Дослід 10. Висолювання білків

Принцип. Висолюванням називається процес осадження білків з їх водних розчинів нейтральними розчинами концентрованих солей лужних та лужноземельних металів: натрій сульфатом, амоній сульфатом, магній сульфатом, натрій хлоридом і т.д. внаслідок конкуренції за розчинник йонів солі та функціональних груп білкових молекул. За цих умов йони солі зв'язують велику кількість води, а тієї, що залишилась, не вистачає для розчинення білка. При додаванні досить великих кількостей цих солей до розчину білка відбувається дегідратація білкової молекули і нейтралізація заряду. Висолювання білків є зворотним процесом: після виведення солі шляхом діалізу або розведенням водою білок знову розчиняється і володіє нативними властивостями.

Хід роботи. В пробірку наливають 1 мл 1% розчину білка і декілька крапель 80% розчину амоній сульфату (до утворення осаду). Через 2-3 хвилини до отриманого осаду доливають 3-4 мл води, осад розчиняється.

Клініко-діагностичне значення

Метод висолювання використовують в клінічній практиці для розділення білків сироватки крові на фракції: альбуміни, глобуліни, фібриноген.

В нормі в сироватці крові міститься: альбумінів – 40-50 г/л глобулінів – 20-30 г/л; загальна кількість білка – 60-80 г/л.

Зниження загальної кількості білка (гіпопротеінемія) та альбумінів (гіпоальбумінемія) виникає внаслідок: недостатнього надходження в організм білка (голодування); захворюваннях нирок; крововтратах; пухлинах; захворюваннях печінки, що супроводжуються порушенням синтезу білка.Підвищення загальної кількості білка (гіперпротеінемія), а також альбумінів (гіперальбумінемія) виникає при: дегідратації (травми, опіки, холера); появі патологічних білків.

Вміст α-глобулінів підвищується при різних хронічних інфекційно-запальних захворюваннях; пухлинах; травмах; інфарктах; ревматизмі. β-глобуліни збільшуються при атеросклерозі, цукровому діабеті, гіпотиреозі, нефротичному синдромі. γ-глобуліни збільшуються при інфекційних захворюваннях, а зменшуються при виснаженні імунної системи.

Дослід 11. Осадження білків органічними розчинниками

Принцип. Білки осаджуються в багатьох органічних розчинниках (спирт, ацетон, ефір і т. д.). Органічні розчинники дегідратують частинки білка і тим самим знижують їх стійкість в розчині. Короткочасна дія органічного розчинника зберігає білок в його природному стані, тривала – веде до денатурації білка. При додаванні води осаджений білок може бути знову переведений у розчин, тобто властивості його не змінюються.

Хід роботи. В пробірку наливають 5 крапель розчину білка і додають 1 мл спирту – розчин мутніє.

Клініко-діагностичне значення

Реакція має практичне значення: використовується в клінічній лабораторній практиці для розділення білків сироватки крові за методом Кона.

Дати відповіді на запитання:

1. Чому не всі білки дають ксантопротеїнову реакцію?

2. Чому з реактивом Фоля розчин желатини не дає позитивної реакції?

3. До якої групи кольорових реакцій відносять реакцію Сакагучі?

Лабораторне заняття №5

Нуклеїнові кислоти

А. Питання для підготовки з теоретичного матеріалу:

1. Відкриття нуклеїнових кислот.

2. Хімічний склад нуклеїнових кислот, виділення з біоматеріалу.

3. Складові компоненти нуклеїнових кислот.

4. Характеристика пуринових основ. Таутомерні форми. Лактим-лактамні форми. Нумерація атомів карбону в пуринових циклах.

5. Характеристика піримідинових основ. Таутомерні форми. Лактим-лактамне перетворення. Нумерація вуглецевих атомів в піримідинових циклах.

6. Мінорні пуринові і піримідинові основи, будова і функції.

7. Нуклеозиди. Зв'язок між їх складовими компонентами, будова, номенклатура.

8. Нуклеотиди. Рибонуклеотиди і дезоксирибонуклеотиди, будова, номенклатура.

9. Нуклеотидний склад ДНК і РНК.

10. ДНК і РНК, загальна характеристика. Різниця в молекулярній масі, складі, структурі, функціях та локалізація у клітині.

11. Первинна структура ДНК. Характеристика зв'язків.

12. Особливості чергування нуклеотидів в первинній структурі.

13. Принцип комплементарності, його реалізація у структурі ДНК. Правила Е. Чаргаффа. Коефіцієнт специфічності.

14. Вторинна структура ДНК. Модель Д. Уотсона і Ф. Кріка.

15. Основні параметри подвійної спіралі ДНК. А, В, С, SBS-форми

16. ДНК.

17. Зв'язки, що стабілізують вторинну структуру ДНК.

18. Третинна структура ДНК. Нуклеосоми. Структурна організація ДНК у хромосомах.

19. Рибонуклеїнові кислоти: будова, функції, молекулярна маса.

20. Види РНК. Характеристика іРНК, тРНК та рРНК.

21. Рівні структурної організації РНК.

22. Вторинна структура тРНК. Мінорні основи у структурі тРНК, їх значення.

23. Третинна структура тРНК.

24. Властивості та функції нуклеїнових кислот.

Б. Лабораторний практикум

1. Записати будову нуклеозидів аденіну, гуаніну, цитозину, тиміну, урацилу. Дати повні та скорочені назви.

2. Записати формули і дати повні та скорочені назви нуклеотидам, що містять аденін, гуанін, цитозин, тимін.

3. Яка будова мінорних основ: 1-метилцитозину, 5-метилцитозину, 1-метиладеніну, 1-гідроксиметилцитозину, 7-метилгуаніну, 6-метиладеніну, 6-диметиладеніну.

4. Записати формули β-D-рибофуранози і β-D-2-дезоксирибофуранози.

5. Записати формули рибонуклеозид- і дезоксирибонуклеозид-5'-моно-, ди- і трифосфатів аденіну, гуаніну, цитозину, тиміну, урацилу. Дати повні і скорочені назви.

6. Здійснити перетворення за поданими схемами:

а) β-D-рибофураноза + гуанін →

б) β-D-рибофураноза + урацил →

в) β-D-2-дезоксирибофураноза + аденін →

7. Показати міжнуклеотидні зв'язки на прикладі окремих пар основ: А – Т, Ц – У, Г – Ц, А – Г, Г – У, У – У.

8. Один з ланцюгів ДНК має таку послідовність основ: 3-АГГ ЦЦТ ТАА АГТ ТТТ ААГ ГТТ ЦБА ААТ-5^/. Записати послідовність мононуклеотидів комплементарного ланцюга, пунктиром вказати зв'язки між азотистими основами.

ЛАБОРАТОРНЕ ЗАНЯТТЯ №6

Вітаміни. Гормони

А. Питання для підготовки з теоретичного матеріалу:

1. Дати визначення поняття "вітаміни", їх роль у процесах життєдіяльності.

2. Історія розвитку вчення про вітаміни. Роботи вітчизняних і зарубіжних вчених у галузі вітамінології.

3. Взаємодія окремих вітамінів.

4. Вітамінні недостатність та її форми.

5. Класифікація та номенклатура вітамінів. Особливості фізіологічної дії водорозчинних і жиророзчинних вітамінів.

6. Поширення, хімічна природа і фізіологічна роль в організмі водорозчинних вітамінів та добова потреба людини в них.

7. Характеристика, будова і властивості водорозчинних вітамінів.

8. Гіпо- та авітамінози.

9. Специфічні ознаки авітамінозів, викликаних відсутністю або недостатньою кількістю в їжі жиророзчинних вітамінів.

10. Роль вітаміну А в акті зору.

11. Біологічно активні форми вітаміну А в організмі, їх роль в забезпеченні різноманітних функцій організму.

12. Утворення вітаміну А з попередників.

13. Форми вітаміну D, їх біологічна роль.

14. Утворення вітаміну D з попередників.

15. Вітамін К. Будова і властивості.

16. Токофероли: будова, властивості, біологічна роль.

17. Убіхінон. Будова, біологічна роль.

18. Вітамін F: особливості будови, функції.

19. Вітаміноподібні сполуки: будова, властивості, функції.

20. Механізм впливу вітамінів на процеси обміну речовин в організмі.

21. Гормони та біорегулятори: визначення, класифікація.

22. Молекулярно-клітинні механізми дії пептидних гормонів та біогенних амінів.

23. Рецептори білково-пептидних гормонів та нейромедіаторів.

24. Білки трансдуктори та вторинні месенджери.

25. Протеїнкінази та ефекторні системи клітини.

26. Гіпоталамо-гіпофізарна система.

27. Гормони підшлункової залози та шлунково-кишкового тракту.

28. Тиреоїдні гормони.

29. Катехоламіни та інші біогенні аміни.

30. Молекулярно-клітинні механізми дії стероїдних та тиреоїдних гормонів.

31. Загальна характеристика стероїдних гормонів.

32. Стероїдні гормони кори надниркових залоз.

33. Стероїдні гормони статевих залоз.

34. Фізіологічно активні ейкозаноїди: простагландини, простацикіліни, тромбоксвани, лейкотрієни.

Б. Лабораторний практикум

Дослід 1. Якісна реакція на вітамін В₁

Обладнання, матеріали і реактиви: пробірки; піпетки; 5% розчин тіаміну (вітамін В1); 10% розчин гідроксиду натрію; 5% розчин залізосинеродистого калію.

Принцип реакції: у лужному середовищі тіамін з залізосинеродистим калієм при нагріванні забарвлюється в жовтий колір в результаті окислення тіаміну (В;) в тіохром.

Хід роботи. У пробірку вносять 2-3 краплі 5% розчину тіаміну, додають краплями 0,5 мл 10% гідроксиду натрію, перемішують і додають 2-3 краплі 5% розчину залізосинеродистого калію, нагрівають. Вміст пробірки забарвлюється в жовтий колір.

Дослід 2. Якісна реакція на вітамін В₂

Обладнання, матеріали і реактиви: пробірки; 0,025% розчин вітаміну В2; концентрована соляна кислота; металічний цинк.

Принцип реакції: ця реакція базується на відновленні жовтого рибофлавіну спочатку в родофлавін червоного кольору, а потім в безбарвний лейкофлавін.

Хід роботи. У пробірку вносять 10 крапель рибофлавіну, 5 крапель концентрованої соляної кислоти і опускають шматочок металічного цинку. При цьому виділяється водень. Рідина поступово знебарвлюється. При збовтуванні безбарвного розчину лейкосполука знов окислюється киснем повітря в рибофлавін.

Дослід 3. Якісна реакція на вітамін В₅ (РР)

Обладнання, матеріали і реактиви: пробірки; піпетки; 1% розчин вітаміну В5 (РР); 5% розчин гідросульфіту натрію; 10% розчин гідрокарбонату натрію.

Принцип реакції: базується на здатності вітаміну В5 відновлюватися гідросульфітом натрію, в результаті чого утворюється сполука жовтого кольору.

Хід роботи. У пробірку наливають 1мл 1% розчину вітаміну В5 (РР), додають 1,5мл 10% розчину гідрокарбонату натрію, перемішують і додають 1,5мл 5% розчину гідросульфіту натрію. Рідина забарвлюється в жовтий колір.

Дослід 4. Якісна реакція на вітамін В₆

Обладнання, матеріали і реактиви: пробірки; піпетки; 5% розчин вітаміну В6; 5% розчин хлорного заліза.

Принцип реакції: вітамін В6 в присутності хлорного заліза утворює комплексні солі червоного кольору.

Хід роботи. У пробірку вносять 0,5 мл 5% водного розчину вітаміну В6 і 1 краплю 5% розчину хлорного заліза і збовтують її. Суміш забарвлюється в червоний колір.