Работа 2. Реакция на дезоксирибонуклеиновую кислоту (по Фельгену).

Материалы и оборудование: 1) Листья сирени, традесканции, луковица цветного лука, 2) 10%-й раствор НСI в стакане, 3) реактив Шиффа в капельнице, 4) электроплитка, 5) термометр, 6) микроскоп, 7) песочные часы.

Нуклеиновые кислоты представляют собой высокополимерные соединения, состоящие из большого числа нуклеотидов. Каждый нуклеотид состоит из трех элементов: азотистого основания, пентозы (сахар) и фосфорной кислоты. Известны две нуклеиновые кислоты: РНК (рибонуклеиновая) и ДНК (дезоксирибонуклеиновая). Они различаются по месту локализации в клетке, выполняемым функциям, химическому составу: углеводному компоненту и набору азотистых оснований. В молекуле ДНК са-

хар представлен дезоксирибозой, а в качестве азотистых оснований выступают аденин, гуанин, цитозин и тимин.

О наличии в клетках ДНК можно судить с помощью реакции Фельгена. Срезы ткани подвергают кислотному гидролизу, при котором от молекулы ДНК отщепляются пурины и обнажаются альдегидные группы дезоксирибозы. Освободившиеся альдегидные группы реагируют с реактивом Шиффа и обусловливают окраску части клетки, которая содержит ДНК, в красный или красно-фиолетовый цвет.

Ход работы:Готовят срез кожицы (эпидермы) чешуи синего лука, листа традесканции или другого растения. Нагревают 10%-й раствор НСI в стакане до 60 С и погружают в него срез. Затем переносят срез на предметное стекло и наносят на него каплю реактива Шиффа. Наблюдают за изменением окраски клеточных структур и зарисовывают одну клетку. Описать сущность проведенных реакций и сделать выводы о локализации ДНК в клетке.

Работа 3. Качественное определение жиров и углеводов.

Материалы и оборудование: 1) семянки подсолнечника и луковица лука, 2) фелингова жидкость. 3) краска Судан – Ш, 4) покровные и предметные стекла, 5) пипетки, 7) иглы, 7) держатели, 8) спиртовки, 9) спички, 10) микроскопы.

Жиры в качестве запасных веществ накапливаются в больших количествах в семенах и плодах растений. Отложение их в запас очень выгодно для растения, так как в небольшом количестве они содержат много энергии. У некоторых растений количество жиров столь велико, что их используют для промышленного получения растительного масла (подсолнечник, клен, конопля, лещина, орехи, некоторые сосны и др.). Исключительно велико для растений и значение углеводов. Они являются основным питательным и главным опорным материалом растительных клеток и тканей. Углеводы делятся на две группы: моносахариды (глюкоза, фруктоза, галактоза, рибоза) и полисахариды, которые, в свою очередь, делятся на порядки.

Ход работы: А) Обнаружение жиров. Объектом служат семена масличных растений (подсолнечника, клещевины, орехов, кедровых сосен). Семена освобождают от околоплодника, разрезают поперек и с образовавшейся поверхности делают тонкий срез. Срез укладывают между двумя предметными стеклами и раздавливают. Стекла разъединяют, на жировые пятна помещают по капле краски Судан – III и рассматривают в микроскоп при малом увеличении. Капли жира различной величины окрашиваются в

оранжево-красный цвет. Так как ткани семени пропитаны жиром, они также окрашиваются в соответствующий цвет.

Б) Обнаружение моносахаридов. Объектами исследования служат плоды яблони, груши, луковицы репчатого лука. Из мякоти плода или сочных чешуй лука делают тонкий поперечный срез, укладывают его на один конец предметного стекла и капают на него несколько капель фелинговой жидкости. Другой конец захватывают щипцами и нагревают стекло над пламенем спиртовки до появления на срезе кирпично-красного осадка. В луке при нагревании интенсивно разлагаются гликозиды с образованием глюкозы и аглюкона. Глюкоза легко восстанавливает медь из медного купороса до закиси меди (Сu2O), которая выпадает в виде кирпично-красного осадка.

Работа 4. Качественные реакции на ферменты.

Материалы и оборудование: 1) проросшие и сухие семена пшеницы или ячменя, 2) клубень картофеля, 3) листья капусты, 4) листья элодеи, 5) чашки Петри с крахмальным агаром (2 гр крахмала и 2 гр агар-агара на 100 мл воды), 6) скальпель, 7) пинцет, 8) стакан с водой, 9) слабый раствор иода в иодистом калии (концентрированный раствор, разбавленный в 10 раз), 10) спиртовой 1%-й раствор гваяковой смолы в капельнице, 11) фильтровальная бумага, 12) 1%-й раствор перекиси водорода, 13) предметные и покровные стекла, 13) спиртовка, 14) микроскоп.

Ферменты – это катализаторы белковой природы, ускоряющие протекание химических реакций в клетке. В настоящее время известно более 2000 различных ферментов, которые подразделяются на 6 основных классов: 1) ксидоредуктазы (окислительно-восстановительные), 2) трансферазы, 3) гидролазы, 4) лиазы, 5) изомеразы, 6) лигазы. В этой работе познакомимся с представителями двух классов.

1. Гидролазы – ферменты катализирующие расщепление (гидролиз) сложных органических соединений при участии воды на более простые. Широко распространенным представителем этого класса является амилаза – фермент, катализирующий гидролиз крахмала до мальтозы. Одним из свойств ферментов, на котором основано их промышленное применение, является способность действовать не только в той клетке, в которой они образуются и находятся, но и вне ее, переходя в другие клетки или во внешнюю среду.

Ход работы: Разрезать несколько проросших и сухих семян пополам вдоль и слегка смочить водой. Пластинку крахмального агара в чашке Петри разделить на две половинки, на каждой из которых при помощи пинцета разложить половинки семян поверхностью среза на агар. Закрыть

чашку Петри во избежание подсыхания. После одночасовой экспозиции удалить семена и залить всю пластинку слабым раствором иода, слить избыток раствора и рассмотреть пластинку на свет. В выводе отметить действие, оказанное семенами на пластинку. Объяснить различие в степени действия проросших и непроросших семян.

2. Оксидоредуктазы объединяют разнородные ферменты, катализирующие окислительно-восстановительные реакции.

Представителями являются:

а) полифенолоксидаза – повышает окислительный потенциал молекулярного кислорода в результате присоединения к нему водорода, отщепляемого от полифенолов;

б) пероксидаза – под действием ее происходит окисление органических соединений, в частности полифенола, перекисью водорода. Она соединяется с перекисью водорода и образует комплексное соединение, в результате чего перекись активируется и приобретает способность действовать как акцептор водорода.

Оба фермента можно обнаружить с помощью раствора гваяковой смолы, который при окислении кислородом изменяет окраску из коричневой в синюю. Для этого необходимо иметь по два среза интересующего объекта. На первый наносят только раствор гваяковой смолы, а на второй – гваяковой смолы и перекиси водорода. Посинение первого среза говорит о наличии в ткани полифенолоксидазы, а изменение окраски в синюю на втором срезе свидетельствует о наличии или обоих ферментов, или одной пероксидазы. О присутствии обоих ферментов можно судить по более быстрому посинению второго среза;

а) каталаза – разлагает перикись водорода на воду и молекулярный кислород.

Ход работы: Для обнаружения полифенолоксидазы и пероксидазы поместить на тарелку четыре кусочка ткани какого-либо объекта (картофель, капуста, хрен). Два кусочка необходимо предварительно прокипятить, белки при этом коагулируют и этот образец является контролем. По два объекта (живой и убитый) обработать: первую пару – гваяковой смолой, вторую – гваяковой смолой и перекисью водорода. В процессе работы нельзя допускать попадания сока одного растения на другой. Результаты наблюдений занести в таблицу, отмечая скорость появления синей окраски (в мин после нанесения реактивов).

	Посинение при действии
Объект	Гваяковой смолы	Гваяковой смолы и перикиси водорода
1. 2

Сделать выводы о наличии в исследуемых образцах ферментов или объяснить их отсутсвие. Присутствие каталазы обнаруживается следующим образом: на предметное стекло в каплю перекиси водорода помещают лист элодеи. Визуально или под микроскопом наблюдают выделение пузырьков кислорода из межклетников. Для контроля один лист элодеи подвергают кипячению в пробирке с водой и также помещают в каплю перекиси водорода. Объяснить наблюдающееся в обоих случаях явление.