Концентрацияның (субстрат пен фермент, ингибиторлар мен активаторлар) ферментативтік реакцияның жылдамдығына әсерін зерттеу. Биология, 10 сынып, қосымша материал.

Тәжірибелік жұмысты орындау бойынша нұсқаулық

Тақырыбы : «Түрлі факторлардың (температура, рН, субстрат концентарциясы, ингибиторлар) ферментативтік реакцияның жылдамдығына әсерін зерттеу.

• Жұмыстың мақсатын анықтаңыз: Түрлі жағдайлардың(субстрат концентрациясы, ингибиторлар) ферменттердің белсенділігіне әсерін зерттеу
• Практикалық жұмыстың гипотезасын анықтаңыз (егер……., онда ……….)

3. Айнымалыларды анықтаймыз.

 Айнымалылар- тәжірибеге әсер ететін факторлар немесе параметрлер. Бір айнымалының (фактор) өзгерісі екінші айнымалының өзгерісіне әкеп соқтырады, яғни тәжірибенің нәтижесі өзгереді. Айнымалының үш түрі бар. Олар: тәуелсіз, тәуелді және бақыланатын (басқарылатын) .

 Тәуелсіз анымалы –бұл сіз өз тәжірибеңізде өзгерте алатын фактор. Мысалы, сіз температураның ашытқыны ашытуға әсерін зеттеудесіз, бұл тәжірибедегі түрлі температура тәуелсіз айнымалы болып табылады.

 Тәуелді айнымалы- бұл тәуелсіз айнымалының өзгеруі арқылы өзгеретін айнымалы, яғни бұл айнымалыны сіз өлшей аласыз. Мысалы, тәуелді айнымалы болып ашытқыдан бөлінетін СО₂ мөлшері табылады.

•  Бақыланатын немесе басқарылатын айнымалылар – бұл тәжірибеге және оның нәтижесіне әсер ететін қалған факторлар, яғни тәжірибенің тазалығына әсер етеді. Сонымен, жұмысты жопарлағанда және орындаған уақытта айнымалылардың тұрақтылығын қамтамасыз ету керек және бақыланатын айнымалылар өзгермейтініне көз жеткізуіңіз керек. Мысалы, егер сіз температураның ашытқыны ашытуға әсерін зеттеудесіз,онда басқарылатын айнымалы ретінде рН, фермент пен субстрат мөлшері, ашу уақыты болып табылады.

Кестеге айнымалылардың тізімін жасау ұсынылады.

Орындау мысалы

1-кесте. Тәжірибеге сәйкес келетін айнымалыларды анықтау.

 4. Тәжірибелік жұмыстарды орындау үшін қажетті материалдар мен құрал-жабдықтарды жазып алыңыздар:

 Тізімде тәжірибе кезінде қолданылатын барлық жабдықтар мен материалдарды көрсету керек. Сонымен қатар дәл өлшемді де енгізу керек. Материалдар тігінен орналасу қажет, пункт ретінде. Зертханалық жұмыста пайдаланылатын сапалық және сандық сипаттамаларды көрсетіңіз (4):

• Ыдыс-аяқтың көлемі (Мысалы: колба, мензурка т.б.);
• реагент концентрациясы (Мысалы: 2,0 М сутегі тотығы);
• реагент мөлшері (Мысалы: магний -2,0 г);
• Өлшеу ауқымы (Мысалы: 20°С-тан 120°С-қа дейін);
• Әрбір ерітіндінің мөлшері (Мысалы: 200 мл)

Сондай-ақ, эксперименттің әр кезеңінің таңбаланған суретін ұсыну қажет.

Орындау мысалы

• мензуркалар 100мл- 6 
• Acacia auricularformis жапырағы- 10
• 5% натрий бикарбонаты 150мл
• 150 мл су
• 1 перманентті маркер
• 1степлер
• 1 пинцет
• 1 термометр
• 1 секундомер

 5. Жұмыстың барысын, яғни практикалық жұмыс жоспарын анықтап жазыңыз.: Активаторлар мен ингибиторлардың амилазаның (фермент) белсенділігіне әсері Нәтиже:

Cl иондары амилазаны белсендіреді (активатор), Сu ионы –барлық ферменттер үшін ингибитор, себебі металл ақуыздың денатурациясына әкеледі. Яғни, крахмалдың Люголь реактивімен түссіздені жылдамдығы бойынша, NaCl активатор , ал CuSO4 –ингибитор болып табылады.

ҚОРЫТЫНДЫ

Көптеген ферменттер өз функцияларының арқасында ағзадағы химиялық реакциялардың көп мөлшерінің жылдам ағымын қамтамасыз етеді. Қазіргі таңда жүздеген ферменттер бөлініп зерттелген. Тірі жасушаның құрамында 1000 жуық түрлі ферменттері болуы мүмкін екендігі белгілі, олардың әрқайсысы химиялық реакцияның белгілі бір түрін жылдамдығын арттырады. Ферменттерді зерттеу биологияның кез-келген іргелі және қолданылатын саласы үшін, сондай-ақ халық шаруашылығында және медицинада пайдаланылатын антибиотиктерді, дәрумендерді және көптеген басқа да биологиялық белсенді заттарды дайындауды жүзеге асыратын химия, азық-түлік және фармацевтикалық өндірістердің практикалық салалары үшін маңызы зор.

Жануарлар, өсімдіктер мен микроағзалардың өмірінде ферменттердің рөлі зор