ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Опыты с ферментами оксидазы и пероксидазы из "Опыты без взрывов" В клетках растений и животных непрерывно протекают сложные химические процессы. Они регулируются белковыми веществами - ферментами, которые (напомним еще раз) играют роль катализаторов химических реакций в клетках. Для изучения таких биохимических процессов ну-жны сложные приборы и множество реактивов. Однако некоторые биохимические явления можно наблюдать, как говорится, и невооруженным глазом. [c.144] Начнем с окислительных ферментов - оксидаз и перокси-даз. Они присутствуют во многих живых тканях, потому что окисление лежит в основе процессов дыхания. Но действуют эти ферменты по-разному оксидазы окисляют органические вещества кислородом воздуха, пероксидазы для той же цели добывают кислород из пероксидов. Конечно, вещества медленно окисляются и без помощи ферментов, но ферменты ускоряют реакцию во много тысяч раз. [c.144] При окислении некоторых веществ, например фенола и гидрохинона, образуются окращенные продукты реакции. Появление окраски говорит о том, что фермент сработал. А интенсивность окраски позволяет судить о количестве продуктов окисления. Если же окраска юобще не появляется, значит фермент неактивен. Это может случиться в слишком кислой или слишком щелочной среде, или если отсутствуют поставщики кислорода, или в присутствии вредных для ферментов веществ - так называемых ингибиторов ферментов. [c.144] После этого небольшого вступления - сами опьггы. Вам понадобятся капустная кочерыжка, яблоко, клубень картофеля с ростками, луковица с корешками, проросшая в темноте. Реактивами будут служить холодная кипяченая, а еще лучше дистиллированная вода, гидрохинон (из магазина фототоваров) и аптечная перекись водорода. Запаситесь также теркой для овощей, водяной баней, пробирками или флакончиками из-под пенициллина, чистыми пипетками и марлей либо белой тканью. [c.144] Начнем исследования с капустного сока. [c.144] Шесть чистых сухих пробирок или флакончиков пронумеруйте. В пробирки 1, 2, 3 и 4 налейте по 1 л(л разбавленного капустного сока. Пробирки 1 и 2 поставьте для разрушения (инактивации) ферментов минут на пять в кипящую водяную баню, а затем охладите до комнатной температуры. В пробирки 5 и 6 вместо сока налейте по 1 мл воды. [c.145] Во все шесть пробирок добавьте немного, на кончике ножа, гидрохинона. Затем в пробирки 1, 3 и 5 налейте по 5 капель воды, а в пробирки 2, 4 и 6 - по 5 капель пероксида водорода. Содержимое каждой пробирки тщательно перемешайте. [c.145] Через десять - пятнадцать минут можно уже наблюдать результаты опыта. Настоятельно советуем записать их в виде таблицы. Внесите в таблицу номера пробирок и состав смеси в каждой из них, в графе против каждой смеси пометьте, изменилась ли окраска в ходе опыта, в если изменилась, то как именно. В следующей графе сделайте вывод, произошло ли окисление. [c.145] Когда вся таблица будет заполнена, попытайтесь проанализировать полученные результаты. Для этого хюдумайте над такими вопросами. [c.145] Однако на основании опыта с растениями одного вида рано еще делать окончательные выводы. Поэтому поставьте такие же опьггы с клубнем картофеля и его ростками, с мякотью яблок, с мясистыми чешуями луковицы, а также с ее донцем и листьями ( перьями ). Напоминаем в этих случаях полученный сок надо разбавлять водой в 2-3 раза. [c.145] Когда все опыты проделаны, можно определить, в каком из исследованных материалов окислительные ферменты активнее. [c.145] Попытайтесь сделать выводы сами, не заглядывая в объяснение. А когда выводы сделаны, проверьте, насколько они правильны. [c.146] Вывод первый. Пероксид водорода может постепенно окислять гидрохинон и без сока в пробирках 5 и 6 медленно появляется розовая окраска. Значит, фермент не обязателен для реакции. Как и все катализаторы, ферменты лишь ускоряют начавшуюся реакцию во много раз. Вы заметили, конечно, как быстро появилась окраска в пробирке 4. Однако пероксидазы не могут ускорить реакцию гидрохинона с кислородом воздуха (окраска в пробирке 3 отсутствует или появляется очень медленно). [c.146] Вывод второй. Фермент можно вывести из строя даже кратковременным кипячением. В пробирке 2 окраски практически нет. Ведь ферменты - это белки они свертываются при нагревании - в пробирках 1 и 2 появились белковые хлопья. [c.146] Наконец, четвертый вывод. В картофеле и яблоке есть также оксидазы - при добавлении пероксида в пробирку 4 окраска появляется скорее. А в мясистых чешуях лука оксидазы нет. Они не Темнеют на воздухе даже с гидрохиноном. [c.146] Кстати, вы обратили внимание на то, что окислительные ферменты особенно активны в готовящихся к росту или растущих органах растений - в донце луковицы и ее корешках, в ростках клубней картофеля Обмен веществ идет там наиболее интенсивно. [c.146] мы выяснили, что не всякие условия среды благоприятны для действия ферментов. Если сильный нагрев инактивирует ферменты, то, может быть, они более активны при низкой температуре Проверим и это. Для опыта нужны будут дополнительно четыре стеклянные или металлические банки емкостью около одного литра и лед или снег (примерно 1 кг). Опыт поставим с капустной кочерыжкой. [c.147] Через 5 мин после начала опыта во все пробирки, начиная с более холодных, влейте по 5 капель пероксида водорода. Смесь осторожно взболтайте и заметьте время начала реакции. Еще через 5 мин выньте пробирки из банок и запишите результаты опыта в виде таблицы, примерно такой же, как и в прошлый раз. Когда таблица заполнена, можно заняться анализом полученных данных. [c.147] Попробуйте сделать выводы самостоятельно, ответив сначала на следующие вопросы. [c.147] Вы ответили на все эти вопросы Тогда - наши пояснения. [c.147] Вернуться к основной статье