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生化实验讲义(理论部分))一--绪论(2)

时间:2005-12-30 20:56来源:Internet 作者:bioguider 点击: 3068次

   名  称   沸 点/℃      闪 点※/℃    自燃点※※/℃
   乙  醚    34.5       -40       180
   丙  酮    56        -17       538
   二硫化碳  46        -30       100
     苯      80        -11
  乙醇(95%)  78         12        400
    
  闪点:液体表面的蒸汽和空气的混合物在遇明火或火花时着火的最低温度。
  自燃点:液体蒸汽在空气中自燃时的温度。
  由上表可以看出:乙醚、二硫化碳、丙酮、和苯的闪点都很低,因此不得存于可能会产生电火花的普通冰箱内。低闪点液体的蒸汽只需接触红热物体的表面便会着火,其中二硫化碳尤其危险。
  预防火灾必须严格遵守以下操作规程:
  ⑴严禁在开口容器和密闭体系中用明火加热有机溶剂,只能使用加热套或水浴加热。
  ⑵废有机溶剂不得倒入废物桶,只能倒入回收瓶,以后再集中处理。量少时用水稀释后排入下水道。
  ⑶不得在烘箱内存放、干燥、烘焙有机物。
  ⑷在有明火的实验台面上不允许放置开口的有机溶剂或倾倒有机溶剂。
灭火方法:
  实验室中一旦发生火灾切不可惊慌失措,要保持镇静,根据具体情况正确地进行灭火或立即报火警(火警电话119)。
  ⑴容器中的易燃物着火时,用灭火毯盖灭。因己确证石棉有致癌性,故改用玻璃纤维布作灭火毯。
  ⑵乙醇、丙酮等可溶于水的有机溶剂着火时可以用水灭火。汽油、乙醚、甲苯等有机溶剂着火时不能用水,只能用灭火毯和砂土盖灭。
  ⑶导线、电器和仪器着火时不能用水和二氧化碳灭火器灭火,应先切断电源,然后用1211灭火器(内装二氟一氯一溴甲烷)灭火。
  ⑷个人衣服着火时,切勿慌张奔跑,以免风助火势,应迅速脱衣,用水龙头浇水灭火,火势过大时可就地卧倒打滚压灭火焰。
1.3.2 爆炸
  生物化学实验室防止爆炸事故是极为重要的,因为一旦爆炸其毁坏力极大,后果将十分严重。生物化学实验室常用的易燃物蒸汽在空气中的爆炸极限(体积%)见
表1—2。
  加热时会发生爆炸的混合物有:有机化合物~氧化铜、 浓硫酸~高锰酸钾、 三氯甲烷~丙酮等。
  常见的引起爆炸事故的原因有:①随意混合化学药品,并使其受热、受摩擦和撞击。       
②在密闭的体系中进行蒸馏、回流等加热操作。 ③在加压或减压实验中使用了不耐压的玻璃仪器 ,或反应过于激烈而失去控制。 ④易燃易爆气体大量逸入室内。 ⑤高压气瓶减压伐摔坏或失灵。
    
         表1—2 易燃物质蒸汽在空气中的爆炸极限
       
  名 称  爆炸极限(体积百分数)  名 称  爆炸极限(体积百分数)  
   乙醚    1.9~36.5        丙酮    2.6~13
   甲醇    6.7~36.5        乙醇    3.3~19
   氢气    4.1~74.2        乙炔    3.0~82

1.3.3 中毒
  生化实验室常见的化学致癌物有:石棉、砷化物、铬酸盐、溴乙锭等。
  剧毒物有:氰化物、砷化物、乙腈 、甲醇、氯化氢、汞及其化合物等。
  中毒的原因主要是由于不慎吸入、误食或由皮肤渗入。
  中毒的预防: ①保护好眼睛最重要,使用有毒或有剌激性气体时,必须配戴防护眼镜,并应在通风橱内进行。 ②取用毒品时必须配戴橡皮手套。 ③严禁用咀吸移液管,严禁在实验室内饮水、进食、吸烟,禁止赤膊和穿拖鞋。 ④不要用乙醇等有机溶剂擦洗溅洒在皮肤上的药品。
  中毒急救的方法主要有:①误食了酸和碱,不要催吐,可先立即大量饮水,误食碱者再喝些牛奶,误食酸者,饮水后再服Mg(OH)2乳剂,最后饮些牛奶。②吸入了毒气,立即转移室外,解开衣领,休克者应施以人工呼吸,但不要用口对口法。③ 砷和汞中毒者应立即送医院急救。
1.3.4 外伤
  ⑴ 化学灼伤:
   ①眼睛灼伤或掉进异物:眼内若溅入任何化学药品,应立即用大量水冲洗十五分钟,不可用稀酸或稀碱冲洗。若有玻璃碎片进入眼内则十分危险,必须十分小心谨慎,不可自取,不可转动眼球,可任其流泪,若碎片不出,则用纱布轻轻包住眼睛急送医院处理。若有木屑、尘粒等异物进入,可由他人翻开眼睑,用消毒棉签轻轻取出或任其流泪,待异物排出后再滴几滴鱼肝油。
   ②皮肤灼伤:
    (a)酸灼伤:先用大量水洗,再用稀NaHCO3或稀氨水浸洗,最后再用水洗。
    (b)碱灼伤:先用大量水冲洗,再用1%硼酸或2%醋酸浸洗,最后再用水洗。
    (c)溴灼伤:这很危险,伤口不易愈合,一旦灼伤,立即用20%硫代硫酸钠冲洗,再用大量水冲洗,包上消毒纱布后就医。
  ⑵烫伤:使用火焰、蒸汽、红热的玻璃和金属时易发生烫伤,应立即用大量水冲洗和浸泡,若起水泡不可挑破,包上纱布后就医,轻度烫伤可涂抹鱼肝油和烫伤膏等。
  ⑶割伤:
  这是生物化学实验室常见的伤害,要特别注意予防,尤其是在向橡皮塞中插入温度计、玻璃管时一定要用水或甘油润滑,用布包住玻璃管轻轻旋入,切不可用力过猛,若发生严重割伤时要立即包扎止血,就医时务必检查伤部神经是否被切断。
  实验室应准备一个完备的小药箱,专供急救时使用。药箱内备有:医用酒精、红药水、紫药水、止血粉、创口贴、烫伤油膏(或万花油)、鱼肝油、1%硼酸溶液或2%醋酸溶液、1%碳酸氢钠溶液、20%硫代硫酸钠溶液、医用镊子和剪刀、纱布、药棉、棉签、绷带等。
1.3.5 触电:
  生物化学实验室要使用大量的仪器、烘箱和电炉等,因此每位实验人员都必须能熟练地安全用电,避免发生一切用电事故,当50HZ的电流通过人体25mA电流时呼吸会发生困难,通过了100mA以上电流时则会致死。
  ⑴防止触电:①不能用湿手接触电器。②电源裸露部分都应绝缘。③坏的接头、插头、插座和不良导线应及时更换。④先接好线路再插接电源,反之先关电源再拆线路。⑤仪器使用前要先检查外壳是否带电。⑥如遇有人触电要先切断电源再救人。
  ⑵防止电器着火:①保险丝、电源线的截面积、插头和插座都要与使用的额定电流相匹配。②三条相线要平均用电。③生锈的电器、接触不良的导线接头要及时处理。
④电炉、烘箱等电热设备不可过夜使用。⑤仪器长时间不用要拔下插头,并及时拉闸。⑥电器、电线着火不可用泡沫灭火器灭火。

1.4 实验记录与实验报告
1.4.1 实验记录
  详细、准确、如实地作好实验记录是极为重要的,记录如果有误,会使整个实验失败,这也是培养学生实验能力和严谨的科学作风的一个重要方面。
  ⑴ 每位同学必须准备一个实验记录本,实验前认真预习实验,看懂实验原理和操作方法,在记录本上写好实验预习报告, 包括详细的实验操作步骤(可以用流程图表示)和数据记录表格等。
  ⑵ 记录本上要编好页数,不得撕缺和涂改,写错时可以划去重写。不得用铅笔记录,只能用钢笔和园珠笔。记录本的左页作计算和草稿用,右页用作预习报告和实验记录。同组的两位同学合做同一实验时,两人必须都有相同、完整的记录。
  ⑶ 实验中应及时准确地记录所观察到的现象和测量的数据,条理清楚,字迹端正,切不可了草以致日后无法辨认。实验记录必须公正客观,不可夹杂主观因素。
  ⑷ 实验中要记录的各种数据,都应事先在记录本上设计好各种记录格式和表格,以免实验中由于忙乱而遗漏测量和记录,造成不可挽回的损失。
  ⑸ 实验记录要注意有效数字,如吸光度值应为“0.050”,而不能记成“0.05”。每个结果都要尽可能重复观测二次以上,即使观测的数据相同或偏差很大,也都应如实记录,不得涂改。
  ⑹ 实验中要详细记录实验条件,如使用的仪器型号、编号、生产厂等;生物材料的来源、形态特征、健康状况、选用的组织及其重量等;试剂的规格、化学式、分子量、试剂的浓度等,都应记录清楚。二人一组的实验,必须每人都作记录。
1.4.2 实验报告
  实验报告是实验的总结和汇报,通过实验报告的写作可以分析总结实验的经验和问题,学会处理各种实验数据的方法,加深对有关生物化学与分子生物学原理和实验技术的理解和掌握,同时也是学习撰写科学研究论文的过程。实验报告的格式应为:
  ⑴ 实验目的;⑵ 实验原理;⑶ 仪器和试剂;⑷ 实验步骤;⑸ 数据处理;⑹ 结果讨论。
  每个实验报告都要按照上述要求来写,实验报告的写作水平也是衡量学生实验成绩的一个重要方面。实验报告必须独立完成,严禁抄袭。写实验报告要用实验报告专用纸,以便教师批阅,不要用练习本和其他片页纸。
  为了使实验结果能够重复,必须详细记录实验现象的所有细节,例如,若实验中生成沉淀,那麽沉淀的真实颜色是什麽,是白色、淡黄色或是其他?沉淀的量是多还是少,是胶状还是颗粒状?什麽时候形成沉淀,立即生成还是缓慢生成,热时生成还是冷却时生成?在科学研究中,仔细地观察,特别注意那些未予想到的实验现象是十分重要的,这些观察常常引起意外的发现,报告并注意分析实验中的真实发现,对学生将是非常重要的科学研究训练。
  实验报告使用的语言要简明清楚,抓住关键,各种实验数据都要尽可能整理成表格并作图表示之,以便比较,一目了然。实验作图尤其要严格要求,必须使用坐标纸,每个图都要有明显的标题,坐标轴的名称要清楚完整,要注明合适的单位,坐标轴的分度数字要与有效数字相符,并尽可能简明,若数字太大,可以化简,并在坐标轴的单位上乘以10的方次。实验点要使用专门设计的符号,如:○、●、□、■、△、▲等,符号的大小要与实验数据的误差相符。不要用“×、+”和“•”小园点。有时也可用两端有小横线的垂直线段来表示实验点,其线段的长度与实验误差相符。通常横轴是自变量,往往知道的很准确,纵轴是应变量,是测量的数据。曲线要用曲线板或曲线尺画成光滑连续的曲线,各实验点均匀分布在曲线上和曲线两边,且曲线不可超越最后一个实验点。两条以上的曲线和符号应有说明。
  实验结果的讨论要充分,尽可能多查阅一些有关的文献和教科书,充分运用己学过的知识和生物化学原理,进行深入的探讨,勇于提出自己独到的分析和见解,并欢迎对实验提出改进意见。

1.5 实验室基本操作
1.5.1 玻璃仪器的清洗
  实验中所用的玻璃仪器清洁与否,直接影响实验的结果,往往由於仪器的不清洁或被污染而造成较大的实验误差,有时甚至会导致实验的失败。 做生物化学实验对玻璃仪器清洁程度的要求,比一般化学实验的要求更高。这是因为:①生物化学实验中蛋白质、酶、核酸等往往都是以“毫克”和“微克”计的,稍有杂质,影响就很大。②生物化学实验对许多常见的污染杂质十分敏感,如金属离子(钙、镁离子等)、去污剂和有机物残基等,因此玻璃仪器(包括离心管等塑料器皿)是否彻底清洗净就是非常重要的。
  ⑴ 初用玻璃仪器的清洗
  新购买的玻璃仪器表面常附着有游离的碱性物质,可先用0.5%的去污剂洗刷,再用自来水洗净,然后浸泡在1%~2%盐酸溶液中过夜(不可少于四小时),再用自来水冲洗,最后用无离子水冲洗两次,在100℃~120℃烘箱内烘干备用。
  ⑵ 使用过的玻璃仪器的清洗
  先用自来水洗刷至无污物,再用合适的毛刷沾去污剂(粉)洗刷,或浸泡在0.5%的清洗剂中超声清洗(比色皿决不可超声),然后用自来水彻底洗净去污剂,用无离子水洗两次,烘干备用(计量仪器不可烘干)。清洗后器皿内外不可挂有水珠,否则重洗,若重洗后仍挂有水珠,则需用洗液浸泡数小时后(或用去污粉擦洗),重新清洗。
  ⑶ 石英和玻璃比色皿的清洗
决不可用强碱清洗,因为强碱会浸蚀抛光的比色皿。只能用洗液或1% ~2%的去污剂浸泡,然后用自来水冲洗,这时使用一支绸布包裹的小棒或棉花球棒刷洗,效果会更好,清洗干净的比色皿也应内外壁不挂水珠。
1.5.2 塑料器皿的清洗
  聚乙烯、聚丙烯等制成的塑料器皿,在生物化学实验中已用的越来越多。第一次使用塑料器皿时,可先用8mol/L尿素(用浓盐酸调pH = 1)清洗,接着依次用无离子水、1 mol/L KOH和无离子水清洗,然后用10—3 mol/L EDTA 除去金属离子的污染,最后用无离子水彻底清洗,以后每次使用时,可只用0.5%的去污剂清洗,然后用自来水和无离子水洗净即可。
1.5.3 洗液的配制
  因己确定铬有致癌作用,因此配制和使用洗液时要极为小心,常用两种配制方法如下:
  ⑴ 取100mL 工业浓硫酸置于烧杯内,小心加热,然后慢慢加入5g重铬酸钾粉末,边加边搅拌,待全部溶解并缓慢冷却后,贮存在磨口玻璃塞的细口瓶内。
  ⑵ 称取5g重铬酸钾粉末,置于250mL 烧杯中,加5mL 水使其溶解,然后慢慢加入100mL 浓硫酸,溶液温度将达80℃,待其冷却后贮存于磨口玻璃瓶内。
1.5.4 其他洗涤液
  ⑴ 工业浓盐酸:可洗去水垢或某些无机盐沉淀。
  ⑵ 5%草酸溶液:用数滴硫酸酸化,可洗去高锰酸钾的痕迹。
  ⑶ 5%~10%磷酸三钠(Na3PO4•12H2O)溶液:可洗涤油污物。
  ⑷ 30%硝酸溶液:洗涤二氧化碳测定仪及微量滴管。
  ⑸ 5%~10%乙二胺四乙酸二钠(EDTA-Na2)溶液:加热煮沸可洗脱玻璃仪器内壁的白色沉淀物。
  ⑹ 尿素洗涤液:为蛋白质的良好溶剂,适用于洗涤盛过蛋白质制剂及血样的容器。
  ⑺ 有机溶剂:如丙酮、乙醚、乙醇等可用于洗脱油脂、脂溶性染料污痕等,二甲苯可洗脱油漆的污垢。
  ⑻ 氢氧化钾的乙醇溶液和含有高锰酸钾的氢氧化钠溶液:这是两种强碱性的洗涤液,对玻璃仪器的侵蚀性很强,可清除容器内壁污垢,洗涤时间不宜过长,使用时应小心慎重。
1.5.5 玻璃和塑料器皿的干燥:
  生化实验中用到的玻璃和塑料器皿经常需要干燥,通常都是用烘箱或烘干机在110℃~120℃进行干燥,而不要用丙酮荡洗再吹干的方法来干燥,因为那样会有残留的有机物覆盖在器皿的内表面,从而干扰生物化学反应。硝酸纤维素的塑料离心管加热时会发生爆炸,所以决不能放在烘箱中干燥,只能用冷风吹干。
1.5.6 移液
  准确的分析方法对于生物化学实验是极为重要的,在各种生物化学分析技术中,首先要熟练掌握的就是准确的移液技术。为此要用到各种形式的移液管,其中有一些是学生们在化学实验中未用过而在生化实验中是常用的。下图列出了一些生化实验中常用的移液器具。
  ⑴ 滴管
  使用方便,可用于半定量移液,其移液量为1mL—5mL,常用2mL,可换不同大小的滴头。滴管有长、短两种,新出一种带刻度和缓冲泡的滴管,可以比普通滴管更准确地移液,并防止液体吸入滴头。
  ⑵ 移液管(吸管)
  吸管使用前应洗至内壁不挂水珠,1mL 以上的吸管,用吸管专用刷刷洗,0.1mL、0.2mL和0.5mL 的吸管可用洗涤剂浸泡,必要时可以用超声清洗器清洗。由于铬酸洗液致癌,应尽量避免使用。若有大量成批的吸管洗后冲洗,可使用冲洗桶,将吸管尖端向上置于桶内,用自来水多次冲洗后再用蒸馏水或无离子水冲洗。
  吸管分为两种,一种是无分度的,称为胖肚吸管,精确度较高,其相对误差A级为0.7% ~ 0.8%,B级为1.5% ~ 0.16%,液体自标线流至口端(留有残液),A级等待15s,B级等待3s。
  另一种吸管为分度吸管,管身为一粗细均匀的玻璃管,上面均匀刻有表示容积的分度线,其准确度低于胖肚吸管,相对误差A级为0.8% ~ 0.2%,B级为1.6%—0.4%,A级、B级在吸管管身上有A、B字样,有“快”字则为快流式,有“吹”字则为吹出式,无“吹”字的吸管不可将管尖的残留液吹出。吸、放溶液前要用吸水纸擦拭管尖。⑶ 微量进样器
  微量进样器常用作气相和液相色谱仪的进样器,在生化实验中主要是用作电泳实验的加样器,通常可分为无存液和有存液两种。
   1) 0.5L ~5L无存液微量进样器: 进样器的不锈钢芯子直接通到针尖端处,不会出现存液,所以可用于5L以下的极微量液体进样。
   2) 10L~100L有存液微量进样器: 不锈钢的针尖管部分是空管,进样器的柱塞不能到达,因而管内会存有空气或液体,其使用注意事项是:① 不可吸取浓碱溶液,以免腐蚀玻璃和不锈钢零件。 ② 因为有存液,所以吸液时要来回多拉几次,将针尖管内的气泡全部排尽。 ③ 针尖管内孔极小,使用后,尤其是吸取过蛋白质溶液后,必须立即清洗针尖管,防止堵塞。若遇针尖管堵塞,不可用火烧,只能用φ0.1mm的不锈钢丝耐心串通。 ④ 进样器未润湿时不可来回干拉芯子,以免磨损而漏气。 ⑤ 若进样器内发黑,有不锈钢氧化物,可用芯子蘸少量肥皂水,来回拉几次即可除之。

(责任编辑:泉水)
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