін спецкурсів спеціалізацій „Біохімія та імунологія”, „Фізіологія людини та тварин”, „Біоекології”.

За підсумками вивчення курсу студент повинен знати:

- хімічну будову основних класів біоорганічних сполук;

- хімічні реакції та процеси, які лежать в основі анаболізму та катаболізму речовин;

- принципи регуляції обміну речовин;

- основнi методи бiологiчноі хiмiі та можливостi іх використання.

Вміти:

- виконувати хімічний експеримент в межах практикуму з біохімії;

- пояснити реакції та процеси, що відбуваються в організмі людини і тварин;

- проводити аналіз зв’язку обміну білків, вуглеводів та ліпідів;

- використовувати в роботі довідкову, навчальну літературу, знаходити інші джерела інформації і працювати з ними;

- використовувати знання та навички, одержані під час вивчення спеціальних

дисциплін, в подальшій трудовій та учбовій діяльності.

Мета навчально-методичного посібника – надати допомогу студентам біологічного факультету напряму підготовки «Біологія» підготуватися та виконати цикл лабораторних робіт з навчальної дисципліни «Біохімія»»

Кожна тема містить завдання для домашнього (письмового) виконання, запитання для обговорення, опис і порядок проведення дослідів; тестові завдання до кожної теми. Ефективність лабораторних занять залежить від рівня попереднього засвоєння теоретичного матеріалу з певної теми.

Самостійну роботу з підготовки до занять необхідно починати з ретельного вивчення теоретичного матеріалу за підручником і конспектом лекцій, а потім ознайомитись із завданням даних методичних вказівок. Якість засвоєння вивченого матеріалу слід обов’язково перевірити, відповідаючи на письмові питання, тести, які приведені у цих методичних вказівках до кожного заняття.

Перед початком роботи студентам слід обов’язково ознайомитись з правилами роботи при виконанні дослідів та технікою безпеки.

Кожний студент в робочому зошиті веде протокол занять. При оформлені протоколу вказується дата, назва теми, надається короткий опис завдань, записуються результати роботи, спостережень та висновки.

За результатами виконання і захисту всіх лабораторних робіт у модулі студент може одержати максимально 15 балів, куди входить:

• виконання і захист студентом кожної лабораторної роботи - 3 бали;

• виконання письмової домашньої роботи – 3 бали;

• відповіді на теоретичні питання на занятті – 3 бали;

• активна участь, доповнення на занятті – 1 бал;

• тестові випробування – 5 балів.

Модульна контрольна робота оцінюється у 12 балів.

Присутність на лекціях і їх наявність дає можливість отримати 3 бали за кожний модуль.

Разом за один модуль студент отримує 30 балів.

Для виконання індивідуального завдання студент повинен узгодити номер власного варіанту з викладачем. Результати виконання індивідуального завдання також заносяться до системи рейтингу та оцінюються максимально в 20 балів.

Студент допускається до іспиту, якщо він набрав 50 балів з дисципліни.

Підсумковий семестровий контроль відбувається у формі екзамену. Екзаменаційний білет складається з чотирьох завдань: 2 теоретичних, 1 практичного та тестів. Максимально студент може одержати 20 балів.

Зміст лабораторного заняття:

1. Контроль виконання домашнього (письмового) завдання

2. Контроль засвоєння теоретичних знань з теми (питання для обговорення з кожної теми).

3. Виконання лабораторного завдання.

4. Контроль виконання лабораторної роботи. Захист лабораторної роботи.

Всі лабораторні роботи є кількісними або якісними дослідженнями біохімічних процесів і включають вивчення властивостей та обміну білків, вітамінів, ферментів вуглеводів, ліпідів, нуклеопротеїдів.

Техніка безпеки при роботі у біохімічній лабораторії

1. Перед початком лабораторних занять студенти повинні ознайомитися з правилами техніки безпеки і протипожежних заходів.

2. Працювати в лабораторії дозволяється тільки після попереднього підготування. Необхідно: засвоїти за підручниками і конспектом лекцій теоретичний матеріал, з даної теми; підготувати щоденник лабораторної роботи, усвідомити мету роботи і план її виконання.

3. Студенти зобов'язані підтримувати в чистоті й порядку постійні робочі місця. На робочому столі повинні знаходитися лише предмети, необхідні для проведення роботи. Портфелі, сумки й інші речі варто залишати у відведеному для цього місці. Бути присутнім на заняттях і працювати дозволяється тільки в медичних халатах.

4. Необхідні для дослідів реактиви знаходяться на поличках лабораторних столів, концентровані кислоти і летючі речовини - у витяжних шафах, звідки їх виносити категорично забороняється.

5. Сухі реактиви варто брати чистим шпателем або спеціальною ложечкою. Розчини наливати в пробірки у невеликій кількості (краплями).

6. Без дозволу викладача не проводити ніяких додаткових дослідів.

7. При нагріванні на дерев'яному столі під нагрівальний прилад необхідно покласти товстий прошарок азбесту.

8. Не допускати при роботі з газом проскакування полум'я в пальниках (при цьому характерний шум замінюється свистом). У таких випадках треба негайно закрити газовий кран і тільки після охолодження пальників запалювати їх знову.

9. Усі досліди з отруйними і летючими речовинами, а також ви- парювання проводити тільки у витяжній шафі. При цьому голова працюючого повинна знаходитися поза шафою.

10. Роботу з легкозаймистими речовинами проводити подалі від вогню.

11. Нагріваючи розчини в пробірці, потрібно тримати її так, щоб отвір був спрямований убік від працюючого та його сусіда.

12. Їдкими лугами і концентрованими кислотами користуватися з великою обережністю, щоб уникнути хімічних опіків і ушкодження одягу.

13. Розведення концентрованих кислот і лугів здійснювати нашаровуванням їх на воду, а не навпаки.

14. Залишки концентрованих кислот і цінних матеріалів (солі срібла) зливати тільки в спеціально відведені для цього склянки.

15. У випадку виникнення пожежі для її гасіння застосовувати вогнегасники, пісок, мокру ганчірку, ковдру (грубошерстий або азбестовий рушник). При спалаху розчинних у воді пальних рідин (спирт, ацетон) для гасіння можна застосовувати велику кількість води; при горінні нерозчинних у воді рідин (бензин, петролейний ефір і ін.) для гасіння не можна застосовувати воду, а варто використовувати азбест, пісок, грубошерсті ковдри.

16. Не можна бігти в одязі, що горить.