Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Лабораторный практикум №1
|
|
Тема: Структура и свойства белков. Методы выделения и очистки белков. Нарушения белкового состава сыворотки крови.
Цели занятия: Сформировать у студентов знание о структуре белков, уровнях организации белковых молекул, классификациях и биологической роли белков в организме человека. Познакомить студентов с методами анализа белков, основанными на их физико-химических свойствах, а также с методами количественного определения белков в биологических жидкостях и диагностическим значением этих методов. Сформировать у студентов навыки работы с рефрактометром и ФЭК-ом, умения анализировать протеинограммы и использовать полученные данные для диагностики заболеваний.
Белки, являясь одним из основных компонентов организма, присутствуют во всех биологических жидкостях. Анализ количественного и качественного состава белков, циркулирующих в крови, позволяет оценить не только состояние обмена белков в организме, но и предположить нарушение функции отдельных органов и систем. Изменение соотношения отдельных белковых фракций плазмы крови имеет место при целом ряде физиологических и патологических состояний. Определение общего количества белка в сыворотки крови, а также оценка соотношения отдельных белковых фракций, имеет важное диагностическое значение.
Хронометраж практического занятия:
1. Вводная беседа. Тестирование исходного уровня знаний— 15 мин.
2. Практическая часть – обсуждение теоретического материала, знакомство с методами анализа белка. Решение ситуационных задач – 45 мин.
4. Лабораторная работа– определение общего белка сыворотки крови по интенсивности окраски с биуретовым реактивом, анализ готовых хроматограмм аминокислот- 65 мин.
5. Контроль выполнения лабораторной работы, подведение итогов занятия — 10 мин.
Продолжительность занятия — 3час(леч), 4 часа(пед)
Методическое и материально-техническое оснащение (химическая посуда, биологический материал, ФЭК, рефрактометр (для демонстрации), набор разных хроматограмм аминокислот для анализа)
Содержание темы: Белки – определение, роль в организме. Коротко повторить строение белков: альфа-аминокислоты, пептидная связь. Уровни организации белковой молекулы. Роль простетической группы. Конформация белка, доменное строение и их значение в функционировании белков. Физико-химические свойства белков (растворимость и осаждаемость, оптические и электрические свойства). Роль высших уровней организации белковых молекул (третичной и четвертичной структуры) в функционировании белков. Методы выделения, фракционирования очистки белков, основанные на физико-химических особенностях белковых молекул. Методы определения концентрации белка в биологических жидкостях: рефрактометрический, колориметрический. Нормальное содержание белка в сыворотке крови у детей в разные возрастные периоды и у взрослых. Электрофоретическое разделение белков сыворотки крови на бумаге и других носителях. Принципы методов. Нормы. Диагностическое значение.
Базисные знания: Из курса органической химии студент должен знать и уметь писать структурные формулы протеиногенных аминокислот и пептидов; иметь представление о классификации аминокислот и белков, а также о физико-химических свойствах их (растворимость и осаждаемость, оптические и электрические свойства). Студент должен знать уровни организации белковой молекулы, характеристики связей, стабилизирующих первичную, вторичную, третичную и четвертичную структуры белков, биологическую роль аминокислот и белков. Студент должен уметь качественно обнаружить белок (биуретовая реакция) и аминокислоты (нингидриновая реакция) в растворе.
Из курса физики студент должен знать устройство и принцип работы ФЭКа
Учебная карта занятия:
Вводная беседа. Кратко обсудить со студентами особенности структуры и уровни организации белковой молекулы в связи с физико-химическими свойствами и биологическими функциями белков. Ознакомить студентов с методами выделения, очистки и фракционирования белков, а также с методами количественного определения содержания общего белка в сыворотке крови и методом электрофоретического разделения белков сыворотки. Остановиться на диагностическом значении определения общего белка и его фракций. Познакомить студентов работой на ФЭКе и с методом построения и использованием калибровочного графика при колориметрических определениях. Дать краткую характеристику отдельных белковых фракций и индивидуальных белков, входящих в их состав. Обратить внимание на особенности нормальной протеинограммы в разные возрастные периоды у детей по сравнению со взрослыми (см. таблицу).
Возрастные особенности нормальных величин белков плазмы крови
| № | Возраст | Общий белок (г/л) | Альбумины (%) | Глобулины(%) | |||
| α -1 | α -2 | β | γ | ||||
| 1. | Пуповинная кровь | 50 – 70 | 47 -69 | 2 – 5 | 3 – 11 | 6 – 14 | 14 – 24 |
| 2. | Новорожденные | 47 – 65 | 49 – 71 | 2 – 5 | 5 – 11 | 5 – 13 | 13 -25 |
| 3. | 6 месяцев | 54 – 68 | 53 – 73 | 3 – 6 | 8 – 14 | 7 – 17 | 6 – 12 |
| 4. | 12 месяцев | 57 – 73 | 50 – 70 | 3 – 6 | 9 – 15 | 8 – 18 | 7 – 13 |
| 5. | Взрослые | 65 -85 | 53 – 68 | 2 – 8 | 7 – 11 | 11 -15 | 12 -21 |
Отметить также, что резкое снижение количества белков плазмы в раннем детском возрасте – неблагоприятный симптом, который требует энергичного лечения. Продолжительная гипопротеинемия подавляет деятельность печени, нарушая обмен гликогена, процессы дезаминирования, декарбоксилирования, синтеза мочевины и других дезинтаксикационных процессов.
Вопросы для собеседования.
- Белки. Определение. Биологическая роль. Классификация по структуре, по форме молекул, по физико-химическим свойствам.
- Аминокислоты как структурные компоненты белковых молекул. Особенности структуры. Физико-химические свойства. Классификации аминокислот (по структуре радикалов, по биологической значимости). Цветная реакция на α -аминокислоты (нингидриновая проба). Принцип. Практическое применение
- Уровни организации белковой молекулы. Первичная структура белков. Пептидная связь, ее характеристика. Принцип формирования пептидной связи. Биуретовая реакция – универсальная реакция на пептидную связь. Принцип. Практическая значимость. Гидролиз белка (кислотный, щелочной, ферментативный)
- Вторичная, третичная, четвертичная структуры белков. Связи, стабилизирующие высшие уровни организации белковой молекулы. Биологическое значение уровней организации белковой молекулы.
- Физико-химические свойства белков в связи со структурными особенностями. Факторы стабилизации белковых растворов (структурная организация, наличие заряда, наличие гидратной оболочки). Способы осаждения белков (обратимые – высаливание, изоэлектрическое осаждение; необратимые - денатурация). Практическое применение.
- Методы очистки белков от низкомолекулярных примесей (диализ, ультрафильтрация). Принципы, практическое применение.
- Хроматографические методы разделения белков (гель-хроматография, ионообменная хроматография, аффинная хроматография). Принципы методов. Практическое применение.
- Метод количественного определения белка в сыворотке крови (практика). Принцип, норма, диагностическое значение. Возрастные особенности нормальных величин белков сыворотки крови.
- Электрофорез белков сыворотки крови. Принцип, диагностическое значение. Особенности протеинограммы в детском возрасте. Диагностическое значение метода.