Коррекция исходного уровня.
Коррекция знаний проводится при ответах студентов преподавателем при участии всех студентов группы.
Преподаватель в процессе разбора материалов темы подчеркивает сложности в классификации белков, разнообразие принципов классификации. Подчеркивает особенности строения сложных белков. При разборе строения и функции гликопротеинов следует обратить внимание студентов на то, что углеводсодержащие белки подразделяются на две группы: протеогликаны (мукопротеиды) и собственно гликопротеины, существенно различающиеся по соотношению белковой и небелковой части и по составу небелковой части молекул, по роли в организме. Подчеркнуть, что протеогликанам, в основном, присуща опорная и защитная функция, тогда как гликопротеины выполняют структурную функцию, поддерживают осмотическое давление, выполняют регуляторную функцию, поскольку гликопротеинами являются многие сывороточные белки, некоторые ферменты и гормоны. Особо следует остановиться на иммуноглобулинах – важной группе гликопротеинов, выполняющих функцию защиты организма против генетически чужеродных агентов. Следует подчеркнуть особенности строения иммуноглобулинов, их классификации и синтеза в организме. Следует разобрать особенности строения фосфопротеинов и указать на их роль в качестве питательного материала. Рассматривается строение и роль в организме хромопротеинов – производных изоаллоксазина, порфирина, бета – каротина и их роль в биологическом окислении, акте зрения, дыхательной функции крови.
Организация самостоятельной работы студентов.
В качестве ориентировочной основы действия используются «Практикум по биологической химии» (Строев Е.А., Макарова В.Г., 1986, работы 9 и 10, с.44-50) и «Методические указания для студентов 2-го курса к лабораторным занятиям по биологической химии», 2013 г.
Выполняемая работа.
1. Выделение казеиногена из молока.
2. Обнаружение фосфата в казеиногене.
3. Выделение муцина из слюны.
4. Обнаружение в муцине и яичном белке гексоз.
5. Обнаружение гемина в крови.
Объяснение содержания лабораторной работы и формы отчетности.
В ходе объяснения обратить внимание студентов на следующее. Фосфопротеины, к числу которых относятся казеиноген молока, ряд белков яичного желтка, играют важную роль в развитии организмов. В молекуле фосфопротеинов остаток фосфорной кислоты связан с радикалом аминокислоты серина или треонина фосфоэфирной связью. При щелочном гидролизе происходит отщепление фосфорной кислоты от белковой части фосфопротеина, после чего фосфорная кислота может быть обнаружена молибденовым реактивом.
Углеводный компонент гликопротеинов можно обнаружить без предварительного гидролиза гликопротеинов при помощи групповой реакции на углеводы – реакцией Молиша. Обратить внимание на то, что используемая для идентификации геминовой группы гемоглобина бензидиновая проба является очень чувствительным тестом и используется для обнаружения следов крови в судебно – медицинской экспертизе.
Определение небелковых компонентов фосфопротеинов, хромопротеидов и гликопротеинов каждый студент выполняет индивидуально.
Протокол оформляется в виде нижеприводимой таблицы (см. рабочую тетрадь).
| Таблица 1 Химическая природа сложных белков. | Принцип реакции | Образование комплексного соединения Образование комплексного соединения Образование комплексного соединения Образование фосфорномолибденового амония | |
| Наблюдаемые изменения | Фиолетовое окрашивание ----//-------//---- -----//----//----- Желтый осадок | ||
| Используемые материалы, реактивы и приемы | 1)4мл разведенного молока; 2)1 капля конц. уксусной кислоты; 3)фильтрование, промывка дважды дистиллированной водой; 4)3 капли биуретового реактива + часть осадка (казеиногена) 1)остаток казеиногена 2)4мл 10% р-ра NaOH 3)кипячение 10-15 мин. 1) 5 капель гидролизата 2) 3 капли биуретового реактива 1)остаток гидролизата 2) 1 капля фенолфталеина 3) по 1 капле 10% р-ра HNO3 до обесцвечивания 4) фильтрование 5) 5 капель фильтрата 6) 20 капель молибденового реактива 7) кипячение | ||
| Название определяемого компонента | Выделение казеиногена молока Гидролиз казеиногена Определение белка Определение фосфата | ||
| Название сложного белка | Фосфопротеины |
| Образование комплексного соединения Образование комплексного соединения | Образование продукта конденсации Образование комплексного соединения | Вывод: Использование анализов на белковый фрагмент и на простетические группы позволяет определить природу сложных белков. | |
| Сине-зеленое окрашивание Фиолетовое окрашивание | Красно-фиолетовое окрашивание Фиолетовое окрашивание | ||
| 1) 1 мл разведенной в 5000 раз крови, кипячение, охлаждение + 5 капель раствора бензидина + 5 капель раствора пероксида водорода 1) 5 капель разведенной в 5000 раз крови + 3 капли биуретового реактива | 1)5 капель раствора яичного белка 2) 10 капель 1% раствора альфа-нафтола 3) 20 капель конц. серной кислоты (по стенке пробирки) 1) 5 капель раствора яичного белка 2) 3 капли биуретового реактива | ||
| Определение гемина Определение белка | Определение гексозы в яичном белке Определение белка в растворе яичного белка | ||
| Гемпротеины | Гликопротеины |
Самостоятельная работа студентов.
Студенты самостоятельно выполняют реакции на обнаружение небелковых компонентов фосфопротеинов, хромопротеинов и гликопротеинов, используя в качестве ориентировочной основы действия приводимые в практикуме описания лабораторных работ. В процессе выполнения лабораторной работы студентами преподаватель консультирует и контролирует работу студентов, чтобы научить их необходимым практическим навыкам.
