Литература

• Фрайфелдер Д. Физическая биохимия. – М., 1980

Занятие № 5 (лабораторная работа)

ТЕМА: Исследование оптической активности биомолекул. Определение концентрации углеводов с использованием поляриметрии

Цель: Приобрести практические навыки определения оптической активности биологических молекул и измерения концентрации оптически активных веществ с использованием полярометрии

Вопросы для рассмотрения на занятии:

1. Метод дисперсии оптического вращения (ДОВ).

2. Метод кругового дихроизма.

3. Оптическая активность молекул, ассиметрия. Взаимодействие оптически активного вещества с поляризованным светом.

4. Связь между спектрами поглощения и кругового дихроизма, кривыми дисперсии и дисперсии оптического вращения.

5. Относительная оценка методов ДОВ и КД, преимущества и недостатки.

6. Изучение конформационных изменений методом КД.

7. Применение ДОВ и КД для изучения структуры белков и полипептидов.

8. Эмпирические правила применяющиеся для изучения структуры белков и полипептидов.

9. Аппаратура для измерения ДОВ и КД, схема, ход работы.

10. Уравнение Друде. Эффект Коттона.

11. Распространение электромагнитной волны, плоскость поляризации.

12. Выполнение практической работы по определению концентрации углеводов с использованием поляриметра.

Практическая работа:

Реактивы и оборудование: Поляриметр, сахароза (5 г на 50 мл), мальтоза (3 г на 50 мл), рамноза (3 г на 50 мл), глюкоза (5 г на 50 мл), галактоза (3,5 г на 50 мл).

1. Ознакомиться с правилами работы с помощью преподавателя на поляриметре.

2. Измерить длину кюветы.

3. Заполнить кювету заданным раствором углевода, измерить угол вращения.

4. Рассчитать по формуле (справочные данные) молярный коэффициент вращения.

5. Сопоставить полученные данные со справочной информацией.

Задание по группам

	Угол вращения	Молярный коэф. вращения	Концентрация
Сахароза
Мальтоза
Рамноза
Глюкоза
Галактоза

Длина кюветы = _____

Удельное вращение [α]_λ =

Самостоятельная работа

1. Что называют плоскостью поляризации?

2. Что называют кривой КД?

Литература

• Фрайфелдер Д. Физическая биохимия. – М., 1980

• Досон Р Элиот Д. Справочник биохимика. – М., 1991

Занятие № 6

ТЕМА: Биологические мембраны. Структура и функции

Цель: Изучить основные свойства билипидного слоя биологических мембран и методы их изучения

Одно из важнейших условий возможности существования живых организмов – это обеспечение оптимальных условий для функционирования отдельных систем, или гомеостаз. С другой стороны, существование организма в целом возможно только при взаимосогласовании активности всех систем, т.е. при условии максимальной доступности каждой из них информации о состоянии других систем. Компромисс между этими противоположно направленными требованиями обеспечивается свойствами особых структурно-функциональных образований – биологических мембран, сложного комплекса молекул различной природы – липидов, белков, углеводов. Особенности функционирования этого комплекса в большой степени предопределяются уникальностью свойств основного, матричного компонента мембран – липидного бислоя.

Вопросы для рассмотрения на занятии:

1. Основные функции биологических мембран: барьерная, матричная, механическая.

2. Структура биологических мембран.

• Жидкостно-мозаичная модель Ленарда-Сингера. Белково-кристаллическая модель Вандеркю и Грина.

• Типы белок-липидных взаимодействий.

3. Молекулярная организация липидного компонента биологических мембран.

• Жирнокислотный состав мембран. Ассиметрия структуры мембран.

• Вода в составе мембран – связанная, свободная, захваченная.

• Силы, определяющие свойства липидного компонента мембран. Формирование монослоя на границе раздела фаз вода-воздух. Фазовые состояния липидов мембран – ламеллярное, гексагональное.

4. Упругие и электрические свойства мембран. Образование и затекание поры. Электрическая стабильность мембран. Напряжение пробоя. Методы изучения.

5. Подвижность липидов в мембранах. Латеральная диффузия. Переходы «флип-флоп». Методы изучения.

6. Конформационная подвижность различных участков жирнокислотных цепей, параметр порядка, образование кинков. Методы изучения конформационной подвижности.

7. Фазовые переходы «смектическая жидкокристаллическая фаза – гель».

• Методы изучения фазовых переходов в мембранах.

• Термодинамика фазовых переходов.

• Кооперативность переходов, размер кооперативного звена.

• Изменения геометрии и электрических свойств мембран при фазовых переходах.

Самостоятельная работа

1. Факторы, влияющие на температуру главного фазового перехода в мембране.

2. Заполнить таблицу «Функции биологических мембран».

Клетки	Мембраны	Функции
1
2
3
4
5
6