Публикация материалов

Темы исследований

Наш баннер

Мы будем благодарны, если Вы установите наш баннер!
Баннер сайта Обучонок
Код баннера:
<a href="https://obuchonok.ru/" target="_blank"> <img src="https://obuchonok.ru/banners/banob2.gif" width="88" height="31" alt="Обучонок. Исследовательские работы и проекты учащихся"></a>
Все баннеры...
Исследовательская работа: 
Регуляция активности ферментов

Исследования ферментов

В ходе нашего исследования мы провели ряд опытов по изучению активности ферментов, и условий, которые регулируют эту активность.


Опыт 1. Действие каталазы на пероксид водорода

Методика

Каталаза – это фермент, катализирующий разложение пероксида водорода:

2H2О2 → 2H2О2 + О2

Пероксид водорода образуется в некоторых растительных и животных клетках в качестве побочного продукта обмена веществ. Это соединение токсично для клеток, и каталаза обеспечивает эффективное его удаление. Это один из наиболее быстро работающих ферментов: при 00С одна молекула каталазы разлагает в 1 с до 50000 молекул пероксида водорода.

Оборудование 1. Штатив с пробирками.
2. Лучинка
3. Мелкий чистый песок
4. Ступка с пестиком
Реактивы 1. 10% H2O2
2. Сырое мясо
3. Сырой картофель
4. Сырой картофель измельченный с небольшим количеством песка
5. Варенное мясо
6. Варенный картофель


Ход работы:

  1. В 5 пробирок налили по 2мл раствора перекиси водорода 10%.
  2. В первую пробирку опустили с помощью пинцета кусочек сырого мяса.
  3. Во вторую пробирку опустили кусочек сырого картофеля и поднесли к отверстию тлеющую лучинку.
  4. В третью пробирку опустили кусочек сырого картофеля, измельченный с мелким песком.
  5. В четвёртую и пятую пробирки опустили по кусочку варенного мяса и варенного картофеля.

Ход исследования

  1. Приготовили всё необходимое для опыта (см. прил. 1).
  2. После того как опустили в пробирку кусочек сырого мяса, видим бурную реакцию пероксида водорода с выделением кислорода. После поднесения к отверстию пробирки тлеющей лучинки, видим её возгорание, что свидетельствует о наличии кислорода (см. прил. 2).
  3. Опускаем в пробирку кусочек сырого картофеля и видим, что реакция проходит очень медленно, кислорода выделилось мало, поэтому после того как опустили лучинку возгорания не произошло. (см. прил. 3).
  4. Растолчём кусочек сырого картофеля, идентичный предыдущему, с мелким песком и опустим в пробирку. Видим быструю и бурную реакцию пероксида водорода с выделением кислорода. Скорость выделения кислорода выше чем, в пробирке с кусочком картофеля. Опускаем в пробирку тлеющую лучинку, и она вспыхивает, что свидетельствует о наличии кислорода (см. прил. 4).
  5. После опускания вареных кусочков мяса и картофеля видим слабую реакцию с небольшим выделением кислорода. (см. прил. 5-6)

Таким образом, мы наблюдали активность фермента каталазы при действии на пероксид водорода. В сыром мясе каталаза проявляет высокую активность. В сыром картофеле активность каталазы слабая, но если увеличить её площадь соприкосновения, растерев картофель с песком, то наблюдаем, что активность фермента увеличивается. В вареном мясе и картофеле каталаза проявляет слабую активность. Делаем вывод что при термической обработке активность фермента падает, потому что происходит денатурация белка.

Опыт 2. Действие амилазы слюны на крахмал

Амила́за — фермент, расщепляющий крахмал до олигосахаридов, относится к ферментам пищеварения. Именно амилаза приводит к появлению сладковатого вкуса при длительном пережёвывании крахмалосодержащих продуктов (например, из риса или картофеля), но без добавления сахара. Амилаза присутствует в слюне, где начинает процесс пищеварения.

Оборудование: 1. Мерный цилиндр
2. Пробирка
3. Секундомер
4. Планшет для проведения капельных реакций
Реактивы: 1. Раствор слюны, содержащий амилазу
2. Раствор крахмала
3. Раствор йода
4. Раствор CuSO4 10%

Ход работы:


1. Тщательно прополощем рот водой. Наберём 2-4 мл слюны в мерный цилиндр. Добавим воды в цилиндр до объема в 10 мл. Полученный раствор содержит фермент амилазу, который мы и будем изучать.

2. Смешаем 5 мл раствора крахмала и 1 мл раствора фермента. Через 30 с после перемешивания взяли каплю полученного раствора и проверили её на содержание крахмала, перемешав её с каплей раствора йода на планшете для проведения капельных реакций. Спустя еще 30 с проверим следующую каплю смеси на содержание крахмала и так каждые 30 с пока больше не обнаружится крахмала в смеси.

3. В свежую смесь раствора крахмала и раствора фермента добавим раствор CuSO4 10% [1, 2].

Ход исследования

1. Приготовим раствор амилазы путём набора слюны и разбавления её водой.

2. Через 30 с после смешивания раствора крахмала с ферментом в соотношении 5:1, возьмём каплю полученного раствора и перемешаем её с каплей раствора йода на планшете для проведения капельных реакций. Наблюдаем значительное количество крахмала. Каждые 30 с наносим каплю в планшет пока не обнаружим крахмал в смеси. На это потребовалось 5 минут.

3. В свежую смесь раствора крахмала и раствора фермента добавим раствор CuSO4 10%. Каждые 30 с берём каплю на планшет. Наблюдаем, что вне зависимости от времени, мы можем обнаружить крахмал и делаем вывод что CuSO4 10% является ингибитором действия амилазы слюны на крахмал. (см. прил. 8).

Вывод: Мы убедились, что в слюне есть фермент амилазы, способный расщеплять крахмал. На полное расщепление крахмала нам понадобилось 5 минут. А также доказали, что CuSO4 10% является ингибитором действия амилазы слюны на крахмал.

Заключение

В ходе нашего исследования мы изучили литературу по теме. Изучили строение ферментов, их свойства, а также использование ферментов в медицине. Выяснили, что вещества, влияющие на активность ферментов, подразделяют на активаторы и ингибиторы.

Провели лабораторные опыты по исследованию активности ферментов. В ходе опытов было определено, что при повышении температуры активность ферментов понижается вследствие денатурации белка, которым является любой фермент. Активность ферментов можно увеличить при измельчении вещества, подвергающегося ферментации, или применении ферментного препарата в измельченном виде.

В ходе опытов было подтверждено мнение авторов, что соли тяжелых металлов являются ингибиторами для ферментов. Это явление объясняет тяжелые последствия при попадании внутрь организма соединений меди, свинца и других тяжелых металлов.

Литература

  1. Биохимия. Лабораторный практикум. Э 45 Учеб. пособие / Сост. Сенчук В.В., Мохорева С.И., Н.М. Орел и др. – Мн.: БГУ, 2004. – 77 с.
  2. Практикум по биохимии: Методические указания / Сост.: О. А. Петров, С. Г. Пуховская.; ГОУ ВПО Иван. гос. хим. – технол. ун-т. – Иваново, 2006.
  3. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. "Биологическая химия", 1990, стр. 92-116
  4. Николаев А.Я. "Биологическая химия", 1989, стр. 53-83, 89-90.
  5. Использование ферментов в медицине [Электронный ресурс].
  6. О.С. Габриелян, Ф. Н. Маскаев, С. Ю. Пономарев, В.И Теренин. Химия 10 класс.

Приложения

ферменты 1


Фото 1. Оборудование и ингредиенты для опыта

ферменты 2


Фото 2. Действие кусочка сырого мяса на H2O2 и возгорание лучинки

ферменты 3

Фото 3. Действие кусочка сырого картофеля с H2O2

ферменты 4

Фото 4. Сравнение кусочка сырого картофеля с кусочком сырого картофеля, измельченного с песком

ферменты 5


Фото 5. Реакция кусочка вареного мяса с H2O2

ферменты 6

Фото 6. Реакция кусочка вареного картофеля с H2O2

ферменты 7

Фото 7. Результаты опыта

Партнеры и статистика