Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Биохимия и биохимия мышечной деятельности. Практикум
.pdf
81
Реактивы:
1) водный раствор слюны. Ополоснуть рот водой и выплюнуть содержимое. Снова набрать в рот воды, подержать 2–3 мин и собрать в стаканчик с фильтровальной бумагой. Фильтрат использовать для работы;
2) универсальная индикаторная бумага pH O-12 (Lachema).
Опыт. Собрать слюну. В пробирку налить 1 мл слюны, опустить универ-
сальный индикатор и определить ее pH.
У здоровых людей активная реакция слюны находится в пределах 6,8–7,0.
Результаты опыта занести в табл. 2.6 и дать объяснение.
Таблица 2.5
Обнаружение молочной и пировиноградной кислоты
в биологических материалах
№
пробы
Название
реакции
Используемый
материал
Наблюдаемое
окрашивание
Чем обусловлена
реакция
1
Реакция на молочную кислоту
Мышцы
2
Реакция на пировиноградную
кислоту
Моча
3
Реакция на фенилгидразон
Моча
Таблица 2.6
Определение активной реакции слюны
№
пробы
ФИО
студента
Факультет
Курс
Группа
Пол
Возраст
Специализация
Квалификация
Покой
Активная реакция
слюны (pH), ед.
1
2
3
4
5
Нормальные значения
6,8–7,0
82
Контрольные вопросы
1. Перечислите, какие энергетические резервы использует организм при
выполнении физических упражнений в разных зонах относительной мощности.
2. Почему мы должны организму больше кислорода при выполнении анаэ-
робной работы по сравнению с аэробной? Укажите процент «кислородного
долга» для обоих видов работы.
3. Укажите для мышечной деятельности (мг%, ммоль/л), в какой зоне от-
носительной мощности происходит максимальное накопление лактата в крови.
4. Какие энергоносители обеспечивают анаэробный гликолиз?
5. Почему гликоген печени обеспечивает глюкозой весь организм, а глико-
ген мышц — только саму мышечную ткань?
6. Как печень помогает обеспечивать мышечную ткань энергоресурсами,
используя глюконеогенез и глюкозо-аланиновый цикл? Что вновь поступает
в мышечную ткань?
7. Опишите цикл Кори.
8. Почему пируват (ПВК) может идти по трем направлениям:
1) направляясь «прямо» в митохондрию, он превращается в ацетил-СоА;
2) повернув «направо», образует замечательный продукт — заменимую
аминокислоту;
3) повернув «налево», превращается в лактат?
Почему ему принадлежит ключевое место в обмене углеводов, липидов
и белков?
9. Как бикарбонатная буферная система крови помогает в поддержании по-
стоянства рН в нашем организме?
10. Опишите результаты проделанных вами опытов.
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. 247–254.
2. Биохимия : учебник для институтов физической культуры / под редак-
цией В.В. Меньшикова, Н.И. Волкова. — Москва : Физкультура и спорт,
1986. — С. 301–315.
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. 344–348.
83
4. Яковлев, Н.Н. Биохимия спорта : учебник для студентов института фи-
зической культуры / Н.Н. Яковлев. — Москва : Физкультура и спорт, 1974. —
С. 34–53; 173–180.
Практическое занятие 3. Биохимия мышц
и механизм мышечного сокращения. Биоэнергетика
мышечной деятельности. Динамика биохимических процессов
в организме при мышечной деятельности
Указание. Подготовиться по вопросам, изложенным в лекциях и на лабо-
раторных занятиях.
Литература
1. Биохимия : учебник для институтов физической культуры / под редакцией Н.Н. Яковлева. — 2-е изд., испр. и доп. — Москва : Физкультура и спорт,
1974. — С. 247–254.
2. Биохимия : учебник для институтов физической культуры / под редакцией В.В. Меньшикова, Н.И. Волкова. — Москва : Физкультура и спорт,
1986. — С. 301–315.
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. 344–348.
4. Яковлев, Н.Н. Биохимия спорта : учебник для студентов института физической культуры / Н.Н. Яковлев. — Москва : Физкультура и спорт, 1974. —
С. 34–53; 173–180.
ТЕМА 18. БИОХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ УТОМЛЕНИЯ
И ПРОЦЕССОВ ВОССТАНОВЛЕНИЯ
Теоретические вопросы:
1. Биохимические изменения в организме при утомлении:
− изменение соотношения АТР/АДР;
− снижение запасов энергетических субстратов;
− угнетение ферментативной активности;
− изменение пластического обмена, рН внутренней среды, водно-мине-
рального баланса.
2. Биохимическая характеристика утомления при выполнении упражнений
разных зон относительной мощности.
84
3. Современное представление о механизме утомления:
− роль саркоплазматической сети;
− роль аммиака в развитии утомления.
4. Виды и фазы утомления.
5. Направленность биохимических процессов в период отдыха после мы-
шечной работы:
− устранение продуктов метаболизма, накопленных во время мышечной
деятельности;
− восстановление запасов затраченных за работу веществ.
6. Понятие о текущем, срочном и об отставленном восстановлении. Явле-
ние суперкомпенсации.
7. Гетерохронность восстановления.
Лабораторная работа 1. Количественное определение
белка (общего) в моче (Randox) (теоретическое ознакомление)
Методика и порядок выполнения работы
Оборудование: штатив с пробирками, пипетки, бюретки, воронки, стакан-
чики, колбы, спиртовки, микропипетки, термостат, пипетки вместимостью 1–2 мл.
Реакции осаждения белков. Для получения информации о состоянии белкового обмена производят определение белка (общего) в сыворотке, плазме
и моче, которые могут дать сведения о функциональном состоянии почек, печени
и многих других систем организма.
Обнаружение белка в моче проводится с помощью качественных и количественных методов исследования. Все пробы на белки основаны на его осаждении. Перед началом работы при определении белка в моче необходимо профильтровать и подкислить мочу (если она имеет щелочную реакцию).
В моче здорового человека белок содержится в минимальных количествах — в виде следов, которые обычными качественными методами не обнаруживаются.
Появление белка в моче называется альбуминурией (протеинурией), может
быть почечного происхождения и делиться на функциональное и органическое.
Функциональные протеинурии могут быть кратковременными и обнаруживаться после употребления значительного количества неденатурированного
(яичного) белка после усиленных мышечных нагрузок, физического переутомления и других факторов.
85
Методы количественного определения белка разнообразны и многочисленны. Среди них важное место принадлежит колориметрическому, точному количественному методу.
Оформление протокола лабораторного занятия см. в прил. 13 и 14.
Реактивы:
1) 24-часовая моча;
2) цветной реагент (пирогалол красный 60 ммоль/л, молибдат натрия
41 ммоль/л, янтарная кислота 150 ммоль/л, оксалат натрия 0,84 ммоль/л, бензоат
натрия 3,5 ммоль/л);
3) стандарт белка 1 г/л;
4) стандарт белка 5 г/л.
Аппаратура: фотоэлектрокалориметр.
Белки и пептиды с пирогаллом в кислой среде, содержащей молибдатные
ионы, образуют комплексные соединения, окрашенные в голубой цвет. По интенсивности окрашивания, которое пропорционально количеству белка, определяют содержание его в моче фотометрически.
Опыт. Собрать мочу. Все растворы стандартные, готовы к употреблению.
Схема определения белка (общего) в моче представлена в табл. 2.7.
Перемешать и инкубировать точно 10 мин при 25 °С или 5 мин при 37 °С.
Немедленно измерить оптическую плотность пробы (А-пробы) и стандарта
(А-стандарта) против реагент-бланка.
Условия определения: измерение производят на фотоэлектрокалориметре.
Длина волны — 600 нм, температура измерения — 25/30/37 °С. Световой путь
кюветы — 1 см. Измерение против реагент-бланка.
Расчет:
.
Контроль качества: для качества и воспроизводимости рекомендуется
использовать готовые сыворотки с нормальным, пониженным и повышенным
содержанием белка (Randox).
Измерение сохраняется до 5 г/л. Пробы с более высокой концентрацией
необходимо развести 1 + 2 с 0,9 %-ным раствором хлористого натрия и повторить анализ. Полученный результат нужно умножить на 3.
Нормальные значения общего белка в моче у здорового человека — 0,028–
0,141 г/сутки.
Результат опыта занести в табл. 2.8 и дать объяснение.
86
Лабораторная работа 2.
Качественное определение белка в моче
Методика и порядок выполнения работы
Оборудование: штатив с пробирками, пипетки, бюретки, воронки, стакан-
чики, колбы, спиртовки, микропипетки, термостат, пипетки вместимостью 1–2 мл.
Для обнаружения белков существуют реакции осаждения. Необратимое
осаждение белков связано с глубокими нарушениями структуры белков (т. е. денатурацией). Такие изменения белков можно обнаружить под действием минеральных кислот (азотной, серной и др.) и кипячения.
Работа 1. Определение белка в моче (по Стольникову).
Реактивы:
1) свежая моча;
2) концентрированная азотная кислота;
3) дистиллированная вода.
Опыт. Собрать мочу. В 5 пронумерованных пробирок налить по 2 мл ди-
стиллированной воды. В первую пробирку добавить 2 мл мочи, с помощью пипетки содержимое перемешать, взять 2 мл смеси, перенести во вторую пробирку
и так до пятой пробирки. Из пятой пробирки 2 мл смеси вылить. Получим разведение мочи в 2, 4, 8, 16 и 32 раза. С каждой пробиркой и неразведенной мочой
провести реакцию с концентрированной азотной кислотой (осторожно!).
Отметить ту пробирку, где наблюдается положительная реакция (появление белого кольца). Минимальное содержание белка в моче, дающее образование кольца, равно 0,0033 %. Если обнаружили в моче белок в определенном разведении, эту величину умножаем на 0,0033 и получаем процентное содержание
белка в моче. Концентрированные кислоты (азотная и др.) приводят к денатурации белка за счет удаления заряда и гидратной оболочки белка с образованием
белого кольца.
У здорового человека белок находится в виде следов, которые не обнаруживаются качественными реакциями.
Результат опыта занести в табл. 2.9 и дать объяснение.
Работа 2. Осаждение белков азотной кислотой.
Реактивы:
1) свежая моча;
2) концентрированная азотная кислота.
87
Опыт. Собрать мочу. В пробирку (осторожно!) налить 2–3 мл концен-
трированной азотной кислоты. Затем, наклонив пробирку под углом 45 °С, осторожно по стенке пробирки (так, чтобы жидкости не смешивались) наслоить с помощью пипетки 2–3 мл мочи. При наличии в моче белка на границе двух слоев
появляется осадок белого кольца. Если осторожно встряхнуть пробирку, то растворения белка не происходит.
Результат опыта занести в табл. 2.9 и дать объяснение.
Работа 3. Осаждение белков сульфосалициловой кислотой.
Реактивы:
1) свежая моча;
2) сульфосалициловая кислота, 20 %-ный раствор;
3) яичный белок, 1 %-ный раствор (готовится заранее лаборантом).
Опыт. Белки при соединении с органическими кислотами (сульфосалици-
ловой) денатурируются и выпадают в осадок. Сульфосалициловая кислота осаждает не только белки, но и высокомолекулярные полипептиды. Широко применяется в клинической практике как самая чувствительная реакция для обнаружения белка в моче.
В первую пробирку (опытную) налить 5 капель мочи и 2 капли раствора
сульфосалициловой кислоты. При обнаружении белка в моче выпадает белый
осадок. Во вторую пробирку (контрольную) налить 5 капель раствора яичного
белка и 2 капли раствора сульфосалициловой кислоты. В контрольной пробирке,
содержащей белок, выпадает осадок белого цвета. В опытной пробирке образование белого осадка не обнаруживается, если в моче нет белка.
Результат опыта занести в табл. 2.9 и дать объяснение.
Таблица 2.7
Порядок определения белка (общего) в моче (Randox)
№
пробы
Отмерить, мл
Реагент-бланк, мл
Стандарт, мл
Проба, мл
1
Дистиллированная
вода
0,025
–
–
2
Стандарт
–
0,025
–
3
Моча – –
0,025
4
Реагент
1,500
1,500
1,500
88
Таблица 2.8
Количественное определение белка (общего) в моче (Randox)
№
пробы
ФИО
студента
Факультет
Курс
Группа
Пол
Возраст
Специализация
Квалификация
Покой
Белок (общий) в моче,
г/сутки
1
2
3
4
5
Нормальные значения
0,028–0,141
Таблица 2.9
Качественное определение белка в моче
№ проб
ы
ФИО
студента
Факультет
Курс
Группа
Пол
Возраст
Специализация
Квалификация
Покой
Белок в моче
С азотной кислотой
(окрашивание осадка)
С сульфосалициловой
кислотой
(окрашивание осадка)
По Стольникову, %
К
О
1 2 3 4
5
Нормальные значения
–
–
0
89
Контрольные вопросы
1. Какие факторы приводят к развитию утомления?
2. Почему в настоящее время считают, что утомление может быть вызвано:
1) изменениями в саркоплазматической сети;
2) накоплением аммиака и гаммааминомасляной кислоты (ГАМК) в орга-
низме?
3. С чем связано наступившее утомление: с изменением баланса АДР/АТР,
со снижением энергетических субстратов, с угнетением ферментативной активности, изменением кислотно-основного равновесия, изменением водно-минерального баланса или изменениями пластического обмена?
4. Почему, выполняя физические упражнения в разных зонах относитель-
ной мощности, мы устаем по-разному?
5. Что представляет собой период восстановления после выполненной мы-
шечной работы? В начале отдыха вы восстанавливаете запасы веществ, затраченных на работу, или устраняете метаболиты, накопленные в организме?
6. Что восстанавливается в организме во время мышечной деятельности:
в текущем восстановлении, например кислород, АТР, креатинфосфат и др.; срочном и отставленном восстановлении? Для чего было введено такое понятие, как
«гетерохронность» восстановления? Для чего организму необходима «гетерохронность» восстановления различных биохимических показателей?
7. Почему в организме не может все сразу восстановиться, например, об-
мен веществ?
8. Усиленный выброс каких гормонов происходит в периоде восстанов-
ления?
9. Кем впервые было введено такое понятие, как фаза «суперкомпенсации»?
10. Почему, нарушая принципы спортивной тренировки, мы можем приве-
сти организм спортсменов к перетренированности?
11. Почему при выраженном утомлении в фазе истощения нельзя продол-
жать физическую работу или принимать стимулирующие и допинговые препараты?
12. Академики С.Е. Северин, Г.М. Франк, A.M. Амосов поддержали «ян-
тарный проект» своей ученицы профессора Марии Николаевны Кондрашовой.
Созданный ею препарат «Митомин» является витамином митохондрий. Основой
препарата служит обыкновенная («янтарная» (сукцинат)) карбоновая кислота,
которая является донором электронов для клетки и поддерживает ее электричеством в трудные периоды жизни. «Митомин» помогает снимать утомление
90
при повышенной физической и умственной нагрузке, а также «синдром похмелья». Почему препарат «Митомин» не используется так широко в спортивной
практике?
13. Что такое «спортивная альбуминурия»? О чем свидетельствует обнару-
жение в значительных количествах белка (общего) в моче у спортсменов?
14. Сделайте заключение по полученным результатам исследований.
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. 625–645.
2. Биохимия : учебник для институтов физической культуры / под редак-
цией Н.Н. Яковлева. — 2-е изд., испр. и доп. — Москва : Физкультура и спорт,
1974. — С. 255–261.
3. Биохимия : учебник для институтов физической культуры / под редак-
цией В.В. Меньшикова, Н.И. Волкова. — Москва : Физкультура и спорт,
1986. — С. 315–320.
4. 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. 349–369.
5. Уилмор, Дж.X. Физиология спорта и двигательной активности /
Дж.Х. Уилмор, Д.Л. Костилл. — Киев : Олимпийская литература, 1997. —
С. 105–111.
6. Яковлев, Н.Н. Биохимия спорта : учебник для студентов института фи-
зической культуры / Н.Н. Яковлев. — Москва : Физкультура и спорт, 1974. —
С. 104–129.
ТЕМА 19. БИОХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ
СКОРОСТНО-СИЛОВЫХ КАЧЕСТВ СПОРТСМЕНОВ
Теоретические вопросы:
1. Биохимические и структурные факторы, определяющие проявление мы-
шечной силы.
2. Биохимические и структурные факторы, определяющие качество
быстроты.
3. Биохимические факторы скоростно-силовых качеств.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]