- •Предисловие
- •Лабораторная работа №1 Изучение энергии активации биологических процессов.
- •Упражнение I. Влияние температуры на ферментативную активность Na-, к-атф-аза.
- •Упражнение 2. Определение температурного коэффициента и энергии активации сокращения сердца лягушки.
- •Приготовление препарата сердца лягушки.
- •Оформление полученных результатов.
- •Контрольные вопросы:
- •Литература:
- •Лабораторная работа № 2 Определение концентрации пигментов в растениях по спектрам поглощения.
- •Упражнение 1. Определение концентрации хлорофиллов a и b в экстрактах из зеленых листьев.
- •Упражнение 2. Изучение зависимости поглощения от концентрации вещества.
- •Оформление полученных результатов.
- •Контрольные вопросы:
- •Литература:
- •Лабораторная работа №3 Влияние температуры на скорость биологических реакций
- •Упражнение 1. Определение температурного коэффициента гемолиза эритроцитов крови человека
- •Упражнение 2. Влияние концентрации кислоты на скорость гемолиза
- •Контрольные вопросы:
- •Лабораторная работа №4 Влияние уф-облучениия на светопропускание раствора эритроцитов.
- •Упражнение 1. Изучение гемолиза с помощью колориметра.
- •Упражнение 2. Исследование гемолиза эритроцитов под действием освещения в присутствии красителя.
- •Упражнение 3. Исследование зависимости гемолиза от времени освещения.
- •Оформление полученных результатов.
- •Контрольные вопросы:
- •Литература:
- •Лабораторная работа №5 Физико-химические методы в биологии Упражнение 1. Определение вязкости растворов.
- •Лабораторная работа №6 Определение проницаемости кожи лягушки для ионов
- •Упражнение 1. Изучение динамики распределения ионов.
- •Упражнение 2. Влияние ингибиторов и блокаторов на проницаемость кожи лягушки.
- •Оформление полученных результатов.
- •Контрольные вопросы:
- •Литература:
Оформление полученных результатов.
Полученные в ходе выполнения работы результаты оформляются в виде отчета с обоснованием и представлением данных в таблицах, а также с выводами по работе по ниже приведенному образцу:
- титульный лист;
-
цель и задачи работы;
-
краткое описание хода выполнения эксперимента;
-
результаты измерений (наблюдений);
- анализ результатов и выводы (заключение).
Контрольные вопросы:
-
Общая характеристика УФ-излучения и их влияние на живые объекты.
-
Фотохимические реакции при действии УФ-излучения.
-
Фотозащита и бактерицидное действие УФ.
Литература:
-
Тарусов Б.Н., Кольс О.Р. Биофизика. Москва: изд-во «Высшая школа», 1968. – 468 с.
-
Рубин А.Б. Биофизика: в 2 т., учеб. для вузов. 2-е изд., испр. и доп. М.: Книжный дом «Университет», 2000. – 486 с.
-
Владимиров Ю.А., Потапенко А.Я. Физико-химические основы фотобиологических процессов: Учеб. пособие. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1988. – 200с.
-
Фрайфелдер Д. Физическая биохимия. М.: Мир, 1980. – 582 с.
-
Артюхов В.Г., Ковалева Т.А., Шмелев В.П. Биофизика: Учеб. пособие. Воронеж: Изд-во Воронеж. Ун-та, 1994. – 336 с.
-
Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия: Учебник. М.: Медицина, 1998. – 704 с.
Лабораторная работа №5 Физико-химические методы в биологии Упражнение 1. Определение вязкости растворов.
Цель работы: выявить зависимость вязкости растворов глицерина от их концентрации.
Задачи работы: определить вязкость растворов глицерина при концентрациях (частей) 0; 0,17; 0,28; 0,37; 0,44; 0,50.
Методическая простота и доступность вискозиметрии сочетаются с высокой чувствительностью результатов измерений к конформационному состоянию молекул. Вискозиметрия позволяет определить важный конформационный показатель молекул, связанный с их размерами и формой, - характеристическую вязкость. Если, например, характеристическая вязкость молекулы имеет небольшую величину (3-3,5 см3/г), то это означает, что молекула имеет форму, близкую к сферической. В растворах, содержащих гуанидин хлорид или мочевину, а также агент, разрывающий дисульфидные связи, все белки приобретают конформа-цию гибкой цепной молекулы независимо от конформации в нативном состоянии. Это дает возможность по характеристической вязкости раствора белка в присутствии денатурирующих агентов определить его молекулярную массу.
Одним из наиболее часто применяемых методов определения вязкости является измерение скорости вытекания жидкости из капилляра.
В потоке, движущемся около стенки сосуда, вследствие взаимодействия молекул жидкости с неподвижной стенкой сосуда и между собой скорость течения различных слоев жидкости, параллельных стенке сосуда, неодинакова. Имеет место зависимость:
V=g*y,
где V -скорость движения жидкости в слое, отстоящем от стенки на у,
g=dV/dy - градиент скорости.
Сила трения между соседними слоями жидкости, отнесенная к единице площади, пропорциональна градиенту скорости:
f=η*g,
где - η динамическая вязкость, индивидуальная характеристика данной жидкости, измеряется в Па*с = 1 кг/м*с.
К
Кинематическая вязкость измеряется в м2 /с=10000 стоке.
Вязкость раствора может значительно отличаться от вязкости чистого растворителя. По величине этого различия можно судить о свойствах молекул растворенного вещества. Удельная вязкость характеризует долю вязкости, обусловленную растворенным веществом, и рассчитывается по формуле:
где η - вязкость растворителя, а η, - вязкость раствора.
Эта величина зависит от концентрации раствора. В частности, для раствора жестких не взаимодействующих частиц η уд пропорциональна их концентрации. Коэффициент пропорциональности [η ] = η уд / С называется характеристической
вязкостью растворенного вещества и измеряется в см3/г. В частном случае [η ] зависит только от свойств жестких частиц и является константой в широком интервале концентраций. При исследовании больших гибких молекул межмолекулярным взаимодействием пренебрегать нельзя. Поэтому характеристическая вязкость имеет смысл константы при малых концентрациях. Для определения характеристической вязкости на практике можно воспользоваться графическим способом по уравнению Хаггинса (рис.1).
Рис. 1. Графический способ определения характеристической
вязкости и константы Хаггинса
Отсекаемый отрезок равен характеристической вязкости. Константа Хаггинса К'= D/ А2.
Для определения характеристической вязкости растворов широко использу-ются капиллярные вискозиметры типа Убеллоде (рис. 2). Раствор заливается в трубку (а) и засасывается в трубку (б), трубка (д) при этом
закрыта. Перед истечением жидкости трубка (д) открывается, в нее засасывается воздух. Вытекающая из капилляра жидкость "висит" в воздухе и стекает вниз по стенке, так что на выходе из капилляра турбулентное течение возникнуть не может.
Принадлежности: вискозиметр ВПЖ-1, секундомер, мерный цилиндр на 25 мл, резиновая груша, резиновые трубки с краниками.
Ход работы:
-
Ознакомиться по описанию с работой вискозиметра ВПЖ-1.
-
Внести в вискозиметр 20 мл дистилли- рованной воды и измерить время ее истече- ния по четырем-пяти измерениям.
3. Последовательно добавляя по 4 мл глицерина, измерить время истечения
растворов при заданных концентрациях по
четырем-пяти повторам на каждую.
4. По полученным данным рассчитать относительную и удельную вязкости по
формулам: η отн =t/t , ; η уд / η отн - 1, где t , - Рис.2. Вискозиметр типа
время истечения дистиллированной воды. Убеллоде: 5. Определить графическим способом в и г - метки,
отмечающие
константу Хаггинса. время истечения жидкости