БХ-методичка
.pdfсреднем 25-30 г мочевины в сутки. При печеночной недостаточности синтез мочевины ослабляется, поэтому ее концентрация в крови уменьшается.
При почечной или сердечно-сосудистой недостаточности выделение мочевины с мочой уменьшается, а уровень в крови повышается, в результате чего развивается уремия - отравление организма продуктами азотистого обмена. Количество мочевины в крови увеличивается также при усилении катаболизма белков (лучевая болезнь, злокачественные образования, интоксикации, лихорадка и др.). Анализ является обязательным при обследовании и оценки состояния больных с заболеваниями почек и печени.
Цель и исходный уровень знаний.
Общая цель.
Уметь анализировать изменения концентрации мочевины в крови и интерпретировать полученные результаты. Освоить унифицированный метод количественного определения мочевины в крови. Изучить этапы биосинтеза мочевины.
Конкретные цели:
1.Трактовать метаболические закономерности образования и обезвреживания аммиака, циркуляторного транспорта аммиака, биосинтеза мочевины.
2.Анализировать изменения в системах транспорта и обезвреживания аммиака при генетических аномалиях ферментов метаболизма аммиака.
Исходный уровень знаний-умений: знать химическую структуру мочевины и веществ, которые принимают участие в процессах обезвреживания аммиака.
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. Определение содержания мочевины |
|||||||
определения |
содержания |
в сыворотке крови. |
|
|
|
|
||||
мочевины в сыворотке крови. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
2. |
Образование |
аммиака и |
2.1. Пути образования аммиака. |
|
||||||
процессы |
срочного |
2.2. |
|
Объяснить |
|
молекулярные |
||||
обезвреживания его в организме. |
механизмы |
токсического |
влияния |
аммиака |
||||||
|
|
|
на организм. |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
2.3. Циркуляторный транспорт аммиака. |
|||||||
|
|
|
2.4. Расскажите о 4 молекулярных |
|||||||
|
|
|
механизмах |
срочного |
обезвреживания |
|||||
|
|
|
аммиака. |
|
Какие |
существуют |
пути |
|||
|
|
|
использования |
организмом |
образованных |
|||||
|
|
|
азотистых продуктов? |
|
|
|
|
|||
3. Биосинтез мочевины. |
3.1. |
Какие |
процессы |
поставляют |
||||||
|
|
|
свободный аммиак на первом этапе синтеза |
|||||||
|
|
|
мочевины? Hапишите реакции синтеза |
|||||||
|
|
|
глутамина, каpбомаилфосфата? |
|
||||||
|
|
|
3.2. |
Дать |
общую |
характеристику |
||||
|
|
|
процесса биосинтеза мочевины, химизм |
|||||||
|
|
|
реакций, названия ферментов. |
|
||||||
4. |
Клиническое |
значение |
4.1. |
|
Первичные |
|
и |
вторичные |
||
исследования мочевины в крови |
гипераммониэмии (причины и последствия). |
51
и моче. |
4.2. Объясните изменения показателей |
||
|
обмена белков при уремии, печеночной и |
||
|
почечной |
недостаточности, |
лучевой |
|
болезни. |
|
|
|
4.3. |
Приведите цифровые |
значения |
|
содержания в норме в крови аммиака, |
||
|
мочевины, суточное выделения их с мочой. |
||
|
При заболевании, каких органов и систем |
||
|
врачу необходимо назначать анализ на |
||
|
содержание мочевины в крови и моче? |
Задание для индивидуальной самостоятельной работы студентов.
1.Оценивать по биохимическим показателям нарушение процессов обезвреживания аммиака при врожденных и приобретенных пороках метаболизма.
2.Подготовить схемы в электроном варианте:
а) орнитиновый цикл обезвреживания аммиака; б) взаимосвязь процесса образования мочевины с дезаминированием,
переаминированием аминокислот и энергетическим обменом.
3. Взаимосвязь двух циклов Кребса (орнитинового и трикарбоновых кислот).
Алгоритм лабораторной работы.
Количественное определение содержания мочевины в крови с диацетилмонооксимом.
Принцип метода: мочевина образует с диацетилмонооксимом комплекс розовокрасного цвета. Интенсивность окраски пропорциональна концентрации мочевины в крови.
