Диастаза (или альфа-амилаза) — вещество-фермент, участвующее в процессах расщепления углеводов. Благодаря амилазе сложные соединения углеводов пищи расщепляются на мелкие углеводы (глюкоза). Диастазу вырабатывает поджелудочная железа – это так называемая панкреатическая диастаза, также слюнные железы и др. органы. Диастаза попадает в мочу благодаря клубочковой фильтрации.
Для выявления заболеваний поджелудочной железы, а также других органов определяют уровень диастазы (амилазы) в крови или в моче. И крайне плохо, если этот уровень повышен.
Из всех присущих в моче ферментов наиболее важным, с точки зрения диагностики, является диастаза. Моча на диастазу сдается для диагностики заболеваний, поражающих поджелудочную железу, слюнные железы, и для выявления причин боли, возникающих в области живота.
Заболевания, возникающие вследствие большого количества амилазы
Повышенный уровень амилазы может быть опасным симптомом таких заболеваний, как острый (либо хронический) панкреатит (так называемое воспаление поджелудочной железы), почечная недостаточность, паротит, перитонит, киста, холецистит, сахарный диабет и др. При таких болезнях уровень амилазы увеличивается в раз 10 и более.
Уровень амилазы может повыситься вследствие различных травм живота, а также по причине прерывания беременности. Если анализ показывает нулевые значения амилазы, это сигнализирует о недостаточном функционировании поджелудочной железы, что является сигналом острого (или хронического) гепатита. Во время беременности при токсикозе тоже возможно снижение количества амилазы.
Анализ на диастазу. Норма
Для определения такого вещества, как диастаза мочи, берется анализ суточной мочи. Медики рекомендуют сбор мочи осуществлять таким способом: удалить первую утреннюю порцию, и, начиная со второй, собрать мочу, выделенную в течение суток. При диагностике амилазы (диастаза мочи) норма колеблется в интервале от 16 до 64 Ед/ч. По методу Вольгемута диастаза мочи в здоровом человеке не должна превышать 64 единицы. Поэтому при увеличении диастазы в моче есть все основания полагать, что, скорее всего, поражена поджелудочная железа. Реже диастаза мочи в больших количествах может присутствовать не по причине поражения поджелудочной железы, а вследствие других заболеваний, например, холецистита или перитонита.
Очень важное значение имеет анализ крови и мочи на диастазу. Повышается уровень диастазы сначала в крови, а лишь затем увеличивается ее содержание в моче, поэтому исследование важно особенно на ранних стадиях развития панкреатита. При остром его течении обычно количество амилазы заметно растет в первые часы с начала заболевания. Затем повышенный уровень удерживается на протяжении трех суток. Если форма протекания болезни затяжная, то такой уровень диастазы сохраняется в течение нескольких недель. Повышенное количество амилазы в моче не всегда указывает на тяжесть состояния больного, так как уровень амилазы может быть нормальным и даже пониженным при панкреонекрозе. Быстрое снижение количества диастазы может сигнализировать о прогрессирующем патологическом процессе в железе.
Диастаза мочи может незначительно повыситься при таких заболеваниях, как гастрит, острый гепатит, плеврит, аппендицит. Большое внимание уделяется диагностике панкреатита, количество диастазы при котором варьирует от 128- 256 ед. В таких случаях с большой уверенностью можно диагностировать данное заболевание.
Препараты, увеличивающие объем диастазы в моче (крови)
Важно знать, что увеличиться количество амилазы в моче может из-за приема некоторых лекарственных препаратов. Прежде всего, в группу таких лекарств вошли:
— немедицинские наркотики (героин, кокаин и т.д.).
источник
Количественное определение активности амилазы мочи по Вольгемуту
ПРИНЦИП МЕТОДА: Определение активности амилазы в биологических жидкостях (моча, ликвор, слюна, сыворотка крови) основано на определении минимальной активности (количества) фермента, катализирующего в стандартных условиях гидролиз добавленного крахмала. Амилазная активность мочи выражается количеством мл крахмала, которое расщепляется ферментом, содержащимся в 1 мл неразведенной мочи, при температуре 45ºC за 15 минут.
Расчет: Предположим, что полный гидролиз крахмала произошел в первых 4-х пробирках. В четвертой пробирке (где разведение мочи 1:16), 1/16 мл мочи гидролизует 2 мл 0,1% крахмала, значит 1 мл неразведенной мочи расщепит 32 мл 0,1% крахмала. Следовательно, активность амилазы мочи равна 32 единицы. В норме активность амилазы мочи равна 16-64 единицы.
Клинико-диагностическое значение.
Определение активности амилазы мочи и сыворотки крови широко используется в клинической практике для диагностики заболеваний поджелудочной железы. При острых панкреатитах амилазная активность мочи и сыворотки крови увеличивается в десятки раз, особенно в первые сутки заболевания, а затем постепенно возвращается к норме. При почечной недостаточности амилаза в моче отсутствует. В детском возрасте увеличение активности амилазы наблюдается при эндемическом паротите, что указывает на одновременное поражение поджелудочной железы вирусом паротита.
Определение концентрации глюкозы в слюне энзиматическим(А) и колориметрическим(Б) методом
окисление глюкозы до глюкуроновой кислоты с помощью фермента глюкозооксидазы и образовании в ходе реакции перекиси водорода.Перекись+субстрат+фер-т пероксидаза= окрашенный продукт.
С(оп.)= Е(оп.)/ Е(ст.) х С (ст.) С(ст.)=5, 55 ммоль/л Е(ст.)=0,156 ммоль/л
Гл +о-толуидин = синезелен.окр-е, интренсивность кот. Прямо пропроц. Конц-ии Гл и определяется в фотоколориметре.
Уменьшение конц-ии Гл-поражениея паренхимы печени, нар-е ферм.акт-ти при распаде гликогена, гипофункция щитовидной, надпочечников, гипофиза, передозировка инсулина у больных сах. Диабетом, нар-я всас-я углеводов, при потерях крови.
Эмульгирование жира
ПРИНЦИП МЕТОДА: Эмульгирование жира различными амфифильными веществами происходит благодаря их адсорбции на границе раздела двух фаз — гидрофобной и гидрофильной.
В эмульсиях может происходить два явления – коагуляция и коалесценция.
Коагуляция – объединение частиц дисперсной фазы в агрегаты вследствие сцепления (адгезия) частиц при их соударении.
Соударения происходят в результате броуновского движения, а также седиментации, перемещения частиц в электрическом поле.
Характерные признаки коагуляции: увеличение мутности, появление хлопьевидных образований – флоккул, расслоение исходно устойчивой к седиментации системы с выделением дисперсной фазы в виде коагулянта.
Коалесценция – слияние капель жидкости внутри другой жидкости. В результате коалесценции происходит уменьшение степени дисперсности эмульсий, пен, аэрозолей вплоть до их расслоения на две фазы (жидкость – жидкость или жидкость – газ). Коалесценция происходит в результате флуктуции порыва пленок подвижной среды, разделяющих жидкие и газообразные частицы, что является причиной широкого разброса в значениях времени пленок, характеризующего устойчивость частиц коалесценции.
В результате коагуляции происходит слипание жировых частиц. При размешивании соединившиеся частицы легко разъединяются дисперсионной средой с восстановлением эмульсии, поэтому коагуляция не вызывает разрушения эмульсий с выделением исходных фаз.
При коалесценции капелек, наступающей при разрушении адсорбционных слоев, эмульсии необратимо разрушаются.
Роль эмульгаторов при образовании эмульсий в основном сводится к следующему: они способствуют снижению межфазной энергии и предохраняют диспергированные капельки при их сближении от слияния.
Анализ желудочного сока
который в сыворотке крови обусловлен в основном количеством, качеством растворенного белка и температурой. Влияние других компонентам сыворотки крови на коэффициент преломления значительно меньше. Определение коэффициента преломления проводят с помощью рефрактометров.
РАСЧЕТ: Определив показатель преломления по таблице, вычисляют процент содержания белка в сыворотке крови, для перехода к единицам системы СИ (г/л), результат следует умножить на 10.
НОРМА: содержание общего белка в плазме (сыворотке) крови здорового человека составляет 6.5-8.5 % или 65-85 г/л.
ПРИНЦИП МЕТОДА
Тест основан на реакции креатинина с пикратом натрия, как описано Яффе. Креатинин реагирует с
щелочным пикратом, формируя красный комплекс. Для измерения выбирается временной интервал с
отсутствием влияния других компонентов сыворотки. Изменение оптической плотности образующегося
комплекса пропорционально концентрации креатинина в пробе.
КЛИНИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ
Креатинин является результатом разрушения креатина, компонента мышц, который может трансформироваться в АТФ, она является источником энергии для клеток. Продукция креатинина зависит
от объема мышечной массы, варьирует незначительно, и уровни обычно очень стабильны.
Креатинин выделяется почками. С развитием почечной недостаточности происходит накопление в
крови мочевины, креатинина и мочевой кислоты. Повышение уровня креатинина может означать почечную
недостаточность. Клинический диагноз не должен ставиться по результатам одного теста,
он должен базироваться на совокупности клинических и других лабораторных данных.
Повышение значений: Физическая нагрузка. Акромегалия, гигантизм.Сахарный диабет. Инфекции.Гипотиреоз. Мясная пища. Увеличенный сердечный выброс. Беременность.Ожоги.Отравление окисью углерода.Белковая диета. Повышенный метаболизм. Анемии.
Снижение значений: Гипертиреоз. Анемии. Паралич, мышечная дистрофия, заболевания с уменьшением мышечной массы (например, нейрогенная атрофия, полимиозит и т.п.). Воспалительные и метаболические заболевания с вовлечением мышц. Развернутая стадия заболеваний почек. Лейкоз.Вегетарианская пища. Креатинин снижается в моче, оттекающей от почки со стороны стеноза почечной артерии.
Количественное определение активности амилазы мочи по Вольгемуту
ПРИНЦИП МЕТОДА: Определение активности амилазы в биологических жидкостях (моча, ликвор, слюна, сыворотка крови) основано на определении минимальной активности (количества) фермента, катализирующего в стандартных условиях гидролиз добавленного крахмала. Амилазная активность мочи выражается количеством мл крахмала, которое расщепляется ферментом, содержащимся в 1 мл неразведенной мочи, при температуре 45ºC за 15 минут.
Расчет: Предположим, что полный гидролиз крахмала произошел в первых 4-х пробирках. В четвертой пробирке (где разведение мочи 1:16), 1/16 мл мочи гидролизует 2 мл 0,1% крахмала, значит 1 мл неразведенной мочи расщепит 32 мл 0,1% крахмала. Следовательно, активность амилазы мочи равна 32 единицы. В норме активность амилазы мочи равна 16-64 единицы.
