close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

3063.Рабочая тетрадь по биохимии животных

код для вставкиСкачать
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ
УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ОРЕНБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Кафедра химии
В.Н. Никулин, Р.З. Мустафин, Т.В. Коткова
РАБОЧАЯ ТЕТРАДЬ
ПО БИОХИМИИ ЖИВОТНЫХ
(для студентов заочной формы обучения факультета
ветеринарной медицины и биотехнологии направления подготовки
111100.62 – Зоотехния)
Оренбург
Издательский центр ОГАУ
2012
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
УДК 591.5
ББК 28.672
Н 65
Одобрено и рекомендовано к изданию редакционно-издательским советом ФГБОУ ВПО «Оренбургский государственный аграрный
университет» (председатель совета – профессор В.В. Каракулев).
Авторы-составители:
Владимир Николаевич Никулин – д-р с.-х. наук, профессор
Рамис Зуфарович Мустафин – канд. биол. наук, старший преподаватель кафедры химии
Татьяна Вячеславовна Коткова – канд. биол. наук, старший
преподаватель кафедры химии
Рецензенты:
Абрамова Л.Л. – доктор биологических наук, профессор, зав. кафедрой морфологии, физиологии и патологии ФГБОУ ВПО «Оренбургский государственный аграрный университет»
Герасименко В.В. – доктор биологических наук, профессор кафедры химии ФГБОУ ВПО «Оренбургский государственный аграрный
университет»
Никулин, В.Н.
Н 65
Рабочая тетрадь по биохимии животных / В.Н. Никулин,
Р.З. Мустафин, Т.В. Коткова. – Оренбург: Издательский центр ОГАУ,
2012. – 51 с.
Рабочая тетрадь предназначена для студентов, изучающих курс «Биохимия
животных». Составлена в соответствии с ФГОС ВПО и рабочими учебными программами для сельскохозяйственных высших учебных заведений. Включает лабораторные работы по качественному и количественному анализу биологических
объектов. Позволяет самостоятельно и осознанно выполнять лабораторные работы.
Рекомендуемые контрольные вопросы и тесты помогут качественной подготовке к
занятиям и итоговой рубежной аттестации.
УДК 591.5
ББК 28.672
© В.Н. Никулин, Р.З. Мустафин, Т.В. Коткова, 2012.
© Издательский центр ОГАУ, 2012.
2
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ПРЕДИСЛОВИЕ
Современную биологическую химию условно делят на три крупных
раздела.
Статическая биохимия исследует химический состав организма. Под
химическим составом понимается как качественный состав и структуры соединений, так и количественное их содержание в тех или иных биологических объектах.
Динамическая биохимия изучает превращения химических соединений и связанные с ними превращения энергии в организме.
Функциональная биохимия вскрывает связи между структурой химических соединений и процессами их превращений, с одной стороны, и
функции тканей или органов − с другой. Разумеется, такое деление биохимии
в определенной степени условно, ибо все разделы тесно переплетаются и
взаимно дополняют друг друга, а состав и строение веществ неотделимы от
их преобразовании, равно как и от функций тех органов и тканей, в которых
эти вещества находятся. Однако при изучении биохимии такое деление весьма удобно, так как оно не только отражает историю развития этой науки, но и
обеспечивает постепенность перехода от простых вопросов к сложным.
Биохимия имеет большое практическое значение для животноводства,
растениеводства, микробиологии, вирусологии, генетики, медицины, ветеринарии и ряда отраслей промышленности.
В зависимости от объекта и направления исследований, биохимия распадается на несколько самостоятельных отраслей.
Биохимия животных изучает особенности состава химических соединений в живых организмах, обмена веществ и энергии у них в зависимости от
вида, породы, линии, факторов питания и содержания, а также особенности
технологии производства продуктов животноводства.
Лабораторная тетрадь включает разделы, предусмотренные ФГОС
ВПО и программами, для учебной, научно- исследовательской и самостоятельной работы бакалавров и магистров направления подготовки 111100.62 –
Зоотехния. Учебный материал представлен в виде отдельных занятий, включающих лабораторные работы разной степени сложности. Предложенные
методы исследования, могут стать основой для последующей индивидуальной научно-исследовательской работы, подготовки курсовых и дипломных
работ.
При создании лабораторной тетради использована современная концепция преподавания данной дисциплины, основанная на представлении
учебного материала в виде завершенных по содержанию блоков, что позволяет использовать ее при разных учебных планах, изменяя лишь последовательность подачи изучаемого материала.
3
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Список сокращений
АДФ
АЛТ
АМК
АМФ
АСТ
АТФ
ВМС
ГТФ
ДНК
ИЭТ
КоА
ЛДГ
ЛП
ЛПВП
ЛПНВ
ЛПОНП
НАД+
НАДН
НАДФ+
НАДФН
ПВК
ПОЛ
РНК
ТПФ
ТХУ
УДФ
УМФ
УТФ
Ф-1,6 ДФ
Ф-6-Ф
ФАД
ФАДН2
ФМН
ФФК
ЦПЭ
ЦТК
ЩУК
Ig A, D, E, G, M
Hb
HbA
P
Pt
− аденозиндифосфат
− аланинаминотрансфераза
− аминокислота
− аденозинмонофосфат
− аспартатаминотрансфераза
− аденозинтрифосфат
− высокомолекулярные соединения
− гуаназинтрифосфат
− дезоксирибонуклеиновая кислота
− изоэлектрическая точка
− кофермент А (коэнзим А)
− лактатдегидрогеназа
− липопротеины
− липопротеины высокой плотности
− липопротеины низкой плотности
− липопротеины очень низкой плотности
− никотинамидадениндинуклеотид окисленный
− никотинамидадениндинуклеотид восстановленный
− никотинамидадениндинуклеотидфосфат окисленный
− никотинамидадениндинуклеотидфосфат восстановленный
− пировиноградная кислота
− перекисное окисление липидов
− рибонуклеиновая кислота
− тиаминпирофосфат
− трихлоруксусная кислота
− уридиндифосфат
− уридинмонофосфат
− уридинтрифосфат
− фруктозо-1,6-дифосфат
− фруктозо-6-фосфат
− флавинадениндинуклеотид окисленный
− флавинадениндинуклеотид восстановленный
− флавинмононуклеотид
− фосфофруктокиназа
− цепь переноса электронов
− цикл трикарбоновых кислот (цикл Кребса)
− щавелевоуксусная кислота
− иммуноглобулины А, D, E, G, M
− гемоглобин
− нормальный гемоглобин
− фосфат неорганический
− протеин
4
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Организация работы студента
1. В биохимической лаборатории для каждого студента отводится постоянное рабочее место.
2. В начале занятия, путем опроса с использованием контрольных вопросов, контролируется степень подготовленности студента к занятию.
3. За 15 мин до конца занятия, преподаватель начинает проверку результатов лабораторных заданий, самостоятельно выполненных студентами.
4. Студент обязан отработать пропущенные или не зачтенные занятия
согласно графику.
Правила техники безопасности
При работе в химических лабораториях существуют общие правила,
выполнение которых обязательно для каждого студента. Это связано с тем,
что многие вещества, используемые в ходе практических занятий, в той или
иной степени ядовиты, огнеопасны или взрывоопасны. Наличие халатов является обязательным для студентов, находящихся в химической лаборатории.
1. Во время работы в лаборатории необходимо соблюдать чистоту, тишину и
порядок. Беспорядочность, поспешность или неряшливость часто приводят к
несчастным случаям. Посторонним лицам запрещено посещать студентов,
работающих в лаборатории, отвлекать их.
2. В лаборатории запрещено пить воду и принимать пищу.
3. Не разрешено работать в лаборатории в отсутствие лаборанта или преподавателя. Категорически запрещено работать в лаборатории одному.
4. Запрещено производить в лаборатории работы, не связанные непосредственно с выполнением задания.
5. К каждой работе следует приступать только с разрешения преподавателя,
и после усвоения всех деталей задания.
6. Перед проведением каждой рабочей операции необходимо тщательно ознакомиться с прибором и оборудованием и убедиться в том, что все химические реактивы, материалы и растворы соответствуют указанным в прописи.
7. На всех склянках и другой посуде, где хранятся реактивы, должны быть
этикетки с указанием названий веществ.
8. Склянки с веществами или растворами необходимо брать одной рукой за
горло, а другой поддерживать за дно.
9. При нагревании жидкостей и твердых тел в пробирках, либо в колбах
нельзя направлять отверстие сосуда на себя или на соседей. В пробирки и
колбы нельзя при этом заглядывать сверху, поскольку в случае возможного
выброса нагретого вещества может произойти несчастный случай.
10. Категорически запрещено пробовать какие либо вещества на вкус. Определять запах соединения следует осторожно, направляя его пары легким дви-
5
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
жением ладони. Ни в коем случае нельзя подносить сосуд к носу и делать
глубокий вдох.
11. Нельзя выливать в раковины остатки кислот, щелочей, сильно пахнущих
веществ. Их сливают в специальные емкости.
12. Не следует бросать в раковины бумагу, песок и другие твердые субстраты.
13. О замеченной неисправности электрической, газовой или водопроводной
сети, канализации, лабораторного оборудования, приборов и др. следует немедленно сообщить преподавателю или лаборанту.
14. Завершив работу, необходимо проверить, выключены ли газ, вода и электричество на вашем рабочем месте.
15. Работая с концентрированным раствором аммиака, едкими щелочами, кислотами, взрывчатыми веществами, при пониженном или повышенном давлении, а, также выполняя все другие работы, связанные с опасностью для
глаз, следует надевать защитные очки.
16. Опыты с легковоспламеняющимися веществами (эфирами, ацетоном, бензолом, спиртами и т.п.) следует проводить дальше от огня и включенных
электроприборов. Запрещено выливать воспламеняющиеся вещества в канализацию, ведра или ящики для мусора во избежание пожара.
17. При термических ожогах необходимо сделать обильные примочки спиртовым раствором танина, этиловым спиртом или раствором перманганата калия.
18. При ожогах кислотами необходимо сразу же промыть пораженные места
большим количеством воды, затем 3%-м раствором гидрокарбоната натрия и
снова водой.
19. При ожогах едкими щелочами следует тщательно и обильно промыть пораженные места проточной водой, затем 1%-м раствором уксусной кислоты и
снова большим количеством воды.
20. При попадании кислоты и щелочи в глаза следует сразу же их промыть
сильной струей воды в течение 3–5 мин. Затем глаза следует промыть 3 %
раствором гидрокарбоната натрия (в случае кислоты) или борной кислотой (в
случае щелочи). После этого следует немедленно обратиться к врачу.
21. При возникновении пожара следует немедленно выключить газ, отключить электроприборы, засыпать песком или накрыть одеялом очаг пожара.
Большое пламя тушат с помощью огнетушителей.
22. Если на ком-либо загорится одежда, пострадавшего следует облить водой
или немедленно повалить на пол и накрыть войлочным одеялом. Одеяло не
снимают, пока не погаснет пламя.
23. О сильном пожаре нужно немедленно сообщить по телефону 01 или 112.
6
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ЗАНЯТИЕ № 1 КАЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ
И СВОЙСТВА ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ
Вопросы для подготовки к занятию
1. Охарактеризуйте наиболее важные биологические функции воды. Как эти
функции связаны со строением молекулы воды?
2. Что такое рН растворов? Раскройте значение этого показателя для живых
организмов Механизм действия буферных растворов.
3. Углеводы: классификация, строение, функции и свойства.
4. Липиды: классификация, строение и функции. Стероиды.
5. Аминокислоты: строение, классификация, биологическое значение. Охарактеризуйте следующие понятия: амфотерные электролиты, изоэлектрическое состояние и изоэлектрическая точка.
6. Охарактеризуйте уровни организации белковой макромолекулы и химические связи их стабилизирующие. Дайте определения понятий: нативный белок,
денатурация и ренатурация. Приведите примеры денатурирующих агентов.
Лабораторная работа
Опыт 1. Обнаружение пептидной группы (биуретовая реакция)
Возьмите две пробирки. В первую пробирку поместите 0,5 мл 1%-ного
раствора глицина, во вторую – такой же объем 1%-ного раствора яичного
белка. В каждую пробирку добавьте по 5 капель 10%-ного раствора гидроксида натрия, а затем по 2–3 капли 2%-ного раствора сульфата меди (П). В
какой из пробирок появляется красно-фиолетовое окрашивание и почему?
Напишите схему реакции образования пептидной связи.
Опыт 2. Определение изоэлектрической точки белка (демонстрация)
В 7 пробирок одинакового диаметра насыпьте меркой по 1 мл измельченного в порошок желатина. Параллельно с этим приготовьте по 10 мл буферных растворов с определенной величиной рН (от 2 до 8). Для этого используйте следующую схему:
рН буферного раствора
0,2 М раствор КН2РО4, мл
0,1 М лимонная кислота, мл
2
–
10
3
2
8
7
4
4
6
5
5
5
6
7
3
7
8
2
8
10
–
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Добавьте полученные буферные растворы в пробирки с желатином и
через 15 мин измерьте высоту каждого столбика набухшего желатина. Построите график зависимости степени набухания желатина от величины рН
буферного раствора и определите изоэлектрическую точку желатина по наименьшей степени набухания желатина.
Опыт 3. Высаливание нативных белков
В пробирку налейте 0,5 мл яичного белка или сыворотки крови. Добавьте равный объем насыщенного раствора сернокислого аммония. Объясните причину выпадения осадка.
К раствору с осадком белков добавьте равный объем дистиллированной
воды, хорошо перемешайте. Почему наблюдается постепенное исчезновение
осадка белков?
Опыт 4. Необратимое осаждение белков
Возьмите четыре пробирки. В каждую налейте по 0,5 мл раствора
белка. Первую пробирку нагрейте, во вторую добавьте по 2–3 капли 0,5%ного раствора уксуснокислого свинца, в третью – 5%-ной трихлоруксусной
кислоты, в четвертую – 1 мл ацетона. Укажите факторы денатурации белковых молекул и объясните механизм наблюдаемых явлений в каждом случае.
№
Фактор
денатурации
Механизм денатурации
1.
8
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
2.
3.
4.
Опыт 5. Проба Троммера на редуцирующие сахара
Возьмите три пробирки. В первую пробирку поместите 1 мл 1%-ного
раствора D-глюкозы, во вторую – 1 мл 1%-ного раствора сахарозы, в третью – 1 мл 1%-ного раствора лактозы. В каждую пробирку добавьте по 6
капель 10%-ного раствора гидроксида натрия и 3 капли 2%-ного раствора
сульфата меди (II). Осторожно на пламени горелки нагрейте верхнюю
часть содержимого пробирок. Объясните появление желто-оранжевого
осадка. Почему изменение окраски произошло не во всех пробирках?
Контрольный тест
1. Чему равна диэлектрическая постоянная воды при 293,160 К?
1) 56,2
3) 82,8
5) 88,5
2) 80,4
4) 85,0
6) 90,0
2. Основная буферная система крови:
1) СН3СООН – СН3СООNа
2) Н2СО3 – NаНСО3
3) Pt-COOH – PtCOONa
4) Hb-COOH – Hb-COONa
5) NH4OH – NH4CI
6) KH2PO4-K2HPO4
3. _______ растворы − это растворы с определенной концентрацией водородных ионов, которая незначительно изменяется при разбавлении, концентрировании, а также при добавлении небольших количеств кислот и щелочей, не превышающих некоторого предела.
4. Что произойдет с белком, если его поместить в кислую среду?
1) приобретет отрицательный заряд
2) приобретет положительный заряд
9
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
3) станет электронейтрильным
4) произойдет скручивание белковой цепи в виде спирали
5) значение рН белка станет равным изоэлектрической точке
6) значение рН белка станет меньше изоэлектрической точки
5. Тонкое измельчение твердых или жидких тел в среде до размеров коллоидных частичек:
1) диспергирование
4) конденсация
2) эмульгирование
5) растворение
3) пептизация
6) адсорбция
6. Какие факторы не вызывают коагуляцию белка?
1) повышение температуры
2) понижение температуры
3) действие одноименно заряженного золя
4) действие противоположно заряженного золя
5) действие электролита
6) механические воздействия
7. Что произойдет если гидрофобному коллоиду (например, гидрозоль железа) прибавить небольшое количество желатина?
1) произойдет седиментация частиц золя
2) произойдет коагуляция частиц золя
3) повысится порог коагуляция золя
4) желатин адсорбирует на своей поверхности частицы золя
5) изменится окраска коллоидной системы
6) ничего не произойдет
8. Фактор, снижающий устойчивость коллоидных частиц:
1) наличие стабилизаторов
2) наличие в среде электролитов
3) наличие двойного электрического слоя
4) энтропийный фактор
5) адсорбция ПАВ на поверхности частиц
6) адсорбция белков на поверхности частиц
9. Явление повышения устойчивости гидрофобных золей и грубодисперсных систем путем добавления белков или полисахаридов в раствор называется:
1) коллоидная защита
2) агрегативная устойчивость
3) седиментационная устойчивость
4) буферная защита
10
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
5) электролитная коагуляция
6) явление Фарадея – Тиндаля
10. В изоэлектрической точке белок
1) имеет наименьшую растворимость
2) обладает наибольшей степенью ионизации
3) является катионом
4) является анионом
5) денатурирован
6) нет правильного ответа
Дата выполнения ____________
Подпись преподавателя____________
ЗАНЯТИЕ № 2 ОБЩИЕ СВОЙСТВА ФЕРМЕНТОВ
Вопросы для подготовки к занятию
1. Раскройте особенности ферментного катализа. Чем объяснить, что в качестве биологических катализаторов природой избраны именно белки? Понятие специфичности.
2. Ферменты: классификация, строение (активный центр, апофермент, кофермент и их биохимическое значение).
3. Какие вещества относят к числу коферментов? Чем отличается кофермент
от простетической группы? Приведите примеры.
4. Механизм ферментного катализа. Фермент-субстратный комплекс. Каким
образом ферменты снижают энергию активации химических реакций?
5. Активность ферментов. Какие факторы влияют на активность ферментов?
Активаторы и ингибиторы. Конкурентное и неконкурентное ингибирование
Аллостерический центр.
6. Изоферменты и причины, обусловливающие их наличие. Биологическое
значение мультиферментных комплексов.
Лабораторная работа
Опыт 1. Термолабильность ферментов
Возьмите три пробирки и налейте в них по 0,5 мл разбавленной амилазы. Пробирку № 1 кипятите в течение 1–2 минут. Затем во все пробирки добавьте по 1 мл крахмала. Пробирки 1 и 2 поставьте в термостат (37° С) на 10
мин. Пробирку 3 погрузите на 10 мин в лед. По истечении указанного времени во все пробирки добавьте по 1 капле реактива Люголя. Результаты опыта
занесите в таблицу термолабильности ферментов и сделайте выводы:
11
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
№
проб.
Фермент
1
Амилаза
2
Амилаза
3
Амилаза
Условия
опыта
Фермент
дснатур.
Фермент
натив.
Фермент
натив.
Субстрат
Условия
инкуб.
Крахмал
10 мин, ЗГС
Крахмал
10 мин, ЗГС
Крахмал
10 мин, 0° С
Окраска
с йодом
Опыт 2. Влияние рН на действие ферментов
Возьмите три пробирки и прилейте в каждую по 1 мл буферных растворов с различными рН. Во все пробирки добавьте по 0,5 мл раствора амилазы (раствор слюны) и по 1 мл раствора крахмала, перемешайте и инкубируйте 10 мин в водяной бане (37° С). Затем в каждую пробирку добавьте по
1 капле реактива Люголя. Результаты наблюдения занесите в таблицу, показывающую влияние рН на активность амилазы слюны и сделайте выводы:
№ проб.
Фермент
1
2
3
Амилаза
Амилаза
Амилаза
рН
среды
4,0
7,2
9,0
Субстрат
Инкубация
Крахмал
Крахмал
Крахмал
10 мин, 37° С
10 мин, 37° С
10 мин, 37° С
Окраска
с йодом
Почему изменение рН оказывает влияние на активность ферментов?
Опыт 3. Специфичность ферментов
Возьмите 4 пробирки. В первую и вторую пробирки налейте по 1 мл
раствора крахмала, в третью и четвертую пробирки – по 1 мл раствора сахарозы. В первую и третью пробирки добавьте по 0,5 мл раствора амилазы, во
вторую и четвертую пробирки – по 0,5 мл раствора сахаразы. Содержимое
пробирок перемешайте и инкубируйте 10 мин в термостате при 37° С. Затем в
первую и вторую пробирки добавьте по 1 капле реактива Люголя. В третью и
12
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
четвертую пробирки – по 6 капель 10%-ного гидроксида натрия и 3 капли
2%-ного раствора сульфата меди (II) и нагрейте. Наблюдения запишите в таблицу специфичности ферментов амилазы и сахаразы и сделайте вывод.
№
Субстрат
проб.
1
Крахмал
2
Крахмал
3
Сахароза
4
Сахароза
Фермент
Инкубация
Амилаза
Сахараза
Амилаза
Сахараза
10 мин, 37° С
10 мин, 37° С
10 мин, 37° С
10 мин, 37° С
Окраска с
йодом
Реакция
Троммера
—
—
—
—
Назовите типы специфичности ферментов. Приведите примеры.
Опыт 4. Изучение влияния активаторов и ингибиторов на активность ферментов
Возьмите три пробирки. В первую пробирку налейте 0,5 мл дист. воды,
во вторую – 0,5 мл 1%-ного раствора хлористого натрия, в третью – 0,5 мл
1%-ного раствора сернокислой меди. Во все пробирки налейте по 1 мл свежеприготовленного 1%-ного раствора крахмала и по 0,5 мл раствора амилазы. Содержимое пробирок перемешайте и пробирки инкубируйте 10 мин в
водяной бане (37° С). Затем во все пробирки добавьте по 1 капле реактива
Люголя. Наблюдения занесите в таблицу, показывающую влияние хлорида
натрия и сульфата меди на активность амилазы.
№
проб.
1
2
3
Фермент
Эффектор
Субстрат
Инкубация
Амилаза
Амилаза
Амилаза
дист. вода
NaCl
CuS04
Крахмал
Крахмал
Крахмал
10мин, 37° С
10мин, 37° С
10мин, 37° С
Окраска с
йодом
Сделайте вывод. Объясните механизм регуляции активности аллостерического фермента.
13
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Контрольный тест
1. Простые ферменты состоят из:
1) аминокислот
2) аминокислот и углеводов
3) липидов
4) углеводов
5) аминокислот и небелковых компонентов
6) липидов и углеводов
2. Скорость ферментативной реакции зависит от:
1) концентрации фермента
2) молекулярной массы фермента
3) молекулярной массы субстрата
4) молекулярной гетерогенности фермента
5) нет правильного ответа
6) наличия глюкозы
3. Активный центр сложного фермента состоит из:
1) аминокислотных остатков
2) аминокислотных остатков, ассоциированных с небелковыми веществами
3) небелковых органических веществ
4) металлов
5) углеводов
6) нет правильного ответа
4. Класс ферментов указывает на:
1) конформацию фермента
2) тип кофермента
3) тип химической реакции, катализируемой данным ферментом
4) строение активного центра фермента
5) природу ферментов
6) нет правильного ответа
5. Каждый фермент имеет кодовый номер:
1) пятизначный
2) четырехзначный
3) трехзначный
4) двухзначный
5) однозначный
6) нет правильного ответа
6. Активаторами ферментов являются:
1) ионы металлов
2) анионы
3) аминокислоты
4) полипептиды
5) коферменты
6) нет правильного ответа
14
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
7. К какому классу ферментов относятся аминоферазы – переносящие аминогруппы с одного вещества на другое? Коферментом является производное
пиридоксина.
1) оксидоредуктазы
4) лиазы
2) трансферазы
5) изомеразы
3) гидролазы
6) лигазы
8. К какому классу относятся мутазы, изменяющие местоположение различных групп или атомов в молекуле? Например, фосфодиоксиацетон под их
действием превращается в фосфоглицериновый альдегид.
1) оксидоредуктазы
4) лиазы
2) трансферазы
5) изомеразы
3) гидролазы
6) лигазы
9. Активность фермента зависит от присутствия активаторов, в качестве которых выступать различные соединения. Какое вещество является активатором для пепсина?
1) HCl
4) глутатион
2) желчные кислоты
5) цестеин
3) витамин С
6) синильная кислота
10. Ферменты, катализирующие реакции негидролитического отщепления
определенных групп от субстратов с образованием двойных связей (или реакции присоединения этих групп по двойным связям):
1) изомеразы
4) гидролазы
2) трансферазы
5) оксидоредуктазы
3) лиазы
6) синтетазы
Дата выполнения ______________ Подпись преподавателя _____________
ЗАНЯТИЕ № 3 КАЧЕСТВЕННЫЕ РЕАКЦИИ НА ВИТАМИНЫ
И ИХ КОЛИЧЕСТВЕННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ
Вопросы для подготовки к занятию
1. Витамины. Авитаминозы, гиповитаминозы, гипервитаминозы, антивитамины (приведите примеры). Классификация и номенклатура витаминов.
2. Водорастворимые витамины (B1, В2, В3, В5, В6, B12, Вс. С, фолиевая кислота): биологическая роль и их участие в образовании коферментов.
3. Витамин А (ретинолы) Строение и участие в зрительном процессе, обмене белков, углеводов и липидов.
4. Витамин Д (кальциферолы). Охарактеризуйте структуру его предшест15
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
венников, процесс активирования и участие в регуляции обмена кальция и
фосфора. Витамины Е (токоферолы). Строение и механизм антиоксидантного
действия. Витамин К. Строение и участие в процессе свертывания крови.
Лабораторная работа
Опыт 1. Качественная реакция на витамин А с серной кислотой
В пробирку налейте 3 капли масляного раствора витамина А и добавьте
1 каплю концентрированной серной кислоты. В пробирке появляется синефиолетовое окрашивание. Объясните, какова роль витамина А в процессе
зрения?
Опыт 2. Обнаружение каротиноидов в моркови
Небольшой кусочек моркови измельчите и поместите в пробирку, содержащую 1 мл ацетона или любого неполярного растворителя. Пробирку
энергично потрясите в течение 20–30 сек. Отметьте изменение окраски растворителя. Полученный экстракт желтого цвета перелейте во вторую пробирку. Добавьте во вторую пробирку 1 каплю 2%-ного раствора перманганата калия, Почему экстракт имеет желтую окраску и почему происходит
обесцвечивание раствора перманганата калия?
Если к полученному экстракту прилить 1 каплю концентрированной
серной кислоты, получим ли сине-фиолетовое окрашивание и почему?
Опыт 3. Окислительно-восстановительные свойства рибофлавина
К 1 мл раствора рибофлавина добавьте 10 капель концентрированной
соляной кислоты и кусочек металлического цинка. Отметьте постепенное
16
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
изменение окраски содержимого пробирки, а затем и его обесцвечивание.
Объясните наблюдаемые явления и сделайте выводы. Напишите схемы коферментов, в состав которых входит рибофлавин.
Опыт 4. Количественное определение витамина С (демонстрация)
Внесите в колбу на 150 мл 25 мл свежеприготовленного раствора аскорбиновой кислоты (100 мг/100 мл дист. воды), 2 мл 0,6 М уксусной кислоты и
3 мл 1 %-ного раствора крахмала. Оттитруйте этот раствор стандартизированным раствором йода до появления синей окраски. Отметьте количество капель
йодного раствора, затраченного на титрование. Возьмите еще 2 колбы на
150 мл. В первую из них, вместо аскорбиновой кислоты, добавьте 25 мл свежего апельсинового сока, во вторую – такой же объем сока консервированного (вместо сока можно использовать также мочу, разведенную 1:1 водой). Оттитруйте оба раствора раствором йода до появления синей окраски.
Сравните полученные результаты и сделайте выводы. Из чего синтезируется в организме животных витамин С? Какова биологическая роль витамина С в организме?
Контрольный тест
1. При авитаминозе этого витамина возникают восприимчивость к заболеваниям, высокая эмбриональная смертность, в кровеносной системе появляются незрелые эритроциты, возникает злокачественная анемия:
1) цианкобаламин
4) дегидроретинол
2) биотин
5) убихинон
3) рутин
6) аскорбиновая кислота
2. Витамин – производный двух соединений – тиазола и пиримидина. Недостаток приводит к нарушению нервной системы – возникают парезы и параличи, нарушается сердечно-сосудистая система – стенокардия.
17
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
1) фолиевая кислота
2) зетинол
3) тиамин
4) эргокальциферол
5) рибофлавин
6) никотинамид
3. В качестве структурных элементов изопреноидные фрагменты содержат
витамины: эргокальциферол и:
1) токоферол
4) аскорбиновую кислоту
2) рутин
5) пантотеновая кислота
3) ретинол
6) нет правильного ответа
4. При недостатке этого витамина в организме накапливается пировиноградная кислота, возникает явление ацидоза, при котором разрушаются нервные
клетки, прежде всего, нервной системы:
1) фолиевая кислота
4) эргокальциферол
2) зетинол
5) рибофлавин
3) тиамин
6) никотинамид
5. Витамин, предохраняющий ткани от накопления перекисных соединений.
Является природным антиоксидантом.
1) токоферол
4) эргокальциферол
2) ретинол
5) рибофлавин
3) тиамин
6) никотинамид
6. В состав какого кофермента входит витамин В6?
1) ФАД
3) НАД
2) ФМН
4) КоА
5) ТДФ
6) ПД
7. В состав какого кофермента входит витамин В1?
1) ФАД
3) ТДФ
2) НАД
4) КоА
5) ФМН
6) ПФ
8. В состав какого кофермента входит витамин РР?
1) ФАД
3) НАД
2) ФМН
4) КоА
5) ТДФ
6) ПФ
9. Ксерофтальмию вызывает дефицит в организме витамина:
1) аскорбиновой кислоты
4) холекальциферола
2) тиамина
5) токоферола
3) ретинола
6) ПФ
10. При гиповитаминозе этого витамина развивается болезнь – пеллагра:
1) никотиновая кислота
2) пантотеновая кислота
18
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
3) фолиевая кислота
4) аскорбинова кислота
5) ретинол
6) рибофлавин
Дата выполнения ___________ Подпись преподавателя________________
ЗАНЯТИЕ № 4 ГОРМОНАЛЬНАЯ РЕГУЛЯЦИЯ МЕТАБОЛИЗМА
Вопросы для подготовки к занятию
1. Механизм действия и передачи сигнала гидрофильных гормонов на клетки-мишени. Понятие о вторичных мессенджерах.
2. Механизм действия и передачи сигнала липофильных гормонов на клеткимишени.
3. Гормоны поджелудочной железы, их строение и влияние на метаболизм.
4. Гормоны щитовидной железы, их строение и влияние на метаболизм.
5. Гормоны надпочечников, их строение и влияние на метаболизм.
6. Половые гормоны, их строение и влияние на метаболизм.
Лабораторная работа
Опыт 1. Качественные реакции на инсулин
В две пробирки налить по 0,5 мл раствора инсулина. В первую пробирку добавить 0,5 мл 10%-ного раствора гидроксида натрия и 2 капли 1%-ного
раствора сульфата меди. В пробирке появится фиолетовое окрашивание.
Во вторую добавить 0,5 мл 10%-ного раствора гидроксида натрия и нагреть до кипения. Затем 2–3 капли уксуснокислого свинца. В пробирке появится темный осадок.
На основании исследований сделайте выводы о строении инсулина.
Опыт 2. Качественные реакции на адреналин
В две пробирки налить по 5 капель раствора адреналина. В первую
пробирку добавить 2 капли раствора йода и слегка подогреть. Появится красное окрашивание. Во вторую пробирку добавьте 2–3 капли 3%-ного раствора
хлорного железа. При добавлении 1 капли 10%-ного раствора гидроксида натрия появится зеленое окрашивание, переходящее в вишнево-красное.
19
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
На основании исследований сделайте выводы о строении адреналина.
Напишите формулу аминокислоты, из которой осуществляется биосинтез адреналина.
Опыт 3. Качественная реакция на 17-кетостероиды в моче
В пробирку внести 5 капель мочи и добавить медленно по стенке пробирки 5 капель 2%-ного спиртового раствора (в этаноле) µ-динитробензола.
Пробирку не встряхивать. Затем, также по стенке пробирки, добавить 6 капель 10%-ного раствора гидроксида натрия. Верхний слой жидкости окрашивается в розово-фиолетовый цвет.
Какое влияние глюкокортикоиды оказывают на обмен веществ в различных органах и тканях?
Контрольный тест
1. Гормон – одноцепочный полипептид, вызывает ускорение распада гликогена и торможение его синтеза, результатом является распад гликогена до
глюкозы в печени. Кроме того, он способствует образованию глюкозы из
продуктов обмена жиров и белков (гликонеогенез).
1) инсулин
4) люлиберин
2) окситоцин
5) глюкагон
3) глюкоцин
6) пролактин
2. Гормон, по строению напоминающий аминокислоту – тирозин, принадлежит к катехоламинам, вызывает сужение сосудов и повышает кровяное давление:
1) инсулин
4) люлиберин
2) окситоцин
5) глюкогон
3) адреналин
6) пролактин
3. Гормон стероидной природы, относящийся к эстрогенам. Влияет на рост
костей, т.е. подавляет рост длинных трубчатых костей и способствует окостенению эпифизарных хрящей. Снижает активность сальных желез.
20
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
1) тестостерон
2) андростерон
3) эстрон
4) прогестерон
5) кортизон
6) альдостерон
4. Гормон ожирения. Органом-мишенью для него является центральная
нервная система, через которую он снижает аппетит, снижает запасы жира в
жировых депо.
1) инсулин
4) либерин
2) окситоцин
5) тимозин
3) тироксин
6) лептин
5. Гормон андроген, синтезирующийся в основном в семенниках, некоторая
часть в яичниках и коре надпочечников.
1) тестостерон
4) эстродиол
2) эстрон
5) адреналин
3) эстриол
6) ваготонин
6. Гормон – циклический полипептид, состоящий из 9 аминокислотных остатков, повышает тонус гладких мышц, особенно матки.
1) вазопрессин
4) ФСГ
2) окситоцин
5) соматотропин
3) инсулин
6) липокаин
7. Гормон, который стимулирует рост молодых животных. Недостаток приводит к карликовости, чрезмерная продукция – к гигантизму.
1) ЛГ
4) меланотропин
2) ТТГ
5) глюкагон
3) СТГ
6) прогестерон
8. Гормон, подготавливающий слизистую оболочку матки к восприятию оплодотворенной яйцеклетки.
1) прогестерон
4) адреналин
2) тестостерон
5) андростерон
3) релаксин
6) хорионгонадотропин
9. Гормон – производный диоксибензола, повышает систолическое давление,
учащает и усиливает сердцебиение, увеличивает температуру тела.
1) норадреналин
4) адреналин
2) кортизон
5) альдостерон
3) вазопрессин
6) паратгормон
10. При гипофункции этого гормона развивается эндемический зоб, щитовидная железа увеличивается в размере, у молодых животных задерживаются рост и развитие.
21
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
1) тиреоглобулин
2) меланотропин
3) ваготонин
4) кальцитонин
5) тироксин
6) тимозин
Дата выполнения __________ Подпись преподавателя _______________
ЗАНЯТИЕ № 5 ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ В ОРГАНИЗМЕ
Вопросы для подготовки к занятию
1. Охарактеризуйте обмен веществ и энергии как сопряженную систему катаболических и анаболических процессов.
2. Назовите макроэргические вещества и радикалы. Строение и функции
АТФ в организме.
3. Цепь переноса электронов от НАДН и ФАДН2 на кислород местоположение цепи; строение переносчиков электронов, расположение переносчиков
электронов в цепи; факторы, влияющие на определенную направленность
движения электронов по дыхательной цепи; назовите подвижные звенья дыхательной цепи.
4. Функции электронов и протонов в процессе клеточного дыхания. Охарактеризуйте точки сопряжения дыхания с фосфорилированием. От чего зависит
коэффициент фосфорилирования?
5. Функции АТФ-синтазы и молекулярного кислорода в клеточном дыхании
Механизм синтеза АТФ путем окислительного фосфорилирования.
6. Биологическое значение разобщения окисления и фосфорилирования.
Факторы, вызывающие разобщение окисления с фосфорилированием.
Лабораторная работа
Опыт 1. Обнаружение НАД+ в дрожжах
В пробирку поместите кусочек дрожжей величиной 4–5 мм, добавьте 1/3
пробирки воды и кипятите на водяной бане 20–30 с. Полученный экстракт отфильтруйте. К фильтрату добавьте 4–5 капель ацетона и 1–2 капли 30%-ного
раствора NaOH. Оставьте на 2 мин, затем добавьте 1 каплю 0,5%-ного раствора фенолфталеина и, по каплям, встряхивая, концентрированную НСl до обесцвечивания раствора. Пробирку на 2 мин поместите в кипящую водяную баню, затем охладите и флюориметрируйте. Наблюдается синяя флюоресценция.
Напишите схему строения кофермента НАД+. Сколько молекул АТФ может
быть синтезировано на внутренней мембране митохондрий на основе
НАДН+Н+? Ответ аргументируйте.
22
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Опыт 2. Сопоставление окислительно-восстановительных потенциалов
рибофлавина
Для исследования окислительно-восстановительных потенциалов применяют индикаторы, имеющие свой цвет при определенном значении этого
потенциала.
В пробирку с 4–6 каплями воды добавьте 1 каплю взвеси рибофлавина
(0,025%-ный раствор) и по каплям 0,01%-ный раствор метиленового синего
до синего или сине-зеленого окрашивания. Внесите в пробирку кусочек цинка и 2–3 капли концентрированной НСI - отметьте постепенное изменение
окраски раствора.
Бледно-желтую жидкость слейте в другую пробирку. Оцените цвет
жидкости в пробирке через 10–15 минут.
Объясните наблюдаемые явления. Роль какого компонента дыхательной цепи клетки в этом модельном опыте выполняет метиленовая синь?
Опыт 3. Открытие альдегиддегидрогеназы в молоке
Налейте в две пробирки по 1 мл молока из разных колбочек (в одной из
них молоко кипяченое, в другой – нет). В каждую пробирку внесите по капле
0,4%-ного раствора формальдегида и по капле 0,01%-ного раствора метиленовой сини. Пробирки встряхните и закройте пробками для того, чтобы создать относительно анаэробные условия. Пробирки поместите в водяную баню при 37° С и отметьте через 5–10 мин постепенное обесцвечивание метиленовой сини. Определите, в какой пробирке содержалось не кипяченое молоко. Объясните, почему вы сделали такой вывод.
23
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Контрольный тест
1. Основное число аминокислот всасывается в:
1) толстый отдел кишечника
4) сетку
2) тонкий отдел кишечника
5) сычуг
3) книжку
6) ротовую полость
2. Декарбоксилирование аминокислот сопровождается выделением:
1) О2
4) CO2
2) Н2
5) CO
3) NO2
6) NH3
3. Дезаминирование аминокислот сопровождается выделением:
1) H2
4) CO2
2) O2
5) NH3
3) NO
6) CO
4. При расщеплении аминокислоты теряют свои аминогруппы и окисляются до:
1) CO+H2O
4) NH3+CO
2) NH3+H2O
5) CO2+H2O
3) NH3+CO2
6) H2O+NO2
5. Основной путь обезвреживания аммиака в организме – это образование:
1) оксида углерода
4) оксида азота
2) диоксида углерода
5) кислорода
3) мочевины
6) метана
6. Сколько молекул АТФ расходуется для синтеза одной молекулы мочевины?
1) 3
4) 6
2) 1
5) 5
3) 4
6) 2
7. Под действием каких ферментов идет расщепление нуклеиновых кислот?
1) нуклеаза
4) синтетаза
2) липаза
5) амилаза
3) изомераза
6) мальтаза
24
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
8. При окислении в организме один грамм жира дает ккал:
1) 4,1
4) 13,4
2) 9,3
5) 9,0
3) 8,2
6) 8,0
9. При биохимическом сгорании 100 г жира дает воды, грамм:
1) 55,5
4) 107,1
2) 90,5
5) 110,1
3) 41,3
6) 101,1
260. При в окислении жирных кислот образуется несколько молекул активной уксусной кислоты, которая вовлекается в цикл Кребса. Сколько молекул
АТФ дает окисление одной молекулы ацетил-КоА ?
1) 10
4) 28
2) 12
5) 32
3) 24
6) 38
Дата выполнения _________
Подпись преподавателя _________
ЗАНЯТИЕ № 6 БИОХИМИЯ УГЛЕВОДОВ
Вопросы для подготовки к занятию
1. Переваривание углеводов в желудочно-кишечном тракте и их всасывание. Ферменты, участвующие в переваривании углеводов. Особенности углеводного обмена у жвачных животных.
2. Гликолиз. Гликогенолиз. Последовательность этапов окисления глюкозы
и их роль в организме. Почему для образования молочной кислоты из глюкозы или гликогена, не требуется свободный кислород? Чем обеспечен синтез
АТФ при отсутствии окислительного фосфорилирования?
3. Глюконеогенез. Охарактеризуйте роль печени в поддержании концентрации сахара в крови.
4. Пентозный путь окисления углеводов и его важное биологическое значение.
5. Синтез гликогена. Можно ли установить молекулярную массу гликогена
как вещества и почему?
6. Гормональная и аллостерическая регуляция углеводного обмена.
7. Окислительное декарбоксилирование пирувата как предварительный этап
цикла лимонной кислоты. Коферменты и витамины, участвующие в этом
процессе.
25
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
8. Расскажите о механизмах реакций цикла лимонной кислоты.
9. Какие коферменты и витамины участвуют в цикле Кребса? Объясните,
как они работают.
10. В результате гликолиза и цикла Кребса образуются НАДН+Н+ и ФАДН2.
Какова дальнейшая судьба этих соединений? Глицеролфосфатная и малатаспартатная челночные системы.
11. Сравните энергетический выход гликолиза и цикла трикарбоновых кислот. Сколько молекул АТФ образуется в ходе оборота через цикл одной молекулы лимонной кислоты? Все ли молекулы АТФ, образующиеся при полном окислении активного ацетила, синтезируются путем окислительного
фосфорилирования.
12.Функции и регуляция скорости цикла Кребса. Какое значение для цикла
Кребса имеет анаплеротическая реакция?
