10 сынып зертханалық жауабымен

10-сынып Биология зертханалық жұмыстар.

№1 зертханалық жұмыс «Редуцирленетін және редуцирленбейтін қанттардың тотықсыздандыру қабілетін зерттеу»

Редуцирленетін және редуцирленбейтін қанттардың сандық талдауы пациенттің қанындағы және зәріндегі қанттың деңгейін анықтау үшін медициналық зертханаларда жүргізіледі. Фармецевтикалық компанияларда дәрілік препараттарды өндіру және оларды сертификаттау кезінде; тамақ өнеркәсібінде шикізат пен тамақ өнімдеріндегі қанттың концентрациясын анықтау үшін; шарап жасауда және жеміс-көкөніс дақылдарын дайындау үдерісі кезінде жасалады.

Зертханалық жұмысты жүргізу үшін оны мұқият жоспарлау керек. Бұл зерттеу мақсатын тұжырымдауға, гипотезаны ұсынуға, эксперимент әдістемесін, реактивтер мен жабдықтарды таңдауға, жұмыс барысын құруға, нәтижелерді рәсімдеу тәсілдерін анықтауға мүмкіндік береді.

«Редуцирленетін және редуцирленбейтін қанттардың тотықсыздандыру қабілетін зерттеу» атты зертханалық жұмысын жүргізу үшін кестені қарау керек, ол әдетте экспериментті бастамас бұрын толтырылады.

Редуцирленетін қанттарды зерттеуді глюкоза моносахариді арқылы жүргізуге болады. Сынауыққа 2 мл глюкоза және 2 мл мыс сульфаты бар Бенедикт ерітіндісі қосылады. Осыдан кейін сынауықты су моншасына немесе ыстық суы бар (қайнатылған) шыны стаканға салады. Глюкоза ерітіндісі және Бенедикт ерітіндісі бар сынауықта көк түс біртіндеп жасыл түске, содан кейін сары, қызғылт сары және соңында кірпіш-қызыл түске айналады.

Глюкоза екі валентті мыс сульфатын тұнбаға түсетін кірпіш-қызыл мыс оксидін түзе отырып, бір валенттіге дейін тотықсыздандырды.

Редуцирленбейтін қантты зерттеу үшін сынауыққа 2 мл сахароза және 2 мл Бенедикт ерітіндісі қосылады. Осыдан кейін сынауықты су моншасына немесе ыстық суы бар (қайнатылған) шыны стаканға салады. Бірнеше минуттан кейін түс өзгеруі байқалмайды және ерітінді көк түсте қалады. Сахароза екі валентті мыс сульфатын ерімейтін кірпіш-қызыл мыс оксидін түзе отырып бір валентті мыс сульфатына дейін тотықсыздандырмады, сондықтан көк түс өзгерген жоқ.

Экспериментті редуцирленбейтін көмірсу сахарозамен жалғастырамыз. Сахароза – редуцирленбейтін екі қанттан, глюкоза мен фруктозадан тұратын дисахарид. Сынауыққа 2 мл сахароза ерітіндісі және 1 мл сұйылтылған тұз қышқылы қосылады. Сынауық қауіпсіздік техникасын сақтай отырып, 1 минут бойы қыздырылады. Қайнату барысында сахароза дисахариді екі моносахаридті қалдықтарына дейін гидролизденеді. Осыдан кейін ерітіндіні бейтараптандыру үшін сынауыққа NaOH тамшылатып қосылады. Лакмус қағазы арқылы ортаның рН бақылауы оны бейтарап күйге жеткенге дейін жүзеге асырылады. Содан кейін сынауыққа 3 мл Бенедикт ерітіндісі қосылады және ол су моншасына түседі. Ерітіндінің түсі кірпіш-қызыл түске ие болады, себебі тотықсыздандыру қабілеттерін глюкоза мен фруктоза көрсетті.

Артқа

№2 зертханалық жұмыс

Нәруыз денатурациясы мен ренатурациясы. «Нәруыздардың құрылымына әртүрлі жағдайлардың әсері (температура, pH)» зертханалық жұмысы

Денатурация – нәруыз молекуласының биологиялық қызметін жоғалта отырып, құрылымын бұзу үдерісі. Түрлі факторлардың әсерінен нәруыздың конформациясы тарқатылады, бірақ молекуладағы аминқышқылдар тізбегінің реттілігі өзгеріссіз қалады.

Денатурация нәруыздың төртінші, үшінші және екінші реттік құрылымының шетінен бұзылуына әкелуі мүмкін. Денатурация уақытша немесе тұрақты болуы мүмкін.

Нәруыз денатурациясының мысалы ретінде жоғары температураның әсерінен жұмыртқа альбумині молекуласының үшінші реттік құрылымын жоғалтуын айтуымызға болады.

Денатурацияның белгісі немесе үшінші реттік құрылымның белгісі оның ерігіштігінің жоғалуы және тұтқырлығының жоғарылауы болады. Нәруыз молекуласының денатурациясы кезінде сутектік және дисульфидтік байланыстар, сондай-ақ гидрофобты өзара әрекеттесу бұзылады.

Денатурацияланған нәруыз тиісті жағдайларда өзінің үшінші реттік құрылымын қалпына келтіре алады, бұл ренатурация деп аталады. Барлық нәруыз молекулалары ренатурациялана алмайды.

№3 зертханалық жұмыс

«Нәруыздардың құрылымына түрлі жағдайлардың (температура, pH) әсері» зертханалық жұмысын жоспарлау үшін әдетте эксперимент басталғанға дейін толтырылатын кестені қарастыру керек.

Нәруыз молекуласы құрылымының өзгеруіне температураның әсерін зерттеу үшін сынауыққа 2 мл жұмыртқа нәруызы салынады. Осыдан кейін сынауық ашық жанып жатқан жалынның үстінде қыздырылады. Бірнеше секундтан кейін нәруыз лайлана бастайды, содан кейін мөлдір емес ақ түске айналады.

pH көрсеткішінің өзгеруінен нәруыз молекуласының құрылымының өзгеруін зерттеу үшін үш сынауыққа 2 мл жұмыртқа альбумині құйылады. Эксперимент нәтижелерін бақылауға ыңғайлы болуы үшін сынауықтар арнайы штативке қойылады және санмен немесе әріптермен таңбаланады. Бірінші сынауыққа тамшуыр арқылы 1 мл тұз қышқылы, екіншісіне 1 мл NaOH, ал үшіншісіне 1 мл дистильденген су қосылады. Үшінші сынауық осы экспериментте бақылауға алынған болады. Барлық үш сынауық бөлме температурасында зерттеледі. Түстің өзгеруі, яғни нәруыздың денатурациясы бірінші және екінші сынауықта қышқыл мен сілтінің (негіз) әсерінен пайда болады, үшінші сынауықта өзгерістер болмайды және ерітінді мөлдір күйінде қалады.

Бірінші экспериментте тәуелді айнымалы жұмыртқа альбуминінің түсі болады, тәуелсіз айнымалы температура, ал бақыланатын айнымалы ерітіндінің көлемі болады. Екінші экспериментте тәуелді айнымалы – зерттелетін нәруыздың түсі, ал тәуелсіз айнымалы pH ортасының деңгейі болады. Бақыланатын айнымалы – бөлменің ауа температурасы мен ерітінділердің көлемі.

№4 зертханалық жұмыс

Биологиялық нысандарда нәруыздың болуы. «Биологиялық нысандарда нәруыздың болуын анықтау» зертханалық жұмысы

Жануарлар ағзасында нәруыздың мөлшері өсімдік ағзасына қарағанда жоғары болады. Бұл жануар ағзасының ағзаға тағаммен түсетін амин қышқылдарынан нәруыз молекулаларын синтездей алу мүмкіндігіне байланысты.

Ағзада нәруыздың болуы адам қызметінің көптеген салалары үшін маңызды рөл атқарады. Пациенттердің қаны мен зәріндегі нәруыздарды клиникалық зертханаларда нақты диагноз қойып, уақтылы емдеу үшін анықтайды. Тамақ өнеркәсібінде, шикізаттағы және азық-түлік өнімдеріндегі нәруызды анықтау, бұл – тауарды сертификаттаудың міндетті шарты. Тоқыма өнеркәсібінде, мысалы, терідегі коллаген нәруызының құрамын ескереді. Бұл олардың сапасы мен бағасына әсер етеді. Химия өнеркәсібіндегі ферменттерді иммобилизациялау жаңа буын жуғыш ұнтақтарын өндіруге мүмкіндік береді. Нәруыз молекулаларын және олардың биологиялық нысандарда болуын зерттеумен алдыңғы қатарлы нанотехнология, биохимия, жасушалық және гендік инженерия, генетика және т.б. зертханалар айналысады.

№5 зертханалық жұмыс

«Биологиялық нысандардағы нәруыздың болуын анықтау» зертханалық жұмысын жоспарлау үшін кестені қарап алған жөн. Ол эксперимент басталмас бұрын толтырылады.

Биологиялық нысандарда нәруызды анықтау үшін Биурет, Миллон, Паули реакциясы, ксантопротеинді және т.б. бірнеше әдістер бар. Сапалық реакция жүргізу үшін ерітінді түсінің өзгеруі маркер болған кезде Биурет реакциясы жиі қолданылады. Биурет реакциясын жүргізу кезінде қарапайым реактивтер мен зертханалық жабдықтар және аз ғана уақыт қажет.

Нәруызды анықтау үшін бір жұмыртқа ақуызын өлшеуіш стақанға саламыз. Стақанға жұмыртқа ақуызы мен дистильденген су (1:1) бірдей көлемде құйып, жұмыртқа ақуызының алынған ерітіндісін шыны таяқшамен мұқият араластырамыз. 100 мл ыстық суы бар басқа өлшеуіш стаканда негізі коллаген 10 мг тағамдық желатин ериді.

Эксперимент жүргізу үшін бес сынауық алынады. Бірінші сынауыққа 2 мл жұмыртқа ақуызының ерітіндісі, екінші сынауыққа 2 мл желатин ерітіндісі, үшінші сынауыққа 2 мл сиыр сүті, төртінші сынауыққа 2 мл өсімдік майы, бесінші сынауыққа 2 мл сахароза ерітіндісі құйылады. Осылайша сынауықтардың барлығында биологиялық нысандарда кездесетін органикалық заттар құйылады. Биологиялық нысандары бар барлық сынауықтарға 2 мл 5% калий гидроксиді (KOH) қосылып, алынған ерітінді шыны таяқша арқылы мұқият араластырылады. Содан кейін барлық сынауықтарға 2 тамшыдан мыс сульфаты немесе CuSO₄ қосып, сынауықтарды қыздырмас бұрын мұқият араластырылады. Бұған дейін қосылған (KOH) әр сынауықта сілтілік ортаны құрады, онда нәруыз молекуласының құрамындағы азот атомдары мыс иондарымен қызылкүрең (күлгін) түске боялған кешенді түзеді.

Бірнеше минуттан кейін жұмыртқа альбумині, желатин (коллаген), сүті бар сынауықтардағы ерітінді ақырындап қызғылт-күлгіннен қызыл күрең немесе күлгін түске дейін өзгереді. Өсімдік майы мен сахарозаның түсі өзгермейді және бұрын қосылған мыс сульфатына байланысты көк болып қалады.

№6 зертханалық жұмыс

«Ферменттер белсенділігіне әртүрлі жағдайлардың әсері» зертханалық жұмысы

Ферменттер (энзимдер) – табиғаты нәруыз болып келетін, барлық химиялық реакцияларды тездететін биологиялық катализаторлар. Катализатор ретінде ферменттер реакция бағытын өзгертпейді және реакция кезінде жұмсалмайды.

Ферменттердің жұмысының мысалы ретінде тамақ өнімдеріндегі крахмалдың бөлінуін (картоп немесе күріш) қарастыруға болады.

Крахмал – дәмсіз полисахарид. Алайда құрамында крахмалы бар тағамды шайнағанда, тәтті дәмді сезуге болады. Себебі сілекей құрамында амилаза ферменті – дәмсіз полисахарид крахмалды глюкоза моносахаридіне ыдыратады.

1. Ферменттің белсенділігі, біріншіден, температураға байланысты. Температура жоғарылаған кезде молекулалардың жылдамдығы артады, сол себепті химиялық реакцияның жылдамдығы артады. Ферменттердің ең жоғары белсенділігін қамтамасыз ететін температура оптималды температура болып саналады. Егер температура оптималды температурадан жоғарыласа, онда нәруыздардың денатурациясына байланысты реакция жылдамдығы төмендейді.

Температура төмендеген кезде химиялық реакция жылдамдығы да төмендейді. Температура қату температурасына жеткенде фермент инактивацияланады, бірақ денатурацияға ұшырамайды.

2. Ферменттердің белсенділігі ортадағы pH көрсеткішіне (яғни сутегі иондары концентрациясының көрсеткішіне) байланысты. Ферменттердің басым көпшілігі бейтарап рН ортада, яғни pH = 7-де жұмыс істейді, бірақ қышқыл немесе сілтілік ортада белсенді болатын ферменттер бар. Мысалы, адамның асқазанында орналасқан және нәруыздарды ыдырату функциясын орындайтын пепсин ферменті. Асқазандағы pH = 1,5–2 болғандықтан, бұл фермент тек қышқыл ортада жұмыс істейді.

3. Субстрат концентрациясының жоғарылауымен реакция жылдамдығы артады. Субстраттың молекулалары фермент молекулаларымен жиі соқтығысуының арқасында өнімнің тез қалыптасуына әкеледі. Алайда субстрат мөлшерінің одан әрі артуы ферментативті реакцияның жылдамдығына іс жүзінде әсер етпейді. Себебі субстрат шамадан тыс болғанымен, олардың белсенді орталықтары бос болмауына байланысты ферменттер толығымен «фермент-субстрат кешенін» түзеді.

4. Кез келген химиялық реакцияның жылдамдығы ферменттің концентрациясына тікелей байланысты. Фермент концентрациясының жоғарылауымен ферментативті реакция жылдамдығы артады.

5. Ферменттердің белсенділігіне активаторлар мен ингибиторлар әсер етеді. Мысалы, Mg, Mn, Zn металл иондары ферменттерді белсендіреді. Басқа иондар (Hg, Pb, Cd ауыр металл иондары) ферменттердің белсенділігін тежейді, себебі фермент құрылымындағы нәруыздар денатурацияға ұшырайды.

№7 зертханалық жұмыс

«Жасуша мембранасына әртүрлі жағдайлардың әсері» зертханалық жұмысы

Жасуша мембранасына әртүрлі факторлардың әсері

Жасуш