Министерства здравоохранения Российской Федерации

Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Тюменская государственная медицинская академия»

Министерства здравоохранения Российской Федерации

(ГБОУ ВПО ТюмГМА Минздрава РФ)

Кафедра биологической химии

Методическое пособие по биологической химии

(аудиторная и внеаудиторная работа)

Для студентов стоматологического факультета

часть 1

Тюмень – 2014

Методическое пособие по биологической химии(аудиторная и внеаудиторная работа) для студентов стоматологического факультета часть1.

Автор: Рудзевич Е.Л.

Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Тюменская государственная медицинская академия»

Министерства здравоохранения Российской Федерации

(ГБОУ ВПО ТюмГМА Минздрава РФ)

Кафедра биологической химии

Тюмень, 2014.

Учебно-методическое пособие утверждено и рекомендовано к тиражированию Центральным координационно-методическим советом Тюменской Государственной медицинской академии

Рекомендуемая литература:

1. Биохимия с упражнениями и задачами: учебник для студентов, обучающихся по специальности «Стоматология» Под редакцией чл.- корр. РАН профессора Северина Е.С., Москва: ГОЭТАР-МЕД. 2008;
2. Николаев А.Я.Биологическая химия. М.:Высшая школа. 1998
3. Березов Т.Г., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. М.: Медицина. 1998

4. Бышевский А.Ш., Терсенов О.А. Биохимия для врача, Екатеринбург

5. Мари Р., Греннер Д., Родуэл В. Биохимия человека т. 1,2. М.: Мир, 2004

Тема: Предмет и задачи биохимии. Строение и функции белков. Цель: изучить строение белковых молекул как важнейших макромолекул живых систем, их физико-химические свойства. Усвоить, что уникальная структура белков лежит в основе их функционирования. Усвоить предмет и задачи биохимии.

Значение темы. Биохимия изучает химические основы жизнедеятельности, т.е. химические процессы, обеспечивающие существование живого организма. Жизнь с позиций биохимии макромолекулярная система, для которой характерны способность к воспроизведению, строго регулируемому обмену веществ и энергии. Основная структурная единица всех форм жизни – клетка, при большом разнообразии их объединяет наличие обязательных надмолекулярных образований, которые необходимы для реализации воспроизведения и обмена: мембраны, митохондрии, ядро, рибосомы, лизосомы, аппарат Гольджи (функции их вспомнить из курса цитологии). При изучении химического состава организма обнаружено множество органических молекул, главную роль среди которых играют макромолекулы - белки, нуклеиновые кислоты, углеводы, липиды; низкомолекулярные органические биологически активные вещества и минеральные вещества. Предмет биохимии – строение во взаимодействии с функциями молекул и надмолекулярных образований, свойственных живому; механизмы извлечения из внешней среды соединений, необходимых для обеспечения обмена веществ и энергии; механизмы превращения биомолекул и регуляция этих превращений; механизмы высвобождения, трансформации и использования энергии; механизмы самовоспроизведения. Частный раздел биохимии – клиническая биохимия - изучает нарушения химических процессов жизнедеятельности и методы их выявления для устранения или коррекции.

Белки выполняют в клетке приоритетные функции. В основе их функционирования лежит способность специфично связываться с молекулами (лигандами), что обусловлено их уникальной конформацией. Конформация определяется первичной структурой, которая для каждого индивидуального белка закодирована в генах, нарушение последовательности аминокислот при биосинтезе белка приводит к развитию молекулярной патологии – наследственным болезням. Изменение конформации белковой молекулы приводит к изменению их функций, а следовательно может быть причиной патологических состояний.

Занятие 1. Правила работы в биохимической лаборатории. Свойства структура и функции аминокислот и белков. Цветные реакции, обнаруживающие белки и аминокислоты.

Цель занятия: Усвоитьпредмет и задачи биохимии. Ознакомиться с принципами методов, используемых в современных исследованиях. Ознакомиться с элементами техники безопасности при работе в химической лаборатории, с приемами самостоятельной работы в процессе изучения дисциплины.

