Неорганические и органические вещества клетки 9 класс тест: Тест по теме Неорганические и органические вещества клетки ЕГЭ биология

A. фосфор

B. калий

C. кальций

#2. Основу реакционного центра хлорофилла составляет атом

A. Cl

B. Mg

C. Na

#3. В растворах кислых солей при электролитической диссоциации может присутствовать

A. анионы металлов

B. катионы кислотного остатка

C. катионы водорода

#4. Каково значение солей

A. являются важным компонентом для задержания железа в организме

B. являются активаторами многих ферментов

C. являются соединительным мостом между фосфором и кальцием

#5. При недостатке, какого ультромакроэлемента развиваются раковые заболевания

A. Радон

B. Селен

C. Кадмий

#6. Входит в состав гемоцианинов у беспозвоночных, некоторых ферментов; участвует в процессах кроветворения, фотосинтеза, синтеза гемоглобина

A. селен

B. медь

C. цинк

#7. Буферность-это

A. способность клетки поддерживать слабощелочную реакцию на постоянном уровне

B. задача клетки расщеплять кислоту на водород и соль кислоты

C. процесс расщепления макро- и микроэлементов

#8. Полярность молекул воды обеспечивает следующие её функции

A. несжимаемость

B. растворение веществ; среда для химических реакций; протекание окислительно-восстановительных реакций и гидролиза

C. равномерное распределение тепла по всему организму

#9. Свойство воды, способствующее уменьшению трения, образованию слизей и других смазывающих жидкостей

A. вязкость

B. прозрачность

C. подвижность

#10. Какой ученый предполагал, что в живом организме когда-нибудь будут найдены все элементы периодической системы, обнаруженные в неживой природе Земли

A. Менделеев

B. Ламарк

C. Вернадский

#11. В клетке поддерживается определенная концентрация водородных ионов слабощелочная, почти нейтральная. Поддерживают рН

A. буферные системы

B. реакции гидратации

C. реакции конденсации

#12. Один из химических элементов, относящихся к макроэлементам первой группы

A. Au

B. Zn

C. N

#13. Химический элемент, входящий в состав костной ткани, зубной эмали, нуклеиновых кислот, АТФ, НАД, НАДФ, ФАД, фосфолипидов, фосфатной буферной системы

A. фосфор

B. сера

C. магний

#14. Обеспечивает теплоизоляцию организмов в воде в зимнее время

A. высокое поверхностное натяжение

B. вязкость воды

C. расширение при замерзании

#15. Один из химических элементов, относящихся к макроэлементам первой группы

A. Cu

B. C

C. Hg

#16. Сколько химических элементов найдено в организме человека

A. 45

B. 70

C. 25

#17. Один из химических элементов, относящихся к макроэлементам первой группы

A. О

B. Cu

C. Ag

#18. В растворах кислых солей при электролитической диссоциации может присутствовать

A. анионы металлов

B. анионы кислотного остатка

C. анионы водорода и кислотного остатка

#19. Для чего нужен в организме человека микроэлемент F (фтор)

A. усиливает активность половых желез

B. обеспечивает обмен веществ

C. входит в состав эмали зубов

#20. Входит в состав некоторых ферментов, расщепляющих полипептиды и угольную кислоту, участвующих в спиртовом брожении у бактерий; участвует в синтезе растительных гормонов

A. кобальт

B. медь

C. цинк

Показать результаты

Оцените тест после прохождения!

Нажмите на звезду, чтобы оценить!

Средняя оценка 0 / 5. Количество оценок: 0

Оценок пока нет. Поставьте оценку первым.

Сожалеем, что вы поставили низкую оценку!

Позвольте нам стать лучше!

Расскажите, как нам стать лучше?

Эффективность | Руководство по дезинфекции и стерилизации | Библиотека руководств | Инфекционный контроль

Руководство по дезинфекции и стерилизации в медицинских учреждениях (2008 г.)

• Количество и местонахождение микроорганизмов
• Врожденная резистентность микроорганизмов
• Концентрация и активность дезинфицирующих средств
• Физические и химические факторы
• Органические и неорганические вещества
• Продолжительность воздействия
• Биопленки

Активность гермицидов в отношении микроорганизмов зависит от ряда факторов, одни из которых являются внутренними качествами организма, другие — химической и внешней физической средой. Осведомленность об этих факторах должна привести к более эффективному использованию процессов дезинфекции и стерилизации и будет кратко рассмотрена. Более подробное рассмотрение этих и других факторов доступно в другом месте  ^{13, 14, 16, 411-413} .

К началу страницы

При прочих равных условиях, чем больше микробов, тем больше времени требуется гермициду, чтобы уничтожить их всех. Сполдинг проиллюстрировал эту взаимосвязь, когда использовал идентичные условия испытаний и продемонстрировал, что для уничтожения 10 9 человек требуется 30 минут.0027 B. atrophaeus (ранее Bacillus subtilis ), но 3 часа для уничтожения 100 000 спор Bacillus atrophaeus . Это усиливает необходимость тщательной очистки медицинских инструментов перед дезинфекцией и стерилизацией. Уменьшение количества микроорганизмов, которые должны быть инактивированы путем тщательной очистки, увеличивает запас прочности при использовании гермицида в соответствии с маркировкой и сокращает время воздействия, необходимое для уничтожения всей микробной нагрузки. Исследователи также показали, что агрегированные или слипшиеся клетки труднее инактивировать, чем монодисперсные клетки ⁴¹⁴ .

Местоположение микроорганизмов также необходимо учитывать при оценке факторов, влияющих на эффективность гермицидов. Медицинские инструменты, состоящие из нескольких частей, необходимо разбирать, а такое оборудование, как эндоскопы, имеющие щели, соединения и каналы, дезинфицировать труднее, чем оборудование с плоской поверхностью, поскольку проникновение дезинфицирующего средства во все части оборудования затруднено. Дезинфицировать будут только те поверхности, которые непосредственно контактируют с гермицидом, поэтому не должно быть воздушных карманов, а оборудование должно быть полностью погружено в воду на весь период воздействия. Производителей следует поощрять к производству оборудования, спроектированного таким образом, чтобы его можно было легко чистить и дезинфицировать.

К началу страницы

Микроорганизмы сильно различаются по своей устойчивости к химическим гермицидам и процессам стерилизации (рис. 1) ³⁴²  Внутренние механизмы устойчивости микроорганизмов к дезинфицирующим средствам различаются. Например, споры устойчивы к дезинфицирующим средствам, поскольку оболочка спор и кора действуют как барьер, микобактерии имеют восковидную клеточную стенку, которая препятствует проникновению дезинфицирующих средств, а грамотрицательные бактерии обладают внешней мембраной, которая действует как барьер для поглощения дезинфицирующих средств ^{341, 343-345} . Во всех стратегиях дезинфекции подразумевается, что наиболее резистентная микробная субпопуляция контролирует время стерилизации или дезинфекции. То есть для уничтожения наиболее устойчивых типов микроорганизмов (например, бактериальных спор) пользователю необходимо использовать время воздействия и концентрацию гермицида, необходимые для достижения полного уничтожения. За исключением прионов, бактериальные споры обладают самой высокой врожденной устойчивостью к химическим гермицидам, за ними следуют кокцидии (например, Cryptosporidium ), микобактерии (например, M. tuberculosis ), нелипидные или малые вирусы (например, полиовирус и вирус Коксаки), грибки (например, Aspergillus, и Candida ), вегетативные бактерии (например, Staphylococcus ,  и  Pseudomonas ) и липидные вирусы или вирусы среднего размера (например, герпес и ВИЧ). Бактерицидная резистентность грамположительных и грамотрицательных бактерий одинакова за некоторыми исключениями (например, P. aeruginosa 9).0028  , проявляющий большую устойчивость к некоторым дезинфицирующим средствам) ^{369, 415, 416} . P. aeruginosa также значительно более устойчива к различным дезинфицирующим средствам в своем «естественном» состоянии, чем клетки, пересеваемые на лабораторные среды ^{415, 417} . Rickettsiae , Chlamydiae и микоплазма не могут быть помещены в эту шкалу относительной устойчивости, поскольку информация об эффективности гермицидов против этих агентов ограничена ⁴¹⁸ . Поскольку эти микроорганизмы содержат липиды и сходны по структуре и составу с другими бактериями, можно предположить, что они будут инактивированы теми же гермицидами, которые уничтожают липидные вирусы и вегетативные бактерии. Известным исключением из этого предположения является Coxiella burnetti , которая продемонстрировала устойчивость к дезинфицирующим средствам ⁴¹⁹ .

К началу страницы

При прочих постоянных переменных, за одним исключением (йодофоры), чем более концентрированное дезинфицирующее средство, тем выше его эффективность и тем короче время, необходимое для уничтожения микробов. Однако обычно не признается, что корректировка концентрации не оказывает одинакового влияния на все дезинфицирующие средства. Например, четвертичные аммониевые соединения и фенол имеют показатель концентрации 1 и 6 соответственно; таким образом, уменьшение вдвое концентрации четвертичного аммониевого соединения требует удвоения времени его дезинфекции, а уменьшение вдвое концентрации раствора фенола требует 64-кратного (т. е. 2, ⁶ ) увеличение времени дезинфекции ^{365, 413, 420} .

Также важно учитывать продолжительность дезинфекции, которая зависит от активности гермицида. Это было проиллюстрировано Сполдингом, который продемонстрировал с помощью теста муциновой петли, что 70% изопропиловый спирт разрушает 10 ⁴ M. tuberculosis за 5 минут, тогда как одновременный тест с 3% фенолом требует 2–3 часов для достижения того же уровня. уничтожения микробов ¹⁴ .

Начало страницы

Несколько физических и химических факторов также влияют на процедуры дезинфекции: температура, pH, относительная влажность и жесткость воды. Например, активность большинства дезинфицирующих средств увеличивается с повышением температуры, но существуют и некоторые исключения. Кроме того, слишком сильное повышение температуры вызывает разложение дезинфицирующего средства и ослабляет его бактерицидную активность, что может создать потенциальную опасность для здоровья.

Повышение pH улучшает антимикробную активность некоторых дезинфицирующих средств (например, глутарового альдегида, четвертичных аммониевых соединений), но снижает антимикробную активность других (например, фенолов, гипохлоритов и йода). pH влияет на противомикробную активность, изменяя молекулу дезинфицирующего средства или поверхность клетки ⁴¹³ .

Относительная влажность является наиболее важным фактором, влияющим на активность газообразных дезинфицирующих/стерилизующих средств, таких как EtO, диоксид хлора и формальдегид.

Жесткость воды (т. е. высокая концентрация двухвалентных катионов) снижает скорость уничтожения некоторых дезинфицирующих средств, поскольку двухвалентные катионы (например, магний, кальций) в жесткой воде взаимодействуют с дезинфицирующим средством с образованием нерастворимых осадков  ^{13, 421} .

К началу страницы

Органические вещества в виде сыворотки, крови, гноя, фекалий или смазочных материалов могут влиять на антимикробную активность дезинфицирующих средств по крайней мере двумя способами. Чаще всего вмешательство происходит в результате химической реакции между гермицидом и органическим веществом, в результате чего образуется комплекс, который является менее бактерицидным или негермицидным, в результате чего остается меньше активного гермицида, доступного для атаки микроорганизмов. В частности, к такому взаимодействию склонны дезинфицирующие средства, содержащие хлор и йод. Кроме того, органический материал может защитить микроорганизмы от нападения, действуя как физический барьер ^{422, 423} .

Влияние неорганических загрязнителей на процесс стерилизации изучалось в 1950-х и 1960-х годах  ^{424, 425} . Эти и другие исследования показывают защиту от неорганических загрязнителей микроорганизмов для всех процессов стерилизации в результате окклюзии кристаллами соли ^{426, 427} . Это еще раз подчеркивает важность тщательной очистки медицинских изделий перед любой процедурой стерилизации или дезинфекции, поскольку как органические, так и неорганические загрязнения легко удаляются при мытье ⁴²⁶ .

К началу страницы

Предметы должны подвергаться воздействию гермицида в течение соответствующего минимального времени контакта. Многочисленные исследователи продемонстрировали эффективность дезинфицирующих средств низкого уровня против вегетативных бактерий (например, Listeria , E. coli , Salmonella , VRE, MRSA), дрожжей (например, Candida ), микобактерий (например, Candida ). , M. tuberculosis ) и вирусы (например, полиовирус) при времени воздействия 30–60 секунд  ^46–64 . По закону необходимо соблюдать все применимые инструкции на этикетках продуктов, зарегистрированных EPA. Если пользователь выбирает условия воздействия, которые отличаются от тех, которые указаны на этикетке продукта, зарегистрированного EPA, пользователь берет на себя ответственность за любые травмы, полученные в результате использования не по назначению, и потенциально подлежит принудительным действиям в соответствии с Федеральным законом об инсектицидах, фунгицидах и родентицидах (FIFRA). ).

Все просветы и каналы эндоскопических инструментов должны контактировать с дезинфицирующим средством. Воздушные карманы мешают процессу дезинфекции, и предметы, плавающие в дезинфицирующем средстве, не будут продезинфицированы. Дезинфицирующее средство должно быть надежно введено во внутренние каналы устройства. Точные сроки дезинфекции медицинских изделий трудно установить из-за влияния вышеупомянутых факторов на эффективность дезинфекции. Определенное время контакта оказалось надежным (Таблица 1), но в целом более длительное время контакта более эффективно, чем более короткое время контакта.

Начало страницы

Микроорганизмы могут быть защищены от дезинфицирующих средств путем производства толстых масс клеток ⁴²⁸ и внеклеточных материалов или биопленок ^429-435 . Биопленки представляют собой микробные сообщества, которые прочно прикреплены к поверхностям и не могут быть легко удалены. Как только эти массы формируются, микробы внутри них могут быть устойчивыми к дезинфицирующим средствам по множеству механизмов, включая физические характеристики старых биопленок, генотипическую изменчивость бактерий, микробное производство нейтрализующих ферментов и физиологические градиенты внутри биопленки (например, рН). Бактерии в биопленках до 1000 раз более устойчивы к противомикробным препаратам, чем те же бактерии во взвешенном состоянии ⁴³⁶ . Хотя новые методы обеззараживания ⁴³⁷ изучаются для удаления биопленок, хлор и монохлорамины могут эффективно инактивировать биопленочные бактерии ^{431   438} . Исследователи выдвинули гипотезу, что гликокаликсоподобные клеточные массы на внутренних стенках поливинилхлоридной трубы защищают внедренные организмы от некоторых дезинфицирующих средств и являются резервуаром постоянного загрязнения ^{429, 430, 439} . В водоворотах обнаружены биопленки ⁴⁴⁰ , водопровод стоматологических установок ⁴⁴¹ и многочисленные медицинские устройства (например, контактные линзы, кардиостимуляторы, системы гемодиализа, мочевые катетеры, центральные венозные катетеры, эндоскопы) ^{434, 436, 438, 442} . Их присутствие может иметь серьезные последствия для пациентов с ослабленным иммунитетом и пациентов с постоянными медицинскими устройствами. Некоторые ферменты ^{436, 443, 444} и моющие средства ⁴³⁶ могут разрушать биопленки или уменьшать количество жизнеспособных бактерий в биопленке, но ни один из продуктов не зарегистрирован для этой цели в EPA или FDA.

К началу страницы

5 Химические аспекты жизни

Все, на что мы можем наткнуться, потрогать или сжать, включая живые существа, состоит из атомов. Химические элементы – это чистые вещества одного типа атомов. Атомы объединяются, образуя молекулы. Молекулы, состоящие из более чем одного элемента, называются соединениями.

Обычно люди различают органические и неорганические соединения. Однако не существует четкого или общепризнанного различия между органическими и неорганическими соединениями. Химики-органики традиционно и обычно называют любую молекулу, содержащую углерод, органическим соединением, и по умолчанию это означает, что неорганическая химия имеет дело с молекулами, в которых отсутствует углерод. Поскольку многие минералы имеют биологическое происхождение, биологи могут отличать органические соединения от неорганических другим способом, который не зависит от присутствия атома углерода. Например, скопления органического вещества, которое было метаболически включено в живые ткани, сохраняются в разлагающихся тканях, но по мере того, как молекулы окисляются в открытой среде, такой как атмосферный CO ₂ , это создает отдельный пул неорганических соединений. Международный союз теоретической и прикладной химии (IUPAC), агентство, получившее широкое признание за определение химических терминов, не предлагает определений неорганических или органических соединений. Следовательно, определение неорганического и органического соединения в междисциплинарном контексте охватывает разделение между органической жизнью, живой (или живой) и неорганической неживой (или неживой) материей. В более широком смысле этот термин обычно относится к соединениям, синтезируемым чисто геологическими системами, в отличие от соединений, имеющих в своем происхождении биологический компонент.

Клетки состоят в основном из воды (70%-90%). Основная часть их сухого веса состоит из соединений, содержащих элементы углерода (C), водорода (H), кислорода (O), азота (N) и фосфора (P). Четыре основных типа органических биомолекул — это углеводы, липиды, белки и нуклеиновые кислоты. Более сложные члены этих категорий (биомакромолекулы) состоят из цепочек меньших молекул (мономеров), нанизанных друг на друга более или менее подобно бусам в ожерелье. Эти сложные молекулы называются полимерами. В живых организмах полимеры образуются путем дегидратационного синтеза, потери молекулы воды между каждой парой мономеров. И наоборот, полимеры можно расщепить (разбить на мономеры) путем добавления молекулы воды между каждой парой мономеров. Этот процесс известен как гидролиз.

Углеводы представляют собой биомолекулы, состоящие из атомов углерода (C), водорода (H) и кислорода (O), обычно с соотношением атомов водорода и кислорода 2:1 (как в воде) с формулой C _n (H ₂ О) _n .

Липиды – вещества биологического происхождения, нерастворимые в воде. Липиды включают группу встречающихся в природе молекул, которые включают жиры, воски, стеролы, жирорастворимые витамины (такие как витамины A, D, E и K), моноглицериды, диглицериды, триглицериды и фосфолипиды. Основные биологические функции липидов включают запасание энергии, передачу сигналов и действие в качестве структурных компонентов клеточных мембран.

Белки представляют собой большие биомолекулы, состоящие из одной или нескольких длинных цепей аминокислот, связанных пептидными связями. Белки выполняют широкий спектр функций в организмах, в том числе катализируют метаболические реакции, репликацию ДНК, реагируют на раздражители и транспортируют молекулы из одного места в другое. Белки отличаются друг от друга прежде всего своей последовательностью аминокислот, которая диктуется нуклеотидной последовательностью их генов и обычно приводит к сворачиванию белка в специфическую трехмерную структуру, определяющую его активность.

5.1 Тест на восстанавливающие сахара

Восстанавливающий сахар – это тот, который восстанавливает другое соединение и сам окисляется; то есть карбонильный углерод сахара окисляется до карбоксильной группы. Восстанавливающий сахар имеет свободную альдегидную группу или свободную кетоновую группу. Все моносахариды являются восстанавливающими сахарами, наряду с некоторыми дисахаридами, олигосахаридами и полисахаридами. Моносахариды, содержащие альдегидную группу, известны как альдозы, а моносахариды с кетоновой группой известны как кетозы. Альдегид может быть окислен окислительно-восстановительной реакцией, в которой восстанавливается другое соединение. Таким образом, восстанавливающий сахар — это тот, который восстанавливает определенные химические вещества. Сахара с кетоновыми группами в форме открытой цепи способны к изомеризации посредством серии таутомерных сдвигов с образованием в растворе альдегидной группы. Следовательно, кетонсодержащие сахара, такие как фруктоза, считаются восстанавливающими сахарами, но именно изомер, содержащий альдегидную группу, является восстанавливающим, поскольку кетоны не могут быть окислены без разложения сахара. Этот тип изомеризации катализируется основанием, присутствующим в растворах, которые проверяют на присутствие альдегидов. Альдозы или альдегидсодержащие сахара восстанавливаются еще и потому, что при окислении альдоз восстанавливаются определенные окислители. Обычные пищевые моносахариды галактоза, глюкоза и фруктоза являются редуцирующими сахарами. Многие дисахариды, такие как лактоза и мальтоза, также имеют восстанавливающую форму, поскольку одна из двух единиц может иметь форму с открытой цепью с альдегидной группой. Однако сахароза является невосстанавливающим дисахаридом, поскольку ни одно из колец не может раскрываться. Реактив Бенедикта (Cu ²⁺ в водном растворе цитрата натрия) используется в качестве качественного теста для обнаружения присутствия редуцирующих сахаров. Восстанавливающий сахар восстанавливает ионы меди (II) до меди (I), которая затем образует кирпично-красный осадок оксида меди (I).

5.1.1 Экспериментальные процедуры

1. Включите нагревательный блок на 65 °C (рис. 5.1), нажав маленький черный переключатель в нижней правой части на «высокий». Поверните белую кнопку «Регулировка высокой температуры» со 2 по 3.

Рисунок 5.1: Тепловой блок («сухая ванна»).

2. Включите нагревательный блок на 37 °C, переведя маленький черный переключатель в нижней правой части на «низкий». Поверните белую кнопку «Регулировка низкой температуры» в положение от 3 до 4.
3. Возьмите бутыль с деионизированной водой (рис. 5.2).

Рисунок 5.2: Бутылка с деионизированной водой для использования в экспериментах.

4. Возьмите 7 пластиковых пробирок (рис. 5.3) и штатив для пробирок (рис. 5.4).

Рисунок 5.3: Дополнительные экспериментальные материалы для этой лаборатории.

Рисунок 5.4: Экспериментальные материалы для этой лаборатории на вашем лабораторном столе.

5. Восковым карандашом пометьте каждую пробирку номером (от 1 до 7).
6. Поместите пробирки слева (пробирка №1) направо (пробирка №7) в первый ряд штатива для пробирок.
7. Добавьте тестируемый материал в каждую пробирку, как указано в таблице 5.1.
8. Добавьте 2 мл реагента Бенедикта в каждую пробирку с помощью пластиковой пипетки для переноса.

Рисунок 5.5: Пластиковая пипетка для переноса (емкость 2 мл).

9. Хорошо перемешайте.
10. Убедитесь, что температура нагревательного блока составляет ~65 °C, а затем поместите пробирки в нагревательный блок. Установите таймер и инкубируйте пробирки в течение 15 минут. Начните настройку эксперимента 2 (ниже), пока пробирки инкубируются.
11. Через 15 минут извлеките пробирки с помощью держателя для пробирок (осторожно, они горячие!), поместите их в штатив и запишите цвет (своими словами) в Таблицу 5.1.

Рисунок 5. 6: Результаты эксперимента 1. Сравните со своими результатами!

5.2 Тест на крахмал

Крахмал представляет собой полимерный углевод, состоящий из большого количества звеньев глюкозы, соединенных гликозидными связями. Этот полисахарид вырабатывается большинством зеленых растений в качестве накопителя энергии. Это наиболее распространенный углевод в рационе человека, и он содержится в больших количествах в основных продуктах питания, таких как картофель, пшеница, кукуруза (кукуруза), рис и маниока. Чистый крахмал представляет собой белый порошок без вкуса и запаха, нерастворимый в холодной воде или спирте. Он состоит из двух типов молекул: линейной и спиральной амилозы и разветвленного амилопектина.

Амилаза представляет собой фермент, катализирующий гидролиз крахмала на мальтозу и глюкозу. Амилаза присутствует в слюне человека, где начинается химический процесс пищеварения. Он также вырабатывается поджелудочной железой.

5.2.1 Экспериментальные процедуры

1. Возьмите 9 пластиковых пробирок и штатив для пробирок.
2. С помощью воскового карандаша пометьте каждую пробирку номером (от 1 до 9).
3. Поместите пробирки слева (пробирка №1) направо (пробирка №9) в первый ряд штатива для пробирок.
4. Добавьте тестовый материал в пробирки с 1 по 8, как указано в таблице ниже. Оставьте трубку 9 пустой.
5. Убедитесь, что температура нагревательного блока составляет ~37 °C, а затем поместите трубку № 8 в нагревательный блок. Установите таймер и инкубируйте пробирки в течение 15 минут.
6. Добавьте 5 капель раствора йода в пробирки с №1 по №7. Хорошо перемешать.
7. Запишите цвет (своими словами) в Таблицу 5.2.
8. Через 15 минут снимите пробирку 8 с термоблока и перенесите 2 мл (половину содержимого пробирки 8) в пробирку 9..
9. Добавьте 5 капель йода в пробирку 8 и запишите свое наблюдение в Таблицу 5.2.
10. Добавьте 2 мл раствора Бенедикта в пробирку №9.
11. Поместите пробирку 9 в нагревательный блок ~65 °C. Установите таймер и инкубируйте пробирку в течение 15 минут.
№
12. Через 15 минут извлеките пробирку 9 с помощью держателя для пробирок (осторожно, она горячая!), поместите ее в штатив и запишите цвет (своими словами) в таблицу.

Рисунок 5. 7: Результаты эксперимента 2. Сравните со своими результатами!

5.3 Тест на белки

Белки представляют собой большие биомолекулы или макромолекулы, состоящие из одной или нескольких длинных цепочек аминокислотных остатков. Белки выполняют широкий спектр функций в организмах, в том числе катализируют метаболические реакции, репликацию ДНК, реагируют на раздражители и транспортируют молекулы из одного места в другое. Белки отличаются друг от друга прежде всего своей последовательностью аминокислот, которая диктуется нуклеотидной последовательностью их генов и обычно приводит к сворачиванию белка в специфическую трехмерную структуру, определяющую его активность. Линейная цепь аминокислотных остатков называется полипептидом. Белок содержит по крайней мере один длинный полипептид. Короткие полипептиды, содержащие менее 20-30 остатков, редко считаются белками и обычно называются пептидами, а иногда и олигопептидами. Отдельные аминокислотные остатки связаны между собой пептидными связями и соседними аминокислотными остатками. Последовательность аминокислотных остатков в белке определяется последовательностью гена, который закодирован в генетическом коде. В общем, генетический код определяет 20 стандартных аминокислот; однако у некоторых организмов генетический код может включать селеноцистеин и — у некоторых архей — пирролизин.

Биуретовый тест — это химический тест, используемый для обнаружения наличия пептидных связей. В присутствии пептидов ион меди(II) образует в щелочном растворе координационные комплексы фиолетового цвета. Биуретовую реакцию можно использовать для оценки концентрации белков, поскольку пептидные связи встречаются с одинаковой частотой для каждой аминокислоты в пептиде. Интенсивность окраски прямо пропорциональна концентрации белка. Несмотря на свое название, реагент на самом деле не содержит биурета ((H ₂ N-CO-) ₂ NH). Тест назван так потому, что он также дает положительную реакцию на пептидоподобные связи в молекуле биурета. В этом анализе медь (II) связывается с азотом, присутствующим в пептидах белков. Во вторичной реакции медь (II) восстанавливается до меди (I). Из-за своей нечувствительности и небольшого влияния свободных аминокислот этот анализ наиболее полезен для образцов целых тканей и других источников с высокой концентрацией белка.

5.3.1 Экспериментальные процедуры

1. Возьмите 7 пластиковых пробирок и штатив для пробирок.
2. С помощью воскового карандаша пометьте каждую пробирку номером (от 1 до 7).
3. Поместите пробирки слева (пробирка №1) направо (пробирка №7) в первый ряд штатива для пробирок.
4. Добавьте материалы в эти пробирки, как указано в таблице 5.3, и хорошо перемешайте. Для проведения реакции нагревание не требуется.
5. Подождите 2 минуты, а затем запишите свои наблюдения в таблицу ниже. Основывайте свой вывод только на наличии или отсутствии фиолетового цвета.

Рисунок 5. 8: Результаты эксперимента 3. Сравните со своими результатами!

5.4 Очистка

1. Вылейте содержимое всех пластиковых пробирок в промаркированный контейнер для отходов (коричневая бутылка) в вытяжном шкафу для химикатов (Рисунок 5.9).
2. Выбросьте пустые пробирки в обычную корзину для мусора.

Рисунок 5.9: Контейнеры для острых предметов, жидкостей и битого стекла в вытяжном шкафу.

5.5 Тест на липиды

В биологии липид — это вещество биологического происхождения, растворимое в неполярных растворителях. Он включает группу встречающихся в природе молекул, которые включают жиры, воски, стеролы, жирорастворимые витамины (такие как витамины A, D, E и K), моноглицериды, диглицериды, триглицериды и фосфолипиды. Основные биологические функции липидов включают запасание энергии, передачу сигналов и действие в качестве структурных компонентов клеточных мембран. Липиды находят применение в косметической и пищевой промышленности, а также в нанотехнологиях. Ученые иногда широко определяют липиды как гидрофобные или амфифильные малые молекулы; амфифильная природа некоторых липидов позволяет им образовывать в водной среде такие структуры, как везикулы, липосомы или мембраны. Хотя термин «липид» иногда используется как синоним жиров, жиры представляют собой подгруппу липидов, называемых триглицеридами. Липиды также включают такие молекулы, как жирные кислоты и их производные (включая три-, ди-, моноглицериды и фосфолипиды), а также другие стеролсодержащие метаболиты, такие как холестерин. Хотя люди и другие млекопитающие используют различные пути биосинтеза как для расщепления, так и для синтеза липидов, некоторые основные липиды не могут быть получены таким путем и должны поступать с пищей.

5.5.1 Экспериментальные процедуры

1. Возьмите небольшую стеклянную трубку.
2. Добавьте 2 мл воды в стеклянную пробирку.
3. Добавьте сверху 6 капель растительного масла.
4. Тщательно встряхните и наблюдайте за тем, как масло рассеивается только временно. Это эмульсия смеси двух жидкостей, каждая из которых нерастворима в другой.
5. Теперь добавьте 3 капли липид-специфического красного суданского красителя и снова перемешайте.
6. Добавьте в тюбик 2 мл жидкого моющего средства и снова встряхните.
7. Дайте пробирке постоять и обратите внимание, что две фазы (масло и вода) больше не разделены четко. Моющее средство часто называют эмульгатором. Его молекулы водорастворимы с одной стороны и жирорастворимы с другой. Они окружают маленькие капельки масла, растворимые в воде, и позволяют каплям оставаться во взвешенном состоянии в воде.

5.6 Очистка

Вылейте содержимое стеклянной трубки в маркированный контейнер для отходов (коричневая бутылка) в вытяжном шкафу для химикатов. Выбросьте стеклянную трубку в пластиковый контейнер с надписью «битое стекло» в вытяжном шкафу для химикатов (рис. 5.9).).

5.7 Тест на органические и неорганические соединения (демонстрация)

5.7.1 Экспериментальные процедуры

1. Инструктор будет использовать горелку Бунзена для нагревания ряда веществ. Органические вещества сгорят, неорганические останутся без изменений.
2. Запишите свое наблюдение в Таблицу 5.4.

5.9 Очистка

1. Вылейте содержимое пластиковой трубки в маркированный контейнер для отходов (коричневая бутылка) в вытяжном шкафу для химикатов.
2. Выбрасывайте пустые пробирки и другие отходы в обычную корзину для мусора.
3. Промойте стеклянную палочку и стеклянную посуду водой с моющим средством.
4. Верните стеклянную палочку и стеклянную посуду на подносы на скамейке, где вы их изначально нашли.