Практикум по биохимии

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ 
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ 
ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ 
БИОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ 

 

 

 

 

Практикум по биохимии 

Учебно-методическое пособие  
по курсу «Биохимия» для студентов  
Биологического института  
направлений подготовки 06.03.01 биология,  
35.03.04 агрономия, 05.03.06 экология и природопользование 
 

 

 

 

Томск 2021 

 
 

 
 

РАССМОТРЕНО И УТВЕРЖДЕНО методической комиссией 
биологического института НИ ТГУ 
Протокол № 227 от « 16 » декабря 2021 г. 
Председатель МК БИ А.Л. Борисенко  
 
 
Пособие составлено в соответствии с программой курсов 
«Биохимия» и «Биохимия с основами молекулярной биологии» 
и содержит краткие теоретические положения по основным 
разделам биохимии, лабораторные работы и методические 
указания к их проведению.  
Для студентов Биологического института,  а также для 
аспирантов и преподавателей. 
 
СОСТАВИТЕЛИ: М.В. Филонова, М.А. Большакова,  
А.А. Чурин 
 
 
 
 

Содержание 
Предисловие.................................................................................. 5 
Общие правила при работе в лаборатории.............................. 6 
Техника безопасности при работе в лаборатории................... 7 
Требования к оформлению отчета .......................................... 8 
Тема Белки и аминокислоты ...................................................... 10 
Качественные реакции на белки и аминокислоты ............... 10 
Работа № 1. Получение растворов белков .......................... 11 
Работа № 2. Качественные реакции.................................... 12 
Работа № 3. Определение аминокислот методом 
хроматографии .................................................................... 20 
Физико-химические свойства белков .................................... 25 
Работа № 4. Реакции осаждения белков в различных 
условиях .............................................................................. 26 
Работа № 5. Обратимое осаждение белков (высаливание) 30 
Определение содержания белка в растворе и 
изоэлектрической точки белков ............................................ 32 
Работа № 6. Определение изоэлектрической точки белка . 32 
Работа № 7. Количественное определение содержания 
белка биуретовым методом ................................................ 34 
Работа № 8. Количественное определение глутатиона ...... 38 
Сложные белки ...................................................................... 41 
Работа № 9. Извлечение казеина из молока ....................... 41 
Работа № 10. Определение остатка фосфорной кислоты в 
казеине ................................................................................. 42 
Работа № 11. Выделение муцина из слюны и нафтоловая 
проба на углеводную группировку муцина (реакция 
Подобедова – Молиша) ....................................................... 43 
Работа № 12. Доказательство наличия углевода в яичном 
альбумине ............................................................................ 44 
Работа № 13. Гидролиз нуклеопротеинов .......................... 45 
Тема Ферменты ........................................................................... 48 
Определение специфичности и активности ферментов ..... 49 
Работа № 14. Специфичность ферментов........................... 49 

Работа № 15. Определение активности амилазы по 
Вольгемуту .......................................................................... 52 
Работа № 16. Определение активности липазы в семенах 
подсолнечника..................................................................... 53 
Работа № 17. Определение активности каталазы по Баху и 
Опарину ............................................................................... 55 
Работа № 18. Определение активности аскорбатоксидазы 57 
Работа № 19. Влияние различных факторов на активность 
ферментов ............................................................................ 59 
Тема Углеводы ............................................................................ 64 
Работа № 20. Качественные реакции на сахара ................. 65 
Работа № 21. Реакции на полисахариды ............................ 70 
Работа № 22. Обнаружение запасных сахаров в 
растительном материале ..................................................... 72 
Тема V Витамины ....................................................................... 74 
Работа № 23. Качественные реакции на витамины ............ 75 
Работа № 24. Количественное определение свободной и 
связанной аскорбиновой кислоты....................................... 81 
Работа № 25. Количественное определение рутина 
(витамина Р) ........................................................................ 83 
Работа № 26. Выделение фолиевой кислоты из дрожжей и 
ее обнаружение ................................................................... 84 
Тема Липиды............................................................................... 86 
Работа № 27. Эмульгирование и растворение жиров......... 87 
Работа № 28. Гидролиз жира и обнаружение продуктов 
гидролиза ............................................................................. 88 
Работа № 29. Качественная реакция на желчные кислоты 90 
Работа № 30. Определение кислотного числа .................... 91 
Работа № 31. Определение перекисного числа .................. 93 
Работа № 32. Определение числа омыления ...................... 96 
Работа № 33. Определение эфирного числа ....................... 97 
Тема Нуклеиновые кислоты ....................................................... 98 
Работа № 34. Визуализация нуклеиновых кислот на 
агарозном геле ..................................................................... 99 
Литература ................................................................................ 103 

Предисловие 
 
Биологическая химия относится к наукам, изучающим 
химическую природу веществ, формирующих из биогенных 
молекул структуры растительных и животных организмов, а 
также превращения этих веществ на уровне отдельных тканей и 
всего организма в целом (метаболизм). Цель биохимии 
заключается 
в 
объяснении биологических 
процессов 
на 
молекулярном и клеточном уровнях, а также изучении 
регуляторных механизмов, обеспечивающих жизнедеятельность 
целостного организма. 
В биохимии выделяют следующие основные разделы: 
статическая биохимия (или биоорганическая химия) – изучает  
химическую 
природу 
молекул, 
формирующих 
организм; 
динамическая биохимия – изучает закономерности химических 
процессов и превращения веществ в живом организме 
(метаболизм); функциональная биохимия – выявляет  роль 
превращений 
химических 
соединений 
в 
осуществлении 
функций клеток, тканей, органов, организма в целом. 
Среди 
наук, 
изучающих 
жизнедеятельность 
живых 
организмов, биохимия занимает важное место и является в 
настоящее время динамично развивающейся отраслью знаний. 
По этой причине для решения научных вопросов требуются 
квалифицированные 
специалисты, 
владеющие 
не 
только 
методами работы на современном оборудовании, но способные 
проанализировать результаты биохимических исследований. 
Освоить приемы и методы биохимических исследований 
возможно только в лаборатории, оснащенной соответствующим 
образом. 
При работе в лаборатории необходимо придерживаться 
следующих правил.   
 
 

Общие правила при работе в лаборатории 
 
1. Студентам 
запрещается 
работать 
в 
лаборатории 
в 
отсутствие 
преподавателя 
или 
лаборанта, 
а 
также 
в 
неустановленное время.  
2. В лабораторию запрещается входить в верхней одежде, 
класть на столы личные вещи, не относящиеся к учебному 
процессу. 
3. Работать в лаборатории разрешается только в рабочем 
халате из хлопковой или хлопчатобумажной ткани (не из 
синтетических тканей!). Рабочий халат должен быть по длине 
ниже колен и застегиваться спереди. При работе с особо 
опасными веществами дополнительно надевают длинный 
фартук 
из 
поливинилхлорида 
и 
нарукавники. 
При 
необходимости для защиты лица и глаз используют защитные 
маски и очки, для защиты рук – специальные защитные 
перчатки, а для защиты дыхательных путей – респираторы. 
Волосы должны быть тщательно убраны (используют шапочку 
или платок) или заколоты.  
4. В лаборатории запрещается принимать пищу и хранить 
продукты.  
5. Лабораторные 
работы 
выполняются 
студентами 
индивидуально, либо в составе групп по 2-3 человека.  
6. Перед тем как приступить к выполнению лабораторных 
работ, необходимо изучить методику и правила ее безопасного 
выполнения, 
подготовить 
соответствующие 
материалы, 
приборы и реактивы.  
7. Опыт необходимо проводить в точном соответствии с его 
описанием в методических указаниях. Запрещается проводить в 
лаборатории какие-либо работы, не связанные непосредственно 
с выполнением учебных заданий.  
8. При работе следует соблюдать тишину, экономить 
реактивы, 
электроэнергию, 
бережно 
относиться 
к 
оборудованию, мебели, посуде. Нельзя оставлять без присмотра 

работающие установки, включенные электронагревательные 
приборы, спиртовки.  
9. Запрещается бросать в раковину твердые предметы, 
бумагу, битое стекло, посуду, агар и т.п. 
10. После окончания лабораторной работы студент обязан 
привести в порядок свое рабочее место: вымыть химическую 
посуду, протереть поверхность лабораторного стола, выключить 
нагревательные приборы. Лабораторию можно покидать после 
выполнения работы с разрешения лаборанта или преподавателя. 
Перед уходом рекомендуется вымыть руки с мылом.  
 
Техника безопасности при работе в лаборатории 
 
1. Перед 
проведением 
опыта 
необходимо 
проверить 
исправность оборудования. При неисправности в работе 
электроприбора 
(например, 
подсветка 
в 
микроскопе) 
необходимо обратиться к преподавателю.  
2. Электроплитки при использовании должны стоять на 
теплоизолирующей, 
огнестойкой 
подставке 
(керамическая 
плита). 
3. В 
опытах, 
требующих 
нагревания, 
необходимо 
пользоваться 
термостойкой 
посудой, 
имеющей 
соответствующую маркировку. 
4. Запрещается пользоваться разбитой или треснувшей 
посудой.  
5. Работы с едкими, токсичными и легкоиспаряющимися 
пахучими 
веществами 
необходимо 
выполнять 
только 
в 
вытяжном шкафу.  
6. Не 
наклоняться 
над 
приборами, 
в 
которых 
идет 
нагревание, упаривание и т.п.  
7. Запрещается вдыхать выделяющиеся при реакции газы и 
пары. Определяя вещество по запаху, не следует делать 
глубокого вдоха, а осторожно направлять к себе газ или пар 
рукой. 

8. Концентрированные растворы (в первую очередь кислоты) 
при разбавлении водой всегда приливают к воде, а не наоборот.  
9. Пролитые на пол и стол растворы кислот и щелочей 
вначале необходимо засыпать песком, который необходимо 
удалить после впитывания реактива, затем нейтрализовать и 
после чего убирать под руководством преподавателя или 
лаборанта в соответствии с правилами. 
10. Концентрированные/отработанные растворы кислот и 
щелочей сливают в специальную посуду. Запрещено сливать в 
раковины и канализацию! 
11. При попадании едких веществ на кожу необходимо: если 
попала кислота - промыть пораженный участок водопроводной 
водой и нейтрализовать слабым раствором питьевой соды; если 
щелочь - промыть пораженный участок водопроводной водой и 
обработать 3-5% раствором уксусной кислоты.  
12. Химические реактивы следует брать шпателем, ложечкой 
или пинцетом (но не руками!).  
13. При отборе жидкостей пипетками используют груши или 
специальные пипеточные насадки (фингеры). Запрещается 
засасывание жидкости в пипетки ртом! При переливании 
растворов необходимо использовать специальные химические 
воронки. 
14. Опасные продукты реакции и отходы сливают только в 
соответствующие банки в вытяжном шкафу или нейтрализуют.  
15. Неизрасходованные реактивы ни в коем случае не 
высыпают (не выливают) обратно в материальные склянки, а 
сдают лаборанту.  
16. Обо 
всех 
произошедших 
нештатных 
ситуациях 
необходимо сообщить преподавателю, лаборанту. 
 
Требования к оформлению отчета 
 
Работа принимается к защите при наличии конспекта и 
заполненных таблиц, наблюдений  и выводов. 
 

Форма отчета 
 
Тема 

Цель эксперимента. 

Ход работы/краткое описание выполнения работы. 

Полученный результат, оформленный в виде текста, таблиц, 
графиков. 

Анализ полученных результатов в виде выводов. 

Тема Белки и аминокислоты 
 
Качественные реакции на белки и аминокислоты 
 
Белками 
называют 
высокомолекулярные 
полимерные 
органические соединения, в состав которых в качестве 
структурных единиц входят α-L-аминокислоты. 
В молекуле белка аминокислоты между собой соединяются 
пептидными связями (– СО – NH –), образуя полипептидные 
цепи. Пептидная связь возникает между карбоксильной (–
COOH) группой одной аминокислоты и аминогруппой (–NH2) 
другой, согласно генетической информации, закодированной в 
ДНК, и называется первичной структурой белка.  
По причине неравномерного распределения заряда вдоль 
первичной 
полимерной 
последовательности 
происходит 
формирование 
закрученных 
α-спиралей 
или 
складчатых 
структур (параллельные и антипараллельные β-структуры), 
которые стабилизируются за счет образования водородных 
связей. Подобная конформация белка называется вторичной 
структурой.  
В результате дальнейшего взаимодействия между боковыми 
цепями 
аминокислотных 
остатков 
полипептидных 
последовательностей 
возникает 
третичная 
структура. 
Взаимодействие между отдельными вторичными и третичными 
структурами может приводить к формированию четвертичной 
структуры белка.  
Белки условно можно разделить на две группы: простые и 
сложные. К простым относятся белки, состоящие только из 
аминокислот. Кроме полипептидной цепи в состав сложных 
белков могут быть включены липиды (липопротеиды), углеводы 
(гликопротеиды), нуклеиновые кислоты (нуклеопротеиды),  
различные низкомолекулярные органические и неорганические 
соединения (фосфорная кислота и ее остатки, ионы металлов,  
липоевая кислота и др.).  