Ход работы.
1 |
пробирка – опыт |
2 |
пробирка – стандарт |
3 |
пробирка – контроль |
0,1 мл опыта |
0,1 мл стандарта |
0,1 мл воды |
|||
2 |
мл рабочего раствора |
2 |
мл рабочего раствора |
2 |
мл рабочего раствора |
Кипятить 10 минут на водяной бане все пробирки, после охлаждения колориметрировать против контроля при λ=540 нм (зеленый светофильтр), кювета 5 мм
Расчет:
Еоп.
Мочевина = --------- * 16,65 = ммоль/л, где Еоп. – экстинкция опытной пробы,
Ест.
Ест. – экстинкция стандартной пробы (в 1 мл 16,65 ммоль/л мочевины) Концентрация мочевины в сыворотке крови 3,3-8,3 ммоль/л Экскреция с мочой 20-30 г/сут
Тема 27. Биосинтез порфиринов. Наследственные нарушения обмена порфиринов.
Актуальность темы.
В результате обмена в организме гемоглобина, миоглобина, цитохромов и других гемопротеидов, в состав которых входят тетрапиррольные простетические группы, происходит образование пигментов – порфиринов. Существуют наследственные нарушения синтеза порфиринов – порфирии. В зависимости от места проявления специфического ферментного дефекта, различают эритропоэтические и печеночные порфирии. Основными клиническими проявлениями порфирий являются повышение чувствительности к свету, неврологические нарушения.
52
Цель и начальный уровень знаний-умений.
Общая цель.
Изучить процесс синтеза порфиринов. Уметь использовать знание о наследственных нарушениях обмена порфиринов.
Конкретные цели: объяснять биохимические принципы регуляции обмена порфиринов, возникновения и развития наследственных нарушений синтеза порфиринов – порфирий.
Исходный уровень знаний-умений: уметь писать строение предшественников пиррольных колец порфиринов (глицина, сукцинил-КоА). Знать строение порфиринов.
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. |
Исследование промежуточных |
продуктов |
|
исследования |
промежуточных |
биосинтеза порфиринов. |
|
|
продуктов |
биосинтеза |
|
|
|
порфиринов. |
|
|
|
|
2. Метаболизм порфиринов. |
2.1. Порфирины: структура, биологическая роль. |
|||
|
|
2.2. Реакции биосинтеза протопорфирина IX; |
||
|
|
образование гема. |
|
|
|
|
2.3. Регуляция синтеза порфиринов. |
|
|
|
|
2.4. |
Наследственные нарушения |
обмена |
|
|
порфиринов (энзимопатии): эритропоэтическая |
||
|
|
порфирия, печеночные порфирии, неврологические |
||
|
|
нарушения, фотодерматиты. |
|
Задание для самостоятельной работы студентов.
Ситуационные задачи.
1. Составить схему синтеза гема и указать на ней ферменты, нарушение синтеза которых приводит к развитию порфирий.
2.Составить сравнительную схему эритропоэтических и печеночных порфирий (вид порфирии, дефект фермента, плазма крови, моча, кал, доминирующий синдром).
3.Суточная экскреция с мочой порфиринов у больного П. составила 500 мкг, а порфобилиногена - 800 мкг, содержание эритроцитов в крови значительно снижено. Из анамнеза оказалось, что больной П. использовал для приготовления пищи глиняную посуду, в которой, как показал анализ, было повышено содержание свинца.
Нарушением синтеза какого вещества |
обусловлена данная патология? |
Ингибирование какого фермента произошло? |
|
Алгоритм лабораторной работы.
Исследование промежуточных продуктов биосинтеза порфиринов и их накопления при порфириях.
1. Реакция Богомолова.
К 10 мл мочи добавляют 2-3 мл насыщенного раствора сульфата меди. Если происходит помутнение, к образованной гидроокиси меди добавляют несколько капель соляной кислоты. Через 5 минут добавляют 2-3 мл раствора хлороформа. При наличии уробилина хлороформ оседает на дно пробирки и окрашивается в розово-красный цвет.
53
К 1 мл мочи добавляют 5 кап. 5% раствора CuSO4 и 0,5 мл хлороформа. Перемешивают. При позитивной реакции нижний слой окрашивается в розовый цвет.
