Изучение активности ферментов, расщепляющих пероксид водорода Ситников Серафим,5 кл Руководитель –Мочалова Л.С. п.Синий Утес Актуальность нашей работы заключается в том, что изучение активности каталазы в разных овощах поможет определению наиболее полезных из них для человека. Формулировка проблемы и способы её решения. Мы не знаем, богаты ли наши овощи ферментом каталазой и как влияют на ее активность различные факторы Объекты исследования • В качестве объектов исследования нами были взяты соки овощей (картофель, морковь, капуста, свекла, лук). Предмет исследования • Предметом исследования явилось изучение активности фермента каталазы в условиях воздействия на соки различными факторами Цель работы: Изучить изменение активности каталазы при воздействии на соки растений: 1- растворами солей тяжелых металлов 2- и иных факторов Задачи: • освоить методику изучения активности каталазы; • исследовать активность каталазы в соках разных овощей; • выяснить, какие факторы влияют на изменение активности каталазы ; • выяснить, существуют ли активаторы и ингибиторы каталазы? Гипотеза: • так как ферменты являются белками, то активность каталазы должна изменяться от действия высокой температуры, спирта и солей тяжелых металлов. Методика исследования Приготовление 2% растворов солей: NaCl, CuSO4, CoSO4, NiSO4, Pb(NO3)2 Определение активности фермента газометрическим методом Сборка прибора и проверка его работы Проведение экспериментов Результаты Активность каталазы, мл Изменение активности каталазы сока картофеля 30 25 25 23 20 15 сок картофеля 12 10 3 5 6 5 2 0 0 1 2 3 4 5 6 7 Факторы: 1- контроль, 2- NaCl, 3- CuSO4, 4- CoSO4, 5- NiSO4, 6- Pb(NO3)2, 7- этанол, 8- кипячение 8 Изменение активности каталазы сока картофеля -- активация -- подавление • • • • • • • Поваренная соль –на 8% Соль меди – на 88% Соль кобальта – на 52% Соль никеля –на 80% Соль свинца – на 92% Спирт – на 76% Кипячение – на 100% Вывод 1 Сок картофеля содержит большое количество каталазы. По сравнению с контрольной пробой (сок с водой), ингибирующее (подавляющее) действие на каталазу картофеля оказали: соли меди, кобальта, никеля свинца, этанол. Кипячение разрушило каталазу на 100% Активность каталазы, мл Изменение активности каталазы сока моркови 35 30 32 27 25 24 25 25 20 сок моркови 15 10 5 5 5 0 0 1 2 3 4 5 6 7 Факторы: 1- контроль, 2- NaCl, 3- CuSO4, 4- CoSO4, 5 - NiSO4, 6Pb(NO3)2, 7- этанол, 8- кипячение 8 Изменение активности каталазы сока моркови -- активация -- подавление • • • • • • • Поваренная соль –на 11% Соль меди – на 81% Соль кобальта – на 7% Соль никеля –на 7% Соль свинца – на 81% Спирт – активация на 18% Кипячение – на 100% Вывод 2: • • • • Сок моркови содержит большое количество каталазы. По сравнению с контрольной пробой (сок с водой), оказали ингибирующее действие на каталазу моркови соли меди, свинца,кипячение, незначительное подавление солями кобальта и никеля (по 7%), поваренной соли (11%) этанол вызвал активацию каталазы на 18%; Активность каталазы, мл Изменение активности каталазы сока капусты 14 12 12 13 9 10 8 сок капусты 6 4 4 2 2 1 1 4 5 0,5 0 1 2 3 6 7 Факторы: 1- контроль, 2- NaCl, 3- CuSO4, 4- CoSO4, 5NiSO4, 6 -Pb(NO3)2, 7- этанол, 8- кипячение 8 Изменение активности каталазы сока капусты -- активация -- подавление • • • • • • • Поваренная соль –активация на10,8% Соль меди – на 83,3% Соль кобальта – на 91% Соль никеля –на 91% Соль свинца – на 96% Спирт – на 25% Кипячение – на 100% Вывод 3 • Сок капусты содержит 44% активных ферментов по сравнению с морковью. • По сравнению с контрольной пробой (сок с водой), все факторы (кроме поваренной соли – увеличение на 10,8%) оказали ингибирующее действие на активность каталазы в соке капусты Активность каталазы, мл Изменение активности каталазы сока свеклы 2,5 2 2 1,5 1 1 1 0,5 1 0 0 1 2 3 1 0 4 5 6 сок свеклы 0 7 8 Факторы: 1- контроль, 2- NaCl, 3- CuSO4, 4- CoSO4, 5- NiSO4, 6Pb(NO3)2, 7 -этанол, 8- кипячение 9 Изменение активности каталазы сока свеклы -- активация -- подавление • • • • • • • Поваренная соль –на 0% Соль меди – на 100% Соль кобальта – активация на 50% Соль никеля –на 0% Соль свинца – на 100% Спирт – на 0% Кипячение – на 100% Вывод 4 • Из результатов опытов с соком свеклы мы можем предположить, что : • А) каталаза в ней отсутствует , так как очень низкое значение ферментов, разлагающих пероксид водорода (3,7% от активности сока моркови); • Б) присутствуют другие ферменты, которые подавляются солями меди и свинца, но активируются солями кобальта (на 50%),не подавляются солями натрия, никеля и этанолом (спиртом) Активность каталазы, мл Изменение активности каталазы сока лука 5 4 4 4 3 3 2 2 1 2 0,5 0,5 0 0 1 2 3 4 5 6 сок лука 7 8 Факторы: 1- контроль, 2- NaCl, 3- CuSO4, 4- CoSO4, 5- NiSO4, 6Pb(NO3)2, 7 - этанол, 8- кипячение 9 Изменение активности каталазы сока лука -- активация -- подавление • • • • • • • Поваренная соль –на 50% Соль меди – на 87,5% Соль кобальта – 0% Соль никеля –на 25% Соль свинца – на 87,5% Спирт – на 0% Кипячение – на 100% Вывод 5 • В опытах с соком лука мы убедились, что он по ферментативной активности разложения пероксида водорода похож на сок свеклы. Эта активность мала (составляет 15% от активности сока моркови). По сравнению с контрольной пробой (сок с водой), все факторы (кроме соли кобальта) оказали ингибирующее действие на ферменты лука; Изменение активности каталазы под влиянием различных факторов Активность каталазы, мл 35 30 25 сок картофеля сок капусты сок моркови 20 15 сок свеклы сок лука 10 5 0 1 2 3 Соль меди 4 5 6 Факторы Соль свинца 7 8 Кипя чение Общие выводы: • Наибольшей ферментативной активностью по разложению пероксида водорода обладают из изученных : морковь, картофель, капуста; • Следовательно, эти овощи должны содержаться в рационе питания в свежем виде! • Мы убедились, что подавляющее действие (ингибиторы) на ферменты растений оказали во всех случаях соли меди и свинца; • поваренная соль незначительно изменяла активность ферментов; • Соли кобальта и никеля в некоторых случаях являлись активаторами Спирт (этанол) в большинстве случаев оказывал ингибирующее действие на активность ферментов. Кипячение соков растений во всех экспериментах вызывало разрушение ферментов; • Наша гипотеза о том, что соли тяжелых металлов ,спирт и кипячение негативно действуют на активность ферментов, подтвердилась. • Ведите здоровый образ жизни и правильно питайтесь! Список литературы: • • • • • • • • • • • 1.Гольд В.М., Гаевский Н.А., Головина Т.И., Белова Н.П., Горбанева Т.Б.Электронный УМК . Физиология растений. Определение активности каталазы газометрическим способом .Красноярск. ИПК СФУ.2008.files.lib.stukras.ru 2. Влияние на каталитическую активность ферментов ингибиторов и катализаторов http://biohimist.ru/osnovy-biokhimii/31-vlijanie-na-kataliticheskujuaktivnost-fermentov.html 3.Каталаза - чемпион катализа http://dic.academic.ru/dic.nsf/enc_medicine/14012 4. Кобальт в организме человека http://vitameal.ru/food.php?h=mco 5. Общие факты про тяжелые металлы. http://www.net-bolezniam.ru/publ/1-1-0-12 6. Опыты с ферментами. http://allforchildren.ru/sci/sci056.php 7. Токсичность тяжелых металлов в с.х. http://www.bestreferat.ru/referat81355.html 8.Химический состав и питательная ценность корнеплодов. Часть 3 http://www.activestudy.info/ 9. Ферментативная кинетика каталазы . http://www.chem.msu.su/rus/olimpiad/olimp38/problem036.html