Изучение активности каталазы

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