Fyziologie živočichů (včetně člověka) – cvičení Bi2BP_FYZL, ukonč. Z 2024 doc. RNDr. A. Žákovská, Ph.D. Podmínky k ukončení: 1) docházka – maximum 1 absence (možnost náhrady v tomtéž týdnu) 2) protokoly (odevzdané po každém, každém druhém cvičení) 3) pracovní list v každém cvičení 3) aktivita v hodině 1x za semestr (dle rozpisu témat – vedení cvičení na zadané téma + teoretická příprava pro spolužáky, příprava pracovního listu – viz rozpis, podrobněji web) – alternativně: seminární práce s fyziologickou tématikou Ad 2) Protokol (odevzdává každý za sebe) – web s návody 1. datum, jméno pracovníka 2. název úlohy 3. úkol, nebo cíl práce (vlastní postavení problému, který se má pokusem vyřešit), teorie, podstata reakcí - vysvětlit 4. provedení pokusu – metodické údaje včetně pomůcek, stručný postup práce 5. Výsledky měření nebo sledování, výpočet, grafické vyjádření výsledků, zhodnocení 6. závěr (odpověď na zadaný úkol, cíl) V podobném duchu jsou členěny také odborné (vědecké) práce. Základem poznání ve fyziologii – experimentální práce. Časová a materiální náročnost Výrazně jiné podmínky v praktickém cvičení z fyziologie. Zásady práce v laboratoři – zvýšená hygiena, ochranné pomůcky (plášť), brýle, rukavice, bezpečnostní předpisy běžné pro chemické a biologické laboratoře. V místnosti praktika se (ne)smí jíst, pít ani kouřit. Směrnice MŠ ČSR (33/1974) a návazně věstník MŠ č. 12 ze dne 9. 1. 1989 specifikuje seznam prací zakázaných těhotným ženám. Z toho důvodu mohou těhotné ženy absolvovat praktická cvičení pouze s jejich písemným souhlasem. Všeobecné zásady práce ve fyziologickém praktiku: úkoly pro vedoucí dvojici - předem zkontrolovat úplnost a funkceschopnost pomůcek - udržovat pořádek na pracovním stole, pokud to není nutné nepohybovat se mimo pracovní stůl - po skončení pokusu, nebo jeho části, očistit a omýt pomůcky (hlavně věci přicházející do styku s krví). - předat pomůcky vedoucímu cvičení Další zásady práce ve fyziologickém praktiku: Předpokladem úspěšného zvládnutí praktika je teoretická příprava, kde kromě obecně teoretického přehledu je nutno si přečíst metodický návod a promyslet vlastní provedení experimentu. Teoretický úvod k doplnění přednášek Voda polár voda polár voda Voda Základní substrát v živé hmotě. Největší část těla organismů. a) Fylogenetickým vývojem se obsah vody snižuje b) Aktivní tkáně s větším obsahem vody c) Ontogenetickým vývojem se obsah vody snižuje Polarita molekul Hydratace polárních částic Geometrická asymetrie Hydratace kationtu Mg2+ Hydratace karboxylové skupiny Tab.: Podíl vody v některých živočišných organismech Organismus Obsah vody (%) Trepka Chobotnice Dešťovka Rak Pstruh Skokan Myš Až 99 90 88 84 80 74 67 Člověk 60 – 70(80) Tab. : Obsah vody v orgánech, tkáních a tělesných tekutinách dospělého člověka Orgán, tkáň, tekutina Obsah vody (%) Tuk Kosti Játra Kůže Mozek – bílá hmota Mozek – šedá hmota Svaly Srdce Vazivo Plíce Ledviny Krev Krevní plazma Žluč Mléko Moč Slina Pot 25 – 30 16 – 46 70 72 70 84 76 79 60 – 80 79 82 83 92 86 89 95 99,4 99,5 OBSAH VODY V POTRAVINÁCH (vedeno v % ) Okurky 96 