1. laboratorijas darbs. buferšķīdumi, vides ph, enzimātiskās reakcijas
DESCRIPTION
Studiju kurss Bioloģija (biologiem). Bloks Ievads š ūnas bioloģijā - dzīvības ķīmija. 1. laboratorijas darbs. Buferšķīdumi, vides pH, enzimātiskās reakcijas. Māris Lazdiņš LU Mikrobioloģijas un biotehnoloģijas katedra. Mācību materiāli. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
02.09.2013 LU Mikrobioloģijas un biotehnoloģijas katedra ML
1
1. laboratorijas darbs.
Buferšķīdumi, vides pH,Buferšķīdumi, vides pH,
enzimātiskās reakcijas.enzimātiskās reakcijas.Māris Lazdiņš
LU Mikrobioloģijas un biotehnoloģijas katedra
Studiju kurss Bioloģija (biologiem)
Bloks Ievads šūnas bioloģijā - dzīvības ķīmija
02.09.2013 LU Mikrobioloģijas un biotehnoloģijas katedra ML
2
Mācību materiāliMācību materiāli
http://priede.bf.lu.lv/grozs/Mikrobiologijas/Maris/Visp_Biol/
02.09.2013 LU Mikrobioloģijas un biotehnoloģijas katedra ML
3
Darba drošība laboratorijāDarba drošība laboratorijā
Veselības stāvoklisNedrīkst strādāt: - slims, ar sliktu pašsajūtu; - ar lielu nogurumu; - ādas bojājumiem uz rokām.
02.09.2013 LU Mikrobioloģijas un biotehnoloģijas katedra ML
4
Elektrība- elektroiekārtas un šķīdumi,- ūdens krāni un elektropievadi.
Darba drošība laboratorijāDarba drošība laboratorijā
I = U
R
02.09.2013 LU Mikrobioloģijas un biotehnoloģijas katedra ML
5
E l e k t r ī b a
Darba drošība laboratorijāDarba drošība laboratorijā
02.09.2013 LU Mikrobioloģijas un biotehnoloģijas katedra ML
6
Darba drošība laboratorijāDarba drošība laboratorijā
Ķīmiskie savienojumivar būt bīstami dažādos veidos - uz traukiem, fasējumiem jābūt uzrakstam, - ja nepieciešams, brīdinošai piktogrammai.
02.09.2013 LU Mikrobioloģijas un biotehnoloģijas katedra ML
7
(DDT, freons, smago metālu sāļi, polihlorētie bifenil-savienojumi)
Darba drošība laboratorijāDarba drošība laboratorijā
- korozīvi,neitralizē ar vājas skābes (etiķskābe) vaisārma (NaHCO3) 1-3% šķīdumu.
Ķīmiskie savienojumi- sprāgstoši (eksplozīvi),
- bīstami videi,
02.09.2013 LU Mikrobioloģijas un biotehnoloģijas katedra ML
8
Darba drošība laboratorijāDarba drošība laboratorijā
LD50 (organisms, iedarbības veids) mg/kg
Ķīmiskie savienojumi- indīgi (toksiski),
02.09.2013 LU Mikrobioloģijas un biotehnoloģijas katedra ML
9
Darba drošība laboratorijāDarba drošība laboratorijā
Bottoksīns A cilvēks (provizoriski) Inhalatīvi 0,000003cilvēks (provizoriski) Orāli 0,00001
Viela Organisms Iedarbes veids LD50 mg/kg
KCN žurka Orāli 5,0cilvēks Orāli 2,9
Akrilamīds žurka Orāli 124,0žurka Caur ādu 400,0
NaCl žurka Orāli 3 000,0
02.09.2013 LU Mikrobioloģijas un biotehnoloģijas katedra ML
10
Darba drošība laboratorijāDarba drošība laboratorijā
NaCl žurka Orāli 3 000,0
Viela Organisms Iedarbes veids LD50 mg/kg
C2H5OH žurka Orāli 7 060,0
NaH2PO4 žurka Orāli 8 290,0 E339(I) pieņemamā deva līdz 70 mg/kg
Na2HPO4 žurka Orāli 17 000,0 E339(II) pieņemamā deva līdz 70 mg/kg
Saharoze žurka Orāli 29 700,0
02.09.2013 LU Mikrobioloģijas un biotehnoloģijas katedra ML
11
Darba drošība laboratorijāDarba drošība laboratorijā
LK50 mg/m3
MPK mg/m3
Ķīmiskie savienojumi- indīgi (toksiski),
- bīstami veselībai (Xn), kairinoši (Xi)
02.09.2013 LU Mikrobioloģijas un biotehnoloģijas katedra ML
12
Darba drošība laboratorijāDarba drošība laboratorijā
Ķīmiskie savienojumi- spēcīgi oksidētāji,
- viegli uzliesmojoši,
dzēšanai:- smiltis,- CO2,- sega,- ūdens.
02.09.2013 LU Mikrobioloģijas un biotehnoloģijas katedra ML
13
Darba drošība laboratorijāDarba drošība laboratorijā
UGUNSDROŠĪBAS PRASĪBAS LU STUDĒJOŠIEM MĀCĪBU UN LABORATORIJU TELPĀS
INSTRUKCIJA Nr.UD-8
2.Telpās aizliegts4.Smēķēt, (izņemot speciāli šim mērķim iekārtotas vietas).
5.Pielietot pirotehniku, sveces, atklātu uguni utt.
6.Atstāt bez uzraudzības tīklā ieslēgtas elektroiekārtas, izņemot ierīces, kuru ekspluatācijas instrukcijā tas atļauts.
7.Izmantot bojātas elektriskās ierīces, rozetes, pagarinātājus u.tml
02.09.2013 LU Mikrobioloģijas un biotehnoloģijas katedra ML
14
Darba drošība laboratorijāDarba drošība laboratorijā
UGUNSDROŠĪBAS PRASĪBAS LU STUDĒJOŠIEM MĀCĪBU UN LABORATORIJU TELPĀS
INSTRUKCIJA Nr.UD-83.Rīcība ugunsgrēka gadījumā
8.Par ugunsgrēku nekavējoties paziņot:8.1.ugunsdzēsības dienestam pa tālr. 112, norādot adresi un vietu, kur ugunsgrēks ir izcēlies, savu vārdu, uzvārdu un tālruņa numuru;
8.2.Latvijas Universitātes Avārijas dienestam pa tālr. 703-4888;
8.3.ēkas apsardzei, administratoram vai jebkurai LU struktūr- vienības amatpersonai (pa tālruni; nospiežot “uguns trauksmes” pogu; mutiski u.c. veidā);
02.09.2013 LU Mikrobioloģijas un biotehnoloģijas katedra ML
15
Darba drošība laboratorijāDarba drošība laboratorijā
UGUNSDROŠĪBAS PRASĪBAS LU STUDĒJOŠIEM MĀCĪBU UN LABORATORIJU TELPĀS
INSTRUKCIJA Nr.UD-8
4.Ugunsgrēka dzēšanas noteikumi
10.Evakuācijas laikā novērst panikas rašanās iespēju.
11.Elektroiekārtu (t.sk. datortehnikas) dzēšanai, kas atrodas zem elektriska sprieguma, izmantot tikai pulvera un ogļskābās gāzes ugunsdzēsības aparātus.
12.Ūdensputu aparātus, ugunsdzēsības krānus drīkst izmantot
dzēšanai tikai pēc sprieguma atslēgšanas.
02.09.2013 LU Mikrobioloģijas un biotehnoloģijas katedra ML
16
Darba drošība laboratorijāDarba drošība laboratorijā
UGUNSDROŠĪBAS PRASĪBAS LU STUDĒJOŠIEM MĀCĪBU UN LABORATORIJU TELPĀS
INSTRUKCIJA Nr.UD-8
5.Uzvedības noteikumi, ja ugunsgrēka laikā nav iespējams izkļūt no telpas
13.Noblīvēt telpas durvis, lai mazinātu dūmu iekļūšanu tajā, izvietoties pie logiem.
14.Paziņot par savu atrašanās vietu un gaidīt palīdzību no ārpuses.
02.09.2013 LU Mikrobioloģijas un biotehnoloģijas katedra ML
17
Darba drošība laboratorijāDarba drošība laboratorijā
- bioloģiski bīstams.
Stiklu šķembas ir asas!
02.09.2013 LU Mikrobioloģijas un biotehnoloģijas katedra ML
18
Darba drošība laboratorijāDarba drošība laboratorijā
Kas jāievēro?
- liekām mantām laboratorijā - NĒ,
- pārtikas produktu lietošanai - NĒ,
- reaģentu nogaršošanai - NĒ,
02.09.2013 LU Mikrobioloģijas un biotehnoloģijas katedra ML
19
Darba drošība laboratorijāDarba drošība laboratorijā
Kas jāievēro?
- laboratorijas apģērbs, halāts (cimdi, aizsargbrilles u.c.)
- personīgā higēna - mazgājam rokas,
- ziņojam par kļūmīgām situācijām,
- nebāžam rokas, kur galva nelien iekšā.
02.09.2013 LU Mikrobioloģijas un biotehnoloģijas katedra ML
20
Darba drošība laboratorijāDarba drošība laboratorijā
02.09.2013 LU Mikrobioloģijas un biotehnoloģijas katedra ML
21
Laboratorijas instrumentiLaboratorijas instrumenti
Automātiskās pipetes
- ērti strādāt,
- vajadzīgais tilpums uzstādams,
- šķīdumi saskaras ar mainamu uzgali.
02.09.2013 LU Mikrobioloģijas un biotehnoloģijas katedra ML
22
Laboratorijas instrumentiLaboratorijas instrumenti
Automātiskās pipetes
Mainams uzgalis tilpuma indikators taustiņš šķīduma
vadīšanai
skrūve tilpuma uzstādīšanai
02.09.2013 LU Mikrobioloģijas un biotehnoloģijas katedra ML
23
Laboratorijas instrumentiLaboratorijas instrumenti
Automātiskās pipetes - darba gaita
02.09.2013 LU Mikrobioloģijas un biotehnoloģijas katedra ML
24
Laboratorijas instrumentiLaboratorijas instrumenti
Automātiskās pipetes - tilpuma diapazoni
P10 ml 10 ml - 2 ml
P1000 1000 l - 200 l
P200 200 l - 20 l
P20 20 l - 2 l
Uzgaļi
balti
zili
dzelteni
dzelteni
02.09.2013 LU Mikrobioloģijas un biotehnoloģijas katedra ML
25
Laboratorijas instrumentiLaboratorijas instrumenti
Automātiskās pipetes - tilpuma uzstādīšana
P10 ml
P1000
P200
P20
084
084
084
084
= 08,4 ml
= 840 l
= 084 l
= 08,4 l
02.09.2013 LU Mikrobioloģijas un biotehnoloģijas katedra ML
26
Laboratorijas instrumentiLaboratorijas instrumenti
Automātiskās pipetes - ko ievērosim
1) izvēlamies pareizā diapazona pipeti;
2) neaizmirstam uzlikt uzgali;
3) mērot tilpumu ievērosim pirmo atduri;
4) nepārgriezīsim maksimālo un minimālo tilpumu;
02.09.2013 LU Mikrobioloģijas un biotehnoloģijas katedra ML
27
Laboratorijas instrumentiLaboratorijas instrumenti
Automātiskās pipetes - ko ievērosim
5) sekosim līdzi mēramajam šķidrumam;
6) lielo tilpumu (10 ml) pipetes nekratīsim;
7) lielo tilpumu (10 ml, 1000 l) pipetes turēsim ± vertikāli.
02.09.2013 LU Mikrobioloģijas un biotehnoloģijas katedra ML
28
Laboratorijas instrumentiLaboratorijas instrumenti
“Vortex” maisītāji
02.09.2013 LU Mikrobioloģijas un biotehnoloģijas katedra ML
29
Laboratorijas instrumentiLaboratorijas instrumenti
Magnetiskie maisītāji
02.09.2013 LU Mikrobioloģijas un biotehnoloģijas katedra ML
30
Laboratorijas instrumentiLaboratorijas instrumenti
Elektroniskie svari
02.09.2013 LU Mikrobioloģijas un biotehnoloģijas katedra ML
31
Pie darba ?Pie darba ?
02.09.2013 LU Mikrobioloģijas un biotehnoloģijas katedra ML
32
Buferšķīduma pagatavošanaBuferšķīduma pagatavošana
1. uzdevums. Pagatavot izejas šķīdumu komplektu fosfātu bufersistēmas veidošanai:
a) 100 ml 0,2 M Na2HPO4 šķīduma un b) 100 ml 0,2 M NaH2PO4 šķīduma.
(četri studenti / viena galdu rinda kopīgi gatavo vienu izejas šķīdumu komplektu)
02.09.2013 LU Mikrobioloģijas un biotehnoloģijas katedra ML
33
Buferšķīduma pagatavošanaBuferšķīduma pagatavošana
Darba gaita 1.1. aprēķina nepieciešamo vielu daudzumu, ja
0,2 M Na2HPO4 šķīduma gatavošanai tiek izmantotsNa2HPO412H2O
0,2 M NaH2PO4 šķīduma gatavošanai tiek izmantotsNaH2PO42H2O;
02.09.2013 LU Mikrobioloģijas un biotehnoloģijas katedra ML
34
Buferšķīduma pagatavošanaBuferšķīduma pagatavošana
Darba gaita 1.
1M šķīdums - 1 litrā šķīduma atrodas 1 mols vielas.(1 mols = 6,0221023 vielas molekulas)
(Avogadro skaitlis)
a) Jāaprēķina abu vielu mola masa,
b) Jāpārrēķina masa 0,2 moliem
c) No 1 litra jāpārrēķina uz 100 ml (0,1 litru).
02.09.2013 LU Mikrobioloģijas un biotehnoloģijas katedra ML
35
Buferšķīduma pagatavošanaBuferšķīduma pagatavošana
Darba gaita 1.
Elementa Molekulmasa Mola masa simbols Da g/mol
Na 23,0 23,0P 31,0 31,0O 16,0 16,0H 1,0 1,0
02.09.2013 LU Mikrobioloģijas un biotehnoloģijas katedra ML
36
Buferšķīduma pagatavošanaBuferšķīduma pagatavošana
Darba gaita 1.
02.09.2013 LU Mikrobioloģijas un biotehnoloģijas katedra ML
37
Buferšķīduma pagatavošanaBuferšķīduma pagatavošana
Mērkolba.
02.09.2013 LU Mikrobioloģijas un biotehnoloģijas katedra ML
38
Buferšķīduma pagatavošanaBuferšķīduma pagatavošana
Kroku filtrs.
02.09.2013 LU Mikrobioloģijas un biotehnoloģijas katedra ML
39
Buferšķīduma pagatavošanaBuferšķīduma pagatavošana
Kroku filtrs.
02.09.2013 LU Mikrobioloģijas un biotehnoloģijas katedra ML
40
Buferšķīduma pagatavošanaBuferšķīduma pagatavošana
Kroku filtrs.
02.09.2013 LU Mikrobioloģijas un biotehnoloģijas katedra ML
41
Buferšķīduma pagatavošanaBuferšķīduma pagatavošana
Kroku filtrs.
02.09.2013 LU Mikrobioloģijas un biotehnoloģijas katedra ML
42
Elektroniskie svari
Buferšķīduma pagatavošanaBuferšķīduma pagatavošana
a) jābūt nolīdzsvarotiem (līmeņrāža burbulis centrā),
b) ieslēdzot jānogaida, kamēr rāda 0,00 g,
c) taras atskaitīšanai lieto taustiņu "tara" (T) (- spiest, kad rādījums vairs nemainas, - pārliecināties, vai pēc tam svari
rāda 0,00 g)
02.09.2013 LU Mikrobioloģijas un biotehnoloģijas katedra ML
43
Pa īstam pie darba !Pa īstam pie darba !
Uzdevums 1;
uzdevums 2
02.09.2013 LU Mikrobioloģijas un biotehnoloģijas katedra ML
44
pHpH
ūdens disociācija:
2 H2O H3O+ + OH- hidroksonija jons
( H2O H+ + OH-)
hidroksonija jonu koncentrācija tīrā ūdenī = 1,004*10-7 mol/l
neitrāls šķīdums
02.09.2013 LU Mikrobioloģijas un biotehnoloģijas katedra ML
45
pHpH
( H2O H+ + OH-)
H3O++OH- jonu koncentrācijas saistītas, tāpēc uzrāda tikai vienu - H3O+ (H+) koncentrāciju.
pH = - lg[H+] <= molārā koncentrācija
Bioloģisko šķīdumu pH parasti ir robežās pH 6 – pH 8
Lietus ūdenim normāli pH 5 - 6, jo tajā šķīst CO2 un veidojas vāja skābe – ogļskābe.
02.09.2013 LU Mikrobioloģijas un biotehnoloģijas katedra ML
46
pHpH
Ja ūdenim pievieno skābi:
HCl H+ + Cl-
H2O H+ + OH-
H+ koncentrācija palielinās
Ja ūdenim pievieno sārmu:
NaOH Na+ + OH-
H2O H+ + OH- H+ koncentrācija samazinās
02.09.2013 LU Mikrobioloģijas un biotehnoloģijas katedra ML
47
BuferšķīdumsBuferšķīdums
(Bufersistēma)
šķīdums, kuram ir - noteikts pH, - kas praktiski nemainās
- to atšķaidot - vai pievienojot nedaudz skābes vai sārma.
Bufersistēmu veido vāja skābe un atbilstošā sāls - konjugētā bāze.
02.09.2013 LU Mikrobioloģijas un biotehnoloģijas katedra ML
48
BuferšķīdumsBuferšķīdums
H2PO4 - H+ + HPO4
--
Ja pievieno skābi:
HCl H+ + Cl-
H2PO4 - H+ + HPO4
--
02.09.2013 LU Mikrobioloģijas un biotehnoloģijas katedra ML
49
BuferšķīdumsBuferšķīdums
Ja pievieno sārmu:
NaOH Na+ + OH-
H2PO4 - H+ + HPO4
--
H2O
H2PO4 - H+ + HPO4
--
02.09.2013 LU Mikrobioloģijas un biotehnoloģijas katedra ML
50
pH noteikšanapH noteikšana
Ar Indikatorpapīrīšiem
02.09.2013 LU Mikrobioloģijas un biotehnoloģijas katedra ML
51
pH noteikšanapH noteikšana
Ar pH-metru
02.09.2013 LU Mikrobioloģijas un biotehnoloģijas katedra ML
52
pH noteikšanapH noteikšana
Ar pH-metru
02.09.2013 LU Mikrobioloģijas un biotehnoloģijas katedra ML
53
pH noteikšanapH noteikšana
pH-metra regulēšana
1) pH 7 (cal)
2) pH 4 (slope)
02.09.2013 LU Mikrobioloģijas un biotehnoloģijas katedra ML
54
pH noteikšanapH noteikšana
Elektroda apkope
1) skalošana,
2) nosusināšana(ar filtrpapīru).
02.09.2013 LU Mikrobioloģijas un biotehnoloģijas katedra ML
55
pH noteikšanapH noteikšana
Uzdevums 3
02.09.2013 LU Mikrobioloģijas un biotehnoloģijas katedra ML
56
Enzīma aktivitāteEnzīma aktivitāte
Enzīmi (fermenti) - proteīnu (olbaltumvielu) molekulas, kurām piemīt katalizatora īpašības.
Tie regulē (vairumā gadījumu - ievērojami paātrina) daudzu bioķīmisko reakciju norisi organismā.
Enzīmu spējas paātrināt reakciju norisi raksturo ar jēdzienu - enzīma aktivitāte.
Jo lielāka aktivitāte enzīmam, jo izteiktāk tas palielina katalizētās reakcijas norises ātrumu.
02.09.2013 LU Mikrobioloģijas un biotehnoloģijas katedra ML
57
Enzīma aktivitāteEnzīma aktivitāte
Enzīmu aktivitāti ietekmē dažādi reakcijas vides faktori: - noteiktu jonu klātbūtne, to koncentrācija, - vides pH, - ar reakciju saistīto vielu koncentrācija, - temperatūra un citi faktori.
Vislielākā enzīmu aktivitāte vērojama tad, ja reakcijas vidē ir enzīmam vispiemērotākie jeb optimālie apstākļi.
02.09.2013 LU Mikrobioloģijas un biotehnoloģijas katedra ML
58
Enzīma aktivitāteEnzīma aktivitāte
Peroksidāze
peroksidāze (enzīma katalizēta reakcija)
H2O2 H2O + O
(patvaļīga reakcija)
O + TMB TMB-O (zils krāsojums)
TMB - tetrametilbenzidīns
02.09.2013 LU Mikrobioloģijas un biotehnoloģijas katedra ML
59
Enzīma aktivitāteEnzīma aktivitāte
Būtiski:1) precīza reaģentu sapilināšana;2) precīza laika kontrole.
TMB-O vērtējums(zils krāsojums)
02.09.2013 LU Mikrobioloģijas un biotehnoloģijas katedra ML
60
Veiksmi darbāVeiksmi darbā
Uzdevums 4
uzdevums 5
02.09.2013 LU Mikrobioloģijas un biotehnoloģijas katedra ML
61
Uz nākošo nodarbību Uz nākošo nodarbību (mājas darbs)(mājas darbs)
6. uzdevums
7. uzdevums!