Для обнаружения белка в растворах можно использовать 
цветные реакции, основанные на выявлении специфических 
групп и пептидных связей аминокислот в белке. Среди цветных 
реакций выделяют универсальные на все белки (биуретовая и 
нингидриновая), и специфические – только на определенные 
аминокислоты (ксантопротеиновая, Миллона, Фоля и др.). По 
причине того, что некоторые реакции характерны не только для 
белков, но и для других соединений, включающих те же 
функциональные 
группы, 
для 
установления 
природы 
полипептидной цепи одного типа реакции будет не достаточно. 
Второй тип реакций – реакции осаждения применяются для 
изучения свойств белков, очищения растворов от белка, 
разделения отдельных белковых фракций на альбумины и 
глобулины, и др. 
 
Работа № 1. Получение растворов белков 
 
Материалы и оборудование: колбы на 50-100 мл, мерные 
цилиндры на 50 мл, воронка, фильтр, весы, неразбавленный 
белок куриного яйца, мука бобовых растений (гороховая, 
соевая, бобовая), 10% (NН4)2SO4. 
 
1.1. Получение раствора растительного белка 
 
Ход работы: 3 г муки бобовых растений насыпать в колбу и 
залить 20 мл 10% раствора сульфата аммония (NH4)2SO4. Колбу 
закрыть пробкой, осторожно взбалтывать 3 минуты и оставить 
на 20-30 минут для экстракции белка в раствор. Затем раствор 
отфильтровать через смоченный сульфатом аммония фильтр.  
В полученном коллоидном растворе будет находиться 
глобулин, с которым далее можно проводить различные 
реакции.  
 
 

1.2. Получение раствора животного белка – яичного 
альбумина 
 
Ход работы: Белок одного куриного яйца отделяют от 
желтка и смешивают в колбе с двадцатикратным объемом 
дистиллированной воды. Раствор фильтруют через вату. В 
отфильтрованной фракции будет находиться раствор яичного 
альбумина, а в осадке останется яичный глобулин. Учитывая, 
что концентрация альбумина в белке куриного яйца составляет 
около 
6%, 
полученный 
разбавленный 
раствор 
яичного 
альбумина является приблизительно 0,3 %. 
 
Работа № 2. Качественные реакции  
 
Материалы и оборудование: пробирки в штативе, пипетки, 
фингеры, 
растворы 
растительного 
и 
животного 
белка, 
полученные в работе 1, 1% желатин, концентрированные, 
серная, азотная и уксусная кислоты, 5% уксуснокислый свинец, 
концентрированный аммиак, 10% NаOH, 2% CuSO4, 0,5% 
нингидрин в 95% ацетоне, 1% сульфаниловая кислота в 5% 
растворе соляной кислоты, 0,5% нитрит натрия (NaNO2), 10% 
карбонат натрия (Na2CO3), 0,1% α-нафтола (100 мг α-нафтола в 
100 мл 70% этанола), 5% раствор гипобромида натрия, 40 % 
мочевина. 

Растворы сульфаниловой кислоты и нитрита натрия 
хранят в холодильнике перед использованием. 
 
2.1. Биуретовая реакция (реакция Пиотровского) 
 
Эта реакция получила название от биурета, который 
образуется при нагревании мочевины.  
Биурет дает в щелочной среде с сернокислой медью 
комплексное соединение, окрашенное в розоватый цвет. 
Биуретовая реакция получается с несколько иными оттенками 
не только с биуретом, но и с другими веществам, содержащими