2. Проба Шварца-Уотсона.
К 5 мл мочи добавляют несколько капель реактива Эрлиха (2 части диметилпараминобензальдегида, 98 частей 20% раствора соляной кислоты), потом добавляют 1 мл хлороформа и несколько раз взбалтывают. Характерный для острой порфирии порфобилиноген, или красный продукт его конденсации, остается при добавлении хлороформа в водной фазе, тогда как желчные пигменты переходят в хлороформ.
Итоговый контроль усвоения модуля ІІ
ОБЩИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ МЕТАБОЛИЗМА. “Метаболизм углеводов, липидов, аминокислот и его регуляция”.
1. Применять знание общих закономерностей метаболизма в процессе последующей учебы и профессиональной деятельности для анализа патогенеза и клинической диагностики заболеваний, а также контроля медикаментозной терапии и обоснования метаболической терапии заболеваний.
2. Использовать теоретические и практические навыки по биохимии и патохимии при изучении клинических дисциплин и в клинической биохимии.
Перечень вопросов для итогового контроля модуля ІІ: І. Теоретическая подготовка.
1.Биохимические компоненты клетки, их биохимические функции. Классы биомолекул. Иерархия биомолекул, их происхождение.
2.Ферменты: определение; свойства ферментов как биологических катализаторов.
3.Классификация и номенклатура ферментов, характеристика отдельных классов ферментов.
4.Строение и механизмы действия ферментов. Активный и аллостерический (регуляторный) центры.
5.Кофакторы и коферменты. Строение и свойства коферментов; витамины как предшественники в биосинтезе коферментов.
6.Коферменты: типы реакций, которые катализируют отдельные классы коферментов.
7.Витамин В1 (тиамин): строение, биологические свойства, механизм действия.
8.Витамин В2 (рибофлавин): строение, биологические свойства, механизм действия.
9.Витамин РР (никотиновая кислота, никотинамид): строение, биологические свойства, механизм действия.
10.Витамин В6 (пиридоксин): строение, биологические свойства, механизм действия.
11.Витамин В12 (кобаламин): биологические свойства, механизм действия.
12.Витамин Вс (фолиевая кислота): биологические свойства, механизм действия. 13.Витамин Н (биотин): биологические свойства, механизм действия.
14.Витамин В3 (пантотеновая кислота): биологические свойства, механизм действия.
15.Витамин С (аскорбиновая кислота): строение, биологические свойства, механизм действия.
16.Витамин Р (флавоноиды): строение, биологические свойства, механизм действия.
54
17. |
Изоферменты, особенности строения и функционирования, значения в |
||||||||||||
|
диагностике заболеваний. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
18. |
Механизмы действия и кинетика ферментативных реакций: зависимость |
||||||||||||
|
скорости реакции от концентрации субстрата, рН и температуры. |
|
|
|
|||||||||
19. |
Активаторы и ингибиторы ферментов: примеры и механизмы действия. |
|
|
||||||||||
20. |
Типы ингибирования ферментов: обратимое (конкурентное, неконкурентное) и |
||||||||||||
|
необратимое ингибирование. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
21. |
Регуляция ферментативных процессов. Пути и механизмы регуляции: |
||||||||||||
|
аллостерические ферменты; ковалентная модификация ферментов. |
|
|
||||||||||
22. |
Циклические нуклеотиды (цАМФ, цГМФ) как регуляторы ферментативных |
||||||||||||
|
реакций и биологических функций клетки. |
|
|
|
|
|
|
||||||
23. |
Энзимопатии – врожденные (наследственные) дефекты метаболизма |
||||||||||||
|
углеводов, аминокислот, порфиринов, пуринов. |
|
|
|
|
|
|
||||||
24. |
Энзимодиагностика патологических процессов и заболеваний. |
|
|
|
|
||||||||
25. |
Энзимотерапия – применение ферментов, их активаторов и ингибиторов в |
||||||||||||
|
медицине. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
26. |
Принципы и методы выявления ферментов в биообъектах. Единицы измерения |
||||||||||||
|
активности и количества ферментов. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
27. |
Обмен веществ (метаболизм) - общие закономерности протекания |
||||||||||||
|
катаболических та анаболических процессов. |
|
|
|
|
|
|
||||||
28. |
Общие стадии внутриклеточного катаболизма биомолекул: белков, углеводов, |
||||||||||||
|
липидов. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
29. |
Цикл |
трикарбоновых |
|
кислот. |
Локализация, |
последовательность |
|||||||
|
ферментативных реакций, значения в обмене веществ. |
|
|
|
|
|
|||||||
30. |
Энергетический баланс цикла трикарбоновых кислот. Физиологичное значение |
||||||||||||
|
реакций ЦТК. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
31. |
Реакции |
биологического |
окисления; |
типы |
реакций |
(дегидрогеназная, |
|||||||
|
оксидазная, оксигеназная) и их биологическое значение. Тканевое дыхание. |
||||||||||||
32. |
Ферменты биологического окисления |
в митохондриях: |
пиридин-, |
флавин- |
|||||||||
|
зависимые дегидрогеназы, цитохромы. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
33. |
Последовательность |
компонентов |
дыхательной |
цепи |
митохондрий. |
||||||||
|
Молекулярные комплексы внутренних мембран митохондрий. |
|
|
|
|
||||||||
34. |
Окислительное фосфорилирование: пункты сопряжения транспорта электронов |
||||||||||||
|
и фосфорилирования, коэффициент окислительного фосфорилирования. |
|
|||||||||||
35. |
Хемиосмотическая |
теория |
окислительного |
фосфорилирования, |
АТФ- |
||||||||
|
синтетаза |
митохондрий. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
36. |
Ингибиторы транспорта электронов и разобщители окислительного |
||||||||||||
|
фосфорилирования. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
37. |
Микросомальное окисление: цитохром Р-450; молекулярная организация цепи |
||||||||||||
|
переноса электронов. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
38. |
Анаэробное окисление глюкозы, общая характеристика процесса. |
|
|
|
|||||||||
39. |
Аэробное окисление глюкозы. Этапы превращения глюкозы до СО2 и Н2О. |
|
|||||||||||
40. |
Окислительное декароксилирование пирувата. Ферменты, коферменты и |
||||||||||||
|
последовательность реакций в мультиферментном комплексе. |
|
|
|
|||||||||
41. |
Сравнительная характеристика биоэнергетики |
аэробного |
и |
анаэробного |
|||||||||
|
окисления глюкозы, |
эффект Пастера. |
|
|
|
|
|
|
|
||||
42. |
Фосфоролитический |
путь |
расщепления гликогена в печени |
и |
мышцах. |
||||||||
|
Регуляция активности гликогенфосфорилазы. |
|
|
|
|
|
|
||||||
43. |
Биосинтез гликогена: ферментативные реакции, физиологичное значение. |
||||||||||||
|
Регуляция активности гликогенсинтазы. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
44. |
Механизмы |
реципрокной |
регуляции гликогенолиза и |
гликогенеза |
за |
счет |
каскадного цАМФ-зависимого фосфорилирования ферментных белков.
55
45. |
Роль адреналина, глюкагона и инсулина в гормональной регуляции обмена |
||||
|
гликогена в мышцах и печени. |
|
|
||
46. |
Генетические нарушения метаболизма гликогена (гликогенозы, агликогенозы). |
||||
47. |
Глюконеогенез: субстраты, ферменты и физиологичное значение процесса. |
||||
48. |
Глюкозо-лактатный (цикл Кори) и глюкозо-аланиновый циклы. |
|
|||
49. |
Глюкоза крови (глюкоземия): нормогликемия, гипо- и гипергликемии, |
||||
|
глюкозурия. Сахарный диабет – патология обмена глюкозы. |
|
|||
50. |
Гормональная регуляция концентрации и обмена глюкозы крови. |
|
|||
51. |
Пентозофосфатный путь окисления глюкозы: схема процесса и биологическое |
||||
|
значение. |
|
|
|
|
52. |
Метаболические пути превращения фруктозы и галактозы; наследственные |
||||
|
энзимопатии их обмена. |
|
|
||
53. |
Катаболизм |
триацилглицеролов в адипоцитах жировой ткани: |
|||
|
последовательность |
реакций, |
механизмы регуляции |
активности |
|
|
триглицеридлипазы. |
|
|
|
|
54. |
Нейрогуморальная |
регуляция |
липолиза при участии |
адреналина, |
норадреналина, глюкагона и инсулина.
55.Реакции окисления жирных кислот (β-окисление); роль карнитина в транспорте жирных кислот в митохондрии.
56.Окисление глицерола: ферментативные реакции, биоэнергетика.
57.Кетоновые тела. Реакции биосинтеза и утилизации кетоновых тел, физиологическое значение.
58.Нарушение обмена кетоновых тел в условиях патологии (сахарный диабет, голодание).
59.Биосинтез высших жирных кислот: реакции биосинтеза насыщенных жирных кислот (пальмитата) и регуляция процесса.
60.Биосинтез моно- и полиненасыщенных жирных кислот в организме человека.
61.Биосинтез триацилглицеролов и фосфоглицеридов.
62.Метаболизм сфинголипидов. Генетические аномалии обмена сфинголипидов
– сфинголипидозы.
63.Биосинтез холестерина: схема реакций, регуляция синтеза холестерина.
64.Пути биотрансформации холестерина: этерификация; образования желчных кислот, стероидных гормонов, витамина D3.
65. |
Циркуляторный транспорт и депонирование липидов в жировой ткани. |
|
Липопротеинлипаза эндотелия. |
66. |
Липопротеины плазмы крови: липидный и белковый (апопротеины) состав. |
|
Гипер-липопротеинемии. |
67.Патологии липидного обмена: атеросклероз, ожирение, сахарный диабет.
68.Пул свободных аминокислот в организме: пути поступления и использования свободных аминокислот в тканях.
69.Трансаминирование аминокислот: реакции и их биохимическое значение, механизмы действия аминотрансфераз.
70.Прямое и непрямое дезаминирование свободных L-аминокислот в тканях.
71.Декарбоксилирование L-аминокислот в организме человека. Физиологичное значение образованных продуктов. Окисление биогенных аминов.
72.Пути образования и обезвреживания аммиака в организме.
73.Биосинтез мочевины: последовательность ферментных реакций биосинтеза, генетические аномалии ферментов цикла мочевины.
74.Общие пути метаболизма углеродных скелетов аминокислот в организме человека. Глюкогенные и кетогенные аминокислоты.
75.Биосинтез и биологическая роль креатина и креатинфосфата.
76.Глутатион: строение, биосинтез и биологические функции глутатиона.
56
77. |
Специализированные пути метаболизма циклических аминокислот |
– |
||
|
фенилаланина и тирозина. |
|
|
|
78. |
Наследственные |
энзимопатии |
обмена циклических аминокислот |
– |
|
фенилаланина и тирозина. |
|
|
|
79. |
Метаболизм порфиринов: строение гемма; схема реакций биосинтеза |
|||
|
протопорфирина IX и гема. |
|
|
Практическая подготовка.
1.1. Подготовка материала (биологические жидкости, клетки, субклеточны органелы) к проведению биохимических исследований.
2.2. Построение графиков зависимости скорости ферментативной реакции о концентрации субстрата, изменений рН среды и температуры.
3.3. Объяснять механизм превращения субстрата при каталитическо действии ферментов.
4.4. Написание структурных формул коферментных витаминов и объяснят механизм образования их биологически активных (комплексных) форм.
5.5. Объяснять механизм протекания ферментативных реакций при участи коферментов.
6.6. Воспроизведение последовательных этапов общих путей катаболизм белков, углеводов и липидов.
7.7. Написание последовательности реакций превращения интермедиатов цикле е трикарбоновых кислот.
8.Рисовать схему и объяснять строение и механизм действия цеп транспортаа электронов.
9.9. Объяснять на основе положений хемиоосмотической теории механиз сопряжения, окисления и фосфорилирования, синтеза АТФ в дыхательно цепи.
10.Выявление глюкозы в растворах реакцией Троммера, Фелинга. Написать уравнение.
11.Определение глюкозы в крови глюкозооксидазным методом (Городецкого). Написать уравнение реакции которая лежит в основе этого метода. Какова в норме концентрация глюкозы в крови человека?
12.Определение глюкозы в крови методом Хагедорна-Йенсена. Объясните принцип.
13.Выявление фруктозы реакцией Селиванова. Принцип метода.
14.Выявление гликогена в печени. Как может быть использован гликоген печени? Где еще накапливается в организме человека гликоген?
15.Определение конечного продукта анаэробного гликолиза – молочной кислоты методом Уффельмана. Принцип метода.
16.Выявление ацетона (кетоновых тел) в моче (реакциями с нитропруссидом натрия и хлоридом железа). Выявление кетоновых тел в моче експрессметодом. Принципы методов. Значение выявления кетоновых тел в крови и моче для медицины.
17.Выявление ацетона йодоформной реакцией. Написать эту реакцию.
18.Определение содержания пировиноградной кислоты в биологических жидкостях колориметрическим методом. Объясните принцип. Как строится калибровочная кривая?
19.Определение сиаловых кислот реактивом Гесса. Какое клиническое значение имеет определение концентрации сиаловых кислот в крови?
20.Выявление холестерола методом Сальковского. Принцип метода.
57
21.Выявление холестерола методом Либермана-Бурхарда. Принцип метода. Какая в норме концентрация холестерола в крови человека?
22.Изучение кинетики действия липазы поджелудочной железы. Какие соединения в организме активируют липазу? Проиллюстрируйте ответ результатами практической работы.
23.Воспроизведите в эксперименте процесс переаминирования с использованием глутаминовой и пировиноградной кислот. Использование метода хроматографии для оценки результатов. Напишите уравнение соответствующих реакций.
24.Определение активности аланинаминотрансферразы и аспартатаминотрансферразы. Принцип метода. Значение определения этих ферментов для медицины.
25.Определение мочевины в моче цветной реакцией с диацетилмонооксимом. Написать реакции образования мочевины в организме.
26.Определение аммиака в моче. Принцип метода.
27.Определение креатинина в моче цветной реакцией Яффе. При каких условиях наблюдается увеличение или уменьшение количества креатинина в моче?
28.Выявление желчных пигментов в моче реакцией Гмелина. Поясните процесс образования желчных пигментов в организме.
29.Выявление уробилина в моче реакцией Богомолова. Принцип метода. Когда уробилин присутствует среди желчных пигментов в моче?
30.Качественная реакция на фенилпировиноградную кислоту (проба Фелинга). Принцип метода. При каком заболевании фенилпировиноградная кислота появляется в моче?
МОДУЛЬ 3 МОЛЕКУЛЯРНАЯ БИОЛОГИЯ. БИОХИМИЯ МЕЖКЛЕТОЧНЫХ
КОММУНИКАЦИЙ.
БИОХИМИЯ ТКАНЕЙ И ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ФУНКЦИЙ
Тема 1. Строение и функции нуклеиновых кислот.
58
Актуальность темы. Изучение строения и свойств нуклеопротеидов имеет биологическое в общих чертах и практическое значение для медицины: формирует на молекулярном уровне понятия о наследственности и изменчивости, хранении и реализации наследственной информации. Знание материала темы важно для понимания природы наследственных заболеваний, причины их возникновения, а также подхода к лечению генетических болезней.
Цель и исходный уровень знаний.
Общая цель. Уметь применять знания о нуклеопротеидах для объяснения наследственных болезней, обоснования методов их лечения и профилактики.
Конкретные цели:
1.Объяснить строение и функции нуклеиновых кислот.
2.Сделать выводы относительно биологической роли нуклеиновых кислот.
3.Анализировать уровни структурной организации нуклеиновых кислот.
Исходный уровень знаний-умений.
Уметь писать формулы азотистых оснований, пентоз.
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. В тетрадь протоколов практических |
|||||
качественного |
состава |
занятий выписать алгоритм лабораторной |
||||||
нуклеопротеидов. |
|
работы |
“Гидролиз |
и |
определение |
|||
|
|
|
составных частей нуклеопротеидов”. |
|
||||
|
|
|
1.2. Написать в тетрадь протоколов |
|||||
|
|
|
схему гидролиза полимера нуклеопротеида |
|||||
|
|
|
до составных компонентов. |
|
|
|||
|
|
|
1.3. |
В |
тетрадь |
самостоятельной |
||
|
|
|
подготовки выписать формулы составных |
|||||
|
|
|
компонентов ДНК, РНК, примеры строения |
|||||
|
|
|
их мономеров, схему связи мономеров |
|||||
|
|
|
ДНК и РНК. |
|
|
|
|
|
2. |
Строение и |
функции |
2.1. Биохимические функции НК и |
|||||
нуклеиновых кислот (НК). |
нуклеотидов. |
Роль нуклеотидов |
в |
|||||
|
|
|
образовании молекул НК. |
|
|
|||
|
|
|
2.2. |
Компоненты |
нуклеотидов |
и |
||
|
|
|
нуклеозидов. |
Минорные |
азотистые |
|||
|
|
|
основания и нуклеотиды. |
|
|
|
||
|
|
|
2.3. Свободные нуклеотиды и их |
|||||
|
|
|
биохимические функции: участие в |
|||||
|
|
|
метаболических реакциях (АТФ, НАД, |
|||||
|
|
|
НАДФ, ФАД, ФМН, ЦТФ, УТФ) и их |
|||||
|
|
|
регуляции (циклические нуклеотиды – 3’,5’- |
|||||
|
|
|
цАМФ, |
|
3’,5’-цГМФ). |
|
|
|
|
|
|
2.4. Нуклеиновые кислоты: структура, |
|||||
|
|
|
свойства, исторические этапы изучения. |
|||||
|
|
|
Первичная структура НК, полярность |
|||||
|
|
|
нуклеотидов, |
особенности |
первичной |
|||
|
|
|
структуры ДНК и РНК. |
|
|
|
59
2.5.Строение, свойства и биологические функции ДНК. Экспериментальные доказательства генетической роли ДНК (феномен трансформации). Молекулярная масса, размеры и нуклеотидный состав молекул ДНК вирусов, прокариотов и эукариотов.
2.6.Вторичная структура ДНК, роль водородных связей в ее образовании (правила Чаргаффа, модель УотсонаКрика). Антипараллельные цепи.
2.7.Третичная структура ДНК. Физикохимические свойства ДНК: взаимодействие
скатионными лигандами; гипохромный эффект; денатурация и ренатурация ДНК.
2.8.Строение, свойства и биологические эффекты РНК. Типы РНК: мРНК, тРНК, рРНК; особенности структурной организации (вторичной и третичной) разных типов РНК.
3. |
Молекулярная |
3.1. |
Хроматин: |
нуклеосомная |
|
организация |
|
ядерного |
организация, гистоны и негистоновые |
||
хроматина |
и |
рибосом |
белки. |
|
|
эукариотических клеток. |
3.2. Рибосомы: субъединицы, состав |
||||
|
|
|
белков и РНК. |
|
|
4. Нуклеопротеины. |
4.1. Строение и биологические функции |
||||
|
|
|
нуклеопротеинов. Особенности строения |
||
|
|
|
белков нуклеопротеинов. |
|
Индивидуальная самостоятельная работа студента:
1.Создать схему структурной организации нуклеиновых кислот.
2.Объяснить механизм образования двойной спирали ДНК.
3.Объяснить механизм образования шпилек в молекуле т-РНК.
4.Какие высокомолекулярные комплексы образуют нуклеиновые кислоты?
Алгоритм лабораторной работы.
Гидролиз и определение составных компонентов нуклеопротеидов.
Принцип метода. Определяют качественными реакциями в гидролизате нуклеиновых кислот дрожжей пентозы, азотистые основания, фосфорную кислоту, белок.
1.Определение пентоз. К 1 мл гидролизата добавить 0,1 мл реактива Фелинга, кипятить на водяной бане до образования красной окраски.
2.Определение азотистых оснований. К 0,3 мл гидролизата добавить 0,1 мл раствора азотнокислого серебра [AgNO3]; наблюдается образование белого осадка.
3.Определение фосфорной кислоты. К 2 мл гидролизата добавить 1 мл раствора
аммония молибденовокислого [(NH4)2MoO4], нагреть на водяной бане до образования желтого осадка. Добавление 1 мл раствора аскорбиновой кислоты дает синюю окраску.
4.Определение белка. К 1 мл гидролизата добавить 0,5 мл биуретового реактива. Наблюдается возникновение фиолетовой окраски.
60