Namangan davlat universiteti tabiiy fanlar fakulteti biologiya kafedrasi

Қурбаqа кo’ндаланг тарғил мускулида юзага келадиган шикастланиш потециалини o’лчаш. Шикастланиш потенциалига калий хлориднинг таъсири


Иш учун зарур воситалар: милливольтметр, qутбланмайдиган элактродлар o’рнатиладиган штатив, агарли сифон, совуq qонли hайвонларга ишлатиладиган Рингер эритмаси, физиологик эритма, калий хлориднинг 1% ли эритмаси, дока, ип, препарат набори, qурбаqалар.
Қ урбаqанинг орqа оёғидан болдир мускули ажратиб олинади (болдир мускули препаратини тайёрлаш методииловада келтирилган). Препарат o’лчов мосламасига шундай жойлаштирилсинки, у эритма qo’йиш учун мo’лжалланган стакан (I) устида вертикал hолатда осилиб турилсин. Бунинг учун мускулнинг дисталь qисмидаги тоғай лигатурага олинади ва штативга o’рнатилган стержень (7) га боғланади (10-расмга qаранг).
10-расм. Мускул шикастланиш потенциалини o’лчашга мo’лжалланган мосламанинг схемаси:
1-эритма qуйиладиган стакан, 2-мускул, 3-докадан тайёрланган тасма, 4-агарли сифон, 5-калий хлориднинг тo’йинган эритмалари qуйилган стаканлар, 6-хлорланган кумуш электродлар, 7-стержень, 8-лигатура.
Мускулни электродлардан бирига улаш маqсадида унга o’ралган дока тасманинг иккинчи учи электрод туширилган контакт эритмага ботирилади. Мускулнинг иккинчи злектрод локаси агарли сифон воситасида амалга оширилади. Сo’нгра мускулнинг проксимал томонидан мускул узунлигининг 1/5 улушига тенг qисми qирqиб ташланади ва стакан (1) га qo’йиб qo’йилган физиологик эритмага бундай тушириладики, мускул узунлигининг ярим эритмага ботсин. Шу ишлар бажарилгач o’лчаш ишлари амалга оширилади.
Дастлабки 10 минут давомида мускулнинг шикастланиш потенциали унинг физиологик эритмадаги холатида o’лчаб олинади. Бундай o’лчаш ишлари hар 5 минутда такрорланиши шарт. Сo’нгра, стакан (I) даги физиологик эритма калий хлориднинг 1,1% ли эритмасига алмаштирилиб, навбатдаги 20 минут давомида, шикастланиш потенциалининг o’згариши qайд этилади. Шундай qилиб, hар бири 5 минут давом этадиган тo’ртта o’лчашдан кейин o’лчаш ишлари яна янгидан физиологик эритмада такрорланади. Бу хил o’лчаш шикастланиш потенциалининг дастлабки катталиги тикланмагунча давом эттирилади.
Қo’лга киритилган маълумотлар координата системасига туширилади, яъни абсцисс o’qига минутларда ифодаланган ваqт ордината o’qига эса малливольтларда ифодаланган шикасяланиш потенциали катталиклари туширилади. Графикда эритмаларнинг алмаштирилиш пайтлари стрелкалар воситасида кo’рсатилади


Oksidlanish – qaytarilish potentsiallari. Oksidlanish – qaytarilish potentsiallarining o’zgarilishi va redoks sistemaning ba’zi bir parametrlarini aniqlash. Achitqidagi suspenziyasining redoks potentsialini o’lchash


Биокимёвий жараёнларда ионларнинг ташилиши ва таqсимланиши билан бир ваqтда, турли ионлар ва молекулалараро электронларнинг ташилиши hам рo’й беради. Бунда баъзи молекулалар оксидланса, бошqалари qайтарилади. Натижада уларнинг зарядлари o’згаради. Айтилганларни молекула таркибида темир ионлари тутувчи ферментлар мисолида, qуйидагича тасвирлаш мумкин:


Умуман, оксидланиш бу электрон йo’qотиш, qайтарилиш эса электрон qабул qилишдан иборат жараёллардир. Шунга биноан, оксидловчи-бу кислород сингари, o’зига электрон бирлаштириб олувчи бирикма (электрон акцептори) бo’лса, qайтарувчи эса, водород сингари, o’зидан электрон ажратадиган (электрон донари) бирикмадир.
Электрон qабул qилиш ва электрон ажратиш hар доим бир ваqтда рo’й берадиган бo’лгани учун, электронларнинг молекулалараро ташилшини оксидланиш-qайтарилиш жараёни деб аталади.
Оксидловчи билан qайтарилувчиаро электронлар ва водород ионларининг ташилиш тезликлари ваqт давомида o’згармас бo’либ qоладиган пайтда динамик мувозанат келиб чиqади. Ташилиш тезлиги секиилашганда мувозанат qайтарилган бирикманинг йиғилиши томон сурилса, тезлик ошганда мувозанат оксидланган бирикмалар тo’планиши томон силжийди. Демак, hар qандай оксидланиш-qайтарилиш системасини оксидланган форма активлигининг qайтарилган форма активлигига бo’лган нисбати, яъни гhгд-шаклида ифодалаш мумкин. Мазкур нисбатнинг катта qиймати системанинг оксидловчи (ёки электрон аксептори) сифатида, кичик qиймати эса унинг qайтарувчи (ёки электрон донари) сифатида ишлашини билдиради. Одатда, мувозанатнинг силжиши, бошqача айтганда, оксидловчи билан qайтарувчи формалараро нисбатнинг o’згариши натижасида системада мавжуд бo’лган потенциаллар фарqи (оксидланиш-qайтарилиш потенциали-редокс потенциал) катгаялги hам o’згармайди. Шу туфайли, редокс потенциал катталиги берилган систамада рo’й бераётган оксидланиш-qайтарилиш жараёнларнинг характери, йo’налиши ва уларнинг жадваллиги хаqида маълумот берувчи манбага айланади.
Системанинг редокс потенциали-Е нисбат -к - га qуйидагича боғланган:


бу ердаги Е_о-системанинг стандарт редокс потенциали, п-ташилувчи электронлар сони.
Стандарт потенциал (Е_о) катталиги системанинг оксидловчанлик ёки qайтарувчанлик qобилиятини миqдори характерлайди. У мусбат qийматга эга бo’лганда система стандарт потенциала манфий системага нисбатан оксидловчи бo’ла олада.
Оксидланиш-qайтарилиши реакцияларида электронларнинг ташилиши ОН^- ионларнинг пайдо бo’лишига боғлиq холда, кислота асос мувозанатининг силжиши билан hам амалга ошади. Одатда бундай хол икки атом водррод ёки икки Н⁺ иони ва икки электроннинг ташилиши билан рo’ёбга чиqадиган кo’пчилик биокимёвий реакцияларга характерлидир. Бунда водород атоми протон ва диссоциацияланади, яъни


Агар оксидланиш-qайтарилиш реакцияларида электронларнинг молекулалараро ташилиши рo’й берса, у hолда Н^- ионларига нисбатан вужудга келадиган мувозанат мухитнинг рН даражасига боғлиq бo’либ qолади ва бундай шароитда Н⁺ ионлари (Н атомлари) нинг ташилиш йo’налиши электронларнинг таннлкш йo’налишига мос келиши шарт эмас. Масалан, гидрохинйнинг (I) хинонгача (II) оксидланиши, o’з моhиятига кo’ра, икки электроннинг йo’qотилиши билан амалга ошади, яъни


Гидрохинон ишqори рН=9-10 муhитда 1-шаклда мавжуд бo’лса, кислотали муhитда II-шаклда, нейтрал муhитда эса оралиq (I а) шаклда мавжуд бo’лади. Гидрохиноннинг qайси формада бo’лишидан qатъий назар у оксидланганда икки электрон йo’qотади. Реакция qайтар табиатли бo’либ, хинон qайтарилганда o’зига икки электронни бирлаштириб олади. Кислотали муhитда эса, у икки Н⁺ бирлаштириб олиб, янгидан гидрохинонга айланади.
Водород иони иштирокида амалга ошадиган оксидланиш-кайтарилиш реакциялари учун ёзамиз:


Кo’риниб турибдики, [ох}/[гес(! = I ва 1Г¹" - I, яъни рН = 0
шароитида, £ = е_о бo’лади. Одатдаги биокимёвий реакциялар Е_о
катталиги билан характерланиб, уларнинг рН га боғлиqлиги
qуйидаги тенглама билан ифодаланади:
Бундай hолатни характерловчи редокс сеистеманинг тенгламаси qуйидагича ёзилади:
Биокимёвий реакцияларни o’заро таqqослаш учун улар, аввало рН-7 ва 4= 30°С шароитига келтирилади.
Водород кo’рсаткичи, яъни рН=0 шароитда, берилган электроднинг потенциали водород электродига нисбатан o’лчаб олинадиган потенциалидан-420 мВ катта бo’либ чиqади. Бундай шароитда водород энг кучли qайтарувчи сифатида намоён бo’лади. Кислород алектроди (кислород) потенциали эса мазкур катталикка нисбатан ⁺810 мВ ни ташкил этади, у бундай шароитда энг qучли оксидловчи сифатида намоён бo’лади. Hаётий жараёнларга тааллуqли бo’лган барча оксидланиш-qайтарилиш реакцияларининг Ё катталиклари ана шу миqдорлараро оралиғидан жой олади.
Агарда оксидланиш-кайтарилиш системаси o’з ичига икки системани олган бo’лса, маълумки, уларнинг потенциали qуйидагича ифодаланди:


Мазкур системалараро мувозанат вужудга келганда, яъни шароитда o’лчанаётган потенциаллар фарqининг катталиги тенг бo’лади:


Потенциаллар фарqи Е₀₂ - Е₀₁, яъни Е га тенг бo’лади:
Тенгламадаги оксидланган ва qайтарилган формалар активликларининг нисбати o’з моhиятига qo’ра, мувозанат константасидан бошqа нарса эмас:


б-тенгламага к_р-qиймати qo’йилса, оксидланиш-qайтарилиш потенциаллар фарqи тенг бo’лади:
т},_г
Иккинчи томондан, мувозанат константаси стандарт эркин энергиянинг o’згариши а§° билан qуйидагича боғланган:


Мазкур тенгламадан эса qуйидаги муносабатни келтириб чиqариш qийин эмас:


Стандарт редокс потенциаллар катталигини o’лчашда потенциометрик титрлаш методидан фойдаланадилар. Титрлаш пайтида, титрловчи эритма концентрациясининг кескин o’згариши индикатор электрод потенциалининг o’згаришида o’з аксини топади. Шу асосда, редокс потенциал катталигининг qo’шилаётган эритма (модда) миqдорига бo’лган боғлиqлиги график шаклида тасвирланади. Hосил qилинадиган эгри чизиqдаги эгилиш нуqталари стандарт редокс потенциаллар Е ва Е катталиклари беради.
Системанинг редокс потенциали индикатор ва солиштириш (каломела ёки хлорланган кумуш) электродларидан ташкил топган занжирнинг электр юритувчи кучини o’лчаш йo’ли билан аниqланади.
Индикатор электрод сифатида ишлатиладиган олтин ёки платина электроди оксидланиш устунлик оладиган системага туширилганда электрон акцепторига айланади ва унинг потенциали ошади. Аксинча, электрон qабул qилиш билан борадиган, qайтарилиш жараёни устунлик оладиган системага туширилганда эса, мазкур электрод электрон донарига айланади ва унинг потенциали камаяди.