Учебно-методический комплекс дисциплины «Биологическая химия» вузовского компонента цикла дс. 10 032500. 01 «География с дополнительной специальностью биология»
| Вид материала | Учебно-методический комплекс |
- Государственный образовательный стандарт Высшего профессионального образования Специальность, 915.61kb.
- Учебно-методический комплекс дисциплины "Физиология растений" вузовского компонента, 1046.86kb.
- Впособии приведены также вопросы к зачету и темы курсовых работ, 887.12kb.
- Учебно-методический комплекс учебной дисциплины Литература средних веков и Возрождения, 281.88kb.
- Учебно-методический комплекс учебной дисциплины Литература средних веков и Возрождения, 282.94kb.
- Учебно методический комплекс учебной дисциплины «религиоведение» вузовского компонента, 339.44kb.
- Учебно-методический комплекс по дисциплине специальность 032300. 00 (050101)- химия, 764.83kb.
- Учебно-методический комплекс учебной дисциплины «Литературы народов снг» (часть, 370.67kb.
- Учебно-методический комплекс учебной дисциплины «Литературы народов снг» (часть II), 280.88kb.
- Программа учебной практики методика преподавания химии Направление 050000 Образование, 796.83kb.
Реактивы: Крахмал, 1% раствор в 0,3%-ном растворе хлорида натрия, свежеприготовленный; раствор йода в йодиде калия, раствор Фелинга №1 (см. лаб. работу №7); пероксид водорода, 10% раствор.
Оборудование: Штатив с пробирками; воронка с ватой; стеклянные палочки; глазные пипетки; водяная баня с термометром, пипетки вместимостью 5 мл.
Материалы: 1. Разбавленная слюна. Для ее получения промывают рот водой от остатков пищи. Набирают в рот порцию дистиллированной воды около 20 мл и держат ее примерно 2 минуты, смешивая языком со слюной. Жидкость со слюной выпускают в стаканчик и профильтровывают через вату в пробирку. Полученный фильтрат используют для работы. 2. Соляная кислота, 10% раствор.
Задание 1. Сравнение действия α- амилазы слюны и соляной кислоты на реакцию гидролиза крахмала
Возьмите три пробирки. В первую пробирку налейте 1мл воды, во вторую – 1мл раствора соляной кислоты, в третью – 1мл разбавленной слюны. Во все пробирки добавьте по 5мл раствора крахмала, перемешайте содержимое пробирок стеклянной палочкой. Первую и третью пробирки поставьте в водяную баню при 380С, а вторую пробирку поставьте в кипящую водяную баню. Через 15 минут пробирки охладите. Из каждой пробирки отберите по 5 капель в другие пробирки и добавьте по 1-2 капли раствора йода и сравните окрашивание проб в каждой пробирке. Объясните, почему содержимое пробирок отличаются по цвету?
Для определения мальтозы из каждой пробирки отберите по 3мл, затем добавьте по 1мл реактива Фелинга и нагрейте верхний слой смеси до кипения. Какие изменения наблюдаются в анализируемых пробирках?
В выводах укажите разницу в действии катализаторов на скорость гидролиза крахмала.
Задание 2. Определение скорости реакции от количества фермента
Приготовьте разбавленные в 20, 40, 80 и 160 раз водные растворы слюны. Возьмите 4 пробирки и в каждую пробирку налейте по 1мл из разбавленных растворов слюны. В каждую пробирку добавьте по 4мл раствора крахмала , пробирки поместите в водяную баню при 380С и засеките время начала реакции.
Через каждые 1-2 минуты отберите из пробирок по 2 капли жидкости и добавьте к каждой анализируемой пробе по 1 капле раствора йода в йодиде калия. В начале пробы дают синее, затем красно-фиолетовое и наконец красное окрашивание.
С точностью до 0,5 мин отметьте время от начала опыта до появления красного окрашивания- стадия образования эритродекстринов из крахмала. Результаты опытов изобразите графически, откладывая по оси ординат скорость реакции (величина, обратная времени образования эритродекстринов), а по оси абсцисс – относительную концентрацию амилазы (разведение в 20, 40, 80, 160 раз).
Задание 3. Определение зависимости скорости ферментативной реакции от температуры
В пробирку поместите 5 капель слюны и прокипятите на водяной бане в течение 1-2 минут. В две другие пробирки поместите по 5 капель некипяченой слюны. Во все пробирки добавьте по 10 капель раствора крахмала. Первую и вторую пробирки поставьте в водяную баню при 380С, а третью пробирку поместите в воду со льдом или снегом на 3 минуты. Затем в каждую пробирку добавьте по 1 капле раствора йода в йодиде калия. Сравните появление характерной окраски в каждой пробирке. По результатам опыта сделай те вывод о зависимости скорости ферментативной реакции от температуры.
Лабораторная работа № 3
Тема: Физико-химические свойства витаминов, качественные реакции на витамины
Реактивы: Хлороформ, концентрированная серная кислота, сульфаниловая кислота – 1% раствор, нитрит натрия – 5% раствор, карбонат натрия – 10% раствор, концентрированная азотная кислота, диэтилдитиокарбамат натрия – 2% спиртовый раствор, гидроксид натрия – 4% спиртовый раствор, гидросульфит натрия-порошок, хлорид железа (3), тиомочевина кристаллическая.
Оборудование: Штатив с пробирками, скальпель, весы аптечные с разновесами, беззольные фильтры.
Материалы: Рыбий жир, токоферол (витамин Е), витамин К, рибофлавин (витамин В2), тиамин (витамин В1), витамин В12, сухой чай.
Задание 1. Качественная реакция на ретинол (витамин А)
Метод основан на способности концентрированной серной кислоты отнимать воду от ретинола с образованием окрашенных продуктов.
В пробирку вносят 2 капли рыбьего жира, 5 капель хлороформа и 1-2 капли концентрированной серной кислоты. Появляется голубое окрашивание, переходящее в буро-красное.
Задание 2. Качественная реакция на кальциферол (витамин Д).
Метод основан на взаимодействии кальциферола с гидрохлоридом анилина с образованием окрашенных продуктов.
В сухую пробирку помещают 10 капель анилинового реактива и прибавляют 5 капель рыбьего жира. Содержимое пробирки осторожно при постоянном перемешивании нагревают до кипения и кипятят в течение 30 секунд. В присутствии витамина Д желтая эмульсия приобретает в начале грязно-зеленое, а затем буро-красное и красное окрашивание.
Задание 3. Качественная реакция на токоферол (витамин Е).
Метод основан на образовании соединений хиноидной структуры, окрашивающихся в красный цвет, при действии сильных окислителей (концентрированной азотной кислоты) на токоферол.
В сухую пробирку вносят 5 капель спиртового раствора токоферола и добавляют 10 капель концентрированной азотной кислоты. Встряхивают, наблюдают за появлением красного окрашивания.
Задание 4. Качественная реакция на нафтохинон (витамин К).
Метод основан на взаимодействии диэтилдитиокарбамата с витамином К в щелочной среде с образованием комплекса голубого цвета.
В пробирку вносят 4 капли спиртового раствора витамина К, добавляют 8 капель раствора
диэтилдитиокарбамата натрия и 4 капли раствора гидроксида натрия. Встряхивают и наблюдают за появлением окраски голубого цвета.
Задание 5. Качественная реакция на тиамин (витамин В1).
Метод основан на способности тиамина образовывать с диазофенилсульфоновой кислотой комплекс оранхево-красного цвета в щелочной среде.
В пробирку вносят 5 капель раствора сульфаниловой кислоты и прибавляют 5 капель раствора нитрата натрия. К полученному диазореактиву добавляют на кончике скальпеля порошок тиамина и 5 капель раствора карбоната натрия. Встряхивают, появляется оранжево-красное окрашивание.
Задание 6. Качественная реакция на рутин (витамин Р).
Метод основан на взаимодействии рутина с хлоридом железа (3) с образованием комплексного соединения зеленого цвета.
К 100г чая добавляют 15 мл дистиллированной воды и кипятят в течение 3 минут. Дают остыть, отбирают в пробирку 1мл жидкости и добавляют несколько кристалликов хлорида железа (3). Перемешивают и разводят в 2-3 раза дистиллированной водой. При этом появляется характерное зеленое окрашивание.
Лабораторная работа № 4
Тема: Физико-химические свойства углеводов
1. Строение и физико-химические свойства моносахаридов
Реактивы: 20% раствор Д-глюкозы, раствор азотнокислого серебра (АgNO3), концентрированный раствор аммиака (NH3), 10% раствор едкого натра (NаОН), разбавленный раствор медного купороса (СuSO4), раствор меда, резорцин, разбавленная соляная кислота (НСI).
Оборудование: Штатив с пробирками, капельницы, спиртовка.
Задание 1. Окисление Д-глюкозы аммиачным раствором окиси серебра (реакция «серебряного зеркала»).
Для получения аммиачного раствора окиси серебра налейте в пробирку 2 капли раствора АgNO3 и добавьте по каплям концентрированный раствор аммиака (NH3). Какие изменения происходят в пробирке? Почему образовавшийся осадок в процессе добавления раствора аммиака исчезает? Раствор какого вещества содержится в пробирке?
К полученному раствору прилейте 2мл 20% раствора Д-глюкозы и 2-3 капли 10% раствора едкого натра (NаОН) и осторожно нагрейте полученную смесь на пламени спиртовки. Что при этом наблюдается? Как объяснить процесс? Напишите уравнение происходящей реакции.
Наличие какой функциональной группы в молекуле Д-глюкозы подтверждает реакция «серебряного зеркала»?
Задание 2. Взаимодействие Д-глюкозы с раствором гидроксида меди Сu(OH)2 в щелочной среде при нагревании.
Налейте в пробирку 5 капель раствора Д-глюкозы, добавьте 2 капли разбавленного раствора медного купороса (СuSO4) и 5 капель 10% раствора едкого натра (NаОН). Содержимое пробирки нагрейте над пламенем спиртовки. Что при этом наблюдается? Объясните причину изменения окраски. Напишите уравнения протекающих реакций.
Наличие какой функциональной группы в молекуле Д-глюкозы подтверждает данная реакция?
Задание 3. Взаимодействие Д-глюкозы с раствором гидроксида меди Сu(OH)2 на холоду.
Налейте в пробирку 2 капли разбавленного раствора медного купороса (СuSO4) и добавьте 4 капли 10% раствора едкого натра (NаОН). Что при этом наблюдается?
К образовавшемуся осадку Сu(ОН)2 добавьте несколько капель раствора Д-глюкозы, содержимое пробирки тщательно перемешайте (реакция проводится охлаждением пробирки под струей холодной воды, вместо воды можно использовать лед!) Какие изменения происходят с содержимым пробирки? Что происходит с осадком и его окраской?
Наличие каких функциональных групп в молекуле Д-глюкозы подтверждает данная реакция?
Задание 4. Обнаружение глюкозы в меде.
Налейте в пробирку 5 капель раствора меда, добавьте 2 капли разбавленного раствора медного купороса (СuSO4) и 5 капель 10% раствора едкого натра (NаОН). Полученную смесь нагрейте над пламенем спиртовки. Что при этом наблюдается? Как объяснить происходящее явление. Какие химические реакции протекают?
Задание5. Обнаружение фруктозы в меде.
В пробирку налейте 1мл раствора меда и 2мл реактива Селиванова (0,5г резорцина растворяют в 100мл разбавленной соляной кислоты), полученную смесь осторожно нагрейте над пламенем спиртовки. Какое окрашивание раствора появляется? Наличие какой функциональной группы в молекуле фруктозы подтверждает данная реакция?
2. Строение и химические свойства дисахаридов
Реактивы: Разбавленный раствор медного купороса (СuSO4), 10% раствор едкого натра (NаОН), разбавленная серная кислота (Н2SO4), дистиллированная вода, 30% раствор уксусной кислоты.
Оборудование: Штатив с пробирками, капельницы, спиртовка, стеклянная палочка, фильтровальная бумага.
Материалы: 5% раствор сахарозы (пищевого сахара), молоко.
Задание 1. Взаимодействие сахарозы с раствором гидроксида меди Сu(OH)2 при нагревании.
Налейте в пробирку 5 капель 5% раствора сахарозы, столько же разбавленного раствора медного купороса (СuSO4) и добавьте к полученной смеси 10 капель 10% раствора едкого натра (NаОН). Содержимое пробирки нагрейте на пламени спиртовки. Почему не происходит изменения окраски раствора? Отсутствие каких функциональных групп подтверждает данная реакция?
Задание 2. Гидролиз сахарозы.
Налейте в пробирку 10 капель 5% раствора сахарозы, добавьте каплю разбавленной серной кислоты (Н2SO4) и кипятите раствор в течение
2-3 минут над пламенем спиртовки, затем охладите содержимое пробирки. Что при этом происходит? Напишите реакцию гидролиза сахарозы.
С полученным раствором проделайте опыт аналогично заданию 1.
Для этого налейте в пробирку 5 капель полученного раствора, добавьте столько же разбавленного раствора медного купороса (СuSO4) и 10 капель 10% раствора едкого натра (NаОН). Содержимое пробирки нагрейте на пламени спиртовки. Какие изменения происходят с окраской раствора? Чем объясняется характерное окрашивание?
Задание 3. Обнаружение в молоке молочного сахара.
Налейте до 1/3 пробирки молока, разбавленного на половину дистиллированной водой, прилейте к нему несколько капель 30% раствора уксусной кислоты. Перемешайте содержимое пробирки стеклянной палочкой. Под влиянием уксусной кислоты выпадают хлопья свернувшегося белка. Профильтруйте жидкость. С полученным раствором проделайте опыт аналогично заданию 1.
Для этого налейте в пробирку 5 капель полученного раствора, добавьте столько же разбавленного раствора медного купороса (СuSO4) и 10 капель 10% раствора едкого натра (NаОН). Содержимое пробирки нагрейте на пламени спиртовки. Какие изменения происходят с окраской раствора? Чем объясняется характерное окрашивание?
3. Строение и химические свойства полисахаридов
Реактивы: Раствор йода, 20% и концентрированный растворы серной кислоты (Н2SO4), сухой углекислый кальций (СаСО3), медный купорос (СuSO4∙ 5Н2О), дистиллированная вода, винная кислота, едкий натр (NаОН), едкий калий (КОН), разбавленный раствор йода.
Оборудование: Штатив с пробирками, стакан, стеклянная палочка, водяная баня, стеклянная колба, сетка, электрическая плитка, фарфоровая ступка с пестиком.
Материалы: Крахмал, раствор слюны, фильтровальная бумага.
Задание1. Растворимость крахмала в холодной и горячей воде, качественная реакция на крахмал.
Насыпьте в пробирку немного порошка крахмала (высота слоя не более 0,5см), добавьте 2мл дистиллированной воды и хорошо взболтайте. Что при этом наблюдается?
Налейте в химический стакан 6 -7 мл дистиллированной воды, доведите до кипения на водяной бане. При постоянном помешивании стеклянной палочкой налейте в стакан с кипятком содержимое пробирки с крахмалом. Какие изменения происходят с крахмалом? Объясните причину повышения вязкости раствора.
Для проведения качественной реакции на крахмал налейте в пробирку 1-2 капли полученного крахмального клейстера и добавьте 10 капель дистиллированной воды. К полученному раствору добавьте 1 каплю разбавленного раствора йода. Что происходит с окраской раствора крахмала? Объясните причину характерного окрашивания.
Задние 2. Ферментативный гидролиз крахмала.
Растворите 1г крахмала в 5-6 мл воды. Перемешайте и дайте отстояться взвеси. Воду с верхнего слоя слейте и добавьте новую порцию воды. Подобное промывание крахмала повторите 2-3 раза. Затем смесь взболтайте и вылейте тонкой струей в стакан с 50мл кипящей воды. Охладите раствор крахмала.
Приготовьте раствор слюны. Для этого около минуты полощите рот дистиллированной водой и полученную жидкость отфильтруйте. Приготовленный раствор слюны подогрейте в стакане с водой до 35-40ºС.
Налейте в 4 пробирки по 1мл раствора крахмала и столько же раствора слюны. Перемешайте жидкость. В первую пробирку сразу же добавьте каплю йода, во вторую - через 5 минут, в третью – через 10 минут, в четвертую – через 20 минут. Что при этом наблюдается? Объясните результаты проведенных опытов.
Задание 3. Кислотный гидролиз крахмала.
В стеклянную колбу налейте 20 – 30 мл раствора крахмала и 1мл 20% серной кислоты (Н2SO4). Смесь кипятите (на сетке) в течение 10 – 15 минут на электрической плитке. Для определения конца гидролиза через 4 – 5 минут отлейте в чистую пробирку 0,5 мл смеси и добавьте в нее каплю раствора йода. Если синее окрашивание не появится, то гидролиз закончился. В случае появления синего окрашивания продолжайте кипячение, периодически определяя конец гидролиза с помощью раствора йода. После нагревания раствор охладите, а серную кислоту нейтрализуйте сухим углекислым кальцием СаСО3. Для этого добавляйте углекислый кальций в раствор небольшими порциями при хорошем взбалтывании до прекращения вспенивания. После нейтрализации раствор отфильтруйте. Фильтрат проверьте на реакцию с жидкостью Фелинга.
Задание 4. Гидролиз клетчатки.
В фарфоровую ступку поместите несколько кусочков фильтровальной бумаги и облейте их концентрированной серной кислотой (Н2SO4) так, чтобы бумага пропиталась кислотой. Разотрите смесь фарфоровым пестиком до полного разрушения бумаги. В полученную массу (осторожно!) добавьте по каплям воду, а затем прилейте еще около 50мл воды. Раствор из ступки слейте в колбу и кипятите в течение 30 минут, добавляя воду по мере выкипания.
После окончания гидролиза возьмите 2-3 мл жидкости, нейтрализуйте сухим углекислым кальцием СаСО3 и проверьте реакцию с жидкостью Фелинга. Составьте уравнение гидролиза клетчатки и объясните происходящие процессы.
Лабораторная работа № 5
Тема: Физико-химические свойства липидов
Реактивы: Этиловый спирт, бензин, дистиллированная вода, бензол,
гексан, 5% раствор NаОН, 5% раствора соды (Nа2СО3), раствор фенолфталеина, 0,1 молярный раствор КОН.
Оборудование: Штатив с пробирками, капельницы, мерный стакан на 50мл, бюретка, фарфоровая ступка с пестиком, резиновая пробка с трубкой-холодильником, водяная баня, фильтровальная бумага.
Материалы: Растительное масло, раствор мыла, раствор яичного белка, семена подсолнуха, речной песок.
Задание 1. Определение растворимости жиров.
В пяти пробирках поместите по 2 капли растительного масла. В первую пробирку прилейте 1мл этилового спирта, во вторую – 1мл бензина, в третью – 1мл дистиллированной воды, в четвертую – 1мл бензола, в пятую – 1мл гексана. Взболтайте содержимое пробирок и дайте отстояться. Во всех ли растворителях растворяется растительное масло?
Какие растворители хорошо растворяют жиры, а какие слабо растворяют или не растворяют жиры? Результаты опытов запишите в рабочую тетрадь.
Задание 2. Эмульгирование жиров.
В пять пробирок налейте по 3-4 капли растительного масла. Добавьте в первую пробирку 5мл дистиллированной воды, во вторую - 5мл 5% раствора NаОН, в третью – 5мл 5% раствора соды (Nа2СО3), в четвертую – 5мл раствора мыла, в пятую – 5мл раствора яичного белка. Сильно встряхните содержимое каждой пробирки и наблюдайте образование эмульсий. Поставьте в штатив пробирки с полученными эмульсиями на несколько минут. В какой пробирке произошло расслоение? Какие вещества дают устойчивые эмульсии?
Задание 3. Определение кислотного числа растительного масла.
Кислотное число свидетельствует о наличии жирных кислот в составе растительного масла, образующегося при его разложении. Кислотное число характеризуется числом миллиграммов КОН, необходимого для нейтрализации свободных кислот, содержащихся в 1 грамме растительного масла.
Для определения кислотного числа растворите в мерном стакане на 50мл 1г растительного масла в смеси 5мл спирта и 5мл бензола и прибавьте 2 капли раствора фенолфталеина. Из бюретки по каплям постепенно влейте 0,1 молярный раствор КОН, до появления розовой окраски, исчезающей после взбалтывания.
Сколько мл 0,1 молярного раствора КОН израсходовано на нейтрализацию жирных кислот, содержащихся в 1г растительного масла ( V)? Определите кислотное число анализируемого растительного масла, исходя из следующей формулы:
К = V · МКОН ∙ 0,1моль-1 · 10-3 мл -1 , где
К – кислотное число растительного масла
V - объем 0,1 молярного раствора КОН, мл
МКОН – молярная масса КОН, г/моль
Задание 4. Экстрагирование жира из масличных семян.
Смешайте 2-3 грамма семян подсолнуха с чистым речным песком и тщательно разотрите в ступке. Измельченные семена поместите в пробирку и налейте 5-6 мл бензина. Закройте пробирку резиновой пробкой с трубкой-холодильником и нагрейте на водяной бане в течение 10-15 минут. Полученный раствор жира отфильтруйте. Что наблюдается на фильтровальной бумаге в процессе испарения растворителя?