Физико-химические свойства белков. цветные
ОСАДОЧНЫЕ РЕАКЦИИ НА БЕЛКИ.
МЕТОДЫ КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ БЕЛКОВ
2. Цели самостоятельной работы: расширить знания об основных физико-химических свойствах белков и их прикладном медицинском значении, об использующихся в лабораторной практике методах количественного определения белков в биологических жидкостях
3. Задачи самостоятельной работы:
- уметь оценивать биомедицинское значение основных физико-химических свойств растворов белков,
- ознакомиться с нормой содержания белка в сыворотке крови, с возможными отклонениями и их биохимической трактовкой,
- сформировать навык работы с новой информацией, её анализа, логичного изложения,
- сформировать навык использования полученных знаний в учебной и профессиональной деятельности.
4. Перечень вопросов для самостоятельной работы
| Разделы и темы для самостоятельного изучения | Виды и содержание самостоятельной работы |
| Методы обнаружения белков Методы определения содержания белков в растворах и биологических жидкостях Методы фракционирования и очистки белков | Написание рефератов. Конспектирование учебной литературы по теме Работа с тестами для самостоятельной работы |
Методы обнаружения белков в растворах
Обнаружение белков в растворах и биологических жидкостях проводится двумя видами реакций: реакциями осаждения (чаще всего реакциями денатурации) и цветными реакциями (чаще всего универсальными реакциями на белки – биуретовая, нингидриновая реакции).
Методы количественного определения белков, используемые
В лабораторной практике
Для количественного определения белков используются оптические, колориметрические и азотометрические методы.
Оптические методы основаны на оптических свойствах белков.
К ним относятся:
- спектрофотометрические методы, оценивающие интенсивность поглощения белками УФ лучей в диапазоне около 200 нм и 260 нм. Степень УФЛ - поглощения пропорциональна концентрации белка;
- рефрактометрические методы основаны на способности растворов белков преломлять свет пропорционально их концентрации;
- нефелометрические методы основаны на способности растворов белков рассеивать свет пропорционально их концентрации;
- поляриметрические методы основаны на способности растворов белков вращать плоскость поляризованного света пропорционально их концентрации.
Колориметрические методы основаны на цветных реакциях белков – биуретовая реакция, метод Лоури, метод сорбции белками определённых красителей. Интенсивность окраски определяется концентрацией белкового раствора.
Азотометрические методы основаны на определении содержания азота и пересчёте его на концентрацию белка (в белках 16% азота).
Фракционирование и очистка белков
Выделение белков из тканей включает несколько этапов.
1. Гомогенизация (измельчение) ткани для разрушения клеточных и внутриклеточных мембран, препятствующих выделению белков. В процессе гомогенизации нередко добавляются детергенты.
2. Экстрагирование (растворение) белков проводят чаще всего слабыми солевыми растворами.
3. Отделение низкомолекулярных веществ (солей) методом диализа с использованием полупроницаемых мембран, методом гель - фильтрации.
4. Очистка белка от сопутствующих белков (фракционирование), основанная на различных физико-химических свойствах белков.
а) ультрацентрифугирование – разделение белков по молекулярной массе
б) электрофорез – разделение белков по заряду молекулы и молекулярной массе
в) фракционное высаливание – подбор концентрации соли для осаждения различных белков
г) хроматографические методы разделения:
· распределительная хроматография – по различной растворимости белков
· гель-фильтрация – по различной молекулярной массе белков
· ионообменная хроматография – по разнице зарядов белковых молекул
· аффинная хроматография – по химическим свойствам различных белков
5. Выделение белка в кристаллическом состоянии проводится путём лиофилизации при низкой температуре.
Тесты
1. К колориметрическим методам относятся:
Азотометрический. Спектрофотометрический. Сорбция красителей. Метод Лоури. Биуретовый метод. Рефрактометрический.
2. На способности белков приобретать заряд основаны приёмы их анализа:
Рентгеноструктурный анализ. Электрофорез.Ионообменная хроматография.Потенциометрическое титрование. Рефрактометрия. Ультрацентрифугирование. Колоночная гель-фильтрация.
3. Эффект высаливания белков из растворов связан:
С нарушением вторичной и третичной структур. С разрывом пептидных связей. С потерей белками заряда. С дегидратацией их молекул. С формированием четвертичной структуры.
