МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ ВНЕАУДИТОРНОЙ РАБОТЫ
ПМ.03 «Проведение лабораторных биохимических исследований»
МДК.03.01. «Теория и практика лабораторных биохимических исследований»
Специальность: 31.02.03 «Лабораторная диагностика»
Рассмотрено и одобрено ЦМК, пр. № 6 от 02.06.2015 г.
Преподаватель - Башарина О.Б.
Курс, 4 семестр.
Занятие № 4. «Строение и свойства сложных углеводов. Определение олигосахаридов в моче. Гидролиз крахмала»
Цель занятия: Изучить строение и свойства олигосахаридов, гомополисахаридов и гетерополисахаридов.
После изучения темы студент должен знать:
1. Классификация сложных углеводов.
2. Дисахариды. Химическое строение и свойства важнейших дисахаридов: мальтозы, лактозы и сахарозы. Биологическое значение.
3. Гомополисахариды. Важнейшие представители: крахмал, гликоген и целлюлоза. Химическое строение и свойства. Биологическое значение.
4. Гетерополисахариды. Классификация и химическое строение гликозаминогликанов. Локализация в организме и биологическая роль.
После изучения темы студент должен уметь:
1. Проводить качественные реакции на дисахариды в моче.
2. Исследовать процесс кислотного гидролиза крахмала при кипячении.
Задание 1. Изучив соответствующий материал учебника и лекционный материал, запомните следующие формулы и реакции:
1. Написать участок амилопектина крахмала. Подписать название мономеров и химических связей между ними.
2. Написать структурную формулу участка амилозы. Подписать название мономеров и химической связи между ними.
3. Дисахаридная единица гиалуроновой кислоты.
4. Дисахаридная единица хондроитин-4-сульфата.
5. Дисахаридная единица хондроитин-6-сульфата.
6. N-ацетилглюкозамин, N-ацетилгалактозамин (циклическая форма).
7. N-ацетилгалактозамин-4-сульфат, N-ацетилгалактозамин-6-сульфат (циклическая форма).
8. Мальтоза.
9. Сахароза.
10. Лактоза.
11. Написать реакцию образования мальтозы, указать название образовавшейся связи, дать название мономерам мальтозы.
12. 
Написать реакцию гидролиза мальтозы, указать название гидролизуемой связи и продуктов гидролиза.
Задание 2. Оформите макет протокола лабораторной работы № 1. «Качественные реакции на углеводы». Запишите в тетрадь:
Работа 1.1. Обнаружение фруктозы в моче. Проба Селиванова. Принцип метода: при нагревании фруктозы с резорцином в кислой среде образуется соединение красного цвета. На первой стадии образуется оксиметилфурфурол, который во второй стадии, конденсируясь с резорцином, дает красное окрашивание. В работе используется реактив Селиванова – 0,5% раствор резорцина в 20%-ой соляной кислоте.
Работа 1.2. Обнаружение лактозы и мальтозы в моче. Проба Велька.
Принцип метода: лактоза и мальтоза в щелочной среде образуют при нагревании окрашенные соединения. В работе используют концентрированный раствор аммиака и 20% раствор KOH.
Работа 1.3. Обнаружение пентоз в моче. Проба Биаля. Принцип метода. Пентозы (ксилулоза, арабиноза) с орцином (5-метилрезорцином) и хлоридом железа (III) в кислой среде образуют при нагревании соединения желто-зеленого цвета.
Таблица. Результаты качественных реакций на углеводы.
| № п/п | Название реакции | Открываемое вещество | Исследуемый материал | Реактивы и условия | Наблюдаемый результат |
| 1. | Проба Селиванова | Фруктоза | Нормальная моча | ||
| Патологическая моча | |||||
| 2. | Проба Велька | Лактоза | Патологическая моча | ||
| Мальтоза | Патологическая моча | ||||
| Лактоза и мальтоза | Нормальная моча | ||||
| 3. | Проба Биаля | Пентозы | Нормальная моча | ||
| Патологическая моча |
Вывод: (оставить место).
Практическое значение работы. В моче здорового человека пентозы, фруктоза и дисахариды не обнаруживаются. Фруктоза появляется в моче при заболеваниях, связанных с нарушением обмена фруктозы в тканях (врожденная недостаточность ферментов: фруктокиназы или фруктозо-1-фосфатальдоазы). Лактоза (молочный сахар) и мальтоза появляются в моче при нарушении переваривания этих дисахаридов под действием кишечных ферментов: лактазы и мальтазы, соответственно (как правило, недостаточность пищеварительных ферментов носит врожденный характер). Выведение пентоз (ксилулозы) с мочой наблюдается: при эссенциальной пентозурии, циррозе печени.
Задание 3. Оформите макет протокола для лабораторной работы № 2. «Кислотный гидролиз крахмала». Запишите в тетрадь:
Цель работы: исследовать процесс кислотного гидролиза крахмала при кипячении.
Принцип реакции. При нагревании раствора крахмала с минеральными кислотами происходит гидролиз крахмала (минеральные кислоты являются неорганическими катализаторами); процесс гидролиза (разрыв О-гликозидных связей) идет постепенно через ряд декстринов до глюкозы: крахмал + nН2О → декстрины→мальтоза→глюкоза. Степень гидролиза крахмала контролируют по убыли крахмала реакцией с раствором йода и по приросту конечного продукта - глюкозы, которую открывают реакцией Фелинга. Крахмал, промежуточные продукты гидролиза (декстрины) и мальтоза дают с раствором йода различное окрашивание:
| Продукт реакции | Крах-мал | Амило декстрины | Эритро- декстрины | Ахро- декстрины | Мальто- декстрины | Мальтоза |
| Окраши-вание с раствором иода | Синее | Фиолето-вое | Красно- бурое | Оранжевое | Желтое | Бледно-желтое, бесцветное |
Мальтоза расщепляется на две молекулы глюкозы и, как восстанавливающий моносахарид, выявляется реакцией Фелинга: глюкоза в щелочной среде восстанавливает оксид меди (II) в оксид меди (I), при этом сама окисляется до глюконовой кислоты.
CuSO4 + 2NaOH → Cu(OH)2 + Na2SO4
С5Н11О5 С = О + 2Cu(OH)2 → С5Н11О5 СOОH + H2O + 2CuOH
Н глюконовая кислота желтый цвет
глюкоза
2CuOH → Cu2O (красный цвет) + H2O
Таблица. Результаты исследования кислотного гидролиза крахмала.
| № пробирки | Продолжительность гидролиза, мин | Окрашивание с раствором Люголя | Продукт реакции |
| 1. | До гидролиза | Синее | крахмал |
| 2. | |||
| 3. | |||
| 4. | |||
| 5. | |||
| 6. | |||
| 7. | |||
| 8. | |||
| 9. | |||
| 10. | |||
| ВСЕГО (мин) | Результат реакции Феллинга с конечным гидролизатом: |
Вывод: (оставить место для вывода).
Литература и материалы для самоподготовки:
1. Пустовалова Л.М.Теория лабораторных биохимических исследований (основы биохимии). – Изд. 6-е, перераб.- Ростов н/Д: Феникс, 2014. – с.58-64
2. Кухта В.К., Таганович А.Д., Олецкий Э.И. Основы биохимии: учебник для студентов мед. училищ и колледжей. М.: Медицина, 1999.- с.29-36, 359-360.
3. Пустовалова Л.М. Основы биохимии для медицинских колледжей. / Серия «Медицина». Ростов-н/Д: Феникс, 2004 (изд. 2-ое)/2012 (изд. 5-ое).- с. 39-49.
4. Пустовалова Л.М. Практика лабораторных биохимических исследований. – Ростов н/Д: Феникс, 2014. – с. 49-56.
5. Кухта В.К., Таганович А.Д., Олецкий Э.И. Основы биохимии: учебник для студентов мед. училищ и колледжей. М.: Медицина, 2007. – с.33-40, 367.
6. Лекции по курсу биохимии.
7. Лекции и протоколы практических занятий по дисциплине «Химия»
Интернет-ссылки:
https://www.xumuk.ru/biochem/44.html Химик. Сайт о химии. Дисахариды.
https://www.xumuk.ru/biochem/46.html Полисахариды
https://www.xumuk.ru/biochem/48.html Растительные полисахариды
https://www.xumuk.ru/biochem/50.html Гликозаминогликаны
Критерии оценки:
5 баллов – все задания выполнены в полном объеме, своевременно, без ошибок.
4 балла – все задания выполнены в полном объеме, своевременно, при выполнении заданий допущены неточности.
3 балла – все задания выполнены в полном объеме, но несвоевременно, при выполнении заданий допущены неточности.
2 балла – задания выполнены частично и с грубыми ошибками, несвоевременно.