Meloun 93 Rajčata 93 Jahody 90 Pomeranč 87 Jablko 84 Nové brambory 77 Banán 75 Hovězí maso 70 Vepřové maso 57 Chléb 41 Houska 26 Uherský salám 26 Hrubá mouka 14 Hrách 12 Stolní olej 1 Cukr 0,5 Sádlo škvařené 0,3 Funkce vody: 1. Rozpouštědlo, ionizace solí, zásad, kyselin, osmotické jevy 2. Disperzní fáze pro koloidy (bílkoviny, glykogén) 3. Reakce prostředí (koncentrace H+ a OH- iontů) 4. Termoregulace živočichů 5. Součástí živých tkání Přísun vody x ztráty vody voda přesun Voda Člověk 70 kg (42 kg vody) denní ztráty: 1 500 ml moč 150 ml stolice 900 ml výpar Doplňování: potrava 800 (– ) ml ? nápoje 950 (– ) ml ? metabolická voda 250 ml Prvky v jednoduché formě, jednoduchých, ale i složitých sloučeninách. Biogenní prvky – tj. prvky obsažené v živé hmotě – asi 60 A.1. Prvky ve větších množstvích: O – 65 %, C – 21 %, H – 10 %, N – 3 %, Ca – 2%, P – 1 % 2. P. v malých množstvích: Cl, F, S, K, Na, Mg, (Al) 3. P. v nepatrných množstvích: Fe,Cu,Si,Mn,Zn,Br (B,Sr,Ti,Ba,F,Rb,Se,Mo,I,Hg,Ra) 4. P. ve stopách: As,Li,Pb,Sn,Co,Ni Tab.: Průměrné prvkové složení těl suchozemských živočichů Prvek % Prvek % Prvek % Prvek % O C H 70 18 10 Ca N K Si P Mg S Cl Na Al Fe 5 . 10-1 3 3 1,5 7 . 10-2 5 4 2 2 2 2 Mn B Sr Ti Zn Li Cu Ba 7 . 10-3 1 1 8 . 10-4 3 1 1 1 F Br Rb Se Ni As Mo Co I Hg Ra 8 . 10-5 8 5 5 3 3 2 1 1 1 . 10-7 1 . 10-12 Tab.: Průměrné prvkové složení lidského organismu Prvek % Prvek % Prvek % Prvek % O C H N Ca 65 18 10 3 1,6-2,2 P K S Cl Na Mg Fe 0,8–1,1 3,5.10-1 2,5 1,5 1,5 5 . 10-2 4 . 10-3 Mn Cu I Co 3.10-4 1,5 4.10-5 4 Zn F Ni stopy “ “ Funkce: OCHN – nepostradatelné O oxidace, C řetězení, H energetické hospodaření, N složka bílkovin Ca – regulátor enzymatické aktivity - svaly, metabolismus kostí P – přenašeč energie, metabolismus cukrů, stavba kosti, zuby, NK Cl – chloridy v tekutinách, vzruch F – zpevňující opornou soustavu, zuby S – součást bílkovin, oxidační reakce, desinfekce krve K – vnitrobuněčná tekutina, vzruch Na – mimobuněčná tekutina, vzruch Mg – kontrakce svalů, nervosvalová dráždivost, enzymatické pochody, IS Fe – oxidační děje – dýchací barvivo Cu – enzymy, dýchací barvivo I – jodované tyroziny pro metabolismus Br – (v podobě solí) inhibitor nervových procesů, útlum činnosti orgánů, sedativum Mn – aktivátor enzymů, krvetvorba, růst plodu Zn – inhibitor nukleotidázy, syntéza DNA, podpora činnosti imunních buněk, produkce bílkovin, Co – krvetvorba, B12 Protokol 1.LÁTKOVÉ SLOŽENÍ ŽIVÝCH ORGANISMŮ I. Úkol: Zjištění úbytku vody v živočišných organismech – příprava sušiny. Materiál: živočišná tkáň (svalovina vodního obratlovce – ryby, vzorky dalších živočišných tkání jako svalovina suchozemského obratlovce např.vepř. maso, tuková tkáň – vepřová, játra apod., zástupce hmyzu (šváb), lastura nebo kost), žíhací kelímek, sušárna, kleště, váhy, prkýnka, fixy, sušička Pracovní postup: Bude se pracovat ve dvojici 1.Každá dvojice si vezme dva druhy tkáně dle zásob 2.Žíhací kelímek se označí fixou (výrazně), zváží přesněji, než na desetinu gramu (hmotnost A), vše pomocí kleští 3.Tkáň se odřeže a připraví 4.Stanoví se vlastní hmotnost odřezané tkáně v kelímku A, (A-C(kelímek)) je hmotnost tkáně 5.Kelímek s masem se vloží se do sušičky, teplotu postupně zvýšíme na 150 °C. 6.Suší se asi 1hodinu. 7.Mezitím proběhne výklad 8.Kelímek s tkání necháme vychladnout (5min) na betonové ploše 9.Opět zvážíme (hmotnost D). 10.Stanoví se hmotnost vysušené tkáně (hmotnost E = D – C) 11.Rozdíl hmotností představuje obsah vody v tkáních. 12.Výsledek - úbytek vody u každého vzorku budou mít všechny dvojice k dispozici a dají do výsledků pro ostatní 13.Obsah vody v různých tkáních vyjádříme v procentech. Pozn: Každý pak zpracuje souhrnnou tabulku, ve které vyjádří zastoupení úbytku vody všech použitých tkání. Vlastní výsledek bude porovnán s literaturou. Výraznější odchylky se zdůvodní (v kap. Závěr). Důležitý údaj je doba a teplota vysoušení. Výsledky: tabulka Příp. interpretace – porovnání s literaturou Závěr Příklad vypracovaného protokolu Úkol: Zjištění obsahu vody v živočišných organismech – příprava sušiny. Materiál: druhy živočišné tkáně, žíhací kelímek, sušárna, kleště, váhy, prkýnka, fixy, sušička Druhy tkáně: svalovina (vepř. maso), tuková tkáň – vepřová, svalovina ryby, svalovina kuřete, kosti, zástupce bezobratlých - šváb (usmrtit) Pracovní postup – popsat svou práci: Bude se pracovat ve dvojici 1. Každá dvojice si vezme tak dva druhy tkáně dle zásob 2. Žíhací kelímek se označí fixou (výrazně), zváží přesněji, než na desetinu gramu (hmotnost A), vše pomocí kleští 3. Tkáň se odřeže a připraví do kelímku 4. Stanoví se vlastní hmotnost odřezané tkáně v kelímku A, (A-C(kelímek)) je hmotnost tkáně 5. Kelímek s masem se vloží se do sušičky, teplotu postupně zvýšíme na 140,5 °C. 6. Suší se asi 1hodinu. 7. Mezitím proběhne výklad 8. Kelímek s tkání necháme vychladnout (5min) na betonové ploše 9. Opět zvážíme (hmotnost D). 10. Stanoví se hmotnost vysušené tkáně (hmotnost E = D – C) 11. Rozdíl hmotností představuje obsah vody v tkáních. 12. Výsledek budou mít všechny dvojice k dispozici a dají do výsledků všem 13. Obsah vody v různých tkáních vyjádříme v procentech. Výsledky ryba tuk (g) kuřecí maso (g) kost (g) játra (g) šváb (g) před (g) po (g) voda (%) před (g) po (g) voda (%) před (g) po (g) voda (%) před (g) po (g) voda (%) před (g) po (g) voda (%) před (g) po (g) voda (%) Naty a Naty 17,4 12,9 25,90 7,1 6,2 12,70 David a Jirka 10,86 7,8 28,40 21,4 16,5 22,90 2,3 1,1 52,20 Peťa a Peťa 20,85 16,81 19,60 3,84 3,62 5,30 Verča a Barča 10,3 6,9 33 5,6 4,8 14,30 Áďa a Klárka 4,63 1,85 58,70 20,7 14,24 31,40 Bára a Lucka 11,66 7,19 38,50 11,6 7,75 32,80 Jakub a Terka 15,1 13,6 9,90 18,8 12,0 36,20 Kuba a Peťa 5,32 4,7 11,30 2,87 1,5 48,30 Výsledky: tabulka Závěr: Po vysušení došlo v přiděleném vzorku ryby a tuku k úbytku vody. Úbytek vody ve vzorku ryby činil 25,9 %, ve vzorku tuku došlo k úbytku 12,7 % vody. Ze všech vzorků došlo k největšímu úbytku ve vzorku kuřecího masa, tedy 58,7 % vody. Nejmenší úbytek vody byl zaznamenán u vzorku tuku, a to 5,3 % vody. Výsledek byl získán při teplotě asi 150° C po dobu asi 1 h. Nyní následuje diskuze s výsledky jiných autorů (stačí najít zdroje na internetu).