Татьяна Лобаева, Ирина Смирнова, Екатерина Неборак
Руководство к практическим занятиям по биохимии. Учебное пособие для студентов специальностей «Ветеринария» и «Ветеринарно-санитарная экспертиза»
Утверждено РИС Учёного совета Медицинского института Российского университета дружбы народов
Предисловие
В предлагаемом читателю Руководстве авторы попытались подвести некоторые итоги опыту постановки и проведения лабораторно-практических занятий на кафедре биохимии имени академика Т. Т. Берёзова МИ РУДН для студентов 2 курса специальностей «Ветеринария» и «Ветеринарно-санитарная экспертиза».
Основной задачей занятий по биохимии по специальности «Ветеринария» на втором курсе является обучение студента чёткой формулировке цели исследования, овладению методическими приёмами исследования, проведению самого опыта. В перечень проводимых работ дополнительно включены демонстрационные работы, которые помогут студентам лучше овладеть знаниями курса биохимии, а также календарные планы практических и лекционных занятий.
Перед выполнением каждой лабораторной работы дано краткое изложение теоретических положений, подробно приводится описание хода работ в виде удобных таблиц, позволяющих легко оформить полученный результат. В конце каждого раздела имеются контрольные вопросы, целью которых является выработка у будущего специалиста самостоятельного осмысления связи между полученными данными эксперимента и установившимися теоретическими положениями.
Предлагаемые работы полностью соответствуют программе дисциплины «Биохимия» для специальности «Ветеринария» и составлены в соответствии с лекционным курсом, читаемым на кафедре биохимии им. акад. Березова Т. Т. МИ РУДН.
В указатель литературы внесены лишь названия книг, методических пособий, которые использовались ранее при составлении Руководства для выполнения практических работ на кафедре биохимии. Авторы не сочли целесообразным в настоящем Руководстве давать ссылки на оригинальные статьи, используемые в описании работ. Дополнения, как правило, вносились в связи с поставленными в опыте задачами и обозначались знаком в виде *.
Все указания и критические замечания будут приняты авторами с глубокой признательностью.
Общие правила техники безопасности в биохимической лаборатории
Важное правило для студентов:
Если вы испытываете какие-либо сомнения в методике эксперимента или в технике безопасности, прежде чем продолжить работу, проконсультируйтесь с Вашим преподавателем.
1. Приступая к выполнению практической работы, необходимо внимательно ознакомиться с инструкцией или методикой.
2. Работать в учебной биохимической лаборатории следует только в отведённое для этого время под контролем преподавателя.
3. Все манипуляции с химическими реактивами, посудой и приборами должны проводиться в спецодежде (медицинский халат, при необходимости перчатки).
4. Во время выполнения работы следует соблюдать порядок и чистоту.
5. Следует избегать вдыхания паров или газов; никакие вещества в лаборатории нельзя пробовать на вкус, запрещается пить, принимать пищу, курить.
6. Нельзя нагревать, смешивать и взбалтывайте реактивы вблизи лица. Отверстие химического сосуда следует направлять в сторону, противоположную от лица и тела. Нельзя засасывать жидкость в пипетку ртом, необходимо пользоваться специальным приспособлением для наполнения пипеток.
7. Необходимо соблюдать особую осторожность при работе с сильными кислотами или щелочами, особенно при нагревании. Нельзя добавлять воду к концентрированным кислотам или щелочам.
8. Категорически запрещается уже отмеренные реактивы сливать (высыпать) обратно в сосуды, из которых их отмеряли.
9. Запрещается выливать в раковины концентрированные растворы щелочей и кислот, органические растворители, легковоспламеняющиеся, горючие вещества, щелочные металлы. Все указанные отходы должны обязательно собираться в специальные ёмкости.
10. Недопустимо оставлять во включенном состоянии без присмотра газовую горелку и электрические приборы.
11. О любых ситуациях, способных нанести вред здоровью, необходимо немедленно информировать преподавателя.
Список сокращений и условных обозначений
АДФ аденозинтрифосфат
АМК аминокислота
АМФ аденозинмонофосфат
цАМФ циклический АМФ
АТФ аденозинтрифосфат
АТФаза аденозинтрифосфата
ВЖК высшая жирная кислота
ГАФ глицеральдегид-3-фосфат
ГДФ гуанозиндифосфат
ГМФ гуанозинмонофосфат
ГТФ гуанозинтрифосфат
ДАГ диацилглицеролы
ДАФ диоксиацетонфосфат
α-КГ α-кетоглутаровая кислота
КоА кофермент (коэнзим) А
КоQ кофермент (коэнзим) Q
КФ классификация ферментов
ЛП липопротеины
ЛПВП липопротеины высокой плотности
ЛПНП липопротеины низкой плотности
ЛПОНП липопротеины очень низкой плотности
МАГ моноацилглицеролы
МАО моноаминооксидаза
НАД+ никотинамидадениндинуклеотид окисленный
НАДН(Н+) никотинамидадениндинуклеотид восстановленный
НАДФ+ никотинамидадениндинуклеотидфосфат окисленный
НАДФН(Н+) никотинамидадениндинуклеотидфосфат восстановленный
ПВК пировиноградная кислота
ПФ пиридоксальфосфат
СДГ сукцинатдегидрогеназа
ТАГ триацилглицеролы
ТХУ трихлоруксусная кислота
УДФ уридиндифосфат
УМФ уридинмонофосфат
УТФ уридинтрифосфат
ФАД флавинадениндинуклеотид окисленный
ФАДН2 флавинадениндинуклеотид восстановленный
ФЕП фосфоенолпируват
ФМН флавинаденинмононуклеотид
Фн неорганический фосфат
ФФн неорганический пирофосфат
ФФК фосфофруктокиназа
ФЭК фотоэлектроколориметр
ХЭ холинэстераза
ЦТК цикл трикарбоновых кислот (цикл Кребса)
ЩУК щавелевоуксусная кислота
D оптическая плотность
Dоп оптическая плотность опытного
образца
Dст оптическая плотность стандартного образца
Dк оптическая плотность контрольного образца
КМ константа Михаэлиса
Vmax максимальная скорость реакции
Календарный план проведения лекций и практических занятий по биохимии
для студентов 2 курса по специальности «Ветеринария» и «Ветсанэкспертиза» (1 ч. лекции, 2 ч. практические занятия)
Лекции1 неделя. Основные классы биологических соединений. Уровни структурной организации белка. Связь структуры белков с их биологическими функциями. Простые и сложные белки.
3 неделя. Ферменты. Строение ферментов. Природа активного центра. Аллостерическая регуляция. Изоферменты. Свойства ферментов, специфичность действия. Ингибиторы ферментов. Роль коферментов в реакциях обмена веществ. Применение ферментов.
5 неделя. Гормоны. Классификация гормонов. Механизмы действия гормонов. Примеры гормональной регуляции обмена веществ.
7 неделя. Введение в обмен веществ и энергии. Обмен углеводов. Распад и синтез гликогена в печени и мышцах. Анаэробный распад углеводов: гликолиз и гликогенолиз. Энергетический эффект. Глюконеогенез.
9 неделя. Аэробный обмен углеводов. Окислительное декарбоксилирование пировиноградной кислоты. Цикл Кребса, его энергетический эффект. Понятие о пентозофосфатном пути превращения углеводов. Регуляция углеводного обмена.
11 неделя. Обмен липидов. Классификация липидов. Значение микрофлоры рубца в переваривании липидов. Превращение глицерина и его роль. β-окисление жирных кислот. Энергетический эффект распада пальмитиновой кислоты.
13 неделя. Особенности распада жирных кислот у жвачных животных. Роль ацетил-КоА в обмене липидов. Биосинтез жирных кислот. Метаболизм кетоновых тел. «Кетозы». Роль холестерина в обмене веществ. Обмен белков. Биологическая и кормовая ценность белков.
15 неделя. Обмен простых белков. Влияние недостаточности аминокислот и белка на развитие животных. Пути превращения аминокислот. Превращения аминокислот в кишечнике, в тканях. Декарбоксилирование аминокислот. Дезаминирование аминокислот. Пути обезвреживания аммиака. Орнитиновый цикл мочевинообразования.
17 неделя. Обмен сложных белков. Обмен нуклеопротеинов. Распад и биосинтез пуриновых и пиримидиновых нуклеозидов. Особенности обмена белка у птиц. Обмен хромопротеинов. Взаимосвязь обмена белков, липидов и углеводов.
Практические занятияРАЗДЕЛ 1. ПРОСТЫЕ И СЛОЖНЫЕ БЕЛКИ. НУКЛЕИНОВЫЕ КИСЛОТЫ1 неделя. Вводная беседа. Семинар по теме: «Химия белков, аминокислоты».