Высокая молекулярная масса-

Первый Московский Государственный Медицинский

Университет им. И. М. Сеченова

Лечебный факультет

Кафедра общей химии

ОБУЧАЮЩАЯ ЛАБОРАТОРНАЯ ТЕТРАДЬ

ПО КУРСУ ХИМИИ БИОПОЛИМЕРОВ

СТУДЕНТА __________ ГРУППЫ

______________________ФАКУЛЬТЕТА

__________________________________ОТДЕЛЕНИЯ

__________________________________________________

Учебный год

Настоящая лабораторная тетрадь по курсу химии биополимеров предназначена для самостоятельной работы студентов лечебноги педиатрического факультетов, выполняющих практические и теоретические задания на лабораторных занятиях. Темы занятий включают лабораторные работы, выполнение и оформление которых студенты проводят самостоятельно. Это дает возможность студентам закрепить пройденный материал и подготовиться к беседе с преподавателем, который должен оценить правильность полученных результатов и выводов. Данная лабораторная тетрадь соответствует учебному плану и включает материал интегрированного курса химии в соответствии с программой лечебного и педиатрического факультетов.

Под редакцией академика РАО, профессора В. А. Попкова

Москва, 2013.

АТТЕСТАЦИОННЫЙ ЛИСТ

Подпись

Преподавателя

Баллы за защиту 1го модуля_____________________________________

Баллы за защиту 2го модуля_____________________________________

Баллы за защиту 3-4 модуля_____________________________________

Баллы за итоговую работу_______________________________________

Баллы за лабораторный журнал____________________________________

Баллы за лекционный конспект____________________________________

Баллы за домашнее задание__________________________________________

ОБЩАЯ СУММА БАЛЛОВ_________________________________________

ЗАЧЕТ____________________________________________________________

Тема: Строение и структура биополимеров.

Способы получения, специфические свойства (семинар).

Дата:_________

Занятие № 1

Классификация биополимеров (белки, полисахариды, нуклеиновыекислоты). Способы получения (реакции полимеризации и поликонденсации). Структура макромолекул (линейные, плоскостные, пространственные). Специфические свойства: молекулярная масса, асимметричность, гибкость, эластичность.

Цель работы: усовершенствовать знания о принципах строения биополимеров и показать влияние состава и химической природы компонентов макромолекул на их физико-химические свойства.

Целевые задачи: в результате изучения данной темы иметь представление:

- о биологической роли ВМС и их применение в медицине;

- о гибкости, эластичности, и асимметрии биополимеров;

- о методах определения молекулярных масс ВМС.

Знать:

1. Классификацию и способы получения биополимеров.

2. Факторы, влияющие на гибкость и эластичность.

3. Структуру биополимеров и характер связей в их молекулах.

Сущность работы: разобрать классификацию биополимеров; на конкретных примерах рассмотреть структуру белков, полисахаридов, нуклеотидов; изучить способы получения биополимеров и их специфические свойства.

Блок информации:

ПОЛИМЕР-

МОНОМЕР-

СТЕПЕНЬ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ -

Задание №1.

Заполнить данную таблицу:

Классификация полимеров.

состав	природа	структура

неорганическиеполимеры:

органические полимеры:

искусственные полимеры:

синтетические полимеры:

Линейные макромолекулы -

Плоские макромолекулы –

Пространственные(3-х мерные)-

* Биополимеры - это высокомолекулярные вещества, обеспечивающие жизнедеятельность живых систем.

Задание 2

На конкретных примерах приведите способы получения биополимеров:

1. Реакция полимеризации:

2. Реакция поликонденсации:

Задание № 3.

Приведите структурные формулы фрагментов:


полипептидной цепи	полинуклеотидной цепи

гликозидной связи

Задание №4

Приведите структурные формулы гетероциклических оснований:


тимина	аденина	гуанина

цитозина	урацила

Задание № 5.

Приведите схематично четыре морфологические организации белковых структур:


первичная структура	вторичнаяструктура

третичная структура	четвертичная структура

Специфические свойства биополимеров:

Высокая молекулярная масса-

Асимметричное строение-

коэффициент асимметрии:

3. Гибкость макромолекул –

4. Эластичность -

Домашнее задание:

1. Приведите строение любого трипептида и назовите его

2. Приведите строение фрагментов следующих полисахаридов:

Крахмала
Гликогена

3. Приведите фрагмент полинуклеотида с пуриновым основанием, укажите сложноэфирные и гликозидные связи, назовите его:

4.Охарактеризуйте природу связей между отдельными звеньями в макромолекулах полисахаридов

5. Напишите структуру гексапептида: глицил-тирозил-валил-лизил-треонил-лейцин. Сколько в нем пептидных связей?

Полинуклеодиды

Классификация по составу

Белки

Полисахариды

Биополимеры

Первичная

Поликонденсация

Методы получения

полимеризация

Структура биополимера

Полипептидная цепь

Полинуклеотидная цепь

Цепь циклическихполуацеталей

Вторичная

спираль

линейная

разветвленная

Третичная

Двойная или тройная спираль

глобулярная

Складчатая стержнеобразная

Четвертичная

Несколько глобул объединяются в одну крупную частицу

Силы Ван-дер-Вальса

Типы взаимодействия

Водородные связи

Ионные связи

Дисульфидные связи

СХЕМА 1

Дата: _________

Тема: Полисахариды. Получение, строение и свойства.

Занятие № 2

Целевые задачи: в результате изучения данной темы иметь представление:

- о биологических функциях полисахаридов и их роли в жизнедеятельности;

- об особенностях физико-химических свойств полисахаридов;

- о классификации полисахаридов.

Знать:

1. Особенности строения гомополисахаридов: крахмала (амилазы, амилопектина), гликогена, целлюлозы, хитина.

2. Особенности строения гетерополисахаридов: гепарина, гиалуроновой кислоты, агар-агара.

3. Химические свойства полисахаридов, обусловленные их строением.

Сущность работы: дать определение полисахаридам, разобрать классификацию полисахаридов, на примерах крахмала и целлюлозы рассмотреть структуру полисахаридов; изучить специфические свойства полисахаридов.

Блок информации(по указанию преподавателя):

ПОЛИСАХАРИДЫ-

ГОМОПОЛИСАХАРИДЫ –

ГЕТЕРОПОЛИСАХАРИДЫ-

ОБРАЗОВАНИЕ ГЛИКОЗИДНЫХ СВЯЗЕЙ:

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА.

Качественные реакции на полисахариды, Гидролиз полисахаридов.

Цель работы: изучить основные свойства полисахаридов, обусловленные их строением.

Сущность работы: провести реакции, характеризующие свойства крахмала и целлюлозы.

Опыт 1. Цветная реакция на крахмал:

Характерной реакцией на крахмал служит реакция с раствором йода в йодиде калия (иод-крахмальная реакция).

Реактивы: крахмал 1%-ный раствор, раствор Люголя (J₂ + КJ); (в 100 мл воды растворено 20 г йодида калия и 10 г йода).

Ход работы. В пробирку помещают 1 – 2 мл раствора крахмала, приливают одну каплю раствора Люголя; отмечают окраску раствора, затем нагревают и охлаждают.

Опишите наблюдения	______________________________

Опыт 2. Гидролиз крахмала:

Реактивы: крахмал (1%-ный раствор), соляная кислота (конц.), раствор Люголя, лакмус, 10%-ный раствор гидроксида натрия, раствор Фелинга.

Ход работы: в пробирку наливают 5 мл 1 %-го раствора крахмала и 6 капель концентрированной соляной кислоты. Перемешивают и кипятят на пламени горелки. Через 1-2 мин после кипения берут несколько капель раствора пипеткой и приливают в пробирку, в которой находится 6 мл дистиллированной воды, сюда же приливают 2 капли раствора Люголя. Отмечают полученное окрашивание. Пробирку с остатками крахмала кипятят еще 1-2 мин и снова проводят такую же пробу с раствором йода в йодиде калия. Отмечают полученное окрашивание. Затем кипятят еще 4 мин и проводят пробу с реактивом Люголя, после чего должно получиться желтое окрашивание. Это значит, что крахмал расщепился до глюкозы. Гидролизованный раствор крахмала нейтрализуют с помощью лакмуса раствором гидроксида натрия, добавляют реактив Фелинга и нагревают.

Опишите наблюдения	______________________________
Напишите уравнения реакций	______________________________

Опыт 3. Гидролиз целлюлозы:

Ход работы: в пробирку помещают кусочек ваты, заливают его крепким раствором серной кислоты (72 %-ный). После полного растворения (приблизительно через 15 – 20 мин) раствор осторожно разводят водой в 10 – 15 раз и кипятят. После окончания гидролиза нейтрализуют крепким раствором щелочи до сильно-щелочной реакции (по лакмусу) и по каплям добавляют СuSО₄.

Опишите наблюдения

______________________________

Напишите уравнения реакций

Выводы:

1опыт. 2опыт. 3опыт..

Домашнее задание.

1. Напишите структурные фрагменты:


амилозы	амилопектина

целлюлозы	хондроитин-4-сульфата

Гиалуроновой кислоты	гепарина

2. Перечислите полисахариды, которые входят в состав соединительных тканей:

_____________________________________________________________________________

3. Напишите вещества, которые можно отнести к:

Гомополисахаридам
Гетерополисахаридам
Олигосахаридам