ВМС. Методические указания ВМС.Гели (напечатанные АВ ЗМ). Методическая разработка практического занятия

• Название: Методическая разработка практического занятия
• Дата: 16.11.2022
• Размер: 2.59 Mb.
• Имя файла: Методические указания ВМС.Гели (напечатанные АВ ЗМ).doc
• Тип: Методическая разработка; #792541
• страница: 2 из 3

Образование гелей.

Образование гелей возможно тремя разными путями:

1.Желатинирование (золь →гель)

2. Застудневание (раствор ВМС→эластический студень)

3. Ограниченное набухание (сухой полимер→ эластический студень)
Для полимеров свойственно наличие точки гелеобразования, которая соответствует определённому пороговому значению концентрации раствора данного полимера, ниже которого (при данной температуре) раствор не способен перейти в гель.

Так при 20 градусах Цельсия для водного раствора агар-агара такая массо-объёмная концентрация составляет 1,2%, а для желатина – 0,5%.

При повышении концентрации и снижении температуры коллоидного раствора или раствора ВМС силы взаимодействия между молекулами существенно возрастают и в определённый момент происходит потеря текучести – гелеобразование, когда образуется пространственная сетка, в ячеях которой остаётся растворитель и различные низкомолекулярные вещества, содержавшиеся в коллоидном растворе.

Процесс гелеобразования как правило достаточно длителен и может продолжаться от десятков минут до нескольких месяцев.

Природа связей, приводящих к образованию геля, может быть различной. Это и ионное взаимодействие между ионогенными группами в белках и водородные связи между полярными группами в полисахаридах и т.д.

При понижении температуры взаимодействие между молекулами (а значит и процессы гелеобразования) усиливается, но происходит этот процесс плавно и непрерывно, без какой-либо чёткой температуры гелеобразования.

Процесс гелеобразования в водных растворах белков сильно зависит от рН раствора. Чем ближе это значение к изоэлектрической точке белка, тем быстрее образуется гель. В изоэлектрическом состоянии в заряд белковой частицы минимален и силы отталкивания между молекулярными ионами ослабевают. Это способствует агрегации.

Также ускоряет гелеобразование добавление к растворам ВМС, влияющих на активность молекул воды, например, электролитов, которые способствуют частичной дегидратации молекул полимеров. Участки макромолекул, потерявшие гидратную оболочку, активно взаимодействуют друг с другом, что способствует гелеобразованию. В этом отношении наиболее активны анионы (более, чем катионы) и прежде всего такие, как оксалат, сульфат, фторид, ацетат, которые наиболее активно связывают воду.




Взаимоотношения между гелем и золем


Образование структуры агарозного геля.
При ограниченном набухании полимера гель образуется вследствие проникновения растворителя в свободное пространство между макромолекулами. В результате растворитель частично раздвигает молекулы ВМС, ослабляет взаимодействие между ними, но полного разрыва межмолекулярных связей не происходит. Пространственная сетка полимера сохраняется, хотя размеры ячеек увеличиваются, заполняются растворителем, жёсткость структуры уменьшается. Такой процесс характерен для фибриллярных белков, таких как коллаген и разветвлённых полисахаридов, таких как гликоген или амилопектин.

Степень набухание – количественная мера интенсивности этого процесса, относительное увеличение массы или объёма полимера при добавлении к нему растворителя.

Степень набухания зависит от температуры и (в случае водных растворов) от наличия в растворе тех или иных электролитов. Первые члены лиотропного ряда препятствуют набуханию (поскольку сами имеют большую степень гидратации). Ионы, начиная с NO₃^–, адсорбируются на молекулы ВМС, привнося собственную гидратную оболочку, что значительно способствует процессу набухания.

В случае набухания белковых молекул, его интенсивность так же зависит от рН (в изоэлектрической точке способность белка к набуханию минимальна).

Давление набухания. При набухании полимеров их объем увеличивается в 10-20 раз и возникает давление набухания, достигающее иногда сотен мегапаскалей. Это явление описывается уравнением Позняка



Где k и n - константы, зависящие от природы высокомолекулярного вещества и растворителя; с - концентрация сухого ВМС в набухающем студне.

Образование гелей сопровождается определённой степенью контракции (уменьшения объёма) – то есть объём набухшего геля меньше суммы объёма растворителя и ксерогеля/ВМС. Причина этого в том, что часть молекул растворителя переходят из свободного в связанное состояние, в котором они обладают существенно большей плотностью и упакованы значительно более компактно.
Свойства гелей

Большинству гелей свойственна эластичность, обусловленная конформационными изменениями фрагментов цепей полимера под действием внешней нагрузки. На эластичность геля сильно влияет характер контакта частиц в узлах сетки. Таким образом, пространственная структура геля и характер связей между образующими его частицами напрямую сказываются на его механических свойствах.