Изучить общую характеристику белков. Изучить структуру, классификацию и свойства протеиногенных аминокислот, белков. Овладеть простейшими приемами обнаружения белков и аминокислот в биологических средах.

Студент должен знать:

1. Предмет и содержание биологической химии.

2. Приемы техники безопасности при работе с электроприборами, с агрессивными химическими соединениями.

3. Как оказать помощь подвергшимся электротравме, воздействию агрессивными химическими соединениями, как вести себя при возникновении пожароопасной ситуации.

4. Принципы основных методов, используемых в современных исследованиях.

5. Ознакомиться с принципами организации аудиторной и самостоятельной работы при изучении биохимии.

6.Обязательные признаки живой системы.

7. Основные свойства аминокислот как структурных единиц белковых молекул. Основной вид связи в молекуле белка.

8. Классификацию и номенклатуру, структурные формулы протеиногенных аминокислот.

9. Определение понятия «Белковая молекула», общие свойства, пространственная структура белка. и функции.

Студент должен уметь:

1. Изобразить структурные формулы всех протеиногенных аминокислот.

2. Различать 20 протеиногенных аминокислот среди других, не участвующих в построении белковых молекул.

3. Определить заряд аминокислот при растворении их в средах с различными значениями рН. Прогнозировать растворимость аминокислот.

4. Изобразить формулы конкретных ди-, трипептидов.

5. Выполнить цветные реакции, которые позволяют обнаружить белок и аминокислоты в биоматериалах.

Студент должен владеть:

информацией об основных принципах исследовательской работы, принципах биохимических методов исследования.

Сведения из базовых дисциплинах, необходимые для изучения темы:

1. Аминокислоты как производные органических кислот, классификация последних;

2. Строение и свойства пептидной связи;

3. Реакции гидролиза, условия их осуществления.

Задания для самоподготовки:

Изучите материал темы в соответствии с целевыми вопросами («студент должен знать») и письменно выполните следующие задания:

1. «Собирите» из приведенных фрагментов наиболее полное определение белковой молекулы: 1. разветвленный полимер; 2. гетерополимер, включающий остатки аминокислот и углеводов; 3. линейный полимер из аминокислот; 4. линейный полимер или сополимер из аминокислот, соединенных пептидными связями; 5. линейный полимер, отличающийся плоской структурой; 6. полимер, характеризующийся трехмерной пространственной организацией; 7. полимер с периодическим включением в цепь остатков жирных кислот; 8. полимер или сополимер, состоящий из аминокислот, в котором различают три уровня организации и для которого характерна способность объединяться в надмолекулярные образования – четвертичный уровень организации.

2. Напишите общую формулу протеиногенной аминокислоты. Подчеркните группу, которая определяет принадлежность аминокислоты к протеиногенным. Усвойте, что все аминокислоты отличаются строением радикала.

3. Заполните таблицу: Классификация аминокислот по химическому строению

Название класса аминокислот	Название аминокислот (формулы изучить)
I. Аминокислоты с алифатическим радикалом
II. Аминокислоты, содержащие в радикале дополнительную функциональную группу: окси – карбокси- амино- тио-
III. Ам-ты, содержащие ароматический радикал
IV. Аминокислоты с гетероциклическим радикалом
V. Иминокислоты

4. Напишите структурными формулами трипептид, образованный из глицина, аланина и серина. Дайте полное название и краткое обозначение. Подчеркните пептидную связь. Обозначьте №-концевую и С-концевую аминокислоты. Запишите схему реакции гидролиза этого трипептида.

5. Запишите формулы и названия аминокислот с полярными положительно заряженными радикалами.

6. Запишите формулы и названия аминокислот с полярными отрицательно заряженными радикалами.

7. Запишите формулы валина и аспарагиновой кислоты. Сравните степень их растворимости. Подчеркните фрагмент молекулы, который определяет степень растворимости аминокислот.