Календарно-тематичний план практичних занять з біологічної хімії для студентів медичних факультетів на весняно-літній семестр 2007-2008 н р

Вид материала

Документы

Содержание Принцип методу Матеріали та реактиви Хід роботи Клініко-діагностичне значення. Принцип методу. Матеріали та реактиви Матеріали та реактиви Матеріали та реактиви Хід роботи. Клініко-діагностичне значення. Принцип методу Матеріали та реактиви Клініко-діагностичне значення. Цілі заняття Тема заняття № 4 Дослідження молекулярно-клітинних механізмів дії гормонів білково-нентидної природи та катехоламінів на клітини Хід роботи Принцип методу Хід роботи Тема заняття № 5: Дослідження молекулярно-клітинних механізмів дії стероїдних та тиреоїдних гормонів на клітини-мішені. Хід роботи ... Полное содержание

Подобный материал:

• Календарно-тематичний план лекцій з біоорганічної та біологічної хімії для студентів, 40.6kb.
• Тематичний план практичних занять для студентів VI курсу медичних факультетів, 17.02kb.
• Львівський національний медичний університет імені данила галицького кафедра біологічної, 1655.89kb.
• Тематичний план практичних занять з медичної інформатики для студентів 2-го курсу медичного, 67.97kb.
• Календарно-тематичний план лекцій з загальної хірургії для студентів 3 курсу медичних, 44.9kb.
• Календарно-тематичний план лекцій з біоорганічної та біологічної хімії для студентів, 53.27kb.
• Львівський національний медичний університет імені Данила Галицького кафедра біологічної, 1954.66kb.
• Календарно тематичний план практичних занять із гігієни та екології для студентів IІІ, 296.49kb.
• Методичні рекомендації для підготовки до практичних занять студентів VI курсу медичних, 2563.92kb.
• Тематичний план лекцій з біологічної хімії для студентів 2 курсу медичного факультету, 611.76kb.

«ЗАТВЕРДЖУЮ»

Зав. кафедри біоорганічної,

біологічної та фармацевтичної хімії

член-кор. АМН України, професор

Ю.І.Губський

Протокол №1 від 10.01.2008 р.


КАЛЕНДАРНО-ТЕМАТИЧНИЙ ПЛАН ПРАКТИЧНИХ ЗАНЯТЬ З БІОЛОГІЧНОЇ ХІМІЇ

ДЛЯ СТУДЕНТІВ МЕДИЧНИХ ФАКУЛЬТЕТІВ

на весняно-літній семестр 2007-2008 н.р.

№	Дата	Тема		Години
1	14.01-18.01	Дослідження шляхів утворення та знешкодження аміаку. Біосинтез сечовини.		3
2	21.01-25.01	Дослідження шляхів використання амінокислот в біосинтетичних процесах.		3
3	28.01-01.02	Підсумковий модульний контроль №2		3
Модуль 3. Молекулярна біологія. Біохімія міжклітинних комунікацій. Біохімія тканин та фізіологічних функцій
1	04.02-08.02		Дослідження біосинтезу та катаболізму пуринових і піримідинових нуклеотидів. Визначення кінцевих продуктів їх обміну	3
2	11.02-15.02		Дослідження реплікації ДНК та транскрипції РНК.	3
3	18.02-22.02;		Біосинтез білків в рибосомах. Дослідження роцесів ініціації, елонгації та термінації в синтезі поліпептидного ланцюга. Інгібіторна дія антибіотиків	3
3	25.02-29.02		Аналіз механізмів мутацій, репарації ДНК. Засвоєння принципів отримання рекомбінантних ДНК, трансгенних білків.	3
4	03.03-07.03		Дослідження молекулярно-клітинних механізмів дії гормонів білково-пептидної природи та катехоламінів на клітини-мішені.	3
5	10.03-14.03		Дослідження молекулярно-клітинних механізмів дії стероїдних та тиреоїдних гормонів на клітини-мішені.	3
6	17.03-21.03		Дослідження гормональної регуляції метаболізму та клітинних функцій	3
7	24.03-28.03		Дослідження гормональної регуляції гомеостазу кальцію та фосфатів в організмі	3
8	31.03-04.04		Дослідження процесу перетравлення поживних речовин (білків, вуглеводів, лепідів)у травному тракті.	3
9	07.04-11.04		Дослідження функціональної ролі водорозчинних (коферментних) та жиророзчинних вітамінів у метболізмі та реалізації клітинних функцій.	3
10	14.04-18.04		Дослідження фізіологічних та біохімічних функцій крові: буферні системи, кислотно-лужний стан. Патологічні форми гемоглобінів	3
11	21.04-25.04		Дослідження білків плазми крові: білки гострої фази запалення, індикаторні ферменти та ліпопротеїни.	3
12	28.04-02.05		Дослідження небілкових азотовмісних компонентів крові. Катаболізм гему. Патобіохімія жовтяниць.	3
13	05.05-09.05		Дослідження азотного обміну. Кінцеві продукти азотистого обміну: сечовина, сечова кислота, креатин, креатинін, амінокислоти.	3
14	12.05-16.05		Дослідження згортальної, антизгортальної та фібринолітичної системи крові. Паталогії гомеостазу.	3
15	19.05-23.05		Дослідження біохімічних закономірностей реалізації імунних процесів. Імунодефіцитні стани.	3
16	26.05-30.05		Дослідження процесів біотрансформації ксенобіотиків та ендогенних токсинів. Мікосомальне окислення, цитохром Р-450.	3
17	02.06-06.06		Дослідження нормальних та паталогічних компонентів сечі.	3
18	09.06.-13.06		Біохімія м'язів, м'язового скорочення та сполучної тканини.	3
19	16.06-20.06		Підсумковий модульний контроль ЛІЗ	3

Модуль 3. Молекулярна біологія. Біохімія міжклітинних комунікацій.

Біохімія тканин та фізіологічних функцій


Змістовий модуль 12. Основи молекулярної біології.


Тема заняття №1. Дослідження біосинтезу та катаболізму пуринових та піримідинових нуклеотидів. Визначення кінцевих продуктів їх обміну.


Цілі заняття:

• Аналізувати послідовність реакцій біосинтезу та катаболізму пуринових нуклеотидів, порушення синтезу сечової кислоти і біохімічні основи розвитку подагри;
  
• Аналізувати послідовність реакцій біосинтезу та катаболізму піримідинових нуклеотидів.
  

Теоретичні питання

1. Біосинтез пуринових нуклеотидів.
   
2. Схема реакцій синтезу ІМФ.
   
3. Утворення АМФ, ГМФ, АТФ, ГТФ.
   
4. Регуляція біосинтезу пуринових нуклеотидів за принципом негативного зворотного зв'язку (ретроінгібування).
   
5. Біосинтез піримідинових нуклеотидів: реакції; регуляція.
   
6. Біосинтез дезоксирибонуклеотидів.
   
7. Утворення тимідилових нуклеотидів.
   
8. Інгібітори біосинтезу дТМФ як протипухлинні засоби (структурні аналоги дТМФ, похідні птерину).
   
9. Катаболізм пуринових нуклеотидів: реакції, кінцеві продукти.
   
10. Катаболізм піримідинових нуклеотидів: кінцеві продукти, їх подальша доля в організмі.
    
11. Спадкові порушення обміну сечової кислоти.
    
12. Клініко-біохімічна характеристика гіперурикемії, подагри, синдрому Леша-Ніхана.
    

Практичні роботи


Завдання 1. Визначити вміст сечової кислоти в біологічній рідині з Реактивом Фоліна. Поясніть принцип методу.

Принцип методу. Сечова кислота відновлює фосфовольфрамовий реагент з утворенням сполуки блакитного кольору з максимумом світлопоглинання при 640 нм. Оптична густина прямо пропорційна концентрації сечової кислоти в пробі.

Матеріали та реактиви: сироватка або плазма крові, 10% розчин дигідрогенвольфраматгідрату натрію, розчин карбонату натрію (10,3/100 мл), 0,35 М сірчана кислота, реактив Фоліна (фосфовольфрамовий реагент), стандартний розчин сечової кислоти для калібрування (30 мкМ), пробірки, піпетки, центрифуга.

Хід роботи. В центрифугувальну пробірку вміщують 0,5 мл сироватки крові та 4 мл дистильованої води. Вміст пробірки перемішують і додають по 0,25 мл розчинів сірчаної кислоти та вольфрамату натрію. Вміст пробірки перемішують і через 5 хвилин центрифугують протягом 10 хвилин із швидкістю 3000 об/хв. В надосадовій рідині визначають вміст сечової кислоти.


Визначення вмісту сечової кислоти в сироватці крові.

Реактиви	Контрольна проба, мл	Стандартна проба, мл	Дослідна проба, мл
Надосадова рідина	-	-		2
Стандартний розчин сечової кислоти	-	2		-
Вода дистильована	2	-		-
Розчин карбонату натрію	1	1		1
Фосфовольфрамовий реагент	0,5	0,5		0,5

Вміст пробірок перемішують. Через 30 хвилин визначають оптичну густину стандартної та дослідної проб при 640 нм (або 590-700 нм, червоний світлофільтр) проти контрольної проби у кюветі завтовшки 10 мм. (Забарвлення є стабільним протягом 30 хвилин).

Розрахунок вмісту сечової кислоти проводять за формулою: С = D₀/D_c•30•10, де

С - вміст сечової кислоти в дослідній пробі, мкмоль/л;

D_o - оптична густина дослідної проби;

D_с-оптична густина контрольної проби;

30 - вміст сечової кислоти у стандартному розчині;

10 - величина розведення сироватки.

Клініко-діагностичне значення.

У чоловіків вміст сечової кислоти в сироватці крові за цим методом становить 240-500 мкмоль/л, у жінок - 160-400 мкмоль/л.

Підвищення рівня сечової кислоти в сироватці крові - гіперурікемія - спостерігається при посиленому розпаді клітин, порушенні її виведення з сечею, при подагрі, а також може бути наслідком вживання їжі, багатоїї на пурини; гіпоурікемія - при гепатоцеребральній дистрофії, лімфогранульомі, при вживанні кортикотропіну, саліцилатів та деяких інших ліків.


Література

Основна:

1. Губський Ю,І. Біологічна хімія. -Київ-Терношль: Укрмедкнига, 2000.-508 с.

2. Хмелевский Ю.В, Губский Ю.И., Зайцева С.Д. и др. Биологическая химия: Практикум. - К: Вища шк., 1985. - 212 с.

Додаткова:

1. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф.Биологическая химия.-М. :Медицина, 1998.-704 с.

2. Гонський Я.І., Максимчук Т.П., Калинський М.І. Біохімія людини. Підручник .-Тернопіль: Укрмедкнига, 2002.-744 с

3. Ленинджер А. Основи биохимии: В 3 т. - М: Мир, 1985. -1056 с.


Тема заняття №2. Дослідження реплікації ДНК та транскрипції РНК.


Цілі заняття:

• Трактувати молекулярно-біологічні закономірності збереження та передачі генетичної інформації, роль ферментних систем, що забезпечують напівконсервативний механізм реплікації ДНК у прокаріотів та еукаріотів;
  
• Пояснювати механізми функціонування ферментної системи транскрипції РНК.
  

Теоретичні питання

1. Біологічне значення реплікації ДНК.
   
2. Сутність відкриття Дж. Уотсона та Фр. Кріка (1953).
   
3. Напівконсервативний механізм реплікації; схема експерименту М.Мезелсона та Ф.Сталя.
   
4. Загальна схема біосинтезу ДНК.
   
5. Ферменти реплікації ДНК у прокаріотів та еукаріотів.
   
6. Молекулярні механізми реплікації ДНК:
   

• топологічні проблеми (топоізомерази, хелікази);
  
• значення антипаралельності ланцюгів ДНК;
  
• фрагменти Оказакі.
  

7. Етапи синтезу дочірніх ланцюгів молекул ДНК.
   
8. Загальна схема транскрипції; кодуючі та некодуючі ланцюги ДНК.
   
9. РНК-полімерази прокаріотів та еукаріотів.
   
10. Етапи та ферменти синтезу РНК.
    
11. Сигнали транскрипції: промоторні, ініціаторні, термінаторні ділянки генома.
    
12. Процесінг - посттранскрипційна модифікація РНК.
    
13. Афідиколін - інгібітор реплікації - як протипухлинний препарат.
    
14. Антибіотики - інгібітори транскрипції, їх застосування.
    

Практичні роботи

Завдання 1. Пояснити механізм утворення подвійної спіралі ДНК.

Завдання 2. Пояснити механізм утворення шпильок в молекулі тРНК.

Завдання 3. Поясніть механізм дії афідиколіну.

Завдання 4. Поясніть механізм дії актиноміцину D.

Завдання 5. Обгрунтуйте механізм дії антибіотиків - інгібіторів ініціації транскрипції: рифаміцину, рифампіцину.

Завдання 6. Які надмолекулярні комплекси утворюють нуклеїнові кислоти? Визначити основні компоненти нуклеопротеїну (білка, азотистої основи, пентози, фосфорної кислоти) в його гідролізаті. Поясніть принципи методів.


Робота 1. Біуретова реакція на пептиди та білки.

Принцип методу. Всі білки та пептиди, крім дипептидів, з CuSО₄ в лужному середовищі (NaOH) утворюють комплексні сполуки, які зумовлюють фіолетове забарвлення розчину. Пептидні зв'язки реагують в енольній формі.

Матеріали та реактиви: гідролізат нуклеопротеїну, 10% розчин гідроксиду натрію, 1 % розчин сульфату міді, пробірки, піпетки.

Хід роботи. В пробірку вміщують 5 крапель гідролізату нуклеопротеїну, 10 крапель розчину NaOH, 2-3 краплі розчину CuSO₄. Вміст пробірки перемішують. Розчин набуває фіолетового забарвлення.


Робота 2. Срібна проба на пуринові основи.

Принцип методу. Пуринові азотисті основи утворюють осад при реакції з нітратом срібла.

Матеріали та реактиви: гідролізат нуклеопротеїну, концентрований розчин амоніаку, 1% розчин нітрату срібла, пробірки, піпетки.

Хід роботи. В пробірку вмішують 10 крапель гідролізату нуклеопротеїну, нейтралізують розчином амоніаку, додають 5 крапель розчину нітрату срібла, вміст пробірки перемішують. Через 3-5 хвилин випадає пухкий осад срібних солей пуринових азотистих основ світло-коричневого кольору..


Робота 3. Реакція Троммера на рибозу та дезоксирибозу.

Принцип методу. Сполуки, що містять альдегідну групу, при нагріванні відновлюють Сu²⁺ у складі Сu(ОН)₂ до Сu¹⁺, а самі при цьому окислюються до відповідних карбонових кислот. Реакція супроводжується зміною кольору осаду: блакитний Сu(ОН)₂ перетворюється на жовтий CuOH і при подальшому нагріванні на цегляно-червоний Сu₂О. Надлишок сульфату міді маскує реакцію, тому що Сu(ОН)₂ при нагріванні розпадається на оксид міді СuО2 чорного кольору і воду.

Матеріали та реактиви: гідролізат нуклеопротеїну, 30% розчин гідроксиду натрію, 7% розчин сульфату міді, газовий пальник, пробірки, піпетки.

Хід роботи. В пробірку вміщують 5 крапель гідролізату нуклеопротеїну, додають 10 крапель розчину гідроксиду натрію, 3-5 крапель розчину сульфату міді (до появи помутніння, яке не зникає), вміст пробірки перемішують, далі нагрівають до кипіння. Забарвлення змінюється. Випадає цегляно-червоний осад Cu₂O.


Робота 4. Молібденова проба на фосфорну кислоту.

Принцип методу. Фосфорна кислота при нагріванні з молібденовим реактивом утворює фосфомолібдат амонію жовтого кольору.

Матеріали та реактиви: гідролізат нуклеопротеїну, молібденовий реактив (розчин 7,5 г молібдату амонію в 100 мл води і 100 мл 32% азотної кислоти, р = 1,2), газовий пальник, пробірки, піпетки.

Хід роботи. В пробірку вміщують 10 крапель молібденового реактиву, додають 5 крапель гідролізату нуклеопротеїну, нагрівають до кипіння.

Забарвлення стає лимонно-жовтим. При охолодженні випадає жовтий кристалічний осад комплексної сполуки - фосфомолібдату амонію.


Клініко-діагностичне значення.

Нуклеїнові кислоти існують в клітинах у вигляді нуклеопротеїнів. При повному гідролізі нуклеопротеїнів утворюються їх складові компоненти: амінокислоти, азотисті основи, пентози, фосфорна кислота. Аналіз ДНК все більше використовується при діагностиці спадкових захворювань.


Тема заняття №3. Біосинтез білка у рибосомах. Дослідження процесів ініціації, елонгації та термінації в синтезі поліпептидного ланцюга. Інгібіторна дія антибіотиків.


Цілі заняття:

• Трактувати поняття білок-синтезуючої системи в рибосомах;
  
• Пояснювати механізми функціонування білок-синтезуючої системи за участю ферментів активації амінокислот, ініціації, елонгації та термінації біосинтезу поліпептидних ланцюгів;
  
• Обґрунтувати можливість застосування антибіотиків при інфекційних захворюваннях та при онкологічних процесах, пояснити механізм їх дії.
  

Теоретичні питання

1. Генетичний (біологічний) код:
   

• триплетна структура коду;
  
• властивості коду;
  
• таблиця генетичного коду.
  

2. Рибосомальна білок синтезуюча система: компоненти білок синтезуючої системи рибосом.
   
3. Транспортні РНК.
   
4. Активація амінокислот.
   
5. Аміноацил-тРНК-синтетази.
   
6. Етапи та механізми трансляції:
   

• ініціація,
  
• елонгація,
  
• термінація.
  

7. Ініціюючі та термінуючі колони мРНК.
   
8. Роль білкових факторів рибосом в трансляції.
   
9. Посттрансляційна модифікація пептидних ланцюгів.
   
10. Регуляція трансляції.
    
11. Молекулярні механізми контролю трансляції на прикладі біосинтезу глобіну.
    
12. Вплив фізіологічно активних сполук на процеси трансляції.
    
13. Антибіотики - інгібітори трансляції у прокаріотів та еукаріотів, їх біомедичне застосування.
    
14. Біохімічні механізми противірусної дії інтерферонів.
    
15. Блокування біосинтезу білка дифтерійним токсином (АДФ-рибозилювання факторів трансляції).
    

Практичні роботи


Завдання 1. Пояснити протипухлинну дію антибіотиків. Чи всі антибіотики можуть бути використаними як протипухлинні?

Завдання 2. Обґрунтуйте механізм дії антибіотиків - інгібіторів ініціації трансляції: стрептоміцину, ауринтрикарбоксилової кислоти.

Завдання 3. Обгрунтуйте механізм дії антибіотиків - інгібіторів елонгації трансляції: аміцетину, хлорамфеніколу, еритроміцину, циклогексиміду, пуроміцину, тетрациклінів.

Завдання 4. Обґрунтуйте механізм дії антибіотиків – інгібіторів термінації трансляції: анізоміцину, хлорамфеніколу, еритроміцину, лінкоцину, стрептоміцину.

Завдання 5. Поясніть механізм дії інтерферонів як противірусних сполук та протипухлинних факторів.

Завдання 6. Поясніть механізм дії дифтерійного токсину.


Завдання 7. Визначення вмісту РНК в лужному гідролізаті нуклеопротеїну.

Принцип методу. Високомолекулярні нуклеїнові кислоти характеризуються смугою світлопоглинання із максимумом при 260 нм. Для лужного гідролізату нуклеопротеїну 1 одиниця екстінкції при 260 нм відповідає 32 мкг РНК/мл за умови вимірюванні в кюветі завтовшки 10 мм.

Матеріали та реактиви: лужний гідролізат нуклеопротеїну, 0,5 М розчин НСlO₄, пробірки, спектрофотометр.

Хід роботи. В спектрофотометричну кювету завтовшки 10 мм вмішують гідролізат нуклеопротеїну і виміряють оптичну густину при 260 нм. Як контроль використовують розчинник - 0,5 М НСlO₄ Вміст РНК розраховують за формулою

С_РНК = Е₂₆₀•32 (мкг/мл).

Клініко-діагностичне значення.

Всі типи РНК відіграють важливу роль в процесі біосинтезу білків. При інтенсивній трансляції загальна кількість РНК в клітині збільшується.