• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

Розділ I. Вуглеводи

ВИЗНАЧЕННЯ БІОМОЛЕКУЛ В КЛІТИНАХ РІЗНОГО ПОХОДЖЕННЯ. Вуглеводи, Ліпіди, Вітаміни

Лабораторна робота 1

Тема І. Хімічні компоненти живих систем

За редакцією укладачів

Методичні вказівки

Біологія клітини

до виконання лабораторних робіт

для студентів напряму

6.0929 – Біотехнологія

Укладачі: к.б.н., доцент

Жолнер Ліля Григорівна

ст. викладач

Ліновицька Віта Михайлівна

асистент

Івахненко Жанна Михайлівна

Відповідальний

редактор д.б.н., зав. кафедри промислової

біотехнології, професор

Дуган О.М.,

Рецензент к.х.н., доцент кафедри органічної

хімії та технології органічних

речовин

Родіонов В.М.

Біологія клітини – це інтегрована дисципліна, яка вивчає будову, розвиток та життєдіяльність клітин. Вона займає одну з основних позицій в біології, оскільки в основі функціонування живих організмів лежать процеси, які проходять на клітинному рівні. Найбільш важливим аспектом біології клітини являється те, що ця наука є теоретичною основою сучасної біотехнології, оскільки об’єктами біотехнології виступають клітини мікроорганізмів, рослин та тварин.

Метою даного курсу є ознайомлення студентів з:

- хімічними макромолекулами;

- складом та особливостями молекулярного рівня організації живої матерії;

- властивостями та функціями основних класів хімічних сполук живих організмів;

- особливостями клітинного рівня організації живої матерії;

- основними методами вивчення клітин;

- відмінностями між клітинами еукаріотів і прокаріотів;

- будовою і функціями клітинних структур;

- життєвим циклом клітин.

Всі клітини складаються з одних і тих же хімічних речовин і ці речовини здатні до однакових перетворень. Хімічні сполуки, які функціонують у клітинах поділяють на неорганічні (мінеральні) та органічні. До складу органічних речовин в основному входять чотири хімічні елементи: водень, кисень, азот та вуглець. Останній з них значною мірою зумовлює хімічні властивості організмів.

Основними органічними сполуками, які функціонують в клітинах є вуглеводи, білки, ліпіди, нуклеїнові кислоти, тощо. Вони переважно мають велику молекулярну масу, тому їх називають макромолекулами. Такі високомолекулярні органічні сполуки, молекули яких складаються з великої кількості однакових чи різних за хімічною будовою ланок, що повторюються, називають біополімерами. Прості молекули, із залишків яких складаються біополімери, називають мономерами. Мономерами білків є залишки амінокислот, нуклеїнових кислот – нуклеотиди, полісахаридів – моносахариди.

Особлива група органічних сполук – це біологічно активні речовини, які впливають на процеси обміну речовин і перетворення енергії в організмах живих істот. Серед них є органічні (ферменти, гормони, вітаміни, тощо) та неорганічні (вуглекислий газ та інші) сполуки.

У клітинах різних груп організмів вміст певних органічних сполук різний. Наприклад, у клітинах тварин переважають білки і ліпіди, а рослин – вуглеводи. Однак, у клітинах різних типів певні органічні сполуки виконують подібні функції.

Мета роботи: ознайомлення з основними методами якісного визначення біомолекул та дослідження наявності біомолекул в клітинах різного походження.

Короткі теоретичні відомості

Вуглеводи (цукри) - група органічних сполук, склад яких можна формально зобразити формулою C_n(H₂O)_m. Вуглеводи є альдегідами (альдозами) або кетонами (кетозами) багатоатомних спиртів та їх похідних.

Відповідно до існуючої класифікації, вуглеводи поділяють на прості та складні. До простих належать моносахариди, а до складних – оліго- та полісахариди.

Моносахариди, або прості цукри, залежно від кількості атомів вуглецю поділяють на триози (3 атоми), тетрози (4), пентози (5), гексози (6) і т.д. до декоз (10). У природі найпоширенішими є гексози, а саме глюкоза і фруктоза. Солодкий смак ягід, фруктів, меду залежить від вмісту цих сполук.

Олігосахариди – сполуки, в яких кілька залишків молекул моносахаридів з’єднані між собою ковалентними зв’язками. Серед них найпоширенішими є дисахариди, які утворюються внаслідок сполучення залишків двох молекул моносахаридів. Наприклад, буряковий (або тростинний) цукор – сахароза складається з залишків глюкози і фруктози. Дисахариди мають солодкий смак. Вони, як і моносахариди, добре розчинні у воді.

Полісахариди – молекули, молекулярна маса яких може сягати декількох мільйонів. Полісахариди відрізняються між собою складом мономерів, довжиною та розгалуженістю ланцюгів. Вони не мають солодкого присмаку і не розчиняються у воді. Один з найпоширеніших полісахаридів – крохмаль. Він синтезується в процесі фотосинтезу в клітинах рослин і складається з залишків глюкози. Крохмаль у значній кількості відкладається в клітинах рослин, насамперед листків, насіння, бульб тощо.

Матеріали й реактиви

Фруктові соки, 5% розчин глюкози, 5% розчин NaOH, 5% розчин СuSO₄, кристалічний резорцин, 5% розчин фруктози, 25% розчин HCl, розчин Люголя, картопля, кукурудзяне зерно, 10% розчин NаОН

Обладнання

Скляні палички, пробірки, піпетки градуйовані, штатив для пробірок, пальник, скляні лійки, матеріал для фільтрування, водяна баня, лабораторний термометр, годинник, лопаточка або шпатель.

1. Реакція Троммера

Розчини гексоз, наприклад, глюкози та фруктози, що містяться у фруктовому соку, у лужному середовищі відновлюють при нагріванні оксид міді (II) в геміоксид міді, а самі окислюються до альдонових кислот.

Хід роботи

У першу пробірку наливають 3 мл 5% розчину глюкози, у другу - 3 мл фруктового соку. У кожну додають по 1мл 5% розчину NaOH та по 5 крапель 5% розчину СuSO₄. Вміст пробірок добре перемішують для розчинення осаду гідроксиду міді (ІІ) який утворився. Обережно підігрівають отримані розчини блакитного кольору у полум’ї пальника до кипіння. При наявності в рідині глюкози спостерігається утворення осаду гідроксиду міді (І) або осаду геміоксиду міді, тобто зміна забарвлення вмісту пробірок.

2. Реакція Селіванова на кетози.

При нагріванні фруктози чи інших кетоз із соляною кислотою утворюється оксиметилфурфурол. Оксиметилфурфурол з резорцином утворює сполуку вишневого кольору.

Хід роботи

В першу пробірку додають 5 мл фруктового соку, в другу 5 мл 5% розчину фруктози. Потім в обидві додають по 10 крапель 25% розчину соляної кислоти та кілька кристалів резорцину. Суміш нагрівають на водяній бані протягом 5-10 хвилин при Т=80°С до появи забарвлення.

3. Реакція крохмалю з йодом

Полісахариди відрізняються один від одного хімічною природою моносахаридних одиниць, ступенем розгалуження та довжиною ланцюга. Полісахариди не містять вільних редукуючих груп, тому вони не виявляють відновлюючих властивостей. Повний гідроліз полісахаридів у присутності кислот або специфічних ферментів призводить до утворення моносахаридів з редукуючими властивостями. Наприклад, гідроліз крохмалю призводить до утворення глюкози.

При взаємодії крохмалю з йодом утворюються комплексні сполуки, які мають синій колір. При нагріванні колір зникає і з’являється при охолодженні. Знебарвлення відбувається також при додаванні розчинів NаОН чи КОН. Це обумовлено тим, що в утворенні комплексів приймають участь молекули йоду, а не йодид-іони.

Хід роботи

В одну пробірку наливають 2 мл картопляного соку, в другу 2 мл витяжки кукурудзяного зерна. Потім в обидві пробірки вносять по 1-2 краплі розчину Люголю. Вміст пробірок перемішують і спостерігають утворення синього забарвлення. Переносять по 1 мл розчинів в інші пробірки і додають до них по 1 мл 10% розчину NаОН. Спостерігається знебарвлення розчину. Те ж саме відбувається і при нагріванні суміші, яка залишилася у перших двох пробірках. При охолодженні розчинів забарвлення відновлюється.

Читайте також:

1. Аварійно-рятувальні підрозділи Оперативно-рятувальної служби цивільного захисту, їх призначення і склад.
2. Актив і пасив балансу складаються також з певних розділів.
3. Активи, що реалізуються повільно (А3) – це статті 2-го розділу активу балансу, які включають запаси та інші оборотні активи (рядки 100 до 140 включно, а також рядок 250).
4. Аналіз бойових дій пожежних підрозділів
5. Б – розділення гелю на дві фази
6. Взаємодія органів слідства з підрозділами, уповноваженими здійснювати оперативно-розшукову діяльність, при розслідуванні злочинів
7. Взаємодія підрозділів при проведенні виїзних планових та позапланових перевірок
8. Взаємодія СВА з іншими структурними підрозділами підприємства.
9. Взаємодія слідчого з оперативними підрозділами.
10. Визначення та визнання запасів в підрозділах підприємств готельно-ресторанного господарства , їх оцінка та класифікація
11. ВИКОРИСТАННЯ ОПЕРАТИВНИМИ ПІДРОЗДІЛАМИ ЗНАНЬ ПРО КОНФЛІКТИ В ЗЛОЧИННОМУ СЕРЕДОВИЩІ
12. ВИРОБНИЧА ПРОГРАМА ТА ЇЇ РЕСУРСНЕ ОБҐРУНТУВАННЯ. ПЛАНУВАННЯ ВИТРАТ ПІДРОЗДІЛІВ ПІДПРИЄМСТВА.

Переглядів: 931