Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Теоретическое введение. Белки являются природными полимерами, составленными из аминокислот



Белки являются природными полимерами, составленными из аминокислот, и выполняют важнейшие функции в организме: строительную, каталитическую (ферменты), энергетическую, запасающую, гормональную, защитную (антитела), транспортную и др. Они обладают сложной структурой: первичной, вторичной, третичной, иногда четвертичной. В результате действия разнообразных факторов белковая молекула может утратить присущую ей трехмерную конформацию, этот процесс называется денатурацией. При этом молекула развертывается и теряет способность выполнять свою обычную биологическую функцию. Причиной денатурации могут быть: тяжелые металлы, сильные кислоты и щелочи, концентрированные растворы солей, нагревание, ультрафиолетовое излучение, органические растворители, детергенты и другие факторы. При загрязнении среды тяжелыми металлами, их катионы проникают в растительные и животные ткани. Там они образуют прочные связи с карбоксильными группами аминокислот, часто вызывают разрывы ионных связей, снижают электрическую поляризацию белка, уменьшая его растворимость. Вследствие этого находящийся в растворе белок выпадает в осадок – коагулирует.

Соли тяжелых металлов в водной среде распадаются на ионы. Все ионы металлов могут быть разделены на две группы: биогенные (Cu, Zn, Со, Mn, Feи др.) и небиогенные (Рb, Hg, Sn, Ni, Ar, Sr, Csи др,). Среди послед ней группы ионы стронция и цезия (в частности радиоактивные) действуют как биогенные и заменяют в органических веществах соответственно кальций и калий, что вредно для организма. Биогенные ионы входят в состав ферментных систем, которые обеспечивают регуляцию всех процессов в клетке и организме. Поэтому их ПДК в среде (предельно допустимые концентрации, т.е. максимальные еще не вредные для здоровья) значительно выше, чем у небиогенных. При поступлении в растения воздушным (через устьица) или капельным (роса, туман, слабые осадки) путями определенная доза биогенных тяжелых металлов включается в состав ферментных систем, что стимулирует метаболические процессы. Так, медь входит в состав ферментов, участвующих в процессах темновых реакций фотосинтеза, способствует поглощению других элементов; цинк входит в состав ферментов, расщепляющих белки, увеличивает устойчивость растений к жаре, засухе, болезням. Лишь при более высоких концентрациях они действуют как токсиканты. На рисунке 4 показано биологическое действие биогенной (Cu) и небиогенной (Cd) солей на живые тест-системы. В малых концентрациях Cu оказывает отрицательное влияние (недостаток микроэлементов). С повышением концентрации появляется стимулирующий эффект, который усиливается, достигая своего оптимума, а затем снижается и, переходя точку ПДК (стрелка), начинает оказывать отрицательное действие. Cd ведет себя иначе. В очень малых концентрациях он нейтрален (не оказывает эффекта), затем его токсическое действие усиливается. После достижения точки ПДК (пунктирная стрелка) наступает перелом с усилением токсического эффекта.

 

 

 

Рисунок 4 Схема биологического действия ионов меди и кадмия

Оборудование: пробирки (16 шт.), пузырьки (8 шт.), 2 шприца на 2 мл, пипетки аптечные (2 шт.), штатив для пробирок, стеклограф или маркер, 5%-ный раствор CuSO4, 5%-ный раствор Pb(NO3)2, дистиллированная вода, мерный цилиндр, животный белок (куриного яйца), растительный белок (зернового гороха).

ЗаданиеПриготовьте в пузырьках серию растворов CuSO4 и Pb(NO3)2 (2,5%, 1,25%, 0,62%) из исходных 5%-ных растворов. В 8 пробирок внесите шприцом по 1 мл животного белка, а в другие 8 – по 1 мл растительного белка. Все пробирки подпишите. В каждую пробирку добавьте по 2 капли одного из указанных растворов. На темном фоне рассмотрите характер коагуляции обоих видов белка под влиянием разных растворов. Результаты занесите в таблицу 16.

Таблица 16 Коагуляция белков под воздействием солей тяжелых металлов

Вид белка Используемая соль Концентрация раствора соли, %
0,62 1,25 2,5
Растительный CuSO4        
Растительный Pb(NO3)2        
Животный CuSO4        
Животный Pb(NO3)2        

Определите концентрацию раствора соли при которой происходит коагуляця белка (при разном виде солей и при разном белке). Сделайте выводы, на какой из видов белков сильнее действует CuSO4 и Pb(NO3)2, и какая соль (свинца или меди) и почему сильнее действует на животный и растительный белок.

Контрольные вопросы.

1. Чем отличаются биогенные и небиогенные тяжелые металлы? Приведите примеры тех и других.

2. Каков механизм коагуляции белка ионами тяжелых металлов?

3. Какой элемент, медь или свинец, имеет более высокую ПДК?

Лабораторная работа № 7

 




Поиск по сайту:

©2015-2020 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.