Методичні рекомендації до лабораторних робіт з оргбіохімії для студентів спеціальностей icon

Методичні рекомендації до лабораторних робіт з оргбіохімії для студентів спеціальностей




НазваМетодичні рекомендації до лабораторних робіт з оргбіохімії для студентів спеціальностей
Сторінка1/4
Дата04.11.2012
Розмір0.55 Mb.
ТипМетодичні рекомендації
  1   2   3   4

Міністерство освіти і науки України

Херсонський державний педагогічний університет

Кафедра хімії





МЕТОДИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ ДО ЛАБОРАТОРНИХ РОБІТ

З ОРГБІОХІМІЇ


Для студентів спеціальностей

7.010103. ПМСО. Біологія. Психологія.

Спеціалізація: практична психологія,

7.010103. ПМСО. Географія. Біологія,

7.010103. ПМСО. Біологія


Херсон – 2001


Міністерство освіти і науки України

Херсонський державний педагогічний університет

Кафедра хімії


^ РЕШНОВА С.Ф.

МЕТОДИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ ДО ЛАБОРАТОРНИХ РОБІТ З ОРГБІОХІМІЇ

(Для студентів спеціальностей 7.010103. ПМСО. Біологія. Психологія. Спеціалізація: практична психологія, 7.010103. ПМСО. Географія. Біологія, 7.010103. ПМСО. Біологія)


Херсон - 2001


Рекомендовано до видання Вченою радою

Херсонського державного педагогічного університету

(протокол №4) від 8.01.2001 р.


Методичні рекомендації обговорено на засіданні

(протокол №1) від 4.09.2000 р.


Схвалено науково-методичною радою університету

(протокол №2) від 13.12.2000 р.


Укладач: Решнова С.Ф. – старший викладач кафедри хімії.


Рецензент: Горбатєнко І.Ю. – доктор біологічних наук, професор кафедри хімії

 Херсонського державного педагогічного університету


Решнова С.Ф. Методичні рекомендації до лабораторних робіт з оргбіохімії: Методична література. – Херсон: Айлант, 2001. – 48с.


© Решнова С.Ф., 2001

© ХДПУ, 2001

ISBN 966-630-081-1 © Айлант, 2001


ЗМІСТ


I. Лабораторні роботи 5

II. Задачі для самостійної роботи по курсу оргбіохімії 40

III. Контрольні роботи 49

Література 54

^ І. ЛАБОРАТОРНІ РОБОТИ

Лабораторна робота № 1

Тема: Властивості жирів

Мета: Вивчити властивості жирів

Завдання:

  1. Дослідити розчинність жирів в органічних розчинниках.

  2. Дослідити розклад і відношення жирів до калій перманганату.

  3. Провести гідроліз жиру і дослідити продукти гідролізу.

Теоретична частина

Жири відносять поряд з жироподібними речовинами (ліпоїдами) до класу ліпідів. До ліпідів відносять різні за своєю хімічною природою речовини, що мають загальну фізичну властивість: вони нерозчинні у воді, але розчиняються в органічних розчинниках (етері, хлороформі, ацетоні, толуені тощо).

З водою ліпіди утворюють емульсії. Для цього їм необхідні емульгатори – речовини, гідрофобна частина молекул яких розчиняється в жирі, а гідрофільна – у воді. Емульгатори протидіють (1) злипанню найдрібніших жирових крапель, які знаходяться в воді і (2) розділенню водної і жирової фаз. Емульгаторами можуть бути солі жирних кислот (мила), жовчні кислоти та інші речовини.

Фізико-хімічні властивості жирів залежать від виду жирних кислот в їх складі. Чим більше в складі жирів ненасичених жирних кислот, тим нижче їх Тпл. і Ткип. . Такі жири відносять до олій. Залишки ненасичених жирних кислот в складі жирів здатні до реакцій приєднання. Реакція приєднання галогенів використовується для відкриття ненасичених жирних кислот у складі жиру і для кількісного визначення подвійних зв'язків.

Жири підлягають гідролітичному розщепленню з утворенням гліцеролу і вільних жирних кислот. В організмі гідроліз жирів відбувається під впливом ферментів – ліпаз, а поза організмом – за допомогою мінеральних кислот і лугів при нагріванні. Жири гідролізуються до гліцерину і вищих карбонових кислот. При лужному гідролізі утворюються не вільні амінокислоти, а солі жирних кислот – мила. При дії на мила сульфатної кислоти одержують вільні кислоти:

2 C17H35COONa + H2SO4 → 2 C17H35COOH + Na2SO4

За допомогою цієї реакції відкривають жирні кислоти в гідролізаті.

Для відкриття гліцеролу використовують реакцію утворення купрум гліцерату:




^ Експериментальна частина

Дослід 1. Розчинність жирів

У чотири пробірки налити по дві краплини олії і додати по 2 мл розчинники об’ємом 1 см3:

у 1 пробірку – етанол;

у 2 пробірку – етилетаноат;

у 3 пробірку – хлороформ;

у 4 пробірку – чотирихлористий карбон.

Всі чотири пробірки енергійно струсити. Пробірку у якій утворюється емульсія закрити пробкою з зворотнім повітряним холодильником і нагріти на водяній бані, постійно струшуючи.

Дослід повторити з твердим жиром.

Дослід 2. Відношення до розчину калій перманганату

В пробірку налити олію об’ємом 0,5 см3 і розчин KMnO4 (w = 2%) об’ємом 1 см3. Енергійно струсити пробірку.

Дослід 3. Гідроліз

Жир + NaOH гліцерин + мило

У пробірку помістити твердий жир масою 1,5-2 г і додати спиртовий розчин NaOH (w = 15%) об’ємом 5 см3. Пробірку закрити пробкою з зворотнім повітряним холодильником і нагріти на водяній бані 15 хв. при постійному струшуванні.

Потім пробірку охолодити і додати гарячий насичений розчин ^ NaCl об’ємом 6-7 см3.

Контрольні запитання і вправи

  1. Які з перелічених тригліцеридів будуть знебарвлювати бромну воду: триолеїн, тристеарин, стеародилінолеїн?

  2. Напишіть формули наступних тригліцеридів: а) тристеарину; б) трипальмитину; в) триолеїну.

  3. Напишіть формули наступних змішаних тригліцеридів: а) диолеопальмітину; б)пальмітоолеостеарину; в) дилальмітостеарину.

  4. Молекули нейтральних жирів можуть містити три різні жирні кислоти. Напишіть формули 2 таких тригліцеридів.

  5. Під впливом каталізатору (Ni) залишки ненасичених кислот, що в складі жиру, приєднують водень. В результаті такої гідрогенізації рідкі жири стають твердими. Напишіть рівняння гідрування: а) олеодистеарину; б) диолеопальмітину; в) олеоліноленостеарину.

  6. Напишіть рівняння реакції гідролізу тристеарину в лабораторії під впливом мінеральних кислот і в організмі.

  7. Обґрунтувати фізіологічну роль ліпідів в життєдіяльності організму.

  8. При окисненні жиру масою 1 г утворюється значно більше енергії, ніж при окисненні такої ж маси вуглеводів. Чому ж тоді спортсменам більш раціональною є вуглеводна дієта?


Лабораторна робота № 2

Тема: Властивості вуглеводів

Мета: Навчитись ідентифікувати вуглеводні.

Завдання:

  1. Провести якісні реакції Селіванова, Барфеда, Фелінга, з йодом.

  2. Провести гідроліз крохмалю і сахарози; дослідити продукти гідролізу.

Теоретична частина

До вуглеводів відносять групу органічних сполук, що містять альдегідну або кетонну групи та декілька спиртових груп -ОН.

Загальна формула моносахаридів має вигляд СnН2nOn.

В залежності від складу, будови і властивостей вуглеводи поділяються на дві групи: прості і складні. Прості вуглеводи не гідролізуються і їх відносять до моносахаридів. Складні вуглеводи при гідролізі розпадаються до простих вуглеводів. В залежності від числа моносахаридів, що входять в молекулу, вони поділяються на олігосахариди і вищі полісахариди. Моносахариди за хімічними властивостями можуть бути охарактеризовані як поліоксіальдегіди або поліоксікетони. В розчині вони існують як у циклічній, так і у ациклічній формах, що переходять одна в одну. Хімічні властивості моносахаридів визначаються вільними карбонільними (альдегідною чи кетонною) і спиртовими групами, а також властивостями продукту їх взаємодії – напівацетального гідроксилу (глікозидної групи).

Олігосахариди, що розпадаються при гідролізі на два моносахариди, називаються дисахаридами. За будовою молекул всі дисахариди – це етери моносахаридів, що мають молекулярну формулу С12Н22О11.

Для всіх олігосахаридів характерна реакція гідролізу. Лактоза і мальтоза існують у розчинах в циклічній і напівциклічній формах з вільною альдегідною групою, тому вони легко вступають в реакцію окиснення і відновлення.

Сахароза існує тільки в циклічній формі і не вступає в реакції, що властиві альдегідній групі.

Полісахариди – високомолекулярні органічні речовини, які побудовані із сотень і тисяч залишків моносахаридів або їх похідних, які зв'язані між собою глюкозидним зв’язком. Розрізняють гомо- і гетерополісахариди. З перших найбільш важливе біологічне значення мають крохмаль, глікоген та клітковина. Вони побудовані з моносахаридних залишків одного виду (залишків глюкози). До гетерополісахаридів відносять сполуки, що мають в своєму складі залишки різних моносахаридів. Вони входять до складу тканин і секретів організму. Це гепарин, гіалурова кислота та інші кислоти.

Основна роль вуглеводів в організмі – енергетична. При окисненні вуглеводів масою 10 г виділяється близько 4,1 кДж енергії.


^ Експериментальна частина

Дослід 1. Реакція з фелінговою рідиною

Принцип: Реакцію використовують для ідентифікації відновлюючих цукрів: моносахаридів та деяких дисахаридів, молекули яких містять вільну карбонільну групу. Окиснюючись в лужному середовищі, молекули цих цукрів відновлюють купрум(II) в сполуках до купруму(І) зі зміною забарвлення.

^ Хід роботи: До розчинів глюкози, мальтози, сахарози, крохмалю об'ємом 1 см3 в окремих пробірках прилити реактив Фелінга об’ємом 1 см3. Нагрівати верхню частину суміші до початку кипіння.

Дослід 2. Реакція Селіванова на кетози

Принцип: Реакція дозволяє відкрити відновлюючі кетози в присутності відновлюючих альдоз.

^ Хід роботи: В 2 пробірки прилити реактив Селіванова об’ємом 3 см3. В одну з них додати розчин фруктози (3 краплі), в іншу – розчин глюкози (3 краплі). Обидві пробірки помістити на 8 хвилин у водяну баню.

Дослід 3. Реакція крохмалю і глікогену з йодом

Принцип: Клатрати йод-крохмалю і йод-глікогену в результаті відмінності в структурі останніх, мають різне забарвлення.

^ Хід роботи: В першу пробірку додати розчин крохмалю об’ємом 3 см3, у другу – розчин глікогену об'ємом 3 см3. В обидві пробірки додати розчин Люголя (1-2 краплі).

Дослід 4. Реакція Барфеда

Принцип: Проба Барфеда – це окиснення цукрів у нейтральному середовищі. В цих умовах відновлюючі дисахариди практично не окиснюються, що дозволяє відрізняти їх від моносахаридів.

^ Хід роботи: До реактиву Барфеда об’ємом 2,5 см3 додати розчин цукру об’ємом 0,5 см3. Суміш гріти на водяній бані 10 хвилин.

Дослід 5. Гідроліз сахарози

Хід роботи: В пробірку налити розчин сахарози (w = 1%) об’ємом 3см3 і додати розчин сульфатної кислоти (w = 10%) об’ємом 1 см3. Отриману суміш кип'ятити на протязі 5 хвилин, потім охолодити і поділити на дві частини. Половину розчину нейтралізувати сухим натрій гідрогенкарбонатом, додаючи його невеликими порціями, перемішуючи. Після нейтралізації прилити рівний об'єм реактиву Фелінга і нагріти верхню частину рідини до початку кипіння. З другою частиною гідролізату здійснити реакцію Селіванова.

Дослід 6. Гідроліз крохмалю

Хід роботи: У пробірку налити розчин крохмального клейстеру (w = 1%) об’ємом 5 см3; розчин H2SO4 (w = 10%) об’ємом 3-5 см3. На кахельну плитку нанести 10 крапель йоду (I2/KI). Пробірку з крохмалем нагрівати на протязі 10-15 хвилин. Кожну хвилину відбирати скляною паличкою пробу для реакції з йодом. Якщо забарвлення йоду не змінюється, гідролізат нейтралізувати сухим NaHCO3 і провести реакцію з реактивом Фелінга.

Контрольні запитання і вправи

1. Напишіть реакції гідролізу сахарози і мальтози, користуючись структурними формулами.

2. Якою буде реакція з реактивом Фелінга крохмалю і глікогену?

3. Яку реакцію слід запропонувати для того, щоб пересвідчитись в повному гідролізі крохмалю до глюкози?

4. Які полісахариди є найбільш важливими для життєдіяльності людини і тварин?

5. Важливу роль в обміні вуглеводів відіграють фосфорні ефіри глюкози. Напишіть в циклічній формі формули:

а)глюкозо-1-фосфату; б) глюкозо-6-фосфату.

6. Напишіть фрагмент (4-5 груп) молекул амілози, амілопектину.


Лабораторна робота № 3

Тема: Ідентифікація вуглеводів

Мета: Навчитися розпізнавати цукри за допомогою якісних реакцій і відкриття продуктів гідролізу.

Завдання: 1. Ідентифікувати цукри за допомогою реакцій

Селіванова; Фелінга; гідролізу; з йодом; Барфеда.

2. Ідентифікувати цукри за продуктими гідролізу.

^ Теоретична частина

Реакція з фелінговою рідиною дозволяє відрізняти відновлюючі цукри від невідновлюючих.

Реакція Селіванова дозволяє відрізнити кетози від альдоз.

Реакція Барфеда позитивна з моносахаридами і дозволяє відрізнити відновлюючі дисахариди від моносахаридів.

Крохмаль дає з йодом синє забарвлення, а глікоген – червоне.

Дисахариди і полісахариди можна розрізнити за продуктами гідролізу. Так, сахароза не дає позитивної реакції з реактивом Фелінга, але після гідролізу продукти дають позитивні реакції з реактивом Фелінга і Селіванова. Продукти гідролізу крохмалю дають позитивну реакцію з реактивом Фелінга.

^ Експериментальна частина

Проба/ № пробірки







Реакція з фелінговою рідиною










Реакція Селіванова










Реакція з йодом










Реакції гідролізату










а) реакція з фелінговою рідиною










б) реакція Селіванова











^ Контрольні запитання і вправи

  1. Чи можна відрізнити глюкозу від фруктози реакцією "срібного дзеркала"?

  2. Як відрізнити (ідентифікувати):

а) глюкозу від фруктози;

б) крохмаль від глюкози;

в) крохмаль від сахарози;

г) сахарозу від мальтози;

д) мальтозу від глюкози?

3. Дати визначення поняттям: відновлюючі цукри, глікозидна група, альдоза, кетоза, дисахарид, олігосахарид, полісахарид, пентоза, гексоза.


Лабораторна робота № 4

Тема: Якісні реакції білків і амінокислот

Мета: Набути вміння здійснювати реакції нінгідринову, біуретову, Паулі, Адамкевича, ксантопротеїнову.

Теоретична частина

Білки – це високомолекулярні сполуки, які складаються з залишків α-амінокислот зв'язаних між собою пептидними зв'язками.

В білках розрізняють чотири рівні структури – первинну, вторинну, третинну і четвертинну.

Первинна структура – це послідовність розміщення залишків α-амінокислот у поліпептидному ланцюгу.

Вторинна структура – це розташування у просторі поліпептидного ланцюгу у вигляді спіралі або β-структури.

Третинна структура – це просторове розташування α-спіралі або β-структури з утворенням субодиниць.

Четвертинна структура – це об'єднання субодиниць у епімолекулу.

^ Експериментальна частина

Дослід 1. Нінгідринова реакція

Принцип: Реакція дозволяє виявити α-амінокислоти.

Внаслідок взаємодії α-амінокислоти з нінгідрином утворюється забарвлена комплексна сполука.

При нагріванні (до 70˚С) α-амінокислоти окиснюються нінгідрином і дезамінуються з утворенням амоніаку і декарбоксилюються з утворенням альдегіду і вуглекислого газу. Нінгідрин в цей час відновлюється:



Відновлений нінгідрин конденсується з амоніаком і окисненим нінгідрином і утворює сполуку, яка має синє-фіолетове забарвлення:



^ Хід роботи: У пробірку внести розчин білка (5 краплин) і розчин нінгідрину (2 краплі). Вміст пробірки ретельно перемішати і гріти на водяній бані (t = 70˚C) п'ять хвилин.

Дослід 2. Біуретова реакція

Принцип: Реакція дозволяє виявити наявність у сполуці пептидного зв'язку.

При взаємодії пептидів і білків з купрум(ІІ) гідроксидом у лужному середовищі виникає комплекс, забарвлений в рожево-фіолетовий колір:



Ця реакція не є специфічною, бо подібний комплекс утворює і біурет.

^ Хід роботи: У пробірку вмістити розчин білка об’ємом 3 см3 і додати розчин натрій гідроксиду об’ємом 1 см3, розчин купрум сульфату (1-2 краплини). Суміш перемішати.

Дослід 3. Ксантапротеїнова реакція

Принцип: Реакція дозволяє виявити ароматичні амінокислоти, що містять бензенові кільця (тирозин, триптофан, фенілаланін).

В ароматичних амінокислотах під дією нітратної кислоти відбувається нітрування бензенового кільця з утворенням нітросполуки жовтого кольору:



В реакції натрій гідроксиду з хіноїдною формою динітротирозину утворюється натрієва сіль помаранчевого забарвлення:



^ Хід роботи: В пробірку внести розчин білка об’ємом 3 см3 і розчин концентрованої нітратної кислоти об’ємом 1 см3. Суміш обережно нагріти до появи жовтого забарвлення. Після охолодження у пробірку додати розчин натрій гідроксиду до появи оранжевого забарвлення.

Дослід 4. Реакція Адамкевича

Принцип: Реакція на триптофан.

Триптофан у кислому середовищі вступає в реакцію з гліоксиловою кислотою, утворюючи при цьому забарвлені у червоно-фіолетовий колір продукти конденсації:



^ Хід роботи: До нерозведеного білка об’ємом 0,5 см3 додати розчин льодяної оцтової кислоти (яка завжди містить домішки гліоксилової кислоти) об’ємом 0,5 см3. Утворену суміш спочатку нагріти, а потім охолодити і по стінці пробірці обережно, по краплинам, не перемішуючи рідини, додати розчин концентрованої сульфатної кислоти об’ємом 1 см3. На межі поділу двох фаз через 10 хвилин з'являється красно-фіолетове кільце. Реакцію можна прискорити шляхом нагрівання пробірки на водяній бані.

Дослід 5. Реакція Паулі

Принцип: Реакція на гістидин і тирозин.

При взаємодії сульфанілової кислоти в кислому середовищі з натрій нітритом утворюється діазобензен-сульфонова кислота, яка в реакції з гістидином (тирозином) утворює комплексну сполуку вишнево-червоного кольору:





^ Хід роботи: До розчину сульфанілової кислоти об’ємом 1 см3 додати розчин натрій нітриту об’ємом 2 см3. Після перемішування до суміші додають розчин білка об’ємом 2 см3 і після ретельного перемішування – розчину натрій карбонату об’ємом 6 см3.

Контрольні запитання та вправи

  1. Навести приклади кислих, нейтральних та ароматичних амінокислот.

  2. Навести 2 приклади і дати назви трипептидів.

  3. За допомогою схем реакцій продемонструвати амфотерний характер α-амінокислот.

  4. Назвати особливості будови пептидного зв'язку.


Лабораторна робота № 5

  1   2   3   4

Схожі:

Методичні рекомендації до лабораторних робіт з оргбіохімії для студентів спеціальностей iconМетодичні рекомендації щодо проведення лабораторних робіт з дисципліни " прикладне програмне забезпечення економіки" для студентів денної форми навчання зі спеціальностей
Методичні рекомендації щодо проведення лабораторних робіт з дисципліни “Прикладне програмне забезпечення економіки” для студентів...
Методичні рекомендації до лабораторних робіт з оргбіохімії для студентів спеціальностей iconМіністерство освіти україни кременчуцький державний політехнічний університет ім. Михайла остроградського методичні рекомендації щодо проведення лабораторних
Методичні рекомендації щодо проведення лабораторних робіт з дисципліни “Прикладне програмне забезпечення економіки” для студентів...
Методичні рекомендації до лабораторних робіт з оргбіохімії для студентів спеціальностей iconМетодичні рекомендації до виконання лабораторних робіт з курсу "аналітична хімія" (якісний аналіз) Для студентів
Методичні рекомендації до виконання лабораторних робіт з аналітичної хімії для студентів факультету природничих наук. Спеціальність...
Методичні рекомендації до лабораторних робіт з оргбіохімії для студентів спеціальностей iconМетодичні вказівки до лабораторних робіт з фізики оптика Для студентів інженерно-технічних спеціальностей
Методичні вказівки до лабораторних робіт з фізики. Оптика. Для студентів інженерно-технічних спеціальностей денної форми навчання...
Методичні рекомендації до лабораторних робіт з оргбіохімії для студентів спеціальностей iconМетодичні рекомендації до виконання лабораторних робіт з курсу "Аналітична хімія" (кількісний аналіз) Для студентів факультету природничих наук
Методичні рекомендації до виконання лабораторних робіт з аналітичної хімії (кількісний аналіз) для студентів факультету природничих...
Методичні рекомендації до лабораторних робіт з оргбіохімії для студентів спеціальностей iconМетодичні рекомендації до виконання лабораторних робіт з курсу "Аналітична хімія навколишнього середовища" Для студентів факультету природничих наук
Методичні рекомендації до виконання лабораторних робіт з аналітичної хімії навколишнього середовища для студентів факультету природничих...
Методичні рекомендації до лабораторних робіт з оргбіохімії для студентів спеціальностей iconМетодичні рекомендації до лабораторних робіт) Київ 2001 удк 576. 8 (075. 8)
Сергійчук М. Г., Фурзікова Т. М. Мікробіологія (методичні рекомендації до лабораторних робіт). – Київ,, 66 с
Методичні рекомендації до лабораторних робіт з оргбіохімії для студентів спеціальностей iconМетодичні вказівки до лабораторних робіт з дисципліни фізика твердого тіла Для студентів інженерно-технічних спеціальностей
Методичні вказівки до лабораторних робіт з дисципліни фізика твердого тіла. Для студентів інженерно-технічних спеціальностей денної...
Методичні рекомендації до лабораторних робіт з оргбіохімії для студентів спеціальностей iconМіністерство освіти І науки, молоді та спорту україни харківська національка академія міського господарства методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з дисциплін «Топографія»
Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з дисципліни «Топографія», «Геодезія», для студентів спеціальностей 080101 «геодезія,...
Методичні рекомендації до лабораторних робіт з оргбіохімії для студентів спеціальностей iconГ. В. Стадник Методичні рекомендації до виконання контрольних робіт з дисципліни
Методичні рекомендації до виконання контрольних робіт з дисципліни “Політична економія” (для студентів 2 курсу економічних спеціальностей)....
Додайте кнопку на своєму сайті:
Документи


База даних захищена авторським правом ©zavantag.com 2000-2013
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання відкритою для індексації.
звернутися до адміністрації
Документи