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:
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.
Капните в первые четыре пробирки немного пероксида водорода. Пронаблюдайте, что будет происходить в каждой из этих пробирок. Результаты запишите в тетрадь.
Капните несколько капель пероксида водорода в пятую пробирку с измельчённым картофелем. Сравните активность измельчённой и целой растительной клетки.
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?
