Скачать 1.56 Mb.
|
Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Красноярский государственный медицинский университет имени профессора В.Ф. Войно-Ясенецкого» Министерства здравоохранения Российской Федерации ГБОУ ВПО КрасГМУ им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкого Минздрава России Кафедра биологической химии с курсами медицинской, фармацевтической и токсикологической химии БИОЛОГИЧЕСКАЯ ХИМИЯ СБОРНИК МЕТОДИЧЕСКИХ УКАЗАНИЙ ДЛЯ ОБУЧАЮЩИХСЯ К ВНЕАУДИТОРНОЙ (САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ) РАБОТЕ для специальности 060301 – Фармация (очная форма обучения) Красноярск 2013 УДК 577.1(07) ББК 28.072 С 63 Биологическая химия : сб. метод. указаний для обучающихся к внеаудиторной (самостоятельной) работе по дисциплине «Биологическая химия» для специальности 060301 – Фармация (очная форма обучения) /сост. Л.В. Труфанова, Л.Л. Петрова, Г.Е. Герцог [и др.]. – Красноярск : тип. КрасГМУ, 2013. – ___с. Составители: к.б.н., доцент Труфанова Л.В., к.б.н., доцент Петрова Л.Л., к.б.н., доцент Герцог Г.Е., Климова А.Д., Антонова С.К. Сборник методических указаний предназначен для внеаудиторной работы обучающихся. Составлен в соответствии с ФГОС ВПО (2011) по специальности 060301 – Фармация (очная форма обучения), рабочей программой дисциплины (2012г.) и СТО СМК 4.2.01-11. Выпуск 3. Рецензенты: зав. кафедрой биохимии Амурской государственной медицинской академии д.м.н., профессор Бородин Е.А.; зав. кафедрой биохимии с курсом клинической лабораторной диагностики Самарского государственного медицинского университета д.м.н., профессор, заслуженный деятель науки РФ Гильмиярова Ф.Н. Рекомендован к изданию по решению ЦКМС (Протокол №__ от «___»__________20__). КрасГМУ 2013г. Содержание
Контроль по теме ферменты . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Определение активности каталазы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Определение активности амилазы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Занятие №1
- Правила техники безопасности в биохимической лаборатории. - Значение биохимических анализов. - Оборудование биохимической лаборатории. - Требования к анализируемому биологическому материалу. - Физико-химические методы в биохимии: а) колориметрия; б) центрифугирование; в) флюориметрия; г) пламенная фотометрия. - Способы оценки полученных результатов при фотоэлектроколориметрии: а) формула расчета; б) калибровочный график.
- Умение работать с химической посудой и реактивами. - Умение анализировать результаты лабораторной работы.
Занятие №2
1. СЛОЖНЫЙ БЕЛОК - ЭТО БЕЛОК, В СОСТАВ КОТОРОГО ВХОДЯТ 1) жирные кислоты и глицерин; 2) моносахариды; 3) >50 аминокислот; 4) <50 аминокислот; 5) кроме аминокислот другие вещества. Правильный ответ: 5 2. ПЕРВИЧНАЯ СТРУКТУРА БЕЛКА - ЭТО 1) последовательность аминокислот; 2) регулярная укладка полипептидной цепи в пространстве; 3) упаковка полипептидной цепи в пространстве; 4) нерегулярная структура. Правильный ответ: 1 3. ЧЕТВЕРТИЧНАЯ СТРУКТУРА БЕЛКА - ЭТО 1) объединение нескольких третичных структур; 2) объединение нескольких молекул жира; 3) объединение нескольких молекул гликогена. Правильный ответ: 1 4. ПЕРВИЧНАЯ СТРУКТУРА БЕЛКА СТАБИЛИЗИРУЕТСЯ 1) водородными связями; 2) пептидными связями; 3) дисульфидными связями; 4) ионными связями; 5) гидрофобными связями. Правильный ответ: 2 5. ТРЕТИЧНАЯ СТРУКТУРА БЕЛКА СТАБИЛИЗИРУЕТСЯ: 1) водородными связями; 2) пептидными связями; 3) дисульфидными связями; 4) ионными связями; 5) гидрофобными связями. Правильный ответ: 1, 3, 4, 5 6. БЕЛКИ РАСТВОРЯЮТСЯ В ВОДЕ БЛАГОДАРЯ 1) диссоциации радикалов аминокислот; 2) распаду белков на аминокислоты; 3) диссоциации углеводного компонента. Правильный ответ: 1 7. ФИБРИЛЛЯРНЫЕ БЕЛКИ 1) хорошо растворяются в воде; 2) не растворяются в воде; 3) не растворяются в органических