Воздействие внешних факторов на ферментативную систему человека Карпова Людмила ученица 11 класса МОУ Ленинской СОШ Исследовательская работа по теме:

Цель моей работы: изучить влияние различных внешних факторов на активность ферментов на примере амилазы слюны.

История открытия ферментов Ещё в незапамятные времена, на заре возникновения цивилизации, люди в своей практической деятельности сталкивались с различными ферментативными процессами и использовали их для своих целей. Это спиртовое и молочнокислое брожение, применение сычуга для приготовления сыров, солода и плесневых грибов. Вероятно, первым, кто попытался создать общее представление о химических процессах в живом организме, был врач и ученый Парацельс, родившийся в Швейцарии в конце XV века.

Природа ферментов После того как стало возможным исследование ферментов в бесклеточной среде, была окончательно установлена их химическая природа. Было выявлено, что все они представляют собой вещества белковой природы и, как все белки, могут быть простыми и сложными в зависимости от сопутствующего компонента небелкового характера. Так мы подчёркивали, что свойство каждого белка определяется последовательностью расположения остатков аминокислот в их молекуле.

Специфичность ферментов Специфичность по отношению к типу химической реакции Специфичность по отношению к субстрату : -абсолютная специфичность; -групповая специфичность; -стереохимическая и оптическая специфичность.

Состав ферментов.

Классификация ферментов ОКСИДОРЕДУКТАЗЫ, ТРАНСФЕРАЗЫ, ГИДРОЛАЗЫ, ЛИАЗЫ, ИЗОМЕРАЗЫ, ЛИГАЗЫ.

Влияние факторов на активность ферментов РЕАКЦИЙ СРЕДЫ ХИМИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ ТЕМПЕРАТУРЫ ДАВЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ФЕРМЕНТА И ЕГО СУБСТРАТА

Специфичность амилазы слюны Методика приготовления разбавленной слюны: Рот ополаскивают 2-3 раза водой для удаления остатков пищи. Отмеряют цилиндром 50 мл дистиллированной воды и ополаскивают ею рот в течение 3-5 мин. в несколько приёмов. Собранную жидкость фильтруют через вату, и фильтрат используют для работы. Методика: В пробирку 1 поместим 5 мл 5% раствор крахмала. В пробирку 2 поместим 5 мл 5% раствор сахарозы. В обе пробирки добавим 5 мл слюны и 1-2 капли раствора йода. Опыт повторить 4 раза.

Вывод: Ферменты обладают специфичностью. Амилаза катализирует гидролиз крахмала, сахароза не катализирует гидролиз крахмала. пробирки Содержимое пробирокРезультаты 1крахмаламилаза + I 2 Проявившееся синее окрашивание со временем исчезнет 2крахмалсахароза + I 2 Проявившееся синее окрашивание со временем не исчезает

Действие активаторов и ингибиторов на амилазу слюны Методика: В пробирку 1 вносим 1 мл воды. В пробирку мл раствора HCl. В пробирку 3 – 1мл CuSO4. В пробирку 4 – 1 мл спирта. Далее во все пробирки приливаем по 1 мл 5% раствора крахмала, вносим по 1 мл слюны, капаем 1-2 капли раствора йода.

Вывод: Ионы Cl активирует амилазу, ионы Сu – ингибиторы для всех ферментов, т.к. типичный металл вызывает денатурацию белка. пробиркиСодержимое пробирокОкраска с йодом 1крахмаламилазавода Проявившееся синее окрашивание со временем исчезает 2крахмаламилазаHCl Проявившееся синее окрашивание исчезает быстрее 3крахмаламилазаCuSO 4 Окраска не изменяется 4крахмаламилазаспирт Окраска не изменяется

Влияние концентрации на активность амилазы слюны Методика: Нумеруем 10 пробирок. В пробирку 1 вносим 1мл воды, в каждую последующую будем добавлять по 2 мл воды. Далее во все пробирки добавляем по 2 мл 5% раствора крахмала, по 1 мл слюны, капаем по 1-2 капли раствора йода.

Вывод: Чем меньше содержание слюны в растворе, тем медленнее проходит гидролиз. пробиркиСодержимое пробирок Содержание слюны в растворе, % Время гидролиза (мин) 1крахмаламилаза5010 2крахмаламилаза2520 3крахмаламилаза1730 4крахмаламилаза12,540 5крахмаламилаза1050 6крахмаламилаза8,360 7крахмаламилаза770 8крахмаламилаза6,680 9крахмаламилаза5,890 10крахмаламилаза5100

Влияние pH среды на активность амилазы слюны Методика: В пробирку 1 вносим 1мл раствора кислоты HCl. В пробирку 2 - 1мл раствора NaOH. В пробирку 3 – 1 мл воды. Далее в пробирки добавляем 5 мл 5% раствора крахмала, 1 мл слюны, 1-2 капли раствора йода.

Вывод: Наиболее активна амилаза при кислотной среде пробиркиpH средаОкраска йодом по истечении времени Время гидролиза (мин) 1щелочнаяПроявившееся синее окрашивание не исчезает––– 2кислотная Проявившееся синее окрашивание со временем исчезает 7 3нейтральная Проявившееся синее окрашивание со временем исчезает 11

Влияние БАДов на активность амилазы слюны Методика: В пробирку 1 вносим Лецитин. В пробирку 2 – Люцерну. В пробирку 3 - Листья черного ореха. Во все пробирки добавляем по 2 мл 5% раствора крахмала, 1 мл слюны и 1-2 капли раствора йода.

Название БАДСостав БАДОбласть применения Воздействие на гидролиз крахмала Лецитин Фосфатидилхолин Фосфатидилэтаноламин Фосфатидилиноситол Фосфатная кислота Жирные кислоты Линоленовая кислота Линолевая кислота Улучшает функцию почек и печени, препятствует образованию желудочных камней. Гидролиз проходит быстро Люцерна Дикальция фосфат Целлюлоза Акация Стеарат магния Растительное масло Общеукрепляющее средство при различных заболеваниях, рекомендуется для профилактики и лечения заболеваний желудочно- кишечного тракта Гидролиз идет, но значительно медленнее, чем в пробирке 1 Листья черного ореха Порошок листьев черного ореха Карбонат кальция Целлюлоза Стеариновая кислота Стеарат магния Полезен для истощенных, больных людей Гидролиз не идет

Вывод Проведя исследование я узнала как можно больше о ферментах: Историю их открытия; Природу ферментов; Их специфичность; Состав и классификацию; Номенклатуру.

Исходя из опытов, можно сделать выводы: Ферменты обладают специфичностью. Амилаза катализирует гидролиз крахмала, сахароза не катализирует гидролиз крахмала. Ионы Cl активирует амилазу, ионы Сu – ингибиторы для всех ферментов, т.к. типичный металл вызывает денатурацию белка Чем меньше содержание слюны в растворе, тем медленнее проходит гидролиз. Наиболее активна амилаза при кислотной среде. Воздействие БАДов на активность фермента различна.

Используемая литература 1. Биологический энциклопедический словарь. Под ред. Гилярова М.С. - М., Вайнбург В.М., Слесарь Л.Н. Справочник школьника. Химия. – СПб., Власова З.А. Биология: Справочник школьника. - М., Гиляров М.С. Энциклопедический словарь юного биолога. – М., Егоров А.С. Репетитор по химии. – Ростов н/Дону:, Майсурян А.И. Энциклопедия для детей. Биология. – М., Мамонтов С.Г. Биология: Для поступающих в ВУЗы. - М., Пасынский А.Г. Биофизическая химия. - М., Розенгарт В.И. Ферменты – двигатели жизни. - СПб., Смирнова Г.А. Основы биохимии. - М., Филиппович Ю.Б., Егорова Т.А., Севастьянова Г.А. Практикум по общей биохимии. – М., 1982