CATEDRA BIOCHIMIE ȘI BIOCHIMIE CLINICA INDICA II...

CATEDRA BIOCHIMIE ȘI BIOCHIMIE CLINICAINDICAȚII METODICE

FACULTATEA MEDICINĂ PREVENTIVĂ, ANUL I Pag. 1 / 3

Analizată și aprobată la ședința catedreidin 25.08.2017, proces verbal nr.1

șeful Catedrei de biochimie și biochimie clinică,conferențiar universitar, doctor habilitat în științe medicale

Olga Tagadiuc

Indicație metodică nr. 1

Tema: Introducere. Importanța biochimiei pentru disciplinele medicale.

Bioelemente și biomolecule. Grupele funcționale și tipuri de legături chimice specificebiomoleculelor.

Nivelul inițial de cunoștințe

Elementele chimice. Tabelul periodic al elementelor.

Întrebări pentru autopregătire

1. Introducere în biochimie. Importanța biochimiei pentru disciplinele medicale. Biochimiastructurală (descriptivă) și sarcinile ei.

2. Bioelementele organogene și minerale. Conținutul și caracteristica generală a principalelorbioelemente care alcătuiesc organismul uman. Noțiuni de biomolecule.

3. Noțiuni de grupă funcțională. Tipuri de grupe funcționale specifice biomoleculelor.Caracteristica lor generală.

4. Tipuri de legături chimice specifice biomoleculelor. Caracteristica lor generală.

Probleme de situație

1. Carbonul în stare neexcitată are configurația electronică a nivelului exterior (de valență)2s22p2 și în componența compușilor el poate avea gradul de oxidare +2, iar în stare excitatăare configurația electronică 2s12p3. Cum se poate schematic de prezentat tranzițiaelectronului?

2. Alcătuiți schema electronică a interacțiunii amoniacului cu ionul H+ conform mecanismuluidonor-acceptor.

Cate

dra

de b

iochim

ie și

bioch

imie

clinică



Teste pentru autoevaluare

1. care dintre grupele funcționale de mai jos conferă proprietăți acide biomoleculelora) –CHO;b) –NH2;c) –CONH2;d) –COOH ;e) –OH .

2. care dintre grupele funcționale de mai jos conferă proprietăți bazice biomoleculelora) –CHO;b) –NH2;c) –CONH2;d) –COOH ;e) –OH .

3. Legătura ce se formează între atomii de acelaşi fel sau între atomi cu electronegativităţifoarte apropiate este:

a) covalentă polară;b) hidrofobă;c) covalentă nepolară;d) donor-acceptor ;e) coordinativă .

4. Legătura ce se formează între diferiți atomi ai bioelementelor nemetale care auelectronegativităţi diferite este:

a) covalentă polară;b) ionică;c) covalentă nepolară;d) donor-acceptor;e) coordinativă .

5. Ce fel de legătură chimică se formează în rezultatul interacțiunii amoniacului cu cationii dehidrogen?

a) covalentă polară;b) ionică;c) covalentă nepolară;d) donor-acceptor;e) de hidrogen.

6. Forțele van der Waals sau interacțiile van der Waals reprezintă:a) forțele de atracție de putere relativ mică dintre moleculele neutre;b) forțele de respingere de putere relativ mică dintre moleculele neutre;c) forțele de atracție de putere mare dintre moleculele neutre;d) forțe care stabilizează legăturile covalente polare;

Cate

dra

de b

iochim

ie și

bioch

imie

clinică



e) forțe care stabilizează legăturile covalente nepolare.

7. care dintre perechile de atomi și grupe funcționale vor forma legături ionice?a) C și N;b) NH2 și H+;c) COO- și NH3+;d) Cl- și Na+;e) COO- și NH2.

8. Legătura de hidrogen se formează între:a) un atom de hidrogen parțial încărcat pozitiv și un atom de O, N sau S parțial încărcat

negativ;b) un atom de hidrogen parțial încărcat negativ și un atom de O, N sau S parțial încărcat

pozitiv;c) un ion de hidrogen cu sarcină pozitivă și un atom de O, N sau S parțial încărcat negativ;d) un atom de hidrogen parțial încărcat pozitiv și un atom de O, N sau P parțial încărcat

negativ;e) un ion de hidrogen cu sarcină pozitivă și un atom de O sau N cu sarcină negativă.

Cate

dra

de b

iochim

ie și

bioch

imie

clinică



Analizată și aprobată la ședința catedreidin 25.08.2017, proces verbal nr. 1

șeful Catedrei de biochimie și biochimie clinică,conferențiar universitar, doctor habilitat în științe medicale

Olga TagadiucIndicaţia metodică nr. 2

Tema: Structura apei. Proprietățile fizice ale apei. Ionizarea apei.

Produsul ionic al apei. Noțiune de pH. Sistemele tampon.

Experienţa 1. Prepararea soluțiilor tampon.

De pregătit 20 ml 0,1 mol/l soluție tampon acetat cu pH = 5,24 din 0,1 mol/l CH3COOH și0,1 mol/l CH3COONa. Constanta de disociere a acidului acetic în aceste condiții este de 3∙10-5.

