Нуклеопротеиды № 4

Методические рекомендации

к лабораторным занятиям по дисциплине «Биохимия»

для студентов специальности «Биология»

Рассмотрены и рекомендованы на заседании кафедры химии протокол №7 от 25.01.2012

Занятие №4

Химическая структура и свойства нуклеозидов и нуклеотидов,

нуклеиновых кислот

Теоретическая часть:

1. Химическое строение и номенклатура нуклеозидов и нуклеотидов

2. Биологическая роль нуклеозидов и нуклеотидов: АТФ, НАД, ФАД, ФМН.

3. Структурная организация и связи, стабилизирующие структур} олигонуклеотидов и полинуклеотидов (нуклеиновых кислот).

4. Характеристика первичной структуры ДНК.

5. Формы двойной спирали ДНК. Принцип комплементарности. Правила Чаргаффа.

6. Одно- и двухцепочечные, кольцевые и линейные молекулы ДНК. 7.Структура, свойства и функции матричных, рибосомальных и транспортных РНК.

8.Физико-химические свойства ДНК и РНК.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №4

«ИЗВЛЕЧЕНИЕ И ГИДРОЛИЗ НУКЛЕОПРОТЕИДОВ ДРОЖЖЕЙ. ОТКРЫТИЕ В ГИДРОЛИЗАТЕ СОСТАВНЫХ КОМПОНЕНТОВ»

Цель работы: Выделение нуклеопротеидов из дрожжевых клеток, их гидролиз и качественное определение составных компонентов

Работа 1. Извлечение и гидролиз нуклеопротеидов дрожжей

Нуклеопротеиды - сложные белки, содержащие в качестве простетической группы нуклеиновые кислоты. Белковый компонент нуклеопротеидов представлен преимущественно белками основного характера (протамины и гистоны).

Нуклеиновые кислоты – высокомолекулярные соединения, состоящие из большого количества мононуклеотидов, которые при гидролизе распадаются на пуриновое или пиримидиновое (азотистое) основание, углевод (рибозу или дезоксирибозу) и фосфорную кислоту. Примером такого мононуклеотида может служить адениловая кислота или аденозинмонофосфорная кислота (АМФ)

При отщеплении от мононуклеотида остатка фосфорной кислоты получается более простое соединение, называемое нуклеозидом. Следовательно, нуклеотиды являются фосфорными эфирами нуклеозидов.

Для изучения химического состава нуклеопротеидов удобно пользоваться дрожжевыми клетками. При непродолжительном гидролизе дрожжей или выделенных из них нуклеопротеидов в гидролизате легко определяются азотистые основания, пентозы и фосфорная кислота.

Ход работы. В фарфоровую ступку помещают 1 г дрожжей, добавляют 1 каплю эфира, 2 капли воды, около 0,1 г стеклопеска и растирают пестиком для разрушения клеток. К массе добавляют 4 мл 0,4-процентного раствора едкого натра и растирают еще 5-6 минут. Содержимое ступки переносят в центрифужную пробирку и центрифугируют в течение 10 минут. Надосадочную жидкость помещают в чистую ступку и добавляют 1,5 мл 5-процентного раствора уксусной кислоты (при постоянном перемешивании). Выпадает осадок нуклеопротеидов. Содержимое ступки, вновь центрифугируют, и надосадочную жидкость выбрасывают. К полученному осадку нуклеопротеидов приливают 10 мл 10-процентного раствора серкой кислоты, пробирку закрывают пробкой с воздушным холодильником и ставят на слабый огонь. Через 60-90 мин после начала кипения нагревание прекращают, жидкость охлаждают и фильтруют. В фильтрате находят продукты гидролиза нуклеопротеидов.

Работа 2. Открытие в гидролизате составных компонентов нуклеиновых кислот

Биуретовая проба на полипептиды. К 5 каплям гидролизата добавляют 10 капель 10-процентного раствора едкого натра и 1 каплю 1-процентного раствора медного купороса. Жидкость окрашивается в сине-фиолетовый цвет.

Серебряная проба на пуриновые основания. 10 капель гидролизата нейтрализуют 1 каплей концентрированного раствора аммиака и добавляют 1 каплю 5-процентного раствора нитрата серебра. При стоянии выпадает небольшой рыхлый осадок, окрашенный в бурый цвет.

Проба Троммера на рибозу и дезоксирибозу. К 5 каплям гидролизата добавляют 10 капель 30-процентного раствора гидроксида натрия и 2-3 капли 7-процентного раствора сульфата меди до появления неисчезающего осадка гидроксида меди (II). Смесь нагревают до начала кипения. Появляется оранжевый осадок гидроксида меди (I) или красный осадок оксида меди (I) вследствие окисления пентоз гидроксидом меди (II).

Молибденовая проба на фосфорную кислоту. К 20 каплям молибденового реактива (раствор молибдата аммония в азотной кислоте) добавляют 2-3 капли гидролизата и кипятят на голом огне. В присутствии фосфорной кислоты жидкость окрашивается в лимонно-желтый цвет. При охлаждении выпадает желтый кристаллический осадок фосфорно-молибденовокислого аммония.

12 (NH₄)₂MoO₄ + H₃PO₄ + 21 HNO₃ → (NH₄)₃PO₄∙12 MoO₃ + 21 NH₄NO₃ + 12 H₂O