Досліджуючи групи крові Teach article

Переклад Валентини Дубовик. Описані експерименти продемонструють різноманіття груп крові за допомогою простих рідин, що імітують кров.

Групи крові досить часто починають розглядати ще в школі, на уроках біології. Хоча саме експериментальну частину з використанням справжньої крові наразі не проводять, так як існують ризики виникнення інфекцій, передачі асоційованих із кров’ю хвороб та просто небажанням учнів використовувати свою власну кров.

В наведених нижче експериментах, прості хімічні речовини використовують для імітації груп крові. Даний вид активності можна використовувати на уроках, на наукових гуртках чи як частину судово-медичних занять для студентів різного віку.

Наука крові

Кров є в’язкою червоною рідиною, що містить кілька типів клітин. Вона складається з рідкої частини плазми та клітин еритроцитів, лейкоцитів та тромбоцитів (малюнок 1). Також в плазмі є багато розподілених чи розчинених хімічних речовин таких як, білки, жири, вуглеводи, солі, ферменти та гази. Кров кожної людини має певні успадковані ознаки, які й відрізняють її від крові іншої людини.

До 1980х років, групи кров розрізняли виключно за системою АВО, що покладається на наявність трьох субстанцій на зовнішній поверхні еритроцитів, які називають антигенами. З того часу, для судово-медичних потреб, дана техніка була замінена на інші методи як, наприклад, розпізнавання ДНК. Хоча для клінічних потреб, систему АВО до сих пір використовують при переливаннях крові, для уникнення ускладнень з її несумісністю.

Наявність чи відсутність антигенів А та В на еритроцитах і визначає, до якої групи крові з системи АВО належить особа. Як показано на малюнку 2, виділяють чорити основних групи крові: А, В, АВ (коли обидва антигени присутні) та О (коли жоден з антигенів не присутній). Третім важливим антигеном є резус фактор (Rh) або D антиген. При наявності D антигену людей відносять до Rh-позитивних, при його відсутності – до Rh-негативних.

Для визначення групи крові особи, до кількох краплин її крові додають певні антитіла, які називають аглютинінами або антисироваткою. Далі аглютиніни зв’язуються з антигенами на поверхні еритроцитів, що й призводить до агрегації клітин та формування згустків. Тобто, якщо відбувається згущення крові, це свідчить про присутність асоційованих з еритроцитами антигенів. Таким чином, протестувавши всі антигени і визначають, до якої групи крові належить особа (таблиця 1).

Експерименти з АВО групами крові

Матеріали

Для кожної групи необхідно:

• Предметні скельця/пластинки з лунками (3 ряди з 4-ма лунками у кожному ряді)
• Дві скляні палички/піпетки, по одній для кожного зразку крові
• 2.0 молярний розчин соляної кислоти позначений як «Анти-А»
• 2.0 молярний розчин сірчаної кислоти позначений як «Анти-В»
• Відомі зразки крові (водяний розчин з гліцеролом, що пофарбований харчовим червоним барвником), що позначені як:
  • «О» = дистильована вода
  • «А» = 0.1 молярний розчин нітрату срібла
  • «В» = 0.1 молярний розчин нітрату барію
  • «АВ» = 50:50 суміш 0.1 молярних розчинів нітрату срібла та нітрату барію

• Невідомі зразки крові виготовлені з тих же речовин та позначені як «суб’єкт 1», «суб’єкт 2» тощо.

Послідовність дій

Поясніть учням/студентам уявну ситуацію, де стався нещасний випадок і потерпілим потрібно зробити переливання крові. Для цього їм потрібно визначити групи крові потерпілих за системою АВО.

1. Використовуючи чисті піпетки крапніть по краплині кожного із відомих зразків крові у перші два ряди пластинки з лунками, як показано на малюнку 2.
2. Крапніть краплину Анти-А антисироватки в кожну лунку першого ряду та занотуйте ваші спостереження в таблиці 2.
3. Крапніть краплину Анти-В антисироватки в кожну лунку другого ряду та занотуйте ваші спостереження в таблиці 2. Якщо ви не впевнені в результатові, додайте ще одну краплину Анти-В антисироватки.
4. Використовуючи ваші результати зробіть висновок щодо того, як кожна група крові (А, В, АВ та О) реагує з антитілами.
5. Візьміть нову пластинку з лунками та протестуйте кров потерпілих використовуючи даний метод. Занотуйте ваші спостереження в таблиці 3.
6. Використовуючи ваші результати зробіть висновок щодо груп крові потерпілих.

Про те, що відбувається

За допомогою простих хімічних реагентів, дані експерименти імітують реакцію різних груп крові з аглютинінами. Ви можете обговорити зі студентами хімію поза даними реакціями, звернувши увагу на різницю між змодельованою реакцією антиген-антитіло та простим її заміщенням на хімічну.

В описаних експериментах замість агрегування клітин крові відбувається реакція випадання білого осаду на дно лунки, що й призводить до згущення розчину.

Нітрат барію (рідина) + сірчана кислота (рідина) = сульфат барію (осад) + азотна кислота (рідина)

Нітрат срібла (рідина) + соляна кислота (рідина) = хлорид срібла (осад) + азотна кислота (рідина)

Завдяки харчовому барвнику сформовані згустки, замість білого, мають темно-червоний колір.

Подяка

Існує кілька альтернатив представленим експериментам. Вирішення описані в поданій версії експериментів були взяті від Асоціації Наукових Техніків Незалежної Школи в Західній Австралії (Association of Science Technicians in Independent Schools in Western Australia (LABNETWEST)^w1).

Download

Download this article as a PDF