Последнее изменение этой страницы: 2017-01-24; Нарушение авторского права страницы
источник
Амилаза — фермент, осуществляющий гидролитическое расщепление полисахаридов до декстринов и мальтозы (химизм реакции см. занятие№6). Конечные продукты действия амилазы не дают цветной реакции с йодом. Наиболее богаты амилазой слюнные и поджелудочная железы.
Клинико-диагностическое значениеимеет определение активности амилазы в крови, куда она попадает из поджелудочной железы (40%) и слюнных желез (60%). Амилазная активность крови по Вольгемуту в норме составляет 25-125 Ед/л. При остром панкреатите в первые сутки заболевания активность амилазы крови возрастает в десятки раз, а затем постепенно возвращается к норме. Амилазная активность крови увеличивается также при паротите (воспалении слюнных желез). Амилаза имеет небольшую молекулярную массу – 45 000, поэтому легко проходит почечный фильтр и попадает в мочу. В связи с меньшей инвазивностью определение амилазной активности мочи (диастазный тест) широко используется в клинике для диагностики состояния поджелудочной железы (см. УИРС).
Принцип метода. Метод основан на том, что слюну разводят в определенной последовательности, после чего приливают одно и тоже количество раствора крахмала и находят наименьшее содержание фермента, которое полностью расщепляет все количество добавленного крахмала. Затем производят перерасчет активности фермента на 1 мл слюны.
Амилазная активность слюны или амилокластичекая сила слюны выражается количеством 0,1% раствора крахмала в мл, которое может расщепляться 1 мл слюны при температуре 38 0 в течении 30 мин.
В норме амилазная активность слюны составляет 160-320 ед.
Ход работы. В 10 пронумерованных пробирок наливают по 1 мл воды. Затем в первую пробирку добавляют 1 мл слюны, разведенной в 10 раз. Содержимое первой пробирки перемешивают и 1 мл раствора (суммарное разведение в 20 раз) переносят из 1-й пробирки во вторую, перемешивают( рслюна разведена в 40 раз). Затем 1 мл разведенной слюны из второй переносят в третью и.т.д. — из предыдущей пробирки в следующую. Из 10 пробирки 1 мл смеси выливают. Таким образом, получается ряд разведенной слюны, в котором в каждой последующей пробирки содержание фермента вдвое меньше, чем в предыдущей.
Во все пробирки добавляют по 1 мл воды и по 2 мл 0,1% раствора крахмала, перемешивают и помещают пробирки в термостат на 30 мин при температуре 38 0 .
Через 30 минут пробирки вынимают, охлаждают, добавляют по 1-2 капле 1% раствора йода и перемешивают. Жидкость в пробирках в зависимости от степени расщепления крахмала может окрашиваться в желтый, розовый, красный и фиолетовый цвет. Раствор желтого цвета свидетельствует о полном расщеплении крахмала, фиолетовый – о том, что крахмал в растворе еще сохранился.
Работу необходимо оформить в виде таблицы.
| Разведение слюны | № пробирки |
| Кол-во 0,1% крахмала | |
| Окрашивание йодом | |
| Амилокластическая активность слюны |
Расчет. Берется количество слюны в последней пробирке с желтой окраской. Если это четвертая пробирка, то разведение слюны в ней – 160 раз. Составляется пропорция: 1). 160 мл слюны расщепляет 2 мл 0,1% р-ра крахмала; 2) 1 мл слюны расщепляет Х мл 0,1% р-ра крахмала, т.е. амилокластическая активность слюны составляет 320 ед.
Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:
Лучшие изречения: На стипендию можно купить что-нибудь, но не больше. 8888 — 
| 7203 — 
или читать все.
195.133.146.119 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.
Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)
очень нужно
источник
Метод основан на установлении предельного разведения раствора α-амилазы, при котором еще происходит в определенных условиях расщепление заданного количества крахмала до эритродекстрина. Методом Вольгемута можно пользоваться для определения
α-амилазы в панкреатическом соке, крови, моче и других биологических жидкостях. Но данный метод дает лишь приблизительные результаты.
Собирают слюну. 1 мл слюны помещают в пробирку, добавляют 9 мл дистиллированной воды и перемешивают. Получается раствор слюны 1:10.
В 10 пронумерованных пробирок наливают по 1 мл воды. В первую пробирку вносят
1 мл раствора слюны и перемешивают путем трехкратного втягивания и выпускания жидкости из пипетки. Затем 1 мл жидкости из первой пробирки переносят во вторую пробирку, перемешивая содержимое, как указано выше. 1 мл жидкости из второй пробирки переносят в третью и т. д. Из десятой пробирки после перемешивания 1 мл жидкости удаляют.
Во все пробирки, начиная с десятой, добавляют по 2 мл 0,1 % раствора крахмала, содержимое перемешивают. Пробирки помещают в термостат при 37 °С на 30 минут.
Через 30 минут пробирки охлаждают под краном и добавляют в каждую по 1 капле раствора Люголя. Полученные данные заносят в таблицу. Отмечают пробирку с наибольшим разведением слюны, при котором произошло расщепление крахмала до эритродекстрина, дающего с йодом красно-бурое окрашивание.
Активность α-амилазы выражают количеством миллилитров 0,1 % раствора крахмала, которое может расщепить 1 мл неразведенной слюны при 37 °С в течение 30 минут до стадии эритродекстрина.
Пример: если красно-бурая окраска отмечена в четвертой пробирке, где слюна разбавлена в 160 раз. 1 мл неразбавленной слюны расщепил бы в 160 раз больше раствора крахмала за 30 минут при 37 °С: 2 мл×160 = 320 мл 0,1 % раствора крахмала. Условно это принимают за 320 единиц α-амилазы по Вольгемуту: А37°/30′ = 320 ед.
| № п/п | Разведение слюны | Окраска в реакции с йодом |
1. Какова роль ферментов в организме?
2. К какому классу химических соединений можно отнести ферменты?
3. Что представляет собой активный центр фермента?
4. Каковы особенности действия ферментов по сравнению с действием неорганических катализаторов?
5. Почему при кипячении растворов ферментов происходит их инактивация?
7. Какое влияние оказывает изменение рН среды на активность ферментов и почему?
8. Какой принцип лежит в основе качественного определения ферментов?
9. Что такое активаторы и ингибиторы ферментов? Как можно исследовать их влияние на действие фермента?
10. Приведите примеры использования ферментов в медицине.
Задания по теме «Биохимия белков и ферментов»
1. Напишите пептид: Сер – Глу – Про – Лиз – Гис.
а) Подберите свойство радикала для каждой из аминокислот пептида:
1. Гидрофильный с анионной группой
2. Гидрофильный скатионной группой
3. Гидрофильный незаряженный
б) Какие аминокислоты пептида соответствуют следующим характеристикам:
3. Диаминомонокарбоновая кислота?
в) Какой суммарный заряд имеет данный пептид? В какой среде лежит ИЭТ данного пептида?
2. Напишите пептид: Глу – Apг – Тир – Асп – Мет.
а) Подберите свойство радикала для каждой из аминокислот пептида:
1. Гидрофильный с анионной группой
2. Гидрофильный скатионной группой
3. Гидрофильный незаряженный
б) Какие аминокислоты пептида соответствуют следующим характеристикам:
1. N концевая аминокислота
2. Аминокислота, содержащая гуанидиновую группу
3. Моноаминодикарбоновая аминокислота?
в) Какой суммарный заряд имеет данный пептид при рН=7? Что такое изоэлектрическая точка белка, и какова ИЭТ данного пептида (>7, =7 или
1. Аминокислота, содержащая гидроксильную группу
2. Аминокислота, содержащая амидную группу
3. Гетероциклическая аминокислота?
в) Какой суммарный заряд имеет данный пептид? В какой среде лежит ИЭТ данного пептида?
5. Напишите пептид: Тре – Лиз – Глу – Тир – Aрг — Цис.
а) Подберите свойство радикала для каждой из аминокислот пептида:
1. Гидрофильный с анионной группой
2. Гидрофильный с катионной группой
3. Гидрофильный незаряженный
б) Какие аминокислоты пептида соответствуют следующим характеристикам:
1. Аминокислота, содержащая гидроксильную группу
2. Аминокислота, содержащая амидную группу
3. Серусодержащая аминокислота?
в) Какой суммарный заряд имеет данный пептид? В какой среде лежит ИЭТ данного пептида?
6.В полипептидной цепи между радикалами аминокислот могут возникать химические связи. Выберите пары аминокислот, радикалы которых могут образовать связи и укажите тип связи.
1. Сер, Асн 2. Ала, Вал 3. Глу, Асп 4. Гис, Асп 5. Цис, Ала 6. Сер, Глн
7. В полипептидной цепи между радикалами аминокислот могут возникать химические связи. Выберите пары аминокислот, радикалы которых могут образовать связи и укажите тип связи.
1. Асп, Лиз 2. Вал, Тре 3. Apг, Гис 4. Глу, Сер 5. Три, Иле 6.Тре, Глн
8. В полипептидной цепи между радикалами аминокислот могут возникать химические связи. Выберите пары аминокислот, радикалы которых могут образовать связи и укажите тип связи.
1. Асп, Три 2. Асн, Тре 3. Apг, Лиз 4. Глу, Гис 5. Мет, Иле 6. Цис, Глн
9. В полипептидной цепи между радикалами аминокислот могут возникать химические связи. Выберите пары аминокислот, радикалы которых могут образовать связи и укажите тип связи.
1. Асп, Мет 2. Вал, Иле 3. Сер, Гис 4. Глу, Apг 5. Три, Тре 6. Цис, Глн
10. Напишите структурную формулу пентапептида следующего строения:
а) Обозначьте N- и С-концы пептида.
б) Отметьте регулярно повторяющиеся группы, образующие пептидный остов, и радикалы аминокислот.
в) Какие из изученных Вами цветных реакций будут положительны с данным пептидом?
11. Установите соответствие
А. Вал-Гли-Сер-Мет 1. Пептид, связывающий ноны Са +2 при рН=7
Б Гис-Тpe-Лиз-Глн 2. Пептид, имеющий ИЭТ при рH>7
В. Глу-Три-Фен-Aрг 3. Пептид, имеющий на С-конце иминокислоту
12. Установите соответствие
А. Сер-Мет-Глн-Арг 1. Пептид, содержащий все циклические аминокислоты
Б. Асн-Сер-Тре-Глн 2. Пептид, имеющий серусодержащую аминокислоту
В. Гли-Глу-Tpe-Aсп 3. Пептид, содержащий все гидрофобные аминокислоты
В какой области будут находиться изоэлектрические точки этих пептидов?
