Лабораторная работа по теме "Каталитическая активность ферментов в растительных и животных тканях"

Лабораторная работа  № 1.

Тема: «Каталитическая активность ферментов в клетках живых организмов».

Цели: 1. Выяснить роль ферментов в клетках.

2.  Сравнить активность фермента в живых и мертвых тканях растений и животных.

3.Обосновать значение фермента каталазы в клетках растений и животных.

Оборудование:

карты-инструкции, модель 8.2. «Ферментативный катализ», свежий 3% раствор пероксида водорода, пробирки или чашки Петри, пинцет, ткани растений (кусочки сырого и вареного картофеля) и животных (кусочки сырого и вареного мяса или рыбы), речной песок, ступка, пестик.

Ход работы. Организационный момент.

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 биохимическом процессе в организме является фермент каталаза, который содержится в его клетках для обезвреживания образовавшегося пероксида водорода. Пероксид 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}

Практическая часть. Лабораторная работа

Тема: «Каталитическая активность ферментов в клетках живых организмов».

Цель: расширить знания о роли ферментов в клетках; закрепить умение проводить опыты и объяснять результаты работы.

Оборудование: раствор перекиси водорода, пробирки, пипетки, ткани растений (кусочки сырого и варёного картофеля) и животных (кусочки сырого и варёного мяса).

Опорные знания:  денатурация белка, ферменты

Ход работы:

1. Приготовьте пять пробирок. Поместите в первую пробирку кусочек сырого картофеля, во вторую - кусочек варёного картофеля, в третью - кусочек сырого мяса, в четвёртую - кусочек варёного мяса, в пятую – немного измельчённого сырого картофеля.
2. Капните в первые четыре пробирки немного пероксида водорода. Пронаблюдайте, что будет происходить в каждой из этих пробирок. Результаты запишите в тетрадь.
3. Капните несколько капель пероксида водорода в пятую пробирку с измельчённым картофелем. Сравните активность измельчённой и целой растительной клетки.
4. Объясните полученные результаты, ответив на следующие вопросы:

·         В каких пробирках проявилась активность фермента? Почему?

·         Как проявляется активность фермента в живых и мёртвых клетках? Объясните, почему?

·         Как влияет измельчение клеток на активность фермента? Почему?

·         Различается ли активность фермента в живых клетках растений и животных?