растворителях. Правильный ответ: 2 8. АЦИДОЗ (ЗАКИСЛЕНИЕ СРЕДЫ) ПРИВОДИТ К 1) разрушению всех структур белка, кроме первичной; 2) ассоциации субъединиц белковой молекулы; 3) ничего не изменяет. Правильный ответ: 1 9. ВЫСОКИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ 1) вызывают денатурацию белков; 2) делают белки более активными; 3) ничего не изменяют в белке. Правильный ответ: 1 10. ПРИ ДЕНАТУРАЦИИ БЕЛКИ 1) не теряют своих свойств; 2) теряют свои нативные свойства; 3) распадаются на аминокислоты 4) диссоциируют на ионы. Правильный ответ: 2 11. ДОБАВЛЕНИЕ СОЛЕЙ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ 1) разрушает все структуры белка, кроме первичной; 2) приводит к ассоциации субъединиц белковой молекулы; 3) не влияет на структуру белка; 4) приводит к диссоциации радикалов аминокислот на ионы. Правильный ответ: 1
1. Каплю раствора, содержащего смесь аминокислот вал, фен, лей, лиз, гис, асп нанесли на середину электрофоретической бумаги, смочили буфером рН 6,0 и приложили электрическое напряжение. Укажите, в каком направлении (к катоду, аноду или останутся на старте) будут двигаться отдельные аминокислоты. Ответ. Валин, фенилаланин и лейцин останутся на старте; аспартат будет двигаться к положительно заряженному аноду (+), лизин и гистидин будут двигаться к отрицательно заряженному катоду (-). 2. Трипептид, выделенный из токсина змей, состоит из трех аминокислот – серусодержащей, ароматической и гидроксилсодержащей. Напишите этот трипептид и определите его изоэлектрическую точку. Ответ. цистеин-фенилаланин-серин. 3. Для правильного обращения с белковыми лекарственными препаратами к ним прикладывают инструкцию, в которой указывают условия их хранения и использования. Что должно быть написано в такой инструкции и почему? Ответ. Хранить в холодильнике при температуре не выше 10ОС, растворять сухие препараты охлажденной до комнатной температуры кипяченой водой (чтобы избежать денатурации). 4. Как объяснить, что белок молока казеин при кипячении сворачивается (выпадает в осадок), если молоко кислое? Ответ. Известно, что устойчивость белков в изоэлектрической точке (ИЭТ) к действию неблагоприятных факторов снижается. Изоэлектрическая точка казеина лежит в кислой среде, поэтому устойчивость белка к нагреванию снизилась, он денатурировал. 5. Берёзовый деготь – одна из составных частей мази Вишневского, содержит в своем составе фенол. Фенол и его производные (крезол, резорцин) относят к известным антисептикам ароматического ряда, обладающим высоким антимикробным действием. Объясните механизм их антисептического действия. Ответ. Они обладают высокой гидрофильностью, так как имеют ОН-группы, благодаря которым образуют водородные связи и изменяют конформацию белков вплоть до денатурации.
- Умение работать с химической посудой и реактивами. - Умение анализировать результаты лабораторной работы.
Темы для рефератов - Денатурация и ренатурация белков in vitro и in vivo. Факторы, вызывающие денатурацию белков. Окисление белковых молекул при действии свободных радикалов. - Белки теплового шока (БТШ). Конститутивные и индуцибельные БТШ. Функции БТШ в физиологических условиях (транспорт полипептидов через клеточные мембраны, регуляция функциональной активности клеточных белков (на примере рецепторов стеродных гормонов), реализация стресс-ответа клетки). - Шаперонная функция БТШ. Механизмы ренатурации белков при действии БТШ. «Расплавленная глобула» как переходное состояние при де- и ренатурации белков. Занятие №3
- Ферменты - как биологические катализаторы, отличающиеся от неорганических катализаторов эффективностью, регулируемостью, высокой специфичностью. - Строение ферментов. Активный центр ферментов. - Механизм действия ферментов. - Зависимость активности ферментов от температуры, рН, концентрации субстрата и фермента. - Изоферменты, значение в организме.
1. Активность фермента определяется: 1) по скорости убывания субстрата; 2) по скорости образования продукта; 3) по изменению конформации субстрата; 4) по скорости образования фермент-субстратного комплекса. Правильный ответ: 1, 2
1) концентрация субстрата, при которой скорость реакции является максимальной; 2) концентрация субстрата, при которой скорость реакции равна половине максимальной; 3) насыщающая концентрация субстрата; 4) концентрация продукта. Правильный ответ: 2
1) участок фермента, отвечающий за связывание субстрата и образование продукта; 2) участок фермента, отвечающий за регуляцию активности; 3) участок фермента, отвечающий за связывание с клеточными структурами; 4) участок фермента, отвечающий за присоединение кофактора. Правильный ответ: 1
1) небелковая часть фермента; 2) белковая часть фермента; 3) часть аллостерического центра; 4) часть конкурентного ингибитора. Правильный ответ: 1
1) прочностью связи с апоферментом; 2) прочностью связи с аллостерическим центром; 3) местоположением в молекуле фермента; 4) ролью в процессе ферментативного катализа. Правильный ответ: 1
1) денатурации многих белков, включая ферменты; 2) резкого увеличения скорости ферментативных реакций и истощения запасов субстратов; 3) переполнения клеток продуктами ферментативных реакций; 4) теплового разрушения небелковых лигандов ферментов. Правильный ответ: 1
1) изменяет конформацию фермента; 2) не изменяет конформацию фермента; 3) изменяет первичную структуру фермента; 4) разрушает дисульфидные связи в ферменте. Правильный ответ: 1
1) снижения энергии активации; 2) повышения энергии активации; 3) повышения температуры реакции; 4) снижением температуры реакции. Правильный ответ: 1
1) разрушением водородных и ионных связей; 2) разрушением дисульфидных связей; 3) разрушением пептидных связей; 4) разрушением гидрофобных связей. Правильный ответ: 1
1) изменения конформации активного центра или его утраты; 2) разрушения кофактора в активном центре; 3) разрушения аллостерического центра; 4) расщепления молекулы фермента на отдельные фрагменты. Правильный ответ: 1 .
1. В сыворотке крови человека содержатся ферменты кислые фосфатазы, которые гидролизуют биологические фосфоэфиры в слабокислой среде (рН 5,0). Источники этих ферментов в сыворотке – эритроциты, печень, почки, предстательная железа. С медицинской точки зрения особенно важно определение фермента простаты, т.к. повышение его активности в сыворотке часто служит указанием на рак железы. Кислые фосфатазы из других тканей не ингибируются тартрат-ионами, а фермент из простаты ингибируется. Как можно это использовать для разработки метода специфического определения активности кислой фосфатазы из предстательной железы в сыворотке крови? Ответ: активность кислой фосфатазы равна разности общей активности (без добавления тартрат-ионов) и активности после добавления этих ионов.
Ответ: 5 х 1014 минут
Ответ: Кадмий относится к тяжелым металлам, которые денатурируют белки. При денатурации разрушается конформация фермента, а, следовательно, активный центр. В результате активность фермента падает. Сырые яйца и или молоко связывают кадмий, поэтому его действие на фермент нейтрализуется.
Ответ: белки при нагревании до температуры 70 ОС денатурируют и теряют свои нативные свойства. Нагревание опухолевых клеток останавливает процесс деления клеток.
Ответ: при высоких температурах ускоряются обменные процессы в результате ускорения ферментативных реакций. Становятся активными иммунные реакции.
Темы для рефератов - Механизм действия ферментов. - Свойства ферментов, обусловленных белковой природой. - Изоферменты. Значение в диагностике. Занятие №4
- понятие об активаторах и ингибиторах; - механизмы изменения активности ферментов; - обратимое и необратимое ингибирование ферментов. Сравнительная характеристика; - аллостерическая регуляция и ковалентная модификация ферментов; - регуляция ферментативных цепей; - номенклатура и классификация ферментов; - значение ферментов в медицине и фармации; - изменение активности ферментов в процессе развития.
а) состав ферментов у взрослого человека в основном постоянен б) состав ферментов у взрослого человека может меняться при болезнях в) более специфичным для тканей является соотношение разных ферментов и изоферментов г) метаболические пути в разных тканях похожи, и есть лишь несколько тканеспецифических ферментов Выберите правильную комбинацию ответов: 1) а, б, г 2) а, б, в 3) б, в, г 4) а, б, в, г 5) а, в, г Правильный ответ: 4
1) они затормозят определённые реакции на короткое время; 2) они не влияют на обмен веществ; 3) степень ингибирования не зависит от концентрации ингибитора и субстрата; 4) они помогут запустить процесс, вызвавший патологию. Правильный ответ: 1
1) наиболее чистые химические реагенты; 2) самые точные измерительные приборы; 3) подобранную смесь специфических ферментов; 4) реагенты, улавливающие самые низкие концентрации определяемых веществ. Правильный ответ: 3
1) патологий желудочно-кишечного тракта; 2) болезней печени; 3) нарушений работы свёртывающей системы крови; 4) различных видов опухолей. Правильный ответ: 1
1) присоединения воды к субстрату; 2) фосфорилирования субстрата; 3) гликозилирования субстрата; 4) взаимопревращения изомеров. Правильный ответ: 4
1) с природой субстрата реакции; 2) с типом катализируемой реакции; 3) с природой образующегося продукта; 4) с химической структурой необходимого кофактора. Правильный ответ: 2
1) трансфераз; 2) лиаз; 3) оксидоредуктаз; 4) изомераз. Правильный ответ: 3
1) перенос химических групп; 2) гидролиз веществ; 3) синтез сложных соединений; 4) окислительно-восстановительные реакции. Правильный ответ: 1
1) расщепление ковалентных связей при помощи воды; 2) расщепление связей без помощи воды; 3) окислительно-восстановительные реакции; 4) переноса химических групп. Правильный ответ: 2
1) расщепления связей с помощью фосфорной кислоты 2) расщепление связей с помощью воды 3) реакции изомеризации 4) реакции синтеза Правильный ответ: 2
Ответ: а) класс оксидоредуктаз; б) класс лиаз; в) класс гидролаз; г) класс трансфераз.
где S – субстрат, Э – эффектор, Р – донор фосфата, П – фрагмент полипептидной цепи. Ответ: Типы регуляции: аллостерический, химическая модификация, взаимодействие белок-белок, конкурентное ингибирование. 1 –аллостерическая регуляция; 2 – химическая модификация (фосфорилирование-дефосфорилирование); 3 – ограниченный протеолиз; 4 – взаимодействие белок-белок.
Ответ: ингибиторы пептидаз свертывающей системы приводят к снижению свертываемости. Так как свертываемость уже снижена, применять ингибиторы нельзя, так как их применение еще больше снизит свертываемость.
Ответ: метанол под действием алкогольдегидрогеназы превращается в ядовитый формальдегид. Этанол конкурирует с метанолом за активный центр данного фермента. Это позволяет использовать этанол для лечения.
Ответ: очевидно, субстрат является стабилизатором фермента, т.е. защищает фермент от тепловой денатурации.
- умение работать с химической посудой и реактивами; - умение работать с термостатом; - умение работать с литературой (структурировать материал, выделять главное, формулировать вопросы и ответы).
Темы для рефератов - Аллостерические ферменты; - Химическая модификация. Значение. - Значение ферментов в фармации. Занятие №5
- подготовка к контрольному занятию; - подготовка материалов по НИРС.
- Что такое ферменты? - В чем сходство ферментов и неорганических катализаторов? - Чем различаются ферменты и неорганические катализаторы? - Чем сложный фермент отличается от простого фермента? - Что такое кофактор фермента? Химическое строение кофактора. - Чем коферменты отличаются от простетических групп? Приведите примеры. - Дайте понятие об активном центре фермента. Строение активного центра простых и сложных ферментов. - Что такое специфичность ферментов? Какие виды специфичности ферментов Вы знаете? Чем обусловлена специфичность ферментов? - Сформулируйте теории Фишера и Кошланда. Что они объясняют? - Какова зависимость активности фермента от температуры? - Как активность фермента зависит от рН среды? - Дайте понятие об энергии активации. Как ферменты влияют на нее? - Назовите факторы, влияющие на снижение энергии активации ферментативной реакции. - Какова зависимость скорости ферментативной реакции от концентрации субстрата? - Что такое максимальная скорость ферментативной реакции? - Что такое константа Михаэлиса? Что она характеризует? - Какова зависимость скорости ферментативной реакции от концентрации фермента? - Как измерить активность фермента? В каких единицах выражается активность фермента? - Дайте понятие об изоферментах. - Назовите основные отличия изоферментов друг от друга. - Какое значение имеют изоферменты в медицине? - Дайте понятие об активаторах и ингибиторах ферментов. - Дайте сравнительную характеристику обратимого и необратимого ингибирования. - Приведите примеры необратимых ингибиторов. Имеют ли они физиологическое значение? - Что такое конкурентное ингибирование? - Дайте понятие о неконкурентных ингибиторах и механизме их действия. - Приведите примеры конкурентных ингибиторов. -Что такое аллостерический центр фермента. Механизм аллостерического изменения активности фермента. - Какие вещества могут выступать в роли аллостерических регуляторов? - Дайте понятие о химической модификации. Приведите примеры. - Что такое ограниченный протеолиз? Чем он отличается от химической модификации? - Расскажите об изменении активности ферментов путем взаимодействия "белок-белок". - Дайте понятие о ключевых ферментах. Как они регулируются? - Какова роль обратных связей в регуляции ферментативных цепей? - По какому принципу классифицируются ферменты? Дайте характеристику каждому классу. - Что такое энзимопатии? Виды энзимопатий. - Назовите основные направления использования ферментов в медицине. Дайте им характеристику. - Как в медицине используются конкурентные ингибиторы?
|
Статическая биохимия сборник методических указаний для обучающихся... Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Красноярский государственный медицинский... | Ологическая химия сборник методических указаний для обучающихся к... Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Красноярский государственный медицинский... | ||
Сборник методических указаний для обучающихся к внеаудиторной (самостоятельной)... Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Красноярский государственный медицинский... | Сборник методических указаний для обучающихся к внеаудиторной (самостоятельной)... Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Красноярский государственный медицинский... | ||
Сборник методических указаний для обучающихся к внеаудиторной (самостоятельной)... Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Красноярский государственный медицинский... | Сборник методических указаний для обучающихся к внеаудиторной (самостоятельной)... Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Красноярский государственный медицинский... | ||
Биохимия сборник методических указаний для обучающихся к внеаудиторной... Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Красноярский государственный медицинский... | Статическая биохимия сборник методических указаний для обучающихся... Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Красноярский государственный медицинский... | ||
Сборник методических указаний для обучающихся к внеаудиторной (самостоятельной)... Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Красноярский государственный медицинский... | Методических указаний для обучающихся к внеаудиторной (самостоятельной)... Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Красноярский государственный медицинский... | ||
Биохимия сборник методических указаний для обучающихся к лабораторным... Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Красноярский государственный медицинский... | Сборник методических указаний для обучающихся к практическим занятиям... Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Красноярский государственный медицинский... | ||
Борник методических указаний для обучающихся к практическим занятиям... Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Красноярский государственный медицинский... | Сборник методических указаний для обучающихся к внеаудиторной (самостоятельной) работе Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Красноярский государственный медицинский... | ||
№ Дифферон понятие, клеточный состав. Дифференциация понятие. Характеристика... Новые клеточные технологии : сб метод указаний для обучающихся к внеаудитор. (самостоят.) работе для специальности 060103 – Педиатрия... | Рабочая программа по дисциплине: Иммунология для специальности 060301... Рабочая программа рассмотрена и одобрена на заседании кафедры клинической иммунологии и аллергологии «10» июня 2013 года протокол... |