Опишите строение, свойства гликогена и его функции в организме

____________________________________________________________________________________________________

Тема: Строение и свойства аминокислот.

Занятие № 3

Блок информации ( по указанию преподавателя):

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА.

Качественные реакции на аминокислоты.

Цель работы:изучить основные свойства аминокислот, обусловленные их строением и наличием функциональных групп.

Сущность работы:провести опыты, указывающие на различное строение аминокислот.

Опыт 1. Цветная реакция на глицин с ионами меди.

Реактивы: 1%-ный раствор глицина, 1%-ный раствор сульфата меди(II),1%-ный раствор щелочи.

Ход работы. В пробирку помещают 2 капли раствора соли меди , 10-15 капель глицина (аминоуксусной кислоты), добавляют 4-5 капель щелочи.

Отмечают цвет образовавшегося соединения.

Уравнение реакции:	?
Вывод:	____________________

Опыт 2. Реакция глицина с формалином:

В пробирку помещают 5 капель раствора глицина (ω = 1%) и добавляют одну каплю индикатора метил-рот. Наблюдают появление желтого окрашивания. Судят о реакции среды в растворе. К содержимому пробирки добавляют 5 капель формалина. Наблюдают изменение окраски индикатора. Делают вывод (наличие какой функциональной группы подтверждает эта реакция). Приводят уравнение реакции.

Уравнение реакции:	?
Вывод:	____________________

Опыт 3. Ксантопротеиновая реакция:

В чистые пробирки помещают по 0,5 мл растворов яичного белка, альбумина, желатины и казеина. В каждую пробирку добавляют по 0,5 мл раствора концентрированной азотной кислоты. Нагревают. После охлаждения пробирок добавляют по 0,5 мл раствора гидроксида натрия, проводят наблюдения.

Уравнение реакции:	?
Вывод:	_________________________________

Опыт 4. Реакция Фоля на серусодержащие аминокислоты:

?

В четыре пробирки помещают по 0,5 мл раствора яичного белка, альбумина, желатины и казеина. В каждую пробирку добавляют по 1 мл раствора гидроксида натрия, перемешивают. Нагревают до кипения. Добавляют по 0,5 мл раствора ацетата свинца (ω(Рb(СНзСООН)₂) = 10%). Вновь нагревают до кипения. Отмечают наблюдения.

Уравнение реакции:
Вывод:	_________________________________

Домашнее задание.

1. Приведите формулы четырех протеиногенных аминокислот.

2. Приведите формулы двух непротеиногенных аминокислот.

3. Приведите формулы трех заменимых аминокислот:

4. Приведите формулы трех незаменимых аминокислот :

5. Приведите примеры уравнений реакций, подтверждающих свойства аминокислот как амфолитов :

6. Напишите формы существования аминокислот в зависимости от рН водного раствора.

молекулярная	катионная
анионная	биполярная (цвиттер-ион)

7. Приведите примеры аминокислот с гидрофобными боковыми цепями.

8. Напишите уравнения реакций:

а) на тирозин (реакция Миллона),

б) на аргинин (реакция Сакагучи).

Тема: Строение и свойства белков.

Занятие № 4

Дата: _________

Блок информации ( по указанию преподавателя):

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Лабораторная работа.

Качественная реакция на пептидную связь.

Количественное определение белка.

Цель работы:изучить свойства белков, обусловленные их строением.

Сущность работы:провести опыты, подтверждающие наличие пептидной связи, определить содержание белка в исследуемом растворе.

Реактивы: растворов яичного белка, 1%-ный раствор сульфата меди(II),10%-ный раствор щелочи.

1. Биуретовая реакция на пептидную связь:

?

В четыре пробирки помещают по 1 мл растворов яичного белка. В каждую пробирку добавляют по 1 мл раствора гидроксида натрия (c(NaOH) = 1 моль/л). По стенке пробирки по 2 мл раствора сульфата меди(II). Наблюдают появление красно-фиолетовой окраски.

