Техніка безпеки при роботі у біохімічній лабораторії

ЗМІСТ

Вступ

Біологічна хімія – наука, що вивчає склад і структуру хімічних речовин живої матерії, їх перетворення і фізико-хімічні процеси, що лежать в основі життєдіяльності.

До складу живих організмів входять білки, нуклеїнові кислоти, вуглеводи, ліпіди, продукти їх проміжного і кінцевого обмінів, різноманітні біологічно активні речовини (вітаміни, гормони, медіатори й ін.), вода і різноманітні неорганічні іони. Отже, завданнями біохімії є вивчення хімічного складу живих організмів, структури органічних та мінеральних речовин, з яких вони побудовані, послідовності та взаємозв'язки реакцій хімічних перетворень, характерних для живого, та їх відмінність від неживого.

Біохімія як навчальна дисципліна грає важливу роль в підготовці бакалаврів, спеціалістів і магістрів в області фізичного виховання. Вона пояснює основні біохімічні процеси в організмі людини, які відбуваються під впливом факторів зовнішнього середовища.

Метою вивчення біохімії є вивчення органічних і неорганічних речовин, що входять до складу живих організмів, а також основних біохімічних процесів, що протікають за їхньої участі. Це дозволяє правильно, а, головне, вчасно реагувати на негативні зміни, швидко і ефективно відновлювати втрачені функції. Біохімія є базовою фундаментальною дисципліною для вивчення загальної фізіології, фізіології спорту, гігієни, спортивної медицини, валеології, теорії і методики фізичної культури.

Викладач фізичної культури і тренер зобов'язані повною мірою розуміти особливості біохімічних процесів, уміти аналізувати досліджувані біохімічні показники для розуміння функціональних можливостей організму спортсменів, сприймати їх як критерії оцінки тренованості і адаптації організму спортсмена до підвищених фізичних навантажень, застосовувати знання біохімії в розробці нових методів і засобів, які сприяють підвищенню спортивної працездатності, розвитку швидкісно-силових якостей і витривалості. Фахівці в області реабілітації, спираючись на основи біохімічних знань, повинні адекватно оцінювати стан людини в період реабілітації для надання кваліфікованої спеціалізованої допомоги при відновних процесах.

ЛАБОРАТОРНЕ ЗАНЯТТЯ № 1

Техніка безпеки при роботі у біохімічній лабораторії

Мета роботи: ознайомитися із технікою безпеки і правилами поводження в біохімічній лабораторії

Питання для самопідготовки:

1. Загальна техніка безпеки при роботі в біохімічній лабораторії.

2. Техніка безпеки при роботі з лугами та кислотами.

3. Техніка безпеки при роботі з пожежо- та вибухонебезпечними речовинами.

4. Техніка безпеки при роботі з електрообладнанням.

5. Перша домедична допомога

ТЕОРЕТИЧНА ЧАСТИНА

Техніка безпеки

1. Перед початком лабораторних занять студенти повинні ознайомитися з правилами техніки безпеки і протипожежних заходів.

2. Працювати в лабораторії дозволяється тільки після попереднього підготування. Необхідно засвоїти за підручником і конспектами лекцій матеріал, який відноситься до цієї теми; ознайомитися по керівництву до практичних занять з вмістом практичних робіт, усвідомити мету роботи і план її виконання.

3. Студенти зобов'язані підтримувати в чистоті і порядку постійні робочі місця. На робочому столі повинні знаходитися лише предмети, необхідні для проведення роботи. Портфелі, торби й інші речі варто лишати у відведеному для цього місці. Бути присутнім на заняттях і працювати дозволяється тільки в медичних халатах.

4. Необхідні для дослідів реактиви знаходяться на полицях лабораторних столів, концентровані кислоти і летючі речовини – у витяжних шафах, звідкіля їх виносити категорично забороняється.

5. Сухі реактиви варто брати чистим шпателем або спеціальною ложечкою. Розчини наливати в пробірки невеликими кількостями (краплями). Не плутати кришки і пробки від реактивів.

6. Без дозволу викладача не проводити ніяких додаткових дослідів.

7. При нагріванні на дерев'яному столі під нагрівальний прилад класти товстий прошарок азбесту.

8. Не припускати при роботі з газом проскакування полум'я в пальниках (при цьому характерний шум заміняється свистом). У таких випадках треба негайно закрити газовий кран і тільки після охолодження пальників запалювати їх знову.

9. Всі досліди з отруйними і летючими речовинами, а також випарювання проводити тільки у витяжній шафі при працюючій тязі. При цьому голова працюючого повинна знаходитися поза шафою.

10. Роботу з легкозаймистими речовинами проводити удалині від вогню.

11. Підігріваючи розчини в пробірці, тримати її так, щоб отвір був спрямований убік від працюючого та його сусіда.

12. Їдкими лугами і концентрованими кислотами користуватися з великою обережністю, щоб уникнути хімічних опіків і ушкодження одягу.

13. Розведення концентрованих кислот і лугів робити нашаровуванням їх на воду, а не навпаки.

14. Залишки концентрованих кислот і цінних матеріалів (солі срібла) зливати тільки в спеціально відведені для цього склянки.

15. У випадку виникнення пожежі для її гасіння застосовувати вогнегасники, пісок, мокру ганчірку, ковдру (грубошерстий або азбестовий рушник). При спалаху розчинних у воді пальних рідин (спирт, ацетон) для гасіння можна застосовувати велику кількість води; при горінні нерозчинних у воді рідин (бензин, петролейний ефір і ін.) для гасіння не можна застосовувати воду, а варто використовувати азбест, пісок, грубошерсті ковдри.

16. Не можна бігти в одязі, що горить.

17. Після закінчення роботи старанно вимити використаний посуд, закрити газові і водопроводні крани, виключити електроприлади, відключити електрику, упорядкувати робоче місце і лабораторію.

Забороняється, щоб уникнути травм, опіків, нещасних випадків:

1. Працювати на несправному устаткуванні.

2. Лишати працюючі прилади без догляду.

3. Берегти і готувати їжу в лабораторіях, пити з хімічного посуду.

4. Відмірювати концентровані кислоти і луги, насисуючи їх ротом у піпетку.

5. Зберігати летючі і легко займисті речовини поблизу джерел тепла, відкритого вогню, працюючих приладів.

6. Ставити в термостат легкозаймисті речовини.

7. Торкатися голими руками до погано ізольованих проводів і недостатньо заземленого устаткування, що може бути під напругою.

8. Щоб уникнути отруєнь, необхідно знати токсичні властивості речовин, із якими працюєте, і уникати вдихання парів, а також потрапляння отруйних речовин на шкіру й одяг.

Перша домедична допомога

1. Відключити електричний струм, що діє на постраждалого; погасити спиртовий пальник; при запаленні одягу необхідно накрити ділянку, що горить, підручним предметом (рушник, халат, піджак) або постраждалий повинен лягти на підлогу і перекочуватися, загашуючи місця, що горять. Після цього надати медичну допомогу.

2. При відсутності після електротравми у постраждалого пульсу і дихання, терміново здійснюють штучне дихання з рота в рот і закритий масаж серця (на одне вдмухування 4-5 натиснень на нижню третину грудини; ритм –одне натиснення в секунду).

3. Перев'язувальні матеріали (вата, бинти, серветки), необхідні розчини і медикаменти знаходяться в аптечці, встановленій в лабораторії.

4. При термічних опіках зробити примочки розчином перманганату калію або етилового спирту і змазати маззю від опіків.

5. При опіках кислотою старанно промити обпалене місце спочатку проточною водою, а потім обробити розчином гідрокарбонату натрію.

6. При опіках їдкими лугами промити обпалене місце водою, а потім обробити розведеною оцтовою кислотою.

7. Якщо кислоти або луги потраплять в очі, слід миттєво їх промити дистильованою водою, а потім обробити 1 % розчином гідрокарбонату натрію у випадку потрапляння кислоти або 1 % розчином борної кислоти при потраплянні лугу, після чого знову старанно промити дистильованою водою.

8. При порізах склом видалити осколки з рани, змазати йодною настойкою і, якщо потрібно, накласти пов'язку.

9. При отруєнні парами отрути постраждалого винести на свіже повітря, дати 30 крапель кардиаміну, міцний чай або каву.

Устаткування для проведення сучасних біохімічних

досліджень і основні правила його використання

ПРАВИЛА ПРОВЕДЕННЯ ФОТОМЕТРІЇ І РОЗРАХУНОК РЕЗУЛЬТАТІВ ДОСЛІДЖЕНЬ. У роботі з фотометричною апаратурою будь-якого типу слід суворо дотримуватися умов вимірювань, які рекомендуються методикою дослідження. Таких умов, як правило, три: товщина робочого шару фотометричної кювети, довжина світлової хвилі і спосіб розрахунку результатів досліджень.

Колориметр фотоелектричний концентраційний КФК-2. Призначений для вимірювань в діапазоні довжини хвиль від 315 до 980 нм, які виділяються за допомогою 11 світлофільтрів. Межі вимірювання оптичної щільності від "0" до "2,0". Відносна похибка вимірювань є мінімальною при значенні оптичної щільності 0,4. Джерело випромінювання — галогенова лампа. Прилад укомплектований набором фотометричних кювет.

Колориметр фотоелектричний концентраційний КФК-2МП. Призначення і основні технічні характеристики аналогічні приведеним для КФК-2. Особливістю конструкції даного приладу є мікропроцесорна система (МПС), яка розширює його експлуатаційні можливості. На передній панелі МПС розташовані клавіатура, цифрове табло і 2 сигнальних світлодіоди. Клавіатура складається з 24 клавіш, призначених для оперативного управління фотометрією. Зовнішній вигляд приладу представлений на рис. 1.

1

Рис. 1. Колориметр фотоелектричний концентраційний КФК-2:

1 – шкала вимірювань; 2 – кришка робочої камери, 3 – важіль управління столиком утримувача кювет; 4 – світловий індикатор, 5 – ручка перемикача світлофільтрів; 6 – ручки управління чутливістю світлоприймача.

Тепер розглянемо правила експлуатації спектрофотометрів.

Спектрофотометр СФ-46 призначається для вимірювання коефіцієнта пропускання і оптичної щільності рідких і твердих середовищ в спектральній області від 186 до 1100 нм. Діапазон вимірювання оптичної щільності від 0 до 2,0. Головними елементами пристрою спектрофотометра є:

1) джерело світла — дейтерієва лампа для роботи в області спектру від 186 до 350 нм і лампа розжарювання для роботи в області спектру від 340 до 1100 нм.

2) диспергуюча призма з кварцового скла для отримання монохроматичного променя світла.

3) світлоприймач, який складається з двох фотоелементів, — сурм'яно-цезієвого, який застосовується для вимірювань в області спектру від 186 до 650 нм, і кисневоцезієвого, який забезпечує вимірювання в межах від 600 до 1100 нм. Електросхема апарату розрахована на живлення від електромережі з напругою 220 В. Зовнішній вигляд спектрофотометра представлений на рис. 2.

Рис. 2. Спектрофотометр СФ-46.

рН-МЕТРІЯ. Умовним позначенням рН виражають водневий показник, який є негативним десятковим логарифмом концентрації водневих іонів. Концентрацією водневих іонів визначається активна реакція середовища — кисла, лужна або нейтральна. В якості показника нейтральної реакції середовища прийнятий рН хімічно чистої води, в якій концентрація водневих іонів рівна концентрації гідроксильних іонів. Це обумовлено характером дисоціації молекул води. Встановлено, що в 1 л води на кожний вид іонів окремо [Н+] і [ОН-] припадає по 1·10^-7 моль/іонів [12].

Якщо рН = 7 – нейтральна реакція середовища, то рН > 7 позначатиме лужну реакцію, оскільки концентрація водневих іонів в цьому випадку менша, а рН < 7 відповідатиме кислій реакції у зв'язку з переважанням концентрації водневих іонів над іонами гідроксилу. З математичної характеристики величини рН виходить, що зміна рН на одиницю відповідає зміні концентрації водневих іонів в 10 разів.

Визначення рН середовища має важливе практичне значення, по-перше, як один з показників гомеостазу — постійності внутрішнього середовища організму. По-друге, рН має значення при виконанні біохімічного аналізу цілого ряду компонентів живого організму. Наприклад, ферментів, біологічна активність яких безпосередньо залежить від величини рН.

Найточнішим методом визначення величини рН є метод потенціометрії, в основі якого є вимірювання електрорушійної сили елементу. Він складається з електроду порівняння (каломельного, хлорсрібного, водневого) з відомим потенціалом і вимірювального електроду (скляного), потенціал якого визначається концентрацією водневих іонів в досліджуваному середовищі.

УНІВЕРСАЛЬНИЙ ІОНОМЕР рН-340. Призначений для вимірювання концентрації іонів водню (рН) і інших одно- і двовалентних іонів у водних розчинах з відповідними іонселективними електродами. Може застосовуватися для вимірювання окисно-відновних потенціалів в розчинах. У клінічних лабораторіях прилад, головним чином, використовується для вимірювання рН.

Діапазон вимірювання рН від "0" до "14". Межа основної похибки, що припускається при вимірюванні рН, складає ±0,05. Межі температурної компенсації приладу від 0 до 100° С.

Принцип роботи іономеру заснований на методі потенціометра вимірювання рН.

Іономер складається з перетворювача і системи електродів (рис. 1). На лицьовій стороні перетворювача розташовуються органи оперативного управління і показуючий прилад. На шкалі показуючого приладу є наступні цифрові позначення:

"0÷14" для вимірювання в широкому діапазоні і "0÷5" для вимірювання рН у вузьких діапазонах, окрему оцифровку має діапазон "0÷4". Для встановлення температури вимірюваного розчину є оцифровка "0÷100".

До органів оперативного управління відносяться: тумблер "Мережа", ручки змінних резисторів "Калібрування" і "Крутизна", "рХ" і "Температура розчину"; кнопки вибору роду роботи "Аніони/Катіони (+/-)", "рХ" і "Т"; кнопки вибору діапазону вимірювання: "0÷14", "0÷4", "4÷9", "9÷14"; коректор показуючого приладу.

Система електродів складається з вимірювального і допоміжного електродів. Фіксується в штативі, який складається з основи і вертикального стрижня. На стрижні встановлюються два кронштейни — один для утримувача електродів і термокомпенсатора, другий — рухомий, із столиком для ємності з вимірюваним розчином. Зовнішній вигляд приладу зображений на рис. 3.

Рис. 3. Універсальний іономер рН-340.

АВТОМАТИЧНІ АНАЛІЗАТОРИ рН/іономери. Сучасні рН-метри й іономери, апарати нового покоління, мають нові конструктивні рішення — оснащені мікропроцесорною технікою, автоматичне калібрування, автоматичне розпізнавання стабільного показника з цифровою індикацією на рідкокристалічному дисплеї (рис. 4).

Рис. 4. OMNI Modular System

Стаціонарний прилад OMNI Modular System оснащений мікропроцесорною технікою, яка забезпечує діалоговий режим роботи з користувачем, зберігає в пам'яті параметри калібрування, попереджає про операторські помилки. Має режим автоматичної температурної корекції. При комплектації відповідними іонселективними електродами дозволяє виконувати визначення у водних розчинах і біологічних рідинах вмісту іонів Na⁺, К⁺, Са²⁺ і парціальний тиск кисню і вуглекислого газу (PO_2, РСО₂), а потім розрахувати показники кислотно-основного стану.

Контрольні питання:

1. Назвіть відомі Вам колориметри і опишіть їх.

2. Назвіть головні елементи спектрофотометру

3. Основні принципи рН-метрії

4. Надайте характеристику універсальному іономеру рН-340

5. Охарактеризуйте автоматичні аналізатори

ЛАБОРАТОРНЕ ЗАНЯТТЯ № 2

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: