Związki organiczne - ćwiczenia

Zadanie 1.

U wszystkich uczniów pewnej klasy przeprowadzono pomiar ciśnienia krwi w spoczynku i po wysiłku fizycznym (wszyscy wykonali po 10 przysiadów).

Wybierz hipotezy, które weryfikowało opisane doświadczenie.

1. Jakie czynniki wpływają na ciśnienie krwi?

2. Wysiłek fizyczny powoduje wzrost ciśnienia.

3. Wysiłek fizyczny powoduje wzrost tętna.

4. Wysiłek fizyczny powoduje spadek ciśnienia.

5. Czy wysiłek fizyczny wpływa na tętno?

Zadanie 2.

Do zlewek zawierających tę samą ilość wody o różnej temperaturze wpuszczono oczliki (po 10 osobników do każdego naczynia). Po upływie czasu przeznaczonego na doświadczenie u skorupiaków zbadano liczbę uderzeń serca na minutę. Wyniki eksperymentu przedstawiono w tabeli.

Nr zlewki	Temperatura wody [^oC]	Godzina włożenia oczlików do zlewki	Godzina wyjęcia oczlików ze zlewki	Średnia liczba uderzeń serca skorupiaka
I	5	14.00	15.00	41
II	15	14.10	15.10	119
III	25	14.20	15.20	202
IV	35	14.30	15.30	281

Określ, który parametr był w tym doświadczeniu zmienną zależną, a który - zmienną niezależną.

1. Ilość wody.

2. Liczba oczlików.

3. Odczyn wody.

4. Temperatura wody.

5. Średnia liczba uderzeń serca.

6. Czas przebywania w wodzie.

Zmienna zależna: ………………………

Zmienna niezależna: ……………………

Zadanie 3.

Podstawowymi metodami pracy biologów są obserwacje i eksperymenty. Różnią się one od siebie stopniem ingerencji badacza.

Wpisz literę „O” przed opisem obserwacji, a literę „E” przed opisem eksperymentu.

… 1. Mierzenie wzrostu i masy wszystkich uczniów w klasie.

… 2. Sprawdzanie, czy różne natężenie światła ma wpływ na tempo fotosyntezy.

… 3. Liczenie, ilu przedstawicieli poszczególnych gatunków motyli przylatuje na łąkę.

… 4. Mierzenie pulsu uczniów przed i po biegu.

… 5. Porównanie składu chemicznego owoców porzeczki czerwonej i czarnej.

Zadanie 4.

Uczniowie mieli zweryfikować następującą hipotezę: Temperatura wpływa na intensywność fotosyntezy. W tym celu przygotowali dwa zestawy doświadczalne, w których badali intensywność fotosyntezy w temperaturze 5^oC i 20^oC. Pomiaru dokonywali, licząc ilość produktu fotosyntezy - tlenu - w naczyniach doświadczalnych. Co minutę uczeń odczytywał objętość tlenu w naczyniach doświadczalnych, posługując się skalą na cylindrze miarowym. Tam, gdzie tlen wydziela się w większej ilości, intensywność fotosyntezy była większa.

Pomimo starań osób prowadzących doświadczenie, podczas jego przebiegu popełniono błędy, które trzeba wziąć pod uwagę, interpretując wyniki.

Które z opisanych błędów miały największy wpływ na wynik? Wybierz dwa rodzaje błędów i odpowiednie uzasadnienia wyboru każdego z nich.

1. Błąd odczytu pojemności produktu reakcji na skali cylindra miarowego.

2. Błąd sposobu pomiaru, mierzona jest objętość gazu.

3. Błąd hipotezy, badanie jej nie weryfikuje.

4. Błędnie wybrana zmienna niezależna (objętość produktu reakcji).

Uzasadnienia

1. Osoby prowadzące pomiar niedokładnie odczytały wyniki ( utrudnieniem jest menisk na słupie wodny w cylindrze miarowym).

2. Pomiędzy odczytem czasu a odczytem wyniku upłynęło zbyt wiele czasu.

3. Szybkość przebiegu reakcji enzymatycznej ustala się, mierząc nie tylko wzrost ilości produktu, ale też ubywanie substratów.

4. Na mierzoną objętość gazu wpływa również ciśnienie tlenu, który się spręża na szczycie cylindra.

Zadanie 5.

W pewnym laboratorium biochemicznym wyprodukowano środek (w postaci pastylek) mający obniżyć ilość cholesterolu we krwi nawet u osób nie przestrzegających diety niskotłuszczowej. W celu zbadania jego skuteczności wybrano losowo grupę 100 osób przestrzegających diety niskotłuszczowej i 100 osób nie przestrzegających tej diety. Obie grupy miały być badanie przez 6 miesięcy. Skuteczność specyfiku antycholesterolowego zamierzano zmierzyć poprzez określenie, ile osób w każdej grupie po jego zażywaniu będzie miało poziom cholesterolu w normie.

Który z poniższych planów badawczych jest najlepszy?

1. Wszystkim osobom zostaną podane pastylki zawierające środek obniżający poziom cholesterolu we krwi.

2. Pastylki zawierające środek obniżający poziom cholesterolu we krwi zostaną podane tylko grupie osób przestrzegających diety niskotłuszczowej.

3. Cześć osób w obu grupach zostanie podany środek obniżający poziom cholesterolu, a części - pastylki nie zawierające tego środka (placebo).

4. Środek obniżający poziom cholesterolu zostanie podany tylko grupie osób nieprzestrzegających diety niskotłuszczowej.

Zadanie 6.

Niektóre szczepy bakterii są odporne na wybrane antybiotyki. W sytuacji ciężkiej infekcji bakteryjnej warto wiedzieć, który antybiotyk będzie skuteczny. W laboratorium bakteriologicznym dysponowano:

1. Szalkami z pożywką i wzrastającymi koloniami bakterii pobranych od pacjenta,

2. Krążkami bibuły, które można nasączyć dowolnym roztworem i nałożyć na pożywkę z bakteriami,

3. Próbkami różnych antybiotyków.

Jak przekonać się, który antybiotyk będzie skuteczny w walce z bakteriami? Zaprojektuj próbę badawczą i kontrolną do tego doświadczenia.

Próba badawcza: …………………………………………………………………………….

Próba kontrolna: …………………………………………………………………………….

Zadanie 7.

Jeśli do białawego roztworu białka kurzego zostanie dodana pepsyna (enzym trawienny), po pewnym czasie roztwór stanie się przezroczysty. Oznacza to, że przy użyciu pepsyny białko zostało rozłożone.

• Do probówki A nalano 2 ml wody z kwasem solnym (pH=2) i umieszczono ją w temperaturze pokojowej,

• Do probówki B nalano 2 ml pepsyny z kwasem solnym (pH=2) i umieszczono ją w temperaturze pokojowej,

• Do probówki C nalano 2 ml pepsyny z kwasem solnym (pH=2) i umieszczono ją w temperaturze 5^oC (dolna półka w lodówce),

• Do probówki D nalano 2 ml pepsyny z kwasem solnym (pH=2) i umieszczono ją w łaźni wodnej o temperaturze 37^oC,

• Do probówki D nalano 2 ml pepsyny z kwasem solnym (pH=2) i umieszczono ją w łaźni wodnej o temperaturze 45^oC,

Sformułuj problem badawczy, który badano w opisanym doświadczeniu.

…………………………………………………………………………………………………..

Zadanie 8.

W pewnym doświadczeniu badano wpływ warunków środowiska na pepsynę - enzym rozkładający białka. Do probówek zawierających 5 ml roztworu białka dodano po 1 ml pepsyny. Następnie probówki podzielono na dwie grupy - A i B. Probówki z grupy A pozostawiono w łaźni wodnej o temperaturze 27^oC, a probówki z grupy B - w łaźni wodnej o temperaturze 37^oC. W grupie a połowa probówek z mieszaniną reakcyjną miała pH 6, a połowa - pH 3. Tak samo było w grupie B. Mieszanina w probówkach stawała się przeźroczysta, gdy białko ulegało całkowitemu rozłożeniu na aminokwasy. Przejrzystość cieczy badano za pomocą fotometru. Wyniki doświadczenia przedstawia tabela.

pH mieszaniny reakcyjnej	Czas całkowitego rozkładu białka [min]
		W temperaturze 27^oC	W temperaturze 37^oC
6	240	120
3	60	5

1. Podaj dwie hipotezy, które weryfikowało opisane doświadczenie.

…………………………………………………………………………………………………..…………………………………………………………………………………………………..........................

2. Określ warunki, w których reakcja zaszła najszybciej.

…………………………………………………………………………………………………..…………………………………………………………………………………………………..........................

Doświadczenie
Wykrywanie tłuszczów w nasionach słonecznika
Problem badawczy:	Czy nasiona słonecznika zawierają tłuscze?
Hipoteza:	W nasionach słonecznika znajdują się tłuszcze.
Przebieg doświadczenia:	Próba badawcza Szkiełoko A- zawierające skrawki nasion słonecznika i odczynnik Sudan III. Próba kontrolna Szkiełko B- zawierające kroplę oleju i odczynnki Sudan III. Na szkiełko podstawowe A nanieś skrawki nasion słonecznika i dodaj kroplę odczynnika Sudan III. Obejrzyj preparat pod mikroskopem. Na szkiełko podstawowe B nanieś kroplę oliwy i dodaj kroplę odczynnkia Sudan III. Obserwuj zmianę zabarwienia.
Zaobserwowany wynik doświadczenia:	Zmiana zabarwienia w obu próbach na kolor czerwony.
Wniosek:	Nasiona słonecznika zawierają tłuszcze.

Doświadczenie
Wykrywanie wiązań peptydowych- reakcja biuretowa
Problem badawczy:	Sformułuj problem badawczy.
Hipoteza	Postaw hipotezę
Przebieg doświadczenia:	Próba badawcza Probówka A- zawierająca roztwór białka jaja kurzego, roztwór NaOH o stężeniu 10%, roztwór CuSO4 o stężeniu 1% Próba kontrolna Probówka B- zawierająca wodę destylowaną, roztówr NaOh o stężeniu 10%, roztwór CuSO4 o stężeniu 1%.
Uwaga!	Przygotuj roztwór białka jaja kurzego. W tym celu rozcieńcz je wodą destylowaną w objętości 19-krotnie większej niż objętość użytego białka. Wytrącający się osad rozpuszcza się po dodaniu niewielkiej ilości NaCl. Roztwór otrzymany po przesączeniu zawiera około 5% substancji białkowych. Do probówki A wlej ok. 2 ml roztworu białka jaja kurzego, dodaj taką samą objętość 10 % NaOk i kilka kropel CuSO4. Do probówki B wlej ok. 2Ml wody destylowanej, dodaj taką samą objętość 10% NaOH i kilka kropel 1% CuSO4.
Zaobserwoany wynik doświadczenia:	Zmiana zabarwienia w probówce A.
Wniosek:	W probówce A znajdują się białka.
Wyjaśnienie:	Reakcja biuretowa jest charakterystyczna dla wiązań peptydowych występujących w cząsteczkach białek i peptydów zbudowanych z co najmniej trzech aminokwasów. W obecności białek roztwór zmienia barwę z jasnoniebieskiej, wynikającej z obecności jonów miedzi Cu^2+, na fioletową, wynikającą z powstawania związków kompleksowych białek z jonami miedzi(II) w środowisku zasadowym. Intensywność barwy w reakcji biuretowej jest proporcjonalna do liczby wiązan paptydowych.

Doświadczenie
Wykrywanie glukozy w soku z winogron
Problem badawczy:	Czy w soku z winogron znajduje się glukoza?
Hipoteza	W soku z winogron znajduje się glukoza.
Przebieg doświadczenia:	Próba badawcza Probówka A- zawierająca sok z winogron i odczynniki Fehlinga(I i II) Próba kontrolna Probówka B- zawierająca roztwór glukozy o stęzeniu 10% i odczynniki Fehlinga (I i II). Do probówki A wlej ok. 2 ml soku z winogron, dodaj zbliżoną ilość odczynnkia Fehlinga (I i II), a następnie silnie podgrzej nad palnikiem. Do probówki B wlej ok. 2 ml roztworu glukozy, dodaj zbliżoną ilość odczynnkia Fehlinga(I i II), a następnie silnie podgrzej nad palnikiem
Zaobserwoany wynik doświadczenia:	Zmiana zabarwienia w obu probówkach i wytrącenie się ceglastoczerwonego osadu.
Wniosek:	W soku z winogron znajduje się glukoza. Hipoteza została potwierdzona.
Wyjaśnienie:	Odczynniki Fehlinga I to wodny roztwór siarczanu(VI) miedzie(II), a odczynnik Fehlinga II- roztwór wodorotlenku sodu i winianu sodowopotasowego. Służa one do wykrywania obecności niektórych cukrów. Ich działanie jest oparte na redukujących włąściwościach obecnych w węglowodanach grupy: aldehydowej lub ketonowej. Podczas reakcjii z odczynnikami Fehlinga glukoza ma formę łańcuchową, a jej grupa aldehydowa redukuje wchodzące w skłąd odczynników jony Cu^2+ do Cu^+, co powoduje wytrącenie się osadu Cu2O i zmianę barwy roztworu. Niektóre disacharydy (np. Sacharoza) oraz polisacharydy dają negatywny wynik w reakcji z odczynnikami Fehlinga, ponieważ ich pierścienie są połączone ze sobą tak, że nie ma wolnych grup redukujących jony miedzi.
Uwaga!	Po zmieszaniu odczynników Fehlinga I i II powstaje barwny (niebieski) związek, który nie jest trwały. Dlatego mieszanie dwóch części odczynnika należy przeprowadzić tuż przed doświadczeniem.

Zadanie 9. (2pkt)

Przygotowano sok z liści czerwonej kapusty. Miał on barwę ciemnoniebieską spowodowaną występowaniem barwników- antocyjanów. Antocyjany w środowisku kwasowym zmieniają barwę

z niebieskiej na czerwoną i dlatego mogą byś stosowane jako wskaźnik kwasowości. Do dwóch probówek, oznaczonych A i B, wlano po 100 ml przygotowanego soku z kapusty. Do probówki A nie dodano nic, a do probówki B dodano trochę drożdży i trochę cukru. Obydwie probówki szczelnie oklejono folią. Po godzinie sprawdzono wyniki:

-w probówce A nic się nie zmieniło,

-w probówce B zaobserwowano zmianę zabarwienia soku z niebieskiego na czerwone.

a) Podaj nazwę (lub wzór chemiczny) substancji, powstającej w opisanym doświadczeniu, która po rozpuszczeniu się w wodzie spowodowała zabarwienie soku w probówce B.

..........................................................................................................................................................

b) Wyjaśnij, jaki prose chemiczny spowodował zmianę barwy soku.

....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

Zadanie 10. (2 pkt)

Na rysunku przedstawiono wynik pewnego doświadczenia.

Sformułuj problem badawczy do tego doświadczenia.

......................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

---