Уравнение реакции:
Вывод:	________________________________

2. Количественное определение белка в растворе:

В основе метода лежит биуретовая реакция ! Для построения калибровочного графика из раствора белка с точно известной массовой долей (ω = 1,00%) готовят четыре раствора методом последовательного разведения. В пять пробирок помещают по 1,00 мл растворов белка: в четыре пробирки – растворы для построения калибровочного графика, в пятую пробирку – исследуемый раствор. Содержимое пробирок перемешивают стеклянными палочками и оставляют на 20 минут при комнатной температуре. Измеряют оптическую плотность раствора на спектрофотометре ПЭ – 5300 В. Стандартный раствор готовят смешиванием 1,00 мл дистиллированной воды, 1,00 мл раствора гидроксида натрия и 0,10 мл раствора сульфата меди(II). Длина волны светофильтра – 540 нм. Записывают результаты измерений.

!!!( эту часть работы делать не надо, в таблице представлены данные для построения калибровочного графика).

В чистую пробирку помещают 2мл исследуемого раствора , добавляют по 2,00 мл раствора гидроксида натрия и 0,20 мл раствора сульфата меди(II). Содержимое пробирок перемешивают стеклянной палочкой и оставляют на 15 минут при комнатной температуре. Измеряют оптическую плотность раствора на спектрофотометре ПЭ – 5300 В. Длина волны светофильтра – 540 нм. Строят калибровочный график D = f (ω, %) (на миллиметровой бумаге) по готовым данным из таблицы и определяют массовую долю белка в исследуемом растворе. Делают вывод о содержание белка в исследуемом растворе.

Массовая доля белка ω, %	1,000	0,75	0,5	0,25	Испытуемый раствор
Оптическая плотность, D	1.1	0,8	0.5	0,2

Калибровочный график D = f ( ω, %) :

?

Вывод:_____________________________________________________________

Домашнее задание.

1. Приведите фрагменты простых и сложных белков:

простой	сложный

2. Приведите примеры глобулярных и фибриллярных белков:

глобулярные
фибриллярные

3. Какие факторы влияют на денатурацию белка? Какие явления называют необратимой денатурацией?

_____________________________________________________________________________

4. Приведите две резонансные формы пептидной связи в белках:

Кето-форма	Енольная форма

5. За счет чего стабилизируются вторичная и третичная структуры белка?

_____________________________________________________________________________

6. Напишите цепь гептапептида, состоящего из последовательности аминокислот: серин, валин, тирозин, глутаминовая кислота, валин, аланин, гистидин. Укажите N- и С- концевые остатки. Назовите данный гептапептид.

_____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

«Полинуклеотиды». Семинар.

Занятие №5.

Целевые задачи:

иметь представление :

- о биологических функциях полинуклеотидов и их роли в организме;

- о физико-химических свойствах полинуклеотидов, обусловленных особенностями их строения.

Знать:

1. Химический состав и строение ДНК и РНК.Уровни их структурной организации ( первичная и вторичная структуры).

2. Строение нуклеотидов и нуклеозидов.

3. Свойства полинуклеотидов : кислотно-основные, хелатирующую способность, способность к денатурации, жидкокристаллическое состояние нуклеиновых кислот.

Блок информации (по указанию преподавателя):

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Домашнее задание.

(Рекомендуется сделать домашнее задание на занятии).

1. Приведите фрагменты полинуклеотидной цепи:

РНК	ДНК

2. Приведите примеры :

Рибонуклеозида (назовите его)	Дезоксирибонуклеозида (назовите)

3. Напишите формулу аденозинтрифосфата, укажите сложноэфирные и гликозидные связи:

4. Покажите схематично образование водородных связей в комплементарной паре: цитозин-гуанин.

Занятие № 7

Дата: _________

Вязкость растворов биополимеров.

Целевые задачи:

иметь представление :

- о типах вязкости;

- об основных причинах высокой вязкости биополимеров;

- о методах измерения вязкости растворов ВМС.

Надо знать:

1. Что такое аномальная вязкость, почему она возникает в растворах ВМС?

2. Факторы от которых зависит вязкость растворов биополимеров.

3. Понятия удельной , характеристической, приведенной вязкости полимеров.

4. Законы Ньютона, Пуазейля, уравнение Штаудингера.

Блок информации ( по указанию преподавателя):

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Лабораторная работа.

«Определение молекулярной массы биополимера

вискозиметрическим методом».

Цель работы:освоить вискозиметрический метод для определения молекулярной массы ВМС.

