國社 课程负责人刘海斌 运动生物化学实验指导 实验一实验基本技术操作 一、实验目的 (一)了解实验室规则及注意事项。 (二)学习运动生物化学实验常用仪器的使用及清洗方法。 (三)学习721型分光光度计的使用方法。 二、实验原理 运动生物化学是研究人体运动时体内的化学变化。运动生物化学的实验方法 基本上是化学的方法,用定量及定性的分析方法来观察机体内物质代谢的规律, 所以实验时必须做到定性的洁净及定量的精确,因此实验取样要准确、样品要无 污染。 对于相同物质和相同波长的单色光来说,溶液的光密度和溶液的浓度呈正 比,配制各种浓度的Cu$0,溶液,然后在780nm波长下比色,测定各种浓度的CuS0, 溶液吸光度值,并制作曲线图 三、实验器材 试管、CuS0,溶液、蒸馏水、721分光光度计、移液管、吸耳球等。 四、实验步骤 (一)玻璃仪器的清洗。 (二)使用移液管的移液操作及721分光光度计的使用。 取4支大试管,编号,按表7-1进行操作: 表7-1CuS0,溶液的测定 空白试管1试2试价3 CuS0,洛波(ml) 0 1.0 2.0 3.0 蒸馏水(1) 40 3.02.0 1.0 充分混匀后,以空白管调零,780m波长比色
⑤鞋 课程负责人刘海斌 以CuS04溶液浓度为横坐标,吸光度值为纵坐标,将3种不同浓度的CuS04 溶液的光密度值分别点在坐标纸上,通过3点绘制成曲线图,并对实验结果进行 分析。 五、注意事项 (一)玻璃仪器清洗后注意检查,管壁不能留有水珠 (二)使用移液管吸取液体时一定要缓慢平稳,不要太快、太猛。 六、作业与思考 (一)玻璃仪器的清洗有哪些基本要求? 实验二血红蛋白的测定 血红蛋白(b)是红细胞中的一种重要蛋白质,1分子的b是由4分子的 亚铁血红素和1分子的珠蛋白结合而成的。 b的主要生理功能是运输氧气(02)、二氧化碳(C02)和对酸性物质(+)》 起缓冲作用,参与体内的酸碱平衡调节。运动时机体需氧增加,故血红蛋白增加, 有利于为组织提供氧气,促进物质的有氧代谢和带走C02,而且也能起中和酸性 的作用。如果血红蛋白下降,氧供应减少,影响运动能力。 运动员安静时血红蛋白值与正常人没有明显差异。一般人b的正常值男性 为120-160g/L:女性110-150g/L。临床上常用判断贫血的标准,即成年男性低 于120g/L:成年女性低于110g/L:而14岁以下的少年、儿童,不论男女,均 以低于120g/L作为贫血。 血红蛋白的含量与运动员的身体机能状态、训练水平、运动负荷等关系密切, 因此血红蛋白的含量高低直接影响运动员的身体机能和运动能力,尤其对耐力运 动员的专项素质能力。运动员在大运动量开始时,血红蛋白浓度出现明显下降 经过一段时间训练后,运动员身体机能逐渐适应大运动量训练,血红蛋白逐渐回 升。若训练一个阶段后b水平仍未回升或还有继续下降的趋势,应及时注意调 整运动量,并加强营养补充。因此,定期测定b的含量,有助于了解运动员的 对负荷的适应、身体机能水平及营养状态等情况, 一、实验目的 (一)学习取微量血的方法及血样的处理
因数 课程负责人刘海斌 (二)掌握血红蛋白的测定方法。 (三)掌握运动训练中血红蛋白指标应用的评价及价值 (四)巩固721分光光度计的使用方法。 二、实验原理(高铁氰化钾法) 血红蛋白被高铁氰化钾氧化成高铁血红蛋白,高铁血红蛋白与氰离子结合成 棕红色氰化高铁血红蛋白。氰化高铁血红蛋白在540m处有一个吸收峰,通过比 色可以测定其光密度值,从而计算出血红蛋白浓度。 氰化高铁血红蛋白测定法是国际血液学标准化学委员会确定的检测血红蛋 白含量的标准方法 三、实验器材 (一)氰化高铁血红蛋白稀释液:高铁氰化钾0.2g、氰化御0.05g、磷酸二 氢钾0.12g,用蒸馏水溶解并稀释至1000ml,置于棕色瓶中,瓶口塞紧后保行于 冷暗处或冰箱,注意不能冷冻,至少可稳定1个月。 (二)氰化高铁血红蛋白标淮液:(试剂盒)。 (三)95%酒精、75%酒精。 (四)一次性采血针、吸血管、棉球、试管、移液管、吸耳球、721分光光 度计等。 四、实验步骤 取3支大试管编号,按表7-2进行操作。 表7-2血红蛋白的测定 空白怜标准管测定铃 氯化高铁血蛋白稀释液(m1) 5.0 5.0 5.0 新鲜手指血(m1) 0.02 氧化高铁血红蛋白标准液(ml) 0.02 充分混匀后,放置3ai,以空白管调零, 在540m波长处比色,读取测定管及标准管光密度0m值 对实验结果进行计算,并分析讨论。 血红蛋白(g%)=OD测/OD标XC标 五、注意事项
國鞋 课程负责人刘海斌 (一)试剂含有氰化物,为剧毒药品,配制和保存时必须严格注意安全。实 验后一定要洗手,并注意药品的处理,不能乱倒。 (二)取血部位对血红蛋白测定结果有很大影响,最好取手指血测定血红蛋 白。同时,取血时注意擦干、消毒采血部位,用自然流出的第二滴血。最好固定 采血部位。 (三)一次性采血针应一人一针,严防交叉感染。 六、作业与思考 (一)运动训练对血红蛋白含量有何影响? (二)在训练周期中如何运用血红蛋白指标来评定? 实验三血尿素的测定 尿素是体内蛋白质、氨基酸分解代谢的终产物,体内蛋白质和氨基酸分解代 谢产生氨,氨代谢的主要去路是在肝脏合成尿素后释放进入血液,然后经血液循 环至肾脏排出体外。 正常生理活动时,尿素的生成和排泄处于平衡状态,使血尿素浓度保持相对 稳定。正常人血尿素安静值为3.2~7.0mol/L。运动员的安静值与普通人一致 一般在30min以内运动时,血尿素变化不大,超过30min以上的运动蛋白质和氨 基酸分解代谢加强参与供能,尿素生成增多,血尿素含量也较明显增加。身体对 运动负荷的适应性越差,运动时生成的尿素就越多。在训练期可每天或隔天、或 大运动量训练后次日晨测定血尿素,来评定运动员身体机能状况:也可测定每周 一晨的血尿素以了解机体的恢复情况。所以,血尿素氮可作为评定运动负荷量、 机能状况及机体疲劳程度的重要指标。 一、实验目的 (一)学习血尿素氮的测定方法,熟练微量血的采集技术。 (二)掌程血尿素氨指标在运动实践中的应用。 (三)学习离心机的使用方法 二、实验原理
國社 课程负责人刘海斌 在强酸性的条件下,去蛋白血滤液中的尿素与二乙酰一肟和硫氨脲共热,生 成粉红色的二嗪化衍生物,其颜色深浅在一定范围内与尿素含量成正比,通过与 同样处理的尿素氯标准溶液比色,可求出血尿素氯的含量。 三、实验器材 (一)1%氟化钠溶液。 (二)10%三氯乙酸溶液。 (三)二乙酰一肟-硫氨脲溶液:称取二乙酰一肟600mg,硫氨脲30mg,加 蒸馏水溶解并加至100ml,置棕色瓶中,冰箱保存。 (四)尿素氯标准贮存液(1mg/ml):精确称取干燥分析纯尿素0.2143g, 用112S04溶解并稀释100mL,冰箱保存。 (五)尿素氮标准应用液(0.01mg/mL):准确取标准贮存液1mL,加1H2S04 稀释至100mL。 (六)混合酸液:浓磷酸(85%^87%)3.5mL、浓硫酸8ml,慢慢滴加于80ml 水中,冷却加水至100ml。 (七)空白液:取1份1aF液和3份10%的三氯乙酸混合而成。 (八)一次性采血针、吸血管、消毒棉球、试管、移液管、吸耳球、水浴箱 离心管、离心机、721分光光度计等。 四、实验步骤 (一)制备无蛋白血滤液:取2支离心管,按表3-1操作。 取指尖血0.02mL,立即置于含1%氟化钠0.48ml的离心管中,加入10%三氯 醋酸1.5mL,充分摇匀。立即以3000r/min的转速离心15min,分离血清。 表T-3无蛋白血滤液的制备 高心脊 1Nf溶液(ml) 0.48 新鲜手指血(n) 0.02 立刻摇匀 10%三氛乙酸(l 15 充分混匀,离心5min(3000r/min),将上清液倒入另一离心管中 (二)取3支大试管,标明“空白管”、“标准管”、“测定管”,按表 3-2操作。 表7-4血尿索氨的测定
國社 课程负责人刘海斌 空白管 标准挎 测定管 容白清(m1) 05 尿素氯标准应用液() 0.5 去蛋白血这液(m1) 0.5 乙酰一肟-孩氨溶液(m1) 0.5 0.5 0.5 混合鞍液m1) 3.0 3.0 3.0 充外摇匀后,沸水浴10mn。冒士流水中冷判至室识 以空白斧调零,在500m波K处比色,读取测定斧及标准管光密度0D值 对实验结果进行计算,并分析讨论 五、注意事顶 (一)沸水浴时间对显色程度影响很大,应该严格控制好水浴时间,以水浴 10min为宜。 (二)二乙酰一肟硫氨脲溶液不能久置,若有结晶析出应该重新配制。 (三)运动实践中利用这一指标评定机能恢复状况时,应分别在运动前、运 动后即刻及次日晨取血。若评定一个训练周期情况时,应在周期初始、中间及结 束时分别取晨血跟踪测试。 (四)血尿素含量超过40mg%时,应将样品稀释后重新测定。 六、作业与思考 (一)测定血尿素含量有什么实际意义? (二)血尿素含量变化与身体机能有什么关系? (三)如何通过测定血尿素氨浓度控制训练负荷? 实验四血乳酸的测定 乳酸是体内糖无氧酵解的终产物。储存在肌肉中的糖原和葡萄糖,在无氧的 条件下分解成乳酸。乳酸经扩散进入血液,称为血乳酸。在正常情况下,乳酸的 生成与消除处于动态平衡中,正常人安静时血乳酸浓度保持在1~2mmol/L,运 动员血乳酸安静值与正常人无差异,但在比赛前情绪紧张时,运动员的血乳酸安 静值有可能出现升高至3mmol/L,这与体内的肾上腺分泌增多有关。 剧烈运动时,肌肉内糖的无氧分解加强,血乳酸浓度显著升高。运动时血乳 酸浓度的变化与所动用的能量系统有关。以磷酸原系统供能为主的运动,血乳酸 生成量较少,血乳酸一般不超过4mol/L:以糖酵解系统供能为主的运动,血乳
國社 课程负责人刘海斌 酸可达15mmol/L以上:而以有氧氧化系统供能为主的运动,血乳酸在4mmol/几 左右。 速度耐力性运动项目的高水平运动员,运动成绩好者,运动后血乳酸最大浓 度值也高:耐力性运动项目的运动员,在完成相同亚极量运动负荷时,优秀运动 员运动后血乳酸相对较低。根据这一特点可用以评定运动员训练水平或选材。可 根据运动后血乳酸的消除速率来评定运动员有氧代谢能力,若恢复速度快,表示 有氧代谢能力强。因此,血乳酸含量的测定,对于从事体有工作的人来说是很重 要的。 、实验目的 (一)学握血乳酸的测定方法。 (二)初步掌握血乳酸的运动生物化学评定方法及意义。 (三)学习用学式血乳酸分析仪测定血乳酸。 二、实验原理 去蛋白血滤液,加浓硫酸共热,可使乳酸氧化成乙醛,在酮离子存在时,乙 醛与对羟基联苯作用生成紫红色复合物,其显色程度与乳酸浓度成正比,故通过 比色可以测定其光密度值,从而计算出血液中乳酸的含量 三、实验器材 (一)1%氟化钠溶液:1g氟化钠溶液溶于100m1蒸馏水中。 (二)10%三氯乙酸溶液:10g三氯乙酸溶于100ml蒸馏水中。 (三)浓H2S04(分析纯、比重:1.838) (四)4%CuS04溶液:4gCuS04溶于100ml蒸馏水中。 (五)对羟基联苯试剂:将1.5g对羟基联苯溶于10ml的5a0溶液中, 待溶解后加水稀释至100m1,冷却后贮存于棕色瓶中。 (六)乳酸标准贮存液(1ml含1mg):称取乳酸锂106.6mg,溶于约10ml 水中,加H2S04(浓)2滴,移至100m1容量瓶,用水稀释至刻度,混匀。置于 冰箱保存。 (七)乳酸标准应用液(1ml含10g:取1ml乳酸标准贮存液,用100ml 容量瓶加蒸馏水稀释至刻度即成。此液临用时配制
國鞋 课程负责人刘海斌 (八)乳酸空白液:取1%氟化钠溶液和10%三氯乙酸溶液按1:3体积比混 合而成。 (九)台式离心机、恒温水浴箱、水浴锅、离心管、721分光光度计、试管、 移液管、滴管、吸血管、一次性采血针、消毒棉球、血乳酸分析仪。 四、实验步骤 (一)制备无蛋白血滤液:取2支离心管,按实验三表7-5操作。 表7-5无蛋白血滤液的制备 离心管 INa游液(ml) 0.48 新鲜手指直(l 0.02 立刻摇匀 10%-氯乙酸(n1) 15 充分混匀,离心5min(3000rain),将上清液倒入另-一离心管中 (二)取3支大试管,标明“空白管”、 “标准管”、“测定管”,按表 76操作。 表7-6血乳酸的测定 空白管 标准管 测定管 乳空白液(ml) 0.50 乳棱标准应用液() 0.50 无蛋白血滤液(m1) 0.50 4CuS0,溶液(滴) 浓价酸《l) 试脊放于冷水中,各加3m1,边加边摇匀 置沸水浴5min,冷水浴冷却至15c以下 对基联苯溶液(滴) 2 2 2 分摆匀。37C水保温15in,每循5in一次试管。然后魂水溶90s, 用冷水冷划至室温。以空白调零,在560波长处比色,读取测定斧及标准光密度00值 (三)用掌式血乳酸分析仪测定血乳酸 对实验结果进行计算,并分析讨论。 血乳酸(mg%)=0D测/0D标×100 血乳酸(mmol/L)=血乳酸(mg%)/9 五、注意事项 (一)浓硫酸对显色影响很大,必须选用纯净浓硫酸。加浓硫酸时,应把试 管放入冷水中,慢慢滴加,要边加边摇匀。浓硫酸有强的氧化性和腐蚀性,使用 时要小心
因数 课程负责人刘海烟 (二)严格控制水浴时保温温度和保温时间,以确保实验结果的准确性。 (三)滴加对羟基联苯时,试管应充分冷却,滴加时应滴加在液面上,并立 即摇匀,防止附者于管壁上 (四)血乳酸测定时取样时间非常重要,安静值应在早晨起床前安静时采样: 运动后血乳酸的测定应根据不同运动项目而定,一般运动强度较低的运动在运动 后20s左右取样,中等强度运动在运动后1~6min取样,大强度运动在运动后3~ 12min取样。在实际测试时,可多选几次采血时间(如1、3、5.分钟)间隔 采样。 六、作业与思考 (一)测定血乳酸时应如何控制采血样的时间? (二)如何运用血乳酸指标监控运动强度? (三)如何运用血乳酸指标评定运动员有氧代谢能力和无氧代谢能力? 实验五尿肌酐的测定 人体90%肌酸存在于肌肉,而且大部分以磷酸肌酸的形式存在于肌肉中,磷 酸肌酸脱去磷酸后生成肌酐,肌酐随尿液排出即为尿肌酐。正常人尿肌酐日排出 量相当稳定,成年男子日排出量约1.01.8g,女性为0.7~1.0g,不受食物蛋 白质含量和尿量的影响。24h每千克体重排出的尿肌酐毫克数称为尿肌酐系数。 正常人尿肌肝系数为:男子1832mg/kg体重,10^25mg/kg体重。运动员尿肌 酐系数高于常人,一般为2540mg/kg体重。不同项目的运动员尿肌酐系数也不 同,力量和速度项目运动员,肌肉发达,其尿肌酐系数也高,且尿肌酐的日排出 量与运动成绩高度相关。 尿肌酐日排出与肌肉中磷酸肌酸和肌酸的含量有关。因此,测定尿肌酐含量 可以间接了解骨骼肌中磷酸肌酸的含量。运动员经过一个阶段训练后,尿肌酐系 数可能增加,这反映肌肉的磷酸肌酸浓度或肌肉发达程度提高。尿肌酐系数可作 为运动员力量索质与速度素质的评定、运动选材、训练效果的指标。 、实验目的 (一)学习尿肌酐的测定方法
國鞋 课程负责人刘海斌 (二)学握尿肌酐系数指标的计算及在运动实践中的作用。 二、实验原理(碱性苦味酸法) 尿中的肌酐在碱性溶液中与苦味酸作用,生成橙红色的苫味酸肌酐复合物, 其生成量与肌府含量成正比,通过比色可以测定尿中肌肝含量。 三、实验器材 (一)饱和苦味酸溶液:取苦味酸15g,置于大烧杯中,加蒸馏水1000ml, 温热助溶,冷后如有结晶析出,表示已达饱和,取上清液备用。 (二)10%的氢氧化钠溶液:称取氢氧化钠100g,加蒸馏水溶解,冷却用蒸 馏水稀释至1000m1 (三)碱性苦味酸溶液:取饱和苦味酸溶液5份,加10%氢氧化钠1份,临 用前20min新鲜配制! (四)肌酐标淮贮行液(1mg/1m):精确称取纯肌酐0.1g,置于100ml 容量瓶内,以10%盐酸溶解稀释至刻度。保春于冰箱中。 (五)肌酐标准应用液(0.1mg/ml):精确吸取肌酐标准贮存液10ml,置 于100ml容量瓶中,加10%盐酸10ml,再加蒸馏水稀释至刻度。加甲苯或氯仿 数滴防腐。此液可存一周以上。 (六)试管、移液管、721分光光度计等。 四、实验步骤 (一)制备稀释尿液(1:100):收集受试者24h尿液,混匀后取0.1ml 尿液置于大试管中,加9.9m1蒸馏水,摇匀。 (二)取3支大试管,标明“空白管”、“标淮管”、“测定管”,按表 7-7操作。 表7-7尿肌肝的定 空白 杯准格 测定管 肌所标准应用液(m) 0.5 稀释尿液(1:100)(m) 5 10%0溶液() 0.2 0.2 0.2 蒸馏水(m1) 5.0 4.5 碱性苦味酸试剂(a1) 充分摇匀后,放置10min,以空白斧调零,在520m波长处比色,读取测定斧及标准管光密度00值 对实验结果进行计算,并分析讨论