Заняття 11-12.

ТЕМА. Амінокислотний склад білків та пептидів.

ОБҐРУНТУВАННЯ ТЕМИ. Структурними компонентами живих клітин є макромолекули, які виконують різноманітні функції (ферменти, гормони та ін.), мономерними одиницями яких є амінокислоти. Біологічні властивості білків визначає їх амінокислотний склад. В білках виявлено 20 амінокислот, які вивільнюються при гідролізі білків. Всі вони являються L-α-амінокислотами.

МЕТА.

1. Інтерпретувати особливості будови а-амінокислот як основи біополімерів – білків, що є структурними компонентами всіх тканин організму.

2. Робити висновки про варіанти перетворень в організмі а-амінокислот та аналізувати залежність утворення з них фізіологічно активних сполук (ФАС) від будови та реакційної здатності.

3. Пояснювати механізм утворення біогенних амінів та їх вплив на фізіологічні функції організму.

4. Уміти аналізувати якісні реакції на а-амінокислоти для визначення амінокислотного складу білків та використовувати біуретову реакцію для кількісного визначення білків.

ОРІЄНТОВНА КАРТКА ДЛЯ ПІДГОТОВКИ ДО ЗАНЯТТЯ

(самостійна позааудиторна робота студентів).

Зміст і послідовність дій	Вказівки до навчальних дій
1. Будова -амінокислот.	1.1. У зошит протоколів дослідів записати алгоритм лабораторної роботи. 1.2. Написати структурні формули 20 природних -амінокислот як основи біологічних молекул.
2. Класифікація амінокислот.	2.1. Пояснити класифікацію амінокислот за будовою вуглецевого радикала. 2.2 Пояснити класифікацію амінокислот за здатністю до синтезу в організмі. 2.3. Пояснити класифікацію амінокислот за полярністю радикала.
3. Загальні властивості амінокислот.	3.1. Оптичні властивості амінокислот. 3.2. Хімічні властивості амінокислот як гетеро функціональних сполук: а) утворення функціональних похідних карбонових кислот (солі, складні ефіри, аміди, галоген ангідриди); б) утворення похідних аміногрупи (реакції алкілування, ацилування, утворення солей у реакціях з мінеральними кислотами, основами). 3.3. Кислотно-основні властивості амінокислот.
4. Хімічні реакції -амінокислот in vivo та in vitro.	4.1. Написати рівняння реакції декарбоксилування амінокислот з утворенням біогенних амінів (фенілаланін, серин, гістидин, триптофан) та пояснити їх фізіологічні функції. 4.2. Написати схему реакцій дезамінування, трансамінування, гідроксилювання амінокислот та пояснити їх фізіологічну роль. 4.3. Написати схеми рівнянь реакцій утворення амідів глютамінової та аспарагінової кислот і пояснити їх фізіологічне значення.
5. Реакції якісного та кількісного визначення -амінокислот.	5.1. Реакція Ван-Слайка. 5.2. Серенсена. 5.3. Якісні реакції на -амінокислоти.

Алгоритм лабораторної роботи.

Якісний аналіз біологічної рідини на вміст амінокислот.

1) Нінгідринова реакція на амінокислоти.

Принцип реакції. Нінгідрин при нагріванні з - амінокислотами спричиняє утворення з них альдегіду з вивільненням СО₂ та NH₃ та відновленого нінгідрину. Аміак реагує з відновленим нінгідрином, утворюючи комплекс синьо-фіолетового кольору.

Хід виконання. У пробірку налити 0,5 мл розчину амінокислота та додати 0,5 мл 1%-го розчину нінгідрину в спирті. Перемішати та нагрівати на водяній бані 5 хвилини. Спостерігається синьо-фіолетове забарвлення.

2) Ксантопротеїнова реакція на ароматичні амінокислоти.

Принцип реакції. Концентрована азотна кислота нітрує бензольне ядро циклічних амінокислот (фенілаланін, тирозин, триптофан) білків з утворенням нітросполук жовтого кольору.

Хід виконання. У пробірку налити 0,5 мл розчину ароматичної амінокислота та додати (ОБЕРЕЖНО!) 0,5-1 мл концентрованої HNO₃. Спостерігати появу жовтого забарвлення.

3) Реакція Фоля на сірковмісні амінокислоти.

Принцип реакції. При нагріванні розчину білка, в якому є залишки сірковмісних амінокислот (цистеїн) з розчином лугу та солі свинцю, сірка відщеплюється та утворює чорний осад РbS.

Хід виконання. У пробірку налити 0,5 мл розчину цистеїну, додати 1 мл реактиву Фоля. Нагрівати на водяній бані (5 хвилин) до утворення чорного забарвлення.