Мета та вихідний рівень знань

Загальна мета.

Вивчення хімічного складу живих організмів і хімічних реакцій біомолекул, що входять до складу цих організмів. Вивчити фізико-хімічні властивості білків-ферментів.

 

Конкретні цілі:

1. Аналізувати етапи та закономірності становлення біохімії як медико-біологічної науки та навчальної дисципліни.

2. Пояснювати принципи та основи методів біохімічних досліджень функціонального стану організму людини в нормі та при патології.

3. Аналізувати механізми регуляції основних метаболічних процесів;

4. Трактувати біохімічні закономірності будови та функціонування різних класів ферментів;

5. Аналізувати фізико-хімічні властивості білків-ферментів.

 

 

Вихідний рівень знань-вмінь. Знати будову білків, класифікацію та структуру протеїногенних амінокислот.

 

Оpiєнтувальна каpтка для самостiйного вивчення студентами

Навчальної лiтеpатуpи пpи пiдготовцi до заняття.

Зміст і послідовність дій	Вказівки до навчальних дій
Контроль початкового рівня знань.
1. Визначення біохімії як логічної науки. Задачі біохімії.	1.1. Біохімія як наука. 1.2. Задачі біохімії. 1.3. Значення біохімії для діагностики і лікування основних захворювань людини.
2. Розділи біохімії.	2.1. Статична біохімія. 2.2. Динамічна біохімія. 2.3. Функціональна біохімія. 2.4. Клінічна біохіміяї.
3. Практичне вивчення фізико-хімічних властивостей білків-ферментів.	3.1. Довести білкову природу ферментів біуретовою реакцією, реакцією Фоля. Пояснити принципи методу. 3.2. Пояснити термолабільність ферментів на прикладі визначення активності амілази слини, яка попередньо нагріта або охолоджена та попередньо не оброблена. 3.3. Вивчити залежність ферменту слини амілази від рН середовища.
4. Ферменти як біологічні каталізатори реакцій обміну речовин.	4.1. Фізико-хімічні властивості білків-ферментів. 4.2. Електрохімічні властивості, розчинність. 4.3. Термодинамічна стабільність білкових молекул ферментів; денатурація.
5. Будова ферментних білків. Прості і складні ферменти.	5.1. Апофермент, кофермент (простетична група). Олігомерні білки-ферменти, мультиензимні комплекси. 5.2. Мембранно-асоційовані ферменти.

Індивідуальна самостійна робота студентів.

Підготувати реферат з історії розвитку біохімії:

а) напрями розвитку біохімії;

б) основоположні відкриття в галузі структури та функціональної ролі білків.

 

Правила роботи в біохімічній лабораторії.

 

1. Лабораторні дослідження розпочинати після інструктажу викладача, суворо дотримуючись методики (алгоритму) досліджень.

2. При проведенні лабораторних досліджень бути уважним, акуратним і точним.

3. Роботу з небезпечними реактивами проводити під витяжною шафою.

4. Дотримуватися інструкцій до роботи на приладах і обладнанні.

 

Порядок роботи на ФЕК:

Колориметр ввімкнути в мережу за 15 хв. до початку вимірювань. Під час прогрівання кюветне відділення повинне бути відкрите.

Ввести необхідній для вимірювання кольоровий світофільтр.

Встановити мінімальну чутливість колориметра.

Перед вимірюванням перевірити установку стрілки колориметра на “0” при відкритому кюветному відділенні.

В світловій промінь помістити кювету з розчином.

Закрити кришку кюветного відділення.

Зняти показники за шкалою колориметра.

Вимкнути прилад з мережі.

 

Порядок роботи з використанням водяної бані:

1. Встановити баню на підставку чи стіл.

2. Рівень води у бані повинен бути не більше 2/3 об’єму посуду.

3. Занурити в баню штатив для пробірок.

4. На складній вилці бані встановити перемикання потужності в положення “700 В.А.”, що відповідає прискореному нагріванню. Вилку вставити в електричну мережу.

5. Після закипання води перемикач перевести в положення “350 В.А.”, що відповідає робочому режиму.

6. Під час роботи бані підтримувати потрібний рівень води в бачку.

 

 

Алгоритм лабораторної роботи.

1. Вивчення термолабільності ферментів.

Слину розвести у 5 разів (1 мл слини + 4 мл води). 2 мл розведеної слини кип’ятити 5 хвилин. У 3 пробірки налити по 10 крап. 1% розчину крохмалю. У першу пробірку додати 10 крап. води (контроль), у другу – 10 крап. охолодженої прокип’яченої слини, у третю – 10 крап. розведеної слини.

 Усі пробірки помістити у водяну баню або термостат при температурі 38 ⁰С на 10 хвилин. Після цього виконати якісні реакції на крохмаль і продукти його гідролізу (глюкозу та мальтозу).

 Реакція на крохмаль: до 5 крап. досліджуваного розчину додати 1 крап. розчину Люголю (КІ₃). В присутності крохмалю з’являється синє забарвлення.

 Реакція Фелінга: до 5 крап. досліджуваного розчину додати 3 крап. розчину Фелінга (CuSO₄ + NaOH), підігріти. В присутності глюкози чи мальтози випадає жовтий осад гідрату закису міді або червоний осад закису міді.

 

Вивчення залежності активності ферментів від рН середовища.

Слину розвести у 10 разів (1 мл слини + 9 мл води). В 3 пробірки налити по 1 мл буферних розчинів з рН 3; 7,4; 14. В кожну пробірку відміряти по 1 мл розведеної слини, по 1 мл 1% розчину крохмалю, перемішати та інкубувати 10 хв. при температурі 38 ⁰ С. Після цього під контролем індикаторного паперу нейтралізувати вміст пробірки з рН 3 - розчином лугу, а вміст пробірки з рН 14 – розчином 0,1н HCl.

Результат  досліду  виявити  за  допомогою розчину Люголя, додаючи його по 1-2 крап. в кожну пробірку, розмішати, відмітити забарвлення і зробити висновки.

 

Тема 2. Визначення активності ферментів. Дослідження ферментних процесів за типом реакцій основних класів ферментів. Дослідження механізму дії ферментів та кінетики ферментативного каталізу.

Актуальність теми.

Кількісне визначення активності ферментів у біологічному матеріалі використовується  для діагностики різних хвороб. Так при гострому панкреатиті підвищується активність амілази в крові та сечі. Складна будова та функціональна організація ферментів частково є ключем до розуміння характерних властивостей ферментів – високої специфічності та швидкості каталізу. Велику роль у розвитку уявлень про механізм дії ферментів відіграли класичні роботи Міхаеліса і Ментен, які розробили положення про фермент-субстратні комплекси.