Дія ультрафіолетового випромінювання на бактеріальні клітини

Мета роботи: вивчити вплив дії УФ-променів на бактеріальні клітини за допомогою фотоколориметричного методу.

Матеріали, обладнання, реактиви: суспензія мікроорганізмів; лампа УФ, ФЕК; 2 колби на 100 мл, робоча ванночка, чашка Петрі, пробірки, піпетки; фізіологічний розчин - 0,9 % NaCl.

 

Основні відомості

 

Різні види мікроорганізмів мають різну чутливість до впливу ультрафіолетового випромінювання, стійкість бактерій визначається їх природою та фазою розвитку.

Відомо, що при ультрафіолетовому опроміненні відбувається димеризація пиримидинів, яка супроводжується розривом водневих зв’язків та локальною денатурацією молекули ДНК, яка призводить до зміни її конфігурації.

Важливим параметром для обробки бактеріальних клітин є потужність, доза та час впливу опромінення. В залежності від дози опромінення можна спостерігати три основних періоди змінення, яке призводить до загибелі клітини.

При дуже малому опроміненні в клітині з’являються вакуолі, які поступово збільшуються.

Друга фаза характеризується появою в плазмі клітин надзвичайно маленьких жирових кульок у результаті розщеплення ліпопротеїнового комплексу плазми.

Третя фаза наступає при більш тривалому опроміненні, внаслідок чого відбуваються незворотні зміни в клітині. Спостерігається зникнення оболонки, залишається протопласт, який являє собою грубозернисту масу, що поступово руйнується. Таким чином УФ-промені прискорюють темп життєздатності мікроорганізмів і викликають швидке старіння клітин.

 

ХІД РОБОТИ

Завдання 1. Побудова калібрувальної кривої.

Приготувати суспензію бактеріальних клітин з концентрацією 10^-10. З цієї суспензії методом децимальних розведень приготувати суспензії з концентрацією 10^-9, 10^-8 та 10^-7 клітин. Для цього в 3 пробірки внести по 10 мл фізіологічного розчину. Потім у першу пробірку внести 1 мл суспензії клітин 10^-10, після ретельного перемішування 1 мл суспензії перенести з 1-ої пробірки в 2-гу пробірку, із 2-ї пробірки відібрати 1 мл у 3 пробірку, а з 3-ї пробірки 1 мл суспензії клітин вилити в робочу ванночку.

Виміряти за допомогою ФЕКу оптичну густину чотирьох розчинів: вихідної суспензії та розведеної. Контролем є фізичний розчин, світлофільтр – червоний. Побудувати калібрувальну криву в координатах.

Завдання 2. Провести опромінення УФ суспензії клітин.

Суспензію клітин з концентрацією 10^-9 дослідити так: у 2 чашки Петрі залити по 10 мл суспензії, помістити їх під лампу УФ на відстані 0,5 м та опромінити одну з них протягом 30 хв, іншу - 60 хв. Вимірювання оптичної густини проводити за допомогою ФЕКу, світлофільтр – червоний, контроль – фізіологічний розчин. Реєстрацію показників приладу здійснювати через 10–15 хв. після установки кювети!

Кількість клітин, які не були зруйновані дією УФ-променів, розрахувати, використовуючи калібрувальну криву.

За результатами проведених вимірювань зробити висновки.

 

Питання для самоконтролю

1. Що таке бактерицидна дія та бактеріостатичний ефект?

2. У чому проявляється дія УФ-променів на бактеріальні клітини?

3. До яких змін у будові бактеріальної клітини призводить їх опромінення УФ-променями?

4. У чому сутність методу децимальних розведень?

5. Методика приготування суспензії бактеріальних клітин за допомогою методу децимальних розведень.

6. Методика побудови калібрувальної кривої.

 

Лабораторна робота № 8

ВИЗНАЧЕННЯ ПРОНИКНОСТІ ЕРИТРОЦИТІВ ДЛЯ ІОНІВ КАЛІЮ

МЕТОДОМ ПОЛУМ'ЯНОЇ ФОТОМЕТРІЇ

Мета роботи: дослідити за допомогою метода полум’яної фотометрії проникність еритроцитів для іонів калію.

Матеріали, обладнання, реактиви: кров; мікроамперметр, центрифуга, центрифужні пробірки, скляні палички; еталонні розчини, дистильована вода, 1,48 % розчин NaCl.

Основні відомості

Полум’яна фотометрія відноситься до порівняно нових методів емісійної спектроскопії, які швидко розвиваються.

Базується метод полум’яної фотометрії на тому, що термічна енергія високотемпературного полум’я достатня для збудження багатьох елементів. Збуджені в полум’ї елементи випускають випромінювання, довжина хвиль якого знаходяться у видимій області спектру, яке може бути зареєстровано фотоелементами або фотопластинками, які є чутливими до цих областей.

Частота випромінюваного світла пов’язана з енергіями стану атому чи молекули відомим співвідношенням:

 

Е₂ – Е₁ = hv,

 

де Е₂ – енергія атома в збудженому стані;

Е₁ – енергія атома в кінцевому стані;

h – константа Планка;

v – частота випромінювання.

 

Елемент, збуджений в полум’ї, завжди дає характерне випромінювання певної довжини хвилі. Довжина хвилі є, таким чином, характерним якісним фактором, який дає можливість зробити висновки щодо наявності інших елементів.

У той же час інтенсивність випромінювання є якісною характеристикою процесу, який протікає в полум’ї. Дійсно, оскільки інтенсивність випромінювання збільшується зі зростанням кількості збуджених у полум’ї атомів, а проби, що аналізуються, зазвичай вводяться зі сталою швидкістю, то інтенсивність випромінювання буде залежати від концентрації розчину. Експериментальні результати, представлені у вигляді графіка залежності показників приладу від концентрації, дають стандартну калібрувальну криву, за якою простою інтерполяцією може бути розрахована концентрація розчину, що аналізується. Сьогодні за допомогою полум’яної фотометрії можна визначити цілий ряд елементів (табл. 1).

 

Таблиця