13. Установите соответствие:
A. Сер-Гис-Лиз-Мет 1. Нерастворимый в воде пептид
Б. Ала-Про-Три-Фен 2. Пептид, имеющий при pН=7 положительный заряд
B. Тре-Цис-Арг-Асн 3. Пептид, ИЭТ которого лежит в кислой среде
14. Попробуйте предсказать, в какой конформации скорее всего окажутся приведенные ниже пептидные фрагменты в белке: в a-спирали или в составе b-структуры:
15. Попробуйте предсказать, в какой конформации скорее всего окажутся приведенные ниже пептидные фрагменты в белке — в a-спирали или в составе b-структуры:
16. Попробуйте предсказать, в какой конформации скорее всего окажутся приведенные ниже пептидные фрагменты в белке — в a-спирали или в составе b-структуры:
17. Какие из пептидов, приведенных ниже, будут давать положительную реакцию Фоля (сульфгидрильную реакцию)? Ответ обоснуйте. Приведите уравнение реакции Фоля, написав его с необходимой аминокислотой.
а) NH2–Ala–Cys–Phe–Cys–СООН; б) NH2–Gly–Val–Gly–Ser–Ala–СООН;
в) NH2–Ser–Ala–Met–Pro–СООН; г) NH2–Gly–Cys–Cys–Ala–Ala–СООН.
18. Глобулярные белки характеризуются определенным расположением специфических аминокислот. По данным рентгеноструктурного анализа миоглобина и других одноцепочечных глобулярных белков небольших размеров был сделан ряд обобщений, касающихся укладки полипептидных цепей растворимых белков. Исходя из этих обобщений, укажите наиболее вероятное расположение (внутри или на поверхности молекулы нативного глобулярного белка) аминокислотных остатков аспарагиновой кислоты, лейцина, серина, валина, глутамина и лизина. Поясните свой ответ.
19. Глобулярные белки характеризуются определенным расположением специфических аминокислот. По данным рентгеноструктурного анализа миоглобина и других одноцепочечных глобулярных белков небольших размеров был сделан ряд обобщений, касающихся укладки полипептидных цепей растворимых белков. Исходя из этих обобщений, укажите наиболее вероятное расположение (внутри или на поверхности молекулы нативного глобулярного белка) аминокислотных остатков аргинина, валина, аланина, глутаминовой кислоты, серина. Поясните свой ответ.
20. Какие из перечисленных ниже пептидов будут давать положительную ксантопротеиновую реакцию (стрелки в формуле грамицидина S направлены к аминокислотам, аминогруппы которых участвуют в построении пептидных связей)? Ответ обоснуйте. Напишите уравнение ксантопротеиновой реакции с необходимой аминокислотой. Какой биологической активностью обладает грамицидин S и глутатион?
21. Пентапептид, образующийся при обработке белка трипсином, содержит аргинин, аспарагиновую кислоту, лейцин, серин и тирозин. Для определения аминокислотной последовательности провели три последовательных расщепления по Эдману.
Полученные после каждого расщепления пептиды имели следующий состав:
первое расщепление — аргинин, аспарагиновая кислота, лейцин, серин;
второе расщепление — аргинин, аспарагиновая кислота, серин;
третье расщепление — аргинин, серин.
Какова последовательность пентапептида?
22. В гидролизате пептида найдены ала, вал, глу, фен, тир, гли, лиз, лей, мет и NH3. При обработке пептида по методу Сэнджера выявлен ДНФ-аланин, карбоксипептидазой — глицин. В триптическом гидролизате обнаружено два пептида: первый состоит из вал, ала, глн, лиз, фен; второй — из мет, гли, лей, тир и при обработке по Сэнджеру дает ДНФ-лейцин. В химотриптическом гидролизате найдено три пептида: первый содержит мет, гли; второй — вал, ала, фен, глн; третий — лей, тир, лиз. Выведите на основании всей совокупности данных первичную структуру исходного пептида.
23. Тетрапептид содержит аланин, лизин, пролин и валин. В результате реакции тетрапептида с динитрофторбензолом и последующего гидролиза ДНФ-пептида раствором соляной кислоты (6 моль/л) был получен ДНФ-аланин. Гидролиз тетрапептида трипсином дает два соединения, одно из которых окрашивается нингидрином в сине-фиолетовый, а другое — в желтый цвет. Какова первичная структура тетрапептида?
24. Определите последовательность аминокислот в тетрапептиде, используя следующие данные:
а) При анализе N-концевой аминокислоты и аминокислотного состава пептида получено: Асп-(Про, Тир, Мет);
б) После гидролиза бромистым цианом, который расщепляет связи с участием карбоксильной группы метионина, образуется трипептид, содержащий Тир, Мет, Асп.
25. Напишите структурную формулу следующего пептида:
Укажите, какие соединения получатся при действии на него бромциана, учитывая, что последний расщепляет пептидную связь, образованную метионином, превращая метионин в гомосеринлактон:
26. Определите изоэлектрическую точку соединений, приведенных в таблице, при
25 °С, зная, что pKa при указанной температуре соответственно равны:
| Соединение | pKa1 | Pka2 |
| Глицин | 2,4 | 9,7 |
| Изолейцин | 2,36 | 9,68 |
| Саркозин | 2,23 | 10,01 |
| Глицилглицин | 3,06 | 8,13 |
27. Определите изоэлектрическую точку соединений, приведенных в таблице, при
25 °С, зная, что pKa при указанной температуре соответственно равны:
| Соединение | pKa1 | Pka2 |
| α-Аланин | 2,34 | 9,69 |
| β-Аланин | 3,60 | 10,19 |
| Изолейцин | 2,36 | 9,68 |
| Глицилаланин | 3,15 | 8,25 |
28. Рассчитайте значения изоэлектрических точек глицина, аспарагиновой кислоты и лизина. Значения pKa для указанных аминокислот следующие:
| Соединение | pKa1 | pKa2 | pKa3 |
| Глицин | 2,4 | 9,7 | — |
| Аспарагиновая кислота | 1,9 | 3,7 | 9,6 |
| Лизин | 2,2 | 8,9 | 10,5 |
В каких позициях от линии старта окажутся перечисленные аминокислоты после их электрофоретического фракционирования в буферной системе с pH=6,5?
| Название белка | Молекулярная масса | рI белка |
| Церулоплазмин | 151 000 | 4,4 |
| g- Глобулин | 150 000 | 6,3 |
| b- Лактоглобулин | 37 100 | 5,2 |
Предложите методы разделения белков и укажите последовательность их выделения из смеси.
30. Большинство глобулярных белков при кратковременном нагревании до 65 °С денатурирует с полной потерей активности. Однако те глобулярные белки, в которых содержится много остатков цистина, денатурируют только при более длительном нагревании до более высоких температур. Одним из таких белков является рибонуклеаза, содержащая
124 аминокислотных остатка в единственной полипептидной цепи, в которой имеется четыре поперечные дисульфидные связи, образованные остатками цистина. Чтобы полипептидная цепь рибонуклеазы развернулась, необходимо нагреть содержащий ее раствор до высокой температуры. Если затем быстро охладить его, то ферментативная активность восстанавливается. Можете ли Вы указать молекулярную основу такого поведения?
31. При каких значениях рН наиболее целесообразно электрофоретическое фракционирование нижеперечисленных белковых смесей: а) миозина и гемоглобина; б) уреазы и гемоглобина; в) щелочной фосфатазы, сывороточного альбумина и уреазы; г) цитохрома с и гемоглобина, если изоэлектрическая точка миозина — 5,4; щелочной фосфатазы — 4,5; гемоглобина — 6,8; уреазы — 5,0; цитохрома с -10,65; сывороточного альбумина – 4,6.
32. Используя обозначения: К — катод, А — анод, С — линия старта, укажите направление перемещения при электрофорезе следующих белков: а) тропомиозин — в буферной системе с рН=5,1; б) гемоглобин — рН=4,8; в) рибонуклеаза — рН=4,2; 9,5 и 11,3, учитывая, что изоэлектрическая точка тропомиозина — 5,1, гемоглобина — 6,8, рибонуклеазы — 9,45.
33. Смесь аминокислот, содержащая валин, лейцин, аспарагиновую кислоту, лизин, гистидин и серин, была подвергнута фракционированию методом электрофореза на бумаге при pH=6,2. Какие из указанных аминокислот будут перемещаться к катоду, к аноду или останутся на линии старта?
34. Проводят электрофорез аминокислот на бумаге: каплю раствора, содержащего смесь глицина, глутаминовой кислоты, лизина, аргинина и гистидина, нанесли на середину полоски бумаги и дали ей высохнуть. Затем бумагу смочили буфером с рН 6,0 и к концам полоски приложили электрическое напряжение.
а) Какая аминокислота (ы) будет двигаться к аноду?
б) Какая аминокислота (ы) будет двигаться к катоду?
в) Какая аминокислота (ы) останется на стартовой точке или вблизи нее?
35. Изобразите полные структуры следующих пептидов (ионизуемые группы изобразите в протонированном состоянии):
Возможно ли разделение этих пептидов методом электрофореза? Ответ поясните.
36. Смесь глицина, аланина, глутаминовой кислоты, лизина, аргинина и серина разделяли методом электрофореза на бумаге при рН 6,0. Укажите, какие соединения двигались к аноду — А (а), к катоду — К (б), оставались на старте — С (в).
37. Олигомерный белок массой 660 мг обрабатывали избытком
2,4-динитрофторбензола в слабощелочной среде до завершения химической реакции. Затем пептидные связи белка были подвергнуты полному гидролизу путем нагревания белка в присутствии концентрированной HCl. В гидролизате содержалось 5,5 мг следующего соединения:
.
Никаких других 2,4-динитрофенильных производных, образующихся в реакции с
α-аминогруппами аминокислот, обнаружено не было.
а) Объясните, почему эти данные можно использовать для определения числа полипептидных цепей в олигомерном белке.
б) Рассчитайте число полипептидных цепей в этом белке (молекулярная масса 132000).
38. Опишите строение активного центра гемоглобина и роль гистидина в его функционировании. Каким образом строение активного центра облегчает взаимодействие гема с О2 и затрудняет его контакт с водой? Приведите пример гемоглобинопaтии, вызванной нарушением строения активного центра Нb.
39.Соли тяжелых металлов токсичны для живых организмов. Объясните механизм их токсического действия. Почему в качестве первой помощи при отравлении солями тяжелых металлов пострадавшему можно дать выпить сырой яичный белок?
40.В чем разница в первой помощи при отравлении угарным газом и нитритами?
41. Цитохром с содержит 0,426 % железа. Рассчитайте минимальную молярную массу этого белка.
42. После пожара обнаружен труп. Каким простым способом, проведя анализ крови, можно определить, погиб ли человек во время пожара или он умер до пожара?
43. Оптимальные условия действия амилазы – фермента, расщепляющего крахмал:
рН 6,8, t 37 °С. Как изменится активность фермента в каждом из следующих случаев:
1). рН инкубационной среды равен 5.
2). Температура инкубации 70 °С.
3). В инкубационную среду добавлен раствор сульфата меди (или сульфата свинца).
4). В присутствии раствора сульфата меди (или сульфата свинца) в среде увеличена концентрация крахмала?
Укажите причины изменения активности фермента.
44. Препарат, содержащий 2,0 мг аргиназы, за 10 мин при рН 9,0 катализировал образование 30 мкмоль мочевины. Рассчитайте удельную активность аргиназы. Как изменится активность фермента в каждом из следующих случаев:
1). Инкубационную среду подкислить до рН 5,0.
2). В среду добавить гликоциамин (NH2-C-NH-CH2-COOH).
3). В присутствии гликоциамина увеличить в среде концентрацию аргинина?
45. 0,05 мг трипсина за 15 мин образуют 100 мкмоль тирозина при оптимальных условиях инкубации: рН 8,0 и 37 °С. Рассчитайте удельную активность трипсина. Объясните, как и почему изменится активность трипсина, если:
1). рН инкубационной среды снизить до 3,0;
2). Температуру инкубационной среды повысить до 78 °С;
3). В инкубационную среду добавить трасилол (полипептид).
46. 1 мг фермента сукцинатдегидрогеназы за 5 мин катализирует окисление янтарной кислоты с образованием 10 мкмоль фумаровой кислоты при 37 °С и рН 7,0. Рассчитайте удельную активность фермента в оптимальных условиях. Объясните, как и почему изменится активность фермента, если:
1). рН инкубационной смеси 4,0.
2). К среде добавить малоновую кислоту.
3). В присутствии малоновой кислоты увеличить концентрацию янтарной кислоты.
47. 5 мг фермента лактатдегидрогеназы за 30 мин катализируют превращение пирувата с образованием 20 мкмоль лактата при 37 °С и рН 7,4. Как и почему изменится активность фермента, если:
1). рН инкубационной смеси 10,0.
2). Снизить концентрацию НАД + .
3). Температура инкубационной смеси 10 °С?
48. Холинэстераза при оптимальных условиях (37 °С и рН 8,4) в течение 15 мин катализирует гидролиз ацетилхолина с образованием 100 ммоль холина и уксусной кислоты. Рассчитайте активность фермента. Объясните, как и почему изменится активность фермента, если:
1) температуру инкубационной среды изменить от 5 до 40 °С.
2). рН среды уменьшить до 3,0
3). В инкубационную среду добавить прозерин:
.
49. Фермент ацетилхолинэстераза катализирует гидролиз ацетилхолина – нейромедиатора, выделяющегося в синапсах холинергических нервов. Гидролиз ацетилхолина прерывается калимином – лечебным препаратом, используемым при двигательных нарушениях после травм, параличей, в восстановительном периоде после перенесенного полиомиелита, энцефалита и т.п. Ингибирование ацетилхолинэстеразы отражает следующая схема:
Сравните структурные формулы ингибитора и субстрата. Почему можно предположить, что ингибитор связывается в активном центре фермента? Как при действии калимина изменится проведение нервного импульса (увеличится, уменьшится, не изменится)?
50. Известно, что карбоангидраза сильно ингибируется ацетазоламидом, применяемым как мочегонное средство и как препарат для лечения глаукомы, характеризующейся повышением внутриглазного давления. В этих и других секреторных процессах карбоангидраза играет важную роль, поскольку она участвует в регуляции рН и содержания бикарбоната во многих жидкостях организма человека. На рисунке показана экспериментальная кривая, выражающая зависимость скорости реакции, катализируемой карбоангидразой, от концентрации субстрата. При проведении опыта в присутствии ацетазоламида получается нижняя кривая. Исходя из анализа кривых и Ваших знаний о кинетических свойствах конкурентных и неконкурентных ингибиторов ферментов, определите природу ингибирования ацетазоламидом. Объясните, на чем основано Ваше утверждение.
51. Сладкий вкус зерен в свежесобранных початках кукурузы обусловлен высоким содержанием в них сахара. Кукуруза, которую продают спустя несколько дней после сбора, имеет более низкую сахаристость, так как около 50 % свободного сахара в зернах превращаются в крахмал в течение одного дня хранения. Чтобы сохранить сладкий вкус свежесобранной кукурузы, очищенные початки помещают на несколько минут в кипящую воду («бланшируют»), а затем охлаждают в холодной воде. Кукуруза, обработанная таким образом и хранящаяся в замороженном виде, сохраняет свой сладкий вкус. В чем биологическая основа этой обработки?
52.Метанол очень токсичен: прием внутрь всего 30 мл метанола может привести к смерти. Высокая токсичность метанола обусловлена действием не столько метанола, сколько продукта его метаболизма — формальдегида. Метанол быстро окисляется до формальдегида под действием фермента печени алкогольдегидрогеназы. Один из методов лечения при отравлении метанолом состоит в том, что больному назначают этанол либо внутрь, либо внутривенно в количествах, которые у здорового человека вызывают интоксикацию. Объясните, почему такое лечение оказывается эффективным.
53. После инкубации с n-хлоромеркуриобензоатом связывание фермента с субстратом не изменилось по сравнению с необработанным ферментом, но каталитическая активность фермента уменьшилась на 40 %. Какой вывод можно сделать из этого наблюдения?
54. Фермент глутаматдегидрогеназа катализирует реакцию превращения L-глутамата в α-кетоглутарат. Кинетические данные зависимости изменения начальной скорости реакции от концентрации L-глутамата приведены в таблице:
| Концентрация L — глутамата, ммоль/л | Начальная скорость (образование НАДН+Н + , единицы оптической плотности) |
| 1,68 3,33 5,00 6,67 10,00 20,00 25,00 30,00 | 0,127 0,250 0,286 0,303 0,334 0,384 0,385 0,385 |
Найдите Km и Vmax этой реакции путем построения классической зависимости по Михаэлису-Ментен и по методу Лайнуивера-Берка.
55. Гликоген — это полисахарид, состоящий из нескольких остатков глюкозы. Фермент гликогенсинтаза, ответственный за наращивание молекулы гликогена, катализирует реакцию:
УДФ — глюкоза + (глюкоза)n ® (глюкоза) n+1 + УДФ.
Кинетические данные зависимости изменения начальной скорости от концентрации УДФ — глюкозы приведены в таблице:
| Концентрация УДФ — глюкозы, ммоль/л | Начальная скорость, ммоль/мин |
| 0,8 1,4 3,3 5,0 6,0 | 10,0 12,5 22,0 25,00 25,3 |
Найдите Km и Vmax этой реакции путем построения зависимости начальной скорости от концентрации субстрата по Михаэлису-Ментен и по методу Лайнуивера-Берка.
56. Пенициллин гидролизуется бактериальным ферментом пенициллиназой. Кинетические данные зависимости изменения начальной скорости этой реакции от концентрации пенициллина приведены в следующей таблице:
| Концентрация пенициллина, М | Количество гидролизовавшегося пенициллина, моль/мин |
| 0,1·10 -5 0,3·10 -5 0,5·10 -5 1,0·10 -5 3,0·10 -5 5,0·10 -5 7,0·10 -5 | 0,11·10 -9 0,25·10 -9 0,34·10 -9 0,45·10 -9 0,58·10 -9 0,61·10 -9 0,62·10 -9 |
а) Постройте по этим данным график в обратных координатах. Подчиняется ли пенициллиназа кинетике Михаэлиса-Ментен? Если да, то чему равна Km этого фермента?
57. Была определена скорость ферментативной реакции сукцинатдегидрогеназы в присутствии различных концентраций янтарной кислоты. Получены следующие данные:
| Концентрация сукцината, M | Скорость реакции, мкмоль/мин |
| 0,2·10 -5 | 4.1 |
| 0,4·10 -5 | 6.4 |
| 0,6·10 -5 | 8,7 |
| 0,8·10 -5 | 11,0 |
| 1,0·10 -5 | 12,0 |
| 3,0·10 -5 | 22,6 |
| 9,0·10 -5 | 33,8 |
| 15,0·10 -5 | 34,5 |
| 21,0·10 -5 | 34,6 |
Определите значение Km сукцинатдегидрогеназы и Vmax.
58. Была определена скорость ферментативной реакции, катализируемой каталазой, в присутствии различных концентраций пероксида водорода. Получены следующие данные:
| Концентрация пероксида водорода, M | Скорость реакции, мкмоль/мин |
| 0,3·10 -5 | 10,4 |
| 0,5·10 -5 | 14,5 |
| 1,0·10 -5 | 22,5 |
| 3,0·10 -5 | 33,8 |
| 9,0·10 -5 | 40,5 |
| 13,0·10 -5 | 41,5 |
| 16,0·10 -5 | 41,6 |
Чему равны Vmax данной реакции и Km каталазы?
59. Была определена скорость ферментативной реакции, катализируемой рибозимом, в присутствии различных концентраций РНК. Получены следующие данные:
| Концентрация РНК, M | Скорость реакции, мкмоль/мин |
| 0,1·10 -4 | 1,3 |
| 0,3·10 -4 | 2,1 |
| 0,5·10 -4 | 2,9 |
| 0,7·10 -4 | 3,5 |
| 1,0·10 -4 | 4,5 |
| 3,0·10 -4 | 6,8 |
| 9,0·10 -4 | 8,1 |
| 15,0·10 -4 | 8,5 |
| 18,0·10 -5 | 8,6 |
Постройте по этим данным график Лайнуивера-Берка и определите значение Km для рибозима.
60. Измеряли кинетику ферментативной реакции лизоцима в зависимости от концентрации муреина, были получены следующие данные:
| Концентрация муреина, M | Скорость реакции, мкмоль/мин |
| 2,5·10 -6 | |
| 4,0·10 -6 | |
| 1,0·10 -5 | |
| 2,0·10 -5 | |
| 4,0·10 -5 | |
| 1,0·10 -4 | |
| 2,0·10 -3 | |
| 1,0·10 -2 |
Определите Km лизоцима и Vmax.
61. При определении каталитической активности пептидазы из тонкого кишечника, гидролизующей дипептид глицилглицин по схеме: глицилглицин + H2O → 2 глицин, были получены следующие экспериментальные данные:
| [S], мМ | 1,5 | 2,0 | 3,0 | 4,0 | 8,00 | 16,00 | 24,00 |
| V, мг/мин | 0,21 | 0,24 | 0,28 | 0,33 | 0,40 | 0,45 | 0,46 |
По этим данным определите графическим путем величины Km и Vmax для этого препарата фермента.
62. Измеряли кинетику ферментативной реакции в зависимости от концентрации субстрата в присутствии или в отсутствие ингибитора. Были получены следующие данные:
| [S], M | Скорость реакции, мкмоль/мин | |
| без ингибитора | с ингибитором | |
| 0,3·10 -5 | 10,4 | 4,1 |
| 0,5·10 -5 | 14,5 | 6,4 |
| 1,0·10 -5 | 22,5 | 11,3 |
| 3,0·10 -5 | 33,8 | 22,6 |
| 9,0·10 -5 | 40,5 | 33,8 |
а) Чему равны Vmax и Km в отсутствие ингибитора и в присутствии его?
б) Каков тип ингибирования?
в) Чему равна константа связывания ингибитора?
63. Декарбоксилирование глиоксилата митохондриями ингибируется малонатом. При кинетическом исследовании были получены следующие результаты:
| Концентрация глиоксилата, мМ | Скорость выделения СО2 (условные единицы) | ||
| в отсутствие малоната | при концентрации малоната 1,26 мМ | при концентрации малоната 1,96 мМ | |
| 1,00 | 2,50 | 2,17 | 1,82 |
| 0,75 | 2,44 | 1,82 | 1,39 |
| 0,60 | 2,08 | 1,41 | 1,28 |
| 0,50 | 1,89 | 1,30 | 1,00 |
| 0,40 | 1,67 | 1,09 | — |
| 0,33 | 1,39 | — | — |
| 0,25 | 1,02 | — | 0,56 |
Является ли малонат конкурентным ингибитором?
64. Измеряли кинетику ферментативной реакции в зависимости от концентрации субстрата в присутствии или в отсутствие ингибитора. Получены следующие данные:
| [S], М | Скорость реакции, мкмоль/мин | |
| Без ингибитора | С ингибитором | |
| 0,3·10 -5 | 10,4 | 4,1 |
| 0,5·10 -5 | 14,5 | 6,4 |
| 1,0·10 -5 | 22,5 | 11,3 |
| 3,0·10 -5 | 33,8 | 22,6 |
| 9,0·10 -5 | 40,5 | 33,8 |
а) Чему равны Vmax и Km в отсутствие ингибитора? В присутствии его?
б) К какому типу ингибирования относится данный случай?
65. Проведите различия между:
а) гидролазами и гидратазами,
б) фосфатазами и фосфорилазами,
в) экзопептидазами и эндопептидазами,
д) трипсином и химотрипсином,
е) трипсином и трипсиногеном.
66. Выберите правильные парные сочетания ключевых слов или фрагментов фраз (обозначены буквами А, Б, В, Г, Д) и смысловых завершающих предложений (обозначены буквами а, б, в, г, д).
А. Оксидаза. Б. Дегидрогеназа. В. Каталаза. Г. Пероксидаза. Д. Гидратаза.
б) Катализирует превращение R-CH2-CH(OH)-R’ « R-CH= CH-R’ + Н2О
г) Обеспечивает каталитическое ускорение реакции: АН2 + B ® A + BH2
д) Каталитически повышает скорость реакции: 2Н2О2 ® 2Н2О + O2
67. Выберите правильные парные сочетания ключевых слов или фрагментов фраз (обозначены буквами А, Б, В, Г, Д) и смысловых завершающих предложений (обозначены буквами а, б, в, г, д).
А. Гидролаза. Б. Лиаза. В. Трансфераза. Г. Изомераза. Д. Оксидоредуктаза.
а) Катализирует превращение:
метилмалонил-КоА + пируват « пропионил-КоА + ЩУК
в) Обеспечивает ускорение реакции:
г) Каталитически ускоряет процесс:
д) Каталитически повышает скорость реакции:
68.Изучалась устойчивость двух разных ферментов (гексокиназы и рибонуклеазы) к действию температуры. Выяснилось, что при нагревании ферментов при температуре 50 °С в течение 15 минут гексокиназа теряет 70 % своей активности, в то время как рибонуклеаза — только 30 %. При сравнении структурной организации этих ферментов выяснилось, что рибонуклеаза содержит в своей структуре 4 дисульфидные связи. Исходя из приведенных выше данных, объясните отличия в устойчивости двух ферментов к тепловой денатурации.
Вопросы к коллоквиуму «Биохимия белков и ферментов»
1. Предмет и задачи биологической и клинической химии. Понятие о биохимических реакциях.
2. Аминокислоты — структурные мономеры белков. Общая характеристика, классификация (полярные, неполярные, полярные незаряженные), свойства.
3. Специфичность первичной структуры белка. Особенности образования пептидной связи. Определяющая роль первичной структуры в формировании более высоких уровней организации белковой молекулы.
4. Вторичная структура белка. Связи, стабилизирующие вторичную структуру.
α-спираль. Факторы, нарушающие спирализацию. b-складчатая структура, особенности конформационного строения.
5. Третичная структура белка. Связи, стабилизирующие третичную структуру (ковалентные, ионные, гидрофобные, водородные, Ван-дер-Ваальса).
6. Четвертичная структура белка. Понятие о мономерах и олигомерах. Зависимость свойств белка от его конформации. Взаимосвязь структуры и функции.
7. Понятие «нативный белок». Понятие об аллостерических белках.
8. Основные функции простых и сложных белков в организме: структурная, каталитическая, рецепторная, регуляторная, транспортная, защитная, сократительная и другие.
9. Содержание белков в тканях и органах. Размеры белковой молекулы. Методы определения молекулярной массы белка (гель-фильтрация, ультрацентрифугирование, диск-электрофорез).
10. Растворимость белка в воде. Зависимость растворимости от аминокислотного состава белков. Физико-химические свойства водных растворов белков. Понятие об изоэлектрической точке.
11. Денатурация и ренатурация белков. Денатурирующие агенты (физические и химические). Использование явления денатурации в клинике. Реакции осаждения белка в водных растворах. Высаливание белков. Обратимость процесса. Использование высаливания в медицине.
12. Простые белки. Принцип их классификации. Глобулярные белки. Функции альбуминов и глобулинов плазмы крови. Особенности строения и функция гистонов и протаминов. Фибриллярные белки (миозин, коллаген, эластин, кератин).
13. Сложные белки, их классификация. Металлопротеины и их функция в организме.
14. Гемоглобин А, структура и функция. Аллостерические формы гемоглобина. Гемоглобинопатии. Структура, функциональное сходство и различие молекул гемоглобина и миоглобина.
15. Основные белки иммунной системы. Антитела. Т-рецепторы и белки главного комплекса гистосовместимости.
16. Нуклеиновые кислоты: ДНК и РНК, первичная и вторичная структура. Видовая специфичность нуклеиновых кислот. Нуклеопротеины, структура и функции.
17. Химическая природа, структура и функции ферментов, характеристика кофакторов и коферментов, их роль в катализе.
18. Понятие об активных центрах ферментов. Аллостерический центр. Аллостерические ферменты.
19. Изоферменты. Мультимолекулярные ферментные системы. Единицы ферментативной активности.
20. Механизм действия ферментов.
21. Классификация ферментов. Примеры.
22. Кинетика ферментативных реакций. Сродство между субстратом и ферментом. Понятие о константе Михаэлиса. Уравнение Михаэлиса-Ментен.
23. Регуляция активности ферментов. Активаторы и ингибиторы ферментов. Типы ингибирования ферментов: обратимое и необратимое; конкурентное и неконкурентное.
24. Влияние рН и температуры на скорость ферментативных реакций. Специфичность действия ферментов.
25. Значение ферментов в регуляции обмена веществ. Применение ферментов в медицине.
Дата добавления: 2017-03-12 ; просмотров: 2362 | Нарушение авторских прав
источник
МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
ГРОДНЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
КАФЕДРА БИОХИМИИ
ПО БИОЛОГИЧЕСКОЙ ХИМИИ ДЛЯ СТУДЕНТОВ ЛЕЧЕБНО-ПРОФИЛАКТИЧЕСКОГО
И ИНОСТРАННОГО ФАКУЛЬТЕТОВ
Методические рекомендации подготовлены заведующим кафедрой биохимии ГГМУ профессором В. В. Лелевичем, профессором Н. К. Лукашиком, доцентами В. В. Воробьевым, В. В. Климовичем, А. А. Масловской, Л. Н. Дворянинович..
Под общей редакцией профессора В. В. Лелевича.
Заведующий кафедрой общей и биоорганической химии
Гродненского государственного медицинского университета
Утверждено и рекомендовано к печати решением Центрального научно-методического Совета университета (протокол № от ).
Преподавание биологической химии в медицинских вузах должно со-ответствовать динамическому развитию биохимической науки. В связи с этим периодически обновляются учебные программы и методические доку-менты. Действующая учебная программа по биологической химии для студентов лечебно-профилактического факультета была разработана и утверждена МЗ РБ в 1997 г. В течение трех последних лет она адаптирована в учебном процессе на лечебно-профилактическом и иностранном факультетах. На кафедре биохимии ГГМУ был разработан ряд методических материалов в соответствии с действующей учебной программой: рабочая программа, экзаменационные вопросы, экзаменационные билеты, тестовые задания для компьютерного контроля знаний. Для оптимизации учебного процесса студенту необходимы методические рекомендации, где указаны все темы практических занятий, лабораторные работы, выполняемые студентами, рекомендуемая учебная литература. Это позволит студентам создать цельное представление об учебной программе по предмету, унифицировать их подготовку к занятиям, избавить от переписывания вопросов к каждому занятию.
В предлагаемых методических рекомендациях приводятся темы 36 лабораторных занятий, что соответствует учебному плану, выполняемому в течение 3 и 4-го семестров.
При подготовке теоретического раздела занятия необходимо внимательно ознакомиться с контрольными вопросами для самоподготовки. Изучение теоретического материала должно начинаться с восстановления исходного уровня знаний к теме или разделу (из биологии, биоорганической химии или уже пройденных тем биохимии). Необходимая учебная информация содержится в рекомендуемых разделах учебников «Биологическая химия» Т. Т. Березова, Б. Ф. Коровкина (М., 1990 и 1998 г.); А. Я. Николаева (М., 1989); лекционном курсе.
При подготовке к лабораторной работе рекомендуется изучить кон-трольные вопросы по данному разделу, материал, изложенный в «Руковод-ствах к практическим занятиям по биологической химии» Т. Л. Алейни-ковой, Г. В. Рубцовой (М., 1988); О. Д. Кушмановой, Г. М. Ивченко (М., 1983); Н. К. Лукашика, В. В. Климовича (2000) и составить протокол к лабо-раторной работе. В протоколе должны быть отражены следующие разделы:
3. Название лабораторной работы.
4. Принцип метода и химический механизм реакций.
5. Схема выполнения (ход) работы.
Разделы 1-5 заполняются в протоколе при самоподготовке, разделы 6-7 в процессе выполнения лабораторной работы. Для показателей, определяемых количественно, в протоколе указать референтные величины и клинико-диагностическое значение.
Изучение отдельных разделов биохимии заканчивается проведением контрольных занятий, на которых обобщаются все знания, полученные по данной части учебной программы.
Надеемся, что подготовленные коллективом кафедры методические рекомендации помогут студентам успешно овладеть программными знаниями по биологической химии.
З А Н Я Т И Е № 1
ТЕМА: ВВЕДЕНИЕ В БИОХИМИЮ
ЦЕЛЬ: Сформировать у студентов представление о предмете и задачах биологической химии, специфике биохимических лабораторий и особенностях работы с биологическим материалом.
ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ
СОДЕРЖАНИЕ ЗАНЯТИЯ:
1. Правила работы в биохимических лабораториях. Техника безопасности.
2. Колориметрия, общий принцип. Устройство и особенности
3. Пипетки, предназначение, типы.
4.1. Отработка практических навыков использования пипеток.
4.2. Работа на фотоэлектроколориметре. Построение калибровочного
5. Контроль выполнения лабораторной работы.
6. Письменная контрольная работа по теоретическому разделу.
Л И Т Е Р А Т У Р А:
1. Кушманова О. Д., Ивченко Г. М. Руководство к лабораторным
занятиям по биологической химии. – М.: Медицина, 1983. – С. 80.
2. Лукашик Н. К., Климович В. В. Руководство к лабораторным
занятиям по биологической химии. – Гродно, 2000. – С. 4-8.
ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ
1. Предмет и задачи биологической химии.
2. Этапы истории биохимии, основные разделы и направления.
3. Живые системы, их характеристика.
4. Объекты биохимических исследований и методы биохимии.
5. Медицинская биохимия, теоретические и практические аспекты.
6. Место биохимии среди биологических дисциплин и ее роль в формировании мировоззрения.
7. Вклад ученых-биохимиков в становление и развитие науки.
Л И Т Е Р А Т У Р А:
1. Березов Т. Т., Коровкин Б. Ф. Биологическая химия. – 3-е изд. – М.: Медицина, 1998. – С. 15-18.
2. Березов Т. Т., Коровкин Б. Ф. Биологическая химия. – 2-е изд. – М.: Медицина, 1990. – С. 13-15.
3. Николаев А. Я. Биологическая химия. – М.: Высш. шк., 1989. – С. 5-8.
З А Н Я Т И Е № 2
ТЕМА: СТРОЕНИЕ И ФУНКЦИИ БЕЛКОВ – Ι
ЦЕЛЬ: Сформировать знания о физико-химических свойствах белка. Обучить методике выполнения цветных реакций на белки и аминокислоты. Освоить биуретовый метод определения концентрации белка.
ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ
СОДЕРЖАНИЕ ЗАНЯТИЯ:
1. Разбор вопросов теоретического раздела.
2. Контрольные вопросы к лабораторной работе:
2.1. Цветные реакции на белки и аминокислоты, химические механизмы.
2.2. Принципы методов количественного определения белков в растворе:
2.3. Клинико-диагностическое значение определения общего белка в сыворотке крови.
3. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА: 3.1. Цветные реакции на белки и аминокислоты.
3.1.2. Нингидриновая реакция.
3.1.3. Ксантопротеиновая реакция.
3.2. Определение общего белка в сыворотке крови биуретовым методом.
4. Контроль выполнения лабораторной работы.
5. Письменная контрольная работа по теоретическому разделу..
Л И Т Е Р А Т У Р А:
1. Алейникова Т. Л., Рубцова Г. В. Руководство к практическим занятиям по биологической химии. – М.: Высш. шк., 1988. – С. 11-13, 18-20, 22-23. Работы 5, 7, 10, 11.
2. Кушманова О. Д., Ивченко Г. М. Руководство к лабораторным занятиям по биологической химии. – М.: Медицина, 1983. — С. 7 – 14. Работа: нингидриновая реакция (с. 10-11), 179.
3. Лукашик Н. К., Климович В. В. Руководство к лабораторным занятиям
по биологической химии. – Гродно, 2000. – С. 9-13. Работы 1(пункты 1, 2, 3,
ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ
1. История изучения белков.
2. Белки – важнейшие компоненты живых организмов. Содержание белков в тканях.
3. Аминокислотный состав белков; строение пептидов.
4. Форма и размеры белков, молекулярная масса, методы ее определения.
5. Физико-химические свойства белков, осаждение их из растворов.
6. Методы выделения и очистки белков. Разделение пептидов. Искусственный синтез пептидов.
7. Цветные реакции на белки и аминокислоты, их практическое применение.
8. Количественное определение белков в растворах и тканях.
Л И Т Е Р А Т У Р А:
1. Березов Т. Т., Коровкин Б. Ф. Биологическая химия. – 3-е изд. – М.: Медицина, 1998. – С. 19-20, 22-37, 44-49.
2. Березов Т. Т., Коровкин Б. Ф. Биологическая химия. – 2-е изд. – М.: Медицина, 1990. – С. 16-17, 19-32, 37-42.
3. Николаев А. Я. Биологическая химия. – М.: Высш. шк., 1989. – С. 9-17, 36-42, 48-52.
З А Н Я Т И Е № 3
ТЕМА: СТРОЕНИЕ И ФУНКЦИИ БЕЛКОВ — ΙΙ
ЦЕЛЬ: Изучить основные физико-химические свойства белков, уметь проводить реакции осаждения белка и объяснять их механизмы. Сформировать знания о структурной организации белков.
ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ
СОДЕРЖАНИЕ ЗАНЯТИЯ:
1. Разбор вопросов теоретического раздела.
2. Контрольные вопросы к лабораторной работе:
2.1. Факторы устойчивости белков в растворе.
2.2. Обратимое осаждение белков, факторы, механизмы.
2.3. Необратимое осаждение белков, (денатурация), факторы, механизмы.
2.4. Практическое использование обратимого и необратимого осаждения белков.
2.5. Представление о клинико-диагностическом значении протеинограммы сыворотки крови.
3.1. Разделение альбуминов и глобулинов яичного белка методом высаливания (пункты 2 и 3)
3.2. Осаждение белков HNO3 (демонстрация)
3.3. Разделение белков методом электрофореза (демонстрация электрофореграмм и их анализ).
4. Контроль выполнения лабораторной работы.
5. Письменная контрольная работа по теоретическому разделу.
Л И Т Е Р А Т У Р А :
1. Алейникова Т. Л., Рубцова Г. В. Руководство к практическим занятиям по биологической химии. – М.: Высш. шк., 1988. – С. 24-25, 37. Работа 14 (пункты 2 и 3).
2. Кушманова О. Д., Ивченко Г. М. Руководство к лабораторным занятиям по биологической химии. – М.: Медицина, 1983. — С. 26, 28-29, работа 73. С. 186-192.
3. Лукашик Н. К., Климович В. В. Руководство к лабораторным занятиям
по биологической химии. – Гродно, 2000. – С. 14-15. Работы 3 и 4.
1. Первичная структура белка, методы ее установления, роль пептидных связей.
2. Зависимость биологических свойств и видовой специфичности белков от первичной структуры.
3. Вторичная структура белка, ее виды, методы установления, роль водородных связей.
4. Третичная структура белка, методы ее установления, виды стабилизирующих связей.
5. Зависимость биологических свойств белков от третичной структуры. Денатурация белка, факторы, ее вызывающие, практическое использование.
6. Четвертичная структура белка, ее биологическое значение.
7. Представление о кооперативных взаимодействиях и мультимолекулярных структурах. Доменные белки.
1. Березов Т. Т., Коровкин Б. Ф. Биологическая химия. – 3-е изд. – М.: Медицина, 1998. – С. 47-48, 49-71.
2. Березов Т. Т., Коровкин Б. Ф. Биологическая химия. – 2-е изд. – М.: Медицина, 1990. – С. 40-41, 42-60.
3. Николаев А. Я. Биологическая химия. – М.: Высш. шк., 1989. – С. 18-29, 30-36.
З А Н Я Т И Е № 4
ТЕМА: СТРОЕНИЕ И ФУНКЦИИ БЕЛКОВ — ΙΙΙ
ЦЕЛЬ: Сформировать знания о биологических функциях белков. Освоить методику кислотного и ферментативного гидролиза белка.
ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ
1. Разбор вопросов теоретического раздела.
2. Контрольные вопросы к лабораторной работе:
2.1. Гидролиз белков и его типы, схема.
2.2. Контроль кислотного гидролиза (биуретовая реакция) и гидролиза белка трипсином.
2.3. Практическое использование гидролиза и белковых гидролизатов.
3.1. Кислотный и ферментативный гидролиз белков.
3.1.2. Гидролиз белков трипсином.
3.1.3. Контроль за полнотой гидролиза (биуретовая реакция).
4. Контроль выполнения лабораторной работы.
5. Письменная контрольная работа по теоретическому разделу.
1. Кушманова О. Д., Ивченко Г. М. Руководство к лабораторным занятиям по биологической химии. М., 1983. С. 15-17, 18-19. Работа 2.
2. Алейникова Т. Л., Рубцова Г. В. – Биохимия, руководство. М., Высш. шк., 1988 — С. 52-53. Работа 26.
3. Лукашик Н. К., Климович В. В. Руководство к лабораторным занятиям
по биологической химии. – Гродно, 2000. – С. 16-18. Работы 5 и 6.
ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ
1. Биологически активные пептиды, классификация, представители. Глутатион.
2. Динамическое состояние нативного белка. Понятие комплементарность. Лиганды и функционирование белков.
3. Многообразие белков и их функции. Количественное определение белков по функциональным свойствам. Белковые препараты (гормоны, ферменты и т.д.).
4. Различие белкового состава органов и тканей. Изменение белкового состава в онтогенезе, при болезнях.
5. Простые белки, представители, характеристика, биологические функции.
6. Сложные белки, представители, характеристика, биологические функции.
1. Березов Т. Т., Коровкин Б. Ф. Биологическая химия. – 3-е изд. – М.: Медицина, 1998. – С. 20-22, 71-95.
2. Березов Т. Т., Коровкин Б. Ф. Биологическая химия. – 2-е изд. – М.: Медицина, 1990. – С. 17-18, 60-76.
3. Николаев А. Я. Биологическая химия. – М.: Высш. шк., 1989. – С. 29-30, 31-32, 42-45, 52-53.
З А Н Я Т И Е № 5
ТЕМА: Ф Е Р М Е Н Т Ы — Ι
ЦЕЛЬ: Сформировать знания о природе, свойствах и механизмах действия ферментов. Отработать методические подходы к определению активности и изучению свойств ферментов.
ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ
СОДЕРЖАНИЕ ЗАНЯТИЯ:
1. Разбор вопросов теоретического раздела.
2. Контрольные вопросы к лабораторной работе:
2.1. Химическая природа ферментов, представление об активном центре.
2.2. Особенности ферментативного катализа и этапы ферментативной реакции.
2.3. Реакция, катализируемая амилазой. Принцип метода определения активности фермента.
2.4. Факторы, влияющие на активность амилазы (температура, активаторы, ингибиторы).
2.5. Принцип метода определения активности диастазы (амилазы) мочи по Вольгемуту. Единицы амилазной активности.
2.6. Диагностическое значение определения активности диастазы мочи.
3.1. Влияние температуры на активность амилазы.
3.2. Влияние активаторов и ингибиторов на активность амилазы слюны.
3.3. Определение активности амилазы (диастазы) мочи по Вольгемуту. (Методика прилагается).
4. Контроль выполнения лабораторной работы.
5. Письменная контрольная работа по теоретическому разделу.
Л И Т Е Р А Т У Р А :
1. Алейникова Т. Л., Рубцова Г. В. – Биохимия, руководство. М., Высш. шк., 1988 — С. 60-61, 79-80. Работы 31 и 45.
2. Кушманова О. Д., Ивченко Г. М. Руководство к лабораторным занятиям по биологической химии. М., 1983. С. 64-66.
3. Лукашик Н. К., Климович В. В. Руководство к лабораторным занятиям
по биологической химии. – Гродно, 2000. – С. 21- 24. Работы 7, 8, 9.
Определение активности амилазы в моче и сыворотке крови широко используется в клинической практике с целью диагностики заболеваний поджелудочной железы. При острых панкреатитах амилазная активность мочи и сыворотки крови увеличивается в десятки раз, особенно в первые сутки заболевания, а затем постепенно возвращается к норме. При почечной недостаточности амилаза в моче отсутствует.
В детском возрасте увеличение активности амилазы наблюдается при эпидемическом паротите, что указывает на одновременное поражение поджелудочной железы вирусом паротита.
Ход работы: Берут 10 пронумерованных пробирок, приливают в каждую по 1 мл 0,85% раствора хлорида натрия. Затем в первую пробирку добавляют 1 мл исследуемой мочи. Содержимое этой пробирки перемешивают, несколько раз втягивая и выпуская жидкость из пипетки. Набирают в пипетку 1 мл смеси и переносят ее во 2-ю пробирку и т.д. до 10-й пробирки. Из 10-й пробирки отбирают 1 мл смеси и выливают. В каждую пробирку добавляют по 1 мл 0,85% раствора хлорида натрия, по 2 мл 0,1% раствора крахмала и, перемешав, все пробирки помещают в термостат на 15 мин. при 45 о С. После инкубации пробирки охлаждают водопроводной водой и ставят по порядку в штатив. Прибавляют в каждую пробирку по 2 капли раствора йода и перемешивают. При реакции с йодом жидкость в пробирках окрашивается в желтоватый, розовый и фиолетовый цвет. Отмечают пробирку с наибольшим разведением мочи, при котором произошло полное расщепление крахмала (желтая окраска с йодом). Полученные данные заносят в таблицу.
| № пробирки | ||||||||||
| Разведение мочи | 1:2 | 1:4 | 1:8 | 1:16 | 1:32 | 1:64 | 1:128 | 1:256 | 1:512 | 1:1024 |
| Гидролиз крахмала (полный, частичный, отсутствует) | ||||||||||
| Окраска с йодом |
Расчёт: Предположим, что полное расщепление крахмала произошло в первых четырёх пробирках. В четвёртой пробирке разведение мочи 1 : 16. Следовательно:
1 /16 мл мочи расщепила 2 мл 0,1% раствора крахмала
1 мл неразведенной мочи расщепит Х мл 0,1% раствора крахмала
2 · 1 ·16
X = ———— = 32 мл 0,1 % раствора крахмала.
Следовательно, активность амилазы (диастазы) мочи равна 32 ед.
ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ
1. История открытия и изучения ферментов.
2. Химическая природа ферментов. Активный и аллостерический центры.
3. Кофакторы ферментов: ионы металлов, коферменты. Коферментные функции витаминов.
4. Механизмы действия ферментов.
5. Особенности ферментативного катализа. Специфичность действия ферментов.
6. Классификация и номенклатура ферментов.
8. Единицы измерения активности и количества фермента.
Л И Т Е Р А Т У Р А:
1. Березов Т. Т., Коровкин Б. Ф. Биологическая химия. – 3-е изд. – М.: Медицина, 1998. – С. 114-134, 142-143, 157-158, 159-163.
2. Березов Т. Т., Коровкин Б. Ф. Биологическая химия. – 2-е изд. – М.: Медицина, 1990. – С. 92-108, 114-115, 124-125, 126-129.
3. Николаев А. Я. Биологическая химия. – М.: Высш. шк., 1989. – С. 53-58, , 61-73, 76-77, 81-83, 89-90.
З А Н Я Т И Е № 6
ТЕМА: Ф Е Р М Е Н Т Ы — ΙΙ
ЦЕЛЬ: Сформировать знания о регуляции ферментативной активности. Изучить действие липазы и влияние желчи на активность фермента.
ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ
СОДЕРЖАНИЕ ЗАНЯТИЯ:
1. Разбор вопросов теоретического раздела.
2. Контрольные вопросы к лабораторной работе:
2.1. Реакция, катализируемая липазой, ее роль в процессе пищеварения.
2.2. Факторы, активирующие липазу в кишечнике.
2.3. Изменение скорости ферментативной реакции во времени.
2.4. Принцип метода количественного определения активности липазы.
3.1. Кинетика действия липазы. Влияние желчи на активность липазы.
4. Контроль выполнения лабораторной работы.
5. Письменная контрольная работа по теоретическому разделу.
Л И Т Е Р А Т У Р А :
1. Алейникова Т. Л., Рубцова Г. В. Руководство к практическим занятиям по биологической химии. — М.: Высш. шк., 1988. — С. 146-148. Работа 82.
2. Кушманова О. Д., Ивченко Г. М. Руководство к лабораторным занятиям по биологической химии. – М.: Медицина. 1983. – С. 72.
3. Лукашик Н. К., Климович В. В. Руководство к лабораторным занятиям
по биологической химии. – Гродно, 2000. – С. 25 — 26. Работа 10.
ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ
1. Кинетика ферментативных реакций, анализ и графическое изображение уравнений Михаэлиса-Ментен и Лайнуивера-Берка.
2. Зависимость скорости ферментативных реакций от температуры, рН, концентраций субстрата и фермента.
3. Ингибиторы и активаторы ферментов. Типы ингибирования: обратимое (конкурентное и неконкурентное), необратимое.
4. Лекарственные препараты-ингибиторы ферментов.
5. Механизмы регуляции ферментативной активности.
Л И Т Е Р А Т У Р А :
1. Березов Т. Т., Коровкин Б. Ф. Биологическая химия. – 3-е изд. – М.: Медицина, 1998. – С. 134-142, 143-157.
2. Березов Т. Т., Коровкин Б. Ф. Биологическая химия. – 2-е изд. – М.: Медицина, 1990. – С. 108-114, 115-124.
3. Николаев А. Я. Биологическая химия. – М.: Высш. шк., 1989. – С. 73-76, 78-81, 84-89.
З А Н Я Т И Е № 7
ТЕМА: Ф Е Р М Е Н Т Ы — III
ЦЕЛЬ: Сформировать знания о клинических аспектах энзимологии и закрепить знания о структуре и функциях белков и ферментов.
СЕМИНАРСКОЕ ЗАНЯТИЕ
СОДЕРЖАНИЕ ЗАНЯТИЯ:
1. Разбор вопросов теоретического раздела.
2. Письменная контрольная работа по теоретическому разделу.
3. Самостоятельная аудиторная работа в соответствии с предложенными заданиями.
4. Решение и обсуждение ситуационных задач.
5. Контроль выполнения самостоятельной работы.
ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ
1. Различия ферментного состава органов и тканей. Органоспецифические ферменты.
2. Определение ферментов в плазме крови с диагностической целью: причины ферментемии, происхождение ферментов плазмы крови.
3. Изменение активности ферментов при патологии. Наследственные (первичные) и приобретенные (вторичные) энзимопатии.
4. Применение ферментов для лечения болезней и как аналитических реагентов в лабораторной диагностике. Иммобилизованные ферменты.
Л И Т Е Р А Т У Р А :
1. Березов Т. Т., Коровкин Б. Ф. Биологическая химия. – 3-е изд. – М.: Медицина, 1998. – С. 163-168, 439, 579-580, 615-616.
2. Березов Т. Т., Коровкин Б. Ф. Биологическая химия. – 2-е изд. – М.: Медицина, 1990. – С. 129-132, 343-344, 446-447, 480.
3. Николаев А. Я. Биологическая химия. – М.: Высш. шк., 1989. – С. 90-92.
З А Н Я Т И Е № 8
ТЕМА: КОНТРОЛЬНОЕ ЗАНЯТИЕ «БЕЛКИ. ФЕРМЕНТЫ»
1. История изучения белков.
2. Белки – важнейшие компоненты живых организмов. Содержание белков в тканях.
3. Аминокислотный состав белков; строение пептидов. Гидролиз белка.
4. Форма и размеры белков, молекулярная масса, методы ее определения.
5. Физико-химические свойства белков, осаждение их из растворов.
6. Методы выделения и очистки белков. Разделение пептидов. Искусственный синтез пептидов.
7. Цветные реакции на белки и аминокислоты, их практическое применение.
8. Количественное определение белков в растворах и тканях. Клинико-диагностическое значение определения общего белка в сыворотке крови.
9. Первичная структура белка, методы ее установления, роль пептидных связей.
10. Зависимость биологических свойств и видовой специфичности белков от первичной структуры.
11. Вторичная структура белка, ее виды, методы установления, роль водородных связей.
12. Третичная структура белка, методы ее установления, виды стабилизирующих связей.
13. Зависимость биологических свойств белков от третичной структуры. Денатурация белка, факторы, ее вызывающие, практическое использование.
14. Четвертичная структура белка, ее биологическое значение.
15. Представление о кооперативных взаимодействиях и мультимолекулярных структурах. Доменные белки.
16. Биологически активные пептиды, классификация, представители. Глутатион.
17. Динамическое состояние нативного белка. Понятие комплементарность. Лиганды и функционирование белков.
18. Многообразие белков и их функции. Количественное определение белков по функциональным свойствам. Белковые препараты (гормоны, ферменты и т. д.).
19. Различие белкового состава органов и тканей. Изменение белкового состава в онтогенезе, при болезнях.
20. Методы выделения и очистки белков. Белковые препараты (гормоны, ферменты и т.д.).
21. Простые белки, представители, характеристика, биологические функции.
22. Сложные белки, представители, характеристика, биологические функции.
23. История открытия и изучения ферментов.
24. Химическая природа ферментов. Активный и аллостерический центры. Механизмы действия ферментов.
25. Кофакторы ферментов: ионы металлов, коферменты. Коферментные функции витаминов.
26. Особенности ферментативного катализа. Специфичность действия ферментов.
27. Классификация и номенклатура ферментов.
29. Единицы измерения активности и количества ферменты.
30. Кинетика ферментативных реакций, анализ и графическое изображение уравнений Михаэлиса-Ментен и Лайнуивера-Берка.
