Изучение сложных белков

Выделение муцина из слюны и изучение его свойств

Муцин — это один из белков слюны, обеспечивающий её вязкость. Он является гликопротеином.

Ход определения

В 3 пробирки соберите примерно по 1 мл слюны и в каждую из них добавьте по каплям 1 % раствор уксусной кислоты до появления сгустков муцина. Осадок муцина в пробирках промойте водой; осторожно слейте её, придерживая сгусток стеклянной палочкой.

С содержимым первой пробирки проделайте биуретовую реакцию (занятие 1, опыт 1.1). О чем говорит положительная биуретовая проба?

Во вторую пробирку добавьте 5-6 капель спиртового раствора b-нафтола, встряхните; осторожно подслоите концентрированную серную кислоту. Пронаблюдайте за появлением на границе двух слоёв фиолетового кольца, свидетельствующего о наличии углеводной компоненты.

В третью пробирку прибавьте по каплям 0,1 % раствор соляной кислоты, отметьте растворение осадка. Объясните процесс.

Выделение казеина из молока

Белок молока казеиноген является типичным представителем фосфопротеинов.

Осаждение казеина и доказательства его белковой природы

Ход определения

К 1-2 мл молока добавьте 1-2 капли 10 % раствора уксусной кислоты.

Образовавшийся хлопьевидный осадок казеина отфильтруйте и промойте на фильтре 2-3 раза дистиллированной водой. Для доказательства белковой природы осадка проделайте с ним биуретовую реакцию (занятие 1, опыт 1.1).

Доказательство наличия простетической группы в казеине

Ход определения

К 5 каплям заранее приготовленного гидролизата казеина добавьте 10 капель молибденового реактива, прокипятите 2-3 минуты. Выпадение желтого осадка фосфомолибденового аммония говорит о наличии в гидролизате ионов фосфорной кислоты.

Доказательство химической природы гемопротеинов

К гемопротеинам относят гемоглобин, миоглобин, ферменты каталазу, пероксидазу и цитохромы. Их молекулы состоят из белка и простетической группы — гема. Для доказательства наличия последнего используется бензидиновая проба.

Ход определения

К 1 мл раствора крови добавьте 5 капель 5 % свежеприготовленного спиртового раствора бензидина и 5 капель 3 % раствора пероксида водорода. При окислении бензидина пероксидом водорода появляется синее окрашивание. Эта реакция используется в судебно-медицинской практике для выявления пятен крови.

Оформите протокол исследования. Сделайте выводы из проведенных экспериментов.

Контроль выполнения лабораторной работы

1. Чем можно осадить муцин?

2. Как можно доказать белковую природу муцина, казеина, гемоглобина?

3. С помощью какого реактива обеспечивается доказательство наличия углеводной компоненты в муцине?

4. С какой целью можно использовать молибденовый реактив?

Темы рефератов:

1. Родопсин: строение и функции в организме.

2. Особенности строения гликопротеинов, обеспечивающие выполнение их функций.

3. Классификация липопротеинов и их роль в организме.

4. Строение нуклеопротеинов и их роль в хранении и передаче генетической информации.

5. Альбумины: строение и физиологические функции.

6. Глобулины плазмы крови как апопротеины сложных белков.

Лабораторно-практическое занятие №4

Тема: Ферменты. Строение, механизм действия.

Цель: Изучить принципы структурно-функциональной организации ферментов на основе знаний строения простых и сложных белков. Выяснить механизм действия и влияние различных факторов на скорость энзиматической реакции.

Значение: Энзимы - регуляторы процессов клеточного метаболизма. Обычно – это белки, компоненты (ко-, апофермент) которых обеспечивают не только разрыв связей в субстрате (активный центр), но и регулируют скорость преобразований (аллостерический центр).

Исходный уровень

1. Особенности строения аминокислот, уровни организации белковой мицеллы. Понятие о мультимерах.

2. Строение, классификация, роль простых и сложных белков.

3. Физико-химические и биологические свойства протеинов.

4. Понятие о центрах связывания и лигандах.

5. Сущность химического катализа. Свойства минеральных катализаторов.

6. Клеточные органоиды, строение и функции.

Вопросы для самоподготовки

1. Ферменты – биологические катализаторы, определение. Отличительные особенности ферментов от минеральных катализаторов. График изменения свободной энергии в ходе катализируемой и некатализируемой реакции.

2. Особенности строения ферментов. Понятие о холоферменте. Апофермент, кофермент, кофактор. Химическая природа, биологическая роль.

3. Косубстраты, их роль в химических реакциях на примере аскорбиновой кислоты.

4. Функциональные центры ферментов (активный и аллостерический). Их структура, лиганды и биологическая роль.

5. Энзимы, имеющие четвертичную структуру апофермента. Мультиэнзимные комплексы (пируватдегидрогеназный, 2-оксо-глутаратдегидрогеназный мультиэнзимные комплексы, синтаза ВЖК). Изоэнзимы. Особенности строения лактатдегидрогеназы (ЛДГ). Органоспецифичность ферментов (на примере ЛДГ). Использование изоэнзимов в диагностике заболеваний.

6. Механизм действия ферментов. Этапы ферментативного катализа. Основные положения теорий ферментативного катализа (Фишера, Кошланда). Современные представления: а) концентрационный эффект; б) ориентационный эффект; в) эффект индуцированного соответствия или полифункциональный катализ.

7. Специфичность действия ферментов. Виды специфичности: субстратная (абсолютная, групповая, стереоспецифичность), каталитическая.

8. Факторы, влияющие на скорость ферментативной реакции (концентрации фермента, кофермента, субстрата, изменение температуры, рН среды).

Литература

Основная:

1. Лекции «Ферменты. Строение. Функциональные центры ферментов. Механизм действия ферментов».

2. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия: Учебник. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Медицина, 1998. – С.114 – 145.

3. Николаев А.Я. Биологическая химия. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Медицинское информационное агентство, 2004. – С.61-78; 80-86; 89-91; 97-98.

4. Ситуационные задачи по биохимии: Учебное пособие для студентов лечебного и педиатрического факультетов // Никитина Л.П., Гомбоева А.Ц., Соловьева Н.В. и др. – 2-е изд., испр. и доп. - Чита, 2003. – С. 6.

Дополнительная:

1. Биохимия / Под ред. Е.С.Северина – М.: ГЭОТАР-МЕД, 2005 (2003). – С.75-80; 83-102; 120-122.

2. Биохимия (в вопросах и ответах) (учебное пособие для студентов мед. вузов) / Т.П.Вавилова, Евстафьева О.Л. – М.: ВЕДИ, 2005. – С.13 – 21.

3. Биохимические основы патологических процессов / Под ред. Е.С.Северина. – М.: Медицина, 2000.- С.8-17.

4. Биохимия. Краткий курс с упражнениями и задачами / Под ред. Е.С.Северина. – М.: ГЭОТАР-МЕД, 2001. – С.32-41; 343-347.

5. Биохимия. Тесты и задачи: Учеб. пособие для студ. мед. вузов / Под ред. Е.С.Северина. – М.: ВЕДИ, 2005. – С.9-20.

6. Биологическая химия: Учеб. пособие для студ. высш. учеб. завед / Под ред. Ковалевской. – М.: Издат. Центр «Академия», 2005. – С.5-6; 9-33.

7. Клиническая биохимия / Под ред. В.А.Ткачука.-М.: ГЭОТАР-МЕД, 2002.- С.72-82.

8. Гринстейн Б., Гринстейн А. Наглядная биохимия. Пер. с англ. – М.: ГЭОТАР-МЕД, 2004. – С. 70–74.

9. Щербак И.Г. Биохимия: Учебник. – СПб.: СПбГМУ, 2005. – С.105 -121.

10. История развития энзимологии. Строение ферментов (роль кофактора). (Методички для самостоятельной работы).

11. Мультисубстратные реакции (Методичка для самостоятельной работы).

Лабораторная работа