3675

3. Какие повреждения возникают в клетках при радиоактивном, тепловом, электромагнитном, шумовом, вибрационном воздействии?

11

3. Методические указания по подготовке к практическим занятиям

3.1Общие рекомендации по подготовке к практическим занятиям

Входе подготовки к практическим занятиям необходимо изучать основную литературу, знакомиться с дополнительной литературой, а также с новыми публикациями в периодических изданиях: журналах, газетах и т.д. При этом необходимо учесть рекомендации преподавателя и требования учебной программы.

Всоответствии с этими рекомендациями и подготовкой полезно дорабатывать свои конспекты лекции, делая в нем соответствующие записи из литературы, рекомендованной преподавателем и предусмотренной учебной программой. Целесообразно также подготовить тезисы для возможного выступлений по всем учебным вопросам, выносимым на практическое занятие.

При подготовке к занятиям можно также подготовить краткие конспекты по вопросам темы. Очень эффективным приемом является составление схем и презентаций.

Готовясь к докладу или реферативному сообщению, желательно обращаться за методической помощью к преподавателю. Составить план-конспект своего выступления. Продумать примеры с целью обеспечения тесной связи изучаемой теории с реальной жизнью. Своевременное и качественное выполнение самостоятельной работы базируется на соблюдении настоящих рекомендаций и изучении рекомендованной литературы. Студент может дополнить список использованной литературы современными источниками, не представленными в списке рекомендованной литературы, и в дальнейшем использовать собственные подготовленные учебные материалы при написании курсовых и выпускной квалификационной работы.

При решении задач необходимо помнить:

∙Один шаг - это полный виток спирали ДНК– поворот на 360o

∙Один шаг ДНК составляют 10 пар нуклеотидов

∙Длина одного шага – 3,4 нм

∙Расстояние между двумя нуклеотидами ДНК составляет 0,34 нм.

∙Молекулярная масса одного нуклеотида – 345 г/моль.

∙Молекулярная масса одной аминокислоты – 120 г/мол

∙В молекуле ДНК: А+Г=Т+Ц (Правило Чаргаффа: ∑(А) = ∑(Т), ∑(Г) = ∑(Ц), ∑(А+Г) =∑(Т+Ц)

∙Комплементарность нуклеотидов: А=Т; Г=Ц

∙Цепи ДНК удерживаются водородными связями, которые образуются между комплементарными азотистыми основаниями: аденин с тимином соединяются 2 водородными связями, а гуанин с цитозином тремя.

∙В среднем один белок содержит 400 аминокислот;

∙вычисление молекулярной массы белка:

где Мmin – минимальная молекулярная масса белка, а – атомная или молекулярная масса компонента, в – процентное содержание компонента.

12

6)Определите изоэлектрическую точку следующих аминокислот: глицина, a -аланина, b -аланина, изолейцина, саркозина и двух дипептидов: глицилглицина и глицилаланина при 25╟ С, зная, что pKa при указанной температуре соответственно равны:

7)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?

8.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 и рибонуклеазы - 9,45.

9.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.

10.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?

14

4. Методические указания по организации самостоятельной работы

4.1 Общие рекомендации для самостоятельной работы

Самостоятельная работа студентов является основным способом овладения учебным материалом в свободное от обязательных учебных занятий время.

Целями самостоятельной работы студентов являются:

-систематизация и закрепление полученных теоретических знаний и практических умений студентов;

-углубление и расширение теоретических знаний;

-формирование умений использовать нормативную, правовую, справочную документацию и специальную литературу;

-развитие познавательных способностей и активности студентов;

-формирование умений самостоятельного планирования и осуществления учебной научной деятельности;

-формирования самостоятельности мышления, способностей к саморазвитию, самосовершенствованию и самореализации.

Запланированная в учебном плане самостоятельная работа студента рассматривается как связанная либо с конкретной темой изучаемой дисциплины, либо с подготовкой к курсовой, выпускной квалификационной работе, а также к защите ВКР. В данном разделе рассматривается только самостоятельная работа первого вида.

Самостоятельная работа выполняется в два этапа: планирование и реализация. Планирование самостоятельной работы включает:

-уяснение задания на самостоятельную работу;

-подбор рекомендованной литературы;

-составление плана работы, в котором определяются основные пункты предстоящей подготовки. Составление плана дисциплинирует и повышает организованность в работе.

На втором этапе реализуется составленный план. Реализация включает в себя:

-изучение рекомендованной литературы;

-составление плана (конспекта) по изучаемому материалу (вопросу);

-взаимное обсуждение материала.

Необходимо помнить, что на лекции обычно рассматривается не весь материал. Оставшаяся восполняется в процессе самостоятельной работы. В связи с этим работа с рекомендованной литературой обязательна.

Работа с литературой и иными источниками информации включает в себя две группы приемов: техническую, имеющую библиографическую направленность, и содержательную. Первая группа – уяснение потребностей в литературе; получение литературы; просмотр литературы на уровне общей, первичной оценки; анализ надежности публикаций как источника информации, их относимости и степени полезности. Вторая – подробное изучение и извлечение необходимой информации.

Для поиска необходимой литературы можно использовать следующие способы:

-поиск через систематический каталог в библиотеке;

-просмотр специальных периодических изданий;

-использование материалов, размещенных в сети Интернет.

16

в лабораторных условиях и в промышленности, особенности применения, участие в динамических процессах организма, влияние экологических факторов на эти процессы и др.),

-практическую часть (обоснование выбора и описание методики исследования, описание проведения эксперимента, результаты эксперимента, представленные в табличной и графической форме, сопровождаемые фотографиями автора исследования, интерпретацию результатов исследования),

-разработанные на основании выполненных исследований рекомендации,

-выводы.

4.3Примерная тематика курсовых работ:

Основная тематика курсовой работы, выполняемой в рамках дисциплины «Биохимия, биофизика и фи- зико-химические основы жизнедеятельности» заключается в изучении влияния экологических факторов на метаболизм органических веществ. При этом возможен выбор варианта темы курсовой работы в соответствии с желанием студента:

1.Влияние солей тяжелых металлов на метаболизм органических веществ.

2.Изучение динамики прорастания семян в почвах с различной концентрацией токсиканта.

3.Определение интенсивности клеточного дыхания в условиях загрязнения окружающей среды.

4.Изучение активности ферменов в различных экологических условиях.

5.Влияние токсикантов на проницаемость клеточных мембран.

6.Электромагнитное загрязнение ОПР (методы контроля).

7.Шумовое воздействие на организм человека.

8.Новые отделочные и строительные материалы и их влияние на здоровье человека.

9.Воздействие физических полей на жизнедеятельность организмов.

10.Биохимия аэробного и анаэробного процессов очистки сточных вод.

11.Влияние экологических факторов на активность фермента пероксидазы.

4.4. Примеры фрагментов текстов докладов для защиты курсовой работы

Тема: Влияние физических факторов (температуры) на активность α-амилазы слюны

1.Оборудование: электрическая плитка, химические стаканы, колбы, термостойкая колба, термометр, водяная баня, пипетка, мензурка.

2.Реактивы: крахмал, раствор йода.

3.Приготовление раствора крахмала:

4.В термостойкую колбу добавляем 200 мл воды. В нее же добавляем 2 г крахмала. Доводим смесь до кипения и кипятим несколько минут. Таким образом получаем 1% раствор крахмала.

5.Приготовление раствора слюны:

6.50 мл воды полощем во рту в течение 3-4 минут.

7.Проведение эксперимента:

8.В три пробирки добавляем по 25 мл раствора крахмала и каплю йода. Раствор крахмала окрашивается в интенсивно синюю окраску. Нагреваем электрическую плитку и измеряем температуру водяной бани. В течение 8-10 минут даем время, чтобы температура водяной бани и температура раствора в пробирках уравнялась. Снова измеряем температуру водяной бани. Добав-

18

ляем в раствор 5 мл раствора слюны и включаем секундомер. Отмечаем время исчезновения синей окраски. Затем в следующие три пробирки добавляем раствор крахмала и каплю раствора йода, охлаждаем водяную баню и повторяем процедуру при более низкой температуре.

9.Результаты эксперимента приведены в таблице:

10.Можно видеть, что кривая имеет колокообразный характер с максимумом при температуре 37 С°. Это подтверждает белковое строение α-амилазы, так как при использовании неорганических катализаторов скорость при повышении температуры постоянно возрастает. Так же можно видеть, что в нейтральной среде оптимальная работа фермента происходит при 37 С°, что совпадает с температурой человека.

Тема: Влияние циркадных ритмов на суточную динамику активности амилазы

Практическая часть 1. Действие амилазы на сырой и вареный крахмал

Крахмал – главный резервный полисахарид растений. Бесцветное аморфное вещество, не растворимое в холодной воде, диэтиловом эфире, этаноле, в горячей воде образует клейстер. В зернах крахмала содержаться 98-99,5% полисахаридов и 0,5-2% неуглеводных компонентов (в т.ч. липиды, белки, зольные элементы). Крахмал представляет собой смесь линейного (амилозы) и разветвленного (амилопектина) полисахаридов. Амилоза построена главным образом из остаткова-D- глюкопиранозы с 1:4 – связями. В зависимости от вида растения молекулярная масса амилозы колеблется от 150 тыс. ( рисовый, кукурузный крахмал). Молекулы амилопектина сильно разветвлены и состоят из фрагментов амилозы ( около 20 моносахаридных остатков), связанных между собой а- 1:6 – связями. Молекулярная масса 106-109. В воде амилопектин, так же как амилоза, образует мицеллярные растворы.

19