Выполнение работы:

Опыт 1. Обнаружение воды в спирте и обезвоживание спирта

Реактивы: этиловый спирт (ректификат), сульфат меди (в порошке).

В фарфоровой чашке нагревают на пламени горелки 1,5-2 г СuSО₄ • 5Н₂О, перемешивая соль стеклянной палочкой, до полного исчезновения голубой окраски соли и прекращения выделения паров воды. Дают остыть полученному белому порошку, пересыпают его в сухую пробирку и добавляют 2-3 мл этилового спирта. При встряхивании и слабом нагревании содержимого пробирки белый порошок быстро окрашивается в голубой цвет.

Полученный обезвоженный спирт осторожно сливают и используют для опыта 2.

Реакция идет по схеме:

СuSО₄ • 5Н₂О СuSО₄ + 5Н₂О

C₂Н₅ОН • Н₂О + СuSО₄ С₂Н₅ОН + СuSО₄ • Н₂О

Опыт 2. Образование и гидролиз алкоголята

Реактивы: этиловый спирт (обезвоженный), натрий металлический.

Полученный в опыте 1 обезвоженный этиловый спирт осторожно сливают с осадка в сухую пробирку и погружают в него кусочек чистого (свежеотрезанного) металлического натрия размером с горошину.

Жидкость постепенно густеет, натрий покрывается слоем твердого алкоголята, и реакция замедляется настолько, что для ее ускорения требуется слегка нагревать пробирку. Когда выделение водорода прекратится, добавляют в ту же пробирку 5-6 мл воды и испытывают фенолфталеином реакцию полученного раствора.

Реакция идет по схеме:

2С₂Н₅ОН + 2Nа 2С₂Н₅ОNа + Н₂

С₂Н₅ОNа + Н₂О С₂Н₅ОН + NаОН

Опыт 3. Окисление этилового спирта хромовой смесью

Реактивы: этиловый спирт, бихромат калия, серная кислота (разбавленная).

Смешивают в пробирке 2 мл раствора бихромата калия, 1 мл разбавленной серной кислоты и 0,5 мл этилового спирта и осторожно

16

нагревают смесь. Течение реакции окисления обнаруживается по изменению окраски раствора, а образование ацетальдегида - по его характерному запаху.

Реакция идет по схеме:

С₂Н₅ОН + [О] СН₃СОН + Н₂О

Опыт 4. Горение спиртов

Реактивы: этиловый, бутиловый и изоамиловый спирты.

В фарфоровые чаши наливают по 10 мл этилового, бутилового и изоамилового спиртов и поджигают их. По мере увеличения молекулярной массы спирты горят более коптящим пламенем.

Опыт 5. Межмолекулярная гидратация спиртов

Реактивы: этанол, концентрированная серная кислота.

В сухую пробирку помещают 1 мл этанола и 1 мл концентрированной серной кислоты. Смесь нагревают над пламенем горелки до появления бурой окраски раствора. К горячей смеси очень осторожно добавляют еще 1 мл этанола. Ощущается характерный запах диэтилового эфира.

Реакция протекает в две стадии. Вначале образуется этилсерная кислота

В избытке спирта образуется простой эфир:

CH₃-CH₂OSO₃H + HO-CH₂-CH₃ CH₃-CH₂-O-CH₂-CH₃ + H₂SO₄

Опыт 6. Качественная реакция на многоатомные спирты

Р еактивы: 2% раствор CuSO₄, 2-3 мл 10% раствора гидроксида натрия.

В пробирку наливают 3-4 капли 2% раствора CuSO₄ и 2-3 мл 10% раствора гидроксида натрия. К образовавшемуся осадку голубого цвета приливают несколько капель глицерина и смесь перемешивают. Осадок растворяется и появляется синее окрашивание от образующегося комплексного соединения – глицерата меди (II).

41

Приготовление разбавленной слюны. Рот ополаскивают 2-3 раза водой для удаления остатков пищи. Отмеряют цилиндром 50 мл дистиллированной воды и ополаскивают ею рот в течение 3-5 минут в несколько приемов. Собранную жидкость (50-60 мл) используют для последующих опытов.

В 4 пробирки (1,2,3,4) вносят по десять капель 0,5%-го раствора крахмала. В 4 другие пробирки (5,6,7,8) вносят по 10 капель разведенной в 10 раз слюны. Пробирки 1 и 5 помещают на 10 минут в лед. 2 и 6 оставляют при комнатной температуре, 3 и 7 ставят в термостат при температуре 37 С, 4 и 8 – в кипящую воду.

Через 10 минут сливают вместе (попарно) содержимое пробирок, тщательно перемешивают и оставляют стоять 10 минут. Затем из каждой пробирки отбирают несколько капель (3-5) жидкости и проделывают на стекле реакцию с йодом.

Если окраска получается синей, оставляют раствор еще на 10 минут и после этого повторяют реакцию с йодом на стекле до появления красновато-оранжевой окраски.

Полученные результаты занести в таблицу 1.

Таблица 1

Номер пробирок	Температура, С	Окраска с йодом
1 и 5 2 и 6 3 и 7 4 и 8	0 20 37 100

Опыт 2. Количественное определение активности амилазы слюны по Вольгемуту.

Реактивы: дистиллированная вода, 0,5% раствор крахмала, раствор йода в KJ.

Метод количественного определения амилазы слюны по Вольгемуту заключается в том, что слюну разводят в определенной последовательности, после чего одно и то же количество крахмала приливают и находят наименьшее содержание фермента, которое полностью расщепляет все количество добавленного крахмала, затем производят расчет на 1 мл слюны.

Амилазная активность слюны выражается количеством 0,5% раствора крахмала в мл, которое может расщепить 1 мл слюны при температуре 38С в течение 30 мин.

В 10 пронумерованных пробирок наливают по 1 мл воды. В 1-ю добавляют 1 мл слюны, разведенной в 10 раз, перемешивают несколько раз,

40

в)Влияние температуры на ферментативный катализ может быть выражено через температурный коэффициент Q₁₀:

Q₁₀

В пределах 0 - 40ºС Q₁₀ ферментативной реакции равен 2, т.е. при каждом повышении температуры на 10ºС скорость реакции удваивается. С повышением температуры усиливаются шансы столкновения молекул фермента и субстрата, а значит вероятность осуществления реакции.

Температура, обеспечивающая наибольшую активность фермента, называется оптимальной температурой. За пределами этой температуры скорость реакции снижается, так как, не смотря на увеличение частоты столкновений, происходит денатурация фермента.

Когда же температура понижается и приближается к точке замерзания, активность фермента замедляется, но денатурации при этом не происходит. С повышением температуры их каталитическая активность вновь восстанавливается. На этом основано замораживание продуктов питания.

г)При постоянной температуре любой фермент работает наиболее эффективно в узких пределах pH. При более высоких и более низких pH активность ферментов снижается. При резких перепадах pH фермент денатурирует. Можно предположить, что среда, в которой находится фермент, регулирует его активность.

д)Ингибирование ферментативного катализа осуществляется различными низкомолекулярными соединениями, тяжелыми металлами и др.

Цель работы: изучение действия ферментов на примере амилазы слюны и уреазы.

Приборы и реактивы: штативы с пробирками, термометр, водяная баня, стеклянные палочки, предметные стекла, стаканы, универсальная индикаторная бумага, раствор йода в KJ, 0,5% раствор крахмала, раствор NaCl, 2% раствор CuSO₄, дистиллированная вода, лед, 1% раствор мочевины, 1% раствор амида никотиновой кислоты (никотинамид), раствор фенолфталеина, уреаза (из соевой муки) 10% NaOH, 0,1М раствор лимонной кислоты, 0,2 М раствор Na₂HPO₃.