Занятие № 4. «Ферментный катализ»
Цель занятия:Сформировать знания о природе, свойствах и механизмах действия ферментов.
Вопросы к контрольной работе:
1. Ферменты: классификация и номенклатура.
2. Отличие ферментов от неорганических катализаторов: термолабильность, влияние рН на активность, специфичность. Особенности ферментного катализа. Чем объяснить, что в качестве биологических катализаторов природой избраны именно белки?
3. Механизм ферментного катализа. Фермент-субстратный комплекс. Каким образом ферменты снижают энергию активации химических реакций?
4. Строение ферментов: апофермент, кофермент, каталитический центр, аллостерический центр и их биохимическое значение. Какие вещества относят к числу коферментов?
5. Активность ферментов. Активаторы и ингибиторы ферментов. Механизм их действия. Типы ингибирования ферментов.
6. Способы регулирования скоростей ферментативных реакций и направленности биохимических процессов. Понятие о проферментах, изоферментах, мультиферментных комплексах и их роли в метаболизме.
Дата выполнения ________ Балл ____ Подпись преподавателя ____________
Экспериментальная работа.
Опыт 1. Термолабильность ферментов.
Приборы. 1. Штатив с пробирками.
2. Набор пипеток.
3. Водяная баня.
4. Химический стаканчик, 50 мл.
5. Газовая горелка.
6. Держатель для пробирок.
7. Маркер для пробирок.
Реактивы. 1. Дистиллированная вода.
2. Крахмал, 1%-ный раствор (приготовленный на физрастворе).
3. Реактив Люголя.
4. Раствор амилазы.
1. Пронумеруйте три пробирки и налейте в них по 1 мл раствора амилазы.
2. Для получения раствора амилазы предварительно ополосните рот дистиллированной водой. Затем наберите в рот приблизительно 20-25 мл дистиллированной воды. В течение 15 секунд тщательно полощите рот. Полученный раствор амилазы соберите в стаканчик и используйте для дальнейших опытов.
3. Слюну в пробирке №1 прокипятите в течение 2-х минут.
4. Затем во все пробирки добавьте по 1 мл 1%-ного раствора крахмала.
5. Пробирки №1 и 2 поставьте в водяную баню (37°С) на 10 минут.
6. Пробирку №3 погрузите на 10 минут в лед.
7. По истечении указанного времени во все пробирки добавьте по 1 капле реактива Люголя или раствора йода. Результаты опыта занесите в таблицу:
| № проб. | Субстрат | Фермент | Условия инкубации | Окраска с йодом |
Объясните результаты эксперимента. Что показала бы реакция с йодом в пробирке № 3, если бы Вы поместили её затем в водную баню при 37оС на 10 минут?
Опыт 2. Влияние рН среды на активность фермента.
Приборы: 1. Штатив с пробирками.
2. Набор пипеток.
3. Водяная баня.
4. Маркер для пробирок.
Реактивы: 1. Буферные растворы (рН 4,0; 7,0; 9,0).
2. Раствор амилазы.
3. Крахмал, 1%-ный раствор.
4. Реактив Люголя.
1. Пронумеруйте три пробирки.
2. Налейте в каждую пробирку по 1 мл буферных растворов с различным значением рН (4,0; 7,0; 9,0).
3. Во все пробирки добавьте по 1 мл раствора амилазы и по 1 мл 1%-ного раствора крахмала, инкубируйте в водяной бане (37°С) 10 мин.
4. Затем в каждую пробирку добавьте по 1 капле реактива Люголя или раствора йода. Результаты наблюдений занесите в таблицу:
| № проб. | Субстрат | Фермент | рН среды | Условия инкубации | Окраска с йодом |
Объясните полученные результаты и сделайте вывод относительно оптимума рН амилазы.
Опыт 3. Специфичность ферментов.
Приборы: 1. Штатив с пробирками.
2. Набор пипеток.
3. Водяная баня.
4. Маркер для пробирок.
5. Газовая горелка.
6. Держатель для пробирок.
Реактивы: 1. Крахмал, 1%-ный раствор.
2. Сахароза, 1%-ный раствор.
3. Сахараза, 1%-ный раствор.
4. Реактив Люголя.
5. Гидроксид натрия, 10%-ный раствор.
6. Сульфат меди, 2%-ный раствор.
1. Пронумеруйте 4 пробирки.
2. В 1-ю и 2-ю пробирки налейте по 1 мл 1%-ного раствора крахмала, в 3-ю и 4-ю пробирки – по 1 мл 1%-ного раствора сахарозы.
3. В 1-ю и 3-ю пробирки добавьте по 1 мл разбавленной слюны, во 2-ю и 4-ю пробирки – по 1 мл раствора сахаразы.
4. Содержимое пробирок инкубируйте 10 минут в водяной бане при 37° С.
5. Затем в 1-ю и 2-ю пробирки добавьте по 1 капле реактива Люголя или раствора йода.
6. C 3-ей и 4-ой пробиркой проведите реакцию Троммера, для чего в каждую из двух пробирок добавьте по 0,5 мл 10%-ного раствор гидроксида натрия и 2 капли 2%-ного раствора сульфата меди. Нагрейте пробирки до кипения (Не кипятите!).
7. Наблюдения запишите в таблицу:
| № проб. | Субстрат | Фермент | Условия инкубации | Окраска с йодом | Окраска с реакцией Троммера |
| - | |||||
| - | |||||
| - | |||||
| - |
Объясните полученные результаты и сделайте вывод относительно специфичности изученных ферментов. Какие виды специфичности вы знаете?