Выполнение эксперимента:

Оборудование:вискозиметр ВПЖ-2м, секундомер, цилиндры вместимостью 25 мл, воронки, резиновые груши.

Реактивы:водные растворы крахмала четырех концентраций:0,5 г/л; 1г/л; 2 г/л; 4 г/л, дистиллированная вода.

Выполнение эксперимента:

1. В тщательно вымытый сухой вискозиметр c помощью воронки наливают строго определенный объем растворителя – дистиллированную воду (10мл), отмеренную цилиндром через колено 2. С помощью груши, надетой на патрубок 3, зажав указательным пальцем колено 2, нагнетают в прибор воздух так, чтобы уровень жидкости дошел приблизительно до середины резервуара 4, затем , открыв колено 2, определяют с помощью секундомера время опускания уровня жидкости между метками М ₁ и М₂ с точностью до десятой доли секунды.(t ₀).

2. Затем повторить те же операции и в той же последовательности с растворами крахмала различной концентрации, начиная с минимальной концентрации ( по 10 мл каждого раствора ) и измеряя время истечения жидкости для каждой концентрации: (t _0,5, t _1.5, t _1,8, t _4.0).

Рис. Вискозиметр ВПЖ-2м.

Результаты эксперимента заносят в таблицу:

Концентрация растворов крахмала (С, г/л)	Время истечения Жидкости (t,сек)	удельная	приведенная
0 (вода дистил.)		-	-
0,5
1,5
1,8
4,0

Расчеты :

Расчет удельной вязкости проводится по уравнению:

( уд.) = t _{раствора} - t ₀ / t ₀

( уд.) ₁ =

( уд. )₂ =

( уд.) ₃ =

( уд.) ₄ =

Приведенную вязкость рассчитывают по уравнению:

( привед.) = ( уд.) / С ( конц.исслед.раствора);

( привед.)₁ =

( привед.)₂ =

( привед.)3 =

( привед.)4 =

По рассчитанным значениям удельной вязкости для четырех различных концентраций (данные занести в таблицу), строим график зависимости приведенной вязкости от концентрации:

График:

По графику определяем характеристическую вязкость (точка пересечения графика с осью ординат) [ ] =

Молярную массу биополимера рассчитывают по уравнению Штаудингера:

= K * M^α , отсюда M = =

K – константа, характерная для полимеров одного гомологического ряда (для гомологического ряда полисахаридов К = 6,1х 10^-6 )

α – константа, характеризующая гибкость макромолекул и их взаимодействие с молекулами растворителя (α= 0,63)

?

Вывод:

_____________________________________________________________________________________

Домашнее задание.

1.Определите молярную массу рибонуклеазы, если результаты вискозиметрического метода для водных растворов рибонуклеазы следующие: характеристическая вязкость водного раствора полимера = 0,033 м³/кг ; К= 5,1х10^-5;α = 0,68

2.Рассчитайте удельную и приваеденную (относительную) вязкость раствора белка, если время истечения этого раствора равно 600 сек., а время истечения воды – 240 сек. Плотность раствора белка равна 1,008 г/ см ³.

3. Молярная масса биополимера 230000 г/моль. Вычислить характеристическую вязкость раствора биополимера, используя следующие эмпирические константы: К=1.15 х 10^-4 ; α = 0,72 .

4. Приведенные (относительные) вязкости ряда водных растворов биополимера определены вискозиметрическим методом при температуре 298К :

Результаты определения представлены в таблице:

Концентрация раствора в г/л	0,247	0,499	0,999	1,998
Относит. вязкость	1,355	1,782	2,879	6,090

Определите характеристическую вязкость раствора биополимера.

Занятие № 8

Тема: «Свойства растворов биополимеров».

Устойчивость растворов биополимеров.

Целевые задачи:

Иметь представление :

- об устойчивости растворов биополимеров;

- о факторах , влияющих на устойчивость растворов биополимеров;

- о коацервации и микрокапсулировании.

Знать:

1. Основные причины нарушения устойчивости растворов биополимеров.

2. Сущность высаливания, высаливающее действие ионов, способность ионов к гидратации (лиотропные ряды).

Блок информации (по указанию преподавателя):

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Лабораторная работа.