Реши задание на изображении
Краткий ответ. В этом опыте изучается фермент каталаза: она разлагает пероксид водорода:
\[ 2H_2O_2 \xrightarrow{\text{каталаза}} 2H_2O+O_2\uparrow \]
Поэтому в сырых тканях выделяются пузырьки газа, а в варёных реакции почти нет: при кипячении фермент разрушается. Измельчённый картофель реагирует сильнее целого, потому что фермент лучше контактирует с перекисью.
Таблица
Во все пробирки добавляли 3% раствор \(H_2O_2\).
| № пробирки | Какие вещества помещены? | Что наблюдается? | Интенсивность | Как объяснить? |
|---|---|---|---|---|
| 1 | песок + \(H_2O_2\) | почти нет пузырьков, возможны единичные | 0 / очень слабая | В песке нет каталазы. Это контроль: сама перекись разлагается очень медленно |
| 2 | кусочек сырого картофеля + \(H_2O_2\) | обильные пузырьки, пена | сильная | В живой ткани картофеля есть активная каталаза |
| 3 | кусочек варёного картофеля + \(H_2O_2\) | пузырьков почти нет | 0 / очень слабая | При варке белок-фермент денатурировал и потерял активность |
| 4 | кусочек сырого мяса или рыбы + \(H_2O_2\) | пузырьки, пена | средняя или сильная | В животных тканях тоже есть каталаза |
| 5 | кусочек варёного мяса или рыбы + \(H_2O_2\) | пузырьков почти нет | 0 / очень слабая | Фермент разрушен нагреванием |
| 6 | измельчённый сырой картофель + песок + \(H_2O_2\) | самое бурное выделение газа и пены | очень сильная | Клетки разрушены, фермент освободился, площадь контакта с субстратом больше |
Интенсивность можно обозначать так: 0 — нет реакции, + — слабая, ++ — средняя, +++ — сильная. Точная сила зависит от размера кусочков и свежести тканей.
Свойства и закономерности действия ферментов
- Каталаза — фермент-катализатор. Она ускоряет разложение \(H_2O_2\), но сама в продукты реакции не входит.
- Фермент имеет белковую природу и термолабилен. При кипячении он денатурирует, поэтому варёные картофель и мясо почти не реагируют.
- Активность зависит от площади контакта. Измельчённая ткань (пробирка 6) реагирует сильнее целого кусочка (пробирка 2).
- Каталаза есть и в растительных, и в животных тканях. Это видно по реакции сырого картофеля и сырого мяса.
- У фермента есть специфичность: каталаза ускоряет разложение именно пероксида водорода. Для строгого доказательства специфичности нужен был бы опыт с другим веществом, но в данной работе это свойство проявляется в действии каталазы на \(H_2O_2\).
Вывод
В ходе работы установлено, что пероксид водорода разлагается с выделением кислорода только в присутствии активной каталазы живых тканей. При варке фермент разрушается, а при измельчении ткани его действие усиливается. Следовательно, каталаза — фермент белковой природы, который ускоряет разложение \(H_2O_2\); его активность зависит от температуры и площади контакта с субстратом.
