Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь FAQ Написать работу КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Первый Московский Государственный Медицинский↑ Стр 1 из 5Следующая ⇒ Содержание книги Поиск на нашем сайте
Первый Московский Государственный Медицинский Университет им. И. М. Сеченова Лечебный факультет Кафедра общей химии
ОБУЧАЮЩАЯ ЛАБОРАТОРНАЯ ТЕТРАДЬ ПО КУРСУ ХИМИИ БИОПОЛИМЕРОВ
СТУДЕНТА __________ ГРУППЫ
______________________ФАКУЛЬТЕТА
__________________________________ОТДЕЛЕНИЯ
__________________________________________________
__________________________________________________
Учебный год
Настоящая лабораторная тетрадь по курсу химии биополимеров предназначена для самостоятельной работы студентов лечебног и педиатрического факультетов, выполняющих практические и теоретические задания на лабораторных занятиях. Темы занятий включают лабораторные работы, выполнение и оформление которых студенты проводят самостоятельно. Это дает возможность студентам закрепить пройденный материал и подготовиться к беседе с преподавателем, который должен оценить правильность полученных результатов и выводов. Данная лабораторная тетрадь соответствует учебному плану и включает материал интегрированного курса химии в соответствии с программой лечебного и педиатрического факультетов.
© Первый МГМУ им. И. М. Сеченова
© Н. В. Головина, Д. А. Доброхотов, А. А. Лузин
Под редакцией академика РАО, профессора В. А. Попкова
Москва, 2013.
АТТЕСТАЦИОННЫЙ ЛИСТ Подпись Преподавателя Баллы за защиту 1го модуля_____________________________________ Баллы за защиту 2го модуля_____________________________________ Баллы за защиту 3-4 модуля_____________________________________ Баллы за итоговую работу_______________________________________ Баллы за лабораторный журнал____________________________________ Баллы за лекционный конспект____________________________________ Баллы за домашнее задание__________________________________________ ОБЩАЯ СУММА БАЛЛОВ_________________________________________ ЗАЧЕТ____________________________________________________________ Способы получения, специфические свойства (семинар). Дата:_________ Занятие № 1 Классификация биополимеров (белки, полисахариды, нуклеиновые кислоты). Способы получения (реакции полимеризации и поликонденсации). Структура макромолекул (линейные, плоскостные, пространственные). Специфические свойства: молекулярная масса, асимметричность, гибкость, эластичность. Цель работы: усовершенствовать знания о принципах строения биополимеров и показать влияние состава и химической природы компонентов макромолекул на их физико-химические свойства. Целевые задачи: в результате изучения данной темы иметь представление: - о биологической роли ВМС и их применение в медицине; - о гибкости, эластичности, и асимметрии биополимеров; - о методах определения молекулярных масс ВМС. Знать: 1. Классификацию и способы получения биополимеров. 2. Факторы, влияющие на гибкость и эластичность. 3. Структуру биополимеров и характер связей в их молекулах. Сущность работы: разобрать классификацию биополимеров; на конкретных примерах рассмотреть структуру белков, полисахаридов, нуклеотидов; изучить способы получения биополимеров и их специфические свойства. Блок информации:
ПОЛИМЕР- МОНОМЕР- СТЕПЕНЬ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ - Задание №1. Заполнить данную таблицу: Классификация полимеров.
неорганические полимеры:
органические полимеры:
искусственные полимеры:
синтетические полимеры:
Линейные макромолекулы -
Плоские макромолекулы –
Пространственные(3-х мерные)-
* Биополимеры - это высокомолекулярные вещества, обеспечивающие жизнедеятельность живых систем. Задание 2 На конкретных примерах приведите способы получения биополимеров: 1. Реакция полимеризации:
2. Реакция поликонденсации: Задание № 3. Приведите структурные формулы фрагментов:
Задание №4 Приведите структурные формулы гетероциклических оснований:
Задание № 5. Приведите схематично четыре морфологические организации белковых структур:
Специфические свойства биополимеров: Высокая молекулярная масса- Асимметричное строение- коэффициент асимметрии: 3. Гибкость макромолекул – 4. Эластичность -
. Домашнее задание: 1. Приведите строение любого трипептида и назовите его
2. Приведите строение фрагментов следующих полисахаридов:
3. Приведите фрагмент полинуклеотида с пуриновым основанием, укажите сложноэфирные и гликозидные связи, назовите его:
4. Охарактеризуйте природу связей между отдельными звеньями в макромолекулах полисахаридов
5. Напишите структуру гексапептида: глицил-тирозил-валил-лизил-треонил-лейцин. Сколько в нем пептидных связей?
СХЕМА 1
Дата: _________ Тема: Полисахариды. Получение, строение и свойства. Занятие № 2 Целевые задачи: в результате изучения данной темы иметь представление: - о биологических функциях полисахаридов и их роли в жизнедеятельности; - об особенностях физико-химических свойств полисахаридов; - о классификации полисахаридов. Знать: 1. Особенности строения гомополисахаридов: крахмала (амилазы, амилопектина), гликогена, целлюлозы, хитина. 2. Особенности строения гетерополисахаридов: гепарина, гиалуроновой кислоты, агар-агара. 3. Химические свойства полисахаридов, обусловленные их строением. Сущность работы: дать определение полисахаридам, разобрать классификацию полисахаридов, на примерах крахмала и целлюлозы рассмотреть структуру полисахаридов; изучить специфические свойства полисахаридов. Блок информации (по указанию преподавателя): ПОЛИСАХАРИДЫ- ГОМОПОЛИСАХАРИДЫ –
ГЕТЕРОПОЛИСАХАРИДЫ- ОБРАЗОВАНИЕ ГЛИКОЗИДНЫХ СВЯЗЕЙ:
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА. Качественные реакции на полисахариды, Гидролиз полисахаридов.
Цель работы: изучить основные свойства полисахаридов, обусловленные их строением. Сущность работы: провести реакции, характеризующие свойства крахмала и целлюлозы. Опыт 1. Цветная реакция на крахмал: Характерной реакцией на крахмал служит реакция с раствором йода в йодиде калия (иод-крахмальная реакция). Реактивы: крахмал 1%-ный раствор, раствор Люголя (J2 + КJ); (в 100 мл воды растворено 20 г йодида калия и 10 г йода). Ход работы. В пробирку помещают 1 – 2 мл раствора крахмала, приливают одну каплю раствора Люголя; отмечают окраску раствора, затем нагревают и охлаждают.
Опыт 2. Гидролиз крахмала: Реактивы: крахмал (1%-ный раствор), соляная кислота (конц.), раствор Люголя, лакмус, 10%-ный раствор гидроксида натрия, раствор Фелинга. Ход работы: в пробирку наливают 5 мл 1 %-го раствора крахмала и 6 капель концентрированной соляной кислоты. Перемешивают и кипятят на пламени горелки. Через 1-2 мин после кипения берут несколько капель раствора пипеткой и приливают в пробирку, в которой находится 6 мл дистиллированной воды, сюда же приливают 2 капли раствора Люголя. Отмечают полученное окрашивание. Пробирку с остатками крахмала кипятят еще 1-2 мин и снова проводят такую же пробу с раствором йода в йодиде калия. Отмечают полученное окрашивание. Затем кипятят еще 4 мин и проводят пробу с реактивом Люголя, после чего должно получиться желтое окрашивание. Это значит, что крахмал расщепился до глюкозы. Гидролизованный раствор крахмала нейтрализуют с помощью лакмуса раствором гидроксида натрия, добавляют реактив Фелинга и нагревают.
Опыт 3. Гидролиз целлюлозы: Ход работы: в пробирку помещают кусочек ваты, заливают его крепким раствором серной кислоты (72 %-ный). После полного растворения (приблизительно через 15 – 20 мин) раствор осторожно разводят водой в 10 – 15 раз и кипятят. После окончания гидролиза нейтрализуют крепким раствором щелочи до сильно- щелочной реакции (по лакмусу) и по каплям добавляют СuSО4.
Домашнее задание. 1. Напишите структурные фрагменты:
2. Перечислите полисахариды, которые входят в состав соединительных тканей: _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
3. Напишите вещества, которые можно отнести к:
АМИНОКИСЛОТЫ- Классификации аминокислот: Стереоизомерия альфа-аминокислот: ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА. Качественные реакции на аминокислоты.
Цель работы: изучить основные свойства аминокислот, обусловленные их строением и наличием функциональных групп. Сущность работы: провести опыты, указывающие на различное строение аминокислот. Занятие № 4. Целевые задачи: в результате изучения данной темы иметь представление: - о биологических функциях белков и их роли в жизнедеятельности; - об особенностях строения и их физико-химических свойств; Знать: 1. Особенности строения и общую характеристику белков. 2. Классификацию и общие свойства белков. 3.Аминокислотный состав пептидов и белков. Особенности строения белков. Сущность работы: дать определение белкам,разобрать их классификацию, остановиться на синтезе пептидов, их номенклатуре и специфических особенностях структурно-пространственной организации, типы связей стабилизирующих структуры белка (электростатическое взаимодействие,водородная связь, гидрофобные взаимодействия неполярных групп, диполь-дипольные взаимодействия, дисульфидные связи). Блок информации (по указанию преподавателя): Белки – Денатурация- Ренатурация – Лабораторная работа. Качественная реакция на пептидную связь. Количественное определение белка. Цель работы: изучить свойства белков, обусловленные их строением. Сущность работы: провести опыты, подтверждающие наличие пептидной связи, определить содержание белка в исследуемом растворе. Реактивы: растворы яичного белка разной концентрации, 1%-ный раствор сульфата меди(II),10%-ный раствор щелочи. 1. Биуретовая реакция на пептидную связь:
2. Количественное определение белка в растворе: В основе метода лежит биуретовая реакция! Для построения калибровочного графика из раствора белка с точно известной массовой долей (ω = 1,00%) готовят четыре раствора методом последовательного разведения. В пять пробирок помещают по 1,00 мл растворов белка: в четыре пробирки – растворы для построения калибровочного графика, в пятую пробирку – исследуемый раствор. Содержимое пробирок перемешивают стеклянными палочками и оставляют на 20 минут при комнатной температуре. Измеряют оптическую плотность раствора на спектрофотометре ПЭ – 5300 В. Стандартный раствор готовят смешиванием 1,00 мл дистиллированной воды, 1,00 мл раствора гидроксида натрия и 0,10 мл раствора сульфата меди(II). Длина волны 24
светофильтра – 540 нм. Записывают результаты измерений. !!! (эту часть работы делать не надо, в таблице представлены данные для построения калибровочного графика). В чистую пробирку помещают 2 мл исследуемого раствора, добавляют по 2,00 мл раствора гидроксида натрия и 0,20 мл раствора сульфата меди(II). Содержимое пробирок перемешивают стеклянной палочкой и оставляют на 15 минут при комнатной температуре. Измеряют оптическую плотность раствора на спектрофотометре ПЭ – 5300 В. Длина волны светофильтра – 540 нм. Строят калибровочный график D = f (ω, %) (на миллиметровой бумаге) по готовым данным из таблицы и определяют массовую долю белка в исследуемом растворе. Делают вывод о содержание белка в исследуемом растворе.
Калибровочный график D = f (ω, %):
Вывод: ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Домашнее задание.
1. Приведите фрагменты простых и сложных белков:
2. Приведите примеры глобулярных и фибриллярных белков:
3. Какие факторы влияют на денатурацию белка? Какие явления называют необратимой денатурацией? _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
4. Приведите две резонансные формы пептидной связи в белках:
5. За счет чего стабилизируются вторичная и третичная структуры белка?
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
6. Напишите цепь гептапептида, состоящего из последовательности аминокислот: серин, валин, тирозин, глутаминовая кислота, валин, аланин, гистидин. Укажите N- и С- концевые остатки. Назовите данный гептапептид.
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________27____________________________________ Дата: _________
Занятие №5. Целевые задачи семинара: иметь представление: - о биологических функциях полинуклеотидов и их роли в организме; - о физико-химических свойствах полинуклеотидов, обусловленных особенностями их строения.
Знать: 1. Химический состав и строение ДНК и РНК. Уровни их структурной организации (первичная и вторичная структуры). 2. Строение нуклеотидов и нуклеозидов. 3. Свойства полинуклеотидов: кислотно-основные, хелатирующую способность, способность к денатурации, жидкокристаллическое состояние нуклеиновых кислот.
Блок информации (по указанию преподавателя): ___________________________________________________________________ Полинуклеотиды (нуклеиновые кислоты) – РНК –
ДНК –
____________________ _________________ Рибоза 2-дезоксирибоза пуриновые основания: пиримидиновые основания: минорные азотистые основания:
Нуклеозиды-
Нуклеотиды –
_______________ ____________________
Аденозин (нуклеозид) аденозин-51-монофосфат (нуклеотид) Правила Чаргаффа: Положения модели Уотсона и Крика:
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Домашнее задание.
1. Приведите фрагменты полинуклеотидной цепи:
2. Приведите примеры:
3. Напишите формулу аденозинтрифосфата, укажите сложноэфирные и гликозидные связи:
Дата: _________ З анятие № 7 Тема: Свойства растворов биополимеров. Вязкость растворов биополимеров. Цель работы: иметь представление: - о типах вязкости; - об основных причинах высокой вязкости биополимеров; - о методах измерения вязкости растворов ВМС.
Надо знать: 1. Что такое аномальная вязкость, почему она возникает в растворах ВМС. 2. Факторы от которых зависит вязкость растворов биополимеров. 3. Понятия удельной, характеристической, приведенной вязкости полимеров. 4. Законы Ньютона, Пуазейля, уравнение Штаудингера. Блок информации (по указанию преподавателя): Вязкость-
Лабораторная работа. «Определение молекулярной массы биополимера Занятие № 8 Целевые задачи: иметь представление: - об устойчивости растворов биополимеров; - о факторах, влияющих на устойчивость растворов биополимеров; -о коацервации и миткрокапсулирловании Знать: 1. Основные причины нарушения устойчивости растворов биополимеров. 2. Сущность высаливания, высаливающее действие ионов, способность ионов к гидратации. Блок информации (по указанию преподавателя): ВЫСАЛИВАНИЕ – КОАЦЕРВАЦИЯ Схема 3.
Лабораторная работа. Занятие № 9 Целевые задачи: иметь представление: - о процессах растворения биополимеров; - о процессах набухания биополимеров; - о факторах, влияющих на набухание биополимеров; -о явлении коллоидной защиты.
Знать: 1. Как измеряют величину и степень набухания ВМС. 2. Влияние растворителя и электролитов на величину набухания ВМС. 3. Что является мерой защитной способности вещества. 4. Понятие «золотого числа». 5. Определение ИЭТ биополимера по степени набухания.
Блок информации (по указанию преподавателя): НАБУХАНИЕ – КОНТРАКЦИЯ- СХЕМА 5
СХЕМА 6
Лабораторная работа. Экспериментальные данные
Вывод: _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Занятие № 10 Целевые задачи: иметь представление: - об особенностях броуновского движения и диффузии макромолекул в растворах ВМС; - о специфике процессов, связанных с переносом ионов (без изменения их зарядов) через мембрану;
Знать: 1.Уравнение Галлера. Определение молярной массы ВМС осмометрическим методом. 2. Что такое онкотическое давление. Передвижение жидкости между плазмой и межклеточным пространством в зависимости от онкотического и гидростатического давлений. 3. Мембранное равновесие Доннана. 4.Общую характеристику смешанных биополимеров. 5.Расчет коэффициента диффузии по уравнению Эйнштейна.
Блок информации (по указанию преподавателя): На занятии сделать следующие задания: 1. Молярная масса биополимера = 600000 г/моль. Рассчитайте молярную концентрацию раствора, если массовая концентрация полимера равна 6 г/л. Чему равно осмотическое давление такого раствора при 270 С, коэффициент b = 1 Па х м6 х кг-2 .
2. Чему равен радиус белковой частицы, если коэффициент диффузии сывороточного альбумина при комнатной температуре в разбавленном водном растворе соли = 10-12 м2 /с, и молекулы ВМС имеют сферическую форму. Вязкость воды = 0,001 Н.с/ м2
3. Напишите основное уравнение мембранного равновесия Доннана и проведите его анализ.
Домашнее задание. 1.Напишиите уравнение Эйнштейна для расчета коэффициента диффузии и сделайте его анализ: _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
2. Какое уравнение отражает зависимость осмотического давления от концентрации биополимера в растворах?
_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
3. Будет ли наблюдаться эффект Доннана, если белок помещен в среду с рН, равной ИЭТ белка? _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 4. Какие процессы регулируют изменение онкотического давления? _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
5. По одну сторону мембраны помещен раствор белка RCl с концентрацией 0,1 моль/л, по другую – раствор хлорида натрия с концентрацией 0,2 моль/ л. Рассчитайте концентрацию хлорид-ионов по обе стороны мембраны после установления равновесия.
_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Дата____________ Тема: «Гели. Структурообразование в растворах биополимеров» Занятие № 11 Целевые задачи: и меть представление: - о классификации гелей; - о свойствах лиогелей; -о факторах,влияющих на желатинирование.
Знать: - определения понятия «гель», «студень». - сущность тиксотропии и синерезиса. - процессы диффузии в гелях. - диффузии по уравнению Эйнштейна.
Блок информации (по указанию преподавателя): 1. Гель – 2.. Студень- - Лиогели -
- Коагели – - Ксерогели – - Хрупкие –
Эластичные -
Лабораторная работа. Цель работы: изучить получение гелей и студней методами желатинирования и набухания, а также процессы диффузии в студнях. Сущность работы: провести опыты, с помощью которых можно получить гели и студни. Опыт 1. Получение геля желатина. Приборы, оборудование: водяная баня, горелка, химический стакан на 250 – 500 мл, стеклянная палочка, штатив с пробирками, мерный цилиндр. Реактивы: желатин сухой, вода. Ход работы: 0,3 г желатина, высыпают в пробирку и заливают 6 мл холодной воды. Выдерживают в течение 20 – 30 мин для набухания желатина, после чего содержимое пробирки осторожно нагревают, непрерывно помешивая стеклянной палочкой до полного растворения желатина. Образуется золь желатина, его наливают в другую пробирку, охлаждают и помещают в стакан с холодной водой или кусочками льда. Описать наблюдения:
Занятие 12. Целевые задачи: иметь представление: - о классификации биополимеров; - о структуре, свойствах и физиологической роли смещанных биополимеров; Знать: 1.Строение протеогликанов, надмолекулярную структуру хряща. 2.Строение гликопротеинов, структуру коллагена, его роль в жизнедеятельности, строение конформации тропоколлагена и коллагенового волокна. 3.Что такое антигенные детерминанты. Роль гликофорина. 4.Строение липопротеинов, структуру частицы липопротеина. Роль хиломикронов. 5. Общую характеристику протеолипидов и липополисахаридов. 6.Строение и общую характеристику церуллоплазмина, трансферрина, эластина, гликофорина, холинэстеразы.
Блок информации (по указанию преподавателя):
Смешанные биополимеры –
ЛИПОПРОТЕИНЫ-
ЛИПОПОЛИСАХАРИДЫ-
ГЛИКОПРОТЕИНЫ –
1. Гликопротеины плазмы крови
2. Гормоны передней доли гипофиза:
3. Гликопротеины плазматических мембран
4. Гаптоглобин – 5. Фосфопротеины
6. Коллаген – Выполнить на занятии следующие задания:
1. Приведите основную классификацию смешанных биополимеров
2.Приведите и опишите структуру коллагена. 3.Схематично изобразите надмолекулярную структуру хряща. 4.Схематично из
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2016-07-16; просмотров: 318; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.216.253.84 (0.011 с.) |