- •Введение
- •Оформление работы:
- •1. Дата.
- •2. Тема: номер и название работы.
- •Организация учебного процесса по биохимии
- •Правила техники безопасности при работе в биохимической лаборатории
- •Тема 1. Реакция среды
- •Работа 1. Определение реакции среды молока и яйца с помощью универсальной индикаторной бумаги
- •Работа 2. Определение реакции среды бесцветных растворов с помощью прибора Михаэлиса
- •Работа 3. Определение рН гомогената мышечной ткани, раствора яичного белка с помощью прибора Михаэлиса Приготовление гомогената из тканей животных
- •Ход опыта
- •Лучи света
- •Матовое стекло
- •Работа 4. Определение рН растворов и биологического материала электрометрическим (потенциометрическим) методом
- •Вопросы для самоподготовки по теме 1
- •Тема 2. Буферные системы
- •Работа 5. Приготовление ацетатного буферного раствора и изучение зависимости величины рН от соотношения компонентов
- •Работа 6. Изучение действия на буферный раствор небольшого количества кислоты
- •Работа 7. Изучение действия на буферный раствор большого количества кислоты
- •Работа 8. Изучение действия небольшого количества щелочи на буферный раствор
- •Работа 9. Изучение действия на буферный раствор большого количества щелочи
- •Работа 10. Влияние разбавления водой буферного раствора на величину его рН
- •Вопросы для самоподготовки по теме 2
- •Тема 3. Коллоидные растворы
- •Работа 11. Получение гидрофобного коллоидного раствора гидроксида железа Fe(oh)3.
- •Работа 13. Диализ коллоидных растворов
- •Работа 14. Изучение механизма коагуляции золя железа
- •Работа 15 . Изучение защитного действия гидрофильных коллоидов (эмульсоидов)
- •Вопросы для самоподготовки по теме 3
- •Tеma 4. Адсорбция и абсорбция
- •Работа 16. Адсорбция органических красок животным углем
- •Работа 17. Определение количества уксусной кислоты, адсорбированной животным углем
- •Вопросы для самоподготовки по теме 4
- •Тема 5. Химия и обмен белков
- •Работа 18. Определение количества белка в гомогенате мышечной ткани, яйце рефрактометрическим методом
- •Работа 19. Определение белка по методу Лоури
- •Работа 20. Разделение смеси аминокислот методом распределительной хроматографии на бумаге
- •Работа 21. Определение количества аминокислот в биоматериале по азоту аминогрупп методом формольного титрования по Серенсену
- •Работа 22. Изучение действия пепсина на переваривание белка
- •Вопросы для самоподготовки по теме 5
- •Тема 6. Ферменты (энзимы)
- •Работа 23. Приготовление раствора фермента -амилазы (кф 3.2.1. 1) слюны
- •Работа 24. Обнаружение в слюне амилазы и определение специфичности ее действия
- •Работа 25. Изучение влияния рН среды на активность амилазы слюны
- •Работа 26. Изучение влияния температуры на активность энзимов
- •Работа 27. Изучение действия активаторов и ингибиторов на активность ферментов
- •Вопросы для самоподготовки по теме 6
- •Тема 7. Углеводы и их обмен
- •Работа 28. Изучение механизма переваривания углеводов и определение активности -амилазы (кф 3.2.1.1.) слюны
- •Работа 29. Обнаружение гликогена в тканях животных
- •Вопросы для самоподготовки по теме 7
- •Тема 8. Липиды и их обмен
- •Работа 30. Изучение растворимости жира
- •Работа 31. Определение кислотного числа жира
- •Работа 32. Определение йодного числа.
- •Работа 33. Исследование эмульгирования жира
- •Работа 34. Изучение механизма переваривания липидов и определение активности панкреатической липазы (кф 3. 1. 1. 3)
- •Работа 35. Реакция обнаружения холестерола в растительном и животном маслах.
- •Вопросы для самоподготовки по теме 8
- •Тема 9. Витамины
- •Работа 36. Обнаружение витамина а в жире
- •Работа 37. Обнаружение витамина д в жире
- •Работа 38. Обнаружение витамина с в биоматериале
- •Вопросы для самоподготовки по теме 9
- •Тема 10. Минеральные вещества и вода
- •Работа 39. Определение количества кальция в молоке и гомогенате мышечной ткани по де Ваарду
- •Работа 40. Определение содержания кальция в молоке и гомогенате мышечной ткани комплексонометрическим методом
- •Работа 41. Определение количества неорганического фосфора в молоке и гомогенате мышечной ткани
- •Вопросы для самоподготовки по теме 10
- •Тема 11. Молоко
- •Работа 42. Определение общей кислотности молока по Тернеру
- •Работа 43 Выделение казеиногена из молока и исследование его свойств.
- •Работа 44. Определение редуктазы молока
- •Работа 45. Определение количества лактозы в молоке с помощью рефрактометра
- •Вопросы для самоподготовки по теме 11
- •Рекомендуемая литература.
Тема 1. Реакция среды
Химически чистая дистиллированная вода в незначительной мере электропроводна, причем электропроводность имеет ионный характер. Следовательно, вода диссоциирует на ионы.
Н 2О Н+ + ОН-
Н+ + ОН-→ Н3О+
ионы гидроксония
Для простоты изложения ионы гидроксония обозначаются – Н+.
Поскольку этот процесс является обратимым, к нему можно применить закон действия масс и найти выражение констан- ты диссоциации воды:
, где К — константа диссоциации воды, равная 1,8 10-16 при 22°С;
[Н2О] — концентрация недиссоциированных молекул воды, которую вследствие ничтожно малой диссоциации воды можно считать постоянной и равной общему числу грамм-молекул воды в литре, то есть ;
[H+] и [ОН-] —концентрация водородных и гидроксильных ионов в грамм-ионах на литр раствора.
Если перенести постоянные величины К и [Н2О] по одну сторону равенства, то получается:
[Н+] [ОН-] = К[Н20],
где произведение двух постоянных величин К и [Н2О] также представляет собой постоянную величину, которую обозначают Кв (константа воды):
[Н+] [ОН-] = Кв.
Таким образом, произведение концентрации водородных и гидроксильных ионов при данной температуре есть величина постоянная. Она называется ионным произведением воды. При 22°С ионное произведение воды Кв равно:
В дистиллированной воде концентрации водородных и гидроксильных ионов равны между собой:
[Н+] = [ОН-] = г-ион/л.
Величина ионного произведения постоянна не только для воды, но и для любых разбавленных водных растворов, в том числе для растворов кислот и щелочей. Поэтому, зная концентрацию ионов Н+, легко найти концентрацию ОН- и наоборот.
Например:
1. Если г-ион/л, то г-ион/л.
2. Если г-ион/л, то Сн+ = 10-3 г-ион/л.
Основываясь на постоянстве ионного произведения воды, реакцию среды можно выразить только через концентрацию водородных ионов. Еще удобнее характеризовать реакцию среды при помощи водородного показателя рН.
Водородный показатель — это отрицательный десятичный логарифм концентрации водородных ионов:
рН = - lgCH+
Если известна концентрация водородных ионов (СН+) раствора, легко вычислить рН его и, наоборот, зная рН, можно рассчитать СН+.
Пример 1. Найти рН раствора, концентрация водород- ных ионов которого СН+ = 0,001 = 10-3 г-ион/л;
рН; = - lgCH+ = - (-3) =3.
Пример 2. рН раствора = 5; найти СН+ = 10-5 г-ион/л; (0,00001 г-ион/л).
Соотношения между СН+ и рН можно представить следующей схемой:
СН+ |
1 |
10-1 |
10-2 |
10-3 |
10-4 |
10-5 |
10-6 |
10-7 |
|
рН |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
Реакция среды |
Сильнокислая |
слабокислая |
нейтраль- ная |
||||||
СН+ |
10-8 |
10-9 |
10-10 |
10-11 |
10-12 |
10-13 |
10-14 |
|
|
рН |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
|
|
Реакция среды |
слабощелочная |
сильнощелочная |
|
Таким образом, в нейтральной среде СН+ = СОН- ; рН = 7;
в кислой среде СН+ > СОН-; рН < 7;
в щелочной среде СН+ < СОН-; рН > 7.
Для определения реакции среды в растворах и биологическом материале используют 2 метода — колориметрический и электрометрический.
Колориметрический метод основан на сравнении интенсивности окраски исследуемого раствора со стандартом (эталон), величина рН которого известна. Окрашивают растворы с помощью индикаторов - слабые органические кислоты (реже - слабые основания), ионы которых имеют одну окраску, а недиссоциированные молекулы - другую. Диссоциация же индикаторов зависит от реакции среды. Поэтому по их окраске можно определить рН среды.
В анализах используют бумажки, пропитанные индикаторами и растворы индикаторов.