Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Биохимия и биохимия мышечной деятельности. Практикум
.pdf
11
РАЗДЕЛ 1. БИОХИМИЯ
ТЕМА 1. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ
ПРОЦЕССОВ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ ОРГАНИЗМА
Теоретические вопросы:
1. Химический состав организма человека1:
– органические вещества;
– минеральные вещества (макро- и микроэлементы).
2. Низко- и высокомолекулярные соединения.
3. Основные классы органических соединений. Их основные свойства
и функциональные группы.
4. Особенности живого организма.
5. Функции молекул, участвующих в обмене веществ.
Лабораторная работа.
Характерные реакции некоторых органических соединений
с различными функциональными группами
Методика и порядок выполнения работы
Оборудование: штатив с пробирками, пипетки, бюретки, воронки, капель-
ницы, спиртовка.
Работа 1. Обнаружение гидроксильной группы в спиртах.
Реактивы:
1) едкий натрий, 10 %-ный раствор;
2) сульфат меди, 5 %-ный раствор;
3) глицерин;
4) дистиллированная вода.
Опыт. В пробирку налить 10 капель едкого натрия и 5 капель сульфата
меди. По каплям добавить раствор глицерина и 30 капель дистиллированной
воды. Наблюдать образование голубой неисчезающей мути. Реакция основана на
обнаружении гидроксильной группы в спиртах.
Результат опыта занести в табл. 1.1 и дать объяснение.
1
Так как далее все биологические процессы будут посвящены описанию биохимии в организме человека,
то в последующем по тексту будем указывать только организм, не упоминая о человеке.
12
Работа 2. Реакция Троммера.
Реактивы:
1) сульфат меди, 5 %-ный раствор;
2) едкий натрий, 10 %-ный раствор;
3) формалин.
Опыт. В пробирку налить 2 мл раствора сульфата меди и по каплям доба-
вить раствор едкого натрия до образования небольшого осадка. Пробирку
нагреть на спиртовке до начала кипения и добавить по каплям 1–1,5 мл формалина. При продолжении кипения вначале появится желтый осадок окиси меди,
а затем — красный осадок закиси меди. Реакция основана на окислении альдегидов гидратом окиси меди (реакция Троммера).
Результат опыта занести в табл. 1.1 и дать объяснение.
Работа 3. Обнаружение карбоновых кислот.
Реактивы:
1) фенол, 2 %-ный раствор;
2) реактив Уффельмана. К 100 мл 2 %-ного раствора фенола добавить
10 капель 1 %-ного раствора хлорного железа;
3) стандартный раствор молочной кислоты.
Опыт. В пробирку налить 20 капель реактива Уффельмана, добавить по
каплям раствор молочной кислоты, при этом фиолетовый цвет постепенно будет
переходить в зелено-желтый вследствие образования молочнокислого железа.
Реакция основана на обнаружении карбоновых кислот.
Результат опыта занести в табл. 1.1 и дать объяснение.
Таблица 1.1
Схема определения некоторых органических соединений
с различными функциональными группами
№
пробы
Название
реакции
Наблюдаемое
окрашивание
Чем
обусловлена
реакция
Какие
группы
открываются
1
Обнаружение гидроксильной
группы в спиртах
2
Реакция Троммера
3
Обнаружение карбоновых
кислот
13
Контрольные вопросы
1. В каком году отечественный русский ученый А.М. Бутлеров создал тео-
рию органических соединений?
2. Какие макро-, микро- и ультрамикроэлементы входят в состав орга-
низма?
3. Перечислите высоко-, низкомолекулярные соединения и ионы, содержа-
щиеся в организме.
4. Укажите валентности атомов углерода в органических соединениях
и ее структуры в пространстве.
5. Перечислите функции живого организма.
6. К какому классу органических соединений относятся анализируемые ве-
щества? Отметьте их функциональную группу в проделанном опыте.
Литература
2
1. Биохимия : учебник для институтов физической культуры / под редак-
цией Н.Н. Яковлева. — 2-е изд., испр. и доп. — Москва : Физкультура и спорт,
1974. — С. 3–24.
2. Биохимия : учебник для институтов физической культуры / под редак-
цией В.В. Меньшикова, Н.И. Волкова. — Москва : Физкультура и спорт,
1986. — С. 3–25.
3. Биохимия мышечной деятельности : учебник для студентов физического
воспитания и спорта / Н.И. Волков, Э.Н. Несен, А.А. Осипенко, С.Н. Корсун. —
Киев : Олимпийская литература, 2000. — С. 8–25.
4. Глинка, Н.Л. Общая химия : учебное пособие для вузов / Н.Л. Глинка ;
под редакцией В.А. Рабиновича. — 23-е изд., испр. — Ленинград : Химия,
1983. — С. 115–157; 450–507.
ТЕМА 2. ВОДНО-ДИСПЕРСНЫЕ СИСТЕМЫ ОРГАНИЗМА
Теоретические вопросы:
1. Роль воды в организме.
2. Классификация дисперсных систем.
3. Диффузия. Осмос. Осмотическое давление.
2
В тематическом указателе литературы систематизированы литературные издания по биохимии и био-
химии мышечной деятельности, которые могут быть использованы студентами в учебном процессе. Для лабораторных занятий из-за отсутствия новых учебных изданий указана литература, имеющаяся в фонде библиотеки
академии.
14
4. Активная реакция среды.
5. Буферные системы организма.
Лабораторная работа. Свойства растворов
Методика и порядок выполнения работы
Оборудование: штатив с пробирками, пипетки, бюретки, воронки, стакан-
чики, колбы, капельницы, фильтровальная бумага.
Работа 1. Определение неизвестной концентрации раствора соляной
кислоты методом титрования.
Реактивы:
1) соляная кислота, 0,1Н раствор;
2) фенолфталеин, 0,5 %-ный раствор;
3) едкий натрий, 0,1Н раствор.
Опыт. В колбу внести 10 мл раствора соляной кислоты и добавить
2–3 капли раствора фенолфталеина. Раствор оттитровать из бюретки раствором
едкого натрия до появления не исчезающего в течение 30 с розового окрашивания. Титрование провести не менее трех раз. Объем израсходованного едкого
натрия записать в табл. 1.2.
Расчет: из данных титрования находится средняя величина, рассчитыва-
ется нормальность кислоты по формуле:
А = В × Г / Б,
где А — нормальность анализируемого раствора кислоты;
Б — объем анализируемого раствора кислоты, мл;
В — нормальность раствора щелочи;
Г — объем раствора щелочи, мл.
Результат опыта занести в табл. 1.2 и дать объяснение.
Работа 2. Определение активной реакции среды раствора при помощи
универсального индикатора.
Реактивы:
1) слюна, водный раствор (ополоснуть рот водой, снова набрать в рот не-
много воды, подержать 2 мин, выпустить в бумажный фильтр, фильтрат использовать для работы);
15
2) соляная кислота, 0,1Н раствор;
3) едкий натрий, 0,1Н раствор;
4) индикаторная универсальная бумага (pH 1–10) (Lachema);
5) водопроводная вода.
Опыт. В 4 пробирки налить по 2 мл исследуемых растворов: в первую —
кислоту, во вторую — щелочь, в третью — водопроводную воду, в четвертую —
слюну. В каждую пробирку погрузить индикаторную универсальную бумагу.
Полоски бумаги вынуть и сравнить полученную окраску со стандартной шкалой
при различных значениях pH.
Результат работы занести в табл. 1.3 и дать объяснение.
Работа 3. Обнаружение коллоидных свойств крахмала и белка.
Реактивы:
1) крахмал, 1 %-ный раствор;
2) белок, 1 %-ный раствор;
3) этиловый спирт 96 %-ный;
4) кристаллический сернокислый аммоний (порошок).
Опыт. Налить в одну пробирку 2 мл раствора крахмала, в другую —
2 мл раствора белка. Прилить в обе пробирки по стенке по 1 мл этилового спирта.
Наблюдать на границе со спиртом появление белого кольца коагулированного
крахмала и белка.
В две другие пробирки налить по 2 мл растворов: в одну — крахмала,
в другую — белка — и прибавить в каждую пробирку кристаллический сернокислый аммоний до насыщения. Наблюдать появление хлопьев высоленного
крахмала и белка.
Результат опыта записать и дать объяснение.
Таблица 1.2
Порядок определения неизвестной концентрации
раствора соляной кислоты методом титрования
№
пробирки
Объем раствора
соляной кислоты, мл
Объем израсходованного
раствора едкого
натрия, мл
Нормальность
раствора соляной
кислоты
1
2
3
16
Таблица 1.3
Порядок определения активной реакции среды растворов
№
пробирки
Исследуемый
раствор
Значение pH
Активная
реакция среды
1
Соляная кислота
2
Едкий натрий
3
Вода
4
Слюна
Контрольные вопросы
1. К каким выводам пришел великий русский химик Д.И. Менделеев, изу-
чая растворы?
2. Дайте определение дисперсной фазе и дисперсной среде.
3. Перечислите водно-дисперсные системы в организме.
4. Приведите примеры диффузии и осмоса в организме.
5. Укажите нормальные значения осмотического давления в покое и ее из-
менение при выполнении физических упражнений в разной зоне относительной
мощности.
6. Чему равно pH артериальной, венозной крови и мышц в покое?
7. Перечислите буферные системы в организме.
8. Приведите примеры истинных, коллоидных растворов, эмульсий и сус-
пензий в организме.
9. Какие свойства растворов вы обнаружили, проделав опыт?
Литература
1. Биохимия : учебник для институтов физической культуры / под редак-
цией Н.Н. Яковлева. — 2-е изд., испр. и доп. — Москва : Физкультура и спорт,
1974. — С. 9–24.
2. Биохимия : учебник для институтов физической культуры / под редак-
цией В.В. Меньшикова, Н.И. Волкова. — Москва : Физкультура и спорт,
1986. — С. 26–41.
3. Биохимия мышечной деятельности : учебник для студентов физического
воспитания и спорта / Н.И. Волков, Э.Н. Несен, А.А. Осипенко, С.Н. Корсун. —
Киев : Олимпийская литература, 2000. — С. 74–87.
17
4. Глинка, Н.Л. Общая химия : учебное пособие для вузов / Н.Л. Глинка ;
под редакцией В.А. Рабиновича. — 23-е изд., испр. — Ленинград : Химия,
1983. — С. 205–264; 305–342.
5. Физическая и коллоидная химия : учебное пособие для студентов хи-
мико-биологических специальностей педагогических институтов / Д.П. Добычин, Л.И. Канадер, В.В. Серпинский [и др.]. — Москва : Просвещение, 1986. —
С. 125–127; 152–155; 157–187; 380–388; 397–414; 448–456.
ТЕМА 3. ХИМИЯ УГЛЕВОДОВ
Теоретические вопросы:
1. Общая характеристика углеводов.
2. Химический состав углеводов.
3. Классификация углеводов.
4. Моносахариды: строение и свойства.
5. Олигосахариды. Дисахариды: строение и свойства.
6. Полисахариды: строение и свойства.
7. Биологическая роль углеводов.
Лабораторная работа. Обнаружение и свойства углеводов
Методика и порядок выполнения работы
Оборудование: штатив с пробирками, пипетки, бюретки, воронки, капель-
ницы, спиртовки.
Работа 1. Реакция Троммера.
Реактивы:
1) глюкоза, 1 %-ный раствор;
2) мальтоза, 1 %-ный раствор;
3) сахароза, 1 %-ный раствор;
4) крахмал, 1 %-ный раствор;
5) сульфат меди, 5 %-ный раствор;
6) едкий натрий, 10 %-ный раствор.
Опыт. В 4 пробирки внести по 10 капель раствора: в первую — глюкозы,
во вторую — мальтозы, в третью — сахарозы, в четвертую — крахмала. Во все
пробирки добавить по 10 капель раствора едкого натрия и по 2 капли раствора
сульфата меди. Все пробирки нагреть на спиртовке до кипения и наблюдать за
18
изменением окраски. В пробирках с глюкозой и мальтозой (1-я и 2-я) выпадает
осадок закиси меди кирпично-красного цвета. В 3-й и 4-й пробирках, содержащих сахарозу и крахмал, изменения цвета не происходит.
Результат опыта занести в табл. 1.4 и дать объяснение.
Работа 2. Обнаружение крахмала.
Реактивы:
1) крахмал, 1 %-ный раствор;
2) 1 %-ный раствор йода в 2 %-ном растворе йодида калия.
Опыт. В 4 пробирки вносят по 10 капель раствора: в первую — глюкозы,
во вторую — мальтозы, в третью — сахарозы, в четвертую — крахмала. Во все
пробирки добавляют по 2 капли раствора йода. Наблюдается ярко-синее окрашивание в 4-й пробирке. Крахмал с раствором йода образует окрашенное соединение синего цвета.
Результат опыта занести в табл. 1.4 и дать объяснение.
Таблица 1.4
Качественные реакции на углеводы
№
пробирки
Растворы
Окрашивание
Реакция Троммера
Реакция на йод
1
Глюкоза
2
Мальтоза
3
Сахароза
4
Крахмал
Контрольные вопросы
1. Дайте определение углеводам.
2. Перечислите, какие вы знаете моно-, олиго- и полисахариды.
3. Чем отличаются по структуре глюкоза, фруктоза и галактоза друг от
друга?
4. Выберите правильный ответ. Основным источником энергии в орга-
низме являются:
а) глюкоза;
б) галактоза;
19
в) фруктоза;
г) мальтоза;
д) лактоза;
е) крахмал;
ж) гликоген.
5. В составе каких нуклеиновых кислот содержится рибоза и дезокси-
рибоза?
6. Почему глюкозу считают основным энергетическим субстратом клетки?
В чем заключается ее универсальность?
7. Укажите оптимальную концентрацию глюкозы в крови (ммоль/л).
8. Какие из дисахаридов наиболее часто используются нами как источники
питания?
9. В чем различие гликогена печени и гликогена мышц в энергетическом
обеспечении организма при мышечной деятельности?
10. Почему клетчатка (целлюлоза) и крахмал обладают различной пище-
вой ценностью?
11. Назовите биологическую роль углеводов.
12. Укажите ценность углеводов как источников энергии при выполнении
физических упражнений.
13. Каким образом олигосахариды, встроенные в биологическую мем-
брану, помогают нам в выборе любимого человека?
14. Какую окраску приобрели растворы глюкозы, мальтозы, сахарозы
и крахмала после проделанной реакции Троммера и реакции с йодом?
Литература
1. Березов, Т.Т. Биологическая химия : учебник / Т.Т. Березов, Б.Ф. Коров-
кин. — 3-е изд., перераб. и доп. — Москва : Медицина, 2004. — С. 169–187.
2. Биохимия : учебник / Е.С. Северин, Т.Л. Алейникова, Л.В. Авдеева
[и др.] ; под редакцией Е.С. Северина. — 4-е изд., испр. — Москва : ГЭОТАРМедиа, 2005. — С. 297–305.
3. Биохимия : учебник для институтов физической культуры / под редак-
цией Н.Н. Яковлева. — 2-е изд., испр. и доп. — Москва : Физкультура и спорт,
1974. — С. 24–38.
4. Биохимия : учебник для институтов физической культуры / под редак-
цией В.В. Меньшикова, Н.И. Волкова. — Москва : Физкультура и спорт,
1986. — С. 41–55.
20
5. Биохимия мышечной деятельности : учебник для студентов физического
воспитания и спорта / Н.И. Волков, Э.Н. Несен, А.А. Осипенко, С.Н. Корсун. —
Киев : Олимпийская литература, 2000. — С. 151–162.
ТЕМА 4. ХИМИЯ ЛИПИДОВ
Теоретические вопросы:
1. Общая характеристика липидов.
2. Классификация липидов.
3. Простые омыляемые липиды. Триацилглицериды (ТАГ) (нейтральные
жиры).
4. Воск.
5. Сложные омыляемые липиды: фосфо-, гликолипиды.
6. Неомыляемые липиды: стероиды, терпены.
7. Биологическая роль липидов.
Лабораторная работа. Обнаружение липидов
Методика и порядок выполнения работы
Оборудование: штатив с пробирками, пипетки, бюретки, воронки, стакан-
чики, колбы, фильтровальная бумага, спиртовки, резиновые пробки для пробирок, ступки, стеклянные палочки, скальпели, предметное стекло.
Работа 1. Обнаружение жирных кислот.
Реактивы:
1) растительное масло;
2) едкий калий, 40 %-ный раствор. Работа выполняется с гидролизатом, за-
ранее приготовленным лаборантом: нагревается растительное масло с равным
объемом 40 %-ного раствора едкого калия до образования однородного раствора
масла. Полученный гидролизат используют для выделения составных частей
жира: глицерина и жирных кислот;
3) хлорид кальция, 5 %-ный раствор;
4) ацетат свинца, 10 %-ный раствор;
5) серная кислота, 10 %-ный раствор;
6) дистиллированная вода;
7) щелочной гидролизат.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]