Лабораторные работы. Лабораторная работа №1.Количественное определение макроэргических соединений мышц (АТФ и креатинфосфата)

Лабораторная работа №1.Количественное определение макроэргических соединений мышц (АТФ и креатинфосфата)

В мышечной ткани содержится два основных макроэргических соединения – АТФ и креатинфосфат. Основным путем образования АТФ в тканях является окислительное фосфорилирование, осуществляемое в процессе тканевого дыхания. Креатинфосфат образуется в мышце при участии АТФ в состоянии покоя (см. уравнение) и является транспортной и резервной формой макроэргического фосфата при активной мышечной работе.

Принцип метода. Метод основан на количественном определении (по цветной реакции с молибдатом аммония в присутствии аскорбиновой кислоты) макроэргического фосфата в молекулах АТФ и креатинфосфата, который легко отщепляется при непродолжительном гидролизе в кислой среде (так называемый лабильно связанный фосфор).

Определение содержания неорганического фосфора в пробах мышечного экстракта, до гидролиза и после него, дает представление о количестве лабильно связанного фосфора, макроэргических соединений мышцы.

Ход работы. Работа состоит из 5 этапов:

1 Экстракция органического фосфата. 0,5 г мышечной кашицы помещают в пробирку, стоящую в ледяной бане, и добавляют в нее 5 мл охлажденного 3 %-го раствора ТХУ. Содержимое пробирки перемешивают стеклянной палочкой для экстрагирования АТФ и креатинфосфата в течение 5 мин. Экстракт фильтруют в мерную пробирку, стоящую в ледяной бане. Остаток мышечной кашицы в пробирке заливают 5 мл дистиллированной воды, продолжают экстракцию в течение 5 мин на холоде. Полученный экстракт фильтруют в ту же мерную пробирку и доводят общий объем до 10 мл дистиллированной водой.

2 Гидролиз органического фосфата. В две пробирки отбирают по 0,5 мл безбелкового фильтрата. Первая пробирка – контрольная, вторая – опытная. В опытную пробирку добавляют 1 мл 1 М раствора HCl. Закрывают фольгой и помещают в кипящую баню на 10 мин для гидролиза фосфорных связей. Затем раствор охлаждают и добавляют 1 мл 1 М раствора NaOH. В контрольную пробирку (без предварительного кипячения) добавляют 1 мл 1 М раствора NaOH и 1 мл 1 М раствора HCl. В опытную и контрольную пробирки добавляют из бюретки по 7,5 мл дистиллированной воды для получения объема 10 мл.

3 Проведение качественной реакции. Дальнейшие процедуры обязательно проводят одновременно с опытной и контрольной пробами. Из обеих пробирок отбирают по 0,8 мл жидкости, переносят в две другие пробирки, содержащие по 5 мл активного буфера, затем добавляют по 0,5 мл 1 М раствора молибдата аммония, 0,5 мл 1 %-го раствора аскорбиновой кислоты. Содержимое каждой пробирки быстро перемешивают и оставляют стоять при комнатной температуре точно 10 мин.

4 Фотометрия окрашенного комплекса. Контрольную и опытную пробы колориметрируют на ФЭКе с красным светофильтром (длина волны 670 нм) против воды. В опытной пробе (после гидролиза) определяемый неорганический фосфор представляет собой сумму лабильно связанного фосфора и фосфатных солей, присутствующих в тканях. В контрольной пробе – только фосфатные соли.

5 Расчет содержания макроэргических фосфорных соединений. Из величины оптической плотности, найденной для опытной пробы, вычитают величину оптической плотности, полученную для контрольной пробы. Концентрацию лабильно связанного неорганического фосфора в пробе находят по калибровочному графику.

Расчет. Рассчитывают количество лабильно связанного фосфора (в мг) на 100 г сырой ткани, учитывая разведение:

x = А ´ 3,3 ´ 400 ´100,

где x – содержание (мг/100 г) макроэргических соединений в перерасчете на 1 мг АТФ в 100 г сырой ткани;

А – содержание АТФ в пробе, мг;

3,3 и 400 – коэффициенты перерасчета на 1 г ткани с учетом разведения растворов.

Выводы. Записать полученный результат и дать его клинико-диагности­ческую оценку.

Рекомендуемая литература

Основная

1 Материал лекций.

2 Березов Т. Т., Коровкин Б. Ф. Биологическая химия. М.: Медицина, 1990. С. 504–517; 1998. С. 645–660.

Дополнительная

3 Бэгшоу К. Мышечное сокращение. М.: Мир, 1985.

4 Марри Р. и др. Биохимия человека. М.: Мир, 1993. Т. 2. С. 332–351.

5 Уайт А. и др. Основы биохимии. М.: Мир, 1981. Т. 3. С. 1400–1424.

6 Албертс Б. и др. Молекулярная биология клетки. М.: Мир, 1994. Т. 2. С. 254–274.