Опыт 4. Наблюдение коллоидной защиты

Объем гидрозоля гидроксида железа – 5,0 мл

Объем добавляемого водного раствора ВМС – 0,5 мл

Объем добавляемого раствора электролита – 3,0мл

№ пробирки	ВМС	Концентрация электролитаNa₂SO₄	Наблюдения
	желатин	0,0025
	желатин	0,05
	-	0,0025

Вывод:

__________________________________________________________________

Домашнее задание.

1. Какие стадии выделяют в процессе набухания биополимеров?

________________________________________________________

2. Что такое неограниченное набухание? Какая система образуется в результате неограниченного набухания?

________________________________________________________

3. Какой физико-химический процесс лежит в основе 2-й стадии набухания?

________________________________________________________

4. Как объяснить избирательность процесса набухания?

________________________________________________________

5. Что такое ограниченное набухание? Каковы причины такого набухания и что образуется в результате данного процесса?

________________________________________________________

6. Чем объясняется выделение теплоты на 1-й стадии набухания?

________________________________________________________

7. Как влияет физическое состояние биополимера (стекловидное, эластичное, кристаллическое и т.д.) на процесс набухания?

________________________________________________________

Дата: _________ Занятие № 10

« Молекулярно-кинетические свойства растворов биополимеров».

Целевые задачи:

иметь представление :

- об особенностях броуновского движения и диффузии макромолекул в растворах ВМС;

- о специфике процессов, связанных с переносом ионов ( без изменения их зарядов ) через мембрану;

Надо знать:

11. Уравнение Галлера. Определение молярной массы ВМС осмометрическим методом.

12. Что такое онкотическое давление. Передвижение жидкости между плазмой и межклеточным пространством в зависимости от онкотического и гидростатического давлений.

13. Мембранное равновесие Доннана.

14. Общую характеристику смешанных биополимеров.

15. Расчет коэффициента диффузии по уравнению Эйнштейна.

Сделать следующие задания:

1. Молярная масса биополимера = 600000 г/моль. Рассчитайте молярную концентрацию раствора, если массовая концентрация полимера равна 6 г/л. Чему равно осмотическое давление такого раствора при 27⁰С, коэффициент b = 1 Па х м⁶х кг^-2.

2. Чему равен радиус белковой частицы, если коэффициент диффузии сывороточного альбумина при комнатной температуре в разбавленном водном растворе соли = 10^-12м²/с , и молекулы ВМС имеют сферическую форму. Вязкость воды = 0,001 Н.с/ м²

3. Приведите примеры структур, относящихся к гликопротеинам.

4. Напишите основное уравнение мембранного равновесия Доннана и проведите его анализ. С чем связан эффект Доннана и как его снизить?

Домашнее задание.

1.Напишиите уравнение Эйнштейна для расчета коэффициента диффузии и сделайте его анализ:

_________________________________________________________________

2. Какое уравнение отражает зависимость осмотического давления от концентрации биополимера в растворах?

_________________________________________________________________

3. Будет ли наблюдаться эффект Доннана, если белок помещен в среду с рН, равной ИЭТ белка?

_________________________________________________________________

4. Какие процессы регулируют изменение онкотического давления?

_________________________________________________________________

5. По одну сторону мембраны помещен раствор белка RCl с концентрацией 0,1 моль/л, по другую – раствор хлорида натрия с концентрацией 0,2 моль/ л. Рассчитайте концентрацию хлорид-ионов по обе стороны мембраны после установления равновесия.

_________________________________________________________________

Дата:_________

Занятие № 11

Тема: «Гели. Структурообразование в растворах биополимеров »

Целевые задачи:

Иметь представление :

- о классификации гелей;

- о свойствах лиогелей;

-о факторах ,влияющих на желатинирование.

Знать:

16. Определения понятия «гель», « студень».

17. Сущность тиксотропии и синерезиса.

18. Процессы диффузии в гелях.

Лабораторная работа.

Цель работы:изучить получение гелей и студней методами желатинирования и набухания, а также процессы диффузии в студнях.с помощью которых можно получить гели и студни Сущность работы:провести опыты, .с помощью которых можно получить гели и студни.

Опыт 1.Получение геля желатина.

Приборы, оборудование: водяная баня, горелка , химический стакан на 250 – 500 мл, стеклянная палочка, штатив с пробирками, мерный цилиндр.

Реактивы: желатин сухой, вода.

Ход работы: 0,3 г желатина, высыпают в пробирку и заливают 6 мл холодной воды. Выдерживают в течение 20 – 30 мин для набухания желатина, после чего содержимое пробирки осторожно нагревают, непрерывно помешивая стеклянной палочкой до полного растворения желатина. Образуется золь желатина, его наливают в другую пробирку, охлаждают и помещают в стакан с холодной водой или кусочками льда.

Описать наблюдения:

_________________________________________________________________

Вывод: По мере охлаждения раствора подвижность молекул растворителя и частичек растворённого вещества уменьшается, постепенно возрастает вязкость раствора, затем он полностью теряет подвижность и за счёт структуризации молекул желатина золь переходит в гель.

Опыт 2(демонстрационный).Диффузия в студнях.

Приборы, оборудование: водяная баня, горелка , химический стакан на 250 – 500 мл, стеклянная палочка,скальпель, стеклянные трубочки, мерный цилиндр

Реактивы: желатин сухой, вода, кристаллы перманганата калия или дихромата калия.

Ход работы:готовят 2% раствор желатина в химическом стакане, выдерживают 30 минут, затем нагревают на водяной бане , помешивая с стеклянной палочкой до полного растворения. Полученный золь наливают в колбочку, охлаждая водой или льдом до получения студня. Скальпелем делают надрез до середины колбы, в разрез вставляют стеклянную трубку и через неё вводят в студень кристаллик окрашенного вещества. Через 2 часа наблюдают хорошо выраженную диффузию ( распространение окраски от кристаллика окрашенного вещества во всем объеме студня.

Описать наблюдения:Через 2 часа наблюдается хорошо выраженная диффузия ( распространение окраски от кристаллика окрашенного вещества во всем объеме студня).

Вывод: на скорость диффузии в гелях и студнях влияет степень дисперсности и природа диффундирующего вещества, а также структура и концентрация лиогеля. Чем больше размер частиц диффундирующего вещества, тем скорость диффузии меньше; с увеличением концентрации и разветвленности биополимера скорость ди фузии уменьшается, т.к. идет уплотнение полимерной сетки.

Домашнее задание.

1. Опишите явления тиксотропии в биологических системах:

________________________________________________________________________

2. Опишите явление, протекающее при старении гелей, как оно называется

________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________

3. Назовите факторы, влияющие на скорость синерезиса:

________________________________________________________________________

4. Опишите особенности диффузии в лиогелях

________________________________________________________________________

5. Что называют пептизацией геля?

________________________________________________________________________

6. Опишите свойства студней

________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________

Занятие № 12 Дата:_________

Семинар по теме:

Ферменты. Гормоны и биополимеры важнейших физиологических процессов».

Целевые задачи:

Иметь представление :

- об особенностях каталитической активности ферментов;

- о строении и механизме действия ферментов;

- о ферментативном катализе;

- о коферментной функции витаминов;

- о гормонах, их структуре и физиологической роли;

- о биополимерах важнейших физиологических процессов

(гемоглобине и его производных, иммуноглобулинах, интерферонах)

- о химическом механизме ощущений ( вкус, запаха);

Знать:

19. Классификацию ферментов.

20. Что такое активный центр фермента.

21. Характеристику аллостерических ферментов.

22. Что такое коферменты и коферментную функцию некоторых витаминов.

23. Уравнение Михаэлиса-Ментен. Его анализ.

24. Ингибирование действия ферментов.

25. Гормоны – производные аминокислот ( адреналин, норадреналин, тироксин) , их получение и физиологическую роль.

26. Белковые и пептидные гормоны (тиролиберин, вазопрессин, окситоцин), строение и физиологическая роль.

27. Строение и свойства гемоглобина, метгемоглобина, миоглобина, карбоксигемоглобина.

28. Функции цитохромов.

29. Химическую природу антител и антигенов. ( лекция № 13)

30. Химическую при роду нейромедиаторов ( эндорфины и энкефалины).

( Пузаков стр. 593)

31. Соединения, которые вызывают ощущения кислого, горького, сладкого пряного вкуса.

32. Соединения , которые обладают определенным запахом.

Литература:

· по ферментам: ( Пузаков.9.5 – 9.9, стр .193 – 206;Ершов, Попков. 9.8, стр.416 – 421. )

· по гормонам : ( Пузаков. 24.3.1. – 24.3.3., стр. 576 – 584)

· гемоглобин, его производные: ( Пузаков. 13.2.2 – 13. 2.3., стр.286-293, Ершов, Попков стр.280-282,199, 356)

· цитохромы: ( Пузаков. Стр. 287, 321. Ершов, Попков .Стр.280)