4. Для наиболее полной экстракции белков из тканей животного происхождения можно использовать жидкости:
Спиртоводную смесь. Ацетон. 10% раствор сульфата аммония. Дистиллированную воду. 10% раствор NaCl.10% раствор KCl.
5. Освободиться от сопутствующих низкомолекулярных веществ, присутствующих при экстрагировании белков, без потери белками нативных свойств можно методами:
Электрофорезом. Диализом.Колоночной гель - фильтрацией. Осаждением белков трихлоруксусной кислотой.
6. Белки с различной молекулярной массой можно разделить приёмами физико-химического анализа:
Диализом. Электрофорезом. Высаливанием. Потенциометрическим титрованием. Колоночной гель - фильтрацией.
7. При физиологических значениях рН среды может приобретать или утрачивать свой заряд аминокислота:
Цистеин. Аргинин. Тирозин. Серин. Гистидин. Треонин.
8. Присутствие глобулинов в растворе можно доказать:
Электрофорезом. Колоночной гель - фильтрацией. Высаливанием при 50% насыщении сульфатом аммония. Высаливанием при 100% насыщении сульфатом аммония. Денатурацией мочевиной.
9. Для эффекта денатурации характерны признаки:
Быстрое образование осадка. Утрата биологической активности. Сохранение биологических свойств. Нарушение первичной структуры белка. Медленное образование осадка. Нарушение вторичной и третичной структуры (конформации). Сохранение конформации.
10. Для эффекта высаливания характерны признаки:
Обратимость эффекта. Утрата биологических свойств. Сохранение биологических свойств. Нарушение конформации белка. Сохранение конформации белка. Быстрое образование осадка.
11. Денатурацию белков вызывают:
Хлорид натрия. Серная кислота. Уксуснокислый свинец. Сернокислый аммоний. Азотнокислое серебро. Сульфосалициловая кислота. Мочевина. Глюкоза.
12. Направление движения белков в постоянном электрическом поле зависит:
От градиента потенциала. От молекулярной массы белков. От рН среды. От формы белковых молекул. От особенностей аминокислотного состава белков. От наличия в составе белков простетических групп.
13. С помощью высаливания из смеси белков можно выделить:
Оваальбумин. Гамма-глобулин. Сывороточный альбумин.
14. Растворимость белков в воде придают функциональные группы полипептидных цепей:
Карбоксильные. Метильные. Фенольные. Аминные. Карбонильные. Индольные. Гидроксильные. Тиоловые. Иминные.
15. Наиболее объективные данные о молекулярной массе белков дают физико-химические методы:
Криоскопия. Эбулиоскопия. Рентгеноструктурный анализ.Ультрацентрифугирование. Электронная микроскопия.
16. Для точного определения содержания белка в растворе можно применить оптический эффект:
Преломление лучей света. Эффект светорассеивания. Оптическая активность. Поглощение лучей в УФ части спектра.
17. При проведении гель - фильтрации белков используются:
Различия в величине заряда. Различия в молекулярной массе. Различия в оптических свойствах
18. При электрофорезе белков используются:
Различия по величине заряда. Различия по молекулярной массе. Различия оптических свойств
19. Смесь белков церулоплазмина (мол. масса 151 000, изоэлектрическая точка 4,4) и γ - глобулина ( мол. масса 150 000, изоэлектрическая точка 6,3) можно разделить методами:
Электрофореза. Гель - фильтрации. Ионообменной хроматографии
20. Рефрактометрические методы количественного определения белков основаны на эффекте:
Светорассеивания. Светопоглощения. Светопреломления. Вращения плоскости поляризованного света
21. Спектрофотометрические методы количественного определения белков основаны на эффекте:
Светорассеивания. Светопоглощения при определённой длине волны. Светопреломления. Вращения плоскости поляризованного света
22. В изоэлектрической точке молекула белка:
Не диссоциируют. Электронейтральны. Движутся к аноду. Распадаются на полипептиды
23. Белки способны образовывать устойчивые водные раствор благодаря наличию:
Броуновского движения Наличию гидрофобных радикалов. Наличию заряда и гидратной оболочки у молекул белка. Всех перечисленных факторов
Ситуационные задачи
1. Укажите направление движения (к аноду, к катоду или остаются на старте) следующего пептида
Лиз – Гли - Ала - Гли
2. Укажите направление движения (к аноду, к катоду или остаются на старте) следующего пептида
Лиз – Глу – Ала - Гли
3. Укажите направление движения (к аноду, к катоду или остаются на старте) следующего пептида
Глу – Гли – Ала - Гли
4. Сделайте выводы об особенностях аминокислотного состава белка, имеющего изоэлектрическую точку = 4,7
5. Какой заряд в нейтральной среде приобретёт белок, имеющий изоэлектрическую точку =4,7?
Поясните ответ.
6. После высаливания белка сульфатом аммония получен осадок, содержащий изучаемый белок с примесью соли. Как можно отделить белок от соли?
7. Основная и дополнительная литература к теме
Основная
Биохимия. Под ред. Е.С. Северина. 2003. С. 67-74
Биохимия. Краткий курс с упражнениями и задачами. 2001. С. 29-31
А.Я. Николаев Биологическая химия. 2004. С. 43-60
О.Д. Кушманова. Руководство к лабораторным занятиям по биологической химии. 1983. С. 7-15, 28-29.
Лекционный материал
Дополнительная
Т.Т. Березов, Б.Ф. Коровкин. Биологическая химия. 1990. С. 37-41.
Р. Марри и др. «Биохимия человека». М. «Мир». 1993. С. 43-51 (1)
Ю.Е. Вельтищев, М.В. Ермолаев, А.А. Ананенко, Ю.А. Князев. «Обмен веществ у детей». М.: Медицина. 1983. 462 с.
Р.М. Кон, К.С. Рот. Ранняя диагностика болезней обмена веществ. М. «Медицина».- 1986.
Макаренко Т.Г., Стунжас Н.М. Учебно-методические пособия «Биохимические особенности детского организма». Смоленск. 2001. 2007
Макаренко Т.Г., Стунжас Н.М. Учебно-методическое пособие «Особенности обмена веществ у новорожденных и грудных детей» (Рекомендовано УМО). Смоленск. 2012.
Титов В.Н. Методические аспекты определения содержания общего белка сыворотки крови //Клин. лаб. диагностика, 1995, - .№ 2.С. 15-18
Тема занятия № 3
КЛАССИФИКАЦИЯ БЕЛКОВ.
ПРОСТЫЕ И СЛОЖНЫЕ БЕЛКИ
2. Цели самостоятельной работы: закрепить знания о принципах классификации белков, свойствах и особенностях состава основных групп простых и сложных белков
3. Задачи самостоятельной работы:
- рассмотреть принципы классификации белков,
- изучить особенности свойств, химического состава и биологических функций основных групп простых и сложных белков,
- сформировать навык работы с новой информацией, её анализа, логичного изложения,
- сформировать навык использования полученных знаний в учебной и профессиональной деятельности.
4. Перечень вопросов для самостоятельной работы
| Разделы и темы для самостоятельного изучения | Виды и содержание самостоятельной работы |
| Классификация белков Характеристика основных групп простых белков Характеристика основных групп сложных белков | Конспектирование материала учебника Проработка дополнительной учебной литературы. Написание реферата Подготовка презентаций |
Классификация белков
Огромное количество белков в организме, многообразие их свойств и биологических функций определяют сложности их систематики.
Предложены классификации белков по структурному, функциональному принципам.
«На сегодняшний день о белках известно слишком много, чтобы удовлетворится старой классификацией, и слишком мало для того, чтобы составить лучшую» - такое определение состояния вопроса о классификации белков остаётся актуальным до настоящего времени.
В практическом отношении достаточно удобна классификация белков, учитывающая особенности их химического состава и физико-химических свойств.
Согласно этой классификации, все белки делят на 2 группы: простые (протеины) и сложные (протеиды.
К протеинам (простым белкам) относят белки, состоящие только из аминокислот.
Они, в свою очередь, делятся на группы в зависимости от физико-химических свойств и особенностей аминокислотного состава. Выделяют следующие группы простых белков:
· альбумины,
· глобулины,
· протамины,
· гистоны,
· проламины,
· глютелины,
· протеиноиды.
