Теоретичні відомості. Біологічні каталізатори називаються ферментами

Біологічні каталізатори називаються ферментами. Ферменти прискорюють протікання хімічних реакцій. Кожен фермент каталізує лише одну специфічну реакцію. В слині людини міститься фермент амілаза, який розщеплює вуглевод крохмаль. Виявляємо наявність крохмалю за допомогою йоду (колір змінюється на синій або темно фіолетовий). При оптимальній температурі амілаза розщеплює крохмаль. При кімнатній температурі в розчині знаходяться проміжні продукти розкладу крохмалю, тому розчин набуває жовтуватого або червонуватого кольору. А високі і низькі температури інактивують фермент слини амілазу і крохмаль залишається нерозщепленим.

Каталаза — це фермент, який каталізує розкладання гідро­ген пероксиду з утворенням молекулярного Оксигену. Гідроген пероксид утворюється в деяких рослинних і тваринних клітинах як побічний продукт окисно-відновних реакцій. Сполука ця ток­сична для клітин, а каталаза забезпечує ефективне її видалення. Каталаза — один з найбільш швидко працюючих ферментів: одна молекула каталази розкладає за 1 секунду до 200 тисяч молекул гідроген пероксиду. Локалізується каталаза в пероксисомах і мікротільцях.

У цій роботі властивості ферментів розглядаються на прикладі ферменту каталази, що міститься в клітинах картоплі. У випадку контакту каталази з гідроген пероксидом відбувається розклад пероксиду на воду й кисень, який виділяється у вигляді невеликих пухирців газу.

Для ферментів характерна термочутливість - оптимальна дія більшості ферментів виявляється при температурі +37-40 С. З підвищенням температури активність ферментів знижується і згодом зовсім припиняється, а за +80°С відбувається їхнє руйнування. За низьких температур (нижче 0°С) ферменти припиняють свою дію, але не руйнуються.

Ферменти забезпечують хімічні перетворення речовин унаслідок зни­ження енергії активації –це енергія, потрібна для того, щоб розпочалася хімічна реакція, тобто в зниженні рівня енергії, необхідної для надання реакційної здатності молекулі (наприклад, для розриву зв'язку між Нітрогеном і Карбоном у лабораторних умовах необхідно близько 210 кДж, тоді як у біосистемах на це витрачається лише 42-50 кДж). Високі температури можуть бути небезпечними для живих організмів. Ферменти наявні у всіх живих клітинах і сприяють перетворенню одних речовин (субстратів) на інші (продукти). Ензими виступають у ролі каталізаторів практично в усіх біохімічних реакціях, що відбуваються в живихорганізмах — ними каталізується близько 4000 хімічно окремих біореакцій. Ферменти відіграють найважливішу роль у всіх процесах життєдіяльності, скеровуючи та регулюючи обмін речовин організму.

Хід роботи

1.Візьміть три пробірки й помістіть у них невеликі кубики картоплі. У перші дві помістіть кубики сирої картоплі, а в третю — вареної.

2.Залийте першу пробірку розчином гідроген пероксиду, який перед цим зна­ходився у холодильнику.

3.Спостерігайте, чи виділяються пухирці газу. Відмітьте інтенсивність їх ви­ділення.

4.Залийте другу і третю пробірки розчином гідроген пероксиду, який має кім­натну температуру.

5.Спостерігайте, чи виділяються пухирці газу. Відмітьте інтенсивність їх ви­ділення.

6.Зробіть висновок, у якому вкажіть результати спостережень та поясніть, чи вплинули низька температура й теплова обробка на роботу ферменту перок­сидази.

Контрольні запитання:

1. До якої групи органічних речовин належать ферменти?

2.Чи змінюється фермент у ході реакції?

3. Яка основна функція ферментів?

4. Яке значення ферментів?

5. Які чинники впливають на швидкість ферментативних реакцій?

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: