47070

Методическое указание составлено профессором Ю.В. Крысановым, доцентом З.Н. Таровой, ассистентом В.И. Конюшенко на основании типовой учебной программы по дисциплине «Физиология растений», М.:

МСХА, 2000 г.

Рецензент:

доцент кафедры технологии хранения и переработки продукции растениеводства С.И. Данилин

Методическое пособие рассмотрено на заседании кафедры биологии растений и селекции плодовых культур.

Протокол № 4 от 12 декабря 2007г.

©Издательство Мичуринского государственного аграрного университета, 2008

2

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

ЦЕЛЬ ЗАНЯТИЯ: познакомиться с механизмом работы одно- компонентных ферментов в катализируемых реакциях на примере гидро- лиза крахмала с участием солодовой вытяжки.

МАТЕРИАЛЫ И ОБОРУДОВАНИЕ: зеленый солод злаковых культур, раствор Люголя, жидкость Фелинга, бюретки, пробирки, ступки, пипетки, водяная баня, вата, воронки.

Крахмал – растительный полисахарид с очень сложным строением. Это двухкомпонентное соединение, состоящее из амилозы (13-30%) и ами- лопектина (70-85%). Амилоза – это неветвящийся полимер, в котором ос- татки глюкозы соединены 1,4 – гликозидной связью (степень полимериза- ции 5002000). Амилопектин – ветвящийся полисахарид, молекула кото- рого образована 1,4 – и 1,6 – гликозидными связями. В состав амилопекти- на входит до 0,1% фосфора. Амилоза и амилопектин в растениях форми- руются в крахмальные зерна – гранулы.

Гидролиз крахмала до глюкозы протекает под действием ферментов группы амилаз и мальтазы, являющихся однокомпонентными. К группе амилолитических ферментов относятся α-амилаза,β-амилаза, глюкоамилаза и некоторые другие ферменты.

Гидролиз крахмала до глюкозы осуществляется с участием назван-

ных ферментов путем последовательного расщепления его с образованием ряда промежуточных продуктов. Следить за процессом гидролиза крахма- ла можно, пользуясь цветными реакциями с раствором Люголя. При гид- ролизе крахмала сначала образуются амилодекстрины, затем эритродекст- рины, молекулы которых также последовательно гидролизуются и вслед- ствие этого изменяется цвет при проведении реакции с йодом от темно- фиолетового до желтого.

Декстрины гидролизуются амилазами до мальтозы. Мальтоза реак- ции с йодом не дает. Под действием мальтазы мальтоза гидролизуется до глюкозы. Образование глюкозы обнаруживается реакцией Фелинга.

3

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

ХОД РАБОТЫ

I. Выделение ферментов

5 г проросших семян различных злаковых культур (ячмень, пшеница, овес) растереть в ступке до состояния мезги. К растертой массе прилить 20 мл воды, нагретой до 20°С, и перемешивать 5 минут для извлечения фер- ментов.

Смесь профильтровать 2 раза через вату. В фильтрате, называемом "солодовой вытяжкой", будут содержаться гидролитические ферменты: амилазы и мальтаза.

II.Получение цветной шкалы

В10 пробирок налить по 3 мл раствора Люголя. В отдельную про- бирку налить 5 мл 2% раствора крахмального клейстера, I мл буферной фосфатной смеси для создания оптимальных условий кислотности и 5 ка- пель солодовой вытяжки. Содержимое пробирки перемешать и поставить

вводяную баню при температуре 55-60°.Температуру водяной баню под- держивать на заданном уровне до конца гидролиза.

Из пробирки, находящейся в водяной бане, взять 2 капли и внести в первую пробирку с раствором Люголя. Пробирку встряхнуть. Появляется сине-фиолетовое окрашивание - характерная реакция крахмала с йодом.

Через минуту 2 капли смеси внести в следующую пробирку с рас- твором Люголя. Так повторять через каждую минуту до тех пор, пока рас- твор Люголя не будет менять окраску. Наблюдения за ходом изменения окраски записать в тетрадь. После прекращения гидролиза крахмала про- вести реакцию Фелинга для обнаружения глюкозы. Для этого к смеси, в которой прошел гидролиз крахмала, прилить равный объем жидкости Фе- линга и прокипятить.

Вприсутствии глюкозы окисная медь фелинговой жидкости вос- становится в закисную медь и образуется осадок красного цвета. По ре- зультатам проведенных реакций сделать вывод.

4

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Задание: провести гидролиз крахмала с использованием солода различных культур и при разных температурных режимах.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Что такое фермент? Его состав и значение в биологических про-

цессах.

2.В чем состоит принцип действия ферментов?

3.К какому классу ферментов относятся амилаза и мальтаза? По- чему получаемый фильтрат из проросших семян злаковых называют соло- дом?

4.Какова роль амилазы (что она гидролизует и в какой степени)?

5.Объясните, почему в процессе работы в разных пробирках на- блюдаются различия в окраске растворов?

6.Назовите отрасли промышленности, в которых амилаза и мальта- за (солод) широко применяются и объясните цели применения.

5

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

ЛИТЕРАТУРА:

1.Третьяков Н.Н., Лосева А.С. и др. – Физиология и биохимия сель- скохозяйственных растений (под общей редакцией Третьякова Н.Н.). -М.: Колос, 2000 г.

2.Практикум по физиологии растений (под редакцией члена- корреспондента РАСХН, профессора Н.Н. Третьякова).- Москва, «Колос С», 2003 г.

6

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Технический редактор – М.Е. Кабанова Отпечатано в издательско-полиграфическом центре МичГАУ

Подписано в печать 5.02.08 г. Формат 60х84 1/ 16, Бумага офсетная № 1. Усл.печ.л. 0,34 Тираж 55 экз. Ризограф

Заказ №

_______________________________________________________________

Издательско-полиграфический центр

Мичуринского государственного аграрного университета 393760, Тамбовская обл., г. Мичуринск, ул. Интернациональная, 101,

тел. +7 (47545) 5-55-12 E-mail: vvdem@mgau.ru

7

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

8

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com