Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Биохимия и биохимия мышечной деятельности. Практикум
.pdf
71
Опыт. В пробирку внести 10 капель раствора мышц, добавить 2 капли рас-
твора ацетата свинца. Наблюдать выпадение белого осадка. Белки, взаимодействуя с солями тяжелых металлов, денатурируют и выпадают в осадок.
Результат опыта занести в табл. 2.1 и дать объяснение.
Лабораторная работа 2.
Качественное определение минеральных веществ мышц
Методика и порядок выполнения работы
Оборудование: штатив с пробирками, пипетки, бюретки, воронки, стакан-
чики, спиртовки, ступка, марля, фильтровальная бумага, цилиндры, стеклянные
палочки.
Работа 1. Определение хлоридов.
Реактивы:
1) безбелковый экстракт мышц. Оставшийся водный фильтрат мышц дове-
сти до кипения на спиртовке, жидкость охладить, профильтровать через бумажный фильтр, полученный безбелковый фильтрат использовать для работы;
2) азотнокислое серебро, 1 %-ный раствор;
3) азотная кислота, 10 %-ный раствор.
Опыт. К 1 мл безбелкового фильтрата мышц добавить 2–5 капель раствора
азотнокислого серебра и 2 капли раствора азотной кислоты. Наблюдать выпадение белого творожистого осадка хлористого серебра.
Результат опыта занести в табл. 2.1 и дать объяснение.
Работа 2. Определение фосфатов.
Реактивы:
1) безбелковый фильтрат мышц;
2) молибденовый реактив: 7,5 г молибденовокислого аммония растворяют
в 100 мл дистиллированной воды и добавляют 100 мл 32 %-ного раствора азотной кислоты, удельный вес — 1,2.
Опыт. В пробирку налить 20–30 капель молибденовокислого реактива
и нагреть на спиртовке до кипения. Прибавить несколько капель безбелкового
фильтрата мышц. Наблюдать выпадение желтого осадка фосфорномолибденового аммония.
Результат опыта занести в табл. 2.1 и дать объяснение.
72
Работа 3. Определение сульфатов.
Реактивы:
1) безбелковый фильтрат мышц;
2) хлористый барий, 5 %-ный раствор.
Опыт. К 1 мл безбелкового фильтрата мышц прилить по каплям раствор
хлористого бария до появления белого осадка сернокислого бария.
Результат опыта занести в табл. 2.1 и дать объяснение.
Таблица 2.1
Схема определения химического состава мышц
№
пробы
Наименование
реакции
Наблюдаемое
окрашивание
Что
открывается
1
Биуретовая
2
Осаждения белков
3
Реакция на хлориды
4
Реакция на фосфаты
5
Реакция на сульфаты
Контрольные вопросы
1. Перечислите химический состав мышечной ткани.
2. Какие основные белки имеются в мышце?
3. Кто из русских биохимиков впервые обратил внимание на важнейший
белок мышц — миозин?
4. В каком году биохимики описали строение белка актина?
5. Какие еще вещества, кроме белков, имеются в мышечной ткани?
6. Какой русский исследователь впервые описал саркоплазматический ре-
тикулум (Т-систему)?
7. Перечислите этапы мышечного сокращения.
8. Объясните, как работает Na+/K+ и АТРаза сарколеммы, Са2+-АТРаза сар-
коплазматического ретикулума, АТРаза миозина?
9. В чем заключаются заслуги биохимиков В.А. Энгельгардта и М.Н. Лю-
бимовой, впервые указавших на значимость этого вещества в механизме мышечного сокращения?
10. Почему АТР принадлежит ведущая роль в механизме мышечного со-
кращения?
73
11. С чем связано то, что при изучении механизма мышечного сокращения
было предложено более 50 теорий, но при этом была признана ведущей только
теория Девиса, несмотря на то что за раскрытие одного из звеньев Андру Хаксли
и Алан Ходжкин получили Нобелевскую премию?
12. Почему в последние годы появился усиленный интерес к «кальциевому
насосу» при изучении механизма мышечного сокращения?
13. Как происходит расслабление мышц?
14. Какие вещества вы обнаружили, проведя анализ мышечной ткани?
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. 247–255; 261–270.
2. Биохимия : учебник для институтов физической культуры / под редак-
цией В.В. Меньшикова, Н.И. Волкова. — Москва : Физкультура и спорт,
1986. — С. 267–280.
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; 326–344.
4. Мак-Комас, А.Дж. Скелетные мышцы (строение и функции) / А.Дж. Мак-
Комас ; под редакцией А. Радзиевского. — Киев : Олимпийская литература,
2001. — С. 99–192; 226–240.
5. Яковлев, Н.Н. Биохимия спорта : учебник для студентов института фи-
зической культуры / Н.Н. Яковлев. — Москва : Физкультура и спорт, 1974. —
С. 53–76; 129–158; 164–173.
ТЕМА 16. БИОЭНЕРГЕТИКА МЫШЕЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
Теоретические вопросы:
1. Понятие мощности, емкости, эффективности, подвижности.
2. Относительное постоянство содержания АТР — необходимое условие
сократительной деятельности мышц.
3. Анаэробные пути ресинтеза АТР:
– креатинфосфокиназная реакция;
– ресинтез АТР в процессе гликолиза;
– миокиназная реакция как вспомогательный путь ресинтеза АТР.
74
4. Аэробный ресинтез АТР.
5. Соотношение аэробных и анаэробных процессов при мышечной дея-
тельности разной мощности и продолжительности.
Лабораторная работа 1. Количественное определение
титрационной кислотности мочи по Фолину
Методика и порядок выполнения работы
Оборудование: бюретки, воронки, стаканчики, спиртовки, цилиндры, колбы, капельницы, пипетки вместимостью 1–2 мл.
Общее количество кислореагирующих веществ мочи определяется путем
титрования с щелочью и называется титрационной кислотностью мочи. Она
измеряется количеством миллилитров раствора 0,1Н едкого натрия, необходимого для нейтрализации кислореагирующих веществ, содержащихся в моче, собранной за сутки.
Реактивы:
1) свежая моча;
2) щавелевокислый калий (навески порошков по 8 г);
3) фенолфталеин, 0,5 %-ный раствор;
4) едкий натрий, 0,1Н раствор.
Оформление протокола лабораторного занятия см. в прил. 13 и 14.
Опыт. Собрать мочу. Записать время взятия мочи и предшествующего мо-
чеотделения. Измерить объем мочи. Отмерить 10 мл мочи и перелить в колбу,
насыпать порошок щавелевокислого калия для предварительного осаждения
ионов кальция; если их не удалить, то образовавшийся осадок фосфорнокислого
кальция будет мешать ходу реакции. Добавить 1–2 капли фенолфталеина. Содержимое колбочки хорошо перемешать в течение 2 мин, оттитровать из бюретки
раствором едкого натрия до появления розовой окраски, не исчезающей в течение 1 мин. Объем щелочи, ушедшей на титрование, вносят в табл. 2.2.
Расчет титрационной кислотности мочи (ТКМ) проводят по формуле:
;
,
где ТКМ/ч — выделенная за час моча;
А — объем собранной мочи;
75
Б — объем 0,1Н раствора едкого натрия, затраченного на титрование
10 мл мочи;
В — количество мочи, взятой для исследования (10 мл);
Т0 — время взятия мочи;
Т1 — время, в течение которого собрана моча.
T = T
0
– T1 (выражается в минутах).
Титрационная кислотность мочи у здорового человека находится в пределах 200–500 ед. Может повышаться при употреблении мясной пищи, а понижаться при употреблении растительной. После выполнения физических нагрузок
повышается до 800 ед. и выше.
Результат опыта занести в табл. 2.2 и дать объяснение.
Лабораторная работа 2. Количественное определение
амилазной активности мочи по Вольгемуту
Методика и порядок выполнения работы
Реактивы:
1) свежая моча;
2) хлористый натрий, 0,85 %-ный раствор;
3) свежеприготовленный крахмал, 0,1 %-ный раствор. Взвесить 1 г водорастворимого крахмала, навеску перенести в колбу, долить кипящим
0,85 %-ным раствором хлористого натрия до 100 мл. Крахмал заваривается
и охлажденный разводится 0,85 %-ным раствором хлористого натрия в 10 раз);
4) 3 %-ный раствор Люголя или 1–3 %-ный спиртовой раствор йода. Есть
два вида приготовления Люголевского раствора:
а) 1 г йода и 2 г йодистого калия сначала растворить в 100 мл, затем доба-
вить до 300 мл дистиллированной водой. Получим 1 %-ный раствор;
б) 10 г йода и 20 г йодистого калия растворить в 100 мл воды. Для употреб-
ления его разводят в 5 раз, получается 6 %-ный раствор.
Опыт. В 8 пронумерованных пробирок налить по 1 мл физиологического
раствора. В первую пробирку налить 1 мл мочи, тщательно перемешать пипеткой
и перенести 1 мл во вторую пробирку. Снова перемешав, 1 мл перенести в третью
пробирку и так далее до 8-й пробирки. Из нее 1 мл вылить. Во все пробирки добавить по 2 мл свежеприготовленного раствора крахмала, перемешать и поставить в термостат или водяную баню на 30 мин при температуре 37 °С. Пробирки
76
по истечении положенного времени вынуть из термостата и охладить холодной
водопроводной водой для быстрого прекращения действия фермента. После
охлаждения пробирок в каждую добавить по 2 капли раствора Люголя.
Наблюдать изменение окраски в пробирках. В тех пробирках, где произо-
шло расщепление крахмала амилазой до декстринов, получаются различные оттенки: от желтого до фиолетового. Отметить ту пробирку, где имеется фиолетовый цвет. В пробирках, где не произошло расщепления крахмала, наблюдать появление синего цвета крахмала с йодом.
Порядок выполнения работы представлен в табл. 2.3.
Единицы измерения выражаются в амилазных единицах. За единицу
амилазы мочи принимается то ее количество, которое может расщепить
1 мл 1 %-ного раствора крахмала. Посмотрев, в какой пробирке произошло разведение, получим количество амилазных единиц в исследуемой моче.
Например, если разведение произошло в пробирке 1:20, это значит, что
1/20 мл мочи переваривает 2 мл раствора крахмала, а 1 мл мочи переваривает
х мл крахмала, где х
мл. Значит, активность ами-
лазы мочи — 40 ед.
У здорового человека амилазная активность мочи колеблется между 16
и 64 ед.
Результат опыта занести в табл. 2.4 и дать объяснение.
Таблица 2.2
Количественное определение
титрационной кислотности мочи по Фолину
№ проб
ы
ФИО
студента
Факультет
Курс
Группа
Пол
Возраст
Специализация
Квалификация
Покой
Объем,
мл
Время,
мин
Титрационная
кислотность
мочи, ед.
А
Б
Т
0
Т
1
Т ТКМ/ч
ТКМ/
сутки
1 2
3
4
5
Нормальные значения
200–500
77
Таблица 2.3
Порядок определения
амилазной активности мочи по Вольгемуту
№
пробы
Количество
раствора
крахмала, мл
Разведение
мочи
Время течения
реакции, мин
Окрашивание
с йодом
Амилокластическая
сила мочи, ед.
1 2 20
30
2 2 40
30
3 2 80
30
4 2 160
30
5 2 320
30
6 2 640
30
7 2 1 280
30
8 2 2 560
30
Таблица 2.4
Количественное определение
амилазной активности мочи по Вольгемуту
№ проб
ы
ФИО
студента
Факультет
Курс
Группа
Пол
Возраст
Специализация
Квалификация
Покой
Амилокластическая
сила мочи, ед.
1
2
3
4
5
Нормальные значения
16–64
Контрольные вопросы
1. Перечислите основные анаэробные и аэробные пути образования энер-
гии АТР при мышечной деятельности.
78
2. Почему организм при выполнении физических упражнений в начале ра-
боты использует более «невыгодные» (анаэробные) пути ресинтеза АТР и постепенно переходит на «выгодные» (аэробные)?
3. Почему с увеличением продолжительности (во времени) выполняемой
физической нагрузки падает мощность работы мышц?
4. Объясните образование в организме при мышечной деятельности «не-
метаболического углекислого газа». Когда и где он образуется?
5. Почему алактатный (креатинфосфатный) путь энергообразования так
короток во времени, несмотря на то что он выполняет самую мощную и эффективную работу в мышечной ткани?
6. Какие органы помогают восполнению креатинфосфата в мышечной
ткани?
7. Почему молочную кислоту так все ругают при ее значительном накоп-
лении в организме, приводящем к изменениям кислотно-основного равновесия,
т. е. сдвигам рН (крови и мышц), но при этом забывают, что она старается обеспечить нас ценным материалом (кислородом)?
8. Что в нашем организме помогает быстро устранять избыток лактата?
Куда он поступает и как из него мышца вновь может получить глюкозу?
9. Почему мы так любим свободные жирные кислоты при выполнении дли-
тельных (аэробных) физических упражнений? Укажите энергетический эффект.
10. С чем связано то, что мы мало используем в нашем организме такое
горючее топливо, как глицерин?
11. Почему для энергетических запросов организма мы стараемся меньше
использовать белки?
12. Какие факторы влияют на амилазную и титрационную кислотность
мочи?
13. Сделайте заключение по проделанному исследованию мочи.
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. 243–255.
2. Биохимия : учебник для институтов физической культуры / под редак-
цией В.В. Меньшикова, Н.И. Волкова. — Москва : Физкультура и спорт,
1986. — С. 280–300.
79
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. 306–325.
4. Таймазов, В.А. Биоэнергетика спорта / В.А. Таймазов, А.Т. Марьяно-
вич. — Санкт-Петербург : Шатон, 2002. — 122 с.
5. Яковлев, Н.Н. Биохимия спорта : учебник для студентов института фи-
зической культуры / Н.Н. Яковлев. — Москва : Физкультура и спорт, 1974. —
С. 34–53.
ТЕМА 17. ДИНАМИКА БИОХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
ПРИ МЫШЕЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
Теоретические вопросы:
1. Общая направленность биохимических сдвигов при работе.
2. Мобилизация энергетических ресурсов при мышечной работе.
3. Изменение метаболических функций при мышечной деятельности.
4. Биохимическая характеристика циклических упражнений разных зон от-
носительной мощности.
Лабораторная работа 1. Обнаружение молочной
и пировиноградной кислоты в биологических материалах
Методика и порядок выполнения работы
Оборудование: штатив с пробирками, пипетки, бюретки, воронки, стаканчики, колбы, спиртовки, цилиндры, колбы, бумажный фильтр, марля, ступка,
пинцет, скальпель.
Работа 1. Обнаружение молочной кислоты в мышцах.
Реактивы:
1) мышцы животных. Взять 10 г измельченных мышц, залить 30 мл дистиллированной воды. Настоять при комнатной температуре, время от времени помешивая, профильтровать через двойной слой марли, остаток мышечной ткани
выбросить. Фильтрат довести до кипения на спиртовке. Остудить, профильтровать через бумажный фильтр. С полученным фильтратом работать);
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 2 пробирки налить по 1 мл раствора Уффельмана. В первую про-
бирку (контрольную) добавить 1 мл стандартного раствора молочной кислоты.
80
Наблюдать появление зелено-желтой окраски молочнокислого железа. Во вторую пробирку (опытную) внести 1 мл фильтрата мышц. Если в ней содержится
молочная кислота, окраска раствора должна стать такой же, как и в контрольной
пробирке со стандартным раствором молочной кислоты.
Работа 2. Обнаружение пировиноградной кислоты в моче.
Реактивы:
1) свежая моча;
2) 2,4-динитрофенилгидразин (в 2Н растворе соляной кислоты);
3) едкий натрий или калий, 2,5 %-ный раствор.
Оформление протокола лабораторного занятия см. в прил. 13 и 14.
Опыт. Собрать мочу. В пробирку налить 0,5 мл мочи, добавить раствор
2,4-динитрофенилгидразина. Пробирку встряхнуть, оставить при комнатной
температуре на 10 мин. Добавить 3 мл раствора едкого натрия. Наблюдать появление в течение нескольких минут характерного ярко-оранжевого окрашивания
в результате взаимодействия пировиноградной кислоты с 2,4-динитрофенилгидразином с образованием 2,4-динититрофенилгидразона.
Результат опыта занести в табл. 2.5 и дать объяснение.
Работа 3. Обнаружение фенилгидразонов.
Реактивы:
1) свежая моча;
2) 2,4-динитрофенилгидразин, 0,1 %-ный раствор;
3) едкий натрий, 0,7Н раствор;
4) дистиллированная вода.
Опыт. В пробирку налить 0,5 мл мочи в разведении 1:2, добавить 5 ка-
пель раствора 2,4-динитрофенилгидразина. Пробирку встряхнуть и оставить при
комнатной температуре на 5 мин. Добавить 1 мл раствора едкого натрия, перемешать. Развивается темно-вишневое окрашивание за счет образования 2,4-динитрофенилгидразона пировиноградной кислоты.
Результат опыта занести в табл. 2.5 и дать объяснение.
Лабораторная работа 2.
Определение активной реакции слюны
Методика и порядок выполнения работы
Оборудование: штатив с пробирками, пипетки, бюретки, воронки, стакан-
чики, колбы, спиртовки, цилиндры, колбы, бумажный фильтр, марля, ступка,
пинцет, скальпель.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]