Лабораторная работа "Наличие ферментов в растительных клетках."

Лабораторная работа№8

Наличие ферментов в растительных клетках.

С помощью опыта выяснить наличие в клубнях картофеля ферментов,
расщепляющих перекись водорода
Ход работы

 В одну пробирку помещают ломтики сырого картофеля, в другую – вареного (в третью и четвертую пробирки можно положить кусочки сырого и вареного мяса, соответственно). В каждую пробирку с помощью пипетки приливают 0,5 мл 3%-ного раствора пероксида водорода (Н₂О₂).

Наблюдения. 

В пробирках с сырым картофелем (или мясом) будет наблюдаться бурное образование пузырьков («вскипание»). выделяются.
Обсуждение результатов. Образование пузырьков в пробирках с сырым картофелем или мясом объясняется присутствием в клетках фермента пероксидазы – у растений (или каталазы – в мышцах), которые расщепляют перекись водорода до воды и кислорода. Молекулярный кислород выделяется в виде пузырьков. Наличие кислорода можно определить с помощью тлеющей лучинки, которая вспыхивает, если ее внести в пробирку с выделяющимися пузырьками.
В пробирках с вареным картофелем и вареным мясом пероксид водорода не расщепляется, т.к. при варке ферменты (вещества белковой природы) денатурируют – происходит нарушение третичной структуры фермента и утрата его каталитической активности.. Под действием ферментов каталазы (мышц, крови) или пероксидазы (картофеля, элодеи) пероксид водорода тотчас расщепляется до молекулярного кислорода и воды, согласно уравнению:
Каталаза (пероксидаза)
2 Н₂О₂ = 2 Н₂О + О₂↑
Каталаза – один из наиболее быстроработающих ферментов. При 0 градусах С одна молекула каталазы разлагает в 1 с до 40000 молекул пероксида водорода. Одна молекула фермента за 1 минуту расщепляет до 5 миллионов молекул пероксида водорода, защищая клетку от отравления.
Аналогично, если капнуть пероксид водорода на лист элодеи, то будет наблюдаться бурное выделение пузырьков газа – кислорода.
Наиболее сильнодействующая пероксидаза содержится в хрене. Ее специально получают для молекулярно-генетических исследований.
Выводы. В живых клетках содержатся ферменты – вещества белковой природы, ускоряющие ход биохимических реакций за счет снижения энергии активации. В этом опыте можно определить наличие в сырых продуктах фермента каталазы – в клетках животных (или пероксидазы – в клетках растений). При термической денатурации происходит необратимая денатурация фермента (разрушение его третичной структуры и утрата каталитической активности). Утрата каталитической активности каталазы (пероксидазы) после кипячения продуктов подтверждает белковую природу ферментов.

«РАСЩЕПЛЕНИЕ ПЕРОКСИДА ВОДОРОДА С ПОМОЩЬЮ ФЕРМЕНТОВ»

Пероксид водорода — ядовитое вещество, образующееся в клетке в процессе ее жизнедеятельности. Фермент каталаза, расщепляя Н2О2 на воду и кислород, играет защитную роль в клетке.

Чтобы увидеть, как работает фермент, возьмите немного пероксида водорода. Перелейте его в химический стакан и приступите к опыту. Вы видите прозрачную бесцветную жидкость. Нарежьте клубень картофеля как можно мельче или натрите его на терке. Положите кусочки картофеля в сосуд с пероксидом водорода – сразу же начнется реакция. Жидкость вспенится за счет выделяющегося кислорода. Через несколько минут над жидкостью можно будет наблюдать шапку пены из пузырьков, заполненных кислородом. То же произойдет, если перекись водорода капнуть на рану или прополоскать ею рот. Фермент каталаза разлагает пероксид водорода на воду и кислород, причем кислород убивает микробы, т.е. дезинфицирует рану или полость рта. Этим свойством фермента каталазы пользуются медики.

1. Проведение лабораторной работы

Цели и задачи: показать действие фермента каталаза на пероксид водорода (Н₂О₂) и условия, в которых он функционирует. Выявить ферментативную активность натуральных и поврежденных тканей

Материалы и оборудование: сырой  и вареный картофель, сырое и вареное мясо.

Ход работы:

1.   Капните каплю пероксида водорода сначала на сырой картофель, затем на вареный. Что произошло? Объясните наблюдаемые явления.

2.   То же самое сделайте с мясом.

3.   Результаты работы оформите в таблице

4.   Сделайте вывод