Лабораторная работа
Опыт 1. Определение концентрации глюкозы в биохимических образцах по
цветной реакции с ортотолуидином
В кислой среде при повышенной температуре глюкоза образует с ортотолуилдином комплексное соединение сине-зеленого цвета. Интенсивность
окраски раствора пропорциональна концентрации глюкозы в исследуемой
пробе. В три пробирки внесите реактивы согласно следующей таблицы:
Раствор
Исследуемый образец
Калибровочный раствор глюкозы
Дистиллированная вода
Ортотолуидиновый реактив
опытная
проба
0,3
–
–
2,7
калибровочная проба
–
0,3
–
2,7
холостая
проба
–
–
0,3
2,7
Содержимое пробирок поместите в кипящую водяную баню ровно на
8 минут. Быстро охладите и измерьте оптическую плотность при длине волны 620 нм опытной пробы против контрольной (A1) и калибровочной пробы
против контрольной (A2).
Расчет:
концентрация глюкозы = А1/А2 × 5,5 ммоль/л
Сравните полученные величины с нормальными значениями уровня
глюкозы в крови. Перепилите факторы вызывающие гипогликемию и гипергликемию в крови.
26
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Опыт 2. Обнаружение дегидрогеназы 3-фосфоглицеринолого альдегида
В пробирку вносят кусочек дрожжей (величиной с горошину) и несколько капель 2%-ного раствора глюкозы. Растирают содержимое стеклянной палочкой до получения равномерной взвеси.
Добавляют каплю 0,002% раствора метиленового синего и перемешивают содержимое пробирки стеклянной палочкой. Пробирку помещают в
штатив и. через некоторое время, наблюдают постепенное обесцвечивание
метиленового синего, начинающееся со дна пробирки.
Объясните механизм обесцвечивания содержимого пробирки. Напишите схему окисления 3-фосфоглицеринового альдегида в ходе гликолиза. В
какой реакции окисляется НАДН+H+ дегидрогеназы 3-фосфоглицеринового
альдегида в анаэробных условиях?
Опыт 3. Определение пировиноградной кислоты (ПВК) в моче модифицированным методом Умбрайта
ПВК конденсируется с 2,4-динитрофинилгидразином с образованием
гидразона, который в щелочной среде дает коричнево-красный цвет раствора.
По интенсивности его окраски судят о содержании ПВК.
А. Качественное определение.
К 3–4 каплям исследуемой жидкости прибавьте 3–4 капли раствора
ДНФГ. Содержимое пробирки перемешайте и на 10 минут поместите в темное место По истечении этого времени в пробирку внесите 1 мл 10%-ного
раствора гидроксида натрия. Появление коричнево-красного окрашивания
доказывает наличие в образце ПВК.
Б. Количественное определение.
В три пробирки внесите реактивы согласно следующей таблице:
Раствор
Исследуемый образец
Опытная проба, Калибровочная Контрольная
мл
проба, мл
проба, мл
1
–
–
Калибр, раствор пирувата
–
1
–
Дистиллированная вода
–
–
1
0,4
0,4
0,4
2,4-динитрофенилгидразин
27
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Содержимое пробирок на 15 мин поместите в темное место при комнатной температуре. По истечении этого времени в каждую пробирку внесите по 1 мл 10%-ного раствора NaOH и через пять минут измерьте оптическую
плотность при длине волны 620 нм опытной пробы против контрольной (А) и
калибровочной пробы против контрольной (В).
Расчет можно вести по следующей формуле:
Концентрация ПВК = А / В × 2 ммоль/л;
Каковы причины повышенного содержания пировиноградной кислоты в сыворотке крови и моче?
Опыт 4. Определение активности сукцинатдегидрогеназы мышц
В ступке со стеклянным песком тщательно разотрите около 1 г измельченной мышечной ткани, добавляя 3–4 мл раствора янтарной кислоты. Полученный гомогенат перенесите поровну в 2 пробирки. Содержимое пробирки
1 (контроль) кипятите в водяной бане в течение 3–5 мин. Затем в обе пробирки добавьте по 1–2 капли раствора метиленовой сини, перемешайте и залейте
поверхность жидкости 0,5 мл растительного масла для изоляции от кислорода воздуха. Обе пробирки инкубируйте в водяной бане (40° С) в течение
10 минут. По истечении указанного времени наблюдают обесцвечивание метиленовой сини в одной из пробирок.
Дайте объяснение наблюдаемым явлениям. Какова функция метиленовой сини в данном эксперименте. На какое соединение эта функция возлагается в живой клетке? Сколько молекул АТФ может быть синтезировано на
внутренней мембране митохондрий, если окисляемым субстратом является
янтарная кислота? Ответ аргументируйте.
28
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Контрольный тест
1. Остатками Д-галактозы и Д-глюкозы образован олигосахарид:
1) мальтоза
4) крахмал
2) лактоза
5) трегалоза
3) целлобиоза
6) сахароза
2. Дипептид, в 300 раз слаще сахара, состоит из аспарагина и фенилаланина.
Применяется при изготовлении газированных напитков.
1) гистидин
4) изолейцин
2) аланил-аланин
5) аспартам
3) лейцин
6) лецитин
3. Полисахарид, содержится во многих водорослях, используется для пищевых и кормовых целей.
1) агар-агар
4) декстран
2) гемицеллюлоза
5) пектин
3) гуммиарабик
6) хондроитинсерная кислота
4. К моносахаридам относятся:
1) манноза
2) фруктоза
3) лактоза
4) мальтоза
5) целлобиоза
6) сахароза
5. К дисахаридам относятся:
1) глюкоза
2) фруктоза
3) лактоза
4) галактоза
5) крахмал
6) сахароза
6. Гликоген в пищевом канале животных расщепляется до:
1) Д-глюкозы
4) Д-глюкозы и Д-фруктозы
2) Д-галактозы
5) Д-галактозы и Д-фруктозы
3) Д-глюкозы и Д-галактозы
7. Какое вещество образуется в результате расщепления клетчатки?
1) глюкоза
4) фруктоза
2) манноза
5) мальтоза
3) целлобиоза
6) лактоза
8. Организм жвачных животных не имеет собственных ферментов, расщепляющих целлюлозу, это осуществляют микроорганизмы. Какие конечные
продукты образуются при гидролизе целлюлозы в преджелудках крупного
рогатого скота под действием бактериальных ферментов?
29
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
1) в – D – глюкоза
2) в – D – галактоза
3) в – D – фруктоза
4) б – D – глюкоза
5) б – D – галактоза
6) б – D – фруктоза
9. Снижение содержания глюкозы в крови:
1) гиперкликемия
2) полиурия
3) гипогликемия
4) глюкозурия
5) ацетонемия
6) кетонурия
10. Присутствие глюкозы в моче
1) гиперкликемия
2) полиурия
3) гипогликемия
4) глюкозурия
5) ацетонемия
6) кетонурия
11. Последовательность превращения глюкозы при синтезе гликогена:
1) глюкоза
4) УДФ-глюкоза
2) глюкозо-6-фосфат
5) гликоген
3) глюкозо-1-фосфат
12. Гликонеогенез – биосинтез глюкозы в тканях из неуглеводных компонентов, проходящий за счет промежуточных продуктов обмена углеводов, жиров, белков и т.д. Какой промежуточный продукт включается в процесс биосинтеза глюкозы после превращения в фосфодиоксиацетон?
1) глицерин
4) молочная кислота
2) аминокислота
5) пировиноградная кислота
3) рибоза
6) дезоксирибоза
13. Под влиянием какого фермента происходит фосфоролитическое расщепление гликогена до глюкозо-1-фосфата?
1) гексокиназа
4) мальтаза
2) фосфоглюкомутаза
5) ликозилтрансфераза
3) фосфорилаза
6) каталаза
14. Под влиянием какого фермента глюкозо-1-фосфат превращается в глюкозо-6-фосфат?
1) фосфоглюкомутаза
4) фосфопируватгидраза
2) альдолаза
5) каталаза
3) мальтаза
6) синтетаза
15. При гликолизе из этого соединения образуются две фосфотриозы (диоксиацетон-фосфат и глицеральдегид-3-фосфат).
1) АТФ
2) глюкозо-6-фосфат
30
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
3) фруктозо-6-фосфат
4) 1,3 дифосфоглицериновая кислота
5) фруктозо-1-6-дифосфат
6) глюкозо-1-фосфат
16. В процессе гликолиза пируват под действием пируваткиназы образуется из:
1) фосфоенопирувата
4) глюкозо-6-фосфата
2) лактата
5) фруктозо-1,6-дифосфата
3) глюкозо-1-фосфата
6) 1,3-дифосфоглицерата
17. Обратимая реакция восстановления пирувата до лактата происходит в
анаэробных условиях при участии фермента:
1) лактатдегидрогеназы
4) пируваткиназы
2) гексокиназы
5) альдолазы
3) каталазы
6) лактазы
18. Продуктами анаэробного гликолиза являются:
1) лактат
4) пируват
2) АТФ
5) НАДН • Н+
3) H2O
19. Пируват в ходе окислительного декарбоксилирования превращается в:
1) ацетил-КоА и CO2
4) ЩУК
2) лактат
5) лимонную кислоту
3) глюкозо-6-фосфат
6) 2 АТФ
20. В каком виде аккумулируется энергия, высвобожденная при окислении
одной молекулы активной уксусной кислоты в цикле трикарбоновых кислот?
1) 38 молекул АТФ
4) 686 ккал
2) 4,1 ккал
5) 24 молекулы АТФ
3) 9,2 ккал
6) 12 молекул АТФ
Дата выполнения ________
Подпись преподавателя ________________
ЗАНЯТИЕ № 7 БИОХИМИЯ ЛИПИДОВ
Вопросы для подготовки к занятию
1. Биологическое значение липидов. Переваривание липидов в желудочнокишечном тракте и их всасывание. Транспорт жиров в организме.
2. Механизм окисления жирных кислот.
31
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
3. Механизм синтеза жирных кислот.
4. Кетоновые тела. Образование, биохимическое назначение. Какие факторы
предрасполагают к появлению кетозов у животных и человека?
5. Обмен холестерина, этапы биосинтеза, биоактивные производные и их
функции в организме животных.
6. Строение, структура и функции клеточных мембран. Механизм синтеза
фосфолипидов и триглицеридов.
Лабораторная работа
Опыт 1. Качественная реакция на желчные кислоты
На сухое предметное или часовое стекло нанести 1 каплю желчи (разведена водой в 2 раза) и 1 каплю 20%-ного раствора сахарозы. Хорошо перемешать стеклянной палочкой. Рядом нанести 3 капли концентрированной
серной кислоты. Через некоторое время на месте слияния капель наблюдают
развитие красного окрашивания, переходящего при стоянии в краснофиолетовое.
Из чего в организме синтезируются желчные кислоты? Какую роль
желчные кислоты играют в переваривании и всасывании липидов?
Опыт 2. Определение содержания β-липопротеинов в сыворотке крови
В пробирку налейте 2 мл 0,025 М раствора хлористого кальция и добавьте 0,2 мл сыворотки крови. Тщательно перемешайте и измерьте оптическую плотность пробы (E1) на ФЭК-е при длине волны 630–690 нм (красный
светофильтр) в кювете с толщиной слоя 0,5 см против дистиллированной воды. Запишите значение оптической плотности Е1. Затем в кювету добавьте
0,04 мл 1%-ного раствора гепарина, тщательно перемешайте стеклянной палочкой и точно через 4 мин вновь измерьте оптическую плотность Е2.
Разница значений (Е2-E1) соответствует оптической плотности, обусловленной осадком β-липопротеинов. Рассчитайте содержание β-липопротеинов в мг% по формуле:
C = (E2-E1) × 1165 мг%,
где 1165 – коэффициент, найденный расчетным способом.
Укажите место биосинтеза и биологическое значение β-литюпротеинов.
Каковы последствия для организма при нарушении их обмена?
32
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Опыт 3. Реакция Легаля на ацетон и ацетоуксусную кислоту
К 1 мл мочи добавьте 3 капли 10%-ного раствора нитропруссида натрия 2 капли 10%-ного раствора гидроксида натрия. При наличии ацетона
или ацетоуксусной кислоты появляется красно-оранжевое окрашивание, которое превращается в вишневое при добавлении 5–8 капель концентрированной уксусной кислоты.
Напишите формулы и схему синтеза кетоновых тел. Назовите основные причины возникновения кетоза у жвачных и моногастричных животных.
Опыт 4. Проба Либена на обнаружение ацетона
К 1 мл мочи добавить 3 капли 10%-ного раствора гидроксида натрия и
затем по каплям добавлять раствор Люголя до слабо-желтого окрашивания.
При наличии ацетона появляется осадок йодоформа бледно-желтого цвета,
имеющий запах «зубного кабинета».
Объясните чем опасно избыточное образование кетоновых тел в организме животных и человека.
Контрольный тест
1. При в – окислении жирных кислот в каждом цикле отделяется по 2 углеродных атома в виде (СН3 – СО ~ S – КоА). Какое количество ацетил – КоА
образуется при полном окислении пальмитиновой кислоты?
1) 15
4) 7
2) 8
5) 12
3) 6
6) 4
2. Под действием липазы жиры гидролизуются на глицерин и высшие жидкие кислоты. Активность липазы возрастает под влиянием:
33
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
1) АТФ
2) АДФ
3) НС1
4) желчи
5) глицерина
6) пепсина
3. Окисление глицерина начинается с фосфорилирования при участии АТФ.
Какой промежуточный продукт образуется при этом?
1) 3-фосфоглицериновой альдегид
2) пировиноградная кислота
3) молочная кислота
4) фосфоглицериновая кислота
5) ацетил-КоА
6) фосфадиоксиацетон
4. Промежуточным продуктом биосинтеза жира является фосфатидная кислота. Остатки каких соединений входят в ее состав?
1) глицерин, два остатка жирных кислоты и ортофосфорная кислота
2) глицерин и три остатка ортофосфорной кислоты
3) глицерин и три остатка жирных кислот
4) глицерин, два остатка ортофосфорной кислоты и жирная кислота
5) глицерин, жирная кислота, ортофосфорная кислота и азотистое основание
6) глицерин, два остатка жирных кислот и азотистое основание
5. Биосинтез триглицеридов происходит в жировой ткани и печени при наличии глицерина и жирных кислот. Глицерин образуется при гидролизе липидов, затем под влиянием фермента глицерокиназы, с участием АТФ превращается в глицерофосфат. Глицерофосфат может также образовываться из
продукта возникшего при окислении глюкозы. Какой это продукт?
1) фосфодиоксиацетон
2) 3-фосфоглицериновый альдегид
3) пировиноградная кислота
4) молочная кислота
5) фосфоглицериновая кислота
6) ацетил-КоА
6. Образование триглицеридов осуществляется в большинстве тканей организма. Источникам для образования служат.
1) глицерофосфат и ацил-КоА
2) глицерофосфат и аминокислота
3) глицерин и жирные кислоты
4) диоксиацетонфосфат и ацетил-КоА
5) глицерофосфат и ацетил-КоА
6) глицериновая кислота и АТФ
34
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
7. Секрет, вырабатываемый гепатоцитами, участвующий в эмульгировании
липидов. Нейтрализует кишечное содержимое, поступающее из желудка в
12-перстную кишку, оказывает бактерицидное действие на микрофлору кишечника.
1) липаза
4) холановая кислота
2) тристеарин
5) желудочный сок
3) желчь
6) кишечный сок
8.Какая функция липидов в организме основная?
1) защитная
4) транспортная
2) каталитическая
5) информационная
3) энергетическая
6) восстановительная
9. Простые липиды состоят из:
1) этанола и жирных кислот
2) глицерина и неорганических кислот
3) глицерина и высших жирных кислот
4) глицерина и летучих жирных кислот
5) этанола и неорганических кислот
6) глицерина и этанола
Дата выполнения___________
Подпись преподавателя ______________
ЗАНЯТИЕ № 8 МЕТАБОЛИЗМ АМИНОКИСЛОТ
Вопросы для подготовки к занятию
1. Протеазы пищеварительного тракта. Механизм их активации. Переваривание и всасывание белков.
2. Представление об аминокислотном фонде. Заменимые и незаменимые
аминокислоты. Пути использования аминокислот в обмене веществ.
3. Декарбоксилирование аминокислот и биологические функции аминов.
4. Дезаминирование аминокислот. Какова судьба кетокислоты или углеродных скелетов дезаминированных аминокислот?
5. Механизм реакций трансаминирования. Биологическая роль данного процесса.
6. Пути преобразования аминокислот в углеводы и жиры.
35
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Лабораторная работа
Опыт 1. Определение концентрации общего белка в сыворотке крови
В плазме крови содержится до 200 различных белковых компонентов.
Большая часть различных функций крови, так или иначе, связана с белками
плазмы: поддержание онкотического давления, участие в процессах свертывания крови, регуляции рН крови, выполнение транспортной и защитной
функции, функции «белкового резерва» и др. Качественное и количественное постоянство белкового состава крови четко поддерживается
организмом, и любые изменения в этой системе, как правило, являются отражением нарушенного функционирования органов и тканей.
Определение концентрации общего белка.
0,1 мл сыворотки крови внести в пробирку, содержащую 2,4 мл 0,85%ного раствора хлористого натрия. Прибавить 2,5 мл биуретового реактива.
Перемешать, термостатировать в течение 20 минут при 37° С, измерить оптическую плотность при зеленом светофильтре в кювете с толщиной слоя 10
мм против биуретового реактива. Расчет количества белка ведут по калибровочному графику.
Сравните полученное значение с нормальными величинами. О чем
свидетельствует повышение (снижение) уровня общего белка в сыворотке
крови у животных?
Опыт 2. Определение трансаминазной активности сыворотки крови
Внесите в две пробирки по 0,2 мл субстратно-буферной смеси из тестнабора для определения активности аланин-аминотрансферазы (АЛТ). В одну из пробирок (опытная) добавьте 0,04 мл сыворотки крови и затем обе
пробы инкубируйте в течение 30 минут при 37° С. После этого в обе пробирки добавьте по 0,2 мл цветного реактива из тест-набора (2,4-динитрофенилаланин) и выдержите при комнатной температуре в течение 10 мин.
Далее в обе пробирки добавьте по 2,5 мл 0,4 н раствора NaOH и оставьте на
10 минут при комнатной температуре. Измерьте экстинкцию опытной пробы
против контрольной на ФЭКе при длине волны 500–560 нм в кюветах с толщиной слоя жидкости 5 мм. Рассчитайте активность фермента АЛТ по формуле:
X ( мкмоль / мл.ч) 
Доп
 10  2  2
0,035
Какова биологическая роль процессов трансаминирования в организме?
О чем свидетельствует повышенная активность аминотрансфераз (ACT
и АЛТ) в сыворотке крови?
36
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Контрольный тест
1. Различают аминокислоты заменимые и незаменимые. Незаменимые АМК в
организме не синтезируют или же синтезируются в недостаточном количестве. Какая из перечисленных аминокислот считается заменимой?
1) аргинин
4) изолейцин
2) валин
5) лизин
3) гистидин
6) тирозин
2. Какие продукты образуются в результате восстановительного дезаминирования аминокислот в тканях организма (NH2-R-COOH+2H)
1) оксикислоты
4) орг. кислоты и СО2
2) орг. кислоты и аммиак
5) кетокислоты и аммиак
3) амины и СО2
6) орг. кислоты и О2
3. Различают аминокислоты заменимые и незаменимые. Незаменимые в организме не синтезируются или же синтезируются в недостаточном количестве, какая из перечисленных АМК считается заменимой?
1) аргинин
4) изолейцин
2) валин
5) лизин
3) глицин
6) метиопин
4. В толстом отделе кишечника белки и аминокислоты подвергаются гниению, что приводит к образованию ядовитых для организма веществ. При
гниении какой аминокислоты образуется трупный яд кадаверин
(NH2-СН2-СН2-СН2-СН2-СН2- NH2)?
1) аргинин
4) изолейцин
2) валин
5) лейцин
3) глицин
6) лизин
5. Различают аминокислоты заменимые и незаменимые. Заменимые могут синтезироваться в организме. Какая из перечисленных АМК является заменимой?
37
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
1) аланин
4) изолейцин
2) валин
5) лизин
3) гистидин
6) метионин
6. Для аминокислоты характерны реакции декарбоксилирования. Назовите
продукты реакции.
1) R-CH2-NH2 и СO2
4) R-CH2-СООН и NH3
2) R-CH2-NH2 и Н2O
5) R-CH2-СН3 и СО2
3) R-CH2-NH2 и NH3
6) R-CH2-СООН и Н2О
7. Какие конечные продукты образуется при дезаминировании аминокислот?
1) R-CH2-NH2 и СO2
4) R-CH2-СООН и NH3
2) R-CH2-NH2 и Н2O
5) R-CH2-СН3 и СО2
3) R-CH2-NH2 и NH3
6) R-CH2-СООН и Н2О
8. _______ – высокомолекулярные органические соединения, построенные из
остатков АМК.
9. Моноаминомонокарбоновая кислота, NH2-CH2 COOH:
1) аланин
4) лизин
2) аспарагин
5) глицин
3) глутамин
6) орнитин
10. Декарбоксилирование аминокислот сопровождается выделением:
1) О2
4) CO2
2) Н2
5) CO
3) NO2
6) NH3
Дата выполнения _______________ Подпись преподавателя _____________
ЗАНЯТИЕ № 9 БИОСИНТЕЗ БЕЛКА
Вопросы для подготовки к занятию
1. Строение и структурная организация ДНК. Участие ДНК в синтезе белка.
Представление о генетическом коде.
2. Синтез ДНК. Субстраты, ферменты, схема процесса.
3. Строение и синтез информационной РНК. Субстраты, ферменты, схема
процесса.
4. Строение транспортных РНК и их участие в синтезе белка. Активация
аминокислот в ходе синтеза белка.
5. Строение рибосом и их участие в синтезе белка (трансляция). Схема процесса.
38
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
6. Сравните ДНК и РНК по строению, структурной организации и функциям.
Лабораторная работа
Опыт 1. Выделение нуклеопротеида и открытие ДНК
10 г селезенки измельчите гомогенизатором или в ступке со 100 мл 1 н
раствора хлористого натрия. Гомогенат отцентрифугируйте в течение 10 мин
при 3 тыс. об./мин. Измерьте объем надосадочной жидкости и медленно вылейте ее в шестикратный объем воды при помешивании стеклянной палочкой.
Дезоксинуклеопротеид (ДНП) выпадает в виде нитей и наматывается на палочку. Выделенный таким образом ДНП перенесите в другую пробирку и
используйте для дальнейшего анализа на составляющие компоненты.
Опыт 2. Качественное открытие ДНК
Перенесите небольшое количество осадка ДНП в две пробирки и в каждую из них для растворения добавьте по 1 мл раствора едкого натра. В первую пробирку добавить равный объем дифениламинового реактива, перемешайте и поставьте на 5 мин в кипящую водяную баню. Появление синей окраски свидетельствует о наличии дезоксирибозы. Ко второй пробирке добавьте равный объем биуретового реактива для обнаружения белка в составе
ДНП. Появление фиолетовой окраски будет свидетельствовать о наличии
белка в пробе.
Расчетные методы определения биологической
питательной ценности белка
Продукция животноводства в целом, в первую очередь, представляет
ценность как источник белка в рационе человека. Основным фактором, определяющим биологическую ценность белков пищи, является их аминограмма, т.е.
количественное соотношение содержащихся в белке аминокислот, в первую
очередь восьми незаменимых для человека – лизина, лейцина, изолейцина, метионина, триптофана, фенилаланина, валина и треонина. Отсутствие той или
иной незаменимой аминокислоты свидетельствует о неполноценности пищевого белка. При установлении оптимальной аминограммы. принимаемой в качестве эталона, исходили как из теоретических, так и эмпирических позиций.
На базе данных, полученных рядом исследователей в ходе обменных
опытов, международной организацией ФАО был предложен следующий эталон содержания незаменимых аминокислот в пищевом белке (в г на 16г азота):
39
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Изолейцин
Лейцин
Ароматичесие аминокислоты (фенилаланин + тирозин)
Лизин
Серусодержащие аминокислоты (метионин + цистеин)
Треонин
Триптофан
Валин
4,2
7,0
7,3
5,1
2,6
3,5
1,1
4,8
Один из способов определения биологической ценности (БЦ) белков
пищи основан на сравнении их аминограмм с эталоном ФАО. Функцией биологической ценности при этом служит интегрированный индекс незаменимых аминокислот (ИНАК), который рассчитывается как средняя геометрическая процентных отношений концентраций всех незаменимых аминокислот в
исследуемом белке к концентрациям тех же аминокислот в эталоне. Отношения, превышающие 100 %, приравнивают к 100, при этом пользуются формулой:
ИНАК  8
а1  100 а 2  100
а8  100
,

......
А1
А2
А8
где а – содержание аминокислоты в исследуемом белке;
А – содержание аминокислоты в эталоне.
БЦ=1,09×ИНАК – 11,7
Сравните БЦ суммарного белка различных видов мяса и других продуктов питания.
Продукты
Аминокислоты
Иле
Лей
Фен
Тир
Лиз
Мет
Цис
Тре
Три
Вал
Говядина
5,2
8,2
4,1
3,4
8,7
2,8
1,3
4,4
1,2
5,5
Свинина
5,1
7,4
3,9
3,6
8,2
2,5
1,2
4,6
1,3
5,2
Баранина
Конина
5,2
6,5
7,7
9,5
4,1
3,8
3,5
3,4
8,1
9,5
2,4
2,8
1,3
1,3
3,5
3,9
1,3
1,6
4,9
5,0
Курятина
5,3
7,2
3,9
3,5
8,8
2,6
1,6
4,3
U
4,9
Рис
4,5
8.2
4,8
6,5
3,7
2,5
2,1
4,0
1,3
6,5
Фасоль
5.8
5,2
2,4
2,1
1,5
1,0
3,8
1,4
1,4
4,8
Кукуруза
Пшеничная
мукa
Гречиха
Просо
3,6
11.5
4,3
3,6
2,7
1,8
1,4
3,4
0,5
4,2
3,9
6,9
4,8
2,1
3,0
1,6
1,9
3,5
1,3
4,6
4,0
3,1
6,0
7,3
3,3
3,5
2,0
1,4
6,1
2,9
1,6
1,3
1,2
3,2
3,5
2,5
1,0
1,6
5,2
4,5
40
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Содержание аминокислот дано в граммах на 16 граммов азота.
Сделайте выводы по результатам своих расчетов.
Контрольный тест
1. Переносит информацию для синтеза белка от ДНК к рибосоме и служит
матрицей на которой происходит синтез белка.
1) р-РНК
4) и-РНК
2) АДФ
5) УДФ
3) т-РНК
6) ГТФ
2. Углеводы связаны с белковой частью молекулы гликопротеидов … связью.
1) водородной
4) гликозиламидной
2) гликозидной
5) двойной
3) ионной
6) нет правильного ответа
3. Какие продукты образуются в толстой кишке при гниении аминокислот
(декарбоксилирование)?
1) кадаверин, путресцин
4) метан, сероводород
2) крезол, фенол
5) углекислый газ
3) индол, скатол
6) меркаптаны
4. ___________ структура белка – это последовательность аминокислотных
остатков в пептидной цепи.
5. ___________ структура белка – это способ укладки полипептидной цепи в
спиральную конфигурацию.
6. ___________ структура белка – это пространственная ориентация полипептидной спирали.
7. ___________ структура белка – это пространственное объединение протомеров.
8. Состоит из азотистого основания, углевода и остатка фосфорной кислоты:
1) нуклеозид
3) нуклид
2) нуклеотид
4) нуклеопротеид
41
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
5) нуклеиновая кислота
6) липопротеид
9. Биологическая ценность белков зависит от:
1) аминокислотного состава
4) количества пептидных связей
2) простетических группы
5) количества аминогрупп
3) небелковой части
6) вторичной структуры
10. Аминокислоты прежде всего используются для синтеза:
1) липида
4) белка
2) углевода
5) витамина
3) спирта
6) холестерола
Дата выполнения____________ Подпись преподавателя ______________
ЗАНЯТИЕ № 10 КАЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ МОЛОКА
Вопросы для подготовки к занятию
1. Каковы особенности химического состав молока различных видов животных?
2. Как и где синтезируются основные компоненты молока коровы?
3. Наличие, каких компонентов в молоке придает ему высокую биологическую ценность?
4. Перечислите особенности химического состава молозива.
5. Минеральные вещества, витамины, гормоны, газы и посторонние вещества
молока.
6. Физико-химические и органолептические свойства молока.
Лабораторная работа
Опыт № 1. Осаждение казеина
25−30 мл молока разбавить в стакане или колбе 3−4 объемами воды и к
жидкости прибавить по каплям при помешивании 0,1%-ную уксусную кислоту до прекращения выделения хлопьевидного белого осадка казеина, захватывающего с собой также и жиры. Прибавлять кислоту надо очень осторожно, так как в избытке кислоты казеин легко растворяется. Осадок отфильтровать, тщательно промыть на фильтре 2−3 раза водой. Осадок и фильтрат вместе с промывными водами хранить для дальнейшей работы.
Небольшую часть осадка (казеин + жир) обработать 1%-ным едким натром или раствором соды: казеин растворяется, жир остается во взвешенном
состоянии. Жидкость фильтровать через влажный фильтр. Жир задерживает-
42
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ся на фильтре. С фильтратом проводить реакции на белки (цветные и по осаждению).
Сделайте выводы по результатам своих опытов.
Опыт № 2. Качественная реакция на молочный сахар
Для реакций использовать безбелковый фильтрат, оставшийся от предыдущего опыта после осаждения альбуминов и глобулинов. С одной частью
фильтрата провести пробу Троммера. К 2–3 мл фильтрата прибавить 1/3 объема 10%-ного раствора едкого натрия и по каплям 1%-ный раствор сернокислой меди. В присутствии углеводов образующийся осадок гидроксида меди
растворяется, окрашивая жидкость в голубой цвет. Верхний слой жидкости
нагреть до кипения. Появление желтого, затем красного указывают на окисление глюкозы и на восстановление меди. Сделайте выводы.
Опыт № 3. Определение кислотности молока
Отмерить пипеткой в коническую колбу 10 мл хорошо перемешанного
молока, прибавить 20 мл дистиллированной воды и 3 капли 1%-ного раствора фенолфталеина, тщательно перемешать. Эту колбу поместить на лист белой бумаги для более точного определения конца титрования. Рядом поставить эталон - такую же колбу, в которую отмерено 10 мл молока, 20 мл воды
и 1 мл 2,5%-ного раствора сернокислого кобальта.
Титровать молоко 0,1н. раствором едкого натра (калия). Сначала прилить сразу около 1 мл щелочи, затем щелочь добавлять медленнее и к концу
титрования - по каплям, все время, помешивая, до появления слабо розового
окрашивания, соответствующего эталону, не исчезающего в течение 1 мин.
Затем определить, сколько щелочи затрачено на нейтрализацию, умножить
это количество на 10 и получить кислотность молока в градусах Тернера.
43
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Например: на титрование 10 мл молока пошло 2,2 мл щелочи. Кислотность молока в градусах = 22°Т.
Опыт № 4. Определение белков в молоке
Определение белка в молоке производят по той же схеме, что и белков других тканей. Взятую навеску молока озоляют в колбе Кьельдаля с помощью
серной кислоты в присутствии катализатора пергидроля. Прозрачный минерализат исследуют на содержание азота ранее описанными методами. Полученную цифру общего азота умножают на коэффициент − 6,45, принимается
во внимание содержание азота в белках молока, равное 15,5 %; 100 × 15,5=
6,45. Найденная величине и будет показывать количество белка в молоке.
Опыт № 5. Определение содержания лактозы
Основным углеводом молока является молочный сахар, или лактоза.
Лактоза представляет собой дисахарид, состоящий из галактозы и глюкозы,
сравнительно хорошо растворяется в воде. Она играет важную роль при производстве ферментированных молочных продуктов, т.к. является основным
питательным веществом для молочнокислых микроорганизмов, под воздействием которых происходит молочнокислое брожение.
Массовую долю лактозы в молоке определяют с помощью йодометрического метода, основанного на взаимодействии в щелочной среде альдегидной группы молочного сахара и йода.
В стакан отвешивают 10 г молока и переносят его в мерную колбу на
250 мл. Стакан ополаскивают водой и выливают ее в ту же колбу, добавляют
воду до половины колбы и перемешивают. Для осаждения белков и жира
приливают 5 мл сульфата меди и 2 мл гидроксида натрия, содержимое перемешивают после добавления каждого раствора. В колбу доливают воду до
метки и раствор вновь перемешивают.
Содержимое колбы оставляют на 20−30 мин, затем фильтруют через сухой фильтр в сухую колбу. Первые 20 мл фильтрата сливают. К 25 мл фильтрата (что соответствует 1 г молока), отмеренного пипеткой в коническую колбу, добавляют 25 мл раствора йода и постепенно при непрерывном помешивании наливают 37,5 мл раствора гидроксида натрия. Закрыв колбу пробкой, оставляют ее на 20 мин в темноте. Затем приливают 8 мл соляной кислоты, и
выделившийся йод титруют раствором тиосульфата натрия в присутствии раствора крахмала. Титрование сначала ведут без индикатора до получения светло-желтой окраски. После этого прибавляют 1 мл раствора крахмала и продолжают титровать до момента, когда исчезнет синяя окраска раствора.
Холостую пробу ставят следующим образом: к 25 мл раствора йода постепенно, при непрерывном помешивании приливают 37,5 мл раствора гидроксида натрия. Затем приливают 8 мл соляной кислоты и титруют выделившийся
йод тиосульфатом натрия в присутствии раствора крахмала как указано выше.
44
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Содержимое молочного сахара А (%) вычисляют по формуле
А = 1,75 (а − в),
где а − количество раствора тиосульфата натрия, пошедшего на титрование йода, выделившегося в холостой пробе, мл;
в − количество раствора тиосульфата натрия, пошедшего на титрование
йода, выделившегося в фильтрате молока, мл.
Контрольный тест
1. В молоке коров количество белка может колебаться от 2 до 5 %. Какой
фосфопротеид является основным белком молока?
ОТВЕТ: ___________.
2. Молоко является секретом молочной железы, оно состоит из плазмы и жировых шариков. Плотность молока 1,027–1,033. Какую часть молока (%) составляет вода?
1) 50
3) 70
5) 90
2) 60
4) 80
6) 100
3. Молоко, секретируемое в первые дни лактации, называется молозивом.
Какое максимальное количество белка содержит молозиво?
1) 8
3) 12
5) 16
2) 10
4) 14
6) 18
4. В молоке коровы может содержать от 3 до 6 % молочного сахара являющегося дисахаридом. Из остатков каких моноз состоит лактоза?
1) б – D – глюкоза, в – D – фруктоза
5) 2 в – D – фруктозы
2) б – D – глюкоза, в – D – галактоза
6) б – D – глюкоза, в – D –
3) 2 б – D – глюкозы
манноза.
4) 2 б – D – галактозы
5. В жирах молока (триглицеридах) обнаружено 15 различных кислот. Из
общего числа жирных кислот около половины приходится на две ненасыщенную и насыщенную, какие?
а) С17Н31СООН, С17Н29СООН
г) С17Н31СООН, С17Н27СООН
б) С17Н31СООН, С17Н35СООН
д) С15Н31СООН, С17Н35СООН
в) С15Н31СООН, С17Н33СООН
е) С17Н33СООН, С16Н33СООН
6. Молекулы основного белка молока имеют глобулярную форму и образуют
мицеллы, сычужной фермент разрушает мицеллы. Что происходит с молоком?
1)декоагуляция
2) гидролизация
45
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
3) деление на фракции
4) створаживание
5) сбраживание
6) ничего не происходит
7. ________ – белок молока и молочных продуктов.
8. В молоке животных обнаружено 76 химических элементов. Различают
макроэлементы – их содержание в тканях составляет мг% и более и микроэлементы – количество, которых измеряется в мкг%. Микроэлемент…
1) Са
3) Mg
5) Zn
2) Р
4) Na
6) S
9. В молоке в преобладающем количестве содержится:
1) Са
3) Mg
2) Р
4) Na
5) Zn
6) S
10. Устойчивость коллоидных частиц казеина в молоке обусловлено:
1) электрическим зарядом и гидрофильностью
2) строением первичной структуры
3) наличием незаменимых аминокислот
4) наличием заменимых аминокислот
5) присутствием в молоке витаминов
6) присутствием в молоке Са
46
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ К ЭКЗАМЕНУ
1. Влияние элементов-органогенов на свойства биогенных соединений. Биохимические функции макро- и микроэлементов.
2. Углеводы: классификация, функции и строение
3. Липиды: классификация, функции и строение Стероиды
4. Аминокислоты: строение, функции и свойства
5. Белки: строение, функции и свойства.
6. Уровни организации белковых макромолекул
7. Денатурация белка и факторы ее вызывающие
8. Строение нуклеотидов, их биологические функции
9. Жирорастворимые витамины, их биологические функции.
10. Водорастворимые витамины, их биологические функции.
11. Классификация и номенклатура ферментов.
12. Строение ферментов. Ферменты простые и сложные. Назначение апофермента и кофермента.
13. Активаторы и ингибиторы ферментов. Конкурентное и неконкурентное
ингибирование. Аллостеризм.
14. Коферменты дегидрогеназ, их структура и функции.
15. Холестерин и его биоактивные производные, их биохимические функции.
Образование свободных радикалов. Перекисное окисление ненасыщенных
липидов клеточных мембран и пути его предотвращения. Антиоксиданты.
16. Гормоны поджелудочной железы, их строение и биологическая роль
17. Гормоны щитовидной железы, их строение и биологическая роль.
18. Гормоны коры надпочечников, их строение и биологическая роль.
19. Женские и мужские половые гормоны, их строение и биологическая роль.
20. Механизм действия гормонов аминокислотной и белковой природы (адреналин, инсулин, глюкагон).
21. Механизм действия гормонов стероидной природы (глюкокортикоиды,
минералокортикоиды, женские и мужские половые гормоны)
22. Особенности биологического катализа. Механизм действия ферментов.
23. Дыхательная цепь: местоположение цепи, химическое строение переносчиков электронов в цепи, функции электронов, протонов, молекулярного кислорода и АТФ-синтазы в клеточном дыхании и окислительном фосфорилировании.
24. Гликолиз, его биологическое значение.
25. Глюконеогенез, его биологическое значение.
26. Окислительное декарбоксилирование ПВК. Коферменты и витамины,
участвующие в этом процессе.
27. Цикл трикарбоновых кислот, его биологическое значение.
28. Пентозный путь окисления углеводов, его биологическое значение.
29. Кетоновые тела, их синтез и биологическое назначение. Кетоз и причины
его возникновения.
47
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
30. Синтез триацилглицеридов.
31. Окисление жирных кислот.
32. Синтез жирных кислот.
33. Механизмы реакций трансаминирования и дезаминирования аминокислот. Биологическая роль данных процессов.
34. Биосинтез мочевины, его биологическое значение.
35. Биосинтез пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов.
36. Строение и синтез ДНК. Представление о генетическом коде. Участие
ДНК в синтезе белка.
38. Строение и синтез матричной РНК. Ее участие в синтезе белка.
39. Строение транспортных РНК и их участие в синтезе белка. Активация
аминокислот в ходе синтеза белка.
40. Строение рибосом и их участие в синтезе белка. Трансляция.
48
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Биологическая химия / под ред. Н.И. Ковалевской. – 2-е изд., перераб. и
доп. – М.: Академия, 2008. – 256 с.
2. Зайцев, С.Ю. Биохимия животных. Фундамент, аспекты: учебник. – 2-е
изд. / С.Ю. Зайцев, Ю.В. Конопатов. – СПб, Изд-во «Лань». – 2005. – 384 с.
3. Кнорре, Д.Г. Биологическая химия: учеб. для студ. хим., биол. и мед. спец.
вузов / Д.Г. Кнорре, С.Д. Мызина. – 3-е изд., испр. – М.: Высш. шк., 2003. –
479 с.
4. Комов, В.П. Биохимия / В.П. Комов, В.Н. Шведова. – М.: Дрофа, 2004. –
640 с.
5. Кононский, А.И. Биохимия животных: учебник для вузов / А.И. Кононский. – М.: Колос, 2003. – 526 с.
6. Николаев, А.Я. Биологическая химия: учеб. для студ. мед. вузов / А.Я. Николаев. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Медицинское информац. агентство,
2004. – 566 с.
7. Северин, Е.С. Биохимия / Е.С. Северин. – М.: ГЭОТАР-МЕД, 2003.
8. Хазипов, Н.З. Биохимия животных / Н.З. Хазипов, А.Н. Аскарова. – Казань, 2001. – 307 с.
49
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ОГЛАВЛЕНИЕ
ПРЕДИСЛОВИЕ ..................................................................................................... 3
ЗАНЯТИЕ 1 КАЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ
И СВОЙСТВА ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ .......................................... 7
ЗАНЯТИЕ 2 ОБЩИЕ СВОЙСТВА ФЕРМЕНТОВ .......................................... 11
ЗАНЯТИЕ 3 КАЧЕСТВЕННЫЕ РЕАКЦИИ НА ВИТАМИНЫ
И ИХ КОЛИЧЕСТВЕННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ................................................. 15
ЗАНЯТИЕ 4
ГОРМОНАЛЬНАЯ РЕГУЛЯЦИЯ МЕТАБОЛИЗМА ...................................... 19
ЗАНЯТИЕ 5
ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ В ОРГАНИЗМЕ ......................................... 22
ЗАНЯТИЕ 6 БИОХИМИЯ УГЛЕВОДОВ ......................................................... 25
ЗАНЯТИЕ 7 БИОХИМИЯ ЛИПИДОВ .............................................................. 31
ЗАНЯТИЕ 8 МЕТАБОЛИЗМ АМИНОКИСЛОТ ............................................. 35
ЗАНЯТИЕ 9 БИОСИНТЕЗ БЕЛКА .................................................................... 38
ЗАНЯТИЕ 10 КАЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ МОЛОКА.................................... 42
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
ДЛЯ ПОДГОТОВКИ К ЭКЗАМЕНУ ................................................................. 47
СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ .............................................. 49
50
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Учебное издание
Никулин Владимир Николаевич, Мустафин Рамис Зуфарович,
Коткова Татьяна Вячеславовна
РАБОЧАЯ ТЕТРАДЬ ПО БИОХИМИИ ЖИВОТНЫХ
Подписано в печать 16.11.12. Формат 60×84/16. Усл. печ. л. 3,0.
Печать оперативная. Заказ № 4617. Тираж 100 экз.
Издательский центр ОГАУ. 460014, г. Оренбург,
ул. Челюскинцев, 18. Тел. (3532) 77-61-43.
51
Документ
Категория
Химические науки
Просмотров
74
Размер файла
14 441 Кб
Теги
биохимии, животные, тетрадь, рабочая, 3063
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа