Учебно-методический комплекс дисциплины " Basis of biochemistry " Для специальности

Practical work № 9

Topic: Biomedical value of lipids. Frame and classificationof lipids. The constitution and transport properties of cellular membranes.
Carbohydrates

A. The proof of the restoring ability at glucose and absence her at fructose.

a) Trommer's reaction

Place 0.5 ml of 0.5% solution of glucose and 6-8 drops in a big test tube 2n.naoh. Then on drops add 0.2 N of CuSO4 solution, his dissolution won't stop yet. Carefully heat a test tube on a spirit-lamp. The blue not soluble deposit of hydrate of an oxide of copper in water gradually passes in yellow, and then into a red deposit of protoxide of copper. Do similar experience with 0.5% solution of fructose.

B. Proof of existence of a cyclic form of glucose in solution

Bring 6 drops of solution of glucose and 3 drops of solution of fuksinosernisty acid in a test tube. To stir up contents.

The pink coloring characteristic of aldehydes doesn't arise. Explain the received result.

C. Discovery of fructose (river of Selivanov).

In the first test tube bring 10 drops of 0.5% solution of fructose, in the second test tube-10 of drops of 0.5% solution of glucose. Add to both test tubes in equal volumes a freshly cooked reactant of Selivanov (0.5% solution of resorcin in 20% hydrochloric acid). Carefully heat on a spirit-lamp. In a test tube with fructose gradually there is a red coloring.

D. The proof of lack of the restoring ability of sucrose.

Bring 0.5 ml of 0.5% solution of sucrose and 6-8 drops in a test tube 2n.rastvora a caustic natr. Then on drops add 0.2 N of solution of sulfate of copper (II), his dissolution won't stop yet. Will carefully heat a test tube on a spirit-lamp. The blue deposit doesn't pass in yellow, and then – in red that proves lack of the restoring ability at sucrose.

E. The proof of the restoring ability of lactose.

Bring 0.5 ml of 1% solution of lactose and 6-8 drops of 2 N of solution of a caustic natr in a test tube. Then on drops add 0.2n. solution of sulfate of copper (II) before full dissolution. Carefully heat on a spirit-lamp: the blue deposit of hydrate of an oxide of copper passes into yellow-orange.

Practical work № 10

Topic: Classification of hormones

Metabolism of lipids

Purpose: To study transformation of lipids in an organism of animals. Definition of iodic number of fat across Margoshes

Principle of the method. The Iodny number of fat is amount of iodine (in) which can join 100 g of fat, it shows degree of nonsaturation of fat. The method is based on reaction of accession of halogens to the remains of the nonlimiting fatty acids which are a part of fat.

Reactants and equipment:

1. Fat

2. Ethanol

3. 5% spirit solution of iodine

4. 1% solution of starch

5. 0,1 N solution of hyposulphite of sodium (Na2S2O3)

6. A flask with a cover on 300 ml-2 of piece

7. The burette for titration-1 of piece.

8. The cylinder on 200 ml-1 of piece

9. A pipette on 10 ml-2 of piece

10. Water bath

11. Scales

Work description.

1. A fat hinge plate (0,1-,12 g) place a flask and dissolve in 10 ml of ethyl alcohol. The flask is placed in a water bath (50-60 °C) for fat dissolution (to heat to an ischeznovaniye of drops of fat). At the same time blind experience becomes for what in other flask pour only 10 ml of ethyl alcohol. Further, with this flask perform the same operations that from skilled.

2. In both flasks add 5% of spirit solution of iodine on 5 ml, well stir up and flow 200 ml of warm water (20-30 °C). Flasks close a cover, stir up and leave to stand for 5 min.

3. Excess of iodine in both flasks is ottitrovyvat by 0,1 N hyposulphite solution. As the indicator add 10-12 drops of 1% of solution of starch. Titration will see to total disappearance of blue coloring.

4. The iodic number of the studied fat is determined by a formula:

X = (and - in) * 0,0127*100/C, where

H-iodine number of fat,

and - the number of ml of hyposulphite which has gone for titration of blind experience

in - the number of ml of hyposulphate which has gone for titration of a flask with fat

Fat S-hinge plate in, 0,0127 amount of iodine, corresponding 1 ml 0,1 N of solution of hyposulphite.

Questions for self-preparation of students:

1. Lipids. Neutral fats. Chemical structure, properties and role.

2. Saturated and nonsaturated fatty acids.

3. Zhiropodobny substances. Letsitina, kefalina, sterida, their value and formulas.

4. Value of fats in a metabolism and energy in an animal organism.

5. Digestion and absorption of fats in digestive tract.

6. A role of gastric acids in these processes.

7. Synthesis and adjournment of fats in fabrics of an animal organism.

8. Oxidizing disintegration of fats in fabrics:

− glycerin Oxidation,

− Oxidation of fatty acids.

9. Formation of ketone bodies.

10. Power balance.

11. Transformation of fosfatid, sterid and sterols.

Practical work № 11

Topic: Nucleicacids

Proteins. Physico-chemical properties.

Color reactions to proteins.

Principle of the method. Color reactions are reactions to structural elements of protein - peptide communication, on various amino acids in a protein molecule.

Devices: Test tubes. Water bath or spirit-lamp.

Reactants: Protein solution. NaOH, 20% rastvor.naoh, 30% solution. Sulfate copper, 1% solution. The concentrated nitric acid. Acetic lead 5% solution. Solution of an ingidrin, 0,5%.

1. Biuretny reaction. This reaction is the general reaction to proteins. She points to existence in a molecule of protein of peptide communications - CO-NH-. To 1 ml of solution of protein add the equal volume of 20% of NaOH and 3-4 drops of 1% of solution of sulfate CuSO4 copper, and mix. Liquid is painted in violet color. Coloring of liquid depends on the number of peptide communications. All proteins give this reaction.

2. Xanthoproteic reaction. By means of this reaction open at presence to a molecule of protein of cyclic amino acids - Thyrosinum, a tryptophan and phenylalanine.

To 1 ml of solution of protein add 0,5 ml конц. nitric acid, heat to boiling within 1-2 minutes. At the same time the formed deposit of the overthrown protein turns yellow, / there is a reaction of a nitridation of a benzolnogokolets of aromatic amino acids to formation of nitrobonds of yellow color that indicates presence of cyclic amino acids/.

3. Reaction Fouling. By means of this reaction open presence at a protein molecule sulfur of the containing amino acids - Cysteinum, cystine and methionine.

Take 1-2 ml of acetic lead in a test tube and on drops add solution of diabrotic sodium before dissolution of the formed deposit of hydrate of an oxide of lead. Flow several (4-5) drops of protein and gradually heat an admixture. Observe gradual darkening of solution.

4. Ninhydrin reaction. In a test tube would flow 5-6 drops of solution of solution of an ingidrin. Bring to boiling. There is a violet coloring.

This reaction is characteristic of α-amino acids.

To issue conclusions on works in table 14.

Qualitative reactions to proteins.

Table 14.

№	Reactions	Observed coloring	What groups open in protein
1.	Biuretny
2.	Xanthoproteic
3.	Fouling
4.	Ninhydrin

Questions for self-preparation of students:

1. General characteristic of proteins.

2. Main functions of proteins.

3. Physical and chemical properties of proteins.

4. Methods of allocation and purification of proteins.

Practical work № 12

Topic: Concept about a metabolism and metabolic paths

Metabolism of proteins

Purpose: Determination of ammonia in blood with Nessler's reagent.

Principle of the method. The method is based on compound of ammonia with sulfuric acid from education sulfate ammonit which with Nessler's reagent gives yellow coloration. Intensity of a painting of solution depends on concentration of ammonia in blood and is defined spectrophotometric.

Reagents and equipment

1. Nessler's reagent: 34,9 g of KI and 45,5 g of HgI2 dissolve in a small amount of bidistillirovanny water, add 112 g of KOH and bring volume to 1 l water.

2. Carbonate and bicarbonate buffer рН =10,2:

And. 6M to add K2CO3-414g water to 500 ml

Б.3М To add KHCO3-150g water to 500 ml.

For preparation of the buffer it is necessary to mix solutions and/and/.

3. Penicillinic bottles.

4. Corks with polished sticks.

5. Rotor

6. Spectrophotometer

7. 1H sulfuric acid (27,2 ml konts.h2so4 to 1 l)

Operation course. To enter 0,5 ml of the buffer to penicillinic bottles рН =10,2, to surge 1 ml of blood and to close immediately cork with a tugootshlifovanny stick which end shall be moistened 1H H2SO4 (after the ground stick was dipped in a glass with 1H sulfuric acid, it is necessary to remove excesses of acid percussion about hour glass.

To insert bottles into holes of a rotor and to rotate 60 min. Then carefully to open cork, to wash away the end of a stick of 5 ml of a reagent of Nesseler diluted (1 ml of solution of Nesseler of +5 ml of a redistillator). To fill a basin and to fotometrirovat on the spectrophotometer in case of wavelength 420 nanometers, against monitoring in which instead of 1 ml of blood water, 1 ml is poured. On a gage curve find the content of ammonia in blood in % mg.

Questions for self-preparation of students:

1. Value of proteins in feeding of animals. Nitrogenous balance.

2. Biologicheskayapolnetsennost of proteins.

3. Znamenimy and irreplaceable amino acids.

4. Digestion of proteins in digestive tract.

5. Features of digestion of proteins at the poligastrichnykh of animals.

6. Products of rotting of proteins in intestines and a way of their neutralization.

7. Dezaminiraniye of amino acids, a vosstanovitelnoyeaminirovaniye of ketoacids in tissues of animals.

8. Reactions reamination and decarboxylations of amino acids

9. Ammonia binding reaction.

10. Urea synthesis - M. V. Nentsky's theory.

11. Modern idea of urea biosynthesis (Krebs's theory)
Practical work № 13

Topic: Preparation of stand, posters about healthy lifestyles.

The exchange of water and minerals

Purpose: To study exchange of water and mineral substances in an organism of animals. To master a technique of definition of calcium in blood serum.

Principle of a method. The calcium which is contained in blood serum in the form of soluble salts is besieged shchavelevokisly ammonium.

CaCl₂+(NH₄)₂C₂O₄=CaC₂O₄+2NH₄Cl

The formed deposit of shchavelevokisly calcium is washed ammonia solution from excess of shchavelevokisly ammonium and dissolved in sulfuric acid.

CaC₂O₄+H₂SO₄= H₂C₂O₄+CaSO₄

The released oxalic acid is ottitrovyvat 0,01H KMnO₄ solution

5H₂C₂O₄+2KMnO₄+3H₂SO₄= K₂SO₄+2MnO₄+8H₂O+10CO₂

The quantity of KMnO₄ which has gone for titration of oxalic acid is equivalent to amount of calcium in serum.

Reactants and equipment:

1. (NH₄)₂C₂O₄ (saturated solution).

2. Blood serum.

3. 2% water solution of ammonia.

4. 0,01H KMnO₄ solution.

5. The centrifuge on 1500 rpm.

6. Water bath.

7. Pipettes (2 ml, 1 ml, 5 ml).

8. Microburette (2 ml).

9. Glass stick.

Work course. The centrifugal test tube is poured by 2 ml of the distilled water, 2 ml of serum of blood, 1 ml of shchavelevokisly ammonium, stir up and leave in a support for 15 min. In parallel put check experiment where instead of serum take 2 ml of the distilled water.

Further experience with serum of blood and check experiment are carried out equally.

Centrifuge test tubes of 5 min. At 1500 rpm. At the bottom of a test tube with serum the dense deposit is besieged. Liquid of test tubes is poured out. In test tubes pour 2% of NH₄OH solution on 4 ml, stir up and again centrifuge 5 minutes.

Washing by ammonia is repeated by 3 times, merging liquid after each centrifugation. After draining of the last portion of ammonia, liquid from walls is deleted with a strip of filter paper.

In both test tubes pour 2 ml 1H of H₂SO₄ solution, mix a deposit a thin glass stick and immerse in a glass with the boiling water (carefully) for 2 min.

More hotly solution is titrut in a test tube 0,01H KMnO₄ solution before not disappearing pink coloring.

Content of calcium is calculated on a formula:

X=(а-в)*0,2*100/2 мг% Са, where:

a - the number of ml of KMnO4 which has gone for titration of a test tube with serum.

b- the number of ml of KMnO4 which has gone for titration of a control test tube.

Questions for self-preparation of students:

1. Content of water in fabrics, her physiological role and exchange.

2. Pathology and regulation of water exchange.

3. Macro - and minerals, their biological role, exchange and its pathology, regulation.

4. Interrelation of mineral elements in a metabolism.

5. Biogeochemistry and problem of mineral food of animals.

LIST OF THEMES FOR STUDENT SELF-INDEPENDENT WORK

1. 
   Biotechnology and gene engineering.
   
2. 
   General characteristics of the vitamins.
   
3. 
   Cell is a basic structural element of a live matter.
   
4. 
   History of biochemistry.
   

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ И СРОКИ СДАЧИ ЗАДАНИЯ

Самостоятельные работы сдаются в соответствии с тематическим планом и сроками, указанными в электронном журнале.

ТРЕБОВАНИЯ К ОФОРМЛЕНИЮ РЕЗУЛЬТАТОВ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ

ТЕЗИСНЫЙ КОНСПЕКТ

Описываются основные понятия, касающиеся темы, или делается план, опираясь на который, студент формирует структуру устного ответа.

КРОССВОРД

На первом (титульном) листе пишутся тема (по которой пишется кроссворд), название факультета студента, его группа, Ф.И.О. На второй странице пишутся вопросы к кроссворду, отдельно по вертикали и по горизонтали. Затем изображается непосредственно сам кроссворд. Последняя страница должна содержать ответы (ключ) к вопросам: По вертикали: 1) ..., 2) ... и т.д.; По горизонтали: 1) .... 2) ... . Кроссворд должен включать не менее 30 слов.

ГЛОССАРИЙ

Титульный лист (см. оформление кроссворда). Затем в алфавитном порядке пишутся основные понятия, относящиеся к данной теме, и даются им четкие определения. Понятия должны быть выделены другим шрифтом или подчеркнуты.

БУКЛЕТ

Титульный лист (см. оформление кроссворда). Например, по теме «ООПТ Казахстана», буклет должен включать основные категории особо-охраняемых природных территорий (заповедники, заказники, природные парки, ботанические сады, памятники природы и др.), перечень всех заповедников Республики Казахстан с указанием их места расположения, года и цели создания. После чего подробно описывается один из заповедников республики: место расположения заповедника, цель его создания, климат, рельеф, виды животных и растений, занесенных в Красную книгу. Буклет необходимо оформить соответствующим иллюстративным материалом и обозначить список использованной литературы.

ТЕСТЫ

Титульный лист (см. оформление кроссворда). Тесты должны содержать не менее 25-30 вопросов с предлагаемыми 5 вариантами ответов, один из которых верный. Последняя страница должна содержать ответы (ключ) к вопросам.

БЛОК-СХЕМА

Титульный лист (см. оформление кроссворда). Блок-схема представляет собой схематично представленный материал, содержащий краткие, емкие определения основных понятий с указанием взаимосвязей между ними.

ПЛАН-КОНСПЕКТ ПРАКТИЧЕСКОГО ЗАНЯТИЯ

Титульный лист (см. оформление кроссворда). План-конспект должен содержать не менее 5 заданий по данной теме, которые представляют собой различные виды работ. Формулируется цель практической работы, план, задания. Также предоставляется выполненный материал по данной практической работе.

ЭССЕ

Изложение своих размышлений, соображений на актуальные социально-экономические проблемы, в различных жанрах – критики, публицистики и др.

КОЛЛОКВИУМ

Форма контроля самостоятельной работы обучающегося, проводимая в виде собеседования по изученным разделам конкретной дисциплины с целью определения качества освоения учебного материала.

КОНСПЕКТ

Последовательная фиксация информации, отобранной и обдуманной в процессе чтения. Конспект бывают четырех типов: плановые (каждому вопросу плана соответствует определенная часть конспекта); текстуальные (состоящие из цитат); свободные (сочетающие выписки, цитаты, тезисы); тематические (содержащие ответ на поставленный вопрос по нескольким источникам).

КОНСПЕКТ-СХЕМА

Схематическая запись прочитанного материала. Наиболее распространенными являются схемы «генеалогическое древо» и «паучок».

В схеме «генеалогическое древо» выделяются основные составляющие наиболее сложного понятия, ключевые слова и т.п. и располагаются в последовательности «сверху вниз» — от общего понятия к его частным составляющим.

В схеме «паучок» название темы или вопроса записывается и заключается в овал, который составляет «тело паучка». Затем продумывается, какие понятия являются основными, их записывают на схеме так, что они образуют «ножки паучка». Для того чтобы усилить устойчивость «ножки», к ним присоединяют ключевые слова или фразы, которые служат опорой для памяти. Составление конспектов-схем способствует не только запоминанию материала. Такая работа развивает способность выделять самое главное, существенное в учебном материале, классифицировать информацию.

ОБЗОР ПО ТЕМЕ

Подготовка краткого письменного литературного обзора на 1-2 страницы по рекомендуемой теме с привлечением дополнительного материала из печати, информационных ресурсов.

ПЛАН

«Скелет» текста, он компактно отражает последовательность изложения материала. План как форма записи обычно значительно более подробно передает содержание частей текста, чем оглавление книги или подзаголовки статей. Форма записи в виде плана чрезвычайно важна для восстановления в памяти содержания прочитанного, для развития навыка четкого формулирования мыслей, умения вести другие виды записей. Удачно составленный план говорит об умении анализировать текст, о степени усвоения его содержания.

ПРЕЗЕНТАЦИЯ

Устное выступление по заданной проблеме с представлением основных положений выступления в виде слайдов, видеороликов и другое.

РАСЧЕТНЫЕ ЗАДАЧИ

Решение расчетных задач с составлением алгоритма решения.

РЕЦЕНЗИЯ

Критический отзыв о конкретном произведении (статье), где автор высказывается о качестве изложения материала, дает развернутую научно обоснованную оценку ведущих идей рецензируемого источника. Последовательно излагая свою позицию по ключевым вопросам исследуемой проблемы, автор рецензии высказывает свое отношение, свои взгляды на статью в целом и на главные ее положения.

РЕЗЮМЕ

Краткий вывод из сказанного, написанного.

СИТУАТИВНЫЕ ЗАДАНИЯ

Описание различных ситуаций и перечень заданий к ним.

СХЕМА АНАЛИТИЧЕСКОГО АНАЛИЗА

Составление плана проведения контрольного лабораторного занятия, последовательно излагая ступени тех или иных действий с анализом выводов.

ВЫПИСКА

В толковом словаре говорится: «Выписать - значит списать какое-нибудь нужное, важное место из книги, журнала, сделать выборки» (от слова «выбрать»). Вся сложность выписывания заключается как раз в умении найти и выбрать нужное из одного или нескольких текстов. Выписки особенно удобны, когда требуется собрать материал из разных источников.

ГРУППОВОЙ ПРОЕКТ

Задание по разработке проекта группой в количестве 3-5 обучающихся.

ДЕЛОВЫЕ ИГРЫ

Имитация любого процесса, направленная на выработку у обучающихся навыков, необходимых для будущей профессиональной деятельности, и требующая предварительной подготовки и самостоятельного завершения.

ДЕРЕВО ЦЕЛЕЙ

Задание, предполагающее выбор проблемы, обозначение целей по уровням; определение задания на всех уровнях и алгоритма их выполнения; определение способов достижения целей; выбор измерителей качества работы и формы контроля заданий.

ДОКЛАД

Развернутое устное сообщение на какую-либо тему, сделанное публично, т. е. в присутствии слушателей, зрителей. Обычно в качестве тем для докладов преподавателем предлагается тот материал учебного курса, который не освещается в лекциях, а выносится на самостоятельное изучение студентами. Поэтому доклады, сделанные студентами на семинарских занятиях, с одной стороны, позволяют дополнить лекционный материал, а с другой — дают преподавателю возможность оценить умения студентов самостоятельно работать с учебным и научным материалом.

ИНДИВИДУАЛЬНЫЙ ПРОЕКТ

Задание по разработке исследовательского проекта по актуальной теме, рассчитанное на наиболее подготовленных обучающихся.

6. List of recommended literature

6.1. Main Reading

6.1.1 D. Hames, N. Hooper Biochemistry - Taylor & Francis e-Library, 2006

6.1.2. Graff,S. Essays in Biochemistry/ S. Graff.- [репринтноеизд-е].- New York: Book Renaissance, 2014 [1956].- 345 p.

6.1.3 Сеитов З.С. Биохимия. –Алматы: Агроуниверситет, 2000.-897 с.

6.1.4. Биологическая химия/под ред. Н.И. Ковалевской.-М.: Академия, 2009.-255 с.

6.1.5 Berg,J.M. Biochemistry /Jeremy M. Berg, John L. Tymoczko, LubertStryer; with Gregory J. Gatto, Jr.-International seventh edition/ J.M. Berg.- New York: W.H. Freeman and Company, 2012.- 1098 с.

6.1.6 Voet,D. Biochemistry /Donald Voet, Judith G. Voet.-4-th edition/ D. Voet.- UnitedStatesofAmerica: JohnWiley&Sons, Inc, 2011.- 1428 с.

6.1.7 Кайрханов К.К. Методические указания к лабораторным занятиям по биохимии /издание третье, переработанное и дополненное/ Семипалатинск, ЦНТИ, 2003.

6.2 Additional literature

6.2.1 Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф., Биохимия. -Москва: 2000.-520 с.

6.2.2 Строев Е.А. Биологическая химия. -М.: 1986.-480 с.

6.2.3 Николаев А.Я. Биохимия. -Москва: 1989.-495 с.

6.2.4 Строев Е. А., Макарова А. А., Практикум по биологической химии. -М.: «Высшая школа», 1986. -231с.
6.3 Internet-resources

6.3.1 Подред. Е.С. Северина. Биохимия: Учеб. для вузов, 2003. 779 с.

http://biochemistry.ru/biohimija_severina/B5873Content.html

6.3.2 Ridgway N., McLeod R., Vance J.E., Vance D. Biochemistry of Lipids, Lipoproteins and Membranes, 624 pages. Elsevier, 2012.

http://www.elsevier.com/books/biochemistry-of-lipids-lipoproteins-and-membranes/ridgway/978-0-444-53219-0

6.3.3 John W. Pelley, Edward F. Goljan Rapid Review Biochemistry//Chapter 3 – Membrane biochemistry and Signal Transduction, 208 pages. Elsevier, 2011.

http://www.us.elsevierhealth.com/biochemistry/rapid-review-biochemistry- paperback/9780323068871/