Лабораторная работа №1 Каталитическая активность ферментов в живой клетке

Цель: актуализировать знания о роли ферментов в клетках, развивать умения проводить опыты и объяснять результаты работы.

Оборудование: свежий 3% раствор перекиси водорода, пробирки, пинцет, ткани растений (кусочки сырого и вареного картофеля) и животных (кусочки сырого и вареного мяса или рыбы).

Теоретическая часть

Одна из важнейших функций белков – каталитическая. Биологический катализатор (фермент) ускоряет все биохимические процессы в организме. Сейчас известно более 2000 ферментов.

Свойства ферментов:

1. Каждый фермент ускоряет только одну какую-либо реакцию или группу однотипных реакций. Это называется избирательностью фермента. Она позволяет организму быстро и точно выполнять четкую программу нужных ему соединений на основе молекул пищевых веществ.

2. Большинство ферментов обладают очень высокой эффективностью. Скорость некоторых ферментативных реакций может быть в 10¹⁵ раз больше скорости реакций, протекающих в их отсутствие. Так, при температуре 37⁰ (температура тела человека) сахар и вода могли бы сколь угодно долго сосуществовать, а в клетке они взаимодействуют с выделением энергии. Для разложения воды на водород и кислород необходимо нагревание до тысяч градусов, а в клетках зеленых растений эта реакция совершается при обычной температуре.

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 биохимический процесс в организме является фермент каталаза, который содержится в его клетках для обезвреживания образовавшегося пероксида водорода. Пероксид (перекись) водорода образуется в некоторых растительных и животных клетках в качестве побочного продукта обмена веществ. Соединение это токсично для клеток и каталаза обеспечивает эффективное его удаление: 2Н₂О₂ → 2Н₂О + О₂↑ + выделяется энергия.

Фермент функционирует с очень большой скоростью, одна его молекула расщепляет за 1с 200 000 молекул Н₂О₂.

5

Ход работы:

Задание 1

В первую пробирку поместите кусочек сырого картофеля, во вторую – кусочек варёного картофеля, в третью – кусочек сырого мяса или рыбы, в четвертую – кусочек вареного мяса или рыбы. В каждую пробирку прилейте 2-3 мл раствора перекиси водорода. Пронаблюдайте, что будет происходить в каждой из пробирок.

Запишите свои наблюдения в форме таблицы.

Исследуемые объекты	Сырой картофель	Вареный картофель	Сырая рыба	Вареная рыба
Результаты наблюдений

Запишите уравнение реакции разложения перекиси водорода:

Н₂О₂ =

Задание 2

Ответьте на вопросы:

1.В каких пробирках проявилась активность фермента? Объясните почему.

2.Как проявляется активность фермента в живых и мертвых тканях?

3.Различается ли активность фермента в тканях растений и животных?

4.Как вы считаете, все ли живые организмы содержат фермент каталазу,

обеспечивающий разложение перекиси водорода? Ответ обоснуйте.

5.Какие другие объекты можно было взять для опытов?

6.С какой целью раны обрабатывают перекисью водорода?

7.К какой группе веществ относятся ферменты?

6