Лабораторная работа № 1
«Действие фермента каталазы на пероксид водорода»
Цель: изучить действие фермента каталазы на пероксид водорода (Н2О2) и условия, в которых он функционирует.
Оборудование: 3%-ный раствор пероксида водорода, кусочки сырого и вареного картофеля, кусочки сырого и вареного мяса, лист бумаги, нож.
Пероксид водорода – ядовитое вещество, образующееся в клетке в процессе жизнедеятельности. Фермент каталаза ускоряет расщепление Н2О2 на Н2О + О2.
Каталаза – это фермент, относящийся к классу оксидоредуктаз, который защищает организм от токсического действия пероксида водорода.
Ход работы:
Поместите на один лист бумаги кусочек сырого картофеля, на другой лист кусочек вареного картофеля, на третий лист – кусочек сырого мяса, на четвертый – кусочек вареного мяса.
На каждый кусочек налейте немного 3%-ного раствора пероксида водорода.
Опишите наблюдаемые явления в каждом случае.
Оформите работу в виде таблицы.
| Объект | Наблюдаемые явления | Объяснение наблюдений |
|
|
|
|
Сделайте вывод о ферментативной активности каталазы в живых и мертвых клетках (в каких клетках содержится каталаз, как действует на пероксид водорода, при каких условиях фермент не активен и почему).
Ответы на лабораторную работу
Заполненная таблица:
| Объект | Наблюдаемые явления | Объяснение наблюдений |
| Сырой картофель | Появление мелких пузырьков, характерное шипение | Сырой картофель содержит фермент каталазу. Каталаза расщепляет пероксид водорода (H2O2) на воду (H2O) и кислород (O2). Пузырьки – это кислород, который выделяется в результате реакции. Шипение – это звук, издаваемый выделяющимися пузырьками газа |
| Вареный картофель | Нет изменений | Вареный картофель подвергался термической обработке. Высокая температура денатурирует (разрушает структуру) фермент каталазу. Денатурированный фермент не может функционировать, поэтому расщепления пероксида водорода не происходит, и пузырьки кислорода не выделяются |
| Сырое мясо | Появление мелких пузырьков, характерное шипение и побеление участка кусочка | Сырое мясо, как и картофель, содержит фермент каталазу, расщепляющий пероксид водорода на воду и кислород (появление пузырьков и шипение). Кроме того, пероксид водорода вызывает частичную денатурацию белков мяса, что и проявляется как побеление (частичная коагуляция белков) |
| Вареное мясо | Побеление участка кусочка | Высокая температура при варке денатурирует фермент каталазу (как в случае с картофелем). Денатурированный фермент не может расщеплять пероксид водорода. Однако, добавление пероксида водорода всё равно вызывает частичную денатурацию (коагуляцию) уже денатурированных белков мяса, что проявляется в виде побеления |
Вывод:
Ферменты – это вещества, которые ускоряют скорость химических реакций в организме. В обычных условиях H2O2 (пероксид водорода) очень медленно разлагается на воду и кислород. При воздействии на него ферментами живых клеток каталитическая активность каталазы, пероксид водорода распадается быстро, что мы и наблюдали в первом и втором опытах с кусочком сырого картофеля и сырого мяса. На третьем и четвертом кусочке (вареный картофель и вареное мясо) реакция протекала обычным образом (медленно), так как в повреждённых высокой температурой клетках фермент отсутствует.
Критерии оценивания
(1 балл) Правильное оформление вводной части лабораторной работы: аккуратно и правильно оформлена лабораторная работа (указаны название, цель, оборудование, ход работы).
(2 балла) Заполненная таблица: аккуратное и полное заполнение таблицы с указанием содержимого каждой пробирки, подробным описанием наблюдаемых явлений и выводом о наличии/отсутствии активности каталазы.
(2 балла) Сформулированные выводы: четко и логично сформулированные выводы о влиянии температуры на активность фермента каталазы и о роли каталазы в живых организмах. Выводы подкреплены результатами наблюдений.
Оценка:
5 баллов – оценка 5;
4 балла – оценка 4;
3 балла – оценка 3;
2-0 баллов – оценка 2.


Инструктивная карта к лабораторной работе по биологии "Действие фермента каталаза на пероксид водорода" (18.95 KB)