Итоговый контроль усвоения материала занятия.
Контроль усвоения материала занятия может быть проведен в форме индивидуальной беседы во время проверки протокола. Для проведения контроля рекомендуется использовать следующие вопросы:
1. Почему казеиноген молока осаждается в слабокислой среде?
2. Какой процесс происходит при кипячении казеиногена со щелочами?
3. Каким реактивом определяют присутствие фосфорной кислоты?
4. Как проводится реакция Молиша?
5. На какой реакции основано качественное определение гликопротеинов?
6. Какое практическое значение имеет качественное определение небелковых компонентов сложных белков?
7. Можно ли обнаружить углеводные компоненты гликопротеинов без гидролиза?
8. В каком белке Вы обнаруживали фосфорную кислоту? Какую использовали для этого реакцию?
9. В каком белке Вы обнаружили углеводы? Что наблюдали в результате реакции?
10. В каком биологическом материале содержится казеиноген? К каким белкам он относится?
11. Какая реакция проводится на небелковую группу гемоглобина?
12. Как проводится реакция на геминовую группу? Какие используются реактивы? Какое развивается окрашивание?
Критерии достижения цели занятия.
1. Правильные ответы на поставленные вопросы.
2. Умение выполнить качественные реакции на небелковые компоненты протеидов.
3. Правильное оформление протоколов, умение формулировать выводы.
ЗАНЯТИЕ №5
ТЕМА: Нуклеопротеины и нуклеиновые кислоты. Липопротеины. Получение липосом. Гидролиз нуклеопротеинов.
Работа на занятии.
Цели занятия.
Студенты должны уметь.
- выделить из биологического материала и провести качественное определение фосфатидилхолина;
- получить из фосфатидилхолина липосомы и идентифицировать их под микроскопом;
- провести гидролиз нуклеопротеинов дрожжей;
- поставить качественные реакции на компоненты нуклеопротеинов (белок, пуриновые основания, пентозу и фосфорную кислоту);
- проанализировать результаты определений, оформить протокол, сформулировать выводы.
Цели самоподготовки.
Студенты должны знать:
- строение и свойства липопротеинов;
- строение и свойства липопротеинов плазмы крови;
- строение и свойства биомембран, как важной формы липопротеинов;
- строение и свойства липосом, как искусственных моделей биомембран;
- строение и функции нуклепротеинов в организме;
- строение и функции ДНК;
- строение и функции РНК;
- строение нуклеотидов, входящих в состав нуклеиновых кислот;
- строение и функции свободных нуклеотидов;
- строение нуклеотидов, нуклеозидов, пуриновых и пиримидиновых азотистых оснований;
- характеристику первичной, вторичной и третичной структуры нуклеиновых кислот, правила Чаргафа, комплементарность и антипараллельность двойной спирали ДНК.
Хронокарта занятия.
| Этапы занятия | Время | Дидактическая система |
| 1. Организационные вопросы | 2 мин | Классическая |
| 2. Контроль исходного уровня знаний студентов и его коррекция | 38 мин | Репетитор (хороший) |
| 3. Организация самостоятельной работы студентов. | 10мин | Технические средства общегрупповые |
| 4.Самостоятельная работа студентов | 75 мин | “Малая группа” |
| 5. Итоговый контроль усвоения материала занятия | 10 мин | Репетитор (хороший) |
Оснащение занятия.
1.Оборудование: колба с воздушным холодильником, воронки с фильтром; мерные цилиндры, песчаная баня, пипетки, стеклянные палочки; микроскоп; предметные стекла.
2. Реактивы: серная кислота, 10% раствор;едкий натр, 10% раствор; сульфат меди, 1% раствор; аммиак, конц; азотнокислое серебро, 1% раствор; молибденовый реактив; серная кислота, конц; альфа-нафтол, 1% раствор; этиловый спирт; ацетон; фосфатный буфер с рН 6,8
3. Материалы: дрожжи (пекарские), яичный желток.
4.Таблицы:«Структура биомембран», «Структурные формулы отрезков ДНК и РНК», «Структурные формулы дезоксорибонуклеотидов и рибонуклеотидов», «Двойная спираль ДНК», «Уровни организации ДНК».
Организационные вопросы.
Преподаватель выясняет, есть ли отсутствующие, обращает внимание на форму одежды студентов, сообщает цели занятия, интересуется посещаемостью лекций.
Контроль исходного уровня знаний.
Контроль проводится в виде устного разбора материала темы с последующим письменным контролем с помощью билетов исходного контроля знаний (см. методические рекомендации для самоконтроля знаний студентов 2-го курса «Простые и сложные белки, структура и функции. Ферменты и витамины как их кофакторы. Строение, свойства, механизм действия, номенклатура и классификация ферментов», 2013 г.). Оценки выставляются в кафедральном журнале.
Вопросы для обсуждения.
1. Пуриновые и пиримидиновые азотистые основания, их структурные формулы.
2. Строение и функции ДНК, структурная формула отрезка ДНК.
3. Строение и функции РНК, структурная формула отрезка РНК.
4. Особенности строения свободных нуклеотидов; структурная формула АТФ, ГТФ, ЦТФ, УТФ.
5. Уровни структурной организации ДНК, их характеристика.
6. Особенности строения двойной спирали ДНК.
7. Видовая специфичность ДНК.
8. Охарактеризуйте строение и функции липопротеинов.
9. Охарактеризуйте строение и функции плазменных липопротеинов.
10. Охарактеризуйте строение и функции биомембран, опишите жидкостно-мозаичную модель мембран.
11. Опишите основные группы мембранных липидов и белков.
12. Что такое липосомы? Как они создаются и используются в фармации и медицине?