Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Биохимия и биохимия мышечной деятельности. Практикум
.pdf
31
№
пробирки
Реактивы
Субстрат
Фермент
Окрашивание
Реакция с йодом
4
Уксусная кислота
Крахмал
Амилаза
5
Этиловый спирт
Крахмал
Амилаза
6 Сульфат меди
Крахмал
Амилаза
7
Вода
Крахмал
Амилаза
Контрольные вопросы
1. Дайте определение ферментам.
2. Какова химическая природа ферментов?
3. В чем заключается отличие ферментов от катализаторов?
4. Перечислите основные свойства ферментов.
5. Может ли один фермент одновременно влиять на скорость протекания
нескольких реакций? Если нет, то почему?
6. Что такое абсолютная и относительная специфичность действия фер-
ментов?
7. Как влияет на активность ферментов pН-среда? Приведите примеры.
8. Почему с повышением температуры активность ферментов увеличива-
ется? До какой температуры она может сохраняться?
9. Почему при температуре окружающего воздуха 60 и –60 °С прекраща-
ется действие ферментов?
10. Перечислите физические и химические факторы, оказывающие активи-
рующее или ингибирующее (тормозящее) действие на ферменты.
11. Укажите оптимальные значения pН для ферментов желудочно-кишеч-
ного тракта: пепсина, амилазы слюны и поджелудочной железы, липазы.
12. Почему с наступлением утомления в организме снижается активность
действия ферментов?
13. Специфичны ли проделанные реакции для ферментов?
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. 114–168.
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. 75–123.
32
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. 70–83.
4. Биохимия : учебник для институтов физической культуры / под редак-
цией В.В. Меньшикова, Н.И. Волкова. — Москва : Физкультура и спорт,
1986. — С. 88–102.
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. 88–104.
6. Николаев, А.Я. Биологическая химия : учебник для студентов медвузов
и врачей всех специальностей / А.Я. Николаев. — 3-е изд., перераб. и доп. —
Москва : Медицинское информационное агентство, 2004. — С. 61–100.
ТЕМА 7. ВИТАМИНЫ
Теоретические вопросы:
1. Общие представления о витаминах.
2. Авитаминозы, гиповитаминозы, гипервитаминозы.
3. Классификация витаминов:
– жирорастворимые (А, D, Е, К);
– водорастворимые (В1, В2, В3, В5, В6, В8, В9, В12, В15, Р, С).
4. Потребность в витаминах при занятиях спортом.
Лабораторная работа 1.
Количественное определение витамина С в пищевых продуктах
Методика и порядок выполнения работы
Оборудование: штатив с пробирками, пипетки, бюретки, воронки, стакан-
чики, колбы, цилиндры, капельница, ступка, весы, гири, марля, мерные пипетки
вместимостью 1–2 мл.
Реактивы:
1) фрукты, овощи;
2) соляная кислота, 2 %-ный раствор;
3) 2,6-дихлорфенолиндофенол, 0,001Н (индикатор);
4) дистиллированная вода.
Опыт. Отвесить 2 г продукта. Положить в ступку, прибавить 3 мл раствора
соляной кислоты. Растереть до кашеобразного состояния. Добавить 7 мл дис-
33
тиллированной воды, оставить на 2–3 мин. Профильтровать через двойной слой
марли. Фильтрат каждого пищевого продукта использовать для работы. Фильтрат перелить в стаканчик и оттитровать из бюретки раствором 2,6-дихлорфенолиндофенолом (индикатор) до розовой окраски, не исчезающей в течение 30 с.
Аскорбиновая кислота обесцвечивает окрашенный раствор (индикатора)
путем его восстановления в кислой среде.
Результат опыта занести в табл. 1.10 и дать объяснение.
Расчет (мг%):
Витамин С = (А × 0,088 × 100) / (Б × В),
где А — количество 0,001Н раствора 2,6-дихлорфенолиндофенола, израсходованного на титрование, мл;
Б — количество продукта, взятого для исследования, г;
В — количество соляной кислоты (3 мл) и дистиллированной воды (7 мл),
взятой для исследования (3 мл + 7 мл) в 10 мл;
0,088 — количество витамина С, эквивалентное 1 мл 0,001Н раствора
2,6-дихлорфенолиндофенола, мг.
Источниками аскорбиновой кислоты являются в основном продукты растительного происхождения. Особенно витамином С богат шиповник, облепиха,
смородина (красная, белая, черная), лимоны, апельсины, киви, квашеная капуста,
редиска, редька, сладкий болгарский перец. Аскорбиновая кислота хорошо сохраняется в кислой среде, поэтому она зимой больше содержится в смородине,
лимоне, апельсине, киви, клюкве, квашеной капусте.
Лабораторная работа 2.
Количественное определение аскорбиновой кислоты в моче
Методика и порядок выполнения работы
Оборудование: штатив с пробирками, пипетки, бюретки, воронки, стакан-
чики, колбы, цилиндры, капельница, ступка, весы, гири, марля, мерные пипетки
вместимостью 1–2 мл.
Реактивы:
1) моча (свежая);
2) концентрированная уксусная кислота;
3) 2,6-дихлорфенолиндофенол, 0,001Н (индикатор);
4) дистиллированная вода.
Оформление протокола лабораторного занятия см. в прил. 13 и 14.
34
Опыт. Собрать мочу. Время взятия мочи и предшествующего мочеотде-
ления занести в табл. 1.11. Измерить объем мочи. Отмерить 10 мл мочи, налить
в колбу, добавить такое же количество дистиллированной воды, перемешать содержимое, подкислить (осторожно!) 1 мл уксусной кислоты. Оттитровать из
бюретки раствором 2,6-дихлорфенолиндофенола до розовой окраски, не исчезающей в течение 30 с.
Результат опыта занести в табл. 1.11 и дать объяснение.
Расчет производят по формулам:
;
,
где АК — количество витамина С, мг/ч;
0,088 — количество витамина С, эквивалентное 1 мл 0,001Н раствора
2,6-дихлорфенолиндофенола, мг;
А — количество 0,001Н раствора 2,6-дихлорфенолиндофенола, израсходованного на титрование, мл;
Б — количество собранной мочи, мл;
В — количество мочи, взятой для исследования (10 мл);
Г — количество мочи, выделенной в сутки, мл;
Т0 — время взятия мочи;
T1 — время последнего мочеотделения;
Т — время сбора мочи (Т0 – T1), выраженное в минутах.
Содержание аскорбиновой кислоты в моче характеризует обеспеченность
организма этим витамином. Даже при гиповитаминозе содержание его в моче не
всегда уменьшается.
В моче здорового человека аскорбиновая кислота содержится от 0,7–1 мг/ч,
а за сутки выделяется 25–75 мг.
Таблица 1.10
Количественное определение витамина С в продуктах питания
№
пробы
Название
продукта
Объем раствора
индикатора, мл
Содержание
витамина С, мг%
1
2
35
№
пробы
Название
продукта
Объем раствора
индикатора, мл
Содержание
витамина С, мг%
3
4 5
Таблица 1.11
Количественное определение аскорбиновой кислоты в моче
№ проб
ы
ФИО
студента
Факультет
Курс
Группа
Пол
Возраст
Специализация
Квалификация
Покой
Время,
мин
Объем,
мл
Аскорбиновая
кислота
Т
Т
0
T1 А Б
мг/ч
мг/сутки
1
2 3
4
5
Нормальные значения
0,7–1
25–75
Контрольные вопросы
1. Дайте определение витаминам.
2. В чем заключаются заслуги российского ученого Николая Ивановича
Лунина и польского ученого К. Функа в развитии учения о витаминах?
3. Почему витамины считаются незаменимыми факторами питания, не-
смотря на то что суточная доза всех витаминов не превышает 1 г?
4. Дайте классификацию витаминов.
5. Какими особенностями обладают жирорастворимые витамины (прил. 15)?
6. Укажите общие свойства водорастворимых витаминов (прил. 15).
7. Какие из жирорастворимых витаминов обладают анаболическим и анти-
оксидантным действием?
8. Почему избыточное употребление жирорастворимых витаминов может
привести к гипервитаминозу, а водорастворимые витамины этим свойством не
обладают?
9. Назовите витамин, который содержит ионы металла.
10. Перечислите витамины, синтезируемые в организме.
36
11. Почему витамин С считается «царем витаминов»?
12. Почему Лайнуса Полинга, американского биохимика, лауреата двух
Нобелевских премий, называют «человек-витамин»? В чем секрет успеха его
изобретения «супер системы шесть»?
13. Почему суточная доза витамина С у спортсменов должна быть выше,
чем у лиц, не занимающихся физической культурой и спортом?
14. Дайте объяснение полученным результатам опыта.
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. 204–247.
2. Биохимия : учебник / Е.С. Северин, Т.П. Алейникова, Л.В. Авдеева
[и др.] ; под редакцией Е.С. Северина. — 4-е изд., испр. — Москва : ГЭОТАРМедиа, 2005. — С. 124–139.
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. 83–98.
4. Биохимия : учебник для институтов физической культуры / под редак-
цией В.В. Меньшикова, Н.И. Волкова. — Москва : Физкультура и спорт,
1986. — С. 102–115.
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. 105–127.
ТЕМА 8. БИОЭНЕРГЕТИКА
Теоретические вопросы:
1. Пути окисления органических веществ. Особенности окисления веществ
в живом организме.
2. Основные положения теории А.Н. Баха, В.И. Палладина, О. Варбурга,
А. Сент-Дьердьи, П. Митчелла.
3. Характеристика и строение основных ферментов биологического окис-
ления:
– строение NAD и NADP — дегидрогеназы, механизм действия;
– строение FAD и FMN — флавиновых ферментов, механизм действия;
– строение убихинона (кофермента Q), механизм действия;
37
– цитохромы, строение простетической группы — ГЕМ, механизм действия.
4. Митохондрии — энергетические органеллы клетки. Расположение фер-
ментов тканевого дыхания в митохондриях.
5. Основной путь тканевого дыхания (схема дыхательной цепи).
6. Конечные продукты тканевого дыхания (АТР, тепловая энергия, вода).
7. Роль АТР в энергетическом обмене.
Лабораторная работа. Обнаружение дыхательных ферментов
в биологических материалах
Методика и порядок выполнения работы
Оборудование: штатив с пробирками, пипетки, бюретки, воронки, стакан-
чики, колбы, капельница, ступка, марля, скальпель, ножницы, термостат, водяная баня.
Для изучения некоторых ферментов биоэнергетики можно использовать
гомогенаты и экстракты тканей.
Работа 1. Открытие дегидрогеназ в молоке (теоретическое ознакомление).
Реактивы:
1) молоко (свежее сырое);
2) метиленовая синь, 0,02 %-ный раствор;
3) формалин, 0,4 %-ный раствор;
4) вазелиновое масло.
Опыт. В две пробирки налить по 2 мл молока. В первую пробирку доба-
вить 1 каплю раствора метиленовой сини и 1 каплю формальдегида, во вторую
пробирку — 1 каплю метиленовой сини. В обе пробирки налить 2–3 капли вазелинового масла. Поместить в термостат или водяную баню на 30 мин при температуре 37 °С. Вынуть из термостата пробирки, наблюдать обесцвечивание жидкости в первой пробирке. Метиленовая синь обладает восстанавливающими
свойствами. Присоединяя электроны и протоны от дегидрогеназ, она изменяет
свой цвет: из синего цвета переходит в бесцветную лейкоформу.
Результат опыта занести в табл. 1.12 и дать объяснение.
38
Работа 2. Открытие каталазы в мышцах (теоретическое ознакомление).
Реактивы:
1) мышцы животных;
2) перекись водорода, 1 %-ный раствор;
3) дистиллированная вода.
Опыт. В пробирку налить 0,5 мл мышечной кашицы, добавить 1 мл ди-
стиллированной воды, перемешать. Добавить 10–15 капель раствора перекиси
водорода. Осторожно встряхнуть пробирку и наблюдать бурное выделение пузырьков кислорода.
Результат опыта занести в табл. 1.12 и дать объяснение.
Работа 3. Открытие оксидазы в картофеле и хрене.
Реактивы:
1) экстракт из картофеля (теоретическое ознакомление);
2) свежеприготовленная вытяжка из хрена (теоретическое ознакомление);
3) гваяковая смола, 1 %-ный раствор;
4) дистиллированная вода.
Опыт. В первую пробирку добавить 5 капель экстракта картофеля, во вто-
рую — 5 капель свежей вытяжки из хрена, в третью — 5 капель воды. В три
пробирки прилить спиртовой раствор гваяковой смолы. Содержимое трех пробирок встряхнуть. Оставить при комнатной температуре на 10–15 мин. Наблюдать окраску содержимого в каждой пробирке. В первой пробирке появляется
окрашивание от красно-бурого до черного цвета, во второй — синее.
Результат опыта занести в табл. 1.12 и дать объяснение.
Таблица 1.12
Открытие дегидрогеназы, каталазы и оксидазы
в биологических материалах
№
пробы
Название
реакции
Исследуемый
материал
Окрашивание
Что открываем
1
Открытие
дегидрогеназы
Молоко
2
Открытие каталазы
Мышцы
3
Открытие оксидазы
Картофель
4
Открытие оксидазы
Хрен
39
Контрольные вопросы
1. Дайте определение биоэнергетики.
2. В чем заключается заслуга биохимиков, внесших весомый вклад в изу-
чение биологического окисления?
3. Какие механизмы биоэнергетики раскрыли Отто Варбург и Альберт
Сент-Дьердьи? За какое открытие последний был удостоен Нобелевской
премии?
4. Почему АТР считается «энергетической валютой», т. е. универсальным
источником энергии? Перечислите, в каких процессах он принимает участие
в организме.
5. Почему митохондрия считается «энергетической станцией» клетки?
6. Какие водорастворимые витамины входят в состав дыхательных фер-
ментов?
7. В каком году английский зоолог Питер Митчелл предложил гипотезу хе-
миосмотической теории? Спустя сколько лет он за это открытие получил Нобелевскую премию? В чем заключается заслуга академика В.П. Скулачева, одного
из первых поддержавшего и подтвердившего эту гипотезу?
8. Перечислите основные результаты биологического окисления.
9. Почему, несмотря на то что организм испытывает тканевую гипоксию
при мышечной деятельности, он продолжает вырабатывать энергию АТР?
10. Если в организм прекращается поступление кислорода по различным
причинам, то человек сразу умирает, хотя в организме сохранились субстраты,
митохондрии, дыхательная цепь. Объясните.
11. Почему солнечную энергию считают главным энергоносителем пла-
неты? Если ее не будет, то жизнь на земле прекратится? Объясните.
12. Почему человек может использовать аэробные и анаэробные пути об-
разования энергии АТР?
13. Какие вещества вы обнаружили, проделав опыт?
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. 305–318.
2. Биохимия : учебник / Е.С. Северин, Т.П. Алейникова, Л.В. Авдеева
[и др.] ; под редакцией Е.С. Северина. — 4-е изд., испр. — Москва : ГЭОТАРМедиа, 2005. — С. 264–296.
40
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. 116–135.
4. Биохимия : учебник для институтов физической культуры / под редак-
цией В.В. Меньшикова, Н.И. Волкова. — Москва : Физкультура и спорт,
1986. — С. 132–184.
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. 38–62.
6. Николаев, А.Я. Биологическая химия : учебник для студентов медвузов
и врачей всех специальностей / А.Я. Николаев. — 3-е изд., перераб. и доп. —
Москва : Медицинское информационное агентство, 2004. — С. 224–247.
Практическое занятие 1. Ферменты.
Витамины. Биоэнергетика
Указание. Подготовиться по вопросам, изложенным в лекциях и на лабо-
раторных занятиях по темам.
ТЕМА 9. ГОРМОНЫ
Теоретические вопросы:
1. Общая характеристика гормонов.
2. Химическая природа гормонов.
3. Механизм действия гормонов.
4. Функции гормонов гипоталамуса, гипофиза, эпифиза, вилочковой, над-
почечников, щитовидной, паращитовидной, поджелудочной, и половых желез.
5. Функции гормонов желудочно-кишечного тракта, тканевых гормонов.
6. Простагландины.
7. Гиперфункция и гипофункция гормонов.
Лабораторная работа.
Определение гормонов в биологических материалах
Методика и порядок выполнения работы
Оборудование: штатив с пробирками, пипетки, бюретки, воронки, спир-
товки, стаканчики, колбы, цилиндры.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]