- •Содержание
- •Тема 1. Кинетика биологических процессов. 10
- •Вводная тема. Техника безопасности.
- •Контрольные вопросы.
- •Тема 1. Кинетика биологических процессов. Теоретическая часть
- •Экспериментальная часть
- •Задание №l. Определение энергии активации сокращений сердца лягушки по величине q10
- •Задание №2. Определение энергии активации сокращений сердца лягушки с помощью графика Аррениуса.
- •Задание№3. Определение температурного коэффициента гемолиза эритроцитов крови человека
- •Методика выполнения работы.
- •Задание №4. Определение температурного коэффициента и энергии активации фотосинтеза в веточке элодеи
- •Методика выполнения работы.
- •Литература:
- •Контрольные вопросы.
- •Тема 2. Математическое моделирование биофизических процессов. Теоретическая часть
- •Практическая часть
- •Задание 1. Модель естественного роста (модель Мальтуса)
- •Выполнение работы
- •Задание 2. Модель изменения численности популяции с учетом внутривидовой конкуренции (модель Ферхюльста)
- •Выполнение работы
- •Задание 3. Циклические математические модели: модель "хищник-жертва" (модель Вольтера-Лотки)
- •Выполнение работы
- •Литература:
- •Контрольные вопросы.
- •Тема 3. Информация и живой организм. Теория информации. Теоретическая часть
- •Практическая часть Задание 1. Изучение информационно-энтропийных характеристик распределения.
- •Задание 2. Изучение информационно-энтропийных характеристик сердечного ритма
- •Тема 4. Изучение электрической активности органов живых объектов Теоретическая часть
- •Практическая часть Задача 1. Изучение работы электрокардиографа
- •Методика
- •Ход работы
- •Обработка результатов
- •Задача 2. Регистрация ээг человека и ее изменений при различных функциональных пробах.
- •Методика
- •Ход работы
- •Обработка и обсуждение результатов
- •Литература:
- •Контрольные вопросы.
- •Тема 5. Биофизика рецепции Теоретическая часть
- •Экспериментальная часть Задание 1. Изучение спектральной характеристики уха на пороге слышимости.
- •Подготовка к работе
- •Порядок работы
- •Воздушное звукопроведение
- •Костное звукопроведение
- •Литература:
- •Контрольные вопросы
Экспериментальная часть
Материалы и оборудование: лягушки, наборы препаровальных инструментов, препаровальные ванночки, 10% раствор этилового спирта для анестезии, раствор Рингера для холоднокровных, гигроскопическая вата, секундомер, стеклянные термостаты, лабораторные термометры.
Методика выполнения работы.
Работа может выполняться в двух вариантах: а) на изолированном сердце по Штраубу (если есть крупные лягушки); б) если животные мелкие, то эксперимент проводится на целой лягушке с открытым сердцем.
При реализации варианта а) необходимо тщательно отпрепарировать сердце лягушки (рис.1.3). Для этого животное после лёгкой анестезии (помещение в сосуд с 10% раствором этилового спирта на 15 минут) обездвиживается (кровным или бескровным методом путём разрушения спинного и головного мозга) и фиксируется в препаровальной ванночке. Приподняв пинцетом кожу на брюшке, делаются разрезы под пинцетом по направлению к обеим ключицам, отгибается лоскут кожи и отрезается. Далее под грудной костью делается прорез, в него вводится бранша ножниц и производится осторожное прорезание мышц по обе стороны грудной кости, после чего кость отстригается и открывается сокращающееся сердце. Далее сердце изолируется с некоторым количеством прилегающих тканей.
Отпрепарированное сердце помещается в физиологический раствор при комнатной температуре. Через 5 минут производится оценка частоты сокращений, чтобы оценить исходное функциональное состояния органа. После этого препарат фиксируется на канюле с физиологическим раствором и переносится во влажную камеру-термостат, в котором опускается в снег для понижения температуры до 2-5 градусов.
При выполнении работы по варианту б) животное после анестезии обездвиживается бескровным путём и проводится описанная выше процедура вскрытия грудины и обнажения сокращающего сердца (рис. 1.4). Далее разрез закрывается ватой, обильно смоченной раствором Рингера при комнатной температуре, животное фиксируется в стакане-термостате и начинается охлаждение препарата сердца до необходимой температуры.
|
Рис. 1.3. Схема установки для измерения Q10 и Еа сокращений сердца лягушки. 1 - изолированной сердце лягушки по Штраубу; 2 - термометр; 3 -термостат (сосуд со льдом или водой t°=2-5 °C); А — широкая пробирка. |
Рис. 1.4. Вид вскрытой грудины лягушки с открытым сердцем для подсчёта частоты сердечных сокращений при различных температурах. |
|
Задание №l. Определение энергии активации сокращений сердца лягушки по величине q10
Для выполнения работы необходимо определить скорость сокращений (ЧСС) при нескольких значениях температур (не менее 3), отличающихся на 10 градусов. ЧСС для каждого температурного режима определяется не менее 3 раз. Далее по средним значениям ЧСС определяется коэффициент Вант-Гоффа, по которому рассчитывается кажущаяся энергия активации исследуемого процесса по формуле [кал / град. моль].
Задание №2. Определение энергии активации сокращений сердца лягушки с помощью графика Аррениуса.
Для выполнения задания необходимо полученные значения скоростей сокращения сердца прологарифмировать и построить график зависимости полученных значений от обратной температуры (график в координатах Аррениуса). По тангенсу угла наклона графика определить значения Еа в каждом температурном диапазоне.