Действие дегидрогеназы на метиленовый синий (стиральная синька)

Урок 80                                    Практическая работа № 21

Тема: «Действие амилозы слюны на крахмал. Действие дегидрогеназы на        

       метиленовый синий. Действие каталазы на пероксид водорода».

Цель: выявить каталитическую активность ферментов в живых тканях, их свойства.

Реактивы и оборудование: пробирки, штатив, вода, раствор йода, 0,5%-ный раствор формалина, молоко, метиленовый синий (стиральная синька), растительное масло, сырое и вареное мясо, сырой и вареный картофель, перекись водороде, лучинка.

Теоретические основы

В клетке любого живого организма протекают миллионы химических реакций. Каждая из них имеет большое значение, поэтому важно поддерживать скорость биологических процессов на высоком уровне. Почти каждая реакция катализируется своим ферментом.

Термин "фермент" происходит от латинского fermentum – закваска. Также они могут называться энзимами от греческого en zyme – "в дрожжах".

Ферменты – биологически активные вещества, поэтому любая реакция, протекающая в клетке, не обходится без их участия. Эти вещества выполняют роль катализаторов. Соответственно, любой фермент обладает двумя основными свойствами:

1) Энзим ускоряет биохимическую реакцию, но при этом не расходуется.

2) Величина константы равновесия не меняется, а лишь ускоряется достижение этого   

значения.

Ферменты ускоряют биохимические реакции в тысячу, а в некоторых случаях в миллион раз. Это значит, что при отсутствии ферментативного аппарата все внутриклеточные процессы практически остановятся, а сама клетка погибнет. Поэтому роль ферментов как биологически активных веществ велика.

Классификация ферментов

1. Оксидоредуктазы. катализируют окислительно-восстановительные реакции. Среди оксидоредуктаз часто встречаются следующие подгруппы:

- дегидрогеназы. Биохимия ферментов-дегидрогеназ заключается в отщеплении атомов водорода и переносе их на другой субстрат. Эта подгруппа чаще всего встречается в реакциях дыхания, фотосинтеза.

- оксидазы - катализирует присоединение кислорода к водороду, в результате чего продуктами реакции могут быть вода или пероксид водорода (H₂0, H₂0₂).

- пероксидазы и каталазы – энзимы, катализирующие распад H₂O₂  на кислород и воду.

- оксигеназы - ускоряют присоединение кислорода к субстрату.

2. Трансферазы. Задача ферментов этой группы состоит в переносе радикалов от вещества-донора к веществу-реципиенту.

3. Гидролазы – класс энзимов, которые катализируют расщепление связей в молекуле с последующим присоединением воды. Вещества, которые относятся к этой группе, - основные ферменты пищеварения.

4. Лиазы. Энзимы этого класса всегда имеют в составе небелковую часть, например, в виде витаминов В1 или В6.

Т. к. ферменты имеют белковую природу, они легко разрушаются при высоких температурах. Процесс денатурации обратим, однако он может существенно повлиять на работу веществ. Ферменты используются в виноделии, пивоварении, получении многих кисломолочных продуктов. Активность ферментов используется для получения эффективных стиральных порошков.

Ход работы

Действие дегидрогеназы на метиленовый синий (стиральная синька)

1) В 2 пробирки налить по 5 мл некипяченого молока, добавить по 15 капель 0,5% раствора формалина и по несколько капель раствора метиленового синего. Наблюдаем, что краситель постепенно бледнеет и в конце концов обесцвечивается. Это объясняется тем, что благодаря содержащейся в молоке дегидрогеназе атомы водорода формальдегида присоединятся к молекуле красителя.

2) В каждую пробирку добавить немного растительного масла, чтобы изолировать полученную смесь от воздуха и предотвратить окисление красителя.

3) Одну пробирку поставить в пустой стаканчик, а другую в стаканчик с теплой водой (≈35-40 ⁰С). Наблюдаем, что в пробирке, помещенной в воду, краситель обесцвечивается быстрее, чем в первой (т.к. наиболее эффективна дегидрогеназа в условиях, близких к температуре млекопитающих).

2. Действие каталазы на пероксид водорода.

1) В 5 пробирок налить по 2 мл раствора пероксида водорода.

2) В первую пробирку опустить кусочек сырого мяса. Наблюдаем выделение пузырьков газа. К отверстию пробирки поднести тлеющую лучинку, наблюдаем вспыхивание и горение лучинки.

3) Во вторую пробирку опустить кусочек сырого картофеля и поднести тлеющую лучинку. Вновь наблюдаем выделение пузырьков газа и вспыхивание лучинки.

4) В третью пробирку опустить измельченный на терке картофель и поднести тлеющую лучинку. Наблюдаем более интенсивное выделение газа, т. к. реакция катализируется, каталазой содержащейся в клетках не только поверхности одного куска, их стало больше (увеличилась площадь поверхности).

5) В четвертую и пятую пробирки опустить по кусочку вареного мяса и картофеля. Ничего не происходит, т.к. при варке ферменты разрушаются и не катализируют реакцию разложения пероксида водорода.

6) Напишите уравнение реакции каталитического разложения перекиси водорода.

 

Работу оформите в виде таблицы:

Ход пработы	Наблюдения	Вывод
1.Действие дегидрогеназы на метиленовый синий (стиральная синька) В 2 пробирки налить по 5 мл некипяченого молока, добавить по 15 капель 0,5% раствора формалина и по несколько капель раствора метиленового синего. В каждую пробирку добавить немного растительного масла, чтобы изолировать полученную смесь от воздуха и предотвратить окисление красителя. Одну пробирку поставить в пустой стаканчик, а другую в стаканчик с теплой водой (≈35-40 0С). 2. Действие каталазы на пероксид водорода. В 5 пробирок налить по 2 мл раствора пероксида водорода. 1) В первую пробирку опустить кусочек сырого мяса. К отверстию пробирки поднести тлеющую лучинку 2) Во вторую пробирку опустить кусочек сырого картофеля и поднести тлеющую лучинку. 3) В третью пробирку опустить измельченный на терке картофель и поднести тлеющую лучинку. 4) В четвертую пробирку опустить кусочек вареного мяса 5) В пятую пробирку опустить кусочек вареного картофеля	краситель постепенно бледнеет и в конце концов обесцвечивается   в пробирке, помещенной в воду, краситель обесцвечивается быстрее, чем в первой Наблюдаем выделение пузырьков газа Лучинка вспыхивает и горит выделение пузырьков газа и вспыхивание лучинки более интенсивное выделение газа Ничего не происходит Ничего не происходит