Лабораторная работа «Каталитическая активность ферментов в живых тканях» (на примере каталазы)
Цели: изучить действие фермента каталаза на пероксид водорода (Н2О2) и условия, в которых он функционирует;
·закрепить навыки проведения простейших биохимических опытов;
выявить действие фермента каталазы в растительных тканях, сравнить ферментативную активность натуральных и поврежденных кипячением тканей;
обосновать ферментативный характер биохимических реакций, протекающих в живой клетке.
Оборудование: свежий 3-процентный раствор пероксида водорода, пробирки, пинцет, ткани растений (кусочки сырого и вареного картофеля) и животных (кусочки сырого и вареного мяса или рыбы), лист элодеи (другого растения), песок, ступка, пестик микроскопы,.
Информация для учащихся.
Одна из важнейших функций белков – каталитическая. Биологический катализатор – фермент, ускоряет все биохимические процессы в организме. Вещество, на которое воздействует фермент называется субстратом. Структура молекулы фермента и субстрата должны точно соответствовать друг другу, этим объясняется специфичность действия ферментов. Каталитическая функция белка связана с его третичной структурой. Каталитической активностью обладает лишь определенный участок молекулы фермента называемый активным центром.
Под влиянием различных факторов изменяется структура молекулы белка, ее конфигурация и фермент могут терять свою активность. Примером влияния на биохимическом процессе в организме является фермент каталаза, который содержится в его клетках для обезвреживания образовавшегося пероксида водорода. Пероксид водорода – ядовитое вещество, образующееся в клетке в процессе жизнедеятельности. Принимая участие в обезвреживании ряда токсических веществ, он может вызвать самоотравление (денатурацию белков, в частности, ферментов). Накоплению Н2О2 препятствует фермент каталаза, распространенный в клетках, способных существовать в кислородной атмосфере. Фермент каталаза, расщепляя Н2О2 на воду и кислород, играет защитную роль в клетке. Фермент функционирует с очень большой скоростью, одна его молекула расщепляет за 1с 200 000 молекул Н2О2:2 Н2О2 2 Н2О2 + О2
Ход работы
Задание 1.
1.1.Приготовьте пять пробирок, и поместите в первую пробирку немного песка, во вторую —
кусочек сырого картофеля, в третью — кусочек вареного картофеля, в четвертую — кусочек
сырого мяса, в пятую — кусочек вареного мяса. Капните в каждую из пробирок немного
пероксида водорода. Пронаблюдайте, что будет происходить в каждой из пробирок.
1.2.Измельчите в ступке кусочек сырого картофеля с небольшим количеством песка.
Перенесите измельченный картофель вместе с песком в шестую пробирку и капните туда
немного пероксида водорода.
1.3.Заполните в тетради таблицу, данную в начале работы и сделайте вывод.
Задание 2.
2.1. На предметное стекло, в каплю воды положите лист элодеи (тонкий срез) и рассмотрите под микроскопом при малом увеличении место среза.
2.2. Нанесите на лист 1-2 капли Н2О2, накройте покровным стеклом и вновь рассмотрите срез. Объясните явление.
Задание 3.
Сформулируйте свойства и закономерности действия ферментов, которые вам удалось выявить в ходе выполнения работы. Составьте частные и общий вывод по лабораторной работе, исходя из цели работы.
Проверьте полученные знания, ответив на вопросы
Чем объяснить сходные явления в опыте с листом элодеи и сырым картофелем, возникшие в результате проникновения в клетки пероксида водорода?
Какие внутримолекулярные силы разрушились в ферменте каталазе при варке картофеля, и как это отразилось в опыте?
*Предложите методику измерения влияния активности фермента на скорость реакции разложения перекиси водорода.
*Предложите эксперименты, которые позволили бы выявить другие свойства ферментов.
2 Н2О2 2 Н2О2 + О2
