БИОХИМИЯ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ И РУКОВОДСТВО

К ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

И ПОДГОТОВКЕ СЕМИНАРСКИХ ЗАНЯТИЙ

ДЛЯ СТУДЕНТОВ ЭО ЕГФ ЛГПУ

Липецк

2011

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

“ЛИПЕЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ”

БИОХИМИЯ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ И РУКОВОДСТВО

К ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

И ПОДГОТОВКЕ СЕМИНАРСКИХ ЗАНЯТИЙ

ДЛЯ СТУДЕНТОВ ЭО ЕГФ ЛГПУ

Липецк

2011

УДК 577.1

ББК 28.072я73

М545

Печатается по решению

кафедры химии ЛГПУ

Протокол № 1

от 9 сентября 2011 г.

БИОХИМИЯ:

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ И РУКОВОДСТВО

К ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

И ПОДГОТОВКЕ СЕМИНАРСКИХ ЗАНЯТИЙ

ДЛЯ СТУДЕНТОВ ЭО ЕГФ ЛГПУ. – Липецк: ЛГПУ, 2011. – 37 с.

Составители: А.И. Москаленко, Е.М. Красникова

Рецензент: к.х.н., доцент С.Г. Поздникина

В предлагаемое руководство включено описание лабораторных опытов, позволяющее глубже понять химические процессы, овладеть основными законами биологической химии. Описанию практических работ предшествует краткое теоретическое введение. Закреплению учебного материала способствуют приводимые после каждой темы контрольные вопросы.

© ФГБОУ ВПО «Липецкий государственный педагогический университет», 2011

© А.И. Москаленко, Е.М. Красникова, 2011

Предисловие

Настоящее пособие составлено в соответствии с учебно-методическим комплексом дисциплины. В предлагаемое руководство включено описание практических работ, позволяющих изучить основные свойства белков, ферментов, витаминов, углеводов, липидов. Описанию практической работы предшествует краткое теоретическое введение, что способствует лучшему усвоению материала. В конце каждой лабораторной работы приведены контрольные вопросы, позволяющие студенту проконтролировать свои знания самостоятельно по каждой теме.

Основные меры безопасности при работе в лаборатории

1. Работайте в лаборатории только в отведенное для этого время под контролем преподавателя или лаборанта.

2. Не принимайте пищу, не пейте и не курите в лаборатории.

3. Изучите методику эксперимента до прихода в лабораторию.

4. Если испытываете какие-либо сомнения в методике эксперимента, проконсультируйтесь с преподавателем.

5. Организуйте рабочее место и работайте в чистых и опрятных условиях.

6. Не нагревайте, не взбалтывайте реактивы вблизи от лица. Всегда направляйте горло сосуда от лица и тела.

7. Избегайте вдыхания паров, никогда ничего не пробуйте в лаборатории на вкус.

8. Будьте осторожны с сильными кислотами и щелочами, никогда не добавляйте воду к концентрированным кислотам и щелочам.

9. Не сливайте органические растворители и другие органические вещества в раковину.

10. При использовании летучих легко воспламеняющихся растворителей работу проводите вдали от открытого огня и нагревательных приборов.

11. По окончании работы приведите в порядок рабочее место.

12. При попадании кислоты на кожу быстро смойте ее водой и обработайте кожу слабым раствором питьевой соды; при попадании щелочи – смойте водой и обработайте слабым раствором уксусной или борной кислоты.

13. При термическом ожоге обработайте кожу спиртом.

14. Не тушите водой органические растворители, воспользуйтесь песком.

Запись эксперитентальных данных

Каждый эксперимент должен иметь номер, название и дату проведения. Напишите своими словами сжатый отчет о непосредственно проведенном эксперименте, а не просто копию методики. Если это необходимо, приведите уравнение химической реакции. По ходу эксперимента все наблюдения заносите непосредственно в тетрадь (не пишите на клочках бумаги, которые легко потерять). Затем напишите вывод по результатам проведенного опыта.

Введение

Биохимия – это наука, занимающаяся изучением различных молекул, химических реакций и процессов, протекающих в живых клетках и организмах.

Примерный элементный состав организма человека представлен в табл. 1.

Таблица 1. Приблизительный элементный состав организма человека (в процентах к сухому весу)

Элемент	%	Элемент	%
Углерод	50	Калий	1
Кислород	20	Сера	0,8
Водород	10	Натрий	0,4
Азот	8,5	Хлор	0,4
Кальций	4	Магний	0,1
Фосфор	2,5	Железо	0,01
		Марганец	0,001
		Йод	0,00005

Большинство биомолекул состоят в основном из углерода, кислорода, водорода и азота. Важным компонентом нуклеиновых кислот и других молекул является фосфор в виде фосфат-иона; в ионизированной форме он широко представлен в организме человека. Ключевую роль в многочисленных биологических процессах играет кальций. Элементы, перечисленные в третьем столбце таблицы, выполняют множество различных функций. Например, при недостатке железа в организме наблюдается анемия, а при нарушении баланса йода – заболевания щитовидной железы.

Таблица 2. Основные сложные органические молекулы, присутствующие в клетках и тканях.

Биомолекулы	Главные функции
ДНК	Генетический материал
РНК	Матрица для синтеза белков
Белки	Весьма разнообразные; обеспечивают функционирование клетки (ферменты, сократительные элементы)
Полисахариды (гликоген)	Кратковременное запасание энергии (в форме глюкозы)
Липиды	Компоненты мембран; запасают энергию на длительное время (в виде триацилглицеролов)

Как видно из таблицы 2, основными сложными молекулами, присутствующими в клетках и тканях высших животных (включая человека), являются ДНК, РНК, белки, полисахариды и липиды. Эти сложные молекулы построены из простых биомолекул. Строительными блоками ДНК и РНК (вместе они известны как нуклеиновые кислоты) служат дезоксирибонуклеотиды и рибонуклеотиды соответственно. Строительными блоками белков являются аминокислоты. Полисахариды построены из простых углеводов; в частности гликоген (главный полисахарид, присутствующий в тканях человека) построен из глюкозы. Липиды имеют различное строение, в частности жиры состоят из глицерина и высших жирных кислот. ДНК, РНК, белки и полисахариды называют биополимерами, поскольку они состоят из повторяющихся строительных блоков (мономеров).

Химический состав организма человека представлен в таблице 3.

Таблица 3. Нормальный химический состав организма человека весом 65 кг

Компоненты	Масса, кг	Содержание, %
Белки	11	17,0
Жиры	9	13,8
Углеводы	1	1,5
Вода	40	61,6
Минеральные вещества	4	6,1

Основными компонентами являются белки, жиры, углеводы, вода и минеральные вещества; при этом наибольшая часть приходится на долю воды, хотя ее содержание в разных тканях существенно различается. Вода – это полярное соединение, способное образовывать водородные связи; именно благодаря этим свойствам она является идеальным растворителем в организме человека.