Резкое механическое воздействие на гель приводит к его обратимому разжижению.После прекращения внешнего воздействия гель снова затвердевает. Это явление называется тиксотропией.

Тиксотропия – это способность геля разжижаться при механическом воздействии и самопроизвольно восстанавливать свои свойства в состоянии покоя. При этом происходит переход от геля к золю и затем обратно. В живых системах тиксотропия наблюдается например при сотрясении мозга и последующем восстановлении его исходных структур.

Другое важное свойство гелей – синерезис. Это – необратимый (!) процесс старения геля, сопровождающийся упорядочиванием структуры с сохранением первоначальной формы, сжатием сетки и выделением из неё растворителя.

Этот процесс наблюдается при продолжительном стоянии геля и объясняется его медленным углублением его структурирования, которое началось ещё при гелеобразовании в свободнодисперсной системе. При синерезисе образуется твёрдое тело, копирующее форму сосуда, но меньшее по размерам, которое окружено разбавленным раствором ВМС.

Синерезису способствует низкая температура, высокая концентрация полимера в геле, а также длительный механический покой системы. Для белковых гелей максимальная скорость синерезиса наблюдается в изоэлектрической точке. При значениях рН, отдалённых от изоэлектрического, структура геля является более рыхлой, содержит больше растворителя, между молекулами более выражено отталкивание. Электролиты, способствующие набуханию ВМС, тормозят синерезис. Процесс синерезиса проявляется в живых тканях, с ним связан процесс старения организма.

Наличие сложной пространственной структуры в гелях препятствует перемешиванию в них. Поэтому в гелях химические реакции протекают значительно медленнее, чем в растворе и их характер зависит от растворимости продуктов. Если образуются малорастворимые соли, содержащие разное количество катионов и анионов (Ag₂Cr₂O₇, Ca₃(PO₄)₂, PbI₂), то такие реакции в гелях имеют периодический характер, а отложение солей происходит слоями в виде концентрических колец (кольца Лизеганга), разделённых прозрачными прослойками. Именно этим объясняется слоистая структура камней, образующихся в организме (почках, желчном пузыре, протоках слюнных желёз).

Диффузия в гелях существенно затруднена, её интенсивность закономерно снижается с ростом концентрации геля. Причина этого явления в том, что в концентрированном геле резко возрастает извилистость пути, который должна совершать диффундирующая частица. Например: в 10%-ном студне желатина коэффициент диффузии электролитов снижается по сравнению с чистой водой в 2 раза, в 30%-ном студне - в 9 раз.

Электропроводность гелей (если их дисперсионная среда – водный раствор) выше, чем у диэлектриков, но ниже, чем у обычных растворов низкомолекулярных электролитов, так как пространственный каркас, свойственный гелям, оказывает сопротивление движению ионов, переносящих электрический заряд, через гель. Это явление становится причиной достаточно сильного нагрева гелей при гель-электрофорезе и необходимости их охлаждать с помощью системы трубок, по которым протекает холодная вода.

В гелях может протекать процесс кристаллизации, однако в силу существенно затруднённой диффузии кристаллы растут существенно медленнее, чем из обычного раствора. Это позволяет, имея достаточно терпения, выращивать достаточно крупные кристаллы. В геле кремниевой кислоты удалось вырастить кристаллы меди, серебра и золота диаметром 3 мм! Отсутствие конвекционных потоков и перемешивания придает реакциям в студнях своеобразный характер - в различных участках студня реакции проходят независимо друг от друга. Если один из продуктов реакции - нерастворимое вещество, вместо образования осадка по всему объему в студне будут наблюдаться явления периодического осаждения - кольца Лизеганга. Ритмические реакции объясняют слоистую внутреннюю структуру желчных и почечных камней. Практическое применение они нашли в методе Ухтерлони – методе иммунодиффузии в агаровом геле, где навстречу друг другу диффундируют антитело и антиген и в результате их взаимодействия в геле формируется непрозрачная полоса или кольцо.

Значение гелей в живых организмах

Живые организмы - студни различной степени оводнения. Распределение воды и ионов между соединительной тканью и клетками определяется чередованием процессов набухания и обезвоживания. Тело медузы - живой студень, содержащий до 90% воды, в то время как роговая ткань содержит 0.2-0.6% воды. Высушивание куска студенистого тела медузы уменьшает объем и вес в десятки раз, а объем и вес высушенного рогового вещества практически не меняются. Набухание тканей растительных и животных организмов связано с наличием в их составе клетчатки, крахмала, белков. Количество поглощаемой воды тканями зависит от возраста: чем моложе организм, тем сильнее выражено набухание.

Набухание и обезвоживание коллоидов в организме связано с изменением рН в тканях

(воспаления, образование отеков при проникновении кислых жидкостей в ткани, при ожоге кожи крапивой, при укусах насекомых).

Нарушение обмена веществ между клеткой и окружающей средой при старении приводит к синерезису (вследствие снижения проницаемости клеточных мембран и цитоплазмы).

Вопросы, задачи и тесты для самоподготовки и самоконтроля
А) Домашнее задание:

ВМС

1. 
   Какие соединения относятся к высокомолекулярным электролитам?
   
2. 
   Дайте определение изоэлектрическому состоянию белки и его изоэлектрической точке. Чем объясняется то, что у одних белков изоэлектрическая точка меньше 7, а у других -больше 7?
   
3. 
   Объясните ,почему осмотическое давление в растворах полимеров средних концентраций превышает значения ,рассчитанные по уравнению Вант-Гоффа?
   
4. 
   Как присутствие полиэлектролита влияет на распределение ионов электролитного фона организма по разные стороны клеточной мембраны?
   
5. 
   Чем высаливание ВМС из растворов отличается от электролитической коагуляции золей?
   
6. 
   Каково биологическое значение явления коллоидной защиты?
   
7. 
   Рассчитайте степень набухания крахмала, если 1г крахмала через два часа поглощает 0.3мл раствора (пл =1.05г/мл.). (Ответ:31,5%)
   
8. 
   Осмотическое давление раствора (при 25^OС), содержащего 26 г/л гемоглобина, равно осмотическому давлению раствора , содержащего 0, 0117г/л NaCl. Рассчитайте молярную массу гемоглобина, если плотность раствора равна 1г/мл. (гемоглобин находится в изоэлектрическом состоянии, отклонением от закона Вант- Гоффа можно пренебречь). (Ответ:65000г/моль).
   
9. 
   Рассчитайте осмотическое давление 1.4% раствора белка β-лактоглобулина ( М=35000г/моль) в форме «R—Na» при 37 С ̊,допуская для этого случая справедливость уравнения Вант-Гоффа и считая плотность раствора равной 1 г/мл. (Ответ:2.06 кПа)
   
10. 
    10.Рассчитайте сколько молекул воды связано в растворе с одной молекулой альбумина и с одним аминокислотным остатком ,если известно ,что 1г альбумина связывает 0.3г воды , (Мальбумина=68000г/моль , число аминокислотных остатков-515). (Ответ:1133;2.2)
    
11. 
    Процесс ступенчатой ионизации кислотных и основных функциональных групп в молекуле белка в зависимости от pH можно упрощенно представить схемой:
    

( NH₃ ⁺ )n R(COOH)m ↔ (NH₃⁺ )n R(COO^- )m +m Н⁺ ↔  (NH₂ )n R (COO^- )m + n H⁺

(1) катионные формы (2) диполярный полиион (3)анионные формы

Белок – кислота ,pH < pI m=n ИЭС ,pH=pI белок -основание , pH >pI

Какие формы белка образуют буферную систему в растворе с pH 

12. 
    Как изменится (увеличится ,уменьшится, не изменится) степень набухания желатина (
    

pI=4.7) в воде при добавлении небольших количеств а) HCl; б) NaOH; в)Na ₂SO ₄; г) KSCN? Ответ поясните.

13. 
    Почему основное вещество соединительной ткани (коллагеновые, эластические волокона) набухает в щелочной среде и обезвоживается в кислой?
    
14. 
    К какому электроду будет перемещаться при электрофорезе  β-лактоглобулин в буферном растворе, содержащем равные концентрации гидрофосфат- и дигидрофосфат-
    

ионов ( pК_{H 2PO4}^-- =7,21) , если при pH =5,2 белок остается на старте?

(Ответ: белок перемещается к аноду)

15. 
    Ситуационная задача.
    

В растворе с рН=1:

1.Записать (схематически) реакцию ионизации молекулы биополиамфолита в данной среде

2.В результате протолиза молекула переходит в __________ заряженное состояние

а) поликатионная форма б) полианионная форма

3.Преимущественной конфигурацией данного иона является ________________т.е., ион

максимально _______________

4. Величины вязкости и текучести раствора полиэлектролита при данном значении pH:

а) минимальны, б) максимальны

В растворе с рН>7:

1. Высшая структура молекулы биополиамфолита:

а) нарушена б) не нарушена

(ответ мотивируйте)

2. Гидролитическое расщепление молекул полиамфолита (деструкция) при заданном значении рН:

а) идет б) не идет

(ответ мотивируйте)

3. Все перечисленное приводит в организме к:

а) алкалозу б) ацидозу в) гомеостазу
Гели

1. 
   В чем сходство и различие между процессами желатинирования и коагуляции ?
   
2. 
   Объясните влияние электролитов на процесс желатинирования и набухания.
   
3. 
   Назовите стадии набухания ксерогелей .
   
4. 
   Какими свойствами обладают гели ?
   
5. 
   Биологическое значение процессов набухания и старения гелей.
   
6. 
   Золь V₂ O₅ через определенное время после его получения потерял текучесть. Какое явление может быть причиной этого?
   
7. 
   В каком из золей оксида железа (III) : 2%-м или 3%-м раньше начнется процесс гелеобразования? Ответ поясните.
   
8. 
   Имеются три золя с одинаковой массовой долей дисперсной фазы . В первом золе частицы имеют форму тонких палочек , во втором частицы листочкообразные, в третьем- сферические. Какой из этих золей при одинаковых условиях превратится быстрее в гель?
   
9. 
   Как влияет температура на процесс гелеобразования? Что может произойти с образующимся гелем при значительном повышении температуры?
   
10. 
    Суспензия бентонитовой глины с массовой долей дисперсной фазы 10% представляет собой пластическое твердообразное тело , не обладающее текучестью, но после встряхивания разжижается и легко вытекает из сосуда .Через некоторое время суспензия снова становится твердообразной. Как называется описанное явление?
    
11. 
    Если структурированная система обладает способностью к тиксотропии , то какая в ней образуется структура :конденсационно-кристаллизационная или коагуляционная?
    
12. 
    .При охлаждении 0.1 % раствора агар-агара от 45⁰С  до10⁰С  через некоторое время наблюдается увеличение вязкости раствора и потеря текучести. О каком явлении идет речь?
    
13. 
    2% раствор желатина превращается в студень при комнатной температуре , а 0.5 % - при той же температуре студня не образует. Как можно и этот раствор желатина превратить в студень?
    
14. 
    При нагревании сгустка крови до 35-40⁰C наблюдается выделение из него слегка окрашенной почти прозрачной сыворотки. Назовите это явление.
    
15. 
    Как можно объяснить тот факт, что 5% раствор желатина застудневает при добавлении
    

K ₂S O₄ через 25 минут, при добавлении KI -через 200 минут, а при добавлении KCNS образование студня не происходит?

Б) Самостоятельная работа на занятии:

1. 
   К двум одинаковым порциям раствора желатина в воде с рН = 4.7 , добавили разные количества HCl и измеряли время истечения этих растворов и воды из вискозиметра . Время истечения одного раствора оказалось равным 69с. , другого-46 с. Сравните значения рН₁ и рН₂ растворов желатина ( рI жел = 4.7) :
   

а) рН₁ > рН₂ ; б) рН₁ < рН₂ ;в) рН₁=рН₂.

( Ответ: а)

2. 
   Для раствора поливинилацетата в ацетоне экспериментально определенное
   

значение характеристической вязкости [η] равно 1.5 см³ / г.  Рассчитайте молярную массу поливинилацетата, если К= 2.8∙10^-4 см ³∙моль/г ² и  α= 0.76.

( Ответ: М= 80 600г/моль)

3. 
   Определите приведенную вязкость (η прив.) раствора полимера , используя экспериментальные данные ,полученные вискозиметрическим методом : время истечения из вискозиметра раствора  τ =87 с. , время истечения растворителя  _{τ 0} =80 с. , содержание полимера в растворе 2.5 г/л .
   

( Ответ: 35 см³ /г )

4. 
   Имеются четыре белка с изоэлектрическими точками рI₁ =4.5, рI₂==6.0, рI₃=7.3, рI₄=8.2. В раствор с каким значением рН необходимо поместить вышеуказанную смесь, чтобы при электрофорезе:
   

1) один белок оставался на старте, три – перемещались к аноду

2) один белок оставался на старте, три – перемещались к катоду

3) один белок оставался на старте, один перемещался к катоду, два – к аноду

4) один белок оставался на старте, один перемещался к анду, два – к катоду

5) один белок перемещался к катоду три – перемещались к аноду

6) один белок перемещался к аноду три – перемещались к катоду

7) два белка перемещались к аноду, два -к катоду

Подбеоите соответствующие буферные системы к каждому из предложенному

5. 
   При рН=6 инсулин остается на старте. К какому электроду инсулин будет перемещаться при
   

электрофорезе в растворе хлороводородной кислоты с концентрацией 0.1 моль/л? (Ответ: к аноду)

6. 
   Рассчитайте осмотическое давление раствора белка с относительной молекулярной массой 10 000, если его массовая концентрация равна 1, 0г/л .Т =310 К, молекула белка изодиаметрична, β=1.
   

( Ответ: 258,6 Па)

7. 
   Будет ли происходить набухание желатина ( pI=4.7) в ацетатном буфере, приготовленном из 100 мл раствора ацетата натрия и 200 мл раствора уксусной кислоты (одинаковых концентраций) при 20^ОС? Ответ: будет происходить)
   
8. 
   Как можно ускорить(замедлить) процесс набухания
   
9. 
   Полимер массой 2г поместили в сосуд с бензином . Через 20 минут полимер вынули из сосуда и взвесили , масса стала равной 2.5г. Рассчитайте степень набухания полимера в %. (Ответ:25%)
   

10. Для разделения методом высаливания белковых фракций альбуминов ( М= 68000, рН=4.7) и глобулинов (М=160 000,рН=6.4) , входящих в состав яичного белка , можно использовать хлорид натрия . На чем основано это разделение ? Какими еще методами можно разделить данные белки, используя другие электролиты или способ Конна?

11.Что такое “связанная вода” и чем ее свойства отличаются от свойств “свободной воды”? Какова биологическая роль “ связанной воды”?

12.Определение характеристической вязкости используется при исследовании денатурации биополимеров. При денатурации многих белков было найдено , что для них показатель (α ) в общем уравнении Штаудингера равен 0.5 -0.6,для ДНК он равен 1.13.Какие выводы можно сделать о форме макромолекул этих биополимеров после денатурации?

13.В растворе находится смесь белков: глобулин ( рI =4), альбумин ( рI =4.9) , коллаген( рI = 4 ). При каком значении рН можно электрофоретически разделить эти белки? Ответ поясните.

1) 7; 2) 4.9; 3) 4; 4) меньше 7;5) больше 4.

( Ответ:2)

14.Назовите явление, протекающее в растворе белкового фермента пепсина: инактивированный в растворе при нагревании или при воздействии щелочи белок вновь приобретает исходную активность после стояния или возврата к прежнему значению рН.

15.К какому электроду будут перемещаться частицы белка при электрофорезе , если рI = 4 в 0.001 М растворе NaОН ?

( Ответ: к аноду)

16.Установите соответствие между соотношением рН и рI и перемещением частицы белка химотрипсина ( рI =8.6 ) при электрофорезе.

рН	Перемещение частиц белка при электрофорезе
1) рН=4.8	1) движется к катоду
2) рН= 8.6	2) движется к аноду
3) рН= 10	3) остается на старте
4) рН= 7.0

В) Примерные типы экзаменационных задач:

Процесс растворения ВМС характеризуется:

1) увеличением энтропии и уменьшением энтальпии,

2) уменьшением энтропии и увеличением энтальпии,

3) увеличением энтропии и увеличением энтальпии,

4) энтропия уменьшается и энтальпия не изменяется,
Хорошо набухают полимеры:

1) аморфные

2) кристаллические

3) вязкотекучие и эластичные

4) аморфнокристаллические
Растворы белков – это растворы:

1) полиэлектролитов

2) электролитов

3) неэлектролитов

4) полинеэлектролитов
Укажите группы, входящие в состав полиамфолитов (белки):

1) – СООН и – ОН

2) и

3) и

4) и
Заряд на молекуле белка образуется за счет:

1) сил адсорбции

2) диссоциации ионогенных групп

3) сольватации

4) поляризации связи
Полимер (- CH₂ – CH = CH – CH₂ - )n имеет молярную массу 40000 у.ед. Степень полимеризации равна:

1) 800

2) 740

3) 950

4) 1200
Электрофоретическая подвижность белка минимальна, если:

1)

2)

3)

4) значение рН не влияет
Осмотическое давление раствора белка при рН=рI:

1) минимальное

2) максимальное

3) среднее

4) равно нулю
Наименьшее набухание белка происходит при:

1)

2)

3)

4) значение рН не влияет
Высаливание α-глобулина крови (рI=4.8) максимально, если:

1)

2)

3)

4) значение рН не влияет
Какой заряд имеет белок в растворе с рН=6, если изоэлектрическая точка белка (рI=4.8):

1) положительный

2) отрицательный

3) нулевой

4) происходит перезарядка белка
Онкотическое давление крови обусловлено:

1) белками

2) низкомолекулярными соединениями

3) электролитами

4) неэлектролитами
Электрофорез белка позволяет определить:

1) аминокислотный состав

2) заряд белка

3) формулу аминокислоты

4) последовательность аминокислот в молекуле
Укажите направление движения частиц белка, если рН>рI:

1) к аноду

2) к катоду

3) остается на старте

4) от катода к аноду
Добавление концентрированного раствора кислоты к раствору желатина приводит к:

1) уменьшению осмотического давления и уменьшению диссоциации ионогенных групп

2) уменьшению осмотического давления и увеличению диссоциации ионогенных групп

3) увеличению осмотического давления и уменьшению диссоциации ионогенных групп

4) увеличению осмотического давления и увеличению диссоциации ионогенных групп
Степень защитного действия растворов ВМС зависит от:

1) природы растворенного полимера

2) температуры

3) рН среды

4) изоэлектрического состояния
Дополните фразу «Растворы ВМС – это системы соответственно…:

1) термодинамически неустойчивые и требуют стабилизатора

2) термодинамически неустойчивые без стабилизатора

3) термодинамически устойчивые без стабилизатора

4) термодинамически устойчивые при определенном pH
Общее осмотическое давление крови (атм.)

1) 10

2) 5-6

3) 7,7-8,1

4) 6-10
Слияние водных оболочек нескольких частиц ВМС под действием электролита называется:

1) тиксотропией

2) денатурацией

3) коацервацией

4) синергизмом
Дополните фразу «Растворы ВМС – это системы соответственно…:

1) термодинамически неустойчивые и требуют стабилизатора

2) термодинамически неустойчивые без стабилизатора

3) термодинамически устойчивые без стабилизатора

4) термодинамически устойчивые при определенном pH
Самопроизвольное растворение ВМС сопровождается:

1) уменьшением изобарно-изотермического потенциала,

2) увеличением изобарно-изотермического потенциала,

3) изобарно-изотермический потенциал остается постоянным

4) изобарно-изотермический потенциал равен нулю,
Слияние гидратных оболочек частиц ВМС, без осаждение ВМС при добавлении электролита, называется:

1) тиксотропией

2) денатурацией

3) коацервацией

4) синергизмом
Метод седиментации в центробежном поле используют для определения:

1) осмотического давления

2) заряда частиц

3) молекулярной массы полимера

4) вязкости
Процесс высаливания сопровождается:

1) понижением температуры

2) понижением заряда

3) уменьшением растворимости полимера

4) увеличением давления

Общее осмотическое давление крови (атм.)

1) 10

2) 5-6

3) 7,7-8,1

4) 6-10
Онкотическое давление крови в норме (атм.)

1) 0,04

2) 0,1

3) 0,5

4) 2
Золотое число желатина, альбумина, крахмала равно 0,01, 2,5, 20 соответственно. Максимальным защитным свойством обладает:

1) альбумин

2) желатин

3) крахмал

4) не обладают
Явление при добавлении малых количеств раствора ВМС к гидрофобному золю называется:

1) денатурация

2) сенсибилизация

3) коацервация

4) контракция
Наибольшим высаливающим действием обладают:

1) катионы

2) анионы

3) нейтральные молекулы

4) неэлектролиты
Химотрипсин поджелудочной железы (рI=8,6) помещен в раствор с рН=8,6. Как ведет себя химотрипсин при электрофорезе?

1) движется к аноду

2) движется к катоду

3) остается на старте

4) движется в начале к катоду, затем – к аноду
Увеличение осмотического давления при повышении температуры не зависит от:

1) степени диссоциации ионогенных групп

2) дезагрегации белков на микроглобулы

3) уменьшения количества свободного растворителя

4) ИЭС
Какое утверждение ошибочно ? Для определения изоэлектрической точки (pI)используют метод:

1) электрофорез

2) осаждение

3) набухание

4) светорассеивание
Казеин (pI=4,6), помещенный в ацетатный буфер, остается на старте, рН ацетатного буфера равен:

1) 5,2

2) 4,75

3) 4,6

4) 3,75
В каком буферном растворе при электрофорезе γ-глобулин (pI=6,4) остается на старте:

1) ацетатныом

2) аммиачном

3) фосфатном

4) цианидном
Выберите ответ «Голодные отеки» образуются, если:

1) уменьшается осмотическое давление в крови

2) увеличивается осмотическое давление в крови

3) уменьшается онкотическое и осмотическое давление в тканевых жидкостях и в крови

4) возникает разница в онкотическом давлении в тканевых жидкостях и в крови
2 г казеина молока растворили в 50 г H₂O, массовая концентрация раствора (%):

1) 5

2) 2,7

3) 3,8

4) 9,4
Какие ионы электролитов оказывают максимальное осаждение белка:

1) CNS^-, Ba²⁺

2) SO₄^2-, Li⁺

3) Br^-, Ca²⁺

4) NO₃^-, Mg²⁺
Политетрафторэтилен (- СF₂ – СF₂ -)_n молекулярная масса которого 30000 у.ед. Степень полимеризации равна:

1) 300

2) 200

3) 291

4) 280
Высаливание сыворотки крови максимально при добавлении:

1) 0,1 м раствора

2) 0,1 м раствора

3) 0,2 м раствора

4) 0,2 м раствора
Молекула белка будет перемещаться в электрическом поле npи а) рН > pi; б) рН = pi; в) рН < pi.

1) а, б

2) б, в

3) б

4) а, в


Альбумин с рI=4.75 находится в буферном растворе с рН=6.37. Каково направление движения белка при электрофорезе:

1) к аноду

2) к катоду

3) остается на старте

4) сначала к аноду, затем к катоду
Определить М (молярную массу) ВМС можно, изучая вязкость растворов:

1) абсолютную

2) относительную

3) характеристическую

4) абсолютную и относительную
В изоэлектрической точке высаливание простых белков:

1) максимально

2) минимально

3) полностью отсутствует

4) наблюдается изменение структуры белка
При значении рН < рI белка молекула белка заряжена :

1) положительно

2) отрицательно

3) не имеет заряда

4) сначала положительно, затем отрицательно
Высаливание белков - это:

1) выпадение белка в осадок из раствора под действием боль­ших количеств негидролизующихся солей

2) негидролитическое нарушение нативной структуры белка

3) переход свежеосажденного осадка в свободнодисперсное со­стояние

4) объединение частиц в коллоидных системах с твердой дис­персной фазой
Денатурация белков - это:

1) выпадение белка в осадок из раствора под действием боль­ших количеств негидролизующихся солей

2) негидролитическое нарушение нативной структуры белка

3) переход свежеосажденного осадка в свободнодиспёрсное со­стояние

4) объединение частиц в коллоидных системах с твердой дис­персной фазой
Коацервация в растворах ВМС - это:

1)выпадение белка в осадок из раствора под действием больших количеств негидролизующихся солей

2)негидролитическое нарушение нативной структуры белка

3) обратимое объединение макромолекул в ассоциаты

4)объединение частиц в коллоидных системах с твердой дис­персной фазой
Электрофорез белков позволяет определить:

1)аминокислотный состав белка;

2)заряд белковой молекулы;

3)последовательность аминокислот в молекуле

4)число аминогрупп
Изоэлектрическая точка белка рI=4.8. Какой заряд имеет этот белок в растворе с рН=6.7?

1)положительный

2)отрицательный

3)нулевой

4)сначала положительный, затем отрицательный
Что следует добавить к сыворотке крови, чтобы процесс высаливания (осаждения белков) был наиболее эффективным?

1) 0.1 М раствор

2 ) 0.1 М раствор

3) 0.1 М раствор

4) 0.1 М раствор
Для проведения электрофореза смеси аминокислот необходимо приготовить буферный раствор с рН 7,0. Какие компоненты Вы возьмете:

1) KН₂РО₄ и К₂НРО₄ (pK= 7.21)

2)KHCO₃ и H₂CO₃ (pK = 6,35);

3)CH₃COOK и CH₃COOH (pK= 4,76)

4)NН₄ОН и NН₄Сl (pK= 9.25)
Поливинилхлорид имеет молекулярную массу 15000 у.ед. Степень полимеризации равна:

1) 240

2) 150

3) 340

4) 580
Свойства полимеров (эластичность, прочность, способность образовывать пленки, нити) характерны для полимеров:

1) разветвленных

2) линейных

3) трехмерных

4) цилиндрических
Самопроизвольный процесс получения растворов ВМС характеризуется:

1)

2)

3)

4)

Выберите правильное суждение. Набухание сопровождается:

А. Диффузией молекул растворителя в полимер и ослаблением связей между макромолекулами

Б. Диффузией макромолекул в растворитель и ослаблением связей макромолекул

1) верно только А

2) верно только Б

3) неверно А

4) оба суждения неверны
Растворение полярного полимера в полярном растворителе сопровождается:

1) сольватацией макромолекул растворителем и выделением тепла

2) сольватацией макромолекул растворителем и поглощением тепла

3) сольватацией макромолекул растворителем, тепло не выделяется

4) диффузией молекул растворителя в полимер
Уравнение описывает свойства растворов ВМС:

1) оптические

2) электрокинетические

3) осмотические

4) реологические
Дополните фразу « Относительная вязкость – это отношение…»:

1) вязкости раствора ВМС к вязкости растворителя

2) вязкости растворителя к вязкости раствора ВМС

3) удельной вязкости к вязкости растворителя

4) удельной вязкости к концентрации раствора ВМС
Общие свойства растворов ВМС и золей:

1) термодинамическая устойчивость

2) заряд на грануле

3) седиментация

4) большая вязкость
Уравнение Дебая - это:

1)

2)

3)

4)
Уравнение применяется для растворов:

1) очень разбавленных

2) разбавленных

3) концентрированных

4) очень концентрированных
Укажите уравнение вязкости, характеризующее гибкость цепей макромолекул:

1)

2)

3)

4)
Аномально высокой вязкостью обладают растворы:

1) истинные

2) коллоидные

3) концентрированные растворы ВМС

4) истинно-коллоидные
Действие электролитов на растворы – это процесс:

1) коагуляции

2) высаливания

3) тиксотропии

4) сенсибилизации
Высаливание – это процесс:

1) уменьшения заряда

2) уменьшения агрегативной устойчивости частиц

3) уменьшения растворимости полимера

4) увеличения кинетической устойчивости
Какой заряд имеет белок в растворе с рН=6, если изоэлектрическая точка белка (рI=4.8):

1) положительный

2) отрицательный

3) нулевой

4) сначала положительный, затем отрицательный
Укажите направление движения частиц белка, если рН>рI:

1) к аноду

2) к катоду

3) остается на старте

4) от катода к аноду
Какой заряд имеет белок в растворе с рН=7, если изоэлектрическая точка белка (рI=9.5):

1) положительный

2) отрицательный

3) нулевой

4) знак заряда не зависит от рН
Наименьшее набухание белка происходит при:

1)

2)

3)

4) значение рН не влияет
Вязкость раствора карбоксигемоглобина (pI=7) при pH=7:

1) минимальна

2) максимальна

3) средняя

4) равна нулю
Дополните фразу « Мембранное равновесие Доннана характеризует равновесие в системе растворов, разделенных мембранной, не проницаемой для…, присутствующих в системе:

1) всех ионов

2) молекул растворителя

3) ионов и молекул растворителя

4) только одного вида ионов
Заряд желатина (pI=4,7), помещенного в буферный раствор, в котором концентрация гидроксид ионов 10^-8 моль/л будет:

1) положительный

2) отрицательный

3) равен нулю

4) не зависит от концентрации гидроксид ионов
При денатурации белка вязкость раствора:

1) увеличивается

2) уменьшается

3) не изменяется

4) равна нулю
Золотое число казеината натрия, гуммиарабика, крахмала равно 0,01, 0,5, 20 соответственно. Максимально защитным свойством обладает:

1) казеинат натрия

2) гуммиарабик

3) крахмал

4) нет правильного ответа
Дополните фразу «Набухание – это процесс проникновения растворителя в полимер, сопровождаемый:

1) уменьшением объема и увеличение массы образца

2) увеличением объема и уменьшением массы образца

3) увеличение объема и увеличением массы образца

4) уменьшением объема и уменьшением массы образца
Растворы ВМС термодинамически устойчивы так как:

1) имеют большую удельную поверхность раздела с растворителем

2) не имеют четко выраженной поверхности раздела с растворителем

3) имеют высокое значение ζ-потенциала

4 имеют низкое значение ζ-потенциала
Белки сыворотки крови разделяют на фракции, используя метод:

1) механический

2) облучение

3) ультрацентрифугирование

4) осмометрический
Понижение защитных свойств белков и других гидрофильных соединений в крови приводит к:

1) выпадению солей мочевой кислоты (при подагре)

2) потере сознания

3) повышению температуры тела

4) повышению давления

Полимеры получают реакцией:

1) гидролиза

2) полимеризации и поликонденсации мономеров

3) электролиза

4) ионного обмена
Полярные полимеры растворяются в полярных растворителях с:

1) выделением тепла,

2) поглощением тепла,

3) тепло поглощается, затем выделяется

4) теплообмена нет
Тесты:

ВМС

1. 
   Набухание белков происходит при:
   

1) возникновении отеков 2) сокращении мышц

3) переваривании пищи 4) кулинарной обработке пищи.

2. 
   Онкотические отеки возникают при :
   

1) понижении концентрации белков в плазме крови

2) снижении онкотического давления

3)повышении концентрации белков в крови

4) снижении концентрации электролитов.

3. 
   Свойства ВМС общие с истинными растворами :
   

1) агрегативная устойчивость

2) большой размер частиц

3) электрические свойства

4) аномальная вязкость

5) гомогенность .

4. 
   Свойства ВМС общие с коллоидными растворами :
   

1) способность к светорассеиванию

2) большой размер частиц

3) электрические свойства

4) мембранного равновесие Доннана

5) отсутствие способности к диализу.

5. 
   Какие виды вязкости различают в растворах ВМС :
   

1) относительную 2) удельную 3)приведенную 4) характеристическую.

6. 
   Увеличение вязкости крови происходит при:
   

1) атеросклерозе

2) венозных тромбозах

3) повышении концентрации белка в плазме крови

4) отеках

5) снижении концентрации белка в крови.

7. 
   Слияние оболочек нескольких частиц ВМС без объединения самих частиц называется:
   

1) желатинированием

2) синерезисом

3) тиксотропией

4) коацервацией.

8. 
   При денатурации белка происходит :
   

1) изменение конформации

2) дегидротация

3) уменьшение растворимости

4) разрушение первичной структуры

5) сохранение биологической активности.

9. 
   При денатурации разрушаются следующие структуры белка:
   

1) первичная 2) вторичная

3) третичная 4) четвертичная.
Гели