Каталитическая активность ферментов Работу выполнили: Кичаева Нина Иванькова Елена Ученицы 10 класса МОУ Сергиевской СОШ 1 «Образовательный центр»

Актуальность Все химические процессы, протекающие в живых организмах, контролируются ферментами. Поэтому они играют важнейшую роль в жизнедеятельности всех живых существ на планете, а в особенности человека. Значительные достижения последних лет в области молекулярной биологии и генной инженерии во многом связаны с успешным использованием ферментов. С их помощью получают продукты питания, одежду, лекарственные препараты и сложные химические соединения. В медицине ферменты используют для лечения и диагностики различных заболеваний. Но наука не стоит на месте и в настоящее время ферментам находят все большее применение в различных сферах деятельности человека, поэтому мы можем с полной уверенностью полагать, что выбранная нами тема сейчас является интересной и актуальной.

Применение ферментов Ферменты Пищевая Производство «готовых» каш Фармацевтическая Добавки у зубным пастам для удаления зубного налета Сыроделие Свертывание молока Кожевенная Смягчение кожи после дубления Бытовая химия Стиральные порошки с ферментными добавками Хлебопекарная Разрыхление теста Пищевая Осветление фруктовых соков Фотография Смывание желтизны

Цель Изучение одной из важнейших функций белков - каталитической. Провести исследование научной литературы по данной теме и узнать о строении, классификации ферментов и их роли в быту, медицине и промышленности. С помощью лабораторных опытов проследить и проанализировать механизм действия ферментов Выяснить какие факторы влияют на скорость протекания реакций. Задачи

Что такое ферменты Ферменты – это белковые вещества, образуемые любой живой клеткой. Их можно определить как биологические катализаторы, т.е. как вещества, ускоряющие реакции без которых организм не смог бы поддерживать жизнь.

Механизм действия и скорость реакций Скорость ферментативных реакций зависит : От концентрации, как самого фермента, так и от концентрации субстрата От температуры От значения pH

Исследовательская работа 1. Определение наличия каталазы в живых тканях Сырые образцы тканей Ткани, подвергнутые термической обработке ОбразцыНаблюденияВывод Сырое мясо Сырой картофель Наблюдается выделение пузырьков газа В образцах тканей происходит реакция расщепления пероксида водорода под действием фермента каталазы. Вареное мясо Вареный картофель Изменений не происходит Так как образцы тканей подверглись термической обработке, фермент денатурировался и реакция не происходит

Исследовательская работа 1. Определение наличия каталазы в живых тканях ТемператураНаблюдения (+ или -) Выводы 0ºС-Реакция не идет. 40ºС+Оптимальная температура для протекания реакции; в образцах тканей наблюдается расщепление пероксида водорода. 100ºС-Так как при температуре 100ºС ферменты как и все белки подвергаются денатурации реакция не происходит. Вывод Каталаза – фермент, катализирующий разложение пероксида водорода (побочного токсичного продукта метаболизма в клетках животных и растений). В ходе лабораторного опыта, мы убедились, что каталаза функционирует только в живых тканях и при температуре от 40ºС до 60ºС. В тканях подвергнутых термической обработке фермент денатурировался поэтому реакции не происходит.

Исследовательская работа 2. Ферментативный гидролиз крахмала В раствор слюны добавили крахмала Пробирка 1.1. Положительная йодокрахмальная реакция

Исследовательская работа 2. Ферментативный гидролиз крахмала Нагреваем пробиркуПробирка 1.2. Отрицательная реакция Троммера.

Исследовательская работа 2. Ферментативный гидролиз крахмала Вывод Ферменты расщепляют сложные вещества на их простые составные части. Крахмал расщепляется под действием фермента слюны – амилазы на глюкозу и мальтозу Отрицательная йодокрахмальная реакция. Пробирка 2.2. Положительная реакция Троммера.

Исследовательская работа 3. Специфичность действия ферментов СубстратФерментЙодкрахмаль- ная реакция (+ или -) Реакция Троммера (+ или -) 1КрахмалАмилаза-+ 2КрахмалСахараза+- Пробирка 1. Положительная реакция Троммера. Пробирка 2. Положительная йодокрахмальная реакция.

Исследовательская работа 3. Специфичность действия ферментов СубстратФерментЙодкрахмальная реакция (+ или -) Реакция Троммера (+ или -) 3СахарозаАмилаза-- 4СахарозаСахараза-+ Пробирка 3. Йодокрахмальная и Троммера реакции отрицательны. Пробирка 4. Положительная реакция Троммера.

Исследовательская работа 3. Специфичность действия ферментов Вывод В ходе лабораторного опыта, мы убедились, что все ферменты обладают специфичностью, т.е. они могут катализировать только одну реакцию. Например, амилаза расщепляет только крахмал, а сахараза – сахарозу.

Исследовательская работа 4. Влияние pH среды на активность ферментов Ход работы. 1. В восемь пробирок с разной кислотностью прибавили по 2 мл раствора крахмала и по 1 мл раствора слюны. 2. Пробирки встряхнули и поставили на водяную баню при температуре 37o С. Затем охладили и добавили во все пробирки по одной капле раствора йода в йодиде калия. Наблюдения В пробирках 1, 2, 3, 4, среда кислая и в них не пройдет гидролиз крахмала под действием амилазы слюны, т.е. в пробирках будет синее окрашивание. В пробирках 5 и 6 среда щелочная, поэтому произойдет полный гидролиз крахмала, и раствор в пробирках не окрасился в синий цвет. В пробирке 7 среда нейтральна, поэтому раствор также окрасился в синий цвет. Выводы Каждый фермент действует только в определенной pH среде. Например, амилаза слюны в щелочной среде (оптимальной pH среды в пределах от 6,8-7,2).

Результаты научно- исследовательской работы 1. Мы узнали о классификации ферментов и их значении в современной жизнедеятельности человека 2. Мы проследили механизм действия ферментов с помощью лабораторных опытов 3. Мы выяснили какие условия оптимальны для катализа реакции.