Контрольные вопросы:

1. Основы метода спектрального анализа. Применение данного метода в биологии.

2. Что такое спектр поглощения?

3. Закон Ламберта-Бэра.

4. Строение фотосинтетических пигментов.

Литература:

1. Холл Д., Рао К. Фотосинтез: Пер. с англ. – М.: Мир, 1983. – 134 с.

2. Комов В.П., Шведова В.Н. Биохимия: учеб. для вузов. М.: Дрофа, 2004. – 638 с.

3. Рубин А.Б. Биофизика: в 2 т., учеб. для вузов. 2-е изд., испр. и доп. М.: Книжный дом «Университет», 2000. – 486 с.

4. Владимиров Ю.А., Потапенко А.Я. Физико-химические основы фотобиологических процессов: Учеб. пособие. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1988. – 200с.

5. Фрайфелдер Д. Физическая биохимия. М.: Мир, 1980. – 582 с.

6. Джаксон М.Б. Молекулярная и клеточная биофизика. М.: Мир, Бином. Лаборатория знаний, 2009. - 551 с.

7. Беляева О.Б. Светозависимый биосинтез хлорофилла. Изд-во: Бином. Лаборатория знаний, Бином, Торговый дом, 2009. – 232 с.

Лабораторная работа №3 Влияние температуры на скорость биологических реакций

Возрастание скорости химических реакций с повышением температуры описывается уравнением Аррениуса:

K=pzexp(-E/R*T),

где К - константа скорости реакции, z - частота столкновений между молекулами, Е - энергия активации, р - стерический фактор, зависящий от конфигурации молекул.

Величина, показывающая, во сколько раз увеличивается скорость реакции при повышении температуры на 10⁰С, называется температурным коэффициентом Q₁₀. Между температурным коэффициентом и энергией активации существует зависимость:

Е=0,46T₁T₂lg Q₁₀ ,

где Т₂ =Т₁ +10, и эти величины выражены в значениях абсолютной шкалы.

Этой зависимостью пользуются и для вычисления энергии активации биологических процессов. Однако применение закона Аррениуса и термина “энергия активации” к биологическим объектам относительно, так как химические реакции в них осуществляются в многофазной гетерогенной среде, где протекают одновременно тысячи химических реакций, требующих определенного температурного оптимума. Часто при повышении температуры выше оптимальной происходит уменьшение скорости биологических реакций. Поэтому для оценки биологических процессов вместо Е вводится величина - кажущаяся энергия активации.

Упражнение 1. Определение температурного коэффициента гемолиза эритроцитов крови человека

Цель работы: установить температурный коэффициент гемолиза эритроцитов крови.

Приборы и принадлежности:

фотоколориметр КФК-2, самописец ЭПП или секундомер, скарификатор, смесь Никифорова, стаканчики на 50 мл, 0,1 н соляную кислоту, мерный цилиндр, раствор Рингера для теплокровных, спирт, вата, пипетки на 2 и 1 мл.

Ход работы:

1. Подготовить к работе фотоколориметр и самописец ЭПП. Фотоколориметр прогреть с раскрытой крышкой рабочей камеры в течение 10 мин. и ручками “Установка 100” установить стрелку на 0 (100 % пропускания). ЭПП прогреть в течение 10 мин.

2. Стерильным скарификатором проколоть палец и поместить 1-2 капли крови в 20 мл раствора. Проверить степень пропускания света взвесью. Если она меньше 30 %, то добавить раствор Рингера и довести степень пропускания света предел 30 - 45%.

3. Приготовить 0,005 н раствор соляной кислоты на растворе Рингера. К 2 мл взвеси крови, помещенным в фотоколориметрическую кювету, влить 1 мл кислоты. Засечь время по часам либо включить самописец; одновременно снять нулевое показание колориметра. Если используются часы, отмечать показания колориметра через каждые 30 с. Процесс гемолиза считается завершенным, когда показания прибора не изменяются (три числа подряд неизменны). Повторить опыт.

4. Взвесь форменных элементов крови и раствор кислоты подогреть на 10⁰ С относительно температуры воздуха. Провести аналогичные мероприятия и измерения. Опыт повторить.

5. Вычислить температурный коэффициент гемолиза и кажущуюся энергию активации процесса.