Тема. Предмет та завдання біохімії. Фізико-хімічні основи процесу життя.
Мета: провести інструктаж по правилах роботи та поведінки в хімічній лабораторії; ознайомити студентів з предметом біохімії, основними етапами розвитку науки, методами біохімічних досліджень та завданнями , що стоять перед сучасною біохімією; сформулювати поняття живого організму як відкритої термодинамічної системи, показати основні відмінності живої та неживої природи.
Студенти повинні знати:правила техніки безпеки при роботі в хімічній лабораторії; предмет, методи роботи і основні завдання сучасної біохімії та основні етапи її розвитку; хімічний склад організму та значення води для нього.
План заняття
1. Інструктаж з правил техніки безпеки при роботі в хімічній лабораторії.
2. Актуалізація опорних знань студентів.
3. Усний контроль знань студентів згідно питань:
· предмет, методи та завдання біохімії;
· диференціація сучасної біохімії;
· завдання (прикладні та фундаментальні) біохімії;
· основні етапи розвитку науки;
· особливості живої природи;
· поняття біоорганічних елементів, молекул, сполук;
· ізомерія речовини та її біологічне значення;
· класи органічних речовин та їх функційні групи;
· сутність метаболізму та його значення для життєдіяльності організму;
· анаболізм і катаболізм – дві сторони обміну речовин;
· характеристика центральних метаболічних шляхів у організмі;
· основні види обміну речовин;
· роль структурних одиниць клітини в функціональній активності клітини;
· хімічний склад організму; біологічна роль макро-, мікро- і ультрамікроелементів;
· стан, властивості і біологічна роль води в організмі;
· механізми транспорту речовин у клітині;
· водний баланс і його зміни при м’язевій діяльності;
· основні положення теорії електролітичної дисоціації;
· кислотно-основна йонізація; гідроліз та його значення.
4. Короткотривала письмова контрольна робота.
(зразки запитань контрольної роботи)
Предмет та завдання динамічної біохімії і біохімії спорту.
Перерахуйте макроелементи організму і вкажіть їх біологічну роль.
Розрахуйте силу осмотичного тиску 1 л 0.5 М розчину глюкози.
Схема дисоціації Н3РО4.
Схема гідролізу СиSO4.
Рекомендована література: [1] С. 8-37, 63-73; [2] C. 5-31; [3] C. 15-24, 36-44, 46-48, (60-140 матеріал стосовно приналежності речовини до того чи іншого класу органічних сполук); [4] C. 5-12, 19-24.
ЗАВДАННЯ ДО ЛАБОРАТОРНОГО ЗАНЯТТЯ № 1
Вивчити правила техніки безпеки при роботі в хімічній лабораторії; предмет, методи роботи і основні завдання сучасної біохімії та основні етапи її розвитку; хімічний склад організму та значення води для нього.
ПІДГОТУВАТИ КОНСПЕКТ ТЕМ ЗГІДНО ПЛАНУ
ТЕМА Введення у біохімію
Предмет і методи дослідження біохімії.
Огляд історичного розвитку біохімії і становленя біохімії спорту.
Хімічна будова організму людини (хімічні елементи організму, органічні та неорганічні речовини).
Будова органічних сполук, типи хімічних зв’язків і функційних груп їх молекул.
Ізомерія і класифікація органічних сполук.
Перетворення біоорганічних молекул.
Рекомендована література: [1] С. 8-15, 63-85; [2] C. 5-8, 26-41; [3] C. 3-4, 36-48, 51-59; [4] C. 4-8, 10-19.
ТЕМА Обмін речовин в організмі.
Обмін речовин – необхідна умова існування живого організму.
Катаболічні і анаболічні реакції – дві сторони обміну речовин.
Види обміну речовин (обмін з оточуючим середовищем, проміжний, пластичний, функційний, енергетичний).
Етапи руйнування харчових субстратів у клітині та вивільнення з них енергії.
Роль клітинних структур в обмінних процесах.
Регуляція обміну речовин.
Рекомендована література: [1] С. 8-15, 63-85; [2] C. 5-8, 26-41; [3] C. 3-4, 36-48, 51-59; [4] C. 4-8, 10-19.
ТЕМА Обмін води і мінеральних речовин.
Вода і її роль в організмі.
Стан води в організмі (вільна, гідратаційна, іммобілізована).
Властивості і біологічна роль води.
Водний баланс та його зміна при м’язевій діяльності.
Мінеральні речовини та їх роль в організмі.
Біологічна роль макро-, мікро- та ультрамікроелементів.
Обмін мінеральних речовин при м’язевій діяльності.
Рекомендована література: [1] С. 8-15, 63-85; [2] C. 5-8, 26-41; [3] C. 3-4, 36-48, 51-59; [4] C. 4-8, 10-19.
5. Домашнє завдання: підготуватися до лабораторного заняття «Кислотно-основний стан організму».
З а н я т т я № 2
Тема.Кислотно-основний стан організму.
Мета:сформувати поняття активної реакції розчину, показати залежність значень рН від концентрацій вільних водневих та гідроксильних йонів; з‘ясувати механізм дії буферних систем; показати вплив активної реакції внутрішніх средовищ організму на його працездатність; закріпити поняття організму, як відкритої термодинамічної системи, що для підтримання стану гомеостазу активно взаємодіє з оточуючим середовищем.
Студенти повинні знати: електронну будову молекули води її хімічні, фізичні та біологічні властивості як речовини; суть процесів електролітичної дисоціації(механізми дисоціації кислот, лугів і солей у водних розчинах та значення рН отриманих розчинів) і гідролізу; рівняння йонного добутку води, зміст рН і залежність зміни його значень від концентрацій вільних водневих йонів; основні типи буферних систем організму та механізм їх дії; методику виконання запропонованих дослідів.
План заняття
1. Актуалізація опорних знань студентів.
2. Провести досліди:
приготування буферних сумішей;
дія кислот та лугів на буферні системи.
3. Усний контроль знань студентів згідно питань:
· вода і її роль в організмі;
· поняття водного балансу та його зміни при м’язевій діяльності;
· механізми транспорту речовин (дифузія, осмос, активний транспорт);
· електронна будова молекул води (поняття диполя, дипольного моменту);
· гідратуюча здатність молекул води;
· суть процесу електролітичної дисоціації, поняття катіону та аніону;
· сила електроліту, зміст та Кд ;
· кислоти, солі, луги з точки зору теорії електролітичної дисоціації;
· поняття активної реакції розчинів та водневого показника;
· сутність гідролізу;
· механізм дії буферних систем: ацетатної, гідрокарбонатної, амонійної;
· пояснити як впливає зміщення активної реакції крові в «кислу» сторону на працездатність організму і механізми відновлення працездатності.
4. Короткотривала письмова контрольна робота.
(зразки запитань контрольної роботи)
Електронна будова і гідратуюча здатність молекули води.
Класифікація електролітів по силі.
Схема гідролізу певної речовини.
Механізм взаємодії амонійної буферноі системи з молочною кислотою.
ЗАВДАННЯ ДО ЛАБОРАТОРНОГО ЗАНЯТТЯ № 2
Вивчити електронну будову молекули води її хімічні, фізичні та біологічні властивості як речовини; суть процесів електролітичної дисоціації(механізми дисоціації кислот, лугів і солей у водних розчинах та значення рН отриманих розчинів) і гідролізу; рівняння йонного добутку води, зміст рН і залежність зміни його значень від концентрацій вільних водневих йонів; основні типи буферних систем організму та механізм їх дії; методику виконання запропонованих дослідів.
Рекомендована література: [1] С. 63-87; [2] C. 26-41; [3] C. 36-48, 51-60, 314-316; [4] C. 196-201.
ОПРАЦЮВАТИ МЕТОДИКИ ЛАБОРАТОРНИХ ДОСЛІДІВ
Приготування буферних сумішей.
Реактиви: 0.1н розчини оцтової кислоти та натрій ацетату, індикаторний папір.
Обладнання: пробірки, штатив.
Хід роботи
У три пробірки наливають за допомогою мірних циліндрів розчини 0.1 Н оцтової кислоти та натрій ацетату у кількостях, що вказані в таблиці.
І-пробірка
ІІ-пробірка
ІІІ-пробірка
Кількість кислоти (мл)
Кількість солі (мл)
Знайдене значення рН
Розмішавши вміст кожної пробірки визначають за допомогою індикаторного паперу рН кожної.
Висновок: значення рН різні тому, що ____________________________________________