Досліди із ферментами: дегідрогенази. Веселі хімічні досліди вдома

ЗАВАЖЛИВІ ДОСВІДИ БУДИНКУ
Довідник / Цікаві досліди / Досліди з хімії

Досліди із ферментами: дегідрогенази. Хімічні експерименти

Цікаві досліди з хімії

Цікаві досліди вдома / Досліди з хімії для дітей

Спробуємо поекспериментувати з ферментами із тканин тварин. Об'єкт нового дослідження – дегідрогенази, які беруть участь у процесах тканинного дихання у тварин. З назви цих ферментів видно, що вони забирають у речовин атоми водню. Як це відбувається, ви побачите трохи пізніше, а поки що приготуйте все необхідне для досвіду.

На цей раз вам знадобляться наступні речовини: 5 мл 0,5% водного розчину формальдегіду (аптечний формалін розбавити водою в десять разів); стільки ж 0,02%-ного водного розчину метиленового синього (можна використовувати розбавлене синє чорнило); стільки ж водного розчину янтарної кислоти, обережно нейтралізованого харчовою содою до припинення виділення бульбашок; 10 мл вазелінової або рослинної олії. Ще потрібен буде термометр та об'єкти дослідження – свіже коров'яче молоко та м'ясо курки чи кролика.

Спочатку подивимося, як окислює формальдегід дегідрогеназу свіжого молока. Щоб це стало помітно, і знадобився розчин барвника метиленового синього: дегідрогеназу відніме у формальдегіду атом водню, перенесе його на барвник, що легко відновлюється, і він знебарвиться. А формальдегід окислиться при цьому до мурашиної кислоти. Знебарвлений після відновлення барвник легко окислюється киснем повітря і знову синіє. Тому реакційну суміш доведеться ізолювати від повітря шаром олії.

Пронумеруйте шість пробірок. У пробірки 1 і 2 налийте по 5 мл свіжого некип'яченого молока, а пробірку 3 - таку ж кількість холодного кип'яченого молока.

Воду у водяній бані нагрійте до 37 °С. У всі три пробірки додайте по 0,5 мл (близько 50 крапель) розчину формальдегіду і по 5 крапель метиленового розчину синього. Суміш стане блакитною. У кожен флакон налийте трохи олії, щоб утворився тонкий ізолюючий шар поверхні, і поставте пробірки 1 і 3 на водяну баню. Пробірку 2 залиште за кімнатної температури. Зауважте час початку реакції та спостерігайте за зміною забарвлення розчинів. Результати не забудьте записати у зошит.

Як і раніше, поставимо вам навідні питання. За якої температури розчин знебарвлюється швидше?

Чи зберігає фермент свою активність у кип'яченому молоці?

Що станеться, якщо продути через знебарвлений розчин повітря?

Перш ніж перевірити правильність своїх висновків, поставте ще один досвід із дегідрогеназою, а потім уже розглянемо результати обох дослідів.

У м'язах тварин міститься специфічний фермент-дегідрогеназ бурштинової кислоти. Вона каталізує перетворення янтарної кислоти на фумарову з перенесенням віднятого водню на відповідну речовину, наприклад, на метиленозий синій. Ця реакція протікає без участі кисню, як то кажуть, в анаеробних умовах.

Сире м'ясо курки або кролика (близько 10 г) дрібно наріжте і розітріть на блюдце. Кашку промийте кілька разів водою на марлі, щоб видалити розчинні речовини. Промиту кашку розмішайте з потрійним об'ємом води, до якої додано кухонну сіль - приблизно третину чайної ложки. Розведену кашку влийте в пробірки 4, 5, 6 – по 5 мл у кожну. Пробірку 4 покладіть на п'ять хвилин у киплячу водяну баню і охолодіть до кімнатної температури. Потім пробірки 4 і 5 додайте по 0,5 мл розчину бурштинової кислоти і по 10 крапель розчину метиленового синього, а в пробірку 6 додайте 0,5 мл води і 10 крапель барвника. У кожен флакон долийте трохи олії, щоб ізолювати суміш від повітря. Простеживши зміну забарвлення, спробуйте відповісти на запитання.

Чи відновлюється барвник у присутності кип'яченої кашки з м'яса?

Чи потрібна для цієї реакції янтарна кислота?

Чи подібна поведінка ферментів із тканин за високої температури?

А тепер – пояснення. Дегідрогенази у свіжому молоці прискорюють реакцію окислення формальдегіду (це помічено знебарвлення метиленового синього). Відновленому барвнику можна повернути синій колір, окислюючи його киснем повітря. Дегідрогеназа молока при низькій температурі "працює" повільно; після кип'ятіння молока вона втрачає активність. Значить, цей фермент теж має оптимальну температуру реакції.

У дослідах з кашкою з м'язів дегідрогеназу бурштинової кислоти, як і всі ферменти, втрачає активність після кип'ятіння. У відсутність бурштинової кислоти реакція також не йде (якщо ви добре промили кашку водою і видалили таким чином янтарну кислоту, що міститься в ній). Фермент досить швидко окислює янтарну кислоту до фумарової, переносячи атоми водню на барвник.

І ще один досвід із цим же ферментом, але з іншим об'єктом – з мікроорганізмами. Досі ви мали справу з тваринами та рослинними тканинами. Проте мікроорганізми, мабуть, ще краще озброєні ферментами: адже вони не мають інших засобів боротьби за існування, крім біохімічних. З одним із мікроорганізмів, а точніше – грибів, ми й поставимо досвід. Йдеться про звичайні пекарські дріжджі. Серед безлічі активних ферментів, що виробляються дріжджами, є й знайома нам дегідрогеназа.

Шматок пресованих дріжджів розітріть на блюдце з двома чанними ложками кип'яченої води. Розтирати краще пластмасовою чи алюмінієвою ложкою. Коли суміш стане однорідною, внесіть її чистою піпеткою у дві пробірки. Їх треба попередньо вимити з милом ватним тампоном на паличці, промити водою та висушити. Іншою піпеткою додайте в обидві пробірки трохи олії.

Пробірку 1 поставте на п'ять хвилин у каструлю з окропом і охолодіть до кімнатної температури. В обидві пробірки додайте по щіпці цукрового піску і обережно збовтайте, щоб розчинився цукор. Третьою піпеткою введіть в обидві пробірки по 10-15 крапель розчину барвника. Спостерігайте за фарбуванням розчину.

Досвід можна ускладнити, для цього знадобиться більше пробірок. Спробуйте змінювати температуру розчину, брати різні кількості дріжджів та цукрового піску. А висновки надаємо вам зробити самостійно, без жодних навідних питань. Тепер, коли ви накопичили достатній досвід, вам це цілком під силу.

Автор: Ольгін О.М.

Рекомендуємо цікаві досліди з фізики:

▪ Рух назустріч силі

▪ Весела дуель

▪ Барон Мюнхаузен крутиться

Рекомендуємо цікаві досліди з хімії:

▪ Як правильно варити м'ясо

▪ Як відрізнити кислоти від основ

▪ Стріляюча пляшка

Дивіться інші статті розділу Цікаві досліди вдома.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Шум транспорту затримує зростання пташенят 06.05.2024

Звуки, що оточують нас у сучасних містах, стають дедалі пронизливішими. Однак мало хто замислюється про те, як цей шум впливає на тваринний світ, особливо на таких ніжних створінь, як пташенята, які ще не вилупилися з яєць. Недавні дослідження проливають світло на цю проблему, вказуючи на серйозні наслідки для їхнього розвитку та виживання. Вчені виявили, що вплив транспортного шуму на пташенят зебрового діамантника може призвести до серйозних порушень у розвитку. Експерименти показали, що шумова забрудненість може суттєво затримувати їх вилуплення, а ті пташенята, які все ж таки з'являються на світ, стикаються з низкою здоровотворних проблем. Дослідники також виявили, що негативні наслідки шумового забруднення сягають і дорослого віку птахів. Зменшення шансів на розмноження та зниження плодючості говорять про довгострокові наслідки, які транспортний шум чинить на тваринний світ. Результати дослідження наголошують на необхідності ...>>

