Суточная потребность человека в витаминах (пo Karlson, 1980)

расчетные значения.

² собственный синтез микрофлорой кишечника.

ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ

Выполнение лабораторных работ в рамках курса биохимии поможет студентам развить и закрепить знание теоретического материала, а также, наряду с усвоением теоретического материала курса, ознакомиться с возможностями программы Isis Draw, позволяющей изображать структурные формулы химических соединений в плоскости и давать их пространственное отображение.

Каждая лабораторная работа включает вопросы для домашней подготовки, теоретическую часть и задания практической части.

При подготовке к лабораторной работе необходимо изучить теорию раздела по материалам лекций и учебникам (см. список рекомендуемой литературы), ответить на все поставленные в лабораторной работе вопросы.

Каждая лабораторная работа выполняется в компьютерном классе в рамках учебных часов.

Лабораторная работа должна быть оформлена в текстовом виде.

Лабораторная работа № 1.

Состав живой материи. Функциональные группы биомолекул и их химические свойства. Аминокислоты и пептиды Буферные системы организма Вопросы для домашней подготовки.

• 1. Биомолекулы. Состав живого организма. Биогенные элементы. Органические и неорганические, макрои микрокомпоненты организмов. Функциональные группы биомолекул и их химические свойства. Полимерные макромолекулы. Образование макромолекул из небольших молекул-блоков (мономеры).
• 2. Понятия молекулярной массы, мольной и массовой доли вещества или элемента.
• 3. Аминокислоты. Общие структурные свойства аминокислот. Dи L-стереоизомеры аминокислот. Классификация аминокислот на основе R-групп. Кривые титрования аминокислот. Белки. Методы выделения и анализа белков. Первичная, вторичная и третичная структура белков. Конфигурация и конформация белковых молекул. Классификация белков. Биологические функции белков.
• 4. Водные растворы. Коллигативные свойства растворов. Плазмолиз, гемолиз. Гомеостаз. Ионизационное равновесие воды. Реакции гидролиза. Реакции этерификации. Буферные смеси слабых кислот и сопряженных с ними оснований. Буферные системы крови. Ацидоз, алкалоз.

Теоретическая часть См. гл. 2 «Классы и номенклатура органических соединений».

Практическая часть Задание 1. Изобразить в Isis Draw функциональные группы основных классов химических соединений, входящих в состав живого организма, указать название данной функциональной группы, привести примеры веществ, содержащих эти группы (функциональные группы указываются преподавателем по вариантам). Привести примеры реакций гидролиза и этерификации.

Задание 2. Изобразить в Isis Draw все аминокислоты, входящие в состав белковых молекул, указать название данной аминокислоты, сокращенное буквенное обозначение. Изобразить в Isis Draw реакцию образования пептидной связи. Представить цепочку из 4-х аминокислот (тетрапептид), выделить пептидные группы (набор составляющих аминокислот указывается преподавателем по вариантам).

Задание 3. Провести в Isis Draw расчет молекулярной массы тетрапептида (см. задание 2), массовых и мольных долей элементов, входящих в состав данного тетрапептида.

Лабораторная работа № 2.

Моносахариды: альдозы и кетозы. Циклическая структура моносахаридов. Полисахариды. Нуклеотиды. Термодинамика биосистем Вопросы для домашней подготовки.

• 1. Углеводы: классификация, строение и биологические функции. Моносахариды: альдозы и кетозы. Циклическая структура моносахаридов. Дисахариды.
• 2. Полисахариды — запас «клеточного топлива». Целлюлоза — структурный и защитный полисахарид клеточной стенки.
• 3. Структура и функции ДНК и РНК. Пиримидиновые основания: тимин, цитозин и урацил. Пуриновые основания аденин и гуанин. Нуклеотиды и их функции. Первичная, вторичная, третичная и четвертичная структура ДНК. Денатурация ДНК. Генетический код.
• 4. Типы термодинамических систем. Специфические особенности биосистем. Термодинамические величины и функции. Законы термодинамики. Направленность биохимических процессов. Изотерма химической реакции. Константа равновесия. Специфические особенности термодинамических процессов, протекающих в живых организмов. Основные специфические термодинамические особенности биосистем.
• 5. Энергетическая взаимосвязь анаболизма и катаболизма. АТР и NADPH.

Теоретическая часть См. гл. 8 «Основные биохимические компоненты организма человека».

Практическая часть Задание 1. Изобразить в Isis Draw химические структуры пятии шестиуглеродных моносахаров (рибоза, дезоксирибоза, глюкоза, манноза, галактоза, фруктоза), указать их название (в названии не забыть указать расположение полуацетального гидроксила, принадлежность к стехиометрическому ряду).

Привести реакцию синтеза полисахарида на примере образования дисахарида, выделить гликозидную связь (дисахарид указывается преподавателем по вариантам).

Задание 2. Изобразить в Isis Draw азотистые основания, входящие в состав молекул ДНК и РНК, указать название каждого азотистого основания, их сокращенное буквенное обозначение.

Задание 3. Привести примеры образования нуклеотидов, через образование нуклеозидов. Изобразить цепочку из 2-х нуклеотидов, выделить гликозидную, фосфоэфирные связи (динуклеотид указывается преподавателем по вариантам).

Лабораторная работа № 3.

Пути катаболические и анаболические. Липиды и мембраны. Биокинетика Вопросы для домашней подготовки.

• 1. Внутренние и межсистемные метаболические пути. Пути катаболические (распад) и анаболические (синтез), их отличительные особенности. ATP-цикл и биоэнергетика клетки. Гликолиз — центральный метаболический путь катаболизма глюкозы. Цикл лимонной кислоты (Кребса) — путь повышения энергетической эффективности катаболизма глюкозы. Роль ацетил-СоА. Вторичные пути катаболизма глюкозы. Метаболизм жирных кислот.
• 2. Липиды и мембраны. Структура и функции липидов. Триацилглицериды — депо липидов. Воска. Фосфолипиды и сфинголипиды — структурные компоненты мембран. Мицеллы. Строение и схема биосинтеза мембран.
• 3. Кинетика биологических процессов. Зависимость скорости ферментативной реакции от условий: концентрации субстрата, среды, температуры. Уравнение МихаэлисаМентен и его параметры. Определение активности фермента. Фармакокинетика.

Теоретическая часть См. гл. 9 «Основные метаболические пути» и гл. 10 «Введение в биокинетику».

Практическая часть Задание 1. Изобразить в Isis Draw схему и последовательность реакций в цикле Кребса (или синтеза жирных кислот, или гликолиза и т. п. По заданию преподавателя).

Задание 2. Изобразить в Isis Draw схему образования липидной мембраны, структуру мембраны.

Задание 3. Решить по заданию преподавателя кинетическую задачу. Представить графическое решение: кинетическую кривую, анаморфозу кинетической кривой, определить параметры процесса (порядок реакции, константу скорости, период полупревращения).