- •Тема 1. Предмет, задачи, основные этапы и современные направления развития биохимии. Цель и методы проведения биохимических исследований, их клинико-диагностическое значение.
- •Цель и исходный уровень знаний.
- •Тема 2. Исследование строения и физико-химических свойств белков-ферментов.
- •Цель и исходный уровень знаний.
- •Изучить физико-химические свойства белков-ферментов.
- •Тема 3. Определение активности ферментов. Единицы измерения каталитической активности ферментов. Исследование ферментативных процессов по типу реакций основных классов ферментов.
- •Цель и исходный уровень знаний.
- •Тема 4. Исследование механизма действия ферментов и кинетики ферментативного катализа.
- •Цель и исходный уровень знаний.
- •Тема 5. Исследование регуляции ферментативных процессов.
- •Алгоритм лабораторной работы.
- •Тема 6. Медицинская энзимология.
- •Изменение активности ферментов в тканях может служить критерием биохимической диагностики, а изучение динамики этих изменений указывает на эффективность лечения.
- •Чистые ферменты и их смеси широко используются как лекарственные препараты в терапии, хирургии, офтальмологии и других областях медицины.
- •Цель и исходный уровень знаний.
- •Тема 7. Исследование роли кофакторов и коферментных витаминов в каталитической активности ферментов.
- •Тема 8. Исследование роли кофакторов и коферментных витаминов в каталитической активности ферментов.
- •Актуальность темы.
- •Тема 9. Фундаментальные закономерности обмена веществ. Общие пути превращений белков, углеводов, липидов.
- •Цель и исходный уровень знаний.
- •Тема 10. Исследование функционирования цикла трикарбоновых кислот.
- •Цель и исходный уровень знаний.
- •Тема 11. Биоэнергетические процессы: биологическое окисление, окислительное фосфорилирование.
- •Цель и исходный уровень знаний.
- •Тема 12. Хемиосмотическая теория окислительного фосфорилирования. Ингибиторы и разобщители окислительного фосфорилирования.
- •Цель и исходный уровень знаний.
- •Тема 13. Исследование гликолиза – анаэробного окисления глюкозы.
- •Цель и исходный уровень знаний.
- •Тема 14. Исследование аеробного окисления глюкозы.
- •Цель и исходный уровень знаний.
- •Тема 15. Альтернативные пути обмена моносахаридов. Метаболизм фруктозы и галактозы.
- •Тема 16. Исследование катаболизма и биосинтеза гликогена. Регуляция обмена гликогена.
- •Цель и исходный уровень знаний.
- •Тема 17. Глюконеогенез.
- •Цель и исходный уровень знаний.
- •Тема 18. Исследование механизмов метаболической и гормональной регуляции обмена углеводов.
- •Цель и исходный уровень знаний.
- •Тема 19. Исследование катаболизма и биосинтеза триацилглицеролов. Установление молекулярных механизмов регуляции липолиза.
- •Цель и исходный уровень знаний.
- •Тема 20. Транспортные формы липидов.
- •Актуальность темы.
- •Количественное определение β- и пре-β-липопротеидов имеет большое значение для диагностики атеросклероза, ишемической болезни сердца (ИБС), ожирения, хронических заболеваниях печени, так как позволяет выявить повреждение паренхимы печени.
- •Цель и исходный уровень знаний.
- •Тема 21. Бэта-окисление жирных кислот. Исследование обмена жирных кислот и кетоновых тел.
- •Тема 22. Биосинтез жирных кислот. Обмен сложных липидов.
- •Цель и исходный уровень знаний.
- •Тема 23. Биосинтез и биотрансформация холестерола. Исследование нарушений липидного обмена: стеаторея, атеросклероз, ожирение.
- •Цель и исходный уровень знаний.
- •Тема 24. Исследование превращений аминокислот (трансаминирование, дезаминирование, декарбоксилирование).
- •Цель и исходный уровень знаний.
- •Тема 25. Биосинтез глутатиона и креатина.
- •Цель и исходный уровень знаний.
- •Тема 26. Исследование процессов детоксикации аммиака и биосинтеза мочевины.
- •Цель и исходный уровень знаний.
- •Тема 27. Биосинтез порфиринов. Наследственные нарушения обмена порфиринов.
- •БИОХИМИЯ ТКАНЕЙ И ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ФУНКЦИЙ
- •Тема 1. Строение и функции нуклеиновых кислот.
- •Цель и исходный уровень знаний.
- •Тема 2. Исследование биосинтеза и катаболизма пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов. Определение конечных продуктов их обмена.
- •Цель и исходный уровень знаний.
- •Знать биохимическую динамику превращения нуклеотидов, основы их патохимии и биохимической диагностики.
- •Индивидуальная самостоятельная работа студента.
- •Подготовить реферат на тему: «Подагра, возможные причины и клинические проявления».
- •Тема 3. Исследование репликации ДНК и транскрипции РНК.
- •Цель и исходный уровень знаний.
- •Тема 4. Биосинтез белка на рибосомах. Исследование процессов инициации, элонгации и терминации в синтезе полипептидной цепи. Ингибиторное действие антибиотиков.
- •Цель и исходный уровень знаний.
- •Тема 5. Регуляция экспрессии генов.
- •Цель и исходный уровень знаний.
- •Тема 6. Анализ механизмов мутаций, репараций ДНК. Усвоения принципов получения рекомбинантных ДНК, трансгенных белков.
- •Цель и исходный уровень знаний.
- •Тема 7. Исследование молекулярно-клеточных механизмов действия гормонов белково-пептидной природы на клетки-мишени. Гормоны гипоталамуса и гипофиза.
- •Цель и исходный уровень знаний.
- •Тема 8. Исследование молекулярно-клеточных механизмов действия стероидных гормонов на клетки-мишени. Стероидные гормоны.
- •Цель и исходный уровень знаний.
- •Тема 9. Исследование роли тиреоидных гормонов и биогенных аминов в регуляции метаболических процессов.
- •Цель и исходный уровень знаний.
- •Тема 10. Гормоны поджелудочной железы. Гормоны пищеварительного тракта.
- •Цель и исходный уровень знаний.
- •Тема 11. Гормональная регуляция гомеостаза кальция.
- •Тема 12. Физиологически активные эйкозаноиды.
- •Цель и исходный уровень знаний.
- •Тема 13. Исследование процесса переваривания питательных веществ (белков, углеводов) в пищеварительном тракте.
- •Цель и исходный уровень знаний.
- •Тема 14. Исследование процесса переваривания питательных веществ (липидов) в пищеварительном тракте.
- •Цель и исходный уровень знаний.
- •Тема 15. Исследование функциональной роли жирорастворимых витаминов в метаболизме и реализации клеточных функций.
- •Цель и исходный уровень знаний.
- •Тема 16. Исследование белков плазмы крови: белков острой фазы воспаления, собственных и индикаторных белков.
- •Цель и исходный уровень знаний.
- •Тема 17. Исследование кислотно-основного состояния крови и дыхательной функции эритроцитов. Патологические формы гемоглобинов.
- •Цель и исходный уровень знаний.
- •Тема 18. Исследование азотистого обмена и небелковых азотосодержащих компонентов крови – конечных продуктов катаболизма гема.
- •Цель и исходный уровень знаний.
- •Тема 19. Исследование биохимических закономерностей реализации иммунных процессов. Иммунодефицитные состояния.
- •Тема 20. Биохимия печени. Патобиохимия желтух.
- •Цель и исходный уровень знаний.
- •17,1 34,2 51,3 68,4 85,5 102,6 мкмоль/л
- •Тема 22. Исследование нормальных компонентов мочи.
- •Цель и исходный уровень знаний.
- •Тема 23. Исследование патологических компонентов мочи.
- •Цель и исходный уровень знаний.
- •Тема 24. Биохимия мышц и мышечного сокращения.
- •Цель и исходный уровень знаний.
- •Тема 25. Биохимия соединительной ткани.
- •Цель и исходный уровень знаний.
- •Тема 26. Биохимия костной ткани. Факторы риска остеопороза.
- •Тема 27. Биохимия нервной ткани.
- •Цель и начальный уровень знаний.
- •ИТОГОВЫЙ КОНТРОЛЬ УСВОЕНИЯ МОДУЛЯ
- •СОДЕРЖАНИЕ
Качественный анализ биологической жидкости на содержание белков и аминокислот.
1) Нингидриновая реакция на аминокислоты.
Принцип реакции. Нингидрин при нагревании с α-аминокислотами вызывает
образование из них альдегида с освобождением CO2 и NH3, и восстановленного нингидрина. Аммиак реагирует с восстановленным нингидрином, образовывая
комплекс сине-фиолетового цвета.
Ход качественного определения аминокислот. В пробирку налить 0,5 мл
раствора аминокислоты и добавить 0,5 мл 1% раствора нингидрина в спирте. Перемешать и нагревать на водяной бане 5 минут. Наблюдается сине-фиолетовая окраска.
2) Биуретовая реакция на белки.
Принцип реакции. Ионы меди (Cu2+) в щелочной среде образуют с пептидными группами (кислото-амидная или пептидная связь) комплексное соединение сине-
фиолетового цвета.
Ход качественного определения белков.
В пробирку налить 0,5 мл раствора белка и 0,5 мл биуретового реактива.
Развивается сине-фиолетовая окраска.
Тема 2. Исследование строения и физико-химических свойств белков-ферментов.
Актуальность темы.
Ферменты это биологические катализаторы реакций обмена веществ. Белковая природа ферментов обусловливает их высокую лабильность в зависимости от многих факторов. Так, в зависимости от температуры тела человека, а также от рН внутренней среды организма активность ферментов может изменяться, что приводит
к развитию патологических процессов.
Цель и исходный уровень знаний.
Общая цель.
Изучить физико-химические свойства белков-ферментов.
Конкретные цели:
1.Анализировать механизмы регуляции основных метаболических процессов;
2.Трактовать биохимические закономерности строения и функционирования разных классов ферментов;
3.Анализировать физико-химические свойства белков-ферментов.
Исходный уровень знаний-умений: знать строение белков, классификацию и структуру протеиногенных аминокислот.
Ориентировочная карта для самостоятельного изучения студентами учебной литературы при подготовке к занятию.
Содержание |
и |
Указания к учебным действиям |
последовательность действий |
|
|
1. Практическое |
изучение |
1.1. Доказать белковую природу |
физико-химических |
свойств |
ферментов биуретовой реакцией, реакцией |
белков-ферментов. |
|
Фоля. Объяснить принципы метода. |
6
1.2.Объяснить термолабильность
ферментов на примере определения активности амилазы слюны, которая
предварительно нагрета или охлаждена и предварительно не обработана.
1.3.Изучить зависимость активности амилазы слюны от рН среды.
2. |
Ферменты |
как |
2.1. Физико-химические свойства белков- |
|||||
биологические |
катализаторы |
ферментов. |
|
|
|
|||
реакций обмена веществ. |
2.2. |
Электрохимические |
свойства, |
|||||
|
|
|
|
растворимость. |
|
|
|
|
|
|
|
|
2.3. |
Термодинамическая |
|
стабильность |
|
|
|
|
|
белковых молекул ферментов; денатурация. |
||||
3. |
Строение |
ферментных |
3.1. |
Апофермент, |
|
кофермент |
||
белков. |
Простые |
и |
сложные(простетическая группа). Олигомерные белки- |
|||||
ферменты. |
|
|
ферменты, мультиэнзимные комплексы. |
|||||
|
|
|
|
3.2. |
Мембранно-ассоциируемые |
|||
|
|
|
|
ферменты. |
|
|
|
|
4. |
Методы |
выделения |
4.1. Ультрацентрифугирование. |
|||||
ферментов из биообъектов. |
4.2. |
Гель- |
и |
ионообменная |
||||
|
|
|
|
хроматография. |
|
|
|
|
|
|
|
|
4.3. Электрофорез. |
|
|
|
Алгоритм лабораторной работы.
1. Доказать белковую природу ферментов биуретовой реакцией, реакцией Фоля.
1.1. Биуретовая реакция на белки:
Принцип реакции: ионы меди (Cu 2+) в щелочной среде образуют с пептидными группами комплексное соединение сине-фиолетового цвета.
Ход работы: в пробирку налить 0,5 мл исследуемого раствора и 0,5 мл биуретового реактива. Развивается сине-фиолетовая окраска.
1.2. Реакция Фоля.
Принцип метода: при нагревании раствора белка, в котором есть остатки серусодержащих аминокислот (цистеин) с растворами щелочи и соли свинца, сера образует черный осадок PbS.
Ход работы: в пробирку налить 0,5 мл исследуемого раствора, добавить 1 мл
реактив Фоля. Нагревать на водяной бане до образования черного осадка.
2. Изучение термолабильности ферментов.
Слюну развести в 5 раз (1 мл слюны + 4 мл воды). 2 мл разведенной слюны
кипятить 5 минут. В 3 пробирки налить по 10 кап. 1% раствора крахмала. В первую пробирку прибавить 10 кап. воды (контроль), во вторую – 10 кап. охлажденной
прокипяченной слюны, в третью – 10 кап. разведенной слюны.
Все пробирки поместить в водяную баню или термостат при температуре 38 0Сна 10 минут. После этого выполнить качественные реакции на крахмал и продукты его
гидролиза (глюкозу и мальтозу).
Реакция на крахмал: к 5 кап. исследуемого раствора добавить 1 кап. раствора Люголя (КІ3). В присутствии крахмала появляется синяя окраска
Реакция Фелинга: к 5 кап. исследуемого раствора добавить 3 кап. раствора
Фелинга (CuSO4 + NaOH), подогреть. В присутствии глюкозы или мальтозы выпадает желтый осадок гидрата закиси меди или красный осадок закиси меди.
7