31. Зависимость скорости ферментативных реакций от температуры, рН, концентраций субстрата и фермента.
32. Ингибиторы и активаторы ферментов. Типы ингибирования: обратимое ((конкурентное и неконкурентное), необратимое.
33. Лекарственные препараты – ингибиторы ферментов.
34. Механизм регуляции ферментативной активности.
35. Различия ферментного состава органов и тканей. Органоспецифические ферменты.
36. Определение ферментов в плазме крови с диагностической целью: причины ферментемии, происхождение ферментов плазмы крови.
37. Изменение активности ферментов при патологии. Наследственные (первичные) и приобретенные (вторичные) энзимопатии. Клинико-диагностическое значение исследования активности амилазы (диастазы) мочи.
38. Применение ферментов для лечения болезней и как аналитических реагентов в лабораторной диагностике. Иммобилизованные ферменты.
ТЕМА: СТРУКТУРА И ФУНКЦИИ НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ
ЦЕЛЬ: Сформировать знания о строении нуклеиновых кислот и их функциях. Провести гидролиз нуклеопротеинов и освоить качественные реакции определения продуктов гидролиза.
ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ
СОДЕРЖАНИЕ ЗАНЯТИЯ:
1. Разбор вопросов теоретического раздела.
2. Контрольные вопросы к лабораторной работе:
2.1. Нуклеопротеины, их представители, биологическая роль.
2.2. Схема гидролиза нуклеопротеинов.
2.3. Сущность качественных реакций на продукты гидролиза нуклеопротеинов.
3.1. Гидролиз нуклеопротеинов. Реакции на компоненты нуклеопротеинов в гидролизате:
3.1.1. Биуретовая реакция на полипептиды.
3.1.2. Серебряная проба на пуриновые основания.
3.1.3. Проба Троммера на рибозу и дезоксирибозу.
3.1.4. Молибденовая проба на фосфорную кислоту.
4. Контроль выполнения лабораторной работы.
5. Письменная контрольная работа по теоретическому разделу.
Л И Т Е Р А Т У Р А :
1. Алейникова Т. Л., Рубцова Г. В. Руководство к практическим занятиям по биологической химии. — М.: Высш. шк., 1988. — С. 94-96. Работа 53.
2. Кушманова О. Д., Ивченко Г. М. Руководство к лабораторным занятиям по биологической химии. – М.: Медицина. 1983. – С. 29-34.
3. Лукашик Н. К., Климович В. В. Руководство к лабораторным занятиям
по биологической химии. – Гродно, 2000. – С. 27-28. Работа 11.
ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ
1. История открытия и изучения нуклеиновых кислот.
2. Химическая природа нуклеиновых кислот. Различия между ДНК и РНК.
3. Структура и функция ДНК.
4. РНК, виды, особенности структурной организации, биологические функции.
5. Денатурация и ренатурация ДНК. Гибридизация нуклеиновых кислот.
6. Роль белков в структурной организации нуклеиновых кислот. Нуклеопротеины. Структура хроматина. Строение рибосом эукариот.
7. Особенности организации генома человека.
Л И Т Е Р А Т У Р А :
1. Березов Т. Т., Коровкин Б. Ф. Биологическая химия. – 3-е изд. – М.: Медицина, 1998. – С. 86-88, 96-113, 513-515, 517-520.
2. Березов Т. Т., Коровкин Б. Ф. Биологическая химия. – 2-е изд. – М.: Медицина, 1990. – С. 71-73, 77-91, 402, 403-406..
3. Николаев А. Я. Биологическая химия. – М.: Высш. шк., 1989. – С. 92-105.
З А Н Я Т И Е № 10
ТЕМА: БИОСИНТЕЗ НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ.
ЦЕЛЬ: Сформировать знания о биосинтезе нуклеиновых кислот. Выполнить выделение дезоксирибонуклеопротеинов из биологического материала. Освоить метод количественного определения мочевой кислоты в моче.
ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ
СОДЕРЖАНИЕ ЗАНЯТИЯ:
1. Разбор вопросов теоретического раздела.
2. Контрольные вопросы к лабораторной работе:
2.1. Сравнительное содержание ДНК в тканях.
2.2. Принцип метода выделения дезоксирибонуклеопротеинов из тканей.
2.3. Сущность качественной реакции на ДНК.
2.4. Происхождение мочевой кислоты в организме. Клинико-диагностическое значение исследования мочевой кислоты в крови и моче.
2.5. Принцип метода количественного определения мочевой кислоты в моче.
3.1. Выделение дезоксирибонуклеопротеинов из тканей животных (демонстрация).
3.2. Определение мочевой кислоты в моче.
4. Контроль выполнения лабораторной работы.
5. Письменная контрольная работа по теоретическому разделу.
Л И Т Е Р А Т У Р А :
1. Алейникова Т. Л., Рубцова Г. В. Руководство к практическим занятиям по биологической химии. — М.: Высш. шк., 1988. — С. 97-98, 109-110. Работы 54 и 61.
2. Кушманова О. Д., Ивченко Г. М. Руководство к лабораторным занятиям по биологической химии. – М.: Медицина. 1983. – С.35-36, 210-211.
3. Лукашик Н. К., Климович В. В. Руководство к лабораторным занятиям
по биологической химии. – Гродно, 2000. – С. 29-30. Работа 12.
ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ
1. Биосинтез ДНК (репликация) у эукариот, общая схема, ферменты, роль ДНК-полимераз. Регуляция синтеза ДНК.
2. Повреждения ДНК, типы, способы репарации, эксцизионная репарация.
3. Обратная транскрипция, схема, биологическая роль. Представление об онкогенах.
4. Биосинтез РНК (транскрипция) у эукариот, этапы, схема, роль ДНК-зависимых РНК-полимераз.
6. Процессинг матричных, рибосомных, транспортных РНК.
Л И Т Е Р А Т У Р А:
1. Березов Т. Т., Коровкин Б. Ф. Биологическая химия. – 3-е изд. – М.: Медицина, 1998. – С. 478-495.
2. Березов Т. Т., Коровкин Б. Ф. Биологическая химия. – 2-е изд. – М.: Медицина, 1990. – С. 377-387.
3. Николаев А. Я. Биологическая химия. – М.: Высш. шк., 1989. – С. 105-115, 135-139.
З А Н Я Т И Е № 11
ТЕМА: БИОСИНТЕЗ БЕЛКОВ
ЦЕЛЬ: Сформировать знания о биосинтезе белков.
СЕМИНАРСКОЕ ЗАНЯТИЕ
СОДЕРЖАНИЕ ЗАНЯТИЯ:
1. Разбор вопросов теоретического раздела.
2. Самостоятельная аудиторная работа в соответствии с предложенными заданиями.
3. Решение и обсуждение ситуационных задач.
4. Контроль выполнения самостоятельной работы.
5. Письменная контрольная работа по теоретическому разделу.
ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ
1. Основной постулат молекулярной биологии.
2. Генетический код и его свойства.
3. Образование и строение аминоацил-т РНК. Адапторная функция тРНК.
4. Синтез белка (трансляция) у эукариот, этапы, схема.
5. Посттрансляционные изменения белков, значение фолдинга белков.
6. Регуляция синтеза белка у эукариот. Теория оперона (лактозный оперон у прокариот).
7. Антибиотики — ингибиторы синтеза нуклеиновых кислот и белков.
8. Представление о технологии рекомбинантнных ДНК (генной инженерии). Использование ее достижений в медицине.
Л И Т Е Р А Т У Р А:
1. Березов Т. Т., Коровкин Б. Ф. Биологическая химия. – 3-е изд. – М.: Медицина, 1998. – С. 496-498, 509-544.
2. Березов Т. Т., Коровкин Б. Ф. Биологическая химия. – 2-е изд. – М.: Медицина, 1990. – С. 388-390, 399-422.
3. Николаев А. Я. Биологическая химия. – М.: Высш. шк., 1989. – С. 116-124, 126-129, 156-159.
Конспект лекций.
З А Н Я Т И Е № 12
ТЕМА: ВВЕДЕНИЕ В МЕТАБОЛИЗМ.
ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ
СОДЕРЖАНИЕ ЗАНЯТИЯ:
1. Разбор вопросов теоретического раздела.
2. Контрольные вопросы к лабораторной работе:
2.1. Сукцинатдегидрогеназная реакция, принцип определения активности.
2.1. Конкурентное ингибирование сукцинатдегидрогеназы.
2.2. Цитохромоксидаза, биологическая роль.
2.4. Принцип метода качественного определения активности цитохромоксидазы.
3.1. Определение активности сукцинатдегидрогеназы.
3.2. Определение активности цитохромоксидазы.
4. Контроль выполнения лабораторной работы.
5. Письменная контрольная работа по теоретическому разделу.
Л И Т Е Р А Т У Р А :
1. Алейникова Т. Л., Рубцова Г. В. Руководство к практическим занятиям по биологической химии. — М.: Высш. шк., 1988. — С. 111-114. Работы 62 и 63.
2. Кушманова О. Д., Ивченко Г. М. Руководство к лабораторным занятиям по биологической химии. – М.: Медицина. 1983. – С. 91-92, 102-104.
3. Лукашик Н. К., Климович В. В. Руководство к лабораторным занятиям
по биологической химии. – Гродно, 2000. – С. 31-33. Работы 13 и 14.
ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ
1. Представление о метаболизме и метаболических путях.
2. Методы изучения обмена веществ. Использование изотопов.
3. Специфические и общие пути катаболизма.
4. Метаболиты в норме и при патологии. Конечные продукты метаболизма.
5. Состав и строение биологических мембран.
6. Общие свойства и функции биологических мембран. Липосомы.
8. Механизмы мембранного транспорта веществ.
9. Патология мембран, роль лизосом.
Л И Т Е Р А Т У Р А :
1. Березов Т. Т., Коровкин Б. Ф. Биологическая химия. – 3-е изд. – М.: Медицина, 1998. – С. 298-305, 406-408.
2. Березов Т. Т., Коровкин Б. Ф. Биологическая химия. – 2-е изд. – М.: Медицина, 1990. – С. 204, 208-212, 316-317.
3. Николаев А. Я. Биологическая химия. – М.: Высш. шк., 1989. – С. 160-164, 172-198.
З А Н Я Т И Е № 13
ТЕМА: ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ОБМЕН — I
ЦЕЛЬ: Сформировать знания об основах биоэнергетики клетки, представление о макроэргах тканей (АТФ, креатинфосфат) и принципах их количественного определения.
ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ
СОДЕРЖАНИЕ ЗАНЯТИЯ:
1. Разбор вопросов теоретического раздела.
2. Контрольные вопросы к лабораторной работе:
2.1. АТФ, строение, пути синтеза, биологическая роль.
Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ — конструкции, предназначенные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой.
Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.
Папиллярные узоры пальцев рук — маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни.
источник