модуля - Образовательный портал ФГБОУ ВПО "АГТУ"

Федеральное агентство по рыболовству
Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего профессионального образования
«Астраханский государственный технический университет»
Разработка и предоставление образовательных услуг в области среднего профессионального, высшего, дополнительного, дополнительного
профессионального образования, международного бизнес-образования; воспитательная работа, научно-исследовательская и инновационная
деятельность сертифицированы DQS и ГОСТ Р по ISO 9001:2008
Институт рыбного хозяйства, биологии и природопользования
УТВЕРЖДАЮ:
Директор института РХБиП,
к.б.н., доцент Егорова В.И.
______________________________
Рассмотрено на учебно-методическом совете
совпротокол №__ от «__»____ 201__ г.
Рабочая программа дисциплины (модуля)
ОСНОВЫ СПОРТИВНОЙ БИОХИМИИ И ФАРМАКОЛОГИИ
Направление подготовки
49.03.01 «Физическая культура»
Профиль подготовки
Технология спортивной подготовки
Квалификация (степень) выпускника
Бакалавр
Форма обучения
Очная
Автор: доц. Кузнецов И.А.
________________________________
Программа рекомендована кафедрой
«Технология спортивной подготовки
и прикладная медицина»
протокол №___ от «___»______ 201__г.
Зав. кафедрой
«Технология спортивной подготовки
и прикладная медицина», к.м.н., доцент
_________ И.А.Кузнецов
Астрахань – 2015
1. Планируемые результаты обучения по дисциплине (модулю):
Код
ОК-8
ПК-15
ОПК1
Планируемые результаты обучения по дисциплине (модулю),
соотнесенные с планируемыми результатами
освоения образовательной программы
Определение
Владеть навыками
Знать
Уметь
и (или) иметь опыт
знаниями
о
способностью
происхождение и применять
и
использовать
эволюцию
трансформировать в биологической
методы и средства вселенной,
место соответствии
с природе
и
физической
человека
в целями деятельности целостности
культуры
для эволюции
земли; законы
организма человека,
обеспечения
взаимосвязи между естественнонаучных
о
взаимосвязи
полноценной
физическими,
дисциплин,
социальной
и химическими,
использовать знания, физических нагрузок
профессионально биологическими
полученные
в и функциональных
й деятельности
процессами,
процессе
изучения возможностях
о
курса для подбора организма,
фармакологической
наиболее
эффективных средств коррекции
и
методов патологических
тренировки,
состояний;
рационализации
тренировочного
процесса
в
зависимости от задач
тренировки
и
индивидуальных
особенностей;
способностью
строение и свойства использовать знания навыками работы в
осуществлять
химических
о фармакологических междисциплинарной
самоконтроль,
веществ, входящих средствах
для команде
оценивать
в состав организма, коррекции
специалистов,
процесс и
обмен веществ и
нарушений
при реализующих
результаты
энергии и
патологических
процесс
индивидуальной
закономерности
состояниях
и
восстановления при
спортивной
биохимических
полученных
при занятиях спортом.
деятельности,
превращений в
значительных
сохранять и
организме
физических
поддерживать
человека;
нагрузках.
спортивную
форму
Осуществля-ть
способностью
знать
методами
определять
закономерности
проведения
медикоанатомоадаптационных
научных
биологический
морфологические, биохимических
контроль состояния исследований в сфере
физиологические, изменений
под организма;
профессиональной
биохимические,
влиянием
деятельности.
биомеханические, систематической
психологические
тренировки,
особенности
лежащих в основе
физкультурносовершенствования
спортивной
таких физических
деятельности
и качеств человека,
характер
её как сила, быстрота,
влияния
на выносливость;
организм
половые
и
2
ОПК5
человека с учетом возрастные
пола и возраста
особенности
биохимических
превращений
в
организме,
определяющие
проявление силы,
быстроты,
выносливости.
способностью
сущность
оценивать
биохимических
физические
превращений,
способности
и обеспечивающих
функциональное
выполнение
состояние
мышечной работы;
занимающихся,
сущность
и
технику
закономерности
выполнения
протекания
физических
химических
упражнений
превращений,
обеспечивающих
восстановление
организма
после
выполнения
мышечной работы;
уметь подобрать
адекватные
поставленным
задачам методы
биохимического
контроля и
интерпретировать
получаемые в ходе
исследований
результаты и уметь
использовать
фармакологические
средства
восстановления.
Иметь
опят
рационального
построения
тренировочного
процесса,
для
установления
оптимальных сроков
проведения
тренировочного
процесса;
2. Место дисциплины в структуре ОП
Цикл (раздел) ОП, к которому относится данная
дисциплина (модуль):
Описание
логической
и
содержательнометодической взаимосвязи с другими частям ОП
(дисциплинами (модулями),
практиками):
Вариативная часть ООП
Компетенции, сформированные у обучающихся
до начала изучения дисциплины (модуля):
способностью
использовать
средства
избранного вида спорта для формирования
навыков здорового образа жизни при
проведении
занятий
рекреационной,
оздоровительной направленности с лицами
различного пола и возраста (ОПК-6);
способностью обеспечивать в процессе
профессиональной деятельности соблюдение
требований безопасности, санитарных и
гигиенических правил и норм, проводить
профилактику травматизма, оказывать первую
доврачебную помощь (ОПК-7);
способностью осуществлять пропаганду и
обучение навыкам здорового образа жизни
(ПК-6);
способностью использовать знания об истоках
и эволюции формирования теории спортивной
тренировки,
медико-биологических
и
психологических основах и технологии
тренировки в избранном виде спорта,
санитарно-гигиенических
основах
деятельности в сфере физической культуры и
3
«Физиология»,
«Спортивная
медицина»,
«Лечебная физическая культура и массаж»,
«Повышение спортивного мастерства»
спорта (ПК-8);
способностью реализовывать систему отбора и
спортивной ориентации в избранном виде
спорта с использованием современных методик
по
определению
антропометрических,
физических и психических особенностей
занимающихся (ПК-10);
способностью
использовать
в
процессе
спортивной подготовки средства и методы
профилактики травматизма и заболеваний,
организовывать
восстановительные
мероприятия с учетом возраста и пола
занимающихся,
применять
методики
спортивного массажа (ПК-12);
Требования к «входным» знаниям, умениям и
готовностям обучающегося, необходимым при
освоении данной дисциплины (модуля):
Теоретические дисциплины и практики, Педагогическая практика, производственная
для которых освоение данной дисциплины практика, лечебная физическая культура и
(модуля) необходимо как предшествующее: массаж, спортивная медицина.
1
2
3
Раздел
дисциплины
Биохимия мышц и 7
мышечного
сокращения.
Энергетическое
обеспечение мышечной
деятельности
Биохимические
7
изменения в организме
при работе различного
характера.
Биохимические
изменения
при
утомлении.
Биохимические
превращения в период
восстановления после
мышечной работы
Закономерности
7
биохимической
адаптации под влиянием
Неделя
№
п/
п
Семестр
3. Структура, содержание, объем (трудоёмкость) дисциплины (модуля)
Общая трудоемкость дисциплины (модуля) составляет 4 зачетных единиц, 144 часа; в
том числе на контактную работу обучающихся с преподавателем (далее - контактная
работа) (по видам учебной работы) 36 часов, на обязательную самостоятельную работу
обучающегося (далее – ОСР) 36 часов и СР контролируемую вне контактной работы
(далее КСР) – 36, контроль успеваемости (экзамен) -36часов.
Контактная
работа по
видам учебной
работы
Лек. Лаб.
1-2
2
О
С
Р
К
С
Р
2
Образовательные
технологии
информацио
нная лекция
Письменноустный
контроль
знаний.
информацио
нная лекция
Письменноустный
контроль
знаний.
Реферат
информацио
нная лекция
Письменноустный
контроль
4
3-4
2
2
4
5-6
2
2
4
4
Формы
текущего
контроля
успеваемости
18
систематической
тренировки.
Биохимический
контроль при занятиях
физической культурой и
спортом.
4
5
6
7
8
9
Биохимические основы
силы,
быстроты
и
выносливости.
Биохимическое
обоснование методики
занятий
физической
культурой и спортом с
лицами
разного
возраста и пола.
Биохимические основы
рационального питания
при занятиях физической
культурой и спортом.
Основные задачи
спортивной
фармакологии.
Недопинговые
фармакологические
средства. Использование
лекарственных средств
для
ускорения
восстановления
спортсменов и лечения и
профилактики состояний
перенапряжения
различных
систем
организма
Использование
лекарственных средств
для
ускорения
восстановления
спортсменов и лечения и
профилактики состояний
перенапряжения
различных
систем
организма
Фармакологические
средства на различных
этапах
подготовки
спортсменов
Фармакологическое
обеспечение и питание
спортсменов. Допинги
знаний.
7
7-8
2
2
информацио
нная лекция
Письменноустный
контроль
знаний.
информацио
нная лекция
Письменноустный
контроль
знаний.
Письменноустный
контроль
знаний
4
7
9-10
2
2
4
7
1112
2
информацио
нная лекция
2
4
7
7
Терапевтическое
7
использование
запрещенных
субстанций.
Острые
1314
2
1516
2
4
информацио
нная лекция
2
4
1718
информацио
нная лекция
2
2
2
4
5
18
информацио
нная лекция
Письменноустный
контроль
знаний
Письменноустный
контроль
знаний.
Реферат
Письменноустный
контроль
знаний.
отравления допингами.
Генетический допинг.
Правовые
аспекты
применения допинга
ИТОГО
Форма
промежуточной
аттестации
18
Экзамен (+36ч)
18
36
36
Всего: 144
4. Программа и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы
обучающихся по дисциплине (модулю)
№ семестра
7
Форма самостоятельной работы
Подготовка к практическим (семинарским) занятиям
Выполнение самостоятельной работы №1 (реферат)
Количество часов
36
18
Выполнение самостоятельной работы №2 (реферат)
18
Подготовка к экзамену
36
ИТОГО:
№
п/п
1
2
3
4
108
Содержание дисциплины
(модуля), структурированное
по темам (разделам),
осваиваемое обучающимся в
ходе СР
Содержание, свойства,
структурная организация и
роль важнейших белков
мышечной ткани: миозина,
актина, тропонина,
тропомиозина, белков
саркоплазмы, белков стромы,
белков ядер
Скорость расходования АТФ
при напряженной мышечной
работе.
мощность, емкость. Скорость
развертывания и
эффективность аэробного
ресинтеза АТФ и какие
биохимические факторы их
определяют
«Срочные», «отставленные» и
«кумулятивные»
биохимические изменения
Семестр
Неделя
Учебно-методическое обеспечение СР
Учебные задания для СР
Литература
ОСР
КСР
7
1,2
Самостоятельное
изучение
данного раздела
дисциплины,
составление
плана и тезиса
ответа
7
3,4
Самостоятельное
изучение
данного раздела
дисциплины,
составление
плана и тезиса
ответа
7
5,6
Кислородный долг и
суперкомпенсация
7
7,8
Самостоятельное
изучение
данного раздела
дисциплины,
составление
плана и тезиса
ответа
Самостоятельное
изучение
данного раздела
дисциплины,
составление
6
Основная
литература
1,
дополнительная
литература 1
Написание
реферата
Основная
литература
1,
дополнительная
литература 1
Основная
литература 1
дополнительная
литература 1
Основная
литература 1
дополнительная
литература 1
плана и тезиса
ответа
Самостоятельное
изучение
данного раздела
дисциплины,
составление
плана и тезиса
ответа
Самостоятельное
изучение
данного раздела
дисциплины,
составление
плана и тезиса
ответа
Самостоятельное
изучение
данного раздела
дисциплины,
составление
плана и тезиса
ответа
5
Последовательность
кумулятивных биохимических
изменений при
систематической тренировке и
растренировке
7
9,10
6
Методы биохимического
контроля
7
11,
12
7
Соотношение мышечных
волокон разных типов для
проявления силы, быстроты и
выносливости.
Особенности характерные для
протекания обменных
процессов в различные
периоды жизни: роста,
зрелости, старения
Оптимальное соотношение
углеводов, жиров и белков в
питании лиц, занимающихся
физической культурой и
спортом, и как оно зависит от
суточных энерготрат и
особенностей выполняемой
тренировочной работы
Фармакологическое
обеспечение по видам спорта
7
13,
14
7
15,
16
Самостоятельное
изучение
данного раздела
дисциплины,
составление
плана и тезиса
ответа
7
17,
18
Самостоятельное
изучение
данного раздела
дисциплины,
составление
плана и тезиса
ответа
8
9
Основная
литература 1
дополнительная
литература 1
Основная
литература 1
дополнительная
литература 1
Основная
литература 1
дополнительная
литература 1
Написание
реферата
Основная
литература 1
дополнительная
литература 1
Дополнительная
литература 1
дополнительная
литература 1
5. Рекомендации по реализации дисциплины (модуля) для инвалидов и лиц с
ограниченными возможностями здоровья
5.1. Наличие соответствующих условий реализации дисциплины (модуля)
Для обучающихся из числа инвалидов и лиц с ограниченными возможностями здоровья на
основании письменного заявления дисциплина (модуль) реализуется с учетом
особенностей психофизического развития, индивидуальных возможностей и состояния
здоровья (далее - индивидуальных особенностей); обеспечивается соблюдение следующих
общих требований: использование специальных технических средств обучения
коллективного и индивидуального пользования, предоставление услуг ассистента
(помощника), оказывающего такому обучающемуся необходимую техническую помощь,
обеспечение доступа в здания и помещения, где проходит учебный процесс, другие
условия, без которых невозможно или затруднено обучение по дисциплине (модулю).
7
5.2. Обеспечение соблюдения общих требований
При реализации дисциплины (модуля) на основании письменного заявления
обеспечивается обучающегося соблюдение следующих общих требований: проведение
занятий для студентов-инвалидов и лиц с ограниченными возможностями здоровья в
одной аудитории совместно с обучающимися, не имеющими ограниченных возможностей
здоровья, если это не создает трудностей для обучающихся; присутствие в аудитории
ассистента (ассистентов), оказывающего(их) обучающимся необходимую техническую
помощь с учетом их индивидуальных особенностей на основании письменного заявления;
пользование необходимыми обучающимся техническими средствами с учетом их
индивидуальных особенностей.
5.3. Доведение до сведения обучающихся с ограниченными возможностями
здоровья в доступной для них форме
Все локальные нормативные акты АГТУ по вопросам реализации дисциплины (модуля)
по данной доводятся до сведения обучающихся с ограниченными возможностями здоровья
в доступной для них форме.
5.4. Реализация увеличения продолжительности прохождения промежуточной
аттестации по отношению к установленной продолжительности для обучающегося с
ограниченными возможностями здоровья
Продолжительность прохождения промежуточной аттестации по отношению к
установленной продолжительности увеличивается по письменному заявлению
обучающегося с ограниченными возможностями здоровья; продолжительность экзамена и
(или) зачета, проводимого в письменной форме увеличивается не менее чем на 0,5 часа;
продолжительность подготовки обучающегося к ответу на экзамене и (или) зачете,
проводимом в устной форме, – не менее чем на 0,5 часа; продолжительность ответа
обучающегося при устном ответе увеличивается не более чем на 0,5 часа)
6. Фонд оценочных средств для проведения текущего контроля и промежуточной
аттестации обучающихся по дисциплине (модулю)
Все данные этого раздела вынесены в ПРИЛОЖЕНИЕ 1 в конце рабочей программы.
7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины (модуля)
а) основная литература:
1. Кузнецов И.А., Деманов А.В., Быстрякова Е.А. Теоретические основы спортивной
биохимии. Учебно-методическое пособие. Издательство АГТУ. -2013г. -104 с. (20 экз)
2. Кузнецов И.А., Карюк А.С., Шарова Л.А., Старков А.И., Деманов А.В., Карюк В.В.
Физическая культура и спорт студенту. Учебное пособие: 2 тома – Астрахань. АФ МФПУ
«Синергия» - 2014г. 1 том- 274 с., 2 том – 212 с. (30 экз )
б) дополнительная литература:
1. Капилевич Л.В., Дьякова Е.Ю., Кабачкова А.В. Спортивная биохимия с основами
спортивной фармакологии: Учеб. пособие. – Томск: Изд-во Том. ун-та, 2010. - 132 с.
2. Нарзулаев С.Б., Лапина Г.Н., Миноченко Ю.В. Фармакология // Учебнометодическое
пособие:
Томск:
Издательство
Томского
государственного
педагогического университета, 2007. 91 с.
3. Кузнецов И.А. Деманов А.В. И др. Анаболики и спорт. Методическое пособие, АГТУ,
Астрахань, 2008 — 61с
4. Волков Н.И., Несен Э.Н., Осипенко А.А., Корсун С.Н. Биохимия мышечной
деятельности: учебник для студентов вузов физ. воспитания и спорта — Киев: Олимп.
лит., 2000. — 503с.
8
5. Биохимия: учебник для вузов/ под общ. ред. В.В.Меньшикова, Н.И.Волкова / под общ.
ред. В.В.Меньшикова, Н.И.Волкова — М.: Физкультура и спорт, 1986. — 384с.
6. Мохан Р., Глессон М., Гринхафф. П.Л. Биохимия мышечной деятельности и
физической тренировки: пер. с англ. — Киев: Олимп. лит., 2001. — 295с.
7. Михайлов С.С. Спортивная биохимия. – М.: Советский спорт, 2006
в) ресурсы информационно-телекоммуникационной сети «Интернет»
"SportMed 2009" -
http://www.sportmedexpo.ru/SportMedicine.html
Книга "Фармакология спорта". С. Кулиненков http://www.sportpharma.ru/book/b1_oglavlenie.htm
Информационный портал АГТУ http://library.astu.org
ЭБС издательства Лань - http://lanbook.com
ЭБС IPR books - http://iprbookshop.ru
Информационный портал АГТУ http://edu.astu.org/sites/edu
Электронный учебник «Основы физической культуры в вузе» [Электронный ресурс]: –
Режим доступа: http://www.sport.msu.ru/edu/
Интегрированная система информационных ресурсов (ИСИР) РАН [Электронный
ресурс]: – Режим доступа: http://isir.ras.ru/
Международный форум медицины и психологии [Электронный ресурс]: – Режим
доступа: http://med.org-s.ru/index.php?board=85.0
Федеральный портал «Российское образование». - http://www.edu.ru
г) методические указания для обучающихся по освоению дисциплины (модуля)
Отработка материала дисциплины включает в себя лекции, лабораторные работы,
интерактивные занятия, самостоятельная работа, промежуточное тестирование студентов.
Для лучшего освоения материала на студентов накладывается большая
ответственность при организации самостоятельной работы.
Учитывая, что лекции лимитированы по времени, требуется самостоятельно
расширять познания как теоретического, так и практического характера. Одновременно,
лекции дают ориентир студенту для поиска дополнительных материалов, так как задают
структуру и логику изучения того или иного вопроса.
В ходе самостоятельной работы следует изучить материал, представленный в
списке литературы по тем или иным вопросам, отведенным на самостоятельное изучение.
Прежде всего, следует ознакомиться с изданиями из списка основной литературы, а для
более углубленного изучения определенных проблем – обратиться к списку
дополнительной литературы. Последовательное – от простого к сложному – изучение
предмета позволяет студенту сформировать устойчивую теоретическую базу.
Для предотвращения дублирования материала лекции в ходе практических занятий
и самостоятельной работы с литературой студентам рекомендуется при написании лекции
использовать широкие (1/3 – 1/2 страницы) поля, для фиксирования дополнительного
материала по определенным проблемам и вопросам рядом с лекционным материалом (с
указанием страниц и источника информации – кратко).
Это позволит более глубоко освоить учебный материал, сформировать четкую
систему, направленную на эффективное и осмысленное усвоение знаний, понимание курса
в целом, а также успешно подготовиться к промежуточной аттестации в форме экзамена.
9
8. Материально-техническое обеспечение дисциплины (модуля)
Для наглядного представления учебного материала имеются:

учебная доска,

компьютер,

видеопроектор или мультимедийная аппаратура,

экран.
Для проведения лабораторного практикума:
Все необходимые реактивы и оборудование имеются на базе клинической лаборатории
Федерального Кардиоцентра, где проходят лабораторные занятия.
Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВО с учетом рекомендаций и
ПрОП ВО по направлению и профилю подготовки 49.03.01 «Физическая культура»
10
Приложение 1 к рабочей программе
«Основы спортивной биохимии и фармакологии»
1. Фонд оценочных средств для проведения текущего контроля и промежуточной
аттестации обучающихся по дисциплине (модулю)
Перечень компетенций, формируемых в ходе освоения данной
дисциплины (модуля) с указанием этапов их формирования в процессе
освоения образовательной программы.
1.1.
Этапы формирования компетенций ОПК-1, ОПК-5, ПК-15, ОК-8, формируемых в
ходе освоения данной дисциплины, в процессе освоения образовательной программы
представлены в паспорте компетенций направления 49.03.01 «Физическая культура».
Показатели и критерии оценивания компетенций, формируемых в ходе
освоения данной дисциплины (модуля), описание шкал оценивания.
1.2.
Критерии оценивания компетенций, формируемых в ходе освоения данной
дисциплины (модуля), описание шкал оценивания представлены в паспорте компетенций
направления 49.03.01 «Физическая культура».
Успеваемость студентов в семестре определяется следующими оценками:
неудовлетворительно, удовлетворительно, хорошо, отлично.
- «Отлично» – теоретическое содержание курса освоено полностью, необходимые
практические навыки работы с освоенным материалом в сформированы, все
предусмотренные программой обучения учебные задания выполнены, некоторые из
выполненных заданий могут содержать ошибки.
- «Хорошо» – теоретическое содержание курса освоено частично, но пробелы не
носят существенного характера, необходимые практические навыки работы с освоенным
материалом в основном сформированы, большинство предусмотренных программой
обучения учебных заданий выполнено, некоторые из выполненных заданий, возможно,
содержат ошибки.
- «Удовлетворительно» – теоретическое содержание курса освоено частично, пробелы
не носят существенного характера, практические навыки работы с освоенным материалом
сформированы частично, 60 % предусмотренных программой обучения учебных заданий
выполнено, большинство выполненных заданий содержат ошибки, но некритичные.
- «Неудовлетворительно» – теоретическое содержание курса не освоено, необходимые
практические навыки работы не сформированы, выполненные учебные задания содержат
грубые ошибки, дополнительная самостоятельная работа над материалом курса не
приведет к существенному повышению качества выполнения учебных заданий.
Шкала оценки устного ответа на экзамене
Оценка
«5»
Описание
Обучающийся глубоко и прочно освоил программный материал,
Исчерпывающе, последовательно, четко и логически стройно его излагает,
Умеет тесно увязывать теорию с практикой, свободно справляться с задачами,
вопросами и другими видами применения знаний, причем не затрудняется с
ответом при видоизменении заданий, использует в ответе материал
Монографической литературы, правильно обосновывает принятое решение,
11
«4»
«3»
«2»
владеет разносторонними навыками и приемами выполнения практических
задач.
Обучающийся твердо знает материал, грамотно и по существу излагает его, не
допуская существенных неточностей в ответе на вопрос, правильно применяет
Теоретические положения при решении практических вопросов и задач,
владеет необходимыми навыками и приемами их выполнения, но затрудняется
с ответом при видоизменении заданий, при обосновании принятого решения
возникают незначительные затруднения в использовании изученного
материала.
Обучающийся имеет фрагментарные знания основного материала, но не усвоил
его деталей, допускает неточности, недостаточно правильные формулировки,
нарушения логической последовательности в изложении программного
материала, испытывает затруднения при выполнении практических работ.
Обучающийся не знает значительной части программного материала, допускает
существенные ошибки, неуверенно, с большими затруднениями выполняет
практические работы.
1.3. Типовые контрольные задания или иные материалы, необходимые для оценки
знаний, умений, навыков и (или) опыта деятельности
Экзаменационные вопросы
1. Химический состав мышечной ткани. Содержание и роль важнейших белков, липидов,
энергетических субстратов, воды и минеральных веществ в мышечной ткани.
2. Строение мышечного волокна. Молекулярное строение миофибрилл. Роль химических
составных частей миофибрилл в обеспечении сократительной функции мышц.
3. Последовательность химических реакций мышечного сокращения. Содержание АТФ в
мышечном волокне и ее роль в мышечном сокращении.
4. Пути ресинтеза АТФ при мышечной работе. Понятие о мощности, емкости и
эффективности процессов ресинтеза АТФ.
5. Креатинфосфат, особенности его химического строения. Ресинтез АТФ в
креатинфосфатной реакции. Кинетические характеристики креатинфосфатной реакции,
ее роль в энергетическом обеспечении мышечной работы.
6. Гликолиз как путь ресинтеза АТФ при мышечной работе. Характеристика мощности,
емкости и энергетической эффективности гликолиза. Роль гликолиза в энергетическом
обеспечении мышечной работы.
7. Молочная кислота. Особенности ее химического строения. Влияние молочной кислоты
на обменные процессы при работе. Пути устранения молочной кислоты при работе и в
период восстановления.
8. Аэробный путь ресинтеза АТФ при работе. Мощность, емкость, энергетическая
эффективность аэробного ресинтеза
АТФ. Субстраты аэробного окисления.
Потребность в кислороде и условия обеспечения им тканей при работе.
9. Понятие о «срочных», «отставленных» и «кумулятивных» биохимических изменениях.
Их взаимосвязь.
10. Зависимость «срочных» биохимических изменений от количества участвующих в
работе мышц, режима деятельности мышц, мощности и продолжительности
упражнения и других особенностей выполняемой работы.
11. Классификация мышечной работы по характеру происходящих биохимических
изменений. Биохимическая характеристика упражнений разных зон относительной
мощности: максимальной, субмаксимальной, большой и умеренной. Другие виды
классификаций.
12
12. Характер и направленность биохимических превращений в организме в период
восстановления. Гетерохронность восстановления различных веществ, затраченных при
работе.
13. Понятие о кислородном «долге». Биохимические механизмы образования и устранения
кислородного «долга».
14. Суперкомпенсация, причины ее возникновения. Суперкомпенсация как основа
биохимической адаптации организма под влиянием систематической тренировки.
15. Биохимическое обоснование средств и методов ускорения восстановительных
процессов.
16. Утомление. Биохимические изменения в организме, вызывающие утомление. Роль
центральных и периферических факторов в возникновении утомления.
17. Выносливость. Понятие об алактатном, гликолитическом и аэробном компонентах
выносливости. Биохимические факторы, определяющие проявление различных
компонентов выносливости.
18. Биохимическое обоснование средств и методов тренировки, направленных на
совершенствование различных компонентов выносливости.
19. Биохимические и структурные факторы, определяющие проявление мышечной силы и
скоростных качеств. Особенности биохимических изменений в мышцах под влиянием
тренировки, направленной преимущественно на развитие мышечной массы и
мышечной силы.
20. Закономерности биохимической адаптации под влиянием систематической мышечной
тренировки.
21. Особенности протекания обменных процессов в растущем организме. Биохимическое
обоснование средств и методов, применяемых при занятиях физическими
упражнениями с детьми и подростками.
22. Особенности обменных процессов в стареющем организме. Биохимическое
обоснование средств и методов, применяемых при занятиях физическими
упражнениями с лицами зрелого и пожилого возраста.
23. Биохимическое обоснование особенностей питания при занятиях физической
культурой и спортом. Биохимическое обоснование использования факторов питания
для ускорения процессов восстановления, адаптации к систематическим мышечным
нагрузкам, для коррекции неблагоприятных изменений в организме.
24. Биохимический контроль за срочным, отставленным и кумулятивным эффектом
тренировки, за ходом восстановительных процессов.
25. История фармакологии, ее цели и задачи.
26. Номенклатура и принципы классификации лекарственных препаратов.
27. Способы создания новых лекарственных средств.
28. Пути введения (энтеральный, парентеральный), распределения и выведения
лекарственных средств.
29. Механизм действия лекарственных средств. Действие на специфические рецепторы,
активность ферментов, физико-химическое действие на мембраны клеток, прямое
химическое взаимодействие.
30. Дозировка лекарственных средств (минимальные разовые, суточные, ударные,
токсические, смертельные дозы). Кумуляция препаратов.
31. Комбинированное действие лекарственных средств: синергизм, потенцирование,
антагонизм.
32. Виды
фармакотерапии:
этиотропная,
патогенетическая,
симптоматическая,
заместительная, профилактическая.
33. Осложнения при лекарственной терапии, их классификация. Явление идиосинкразии.
34. Классификация средств, действующих преимущественно на центральную нервную
систему.
13
35. Классификация средств, действующих на сердечно-сосудистую систему. Сердечные
гликозиды, антиаритмические препараты: механизм действия, применение.
Антиангинальные препараты. Антигипертензивные средства: классификация, механизм
действия, показания и противопоказания к применению. Общая характеристика
спазмолитиков.
36. Средства, усиливающие выделительную функцию почек. Классификация. Диуретики:
классификация, особенности механизмов действия. Желчегонные средства.
37. Классификация средств, влияющих на процессы обмена веществ. Гормональные
препараты. Классификация, общая характеристика. Анаболические стероиды. Средства,
влияющие на свертывание крови
38. Витамины и их аналоги. Нормы потребления витаминов. Витаминная недостаточность:
причины и виды. Профилактика витаминной недостаточности.
39. Классификация противомикробных, противопаразитарных и противовирусных
средств. Особенности действия антибиотиков и сульфаниламидов, показания к
применению. Противотуберкулезные препараты. Противовирусные препараты.
Антисептические средства.
40. Принципы и задачи спортивной фармакологии.
41. Основные группы фармакологических препаратов, используемых в спорте.
42. Фармакологическая коррекция синдрома перенапряжения центральной нервной
системы.
43. Фармакологическая коррекция синдрома перенапряжения сердечно-сосудистой
системы.
44. Фармакологическая коррекция печеночно-болевого синдрома.
45. Фармакологическая коррекция мышечно-болевого синдрома.
46. Коррекция отдельных состояний в спорте. Фармакологическая коррекция лактатного
метаболизма, перетренировки, иммунодефицитов, обезвоживания, анемии, астмы
физического усилия, десинхронозов. «Сгонка» веса, тренировка в горах и др.
47. Фармакологическое обеспечение спортсменов в восстановительный период.
48. Фармакологическое обеспечение спортсменов в подготовительный период.
49. Фармакологическое обеспечение спортсменов в предсоревновательный период.
50. Фармакологическое обеспечение спортсменов в соревновательный период.
51. Фармакологическое обеспечение лиц, занимающихся различными видами спорта.
52. Понятие допинга, опасность его употребления спортсменами.
53. Медицинский кодекс МОК. Основные положения Кодекса
54. Ответственность лиц и спортсменов по отношения к Медицинскому кодексу МОК,
санкции за употребление допинга.
55. Запрещенные классы веществ.
56. Запрещенные методы.
57. Классы веществ, применяемые с определенными ограничениями.
58. Способы сокрытия допинга. Перечень лекарственных препаратов, на применение
которых требуется письменное разрешение от врача.
59. Технические требования к помещениям для допинговых пунктов.
60. Классический регламент допингового контроля.
61. Лимитирование работоспособности спортсмена системными и органными факторами:
причины, контроль и коррекция.
62. Дополнительные факторы риска, ограничивающие работоспособность спортсменов.
63. Соревновательное и допинг-внесоревновательное тестирование спортсменов.
64. Противотуберкулезные средства.
65. Характеристика антибиотиков 4-го поколения.
66. Противоопухолевые средства.
67. Фармакотерапия заболеваний слизистой оболочки полости рта.
68. Противогрибковые средства.
14
Темы рефератов
1. Характеристика энергетического обеспечения соревновательной деятельности в
избранном виде спорта.
2. Характеристика срочных биохимических изменений при тренировках и
соревнованиях в избранном виде спорта.
3. Биохимические превращения в период восстановления после тренировок или
соревнований в избранном виде спорта.
4. Особенности протекания и регуляции биохимических превращений у детей и
подростков при занятиях избранным видом физкультурно-спортивной деятельности.
5. Особенности протекания и регуляции биохимических превращений у лиц пожилого
возраста при выполнении физических упражнений.
6. Биохимическое обоснование особенностей питания при занятиях избранным видом
физкультурно-спортивной деятельности.
7. Характеристика методов биохимического контроля, используемых для оценки
эффективности тренировки и состояния тренированности в избранном виде спорта.
8. Недопинговые фармакологические средства.
9. Фармакологические средства на различных этапах восстановления.
10. Фармакологическое обеспечение и питание спортсменов.
11. Допинги.
1.4. Методические материалы, определяющие процедуры оценивания знаний,
умений, навыков и (или) опыта деятельности, характеризующих этапы
формирования компетенций, формируемых в ходе освоения данной дисциплины
(модуля)
Методические рекомендации по организации изучения дисциплины:
А) Методические рекомендации для преподавателя
Запись лекции – одна из форм активной самостоятельной работы студентов,
требующая навыков и умения кратко, схематично, последовательно и логично фиксировать
основные положения, выводы, обобщения, формулировки.
Культура записи лекции – один из важнейших факторов успешного и творческого
овладения основ знания. Последующая работа над текстом лекции воскрешает в памяти ее
содержание, позволяет развивать соответствующее мышление. Важно иметь в виду, что
материалы лекции могут быть даны под запись (обязательное фиксирование материала),
так и в виде устного изложения (монолог, диалог, полилог). Во втором случае,
необходимость записи лекции заключается в фиксировании основных, ключевых моментов
рассматриваемой темы.
Включение в лекцию проблемных вопросов, ситуаций, заданий. Такие вопросы можно
использовать в конце лекции как задание на следующее занятие. Поскольку зачастую
активное участие в обсуждении принимают не все студенты, группу можно разделить на
несколько малых групп, каждая из которых должна будет дать ответ на поставленный
вопрос.
Актуализация прежних знаний и опыта студентов в период чтения лекции
посредством вопросов, небольших тестов, анализа конкретных ситуаций. Вопросы к
студентам,
требующие
приведения
жизненных
примеров,
которые
могут
проиллюстрировать те или иные феномены и закономерности; вопросы, связанные с
учебной работой и поведением студентов. Важно также побуждать студентов к сравнению
15
того, как они раньше объясняли наблюдаемые в жизни явления и как они могут объяснить
эти явления сейчас.
Использование наглядного материала на лекции (демонстрация рисунков,
фотографий, таблиц, графиков, диаграмм, схем, кинофильмов, слайдов).
Основными формами контроля являются: использование тестовых заданий,
написание реферата по тематике, приведенной в данной программе.
Формой текущего контроля и оценки знаний студентов по дисциплине является
экзамен.
Методические рекомендации по составлению экзаменационных билетов по дисциплине
На экзамене студентам предлагается ответить на вопросы, указанные в
самостоятельно выбранных ими билетах. Экзаменационный билет включает в себя
лекционный материал и материал, изученный в ходе самостоятельной работы. Каждый
билет содержит два вопроса, соответствующих следующим категориям знаний,
представленных в таблице.
Задание
Содержание
теоретический
теоретический вопрос на знание базовых понятий и принципов
вопрос
предметной области
вопрос
на вопрос на понимание терминологии, понятий и принципов, их
понимание
взаимосвязей в предметной области
Первый вопрос экзаменационного билета имеет средний уровень сложности,
второй вопрос является более сложным, требует не только анализа теории, но и учета
практического опыта по дисциплине.
Б) Методические указания для студентов
Самостоятельная подготовка студента к лекции в первую очередь заключается в
проработке конспекта предыдущей лекции. Стимулировать чтение конспектов может
регулярная практика проведения устного или письменного экспресс-опроса в начале
следующей лекции.
Для эффективного и полного освоения знаниями по дисциплине «Основы
спортивной биохимии и фармакологии» необходимо большое внимание уделять
правильной и полной работе с литературой. В рабочей программе дается необходимый
перечень основной и дополнительной литературы. В основную литературу включены
источники, содержащие наиболее полный спектр фактического материала по
рассматриваемым темам, а также являющиеся наиболее доступными для студентов.
Дополнительная литература представляет собой альтернативные источники, а также
материалы, раскрывающие отдельные стороны тех или иных вопросов. В целом,
студентам необходимо обращаться как к основной так и дополнительной литературе. Для
подготовки к написанию реферата по курсу, самостоятельным занятиям, зачету большой
выбор представляет глобальная сеть Интернет, содержащая образовательные и научные
ресурсы
Шкала оценки выполнения реферата
Оценка
«5»
«4»
Описание
во введении четко сформулирован тезис, соответствующий теме реферата, деление
текста на введение, основную часть и заключение; в основной части логично, связно и
полно доказывается выдвинутый тезис; заключение содержит выводы, логично
вытекающие из содержания основной части; правильно (уместно и достаточно)
используются разнообразные речевые средства; демонстрирует полное понимание
проблемы; все требования, предъявляемые к заданию, выполнены
во введении четко сформулирован тезис, соответствующий теме реферата, в основной
16
«3»
«2»
части логично, связно но недостаточно полно доказывается выдвинутый тезис;
заключение содержит выводы, логично вытекающие из содержания основной части;
уместно используются разнообразные речевые средства; основные требования,
предъявляемые к заданию, выполнены
во введении тезис сформулирован нечетко и не вполне соответствует теме реферата, в
основной части выдвинутый тезис доказывается недостаточно логично (убедительно)
и последовательно; заключение содержит выводы, не полностью соответствующие
содержанию основной части; требования, предъявляемые к заданию, выполнены
частично
во введении тезис отсутствует или не соответствует теме реферата; в основной части
нет логичного последовательного раскрытия темы; выводы не вытекают из основной
части; речевые обороты не обеспечивают связность изложения; отсутствует деление
текста на введение, основную часть и заключение; основные требования,
предъявляемые к заданию, не выполнены
17
Приложение 2
ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ
ОФОРМЛЕНИЕ ЛАБОРАТОРНОГО ЖУРНАЛА.
Студент обязан вести лабораторный журнал, который является документом,
отражающим всю его работу. На обложке или первой странице журнала должны быть
написаны фамилия студента, его инициалы, номер группы, учебный год и название
практикума. Для ведения журнала берут общую тетрадь в клетку, в которой сразу же
нумеруют все страницы. Первые 2 страницы оставляют для оглавления, которое
составляют по ходу работы. Результаты всех измерений или других операций записывают
в журнал, используя левые страницы; правые страницы оставляют для расчетов и записей.
Запрещается делать записи на отдельных листках бумаги. Оформление журнала
производят только ручкой, лаконично, аккуратно, непосредственно после проведения
опыта.
Запись должна содержать:
1. Дату выполнения работы. В журнале обязательно указывают дату выполнения
эксперимента.
2. Название темы и название опыта - записывается полное название, без сокращений.
Работа должна иметь название – заголовок, а каждый ее этап – подзаголовок, поясняющий
выполняемую операцию. Заголовки пишутся прописными буквами. Каждый подзаголовок
также снабжается заголовком, первая буква которого прописная, остальные строчные.
Пункты и подпункты заголовками не снабжаются. Разделы должны иметь порядковые
номера в пределах всей работы, обозначенные цифрой с точкой в конце.
3. Цель занятия – достижение единства теоретических знаний, приобретаемых по
определенному разделу биохимии, и практических навыков, получаемых при выполнении
качественных и количественных исследований.
4. Теоретические основы занятия – краткое изложение некоторых вопросов по данной
теме, включая знания необходимые для выполнения лабораторной работы и
интерпретации ее результатов.
5. Ход работы - формирует умения выполнять лабораторные исследования с
использованием биохимических навыков. Кратко описывают ход работы и приводят
использованные литературные источники.
6. Рисунок или схему используемого прибора - иллюстрации размещаются сразу после
ссылки на них в тексте. Желательно иллюстрации размещать так, чтобы их можно было
просматривать без поворота работы. Если поворот неизбежен, то иллюстрации надо
ориентировать так, чтобы для их рассмотрения надо было повернуть работу по часовой
стрелке. Иллюстрации должны нумероваться последовательно в пределах раздела и
включать номера раздела и порядковый номер рисунка в разделе. Например: рис. 1.2; рис.
2.5. и т.п. Ссылки на ранее упомянутые иллюстрации дают сокращенным словом "смотри",
например, (см. рис. 2.1.). При небольшом количестве рисунков допускается сквозная
нумерация. Подписи необходимо размещать горизонтально, без рамок.
7. Уравнения происходящих в опытах реакций. Химические и физико-химические символы
в тексте, структурные формулы органических соединений и математические формулы
должны быть ясно и четко вписаны от руки.
8. Изменение окраски веществ, выделение газов и характер осадка - желательно оформлять
результаты в виде таблицы или графика. Таблицы должны следовать за ссылкой на них.
Таблицы нумеруются последовательно в пределах всей работы арабскими цифрами. Перед
номером таблицы ставится слово "Таблица". Ниже по середине название таблицы. График
строят на миллиметровой бумаге с точным обозначением величин на осях координат, и
приводят их единицы измерения; графики снабжают заголовком, проставляют дату
эксперимента и вклеивают в журнал.
18
9. Расчеты, проводимые при выполнении работы. Все физические величины нужно
приводить в международной системе СИ. Значение переменных в математических
выражениях символов должно быть разъяснено при первом их использовании. Значение
каждого символа дают с новой строки в той последовательности, в какой они приведены в
формуле. Первая строка расшифровки начинается со слова "где" без двоеточия после него,
например:
b,y = a, где: y - выход продукта; a, b - постоянные коэффициенты.
10. Указания по технике безопасности – напоминают о правилах работы с веществами в
вытяжном шкафу, правила работы с газовой горелкой, электрическими приборами и
некоторыми веществами.
11. Выводы - необходимо делать к каждому опыту и всей работе в целом, в том числе и
давать ответы на поставленные в занятии .
12. Литература – к каждому занятию дается основная и дополнительная литература для
наиболее удобной работы студентов по изучаемой теме.
ЛАБОРАТОРНАЯ ПОСУДА И ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ БИОХИМИЧЕСКИХ
ИССЛЕДОВАНИЙ
В практикуме по основам биохимии применяют следующую лабораторную посуду:
Колбы – круглодонные, плоскодонные, мерные (от 25 мл до 5,0 л),
Химические стаканы – различных объемов (чаще от 50 мл до 2,0 л),
Пробирки – цилиндрические и конические,
Цилиндры – от 10 мл до 2,0 л,
Мензурки – от 50 мл до 1,0 л.
Пипетки – емкостью от 0,1 мл до 100 мл – градуированные и пипетки Мора,
автоматические, дозаторы.
7. Бюретки (иногда микробюретки).
8. Промывалки.
9. Фарфоровые тигли.
10. Фарфоровые чашки.
11. Фарфоровые ступки.
12. Эксикаторы.
13. Воронки.
14. Посуда для взвешивания – часовые стекла, бюксы, тигли.
15. Стеклянные палочки, лопаточки, наконечники.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Мытье лабораторной посуды. Зарисовать в тетради лабораторную посуду и записать
назначение каждого из вышеперечисленных предметов.
Посуду после выполнения лабораторного анализа необходимо промыть в проточной
водопроводной воде.
1. Затем тщательно промыть с помощью ершей.
2. Замочить на 1–2 часа в хромовой смеси («хромпик»). Можно использовать
синтетические моющие средства, не содержащие биодобавок.
3. Отполоскать от моющего средства с помощью проточной водопроводной воды: 10 раз
при использовании хромовой смеси и 15 раз – при использовании синтетических
моющих средств.
5. Прополоскать в проточной дистиллированной воде 3 раза,
6. Чистую посуду высушить в сушильном шкафу при температуре 150–180 °С.
Сухую посуду (колбы, стаканы) закрыть фильтровальной бумагой либо поставить в
шкаф или на стол вверх дном. Пробирки сложить в чистые коробки или ящики столов,
выложенные чистой фильтровальной бумагой. Сверху их также следует прикрыть
19
фильтровальной бумагой от пыли и грязи.
Лабораторное Оборудование
1. Спектрофотометры СФ–4, СФ–16, СФ–26, СФ–46.
2. Фотоэлектроколориметры (различных марок).
3. Центрифуги – различных марок и назначения.
4. рН-метры.
5. Иономеры с ионоселективными электродами.
6. Весы: аналитические, торсионные, технические.
7. Термостат.
8. Хроматографические камеры.
9. Автоматические анализаторы.
Подготовка воды для клинико-биохимических исследований
1. Воду для биохимического анализа следует использовать свежеперегнанную (1–2
дневную), прокипяченную, охлажденную.
2. Собирать дистиллированную воду следует в стеклянные бутыли лучше с нижним
сливом, которые надо обязательно тщательно мыть 1 раз в 10–15 дней, как указано для
всей посуды.
3. Бутыли с дистиллированной водой следует держать с закрытыми крышками или
пробками.
4. Брать воду из бутыли следует через кран нижнего слива. Если такой кран отсутствует, то
из силиконового (резинового) шланга с зажимом можно изготовить сифон. Такую систему
следует использовать, чтобы полоскать посуду в проточной дистиллированной воде.
5. Дистиллированную воду для анализа (для разведения реагентов, для контрольной
пробы) следует налить в термостойкую колбу через шланг сифона, прокипятить 3–5 минут
и после охлаждения закрыть притертой или ватно–марлевой пробкой. Открытой воду не
хранить. Колбу регулярно, не реже 1 раза в неделю, мыть по вышеуказанной схеме.
6. Отливать воду из колбы в стакан для работы можно, но стакан использовать только в
течение рабочего дня, затем отправлять его в мойку.
7. Даже если используется деионизированная вода, кроме того, что она должна быть
свежеперегнанной (1–2 дневной), ее обязательно следует кипятить. Это необходимо
делать, потому что носители, на которых идет очистка воды в деионизаторах
(ионообменные смолы), являются хорошей средой для размножения микроорганизмов.
Попадая в деионизированную воду, микрофлора очень быстро изменяет ее состав.
Общие правила работы с наборами для клинико-биохимических исследований
При работе с биохимическими наборами для того, чтобы избежать наиболее
распространенных ошибок, необходимо придерживаться следующих общих правил:
1. Тщательно изучить инструкцию по применению набора и пунктуально ей
следовать, выполняя все
рекомендации по условиям хранения компонентов набора и раствора рабочего
реагента (температура, тара, время, освещение), а также по условиям проведения
анализа (температура, последовательность добавления реагентов, время реакции и
т.д.).
2. Не использовать наборы, если герметичность их упаковки нарушена или внешний
вид не соответствует паспортным данным.
3. Наборы с истекшим сроком годности необходимо проверить на правильность
определения по контрольным сывороткам. Если определенное вами содержание
компонента соответствует паспортным данным контрольной сыворотки, то набор
можно использовать. Без проверки использовать просроченные наборы нельзя.
20
4. Посуду для приготовления раствора рабочего реагента и пробирки для проведения
анализа промыть либо с помощью хромовой смеси (хромпика), либо с помощью
моющих средств, не содержащих биодобавки, тщательно прополоскать
водопроводной, а затем дистиллированной водой и просушить в сушильном шкафу.
Каждый раз для приготовления раствора рабочего реагента брать чистую посуду, не
использовать посуду, пробирки, пипетки и наконечники для автоматических
дозаторов повторно.
5. Использовать только дистиллированную, свежеперегнанную, прокипяченную,
охлажденную воду.
6. Растворы рабочих реагентов из общей склянки (колбы, флакона) отлить в другую
склянку (колбу, флакон) в количестве, необходимом на один рабочий день, и
пользоваться ими, а не отбирать пипеткой многократно из общей склянки.
7. Использовать автоматические дозаторы для отбора проб сыворотки, калибратора, а
также раствора рабочего реагента. Дозаторы необходимо регулярно, не менее
одного раза в год, поверять.
8. Для измерения оптической плотности использовать кюветы с толщиной
поглощающего свет слоя жидкости 1 см, если не указано специально, что можно
использовать кюветы меньшей толщины. Объем помещаемого в кювету
исследуемого раствора должен быть достаточным, чтобы луч света проходил ниже
уровня жидкости.
9. При проведении анализа для инкубации проб следует использовать водяной
термостат. Если все-таки приходится использовать воздушный термостат, то
необходимо увеличить время прогрева рабочего раствора перед началом реакции с
5 минут до 10–15 минут.
10. Все растворы рабочих реагентов и других реагентов, готовых к использованию,
после отбора реагента следует плотно закрыть и держать закрытыми.
11. Предельно внимательно и аккуратно следует работать с калибратором. Нельзя
определять самим концентрацию калибратора или разбавлять его, чтобы получить
более низкую концентрацию. Для отбора калибратора следует использовать только
новые наконечники.
12. При внесении пробы в реакционную смесь, особенно если ее объем составляет 5–10
мкл, необходимо следить, чтобы проба не осталась на стеклах пробирки или
кончике пипетки. Смесь после внесения пробы следует тщательно перемешать, не
допуская при этом вспенивания.
13. В процессе растворения реагентов, содержащих ферменты, нельзя допускать
вспенивания, так как это может привести к их инактивации.
Калибровка мерной посуды.
Номинальная емкость мерной посуды не всегда соответствует ее истинной емкости. Для
повышения точности объемного анализа мерную посуду, используемую в лаборатории,
необходимо калибровать. За единицу объема в метрической системе мер принимают
«истинный литр», т.е. объем, занимаемый массой воды в 1 кг при температуре ее
наибольшей плотности (т.е. при 3,98°С), взвешенной в безвоздушном пространстве.
В качестве стандартной температуры при калибровании мерной посуды в настоящее время
принята температура +20 °С. «Нормальный литр» равен объему такого количества
вещества, которое занимает при +20°С объем истинного литра.
Мерную посуду калибруют или проверяют, определяя вес чистой воды, содержащейся в
ней, или вес воды, вылитой из нее, при определенной температуре; по весу воды
рассчитывают емкость посуды.
Калибровка мерных колб. Емкость мерной колбы проверяют путем взвешивания на
технических весах воды, вмещаемой колбой. Для предотвращения ошибки, связанной с
21
неравноплечностью технических весов, рекомендуется следующий порядок взвешивания.
Чистую сухую мерную колбу помещают на левую чашку весов. На эту же чашку ставят
разновес, соответствующий весу воды в объеме калибруемой колбы. Затем уравновешивают весы и заполняют колбу дистиллированной водой, имеющей температуру
окружающего воздуха. Следят за тем, чтобы при заполнении колбы капли воды не
остались на стенке горла колбы выше метки (капли воды снимают фильтровальной
бумагой). Колбу с водой взвешивают, уравновешивая весы снятием разновеса с левой
чашки. Вес воды в колбе равен весу разновесов, снятых с левой чашки весов. (Если вес
воды в колбе больше веса снятого разновеса, то для уравновешивания разновесы
добавляют на правую чашку весов). Определение повторяют еще два-три раза.
Калибровка пипеток. Чтобы проверить емкость пипетки, надо взвесить на
аналитических весах бюкс с крышкой.
Набрать в пипетку дистиллированную воду до черты (по нижнему мениску), перенести ее
во взвешенный бюкс. После опорожнения пипетки выжидают еще 15 с и только после
этого отнимают кончик пипетки от стенки сосуда. В кончике пипетки всегда1 остается
небольшое количество жидкости. На это не обращают внимания, т.к. пипетка градуируется
на вытекание, и та капля, которая остается в пипетке, не входит в ее объем. Поэтому эту
каплю из пипетки не следует ни выдувать, ни выжимать.
Бюкс, в который перенесли воду, закрыть крышкой и снова взвесить. Вес воды в объеме
пипетки находят по разности двух взвешиваний. Процедуру определения емкости пипетки
проводят трижды, используя для этого три отдельные сухие емкости, и берут среднее
арифметическое из 3-х взвешиваний.
При калибровке микропипеток взвешиваемый объем должен превышать погрешность
взвешивания в 100 раз, так при калибровке микропипеток вместимостью 10 мкл
необходимо поместить во взвешенный бюкс не менее 5 ее объемов.
Калибровка бюреток. Процедура проверки емкости бюретки такая же, как для пипеток,
только проделывать ее надо для каждого объема последовательно, т.е. если бюретка
вместимостью 50 мл, то взвешивают три раза 5 мл воды (спуская воду от нулевого деления
до 5) и находят поправку, затем 10 мл и т.д. до 50 мл. При использовании автоматических
микропипеток лучше пользоваться одним дозатором для отбора проб и калибратора, меняя
только наконечники.
Применение международной системы единиц (СИ) в биохимической лабораторной
практике
Масса –величина, характеризующая инерционные и гравитационные свойства тела. Массу
тела в состоянии покоя определяют взвешиванием на весах. Результат взвешивания тела на
весах следует называть массой, а не весом и выражать в единицах массы – килограммах
(кг), граммах (г), дольных от грамма – миллиграммах (мг), микрограммах (мкг),
нанограммах (нг).
Количество вещества – величина, определяемая числом структурных элементов (атомов,
молекул, ионов, электронов и других частиц) в рассматриваемом веществе. За единицу
количества вещества принят моль (моль – это количество вещества, содержащее столько
структурных единиц, сколько содержится атомов в 0,012 кг изотопа углерода 1210С. Число
частиц в моле любого вещества одно и то же. Оно равно 6,0223 и называется «постоянной
Авогадро»). Кратные и дольные единицы от моль – киломоль (кмоль), миллимоль (ммоль),
микромоль (мкмоль) и др.
Молярная масса – это масса вещества, взятого в количестве 1 моль. Ее выражают в кг/моль
или г/моль. В общем случае молярная масса вещества, выраженная в граммах, численно
равна его относительной молекулярной (атомной) массе, выраженной в атомных единицах
массы.
22
Массовая концентрация компонента – отношение массы компонента к объему смеси.
Единицы в СИ – кг/м3, в биохимических исследованиях – г/л.
Молярная концентрация компонента (молярность компонента) – отношение количества
вещества к объему смеси. Единицы в СИ – модь/м3, в биохимических исследованиях –
моль/л (для выражения концентрации веществ с известной относительной молярной
массой).
Нормальная концентрация, или нормальность, выражается числом эквивалентов вещества,
содержащегося в 1 л раствора. Раствор, в 1 л которого содержится один эквивалент
растворимого вещества, называется нормальным (0,1 экв. вещества – децинормальным,
0,01 экв. – сантинормальным, 0,001 экв. – миллинормальным).
Понятие «активность фермента» применяют для количественной характеристики
биологических катализаторов – ферментов. В качестве единицы СИ принимается моль/с
(моль в секунду) – активность фермента, катализирующего превращение 1 моля субстрата
(имеется в виду убыль субстрата или образование продукта реакции) в 1 секунду при
определенных условиях.
Скорость ферментативной реакции мопределяется по убыли субстрата или образованию
продукта реакции за определенное время в определенном объеме исследуемого материала.
В качестве единицы СИ принимается моль в секунду на кубический метр – моль/(с3л).л)
или чаще миллимоль в час на литр – ммоль/(ч). Однако для выражения результатов
биохимических исследований пользуются единицами моль в секунду на литр – моль/с
Показатели экскреции исследуемого компонента с суточным объемом мочи принято
обозначать количеством выводимого вещества, отнесенного к единице измерения «сутки»
(например, ммоль/сут, мкмоль/сут, нмоль/сут).
Для правильного использования кратных и дольных значений единиц в табл. представлены
соответствующие множители и приставки.
Множители и приставки, применяемые для обозначения кратных и дольных единиц
Множитель
Приставка
Обозначение приставки (русское)
10-18
атто
а
10-15
фемто
ф
10-12
пико
п
10-9
нано
н
10-6
микро
мк
10-3
милли
м
10-2
санти
с
10-1
деци
д
101
дека
да
102
гекто
г
103
кило
к
23
106
мега
М
109
гига
Г
1012
тера
Т
1015
пета
П
1018
экса
Э
Методы расчета экспериментальных данных
Любой экспериментатор при проведении измерений получает серию данных, несколько
отличающихся друг от друга, что может быть вызвано многими причинами. В основном
различают систематические, случайные ошибки и промахи.
Систематические ошибки могут возникнуть в результате неисправной работы приборов,
загрязнения реактивов. Такие ошибки повторяются при проведении всей серии измерений.
Случайные, не зависимые друг от друга ошибки вызываются непредсказуемыми и поэтому
неконтролируемыми явлениями. Промахи возникают вследствие недостаточного внимания
исследователя: несоблюдения условий проведения эксперимента, неправильной
подготовки образцов или записи наблюдений, ошибок при выполнении вычислений.
Статистическую обработку полученных опытным путем данных проводят по следующей
схеме. Данные, полученные из п измерений, составляют ряд различающихся между собой
величин х1, х2, х3...xn. Из этой серии находят пределы отклонения, где xi – данные,
полученные при проведении измерений;– среднее арифметическое, найденное по
формуле:.
Сумма всех положительных и отрицательных отклонений от среднего должна равняться
нулю:.Это равенство выполняется тем точнее, чем точнее вычислено значение.
Единичные измерения в серии (выборке) характеризуются среднеквадратичной ошибкой
или стандартным отклонением:
Число выборок может быть как угодно велико. Каждая из них является случайной со своей
средней и среднеквадратичной ошибкой:
Вычисление погрешности результата измерений проводят при определении степени
надежности α – долей случаев, в которых при данном числе измерений среднее
арифметическое лежит в определенных пределах.
В большинстве случаев принимают α = 0,95 или 0,99. Это значит, что 95% или 99% всех
измерений лежат в указанных пределах:
Коэффициент tα,k называется коэффициентом нормированных отклонений, или критерием
Стьюдента (К). Эту величину находят по специальным таблицам в зависимости от α и К =
n - 1. Величина К называется числом степеней свободы. Коэффициенты нормальных отклонений для значений а, равные 0,95 и 0,99, приведены в таблице.
Коэффициенты нормальных отклонений (tα,k)
α
К
1
2
0,95 4,30
3
4
5
6
7
8
9
10
3,18 2,78 2,57 2,45 2,37 2,31 2,26 2,23
24
0,99 9,93
5,84 4,60 4,03 3,71 3,50 3,36 3,25 3,17
В завершение расчета определяют относительную ошибку:
Следовательно, порядок вычисления погрешностей должен быть записан в такой
последовательности:
1) среднее арифметическое;
2) стандартное отклонение;
3) среднеквадратичная ошибка среднего;
4) погрешность результатов измерений,
где tα,k – коэффициент Стьюдента, найденный по таблице;
5) окончательный результат измерений:;
6) относительная ошибка:
ПРИГОТОВЛЕНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ ОБРАЗЦОВ
В биохимических исследованиях используются растительные и животные ткани, а
также продукты жизнедеятельности животных. В растениях анализу подвергаются семена,
корни, корневища, корнеплоды, стебли, листья, цветки. У животных исследуют
биохимические показатели в биологических жидкостях (моча, кровь, спинномозговая
жидкость, молоко), а также в тканях органов (печень, селезенка, желудок, сердце, мозг и т.
д.) и мышечную, костную, нервную, жировую ткани, эндокринные железы.
Перед началом анализа исследуемый образец взвешивают на аналитических весах, а затем
ткань измельчают. Все операции производят при низкой температуре, с охлаждением инструментов, используемых во время опытов, а Реактивы и материалы должны быть
помещены в ледяную баню. Если разрушение растительных тканей проводили на механической мельнице, то перед экстракцией помол необходимо взвесить, так как часть образца
ткани во время измельчения может быть потеряна. Для измельчения животных и
растительных тканей с низкой влажностью (5–15%) используются механические
мельницы. Разрушение тканей с высокой влажностью (65-–90%) проводят на
гомогенизаторах. Ткани со средней влажностью (15–65%) обычно предварительно
высушивают в сушильных шкафах с вакуумом при низкой температуре (60–70°С), что
обеспечивает максимальную сохранность в них функционально активных веществ.
Перед началом экстракции ФАВ из разрушенных тканей животных и растений необходимо
правильно подобрать растворитель. Экстракцию полярных, заряженных соединений
проводят используя полярные растворители (вода, 50%-ный раствор этанола). Экстракцию
гидрофобных компонентов гомогената тканей проводят с использованием неполярных
растворителей (гексан, хлороформ, диэтиловый эфир и др.) или водных растворов с
детергентами (тритоны: Х-45, Х-100, Х-114, Х-102, Х-165, Х-305; бридж: 35, 56, 58; луброл
РХ и WX; твин: 20, 40, 60, 80 и др.).
Время экстракции, час
Реагент
1
2
Этанол 50%-ный
340 (100)
400 (100)
Хлороформ
146 (43)
118 (29)
Диэтиловый эфир
26(8)
60 (15)
Ацетон
77 (23)
70 (17)
25
Использование 50%-ного этанола обеспечивает максимальную экстракцию полярных
БАВ из растительных тканей. Влияние среды экстрагирования на содержание
антиоксидантов (мкг/г сухих растений) в экстракте. Отделение неразрушенных клеток и
ядер проводят центрифугированием. Режим центрифугирования подбирается
индивидуально. Обычно для получения плазмы кровь центрифугируют со скоростью 3 3
об/мин на центрифугах без охлаждения. Гомогенат ткани для энзимологических
исследований центрифугируют со скоростью 7000–12000g при 0°С, в рефрижераторных
центрифугах. Полученный после центрифугирования супернатант хранят в холодильнике
при +4°С. Расчет объема супернатанта производят путем сложения величин объемов
предварительно определенной в исследуемой растительной или животной тканях
гидровлаги и раствора, взятого для экстракции ФАВ.
Качественный и количественный состав веществ, содержащихся в супернатанте,
определяют по стандартным методикам. Следует придерживаться следующего правила при
выборе методики: используемый метод должен быть специфичным, т.е. исключать
возможность побочных реакций, затрудняющих интерпретацию полученных результатов,
и легко воспроизводимым.
Получение плазмы и сыворотки крови
Забор крови производится из вены с помощью иглы или иглы со шприцем в
центрифужную пробирку (предварительно пробирка промывается дистиллированной водой). Пробирка и игла должны быть сухими, во влажных может происходить гемолиз
эритроцитов, что может повлиять на результаты анализа. Кровь центрифугируют 15–20
мин со скоростью 3000 об/мин. В результате центрифугирования формируются два слоя:
верхний, светло-желтый, – плазма, нижний, красный, состоит из форменных элементов
крови. До начала биохимических исследований плазма крови хранится в холодильнике при
температуре воздуха +4 °С. Сыворотку крови получают после отстаивания крови в
холодильнике при +4 °С в течение суток. После этого верхний слой жидкости осторожно
сливают в чистую пробирку, не повреждая образовавшегося сгустка форменных элементов
крови. Сыворотка крови отличается от плазмы тем, что в ней отсутствуют элементы
свертывания крови.
Приготовление гомогената из тканей животных
Свежую ткань печени или мышц предварительно многократно промывают 0,9 %
раствором NaCl (физиологический раствор), охлажденным до 0°С, а затем обсушивают
фильтровальной бумагой и измельчают ножницами. На весах взвешивают измельченную
ткань и помещают в стакан для гомогенизирования. В случае, если используется
стеклянный гомогенизатор, зазор между стенкой и пестиком должен быть 0,2–0,3 мм;
скорость вращения пестика не должна превышать 800 об/мин. Время измельчения тканей:
печень – 30–40 сек, мышцы – до 60 сек. Если используют механический гомогенизатор,
скорость вращения ножей можно доводить до 900 об/мин. Все работы необходимо
проводить на холоде, помещая стакан гомогенизатора в чашку со льдом.
Разбавление при гомогенизировании должно проводиться с учетом содержания
определяемого биологически активного вещества. Так, в случае определения активности
алкогольдегидрогеназы в печени используют разбавление 1:3 или 1:5 (на 1 г сырой ткани
добавляют 3 или 5 мл охлажденной среды выделения).
Полученный тканевой гомогенат центрифугируют при 7000 g в течение 10–15 мин (t 0 °C).
Надосадочную жидкость (супернатант) подвергают биохимическим исследованиям.
Методики подготовки ФАВ исследуемых образцов
Экстракцию ФАВ из тканей лучше всего проводить при постоянном перемешивании
смеси и температуре 0°С. Низкая температура среды позволяет исключить протекание
26
химических процессов в гомогенатах ткани. По окончании экстракции удаляют не
полностью разрушенные клетки и ядра путем центрифугирования или фильтрования.
После центрифугирования надосадочную жидкость осторожно сливают, а осадок
отбрасывают. Исследованию подвергаются вещества, содержащиеся в надосадочной
жидкости. Для воспроизведения результатов исследования необходимо придерживаться
точного описания методики эксперимента.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1. БИОХИМИЯ МЫШЕЧНОГО СОКРАЩЕНИЯ
1. Разделение белков мышечной ткани.
В солевой вытяжке из мышечной ткани содержатся следующие белки: миоген,
миоальбумин, актомиозин, глобулин X и миоглобин. Миоген, миоальбумин и миоглобин
можно извлекать также водой.
При разбавлении солевой вытяжки водой в осадок выпадают актомиозин и глобулин X.
Реактивы и материалы: дистиллированная вода, солевая вытяжка, кристаллический
хлористый натрий, насыщенный раствор сернокислого аммония (1/3 насыщения),
насыщенный раствор сернокислого аммония (2/3 насыщения).
Оборудование и посуда: пробирки, капельницы, пипетки, стеклянная палочка,
химический стаканчик, воронка, фильтровальная бумага.
Порядок выполнения работы
1. В пробирку с дистиллированной водой постепенно добавляют по каплям солевую
вытяжку. В момент смешивания капли вытяжки с водой хорошо видно образование осадка
водонерастворимых белков (актомиозина и глобулина X).
2. К солевой вытяжке, помещенной в пробирку, добавляют при энергичном встряхивании
кристаллический хлористый натрий до насыщения. В осадок выпадают актомиозин,
глобулин X и частично миоген.
3. В химический стаканчик помещают 20 мл солевой вытяжки и добавляют 10 мл
насыщенного раствора сернокислого аммония ('/а насыщения). Выпавший осадок
актомиозина отфильтровывают и к 20 мл фильтрата добавляют 7 мл насыщенного раствора
сернокислого аммония (2/3 насыщения). В осадок выпадают миоген и глобулин X.
2. Ферменты мышечной ткани
Мышечная ткань богата ферментами.
Сукцинатдегидрогеназа — этот фермент участвует в процессе клеточного дыхания. Он
отнимает водород от янтарной кислоты, окисляя ее в фумаровую. Доказать наличие в
мышечной ткани сукцинатдегидрогеназы можно реакцией с метиленовой синью.
Метиленовая синь способна окисляться и восстанавливаться, при этом окисленная форма
ее имеет синюю окраску, а восстановленная — бесцветна. Метиленовая синь может
служить промежуточным переносчиком водорода
Реактивы и материалы: мышечная кашица, 3% раствор янтарной кислоты
нейтрализованной 10% раствором гидроксида натрия и доведенной до слабощелочной
реакции по лакмусу, 0,02% водный раствор метиленовой сини.
Оборудование и посуда: пробирки, капельницы, пипетки, термостат.
27
Порядок выполнения работы
В две пробирки помещают по 3—4 г мышечной кашицы.
В первую пробирку добавляют 0,5 мл 3% раствора янтарной кислоты нейтрализованной
10% раствором гидроксида натрия и доведенной до слабощелочной реакции по лакмусу.
В обе пробирки добавляют по две капли 0,02% водного раствора метиленовой сини,
встряхивают и ставят в термостат при 37 °С.
Через некоторое время в первой пробирке метиленовая синь обесцвечивается, во второй —
сохраняет первоначальную окраску.
3. Экстрактивные вещества мышечной ткани
В мышечной ткани содержится 0,2—0,3% креатина и 0,003% креатинина.
Метод открытия креатина основан на превращении его в креатинин, что происходит при
нагревании с кислотами.
Креатинин открывается по реакции с пикриновой кислотой [С6Н2(NО2)3ОH] в
присутствии щелочи; при этом образуется оранжево-красная окраска.
Реактивы и материалы: водная вытяжка из мяса, 1 н. соляная кислота, 1 н. раствор
гидроксида натрия, насыщенный раствор пикриновой кислоты, 10%-ный раствор
гидроксида натрия.
Оборудование и посуда: пробирки, водяная баня, воронка, фильтровальная бумага,
пипетки.
Порядок выполнения работы
В пробирку помещают 10 мл водной вытяжки из мяса, добавляют 5 мл 1 н. соляной
кислоты и нагревают в течение 1 ч в кипящей водяной бане.
Жидкость отфильтровывают и 5 мл фильтрата осторожно нейтрализуют 1 н. раствором
гидроксида натрия по лакмусу. Затем прибавляют 2—3 мл насыщенного раствора
пикриновой кислоты и столько же 10%-ного раствора гидроксида натрия.
Появление оранжево-красной окраски указывает на наличие креатинина. Реакция зависит
отчасти от присутствия в мышечной ткани креатинина, но главным образом от креатина,
превратившегося в креатинин при нагревании с соляной кислотой.
4. Минеральные вещества мышечной ткани
В состав мышечной ткани входят К+, Na+, Ca2+, Mg2+, Cl-, SO42-, PO43- и др. Наиболее
просто их определять в остатке после озоления. Однако при температуре озоления
возможны потери хлора. Поэтому, когда определяют хлор, сжигание производят только до
обугливания. Большинство минеральных веществ можно определять в золе.
Для определения железа небольшое количество (несколько граммов) измельченной
мышечной ткани помещают в фарфоровый тигель и озоляют обычным образом. Золу
смывают в стакан 10%-ным раствором соляной кислоты, тщательно перемешивают и после
настаивания в течение 5—10 мин отфильтровывают через бумажный фильтр. В фильтрате
содержатся почти все минеральные составные части мышечной ткани.
Реакция основана на образовании роданового железа, имеющего красную окраску:
FeCl3 + 3KCNS = Fe(CNS)3 + 3KCl.
Реактивы и материалы: солянокислая вытяжка из золы, 5%-ный раствор роданистого
калия (KCNS).
Оборудование и посуда: пробирки, капельницы.
28
Порядок выполнения работы
К 5 мл солянокислой вытяжки из золы добавляют 5%-ный раствор роданистого калия
(KCNS) и наблюдают за появлением красной окраски.
5. Получение и исследование свойств желатины из сухожилий
Сухожилия крупного рогатого скота очищают от фасций, промывают водой, разрезают на
куски и заливают насыщенным раствором известкового молока Ca(OH)2. На 100 г
сухожилий берут 200 мл известкового молока.
Золка продолжается 1—2 недели. Золеные сухожилия промывают водой, а затем
нейтрализуют. При нейтрализации сухожилия заливают 1%-ным раствором соляной
кислоты и после достижения слабокислой реакции (рН около 6) по универсальному
индикатору на разрезе сухожилия нейтрализацию заканчивают. Сухожилия промывают
водой, затем помещают в стакан, который ставят в водяную баню при 60—70 С. Здесь
выплавляется желатина. Раствор ее используют для проведения соответствующих опытов.
Реактивы и материалы: 1%-ный раствор желатины, 4%-ный раствор желатины, 1 %ный раствор уксусной кислоты, 1%-ным раствор желатины, сухой сернокислый аммоний,
насыщенный раствор танина.
Оборудование и посуда: пробирки, пипетки, капельницы.
Порядок выполнения работы
1. Кипятят в пробирке 1%-ный раствор желатины и устанавливают, что этот белок не
свертывается при нагревании.
2. В пробирку наливают 2—3 мл 4%-ного расплавленного раствора желатины,
охлаждают под струей холодной воды и отмечают, что через некоторое время
желатина застывает, образуя гель.
3. В пробирку наливают 5 мл 4%-ного расплавленного раствора желатины, добавляют
0,5 мл 1 %-ного раствора уксусной кислоты, кипятят 10—15 мин и после
охлаждения наблюдают отсутствие желирующей способности. Желатина легко
гидролизуется при кипячении с кислотами. Этим объясняется потеря желирующей
способности.
4. Проделывают с 1%-ным раствором желатины ксантопротеиновую реакцию и
убеждаются, что от азотной кислоты осадка не образуется, появляется лишь слабожелтая окраска. Это указывает на то, что в желатине содержится очень мало
аминокислот с бензольным ядром.
5. К 5 мл 1%-ного раствора желатины добавляют сухой сернокислый аммоний до
выпадения желатины в осадок.
6. К 5 мл 1%-ного раствора желатины добавляют насыщенный раствор танина.
Желатина выпадает в осадок. Реакции 5 и 6 указывают на способность желатины
осаждаться реактивами, применяемыми для осаждения других белков.
6. Обнаружение молочной кислоты
Молочная кислота в присутствии фенолята железа (реактив Уффельманна), окрашенного в
фиолетовый цвет, образует лактат железа желто-зеленого цвета.
Реактивы и материалы: мышцы, кварцевый песок, дистиллированная вода, реактив
Уффельманна (20 капель 1% раствора фенола + 2 капли 1% раствора хлорного железа),
смоченная водой вата.
Оборудование и посуда: ступка с пестиком, капельница.
29
Порядок выполнения работы
1. 1 г мышц растирают до гомогенного состояния в ступке с небольшим количеством
кварцевого песка в течение 3 мин, добавив 5 капель воды. Затем приливают 3 мл
дистиллированной воды и фильтруют через смоченную водой вату.
2. К 15 каплям фильтрата добавляют по каплям реактив Уффельманна (20 капель 1%
раствора фенола + 2 капли 1% раствора хлорного железа) до появления фиолетовой
окраски. В присутствии молочной кислоты фиолетовая окраска жидкости переходит
в желто-зеленую, так как образуется лактат железа. Для сравнения проводят
реакцию Уффельманна с раствором молочной кислоты и наблюдают развитие
желто-зеленого окрашивания.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2. РЕФРАКТОМЕТРИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ
КОНЦЕНТРАЦИИ БЕЛКОВ В СЫВОРОТКЕ КРОВИ.
Реактивы и материалы: бумага фильтровальная; вата; палочки стеклянные; смесь
спирта и эфира (1:1); сыворотка крови, вода. Оборудование и посуда: рефрактометр, вата.
Порядок выполнения работыКоэффициентом рефракции называют отношение синуса
угла падения луча света к синусу угла его преломления. Коэффициент рефракции принято
обозначать буквой n:
Между показателем преломления и концентрацией вещества в растворе для многих
соединений характерна прямо пропорциональная зависимость. Коэффициент преломления
раствора белка или белоксодержащей жидкости биологического происхождения находят с
помощью рефрактометра. Работают с рефрактометром следующим образом: раскрывают
камеру с призмами, тщательно ополаскивают призмы водой, промокают фильтровальной
бумагой и окончательно осушают, протирая призмы ватой, смоченной смесью спирта и
эфира (1:1). Стеклянной палочкой наносят на нижнюю призму 2 капли дистиллированной
воды и закрывают камеру. Устанавливают рефрактометр так, чтобы призмы ею были ярко
освещены или прямым светом, или пучком света, отраженным от зеркала. Об этом судят
по степени освещенности видимого в окуляр поля. Если граница тени окрашена и
расплывчата, поворотом рукоятки ахроматора добиваются чёткости и бесцветности
границы. Поворотом призм или окуляра рефрактометра подводят границу темного поля к
перекрестку нитей окуляра. Делают отсчет по шкале. При температуре 20°С отсчет должен
быть 1,333 (показатель преломления воды при 20°С). Это значит, что прибор установлен и
работает правильно. После того как прибор установлен по воде, камеру с призмами
раскрывают, воду удаляют фильтровальной бумагой и сушат призмы смесью спирта с
эфиром. На нижнюю призму наносят прозрачную каплю, сыворотки крови и закрывают
камеру. Делают отсчет, как описано выше. Настройку прибора сбивают и делают еще один
отсчет. Эту операцию повторяют снова. Все три значения заносят в рабочий журнал и
вычисляют среднюю величину. По ней, пользуясь специальной таблицей, находят
процентное содержание белка в сыворотке крови. Найденное значение заносят в журнал.
По окончании работы смывают водой с призм прибора сыворотку, удаляют воду
фильтровальной бумагой и осушают призмы спирто–эфирной смесью. На нижнюю призму
накладывают, кусочек фильтровальной бумаги и закрывают камеру. В таком состоянии
прибор оставляют до следующего определения. Если во время проведения отсчета
температура не равна 20°С, то в полученное значение показателя преломления вносят
поправку 0,0001 на каждый градус. При более низкой температуры поправку вычитают,
высокой – прибавляют.
30
Таблица
Зависимость между показателем преломления и концентрацией белка в растворе
Показатель
преломления
Концентрация белка (в %) при показателе преломления с точностью до
десятичных
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1,337
0,60
0,66
0,72
0,77
0,83
0,89
0,95
1,01
1,07
1,12
1,338
1,18
1,24
1,30
1,36
1,41
1,47
1,53
1,59
1,65
1,70
1,339
1,76
1,82
1,88
1,94
2,00
2,05
2,11
2,17
2,23
2,29
1,340
2,34
2,40
2,46
2,52
2,58
2,63
2,69
2,75
2,81
2,87
1,341
2,93
2,98
3,04
3,10
3,16
3,22
3,27
3,33
3,39
3,46
1,342
3,51
3,57
3,62
3,68
3,74
3,80
3,86
3,91
3,97
4,03
1,343
4,09
4,15
4,20
4,26
4,32
4,38
4,44
4,50
4,55
4,61
1,344
4,67
4,73
4,79
4,84
4,90
4,96
5,02
5,08
5,13
5,19
1,345
5,25
5,31
5,37
5,43
5,48
5,54
5,60
5,66
6,22
5,77
1,346
5,83
5,89
5,95
6,01
6,07
6,12
6,18
6,24
6,30
6,36
1,347
6,41
6,47
6,53
6,59
6,65
6,70
6,76
6,82
6,88
6,94
1,348
7,00
7,05
7,11
7,17
7,23
7,29
7,34
7,40
7,46
7,52
1,349
7,58
7,63
7,69
7,75
7,81
7,87
7,93
7,98
8,04
8,10
1,350
8,16
8,22
8,27
8,33
8,39
8,46
8,51
8,57
8,62
8,68
1,351
8,74
8,80
8,86
8,91
8,97
9,03
9,09
9,15
9,20
9,26
31
1,352
9,32
9,38
9,44
9,50
9,55
9,61
9,67
9,73
9,79
9,84
1,353
9,90
9,96
10,02 10,08 10,13 10,19 10,25 10,31 10,37 10,43
1,354
10,48 10,54 10,60 10,66 10,72 10,77 10,83 10,89 10,95 11,01
1,355
11,06 11,12 11,18 11,23 11,29 11,35 11,41 11,47 11,52 11,58
1,356
11,64 11,70 11,76 11,81 11,87 11,93 11,99 12,05 12,10 12,16
1,357
12,22 12,28 12,34 12,39 12,45 12,51 12,57 12,63 12,68 12,74
1,358
12,80 12,86 12,92 12,97 13,03 13,09 13,15 13,21 13,26 13,32
1,359
13,38 13,44 13,50 13,55 13,61 13,67 13,73 13,79 13,84 13,90
1,360
13,96 14,02 14,08 14,13 14,19 14,25 14,31 14,37 14,42 14,48
РАБОТА № 3. ГАЗОХРОМАТОГРАФИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ
ЛЕКАРСТВЕННЫХ ПРЕПАРАТОВ
Определение лидокаина, анестезина, новокаина и других лекарственных препаратов
проводится на газовом хроматографе с пламенно–ионизационным детектором с
последующим количественным расчетом методом абсолютной калибровки.
Реактивы и материалы: стандартные растворы лидокаина, анестезина, новокаина 1%
водные или спиртовые растворы.
Оборудование и посуда: Хроматограф Цвет-500 или любой другой марки с пламенно –
ионизационным детектором. Колонка хроматографическая с 3%SE-30 или 3%OV-17 (l =
3м, d = 3мм).
Подготовка к анализу.
На хроматографе Цвет-500 устанавливают необходимые режимы.
Расход газа – носителя – 60мл/мин
Расход воздуха – 300мл/мин
Расход водорода – 30мл/мин
Температура детектора – 220 °C
Температура колонки –200 °C
Температура испарителя – 250 °C
Порядок выполнения работыВключить самописец, подключенный к хроматографу. 25мкл анализируемой пробы микрошприцом ввести в нагретый испаритель хроматографа.
Для количественной оценки и идентификации места выхода компонентов предварительно
32
необходимо в нагретый испаритель хроматографа вводить стандартные смеси исследуемых
компонентов. Массовую долю (X,%) препарата рассчитывают по формуле:
,где S1 – площадь компонента в стандартной смеси, мм2 S – площадь компонента в
анализируемом растворе, мм2
X1 – массовая доля исследуемого компонента (в %) в стандартной смеси.
33