Principiul metodei. Soluțiile tampon pot fi pregătite prin două metode:

1) separat se iau fiecare component pereche conjugat de acid și bază în corespundere curaportul cunoscut și se dizolvă în apă obținând o soluție comună;

2) se dizolvă în apă unul din componente sistemului tampon și se adaugă la soluția obținută ocantitate anumită de acid tare sau de bază tare. Obținând soluții tampon prin una din celedouă metode este necesară cunoașterea pKa a sistemului și folosind relația Henderson-Hasselbalch de verificat valoarea pH-ului soluției.

Modul de lucru.

1. De calculat câți mililitri de soluție 0,1 mol/l CH3COONa și 0,1 mol/l CH3COOH sântnecesari pentru a pregăti 20 ml 1 mol/l soluție tampon acetat cu pH = 5,24.

2. Folosind formula рН = рКа + lg[sare]/[acid] calculați raportul componentelor.3. Din raportul componentelor amestecului tampon rezultă ca soluția trebuie să conțină X părți

de sare și Y părți de acid, adică în total 4 parți. Astfel volumul sării va fi ∙ , iar al acidului∙ .

4. Măsurați pH-ul soluției tampon obținute cu ajutorul hârtiei de indicator universal sau a pH-metrului.

5. În darea de seamă a lucrării trebuie să fie prezentat calculul raportului componentelorsistemului tampon preparat și concluzia.

6. Completați tabelul de mai jos:

Cate

dra

de b

iochim

ie și

bioch

imie

clinică



Calcululraportuluicomponentelorsistemuluitampon

Volumeleacidului Va, șisării Vs.

Valoarea рН.

Concluzie

Experienţa 2. Determinarea capacității tampon a serului sangvin după acid și bază.

Modul de lucru. În două eprubete se adaugă 5 ml de ser sanguin cu pH = 7,4. În una dineprubete se adaugă două picături de fenolftaleină și se titrează cu soluție 0,1 mol/l de NaOH până ceamestecul reactant capătă culoarea etalonului, pH-ul căruia este 9,4. În cealaltă eprubetă se adaugăindicatorul metiloranj și se titrează cu 0,1 mol/l HCl până se atinge culoarea etalonului, pH-ul căruiaeste 3,4.

Se determină capacitatea tampon a serului sanguin după bază și după acid folosindformulele (1) și (2):

В . = ( )(рН рН )∙

= ( )∙ ( )(рН рН )∙

(1)

В . = ( )(рН рН )∙

= ( )∙ ( )(рН рН )∙

(2)

unde: Вb. – capacitatea tampon după bază;

Вa. – capacitatea tampon după acid;

n(HCl), n(NaOH) – cantitatea de acid și bază adăugate la 1 l de soluție tampon;

рН1 și рНs – valorile inițiale și finale a pH-ului serului sanguin (până și după titrarea cu acidsau bază);

Vs – volumul serului sanguin;

V(NaOH), V(HCl) – volumul soluțiilor de acid și bază consumat pentru titrare;

Cate

dra

de b

iochim

ie și

bioch

imie

clinică



c(NaOH), c(HCl) – concentrația bazei și acidului folosită pentru titrare.

În concluzie comparați capacitatea tampon a serului sanguin după acid și bază și explicați de cecapacitatea tampon a serului după acid este mai mare decât după bază.

Nivelul inițial de cunoștințe

Teoria soluțiilor.


1. Apa, proprietățile fizice și chimice ale apei. Rolul apei în viața organismelor vii.2. Principiile disociației electrolitice.3. Principiile teoriei protolitice acido-bazice Brönsted-Lowry.4. Disocierea apei. Produsul ionic al apei.5. Noțiune de pH. Calculul de pH și pOH a soluțiilor.6. Sisteme tampon. Acțiunea soluțiilor tampon. Ecuația Henderson-Hasselbalch.

Capacitatea soluțiilor tampon.7. pH-ul mediilor interne ale organismului. Sistemele tampon biologice (bicarbonat).


1. Prezentați compoziția și mecanismul acțiunii sistemului tampon fosfat la adăugareacantităților mici de acid sau bază tare. Formula pH-ului sistemului tampon fosfat.

2. Conținutul normal de acid clorhidric în sucul gastric variază de la 0,07% până la 0,15%.Calculați intervalul de variație a pH-ului neglijând forțele de interacțiune dintre ionii deH+ și Cl¯.

3. Pentru a schimba pH-ul a 100 ml de sânge de la 7,36 până la 7 trebuie de adăugat 36 ml0,05 mol/l HCl. Calculați capacitatea tampon a sângelui după acid.


1. Care proprietăți fizice anomale ale apei enumerate mai jos sunt esențiale pentru funcționareanormală a organismului?a) temperatură de fierbere joasă;b) temperatură de fierbere înaltă;c) capacitate termică înaltă;d) capacitate termică joasă;e) constanta dielectrică înaltă.

2. Atomii căror elemente chimice pot forma în compuși legături de hidrogen cu hidrogenul?a) carbon;b) sulf;c) fosfor;d) oxigen;

Cate

dra

de b

iochim

ie și

bioch

imie

clinică



e) azot.

3. Care din amestecurile prezentate mai jos pot fi considerate sisteme tampon?a) acid sulfuric – sulfat de sodiu;b) acid azotic – nitrat de sodiu;c) acid acetic – acetat de sodiu;d) acid acetic – acetat de amoniu;e) hidroxid de amoniu – clorură de amoniu.

4. Care factori influențează capacitatea sistemelor tampon?a) componența sistemelor tampon;b) tăria acizilor și bazelor;c) valoarea pКа și рКb ale acizilor și bazelor slabe;d) concentrația și raportul componentelor;e) valoarea pH-ului soluțiilor tampon.

5. Principalele sisteme tampon ale sângelui sunt:a) hemoglobină / oxihemoglobină;b) sistem tampon de amoniac;c) sistem tampon hidrogenocarbonat;d) sistem tampon fosfat;e) sistem tampon de aminoacid.

6. Analizați soluțiile prezentate: A. soluția tampon H2PO4– = 0,1 M, HPO4

2– = 0,2 M; B. soluțiatampon H2PO4

– = 0,15 M, HPO42– = 0,3 M.

a) soluția A are pH-ul mai mare;b) soluția B are pH-ul mai mare;c) ambele soluții au același pH;d) soluția A are o capacitate tampon mai mare;e) soluția B are o capacitate tampon mai mare.

7. Ce pH va avea soluția tampon ce conține un acid HA cu pKa =5 dacă raportul [A–]/[AH] =10?a) 1;b) 2;c) 3;d) 4;e) 5.

Cate

dra

de b

iochim

ie și

bioch

imie

clinică

CATEDRA DE BIOCHIMIE ŞI BIOCHIMIE CLINICĂINDICAȚII METODICE


Analizată şi aprobată la şedinţa catedreidin 25.08.2017, proces verbal nr.1

Şeful Catedrei de biochimie şi biochimie clinicăTagadiuc O., conf. universitar, dr. hab. în șt. med.

______________________________________

Indicaţia metodică nr. 3Tema: Aminoacizii – rolul biomedical, structura, clasificarea

și proprietățile. Structura primară a proteinelor

Experienţa 1. Reacţia cu ninhidrină

Principiulmetodei:

Ninhidrina interacţionează cu grupările alfa-amino ale proteinelor şiaminoacizilor cu formarea unui compus colorat în albastru-violet.

Mod delucru:

5 picături de ovalbumină +5 picături soluţie de ninhidrină 0,5%Conţinutul eprubetei se fierbe 1-2 minute.

Observații

Concluzii

Experienţa 2. Identificarea aminoacizilor ce conţin sulf (reacţia Fol)

Principiulmetodei:

La degradarea proteinelor şi peptidelor sub acţiunea hidroxidului de sodiudin grupările sulfhidril se eliberează sulful sub formă de sulfură de sodiu,care reacţionând cu plumbitul de sodiu, formează precipitatul de sulfură deplumb de culoare neagră sau brună.

Cate

dra

de b

iochim

ie și

bioch

imie

clinică


FACULTATEA STOMATOLOGIE, ANUL I Pag. 2 / 16

Mod de lucru: 5 picături de ovalbumină +5 picături reagent FolConţinutul eprubetei se fierbe 1-2 minute.

Observații

Concluzii

Experienţa3.

Reacţia xantoproteică (Mulder)

Principiulmetodei:

Aminoacizii aromatici la fierbere cu HNO3 concentrat se supun nitrării. Carezultat soluţia capătă o culoare galbenă care trece în oranj la adăugare bazei.

Mod delucru:

5 picături de ovalbumină +3 picături HNO3 concentratConţinutul eprubetei se fierbe 1-2 minuteEprubeta se răcește sub un jet de apă rece10-15 picături soluţie de NaOH 20%

Observații

Concluzii

Cate

dra

de b

iochim

ie și

bioch

imie

clinică



Experienţa 4. Reacţia biuretică

Principiulmetodei:

Legăturile peptidice (-NH-CO-) ale proteinelor în mediul alcalininteracţionează cu CuSO4 formând compuşi complecşi coloraţi în roşu-violet.

Mod de lucru: 5 picături de ovalbumină +5 picături soluţie de NaOH 10% +2 picături soluţie de CuSO4 1%Eprubeta se agită

Observații

Concluzii


1. Aminoacizii – rolul în organismele vii. Proprietățile aminoacizilor: stereoizomeria, solubilitatea,proprietățile acido-bazice.

2. Clasificarea aminoacizilor după structura chimică, proprietățile fizico-chimice, principiulbiologic.

3. Proprietățile chimice ale aminoacizilor: reacțiile de carboxilare și decarboxilare, hidroxilare șitransaminare.

4. Structura primară a proteinelor. Proprietățile legăturii peptidice. Notarea şi citirea aminoacizilorîn peptide şi proteine. Aminoacizii N- și C-terminali

5. Metodele de determinare a compoziției și succesiuni aminoacizilor în lanțul polipeptidic.

Probleme de situaţie

1. Divizaţi următorii aminoacizi în grupe conform clasificării biologice: Thr, Cys, Phe, Gln, His,Met, Gly, Arg. Scrieţi peptida formată din aminoacizii indispensabili. Daţi definiţia noţiunii,indicaţi ce aminoacizi se referă la acest grup şi care sunt sursele aminoacizilor indispensabili?

Cate

dra

de b

iochim

ie și

bioch

imie

clinică



2. Divizați aminoacizii proteinogeni conform proprietăților fizico-chimice (completați tabelul):

Aminoacizii hidrofobi Aminoacizii hidrofilifără de sarcină

Aminoacizii hidrofiliacizi

Aminoacizii hidrofilibazici

3. Scrieți reacția de carboxilare a radicalului acidului glutamic din componența proteinelorfixatoare de calciu. Care este importanța biologică a acestei reacții?

4. Scrieți reacțiile de decarboxilare a histidinei și acidului glutamic. Care este importanța biologicăa acestor reacții?

5. Scrieți reacțiile de transaminare a alaninei și aspartatului cu alfa-cetoglutaratul. Care esteimportanța biologică a acestei reacții?

Cate

dra

de b

iochim

ie și

bioch

imie

clinică



6. Scrieți următoarele tripeptide: Lys-Val-Pro; Glu-Pro-Arg; Pro-Asp-His. Evidențiați legăturilepeptidice tipice și atipice. Indicații deosebirile lor.


1. Ce grupe de aminoacizi sunt prezente în proteine?a) hidroxiaminoaciziib) aminoacizii homociclicic) beta-aminoacizii

d) aminoacizii diaminodicarboxilicie) tioaminoacizii

2. Ce structuri ciclice intră în componența aminoacizilor proteinogeni?a) purinab) indolc) imidazol

d) pirimidinăe) scatol

3. Selectați afirmaţiile corecte referitoare la serină:a) este un hidroxiaminoacidb) are punctul izoelectric in zona de pH

bazic

c) este aminoacid esențiald) este derivat al acidului valerianice) la pH=4 migrează spre catod

4. Selectați afirmaţiile corecte referitoare la arginină:a) la pH=3 are sarcină negativăb) este un aminoacid acidc) are pH-uI izoelectric in mediul bazic

d) în forma hidroxilată intră in structuracolagenului

e) conține gruparea guanidină

5. Care afirmaţie este corectă referitor la metionină:a) este un derivat al acidului butanoicb) în structura sa sulful este slab fixatc) la pH-izoelectric aminoacidul

migrează spre catodd) la pH=4 migrează spre anode) este un aminoacid neesenţial

6. Ce legătură determină structura primară a proteinei:a) de hidrogenb) peptidicăc) disulfidică

d) estericăe) ionică

Cate

dra

de b

iochim

ie și

bioch

imie

clinică



Indicaţia metodică nr. 4Tema: Structura proteinelor. Clasificarea proteinelor.

Caracteristica generală a proteinelor simple şi conjugate

Experienţa 1. Identificarea aminoacizilor prin metoda cromatografiei pe hârtiePrincipiul metodei: Metoda se bazează pe diferenţa coeficientului de repartiţie a

aminoacizilor în apă şi solvent organic (butanol), care nu se amestecă cu apa. Viteza migrăriiaminoacizilor pe hârtie este direct proporţională cu gradul de dizolvare în butanol.

Mod de lucru:1. Pe banda de hârtie cromatografică se notează cu creionul simplu la aproximativ 1 cm de la

margine linia de start.2. Pe linia de start a benzii cu ajutorul capilarului se aplică o picătură nu mai mare de 5 mm de

amestec de aminoacizi.3. Banda se usucă la aer (fixare), se introduce într-un vas închis cu amestec butanol-apă, astfel

încât lichidul să ajungă doar până la linia de start (5 mm) și se fixează vertical fără să atingăpereţii vasului cu ajutorul dopului.

4. După expunerea timp de 60 min, la temperatura camerei, banda se scoate din vas și se noteazăcu creionul simplu hotarul solventului (linia de front).

5. Banda se usucă cca 10 minute la temperatura 70-100˚C, se trece prin soluţia alcoolică deninhidrină 0,2% și din nou se usucă la temperatura de 100˚C.

6. Pe cromatogramă apar unele pete violete sau galbene localizate la diferite distanţe de linia destart. Cu ajutorul riglei se măsoară următoarele distanţe:‒ a ‒ de la linia de start până la centrul fiecărei pete;‒ b ‒ de la linia de start până la hotarul solventului.

7. Se calculează coeficientul de reperatiție (R) ‒ raportul dintre distanţele parcurse de aminoacid(a) şi de solvent (b), care este specific pentru fiecare aminoacid în condiţii standard conformformulei Rf=a/b. După tabelul cu Rf standard identificăm aminoacidul.

Valorile Rf standard

Aminoacidul Rf Aminoacidul Rfhistidina 0.11 cisteina 0.40glutamina 0.13 prolina 0.43lizina 0.14 tirozina 0.45arginina 0.20 asparagina 0.50acidul asparagic 0.24 metionina 0.55glicina 0.26 valina 0.61serina 0.27 triptofan 0.66acidul glutamic 0.30 fenilalanina 0.68treonina 0.35 izoleucina 0.72alanina 0.38 leucina 0.73

Importanţa clinico-diagnostică. Metoda permite atât determinarea calitativă, cât şicantitativă a aminoacizilor în obiectele biologice și are importanţă pentru studierea metabolismuluiproteic. În diferite afecţiuni congenitale, precum și ale ficatului, rinichilor şi altor organe se constatămodificarea conţinutului aminoacizilor în serul sanguin, urină etc.

Cate

dra

de b

iochim

ie și

bioch

imie

clinică



Rezultat:

1. Indicați pe banda de hârtie cromatografică linia de start, linia de front, centrul petelor colorate;distanța b; distanțele a pentru fiecare pată observată:

2. Calculați coeficientul dereperatiție (R) pentru fiecareaminoacid:

Concluzii: Indicați, care aminoacizi sunt prezenți în amestecul studiat: ______________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________


1. Nivelurile de organizare structural-funcțională a moleculei proteice: structura primară,secundară, terţiară şi cuaternară; caracteristica generală, legăturile specifice acestor structuri.Noțiuni despre domeniile structurale.

2. Clasificarea contemporană a proteinelor.3. Proteinele simple, proprietăţile, particularităţile structurale. Rolul biologic.4. Proteinele conjugate: nucleoproteinele, fosfoproteinele, lipoproteinele, glicoproteinele,

metaloproteinele, cromoproteinele (hemo- și flavoproteinele), caracteristica lor generală.5. Proteinele fibrilare: colagenul și elastina – particularităţile componenţei aminoacidice şi

structurale. Rolul biologic.

Probleme de situaţie1. Ce modificare a structurii hemoglobinei este caracteristică pentru anemia cu celule falciforme?

Care sunt cauzele acestei modificări? Ce repercusiuni are modificarea structurii primare asupranivelurilor superioare structurale, funcţiei proteinei şi stării eritrocitelor?__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Cate

dra

de b

iochim

ie și

bioch

imie

clinică



2. Colagenul, calmodulina, factorii plasmatici ai coagulării II, VII, IX şi X sunt proteine fixatoarede calciu. Ce particularitate structurală comună posedă aceste proteine? Care vitamină estenecesara pentru realizarea funcției de fixare a calciului de către aceste proteine? Scrieţi reacţia lacare participă vitamina respectivă. Care sunt sursele vitaminei?________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3. Completaţi tabelul de mai jos:

Succesiunea aminoacizilor în lanţulpolipeptidic determinată genetic esteCe legătură chimică se formează la interacţiuneagrupei a-carboxilice a unui AA cu a-aminogrupa următorului AACoplanarea reprezintă

Ce legături chimice posedă forme de rezonanţă(ceto și enol)?Reprezentați configurația trans a substituenţilorîn raport cu legătura C-NCe grupări chimice au capacitatea de a formalegături de hidrogen?

4. Care sunt asemănările şi deosebirile structurale şi funcţionale ale mioglobinei şi hemoglobinei?Ce tip de hipoxie se dezvoltă în carenţele hemoglobinei? Care este nivelul normal alhemoglobinei sangvine?______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Cate

dra

de b

iochim

ie și

bioch

imie

clinică




1. Referitor la structura secundară a proteinei sunt corecte afirmațiile:a) reprezintă aranjamentul lanţului polipeptidic intr-o structură ordonatăb) e stabilită de interacţiuni hidrofobe şi ionicec) este alfa-helixul şi beta-structurăd) este stabilizată de legături de hidrogene) este stabilizată de legăturile peptidice

2. Referitor la structura secundară a proteinei este corectă afirmația:a) apare datorită formării legăturilor ionice între lanţurile polipeptidice adiacenteb) nu depinde de compoziția aminoacidicăc) conferă proteinelor funcționalitated) apare datorită formării legăturilor de hidrogen atât în limitele unui singur lanţ, cât şi între

lanţurile adiacentee) este stabilizată de legături disulfidice

3. Referitor la alfa-elice sunt corecte afirmaţiile:a) predomină în moleculele proteinelor fibrilareb) posedă simetrie elicoidalăc) radicalii aminoacizilor participă la stabilizarea alfa-eliceid) legăturile de hidrogen se formează între grupările -CO şi -NH de pe aceeaşi catenă

polipeptidicăe) este stabilizată de legăturile peptidice

4. Referitor la structura terţiară a proteinelor sunt corecte afirmaţiile:a) la baza funcţionării proteinelor stau modificările conformaţionaleb) este stabilizată de legături formate de radicalii aminoacizilorc) este stabilizată de legături de hidrogen formate între atomii grupării peptidiced) în cadrul structurii terțiare, radicalii cisteinei pot forma legături ionicee) în cadrul structurii terțiare, radicalii serinei pot forma legături disulfidice

5. Selectați perechile de aminoacizi, radicalii cărora pot forma legături de hidrogen:a) Lys Leub) Phe Valc) Asp Alad) Ser Cyse) Asn Thr

6. Selectați perechile de aminoacizi, radicalii cărora pot forma legături ionice:a) Lys Glub) Trp Ilec) Asp Argd) Gln Vale) His Met

7. Referitor la structura cuaternară a proteinelor sunt corecte afirmațiile:a) este organizarea protomerilor într-o moleculă proteică unică funcţionalăb) se formează prin legături între suprafețele de contact ale domeniiorc) este o structură rigidă

Cate

dra

de b

iochim

ie și

bioch

imie

clinică



d) se realizează doar prin legături covalentee) nu se distruge prin denaturare

8. Referitor la structura cuaternară a proteinelor sunt corecte afirmațiile:a) asamblarea structurii cuaternare decurge prin faza de formare a intermediarilorb) este caracteristică pentru toate proteinelec) funcţionarea proteinelor oligomere e corelată cu deplasarea domeniiord) e o însuşire structurală a hemoglobineie) e o însuşire structurală a mioglobinei

9. Selectaţi proteinele oligomere:a) hemoglobina (Hb)b) mioglobinac) LDH (lactatdehidrogenaza)d) imunoglobulinelee) creatinfosfokinaza

10. Referitor la colagen este corectă afirmația:a) lanţul polipeptidic prezintă conformaţie de alfa-elice clasicăb) conține multe resturi de cisteinăc) se conține doar intracelulard) unitatea structurală a colagenului este tropocolagenule) tropocolagenul se asamblează în fibrile doar prin legături slabe, necovalente

Indicaţia metodică nr. 5Tema: Proprietăţile fizico-chimice ale proteinelor.Metodele de separare şi purificare ale proteinelor

Experienţa 1. Dializa proteinelorPrincipiul metodei: Metoda se bazează pe separarea macromoleculelor din soluţiile coloidale

de substanţele micromoleculare cu ajutorul membranelor semipermeabile, care pot fi traversate demicromolecule, dar sunt impermeabile pentru macromolecule.

Mod de lucru:1. Într-un balon se toarnă 20 mL soluţie de ovalbumină la care se adaugă 20 picături de soluţie

saturată de sulfat de amoniu.2. Dintr-o foiţă de celofan, umezită în prealabil cu apă distilată, se confecţionează un săculeţ în

care se toarnă conţinutul balonului.3. Săculeţul se introduce într-un pahar cu apă distilată şi se cufundă astfel ca nivelul de lichid în

săculeţ să fie mai jos de nivelul apei în pahar.4. Se efectuează dializa timp de 60 minute.5. La finele dializei se iau câte 1 mL de soluţie din săculeţ şi din vas şi se transferă în 2 eprubete.6. Cu ambele soluţii se efectuează reacţia de identificare a ionului sulfat cu BaCl2: la 5 picături de

soluţie de cercetat se adaugă 3-4 picături soluţie de BaCl2 de 5%. În prezenţa ionului sulfat,reacţia este pozitivă şi se observă apariţia precipitatului de BaSO4, conform ecuaţiei:

(NH4)2SO4 + BaCl2 = 2NH4Cl + BaSO4↓7. Cu ambele soluţii se efectuează reacţia biuretică cu scopul identificării proteinelor: la 5 picături

de soluţie de cercetat se adaugă 5 picături de NaOH de 10% şi 2 picături de CuSO4 de 1%. Înprezenţa legăturilor peptidice (-NH-CO-) ale proteinelor soluţia se colorează în roz-violet.

Cate

dra

de b

iochim

ie și

bioch

imie

clinică



8. Rezultatele experienţei se introduc în următorul tabel şi se trage concluzia despre capacitateamoleculelor, ce se deosebesc după masa moleculară şi dimensiuni de a traversa membranelesemipermeabile.

Rezultat:

Soluţiacercetată

Substanţeleprezente până la

dializă

DIA

LIZA

Reacţiabiuretică

Reacţia cuBaCl2

Substanţeleprezente după

dializăSoluţia

din săculeţProteină (ovalbumină),

(NH4)2SO4

Soluţia dinvas H2O

Concluzii: ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________


1. Masa moleculară a proteinelor.2. Proprietăţile amfotere ale proteinelor. Sarcina electrică a proteinelor. Factorii ce determină

sarcina proteinei. Punctul şi starea izoelectrică.3. Termolabilitatea și denaturarea proteinelor, agenţii ce provoacă denaturarea. Modificările

structurale ale proteinei la denaturare. Importanța biomedicală a denaturării.4. Solubilitatea proteinelor. Proprietăţile hidrofile ale proteinelor în funcție de componența

aminoacizilor și de particularităţile structurale.5. Proprietățile soluțiilor proteice ca soluții coloidale. Stările de agregare a soluțiilor proteice (sol,

gel, xerogel).6. Metodele de separare, purificare și analiză a proteinelor: a) salifierea; b) dializa; c) electroforeza;

d) cromatografia (principiul metodelor, importanța biomedicală).


1. Scrieți câte o tripeptidă cu pH-ul izoelectric în mediul acid, neutru și bazic, respectiv.

Cate

dra

de b

iochim

ie și

bioch

imie

clinică



2. Divizaţi în grupe conform solubilităţii următoarele proteine: albumina, hemoglobina, keratina,transferina, IgM, fibrina, protrombina, colagenul. Ce factori influenţează solubilitateaproteinelor?___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3. Într-o soluţie sunt dizolvate histone şi albumine umane. Alegeţi soluţia tampon care trebuieutilizată pentru precipitarea fiecărui tip de proteină: sol. 1 pH=6,0; sol. 2 pH=7,4; sol. 3pH=11,0. Care este mecanismul acestei metode de separare a proteinelor individuale dinamestecuri?___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4. O soluţie ce conţine albumine şi globuline este tratată cu soluţie de sulfat de amoniu([NH4]2SO4) până la semisaturare, iar ulterior până la saturare. Ce efecte va avea această tratareasupra solubilităţii albuminelor şi globulinelor? Care este mecanismul de acţiune a (NH4)2SO4asupra soluţiei proteice?_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

5. Spre care electrod vor migra albuminele şi histonele la pH=7,0, dacă linia de start este lamijlocul distanţei dintre anod şi catod? Explicaţi._________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

6. Ce metodă din cele enumerate mai jos poate fi utilizată pentru purificarea lichidelor biologice(ser, plasmă, limfă) de substanţe nocive micromoleculare: denaturarea, hidroliza, electroforeza,dializa, cromatografia de afinitate? Descrieţi principiul metodei şi utilitatea ei clinică._________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Cate

dra

de b

iochim

ie și

bioch

imie

clinică



7. Pentru fabricarea medicamentelor enzimatice este necesar de a separa şi purifica din sursebiologice vegetale sau animale anumite enzime. Care din metodele enumerate mai jos este ceamai rapidă şi eficientă metodă de separare şi purificare a enzimelor: denaturarea, hidroliza,electroforeza, dializa, cromatografia de afinitate? Descrieţi principiul metodei._________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

8. Ce caracter – hidrofil sau hidrofob, are fragmentul –Gly-Ser-Asn-Trp-Tyr– din structura primarăa unei proteine? În conformaţia proteinei secvenţa este localizată în interiorul structurii sau lasuprafaţa ei? Explicaţi de ce. Scrieţi structura secvenţei._________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________


1. pH izoelectric al tetrapeptidei Arg - Lys - His - Ala se află în zona pH-lui:a) 1.5 – 3.0b) 3.0 – 4.5c) 4.5 – 6.0d) 6,0 – 7,5e) 7.5 – 9.0

2. Proteina conține in % următorii AA: Arg - 10, Lys - 26, Val - 13, Pro - 35, Ala - 8, Gly - 8. La pH fiziologic proteina:

a) migrează spre catodb) migrează spre anodc) are sarcină netă pozitivăd) are sarcină netă negativăe) nu posedă sarcină electrică

3. Selectați afirmațiile corecte referitore la solubilitatea proteinelor:a) proteinele fibrilare sunt uşor solubile în apa purăb) solubilitatea proteinelor depinde de sarcina electrică şi membrana apoasăc) solubilitatea proteinelor depinde de natura solvenţilor şi temperaturăd) proteinele fibrilare sunt mai solubile ca cele globularee) solubilitatea proteinelor este maximală în punctul izoelectric

4. Selectați factorii ce stabilizează soluțiile proteice:a) membrana apoasă, ce apare la hidratarea grupelor funcţionale hidrofileb) sarcina electrică, dependentă de pH-ul mediuluic) sarcina electrică, dependentă de prezența radicalilor hidrofobi ai aminoacizilord) membrana apoasă, ce apare la hidratarea grupelor funcţionale nepolaree) sarcina electrică, dependentă de aminoacizii N- şi C-terminali

Cate

dra

de b

iochim

ie și

bioch

imie

clinică



5. Selectați condiţiile de sedimentare a proteinelor:a) înlăturarea membranei apoaseb) neutralizarea sarcinii electricec) aducerea proteinei bazice la pI prin adaus de acidd) aducerea proteinei acide la pI prin adaus de bazăe) hidroliza proteinei

6. Referitor la salifiere este corectă afirmația:a) este hidratarea moleculei proteiceb) este însoțită de dehidratarea moleculei proteicec) este un proces ireversibild) este provocată de metalele grelee) afectează structurile terţiară și cuaternară ale proteinei

7. Selectați afirmația corectă referitore la molecula proteică denaturată:a) se scindează legătura peptidicăb) crește activitatea biologicăc) se distrug structurile secundară, terțiară și cuaternarăd) crește solubilitatea proteineie) nu este influențată mobilitatea electroforetică a proteinei

8. Selectați proprietățile soluţiilor coloidale proteice:a) putere de difuzie sporităb) vâscozitate mărităc) difuzie redusăd) proprietăţi opticee) vâscozitate redusă

Indicaţia metodică nr. 6Totalizare la capitolul “Chimia generală. Aminoacizii. Proteinele”

1. Rolul biologic al hidrogenului, sodiului, potasiului, magneziului, calciului.2. Rolul biologic al C, N, P, O, S, Cl, I.3. Explicați rolul apei în procesele vitale ale organismelor vii.4. Care sunt proprietățile anormale ale apei și de ce factori ele depind?5. Scrieți ecuația constantei de disociere și a constantei produsului ionic al apei.6. Ce reprezintă pH-ul și pOH-ul unei soluții? Scrieți expresia ce leagă pH-ul și pOH-ul cu

produsul ionic al apei.7. Care sisteme (soluții) se numesc sisteme tampon. Dați definiția. Prezentați ecuația Henderson-

Hasselbach.8. Lămuriți succint acțiunea de tamponare la adăugarea unei cantități nu prea mari de acid sau bază

tare la un sistem tampon acid (sistemul tampon acetat).9. Lămuriți succint acțiunea de tamponare la adăugarea unei cantități nu prea mari de acid sau bază

tare la un sistem tampon bazic (hidroxid de amoniu – clorura de amoniu).10. În sistemul tampon fosfat rolul de acid slab îi revine ionului de dihidrogenofosfat iar rolul de

sare ionului de hidrogenofosfat. Arătați cu ajutorul ecuațiilor reacțiilor cum acest sistem tamponreacționează la adăugarea unui acid sau a unei baze tari.

11. Ce reprezintă capacitatea de tamponare a unui sistem tampon? De ce factori depinde capacitateatampon? Scrieți formula de determinare a capacității tampon față de acid.

Cate

dra

de b

iochim

ie și

bioch

imie

clinică



12. La ce raport al componentelor un sistem tampon are capacitatea maximă de tamponare?Prezentați formula de calcul a capacității tampon a unui sistem tampon față de bază.

13. Caracterizați succint sistemele tampon ale sângelui. Cu ce este egal pH-ul sângelui?14. Ce tipuri de legături chimice sunt în biomolecule?15. Care sunt principalele caracteristici cantitative a legăturii covalente? Dați denumirea lor.16. Ce reprezintă electronegativitatea atomului unui element chimic? Prezentați seria

electronegativității după Pauling a elementelor organogene.17. Caracterizați succint legătura covalentă donor-acceptor.18. Ce reprezintă legătura de hidrogen? Arătați formarea legăturii de hidrogen în apă, alcool etilic.19. Caracterizați forțele Van der Waals.20. Ce reprezintă interacțiunile nepolare?21. Divizaţi următorii aminoacizi în grupe conform clasificării biologice: Phe, Cys, Tyr, Glu, Lys,

Met, Gly, Trp. Scrieţi peptida formată din aminoacizii indispensabili. În ce mediu se va aflapunctul izoelectric al peptidei date.

22. Scrieți reacția de carboxilare a acidului glutamic din componența proteinelor fixatoare de calciu.Care este importanța biologică a acestei reacții?

23. Scrieți reacția de decarboxilare a histidinei, acidului glutamic și 5-hidroxitriptofanului. Care esteimportanța biologică a acestei reacții?

24. Scrieți reacțiile de transaminare a alaninei și aspartatului cu alfa-cetoglutaratul. Care esteimportanța biologică a acestor reacții?

25. Scrieți următoarea tripeptidă: Lys-Met-Pro. Evidențiați legăturile peptidice tipice și atipice.Indicații deosebirile lor. În ce mediu se va afla punctul izoelectric al peptidei date.

26. Scrieți următoarea tripeptidă: Glu-Pro-Val. Evidențiați legăturile peptidice tipice și atipice.Indicații deosebirile lor. În ce mediu se va afla punctul izoelectric al peptidei date.

27. Scrieți următoarea tripeptidă: Pro-Ile-Arg. Evidențiați legăturile peptidice tipice și atipice.Indicații deosebirile lor. În ce mediu se va afla punctul izoelectric al peptidei date.

28. Determinarea structurii primare a proteinelor prin metoda Edman.29. Care este clasificarea aminoacizilor după prezența în proteine și codificarea genetică? Scrieți

exemple de aminoacizi modificați posttranslațional și aminoacizi neproteinogeni.30. Caracterizați structura primară a proteinelor. Numiți proprietățile legăturii peptidice clasice și

atipice.31. Numiți și caracterizați tipurile structurii secundare a proteinelor. Legăturile, ce stabilizează

structura secundară.32. Caracterizați structura terțiară a proteinelor. Legăturile, ce stabilizează structura terțiară.33. Caracterizați structura cuaternară a proteinelor. Legăturile, ce stabilizează structura cuaternară.

Denaturarea și renaturarea proteinelor.34. Clasificarea proteinelor conform compoziției chimice. Exemple.35. Proteinele simple, proprietăţile, particularităţile structurale. Rolul biologic.36. Proteinele conjugate. Tipurile. Exemple de proteine conjugate, caracteristica lor generală.37. Colagenul – particularităţile compoziției aminoacidice şi structurale.38. Colagenul – particularităţile structurii primare și secundare.39. Elastina – particularităţile compoziției aminoacidice şi structurale.40. Proprietăţile amfotere ale proteinelor. Sarcina electrică a proteinelor. Factorii ce determină

sarcina proteinei. Rezolvați problema: Spre care electrod vor migra albuminele şi histonele lapH=7,0, dacă linia de start este la mijlocul distanţei dintre anod şi catod? Explicaţi.

Cate

dra

de b

iochim

ie și

bioch

imie

clinică



41. Ce este punctul şi starea izoelectrică a proteinelor? Rezolvați problema: Într-o soluţie suntdizolvate histone şi albumine umane. Alegeţi soluţia tampon care trebuie utilizată pentruprecipitarea fiecărui tip de proteină: soluția N1- pH=4,7; soluția N2 - pH=7,4; soluția N3 -pH=10,7.

42. Termolabilitatea proteinelor. Denaturarea și renaturarea proteinelor. Factorii, ce provoacădenaturarea. Modificările structurale ale proteinei la denaturare.

43. Solubilitatea proteinelor. Factorii ce determină solubilitatea. Rezolvați problema: Divizaţi în 2grupe conform solubilităţii următoarele proteine: albumina, hemoglobina, keratina, transferina,IgM, fibrina, protrombina, colagenul. Prin ce se vor deosebi cele două grupe de proteine?

44. Proprietățile soluțiilor proteice ca soluții coloidale.45. Metoda de salifiere a proteinelor – principiul și importanța. Rezolvați problema: O soluţie ce

conţine albumine şi globuline este tratată cu soluţie de sulfat de amoniu ([NH4]2SO4) până lasemisaturare, iar ulterior până la saturare. Ce efecte va avea această tratare asupra solubilităţiialbuminelor şi globulinelor?

46. Metoda de dializă – principiul și importanța.47. Metoda de electroforeză a proteinelor – principiul și importanța.48. Metoda de cromatografie a proteinelor – principiul și importanța.49. Masa moleculară a proteinelor. Care metode pot fi utilizate pentru determinarea masei

proteinelor, descrieți principiul acestor metode.

Cate

dra

de b

iochim

ie și

bioch

imie

clinică

Date post:	28-Jul-2018
Category:	Documents
Upload:	vuongnguyet
View:	225 times
Download:	0 times

CATEDRA BIOCHIMIE ȘI BIOCHIMIE CLINICA INDICA II...

Documents