Бездротова колонка Samsung Music Frame HW-LS60D 06.05.2024

У світі сучасної технології звуку виробники прагнуть не тільки бездоганної якості звучання, але й поєднання функціональності з естетикою. Одним із останніх інноваційних кроків у цьому напрямку є нова бездротова акустична система Samsung Music Frame HW-LS60D, представлена на заході 2024 World of Samsung. Samsung HW-LS60D – це не просто акустична система, це мистецтво звуку у стилі рамки. Поєднання 6-динамічної системи з підтримкою Dolby Atmos та стильного дизайну у формі фоторамки робить цей продукт ідеальним доповненням до будь-якого інтер'єру. Нова колонка Samsung Music Frame оснащена сучасними технологіями, включаючи функцію адаптивного звуку, яка забезпечує чіткий діалог на будь-якому рівні гучності, а також автоматичну оптимізацію приміщення для насиченого звукового відтворення. За допомогою з'єднань Spotify, Tidal Hi-Fi і Bluetooth 5.2, а також інтеграцією з розумними помічниками, ця колонка готова задовольнити ...>>

Новий спосіб управління та маніпулювання оптичними сигналами 05.05.2024

Сучасний світ науки та технологій стрімко розвивається, і з кожним днем з'являються нові методи та технології, які відкривають перед нами нові перспективи у різних галузях. Однією з таких інновацій є розробка німецькими вченими нового способу керування оптичними сигналами, що може призвести до значного прогресу фотоніки. Нещодавні дослідження дозволили німецьким ученим створити регульовану хвильову пластину всередині хвилеводу із плавленого кремнезему. Цей метод, заснований на використанні рідкокристалічного шару, дозволяє ефективно змінювати поляризацію світла через хвилевід. Цей технологічний прорив відкриває нові перспективи розробки компактних і ефективних фотонних пристроїв, здатних обробляти великі обсяги даних. Електрооптичний контроль поляризації, що надається новим методом, може стати основою створення нового класу інтегрованих фотонних пристроїв. Це відкриває широкі можливості для застосування. ...>>

Випадкова новина з Архіву

Миші та лікування заїкуватості 22.04.2016

Вчені з університету Вашингтона в Сент-Луїсі (США) під керівництвом нейробіолога Террі Барнс вивели генетично модифікованих мишей, які "заїкаються" під час писку. Вони можуть стати корисною моделлю, за допомогою якої можна вивчати причини заїкуватості людей. Лабораторні гризуни можуть пролити світло на те, які мутації в гені Gnptab може викликати розлади мови.

Заїкуватість – найпоширеніший розлад мови у людей у всьому світі. В одних тільки Сполучених Штатах на цю недугу страждає кожна сота людина. Проте причини, що його викликають, досі недостатньо вивчені. Кілька років тому вчені виявили, що люди, що заїкаються, часто мають мутації в гені, званому Gnptab. Цей ген відповідає за вироблення білка, який регулює вироблення ферментів, що розщеплюють відходи життєдіяльності у клітинах та переробляють старі клітинні механізми. Мутації інших генів у цій системі, як відомо, призводять до тяжких захворювань, наприклад синдрому Тея-Сакса.

Щоб розібратися, які саме мутації в Gnptab призводять до заїкуватості, дослідники вивели популяцію мишей, із змінами у цій ділянці геному. Вчені також розробили спеціальну комп'ютерну програму, яка визначає наявність заїкуватості. Вона показала, що миші з мутаціями в ділянці Gnptab періоди вокалізації були рідкісні, а паузи - довші, ніж у нормальних мишей. Тим не менш, на фізичному та когнітивному рівнях миші з "заїканням" нічим не відрізнялися від своїх здорових побратимів. "Тепер ми можемо спробувати визначити, яка саме ділянка мозку впливає на процес заїкуватості", - сказав Терра Барнс.

Інші цікаві новини:

▪ Видобуток заліза на Марсі

▪ Зір за допомогою звуку

▪ Розумні зубні щітки Oral-B

▪ Нові дані про атмосферу Сонця

▪ Одержання електрики із цукру в крові

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Аудіотехніка. Добірка статей

▪ стаття Штурмувати небо. Крилатий вислів

▪ стаття Як росте бананове дерево? Детальна відповідь

▪ стаття Азалія. Легенди, вирощування, способи застосування

▪ стаття Підсилювач заробив, що далі? Методи удосконалення. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Гнучка органічного скла. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт