Ćwiczenie nr 9
MIKROKALORYMETRYCZNA METODA BADANIA PRZEMIAN
FAZOWYCH LIPIDÓW
Przyrządy:
Mikrokalorymetr, złożony z modułu elektroniki sterującej, termostatu pomiarowego z komorą na próbki
oraz stacji akwizycji danych.
Przygotowanie do pomiarów:
a) Zapoznajemy się z płytą czołową modułu.
b) Sprawdzić położenie klawiszy modułu mikrokalorymetrycznego:
− Na części modułu – CALORIMETRIC SIGNAL – ustawić RANGE (zakres) na 70 mikrowoltów.
− Klawisz "+/-" służy do zmiany kierunku wychylenia wskazówki.
− Na części modułu – PROGRAMMER – pokrętło SCAN RATE ustawić na 2 K/min (podczas pomia-
rów nie zmieniać tej wartości).
− Klawisz STOP wciśnięty.
− Na części modułu PELTIER SUP, klawisze: PELTIER OFF – wyciśnięty, POWER ON – wciśnięty,
UPPER LIMIT (50
O
C - nie zmieniać) oraz LOWER LIMIT (10
0
C - nie zmieniać).
− Pod prawą rączką modułu znajduje się mały czerwony przycisk – wciśnij go. Brak reakcji oznacza, że
wszystko jest OK.
− Na module TEMPERATURE wciskamy klawisz POWER ON oraz obserwujemy zachowanie się
wskazówki "DEVIATION OF THE TEMP."; gdy wskazówka mija „0”, wciskamy klawisz PELTIER ON.
Od tej chwili Kalorymetr jest gotowy do pomiarów.
c) Włączyć DATA ACQUISITION WORKSTATION - jednostkę akwizycji danych. (UWAGA!!! Jeżeli na
tym urządzeniu znajduje się napis "AWARIA", należy zamiast niego włączyć komputer).
Po chwili na ekranie pojawi się MS-DOS 6.22 STARTUP MENU z możliwością wyboru opcji.
− Przy pomocy kursora [
↓
] na klawiaturze należy wybrać opcję KALORYMETR WER. 2 i zatwierdzić
klawiszem ENTER.
− Na ekranie pojawi się witryna Windows 3.11, a po chwili mała ikona z podpisem "Kalorymetr wer. 2"
− Naciśnij ENTER.
− Na ekranie pojawią się współrzędne x-y bez opisu.
− Naciśnij klawisz "ALT" i nie puszczając go klawisz "1".
− Ekran wypełni się siatką współrzędnych wraz z opisem.
− W prawym rogu ekranu zobaczysz napisy: Port - [COM1] i niżej PRĘDKOŚĆ: [NIEUSTAWIONA].
− Jeżeli używasz komputera kursor myszy skieruj na ramkę [COM1] i przez naciśnięcie lewego klawi-
sza myszy ustaw [COM2]. Jeżeli używasz jednostki akwizycji danych
− DATA ACQUISITION
WORKSTATION pozostań przy [COM1].
− Kursor myszy skieruj na ramkę [NIEUSTAWIONA] i przez kolejne naciskanie lewego klawisza myszy
ustaw PRĘDKOŚĆ na 2 K/min
− Lewym klawiszem myszy wywołaj opcję PLIK. Na ekranie pojawią się cztery komunikaty, wśród nich
komunikat NOWY. Zatwierdź go według dotychczasowych reguł. (Nie zauważysz żadnej reakcji.) Od
tego momentu system akwizycji danych lub komputer jest gotowy do rejestracji krzywej kalorymetrycz-
nej.
d) Teraz wracamy do obsługi kalorymetru.
− Na module PROGRAMMER wciskamy klawisz oznaczony „skośna strzałka w górę”.
− Gdy w module PROGRAMMER na ekranie wyświetlacza pojawi się temperatura ok. 300K kliknij
lewym klawiszem myszki napis START.
− Na ekranie monitora zaczyna się pojawiać linia odwzorowująca zależność H(T). Gdy temperatura
przewyższy o ok. 5 K temperaturę punktu przemiany fazowej kliknij lewym klawiszem myszki napis
STOP.
− Po tej czynności w module PROGRAMMER wciśnij klawisz „strzałka skośna w dół”. UWAGA: Gdy
opadająca temperatura osiągnie wartość około 293 K wciśnij na kalorymetrze klawisz STOP.
e) Powracamy do obsługi modułu zbierania danych.
− Kursorem myszy wywołujemy hasło PLIK. Wybieramy w tej opcji funkcję ZAPISZ. Na pytanie syste-
mu o nazwę pliku [*.dat] należy w miejsce gwiazdki wpisać z klawiatury datę pomiaru
[dzień_miesiąc.dat] np. [01_10.dat] i zatwierdź lewym klawiszem hasło [OK].
f) Przechodzimy do obliczeń.
− Lewym klawiszem myszy klikamy funkcję APROKSYMACJA. Nastąpi linearyzacja krzywej kaloryme-
trycznej.
− Lewym klawiszem myszki zaznaczamy kółko odpowiadające funkcji TEMPERATURA PRZEJŚCIA
FAZOWEGO. Tę czynność potwierdzi zaczernienie kółka. Kursorem zaznaczamy wierzchołek krzywej i
trzymając go w takiej pozycji naciśnij lewy klawisz myszy.
− Na ekranie (na górze, po lewej stronie) pojawi się informacja o temp. przemiany fazowej.
− Zaznacz kółko odpowiadające funkcji SZEROKOŚĆ POŁÓWKOWA za pomocą lewego klawisza
myszy.
− Lewym klawiszem myszki zaznacz połowę maksymalnej wartości entalpii (na lewym zboczu krzywej).
Pojawi się pionowa lina.
− To samo, ale prawym klawiszem wykonaj na prawym zboczu krzywej.
− Pojawią się dwie pionowe linie na połowie wysokości krzywej kalorymetrycznej związane z informacją
o tzw. szerokości połówkowej – d T
1/2
.
Obok funkcji SZEROKOŚĆ POŁÓWKOWA zobaczysz wartość
szerokości połówkowej.
− Zaznacz kółko przy funkcji POWIERZCHNIA.
− Lewym klawiszem myszki zaznacz lewy punkt, w którym linia bazowa wyraźnie zmienia się na wzno-
szącą. Wyświetli się pionowa linia.
− To samo, ale prawym klawiszem myszki wykonaj po prawej stronie, w punkcie opadania krzywej na
linię bazową. Pojawi się linia pionowa.
− Na poziomie funkcji POWIERZCHNIA pojawi się wielkość określająca powierzchnię jako pewien
współczynnik.
− Wykonaj na papierze milimetrowym wykres zależności H(T) – przerysowany z ekranu monitora, pa-
rametry przemiany fazowej wpisz do arkusza ćwiczeniowego.
− Wyłącz moduł kalorymetryczny przez lekkie naciśnięcie klawisza POWER OFF.
− Naciśnij klawisz "ALT" i nie puszczając go klawisz "F4". Na pytanie systemu, czy wyjść z programu
kliknij OK.
− Wykonaj to samo jeszcze raz. Na pytanie systemu, czy wyjść z WINDOWS kliknij OK. Teraz możesz
wyłączyć komputer lub jednostkę akwizycji danych.
Wymagane wiadomości teoretyczne:
1. Budowa
błon biologicznych
2. Przemiany fazowe lipidów i ich znaczenie w układach biologicznych.
3. Kalorymetria. Zasada działania mikrokalorymetru różnicowego.
Proponowana literatura:
1. M. Bryszewska, W. Leyko, Biofizyka dla biologów. PWN Warszawa, 1997.
2. S.
Miękisz, A. Hendrich, Wybrane zagadnienia z biofizyki, Volumed, Wrocław 1998.
Akademia Medyczna Wrocław
Katedra Biofizyki
Zakład Biofizyki
Ćwiczenie 9
Mikrokalorymetryczna metoda badania przemian fazowych
lipidów
.......................................................
.......................................................
Imiona i nazwiska studentów
Podpis prowadzącego ćwiczenia
Wydział:
Data
Grupa studencka:
Grupa ćwiczeniowa:
Stopień zaliczenia
1. Zgodnie z instrukcją wykonać pomiary przemian fazowych dla próbki dostarczonej przez asystenta.
2. Uzyskane w czasie pomiarów wartości temperatury, entalpii oraz szerokości połówkowej przemiany wpisać
do tabeli pomiarowej.
Nr próbki
Temperatura przemiany
[°C]
Pole powierzchni pod
krzywą
Szerokość połówkowa
piku [°C]
3. Z ekranu przerysować na papier milimetrowy wykres zależności
∆H(T).