Інструкція до практичного заняття : “Ферменти. Природа і властивості”

1. Термолабільність ферментів.

Хід роботи. У чисту пробірку відливають невелику кількість нерозведеної слини (2-3 мл) і кип'ятять її протягом 5-8 хв, після чого охолоджують. У 3 пробірки наливають по 10 крапель 1% розчину крохмалю. У 1-шу пробірку додають 10 крапель слини, розведеної в 10 разів, у 2-гу - 10 крапель прокип'яченої слини, у 3-ю - 10 крапель води, як контроль. Усі пробірки поміщують у термостат при температурі 38°С на 10 хв. Після цього вміст пробірок поділяють на дві частини проводять якісні реакції на крохмаль і продукти його розщеплення.

Реакція на крохмаль. До 5 крапель досліджуваного розчину доливають 1 краплю розчину йоду в йодиді калію. У присутності крохмалю з'являється синє фарбування.

Реакція на глюкозу (реакція Троммера). До 5 крапель досліджуваної рідини доливають 5 крапель 10% розчину їдкого натру і 3 краплі 1% розчину сульфату міді. Обережно кип'ятять 1 хв до появи червоного фарбування, що вказує на наявність глюкози.

2. Вплив рН середовища на активність ферментів.

Хід роботи. Слину попередньо розводять у 100 разів. Беруть 6 пробірок і в кожну наливають по 2 мл буферні розчини з різним значенням рН: 6.0, 6.4, 6.8, 7,2, 7,6, 8,0. Потім доливають по 1 мл 0,5% розчину крохмалю і по 1 мл розведеної слини. Перемішують вміст пробірок і термостатують при 38°С протягом 10 хв. Потім в усі пробірки додають по 1 краплі розчину йода, перемішують, спостерігають фарбування і відзначають рН, при якому амілаза діє найбільше активно.

3. Специфічність ферментів.

Хід виконання роботи. Для дослідження специфічності амілази беруть слину, розведену в 10 разів. Для вивчення дії сахарази використовують витяжку з дріжджів.

У 4 пронумеровані пробірки послідовно додають:

у 1-шу і 2-гу - по 1 мл розведеної слини; у 3-ю і 4-у - по 1 мл профільтрованої витяжки з дріжджів; потім додають: у 1-шу і 3-ю - по 1 мл1% крохмалю; у 2-гу і 4-у - по 1 мл. 1% очеретяного цукру Пробірки залишають на 15-20 хв. при 38°С, а потім у 1-шу і 3-ю додають по 1 краплі реактиву Люголя, а в 2-гу і 4-у - 1 краплю реактиву Фелинга. Результати досвідів записують у таблицю.

№ про-бірки	Фермент	Субстрат	Реакція з реактивом Люголя	Реакція Фелинга
1
2
3
4

ВИСНОВКИ:

Підпис викладача:

Додаток 1.

ФЕРМЕНТИ

Граф логічної структури по темі «Ферменти. Природа та властивості»

ХІМІЧНА ПРИРОДА ТА МЕТОДИ ВИВЧЕННЯ

ВЛАСТИВОСТЕЙ ФЕРМЕНТІВ

СТРУКТУРА ФЕРМЕНТІ В

ПРОСТІ ФЕРМЕНТИ

СКЛАДНІ ФЕРМЕНТИ

АКТИВНИЙ ЦЕНТР

АЛОСТЕ-РИЧНИЙ ЦЕНТР

ІЗОФЕР-МЕНТИ

ВЛАСТИВОСТІ ФЕРМЕНТІВ

ЗАЛЕЖНІСТЬ ВІД рН

СПЕЦИФІЧНІСТЬ

ТЕРМОЛАБІЛЬ-НІСТЬ

ВИКОРИСТОВУВАННЯ ФЕРМЕНТІВ В МЕДИЦИНІ

ЕНЗИМОДІАГНОС-ТИКА

ЕНЗИМОТЕРАПІЯ

ЕНЗИМОПАТОЛОГІЯ

РЕГУЛЯЦІЯ АКТИВНОСТІ ФЕРМЕНТІВ. АКТИВАТОРИ Й ІНГІБІТОРИ ФЕРМЕНТІВ

Актуальність теми.

Знання механізмів, за допомогою яких клітини та цілі організми координують і регулюють весь набір метаболічних процесів, важливі при дослідженнях у різних областях біомедичних наук. Сюди можна віднести проблеми карцерогенеза, сердечно – судинних захворювань, старіння, дії гормонів і лікарських препаратів. В усіх цих областях спостерігаються приклади порушення регуляції роботи ферментів, що мають важливе медичне значення. З усіх факторів, від яких залежить визначення активності ферменту - концентрація ферменту і субстрату, температура, рН і присутність інгібіторів, - найбільший клінічний інтерес представляють два останніх.

Активатори й інгібітори впливають на активний центр ферменту, сприяють його утворенню чи блокуванню. Вони можуть взаємодіяти з алостеричним центром і тим самим змінювати ферментативну активність. Інгібіторами нерідко є продукти проміжних чи кінцевих реакцій якого-небудь біохімічного процесу. Деякі природні чи синтетичні речовини роблять виборчу інгибуючу дію на ферменти і використовуються як лікарські речовини. У великих дозах подібні речовини можуть виявитися отрутами.

Більшість лікарських препаратів робить свою дію, впливаючи на відповідні ферментативні реакції. Багато таких препаратів подібні з природними субстратами і тому можуть діяти як конкурентні інгібітори ферментів. Щоб зрозуміти багато процесів, що істотні для фармакології і токсикології, необхідно мати чітке уявлення про механізми інгибування ферментів.

Після цього вам треба ознайомитися з цілями заняття та обміркувати іх , усвідомити необхідність вивчення цієї теми.

Загальна мета.

Вміти використовувати знання про механізми регуляції активності ферментів при вивченні стану обміну речовин, а також для обґрунтування використання препаратів, що діють за принципом ферментативних чи інгібіторів активаторів.

Конкретні цілі: Вихідний рівень знань-умінь:

Уміти:

1. Аналізувати основні етапи ферментативного каталізу.	1. Інтерпретувати дані про каталіз і каталізатори (каф. біоорганічної хімії).
2. Дати характеристику основним типам інгібіторів.	2. Інтерпретувати і приводити приклади різних типів хімічних реакцій (каф. біоорганічної хімії).
3. Пояснити основні механізми регуля- ції каталітичної активності ферментів.
4. Визначити клас ферментів, ґрунтуючись на типі каталізуємої реакції.

Для перевірки вихідного рівня знань-умінь пропонується виконати ряд завдань.

Завдання для самоперевірки і самокорекції вихідного рівня знань-умінь.

Завдання 1. Відомо, що швидкість взаємодії речовин А и В збільшилася в три рази після додавання речовини К. Як кінцеві продукти виявляється речовина АВК. Чи є речовина К каталізатором?

а) Так

в) Ні

Завдання 2. . В експерименті установили, що окислювання SО₂ у SО₃ за участю каталізатора NО відбувається в 100 разів швидше, ніж не каталізуєма реакція. Укажіть причину зміни швидкості реакції:

А. Зниження вільної енергії реакції

В. Зниження енергії активації реакції присутності каталізатора

С. Підвищення енергії активації реакції в присутності каталізатора

Д. Зміна ступеня іонізації реагуючих речовин

Е. Зміна кінетичної енергії вихідних і кінцевих продуктів

Завдання 3. При інтенсивній м'язовій роботі в кістяковій мускулатурі накопичується молочна кислота, по наступній реакції:

СН₃-С-СООН ↔ СН₃-СН-СООН

П I

О ОН

До якого типу відноситься приведена реакція?

А. Окислювально-відновна реакція

В. Реакція гідролізу

С. Реакція обміну

Д. Реакція електролізу

Е. Реакція синтезу

Завдання 4. Речовина А и В взаємодіє за схемою А + В ( АВ. При заданій концентрації А и В через 30 хвилин установлюється рухлива рівновага, тобто швидкість прямої і зворотної реакції зрівнюються. Яку з приведених характеристик реакції змінить внесення каталізатора?

А. Швидкість прямої реакції

В. Константу рівноваги

С. Швидкість зворотної реакції

Д. Час настання рівноваги

Е. Концентрацію продуктів реакції

Правильність рішення перевірте, зіставивши їх з еталонами відповідей.

Еталони відповідей до рішення завдань для самоперевірки і самоконтролю вихідного рівня

2. – В, 4. – Д.

Інформацію для заповнення вихідних знань-умінь можна знайти в наступній літературі.

1.Тюкавкина Н.А.,Бауков Ю.И. Биоорганическая химия. -М.: “Медицина”, 1991. – С.88-95.

3.Лекції по біоорганічній хімії.

Зміст навчання.

Зміст навчання повинен забезпечувати досягнення цілей навчання, чому сприяє граф логічної структури досліджуваної теми (Додаток 1).