logo
Методическое руководство к аудиторным занятиям

Раздел программы: Строение и функции белков. Тема: Белки. Уровни структурной организации белковой молекулы.

ЦЕЛЬ: Изучить уровни структуры белковой молекулы, уметь объяснить свойства белков, их функциональную и биологическую активность, исходя из строения белка. Освоить цветные реакции на белки и аминокислоты, метод количественного определения общего белка с помощью биуретовой реакции.

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ К ЗАНЯТИЮ.

  1. Аминокислоты – структурные единицы белка. Классификация аминокислот по химическому строению, по характеру радикала, по полярности, по заменимости для человека.

  2. Первичная структура белков, образование и свойства пептидной связи; видовая специфичность белков (инсулины разных животных), аминокислотные звенья, роль первичной структуры (гемоглобин А, гемоглобин S).

  3. Конформация белковых молекул (вторичная и третичная структуры). Типы внутримолекулярных связей в белках. Глобулярные и фибриллярные белки. Зависимость вторичной и третичной структуры от первичной, зависимость свойств от структуры.

  4. Четвертичная структура белков. Связи, участвующие в её формировании. Кооперативные эффекты и высокая биологическая активность – новые качества, обусловленные высоким уровнем организации белковой молекулы.

  5. Зависимость конформации белков от первичной структуры. Наследственные протеинопатии (серповидноклеточная анемия и энзимопатии).

  6. Классификация белков. Краткая характеристика отдельных классов простых белков: альбумины, глобулины, протамины, гистоны.

  7. Методы определения первичной структуры белка.

  8. Цветные реакции на белки и аминокислоты.

  9. Практическое значение для медицины определения содержания белка, отдельных аминокислот в биологических жидкостях, исследования аминокислотного состава и первичной структуры белков.

  10. Написать структурные формулы трипептидов (даны аминокислоты, входящие в состав), назвать пептиды, какие цветные реакции с ними будут положительными?

  11. Каким белкам могут принадлежать следующие фрагменты полипептидной цепи, будут ли отличаться биологические функции белков? Если да, то почему? К развитию, какого заболевания приведёт эта замена аминокислоты?

А) вал-гис-лей-тре-про-глу-глу-лиз-

Б) вал-гис-лей-тре-про-вал-глу-лиз-

1 2 3 4 5 6 7 8

СПРАВОЧНЫЙ МАТЕРИАЛ. Цветные реакции на белки являются реакциями на пептидную связь и функциональные группы радикалов аминокислот, входящих в состав белка.

Наименование реакции

Применяемые реактивы

Окрашивание

Чем обусловлена реакция

  1. Биуретовая

сульфат меди

фиолетовое

пептидная связь (не менее 2-х)

  1. Нингидриновая

0,1% водный р-р нингидрина

сине-фиолетовое

свободные

α-аминокислоты

  1. Ксантопротеи- новая

азотная кислота

р-р аммиака

желтое

ароматические

аминокислоты

  1. Р-ция Миллона

реактив Миллона (соли ртути)

красное

тирозин

  1. Р-ция Фоля

30% NaOH

5% р-р ацетата свинца

черное

цистеин

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА.

Количественное определение белка биуретовым методом.

В основе метода лежит биуретовая реакция. Все белки обладают способностью в щелочной среде давать с раствором сульфата меди фиолетовое окрашивание. Интенсивность окраски пропорциональна концентрации белка в растворе.

Материал исследования: растворы белка с неизвестной концентрацией и с содержанием белка 0,5%, 1,0% и 1,5%.

Реактивы: биуретовый реактив.

Оборудование: ФЭК, кюветы 1 см, пробирки, бюретки, пипетки.

Порядок выполнения работы: В четыре пробирки вносят реагенты согласно нижеследующей таблице:

№ пробирок

Концентрация белка в растворе, %

Количество раствора белка, мл

Количество биуретового реактива,мл

1

2

3

4

0,5

1,0

1,5

X

1,0

1,0

1,0

1,0

4,0

4,0

4,0

4,0

Содержимое пробирок хорошо перемешивают и оставляют при комнатной температуре на 20 минут для развития окраски. Окрашенные растворы колориметрируют на ФЭКе в кюветах с толщиной слоя 1 см при длине волны 540 нм (зелёный светофильтр). Холостая проба – 1 мл дист. воды и 4 мл биуретового реактива. Строят калибровочный график, откладывая на оси абсцисс известные концентрации стандартных растворов белка, а на оси ординат – соответствующие значения оптической плотности. Зная оптическую плотность белка с неизвестной концентрацией, по калибровочному графику находят содержание в нём белка.

ЛИТЕРАТУРА ДЛЯ ПОДГОТОВКИ К ЗАНЯТИЮ. Основная:

  1. Берёзов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия: Учебник. – 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Медицина, 2002, с. 19-23, 33-43, 49-77.

  2. Биохимия: Учебник/Под ред. Е.С. Северина. –М.: ГЭОТАР-МЕД, 2003, (Серия XXI век), с. 9-34, 45-55.

  3. Николаев А.Я. Биологическая химия. -М.: Медицинское информационное агентство, 2001, с. 9 – 28, 30 – 36.

  4. Северин Е.С., Алейникова Т.Л., Осипов Е.В. Биохимия: Учебник. –М.: Медицина, 2000, с. 5-16.

Дополнительная литература:

  1. Биохимия. Краткий курс с упражнениями и задачами /Под ред. Члена-корренспондента РАН, проф. Е.С. Северина, проф. А.Я. Николаева. М.: ГЭОТАР-МЕД. 2001. -448 с.: ил. – (XXI век).

  2. Марри Р. и соавтор. ‘‘Биохимия человека’’ М.: Мир, 1993, т. 1.