Выполнение практической работы.

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 3

«Воздействие вредных химических факторов на состояние здоровья ротовой полости человека»

Воздействие химических факторов изучается на примерах влияния кислотности среды, никотина табачного дыма, антибиотиков, а также алкоголя и тяжелых ме­таллов на белки и ферменты.

Система «фермент-фактор среды» достаточно информативна. С одной стороны, ферменты имеют белковую природу, с другой - они проявляют каталитические свойства, т.е. влияют на скорость биохимических реакций. В качестве индикатора последствий ор­ганизма человека на воздействия химических факторов могут слу­жить амилазы - особые химические соединения, относимые к ферментам слюны.

В ответ на воздействие химических факторов включаются раз­личные механизмы в организме человека, например, происходит снижение активности (инактивация) ферментов. Снижение фермен­тативной активности представляет собой неотъемлемую часть комплекса ответных реакций организмов на воздействие химических загрязнителей различной природы.

Диапазон значений рН, при которых активность фермента максимальная, называют рН-оптимом. рН-оптимум высших орга­низмов отражает реакции белков на внутренние изменения кон­центрации ионов водорода в биологических средах, органах и тка­нях, происходящие при различных нарушениях обмена веществ и по другим причинам. рН-оптимум ферментов слюны человека со­ставляет 6,8-7,0. Получаемые в практическойработе результаты соответст­вуют зоне оптимума (контрольная пробирка) и экстремальным зо­нам (опытные пробирки).

Изменение концентрации ионов водорода в окружающей сре­де может происходить, например, вследствие кислотных дождей. Явление повышения кислотности среды губительно прежде всего для тех организмов, внутренняя среда которых изменяется в соот­ветствии с изменениями состава внешней среды (микроорганиз­мы). Организмы высших позвоночных животных способны под­держивать постоянство внутренней среды самостоятельно (ки­слотный гомеостаз).

Антибиотики - специфические химические вещества, обра­зуемые микроорганизмами и способные в малых дозах оказывать избирательное токсическое действие на другие микроорганизмы и клетки. Антибиотики (олететрин, эритромицин), так же как и по­вышенная кислотность, вызывают снижение активности фермен­тов слюны.

Задание № 1. Изучить влияния факторов кислотности и ще­лочности на активность ферментов слюны - амилаз.

Информация. В качестве индикатора последствий для орга­низма человека воздействия химических факторов служат амилазы - химические соединения, относящиеся к классу ферментов. Амила­зы содержатся в слюне человека. Как и другие ферменты, амилазы имеют белковую природу и проявляют каталитические свойства, влияют на скорость биохимических реакций. Активность амилаз обусловлена их способностью ускорять реакцию гидролиза содер­жащегося в слюне крахмала. В ответ на воздействие повышенной кислотности как химического фактора происходит снижение ак­тивности амилаз. рН-оптимум ферментов слюны человека состав­ляет 6,8-7,0. Получаемые в практикуме результаты соответствуют зоне оптимума (контрольная пробирка) и экстремальным зонам (опытные пробирки).

Порядок выполнения работы:

1. Пронумеруйте три пробирки: одна из них - контрольная (№ 1) и две опытные (№ 2 и № 3).

2. Нанесите с помощью маркера на про­нумерованные пробирки по три метки на рав­ном расстоянии (через 2-3 см), используя ли­нейку.

3. Налейте в пробирки, используя пипетки следующие жидкости:

- в пробирку № 1 (контроль­ную) последовательно до первой метки раствор слюны, до второй - воду, до третьей - раствор крахмала;

- в пробирку № 2 до первой метки - раствор слюны, до второй - раствор соляной кислоты, до третьей - раствор крахмала;

- в пробирку № 3 до первой метки - раствор слюны, до второй - раствор гидроксида натрия, до треть­ей - раствор крахмала.

4. Оставьте все пробирки на 20 ми­нут для протекания биохимической ре­акции гидролиза крахмала

5. С помощью индикаторной бумаги определите значение рН растворов в пробирках № 2 и 3. Запишите получен­ные результаты в тетрадь.

6. Добавьте в каждую пробирку по 2 капли раствора йода.

7. Нейтрализуйте содержи­мое пробирки № 3, внося по ка­плям в пробирку раствор соля­ной кислоты (2-4 капли). За ре­зультатами нейтрализации сле­дите по изменению окраски ин­дикаторной бумаги.

8. Наблюдайте за окраской растворов во всех пробирках.

Примечание. Нейтрализация необходима для предотвращения взаимодействия йода со щелочью.

Обработка результатов и выводы.Зафиксируйте выполненные эксперименты в тетради схематически.

Охарактеризуйте активность ферментов слюны в пробир­ке № 1 (контрольной), а также в опытных пробирках № 2 и № 3 по изменению интенсивности или исчезновению окраски рас­твора.

Задание № 2. Изучить влияние курения на свойства слюны

Информация. Курение считается вредной привычкой в силу воздействия на орга­низм нескольких факторов. Одним из них является попа­дание в организм содержаще­гося в растениях табака (в сигаретах) никотина. Для организма че­ловека никотин является вредным воздействующим химическим фактором. Одним из проявле­ний вредного влияния никотина при курении является ухудшение способности слюны к гидролитическому расщеплению крахмала. Это ухудшение может быть вызвано как снижением активности содержащихся в слюне ферментов амилаз, так и снижением их концентрации в слюне из-за пониженной секреции (выделения ферментов в слюну особыми железами).

Порядок выполнения работы:

Примечание. Взятие слюны курильщика для пробы в данной работе изучается сразу после выкуренной сигареты или в процессе курения.

1. Пронумеруйте пробирки и нанесите с помощью маркера по две метки на равном расстоянии (через 2-3 см), используя ли­нейку.

2. Налейте в пробирки жидкости, используя пипетки:

- в пробирку № 1 до первой метки раствор собственной слюны, до вто­рой - раствор крахмала;

- в пробирку № 2 до первой метки раствор слюны курильщика, до вто­рой – раствор крахмала.

3.Добавьте в пробирки № 1 и № 2 по 2-3 капли раствора йода.

4. Поставьте обе пробирки в ста­кан с теплой водой. Через 10 мин на­блюдайте за изменением интенсивно­сти синего окрашивания растворов. Оцените скорость изменения окраски в каждой пробирке.

Обработка результатов и выводы.Зафиксируйте выполненные эксперименты в тетради схематически. Сделайте вывод о влиянии никотина на активность ферментов слюны по их способности к расщепле­нию крахмала.

Задание №3. Изучить влияние антибиотика на свойства слюны.

Информация. Антибиотики способны в малых дозах оказы­вать избирательное токсическое действие на микроорганизмы и клетки. Продающиеся в аптеках антибиотики (например, олететрин, эритромицин) так же, как никотин и повышенная кислот­ность, вызывают снижение активности ферментов слюны амилаз к гидролитическому расщеплению крахмала.

Порядок выполнения работы:

1. Пронумеруйте пробирки

2. Налейте в первую пробирку на 1/4 объема раствор крахмала, добавьте столько же раствора слюны и 2-3 капли раствора йода. Содержимое пробирки перемешать. Поставьте пробирку в стакан с теплой водой на 10 минут, после чего наблюдайте за изменением окраски.

3. Налейте во вторую пробирку на 1/4 объема раствор крахмала, добавьте столько же раствора слюны, затем столько же раствора антибиотика и 2-3 капли раствора йода. Содержимое пробирки перемешать. Поставьте пробирку в стакан с теплой водой на 10 минут, после чего наблюдайте за изменением окраски.

4. Обратите внимание на скорость изменения синей окраски рас­твора в обеих пробирках.

Обработка результатов и выводы.Зафиксируйте выполненные эксперименты в тетради схематически. Сделайте вывод о влиянии антибиотика на актив­ность ферментов слюны.