Альбумины –широко распространённая группа белков в тканях организма человека. Они имеют сравнительно невысокую молекулярную массу 50– 70 тыс. дальтон. Альбумины в физиологическом диапазоне рН имеют отрицательный заряд, так как в силу высокого содержания глютаминовой кислоты в их составе находятся в изоэлектрическом состоянии при рН 4,7. Имея невысокую молекулярную массу и выраженный заряд, альбумины перемещаются при электрофорезе с достаточно высокой скоростью. Аминокислотный состав альбуминов разнообразен, они содержат весь набор незаменимых аминокислот. Альбумины – высоко гидрофильные белки. Они растворимы в дистиллированной воде. Вокруг молекулы альбуминов формируется мощная гидратная оболочка, поэтому для высаливания их из растворов необходима высокая 100% концентрация сульфата аммония. Альбумины выполняют в организме структурную, транспортную функцию, участвуют в поддержании физико – химических констант крови.
Глобулины– широко распространённая группа белков, обычно сопутствующая альбуминам. Имеют более высокую, чем альбумины молекулярную массу – около 200 тыс. дальтон, поэтому медленнее перемещаются при электрофорезе. Изоэлектрическая точка глобулинов находится при рН 6,3 – 7. Они отличаются разнообразным набором аминокислот. Глобулины не растворимы в дистиллированной воде, они растворимы в солевых растворах KCl, NaCl в концентрации 5 – 10 %. Глобулины менее гидратированы, чем альбумины, поэтому высаливаются из растворов уже при 50% насыщении сульфатом аммония. Глобулины в организме выполняют структурную, защитную, транспортные функции.
Гистоны– имеют небольшую молекулярную массу 11-24 тыс. дальтон. Они богаты щелочными аминокислотами лизином и аргинином, поэтому находятся в изоэлектрическом состоянии в резко щелочной среде при рН 9,5 – 12. В физиологических условиях гистоны имеют положительный заряд. В различных видах гистонов содержание аргинина и лизина варьирует, в связи с чем, они делятся на 5 классов. Гистоны Н1 и Н2 богаты лизином, гистоны Н3- аргинином. Молекулы гистонов полярны, очень гидрофильны, поэтому с трудом высаливаются из растворов. В клетках положительно заряженные гистоны, как правило, связаны с отрицательно заряженными ДНК в составе хроматина. Гистоны в хроматине формируют остов, на который накручивается молекула ДНК. Основные функции гистонов – структурная и регуляторная.
Протамины– низкомолекулярные щелочные белки. Молекулярная масса их составляет 4 – 12 тыс. дальтон. Протамины в своём составе содержат до 80% аргинина и лизина. Они содержатся в составе нуклеопротеидов молоки рыб – клупеин (сельдь), скумбрин (скумбрия).
Проламины, глютелины –растительные белки, богатые глютаминовой кислотой (до 43%) и гидрофобными аминокислотами, в частности, пролином (до 10 – 15%). В силу особенностей аминокислотного состава проламины и глютелины не растворимы в воде и солевых растворах, но растворимы в 70% этиловом спирте. Проламины и глютелины являются пищевыми белками злаковых культур, составляя так называемые глютеновые белки. К глютеновым белкам относятся секалин (рожь), глиадин (пшеница), гордеин (ячмень), авенин (овёс). В детском возрасте может наблюдаться непереносимость глютеновых белков, к которым в лимфоидных клетках кишечника вырабатываются антитела. Развивается глютеновая энтеропатия, снижается активность кишечных ферментов. В связи с этим, злаковые отвары детям рекомендуется вводить после 4-х месячного возраста. Не содержат глютеновых белков рис и кукуруза.
Протеиноиды(белковоподобные) - фибриллярные водонерастворимые белки. Входят в состав опорных тканей (костей, хрящей, сухожилий, связок). Они представлены коллагеном, эластином, кератином, фиброином.
Коллаген (рождающий клей) –широко распространённый в организме белок, составляет около трети всех белков организма. Входит в состав костей, хрящей, зубов, сухожилий и др. тканей.
К особенностям аминокислотного состава коллагена относится, прежде всего, высокое содержание глицина (1/3 всех аминокислот), пролина (1/4 всех аминокислот), лейцина. В составе коллагена присутствуют редкие аминокислоты гидроксипролин и гидроксилизин, но отсутствуют циклические аминокислоты.
Полипептидные цепи коллагена содержит около 1000 аминокислот. Различают несколько видов коллагена в зависимости от сочетания в нём различных видов полипептидных цепей. К фибриллообразующим видам коллагена относятся коллаген I типа (преобладает в коже), коллаген II типа (преобладает в хрящах) и коллаген III типа (преобладает в сосудах). У новорожденных детей основная масса коллагена представлена III типом, у взрослых людей – II и I типами.
Вторичная структура коллагена представляет «ломаную» альфа-спираль, в витке которой укладывается 3,3 аминокислоты. Шаг спирали равен 0,29 нм.
Три полипептидные цепи коллагена уложены в виде тройного закрученного каната, фиксированного водородными связями, и образуют структурную единицу коллагенового волокна – тропоколлаген. Тропоколлагеновые структуры размещаются параллельными, смещёнными по длине рядами, фиксированными ковалентными связями, и формируют коллагеновое волокно. В промежутках между тропоколлагеном в костной ткани откладывается кальций. Коллагеновые волокна содержат в своём составе углеводы, которые стабилизируют коллагеновые пучки.
Кератины -белки волос, ногтей. Они не растворимы в растворах солей, кислот, щелочей. В составе кератинов имеется фракция, которая содержит большое количество серосодеоржащих аминокислот (до 7 – 12%), образующих дисульфидные мостики, придающие высокую прочность этим белкам. Молекулярная масса кератинов очень высока, достигает 2 000 000 дальтон. Кератины могут иметь альфа - и бета - структуру. В альфа - кератинах три альфа - спирали объединяются в суперспираль с формированием протофибрилл. Протофибриллы соединяются в профибриллы, затем в макрофибриллы. Примером бета - кератинов является фиброин шёлка.
Эластин – белок эластических волокон, связок, сухожилий. Эластин не растворим в воде, не способен к набуханию. В эластине высока доля глицина, валина, лейцина (до 25 – 30%). Эластин способен растягиваться под действием нагрузки и восстанавливать свои размеры после снятия нагрузки. Эластичность связана с присутствием в эластине большого количества межцепочечных сшивок при участии аминокислоты лизина. Две белковые цепи образуют связь лизил – норлейцин. Четыре белковые цепи образуют связь – десмозин.
К сложным белкам (протеидам) относят белки, в которых помимо белковой части содержатся небелковые вещества (простетические группы).
Сложные белки классифицируют по химическому составу их простетической группы. Выделяют следующие группы сложных белков:
· хромопротеиды,
· липопротеиды,
· гликопротеиды,
· фосфопротеиды,
· металлопротеиды.
Хромопротеидысодержат в качестве простетической группы окрашенные небелковые соединения. В группе хромопротеидов выделяют гемопротеиды и флавопротеды.
В гемопоротеидах простетической группой является гем – органическое, железосодержащее вещество, придающее белку красный цвет. Гем соединяется с белком глобином за счёт координационных и гидрофобных связей. Примерами гемопротеидов являются белок эритроцитов гемоглобин, белок мышц миоглобин, тканевые белки цитохромы, ферменты каталаза, пероксидаза. Гемопротеиды участвуют в переносе кислорода и в окислительных процессах в тканях.
В флавопротеидах содержится простетическая группа жёлтого цвета. В качестве простетической группы могут быть представлены нуклеотиды ФАД, ФМН. К флавопротеидам относится фермент сукцинатдегидрогеназа. Некоторые флавопротеиды содержат в своём составе металлы – металлофлавопротеиды. Флавопротеиды участвуют в окислительных процессах в организме.
Нуклеопротеидысостоят из белковой части и нуклеиновых кислот: ДНК или РНК. В ядре локализованы дезоксирибонуклеопротеиды, в цитозоле – рибонуклеопротеиды. Белки в нуклепротеидах ядра представлены в основном гистонами. Белковая и небелковая части нуклеопротеидов связаны ионными и гидрофобными связями. При полном гидролизе нуклеопротеидов образуются аминокислоты, фосфорная кислота, углевод и пуриновое или пиримидиновое азотистое основание. Нуклеопротеиды участвуют в хранении и воспроизведении генетической информации.
Липопротеидыв качестве простетической группы содержат различные жиры (триацилглицерины, фосфолипиды, холестерин и др.). Между белком и липидом формируются гидрофобные и ионные связи. Липопротеиды принято делить на структурные, входящие в состав клеточных мембран, и транспортные, осуществляющие перенос жиров кровью. Транспортные липопротеиды представляют собой сферические частицы, внутри которых находятся гидрофобные жиры, а на поверхности – гидрофильные белки. Примером липопротеида может служить фактор свёртывания крови – тромбопластин.
Фосфопротеидысодержат в своём составе остатки фосфорной кислоты, соединённой с серином белковой части сложноэфирными связями. Присоединение фосфорной кислоты к белку носит обратимый характер и сопровождается формированием или разрывом ионных связей фосфорной кислоты и заряженных групп белка, что меняет биологическую активность фосфопротеида. К фосфопротеидам относятся структурные белки костной ткани, казеиноген молока, ововителлин белка куриного яйца, некоторые ферменты (фосфорилаза, гликогенсинтетаза, ТАГ - липаза)
Гликопротеидысодержат, как правило,прочно присоединенные гликозидными связями остатки углеводов (моносахариды, олигосахариды). Гликопротеиды обычно имеют мозаичную структуру, в которой чередуются углеводные и белковые фрагменты. Углеводная часть придаёт специфичность гликопротеидам и определяет их устойчивость к тканевым ферментам. Гликопротеиды широко представлены в организме человека. Они содержатся как в тканях, так и в биологических жидкостях. Муцин слюны содержит в своём составе до 15% маннозы и галактозы. Гликопротеидами являются некоторые гормоны, например, гонадотропины гипофиза. Некоторые транспортные белки крови относятся к гликопротеидам (трансферрин). Гликопротеидом является фактор свёртывания крови фибриноген, Все виды иммуноглобулинов содержат углеводные фрагменты. Углеводы придают специфичность тканевым рецепторам. Адгезивные белки (фибронектин, ламинин), будучи гликопротеидами, обеспечивают взаимодействие клеток, волокон, гликозаминогликанов соединительной ткани.
Металлопротеиды – сложные белки, в состав которых входят металлы. Например, гемосидерин и ферритин содержат железо. Фермент алкогольдегидрогеназа содержит цинк.
В последнее время появилась классификация белков на семейства - группы близких по структуре и функциям белков, имеющие гомологичные последовательности аминокислот. Например, выделяют семействосериновых протеаз, содержащих в активном центре аминокислоту серин и участвующих в расщеплении различных белков. В это семейство входят трипсин, химотрипсин, эластаза, многие ферменты свёртывания крови (тромбин), антисвёртывающей системы (фибринолизин). Семейство иммуноглобулинов включает все виды основных и минорных иммуноглобулинов. Иммуноглобулины имеют вилкообразную структуру, состоящую из двух тяжелых (Н) цепей и двух лёгких цепей (L) . Иммуноглобулины, в свою очередь, входят в состав суперсемейства, включающего иммуноглобулины, рецепторы к Т-антигенам, белки гистиосовместимости.
Тесты
1. Присутствие глобулинов в растворе можно доказать:
Электрофорезом. Колоночной гель - фильтрацией. Высаливанием при 50% насыщении сульфатом аммония. Высаливанием при 100% насыщении сульфатом аммония. Денатурацией мочевиной.
2. Простые белки должны отвечать требованию:
Иметь невысокую молекулярную массу. Иметь однообразный аминокислотный состав. Состоять только из аминокислот. Не обладать четвертичной структурой. Иметь фибриллярное строение.
3. Сложные белки должны отвечать требованию:
Иметь большую молекулярную массу. Иметь олигомерное строение. Иметь разнообразный аминокислотный состав. Содержать в составе помимо аминокислот другие компоненты. Обладать способностью к кооперативным изменениям конформации.
4. Простыми белками являются:
Сывороточный альбумин. Миоглобин. Гемоглобин. Казеиноген. Эластин. Кератин.
5. Сложными белками являются:
Каталаза. Сукцинатдегидрогеназа. Эластин. Кератин. Сывороточный альбумин. Гемоглобин. Миоглобин.
6. Альбумины характеризуются следующими свойствами:
Имеют отрицательный заряд в нейтральной среде. Гидрофильны. Легко высаливаются из растворов. Бедны по аминокислотному составу
7. К гемопротеидам относятся:
Миоглобин. Цитохром С. Трансферрин. Каталаза
8. Муцин слюны относится к классу белков:
Гликопротеиды. Хромопротеиды. Фосфопротеиды. Липопротеиды
9. Иммуноглобулины мигрируют в составе фракции белков плазмы крови:
Альфа 1. Альфа 2. Бета. Гамма – глобулины
10. Овоальбумин куриного яйца является составной частью:
Гликопротеидов. Фосфопротеидов. Липопротеидов. Нуклеопротеидов
11. Альбумин сыворотки крови человека характеризуется:
Высоким содержанием аргинина и лизина. Отрицательным зарядом при рН =7. Молекулярной массой 100 кДа
12. Гистоны характеризуются следующими свойствами:
Имеют отрицательный заряд. Стабилизируют молекулу ДНК. Являются низкомолекулярными белками. Несут положительный заряд
Ситуационные задачи
1. Гистоны – небольшие по молекулярной массе основные белки, связывающиеся с ДНК в хроматине. Докажите, какие аминокислоты, определяющие суммарный положительный заряд, должны преобладать в гистонах.
2. При употреблении большого количества сырого яичного белка, богатого гликопротеидом авидином, образующим с биотином в желудочно-кишечном тракте нерастворимый комплекс, у детей может развиться гиповитаминоз биотина. Почему варёные яйца такого эффекта
не вызывают?
7. Основная и дополнительная литература к теме
Основная
Биохимия. Под ред. Е.С. Северина. 2003. С. 39-67
Биохимия. Краткий курс с упражнениями и задачами. 2001. С. 25
А.Я. Николаев Биологическая химия. 2004. С. 54-60
О.Д. Кушманова. Руководство к лабораторным занятиям по биологической химии. 1983. С. 7-15, 32-34, 40
Лекционный материал
Дополнительная
Т.Т. Березов, Б.Ф. Коровкин. Биологическая химия. 1990. С. 60-76
Р. Марри «Биохимия человека». 1993. М. «Мир» С. 42-43, 52-62 (1).
Ю.Е. Вельтищев, М.В. Ермолаев, А.А. Ананенко, Ю.А. Князев. «Обмен веществ у детей». М.: Медицина. 1983. 462 с.
Р.М. Кон, К.С. Рот. Ранняя диагностика болезней обмена веществ. М. «Медицина».- 1986.
Д.Г. Кузнецов, Н.М. Стунжас, Д.П. Бондарев «Белки плазмы крови» (клинико-диагностический аспект). Смоленск. 2000.
Макаренко Т.Г., Стунжас Н.М. Учебно-методические пособия «Биохимические особенности детского организма». Смоленск. 2001. 2007.
Макаренко Т.Г., Стунжас Н.М. Учебно-методическое пособие «Особенности обмена веществ у новорожденных и грудных детей» (Рекомендовано УМО). Смоленск. 2012.
Занятие № 4.
Итоговое занятие по теме
«Введение в биохимию», «Химия белков»
Экзаменационные вопросы
1. Предмет и задачи биологической химии. Краткая история её развития. Роль отечественных и зарубежных учёных в развитии биологической химии. Значение биологической химии для биологии и медицины.
2. Белки как особый класс полимерных высокомолекулярных органических соединений. Содержание белков в органах и тканях человека. Общебиологические функции белков. Многообразие белков в структурно-функциональном отношении. Элементарный и аминокислотный состав белков. Изменение белкового состава тканей в онтогенезе.
3. Типы связей аминокислот в молекулах белков и их роль в стабилизации белковой структуры. Пептиды. Номенклатура пептидов, их свойства. Физиологически активные пептиды крови и других тканей человека.
4. Физико-химические свойства белков: молекулярная масса, формы белковых молекул, растворимость, способность к гидратации. Ионизация белков в водных растворах, их оптические свойства. Практическое применение указанных физико-химических свойств.
5. Общие принципы выделения белков из тканей. Очистка и фракционирование. Обнаружение белков в растворах. Цветные и осадочные реакции на белки. Определение содержания белков в тканях и биологических жидкостях.
6. Современные представления о структуре молекул белков. Первичная структура белков. Зависимость биологических свойств белков от первичной структуры. Видовая специфичность белков. Наследственные изменения первичной структуры. Наследственные протеинопатии: серповидно-клеточная анемия и другие примеры.
7. Вторичная и третичная структуры белковых молекул. Конформация белков. Роль конформационных изменений в функционировании белков. Денатурация белков: физико-химическая сущность этого явления и его практическое значение.
8. Четвертичная структура белков. Олигомерные белки, их преимущества по сравнению с мономерными. Кооперативные изменения конформации протомеров в олигомерных белках. Примеры строения и функционирования олигомерных белков: гемоглобин (в сравнении с миоглобином), аллостерические ферменты, полиферментные комплексы. Принцип самосборки в формировании сложной структуры белковых молекул.
9. Классификация белков. Основные группы простых и сложных белков и их характеристика.
Тема занятия № 5