Занятие 4. Химия сложных белков. Анализ химического состава нуклеопротеидов.

Цель занятия: Изучить классификацию, структуру, функции сложных белков, в особенности структуру нуклеопротеидов, хромопротеидов (гемоглобин, миоглобин).

Студент должен знать:

1.Принцип деления белков на простые и сложные.

2. Понятие «простетическая» группа.

3. Принцип деления сложных белков на классы, их общую характеристику, основные функции

4. Химическую природу простетических групп сложных белков.

5. Структуру и состав нуклеиновых кислот (ДНК и РНК), различия в составе, их функции и локализацию в клетке.

6. Структурные формулы мононуклеотидов, входящих в состав нуклеиновых кислот, их названия.

7. Факторы, воздействие которых может вызывать изменения структуры ДНК с информационными последствиями.

8. Строение молекулы гемоглобина. Строение гема, структуру глобина.

 Связи между гемом и глобином. Значение.

9. Виды гемоглобина в организме человека. Основной вид гемоглобина.

Студент должен уметь:

1. Построить название класса сложного белка по названию простетической группы.

2. Построить (схематически) комплементарную цепь к участку заданного фрагмента одной из цепей ДНК.

3. Различать виды гемоглобина и использовать принятые для них обозначения (оксигемоглобин, восстановленный гемоглобин, карбоксигемоглобин, карбгемоглобин)

4. Определить по результатам качественного анализа гидролизата нуклеопротеидов их качественный состав и степень проведенного гидролиза.

Студент должен получить представление об угрозах, которыми являются для существования видов мутагенные воздействия.

Задания для самоподготовки:

Изучите материал темы в соответствии с целевыми вопросами («студент должен знать») и письменно выполните следующие задания:

1. Заполните таблицу: Сложные белки.

2. Запишите структурные формулы и название мононуклеотидов- структурных мономеров ДНК и РНК

3. Назовите основной вид гемоглобина человека и его структурные особенности. Каким структурным элементом отличаются все виды гемоглобина.

4.  Напишите принятыми обозначениями восстановленный, окисленный, карбокси- и карбгемоглобин, метгемоглобин.

5.  Назовите структурные особенности глобина.

6. Особенности строения миоглобина и его функции. Степень сродства к кислороду по сравнению с гемоглобином.

Аудиторная работа

Лабораторная работа:Анализ гидролизата нуклеопротеидов.

Ход работы:Гидролиз: в круглодонную колбу поместить 1 грамм дрожжей, добавить 20 мл 10%-ого раствора серной кислоты и столько же дистиллированной воды. Колбу закрыть пробкой с обратным холодильником и кипятить под тягой 1,5 ч при слабом нагревании. Жидкость охладить, довести водой до исходного объема, фильтровать. Фильтрат использовать для следующих качественных реакций:

а) биуретовая реакция (для обнаружения полипептидов). К 5 каплям полученного гидролизата прибавить 10 капель 10%-ого раствора едкого натрия и 1 каплю 1% -ого раствора сернокислой меди. Жидкость окрашивается в розовый цвет.

б) серебряная проба (для обнаружения пуриновых оснований). К 5 каплям гидролизата прилить 5 капель 2 %-ого аммиачного раствора азотнокислого серебра. Через 3-5 мин выпадает небольшой бурый осадок серебряных соединений пуриновых оснований.

в) качественная реакция Молиша (для обнаружения пентозной группировки). К 10 каплям гидролизата прилить 2-3 капли 1%-ого раствора тимола в этаноле, перемешать и по стенке пробирки опустить равный объем концентрированной серной кислоты (осторожно!!!) – появляется отчетливое красное кольцо.

г) молибденовая проба (для обнаружения фосфорной кислоты). К 5 каплям гидролизата прилить 5 капель молибденового реактива и кипятить несколько минут. Появляется лимонно-желтое окрашивание, а при охлаждении – желтый кристаллический осадок комплексного соединения фосфорномолибденовокислого аммония.

В протоколе укажите степень гидролиза нуклеопротеида.

Выполнить следующие задания:

1. Построить комплементарную цепь к участку представленного фрагмента ДНК (-А-Г-Г-Ц-Т-Г-Т-), так чтобы образовавшаяся цепь представляла собой фрагмент РНК.

2. Построить комплементарную цепь к участку представленной цепи ДНК

-А-Г-Г-Ц-Т-

: : : : :

-?-?- ?- ?- ? –

3. Исследуемый раствор обнаруживает положительную биуретовую реакцию; образует осадок при кипячении и добавлении концентрированных минеральных кислот.

Составить план исследований, цель которого выяснить, находятся ли в растворе простой или сложный белок. Если обнаружится сложный белок, как установить (или исключить), что он является гемоглобином.

Сравните Ваши ответы с эталонными ответами.

Занятие 5 (итоговое; тема: « Строение и функции белков»)

При подготовке к итоговому занятию проконтролировать усвоен ли Вами раздел «Строение и функции белков» с помощью следующих вопросов, а также использовать задания самостоятельной и аудиторной работы по теме (занятия 1-4); (при подготовке использовать материалы лекций и учебника):

 1.Сформулировать понятие «Жизнь», включив в него все элементы, являющиеся предметом биохимии.

2.Сформулировать предмет биохимии и перечислить вопросы, которыми занимается эта наука.

3. Аминокислоты, строение всех протеиногенных аминокислот, их функции, физико-химические свойства - растворимость, способность к ионизации.

 Назвать все известные принципы классификации. Уметь изобразить полные структурные формулы дипептидов, трипептидов

4. Какие из следующих пептидов кислые, основные или нейтральные: pro-ser-ser, ala-pro-leu-thr, met-gly-ala, glu-his-ser, cys-lys-arg, glu-arg-lys, his-glu.

5. Дать определение класса «Белки». Пространственная структура, процесс формирования трехмерной конфигурации; связи, обусловливающие уровни пространственной организации. Физико-химические свойства – растворимость, способность к ионизации; денатурация (денатурирующие агенты).

Уметь показать суммарный заряд молекулы белка различного аминокислотного состава при различных значениях рН среды.

6. Перечислить принципы классификации белков

7. Назвать группы простых белков, различающиеся по составу; их функции.

9. Назвать группы белков, различающиеся по характеру трехмерной структуре.

10. Назвать группы сложных белков. Знать структуру их простетических групп, функции.

11. Изобразить структурные формулы азотистых оснований, входящих в состав мононуклеотидов.

12. Изобразить структурные формулы АМФ, ГМФ, ЦМФ, ТМФ и УМФ.

13. Назвать различия между ДНК и РНК по составу, структуре, локализации и функции.

14. К какому типу белков относится гемоглобин, структурные особенности, виды гемоглобина.

15. Назвать компоненты молекул и функции гликопротеидов, липопротеидов, фосфопротеидов.

16. Назвать особенность структуры олигомерных белков. Примеры.

17. Перечислить в логической последовательности действия при выделении белков и тканей

18. Перечислите методы, используемые для фракционирования белков, очистки и определения их гомогенности. Принципы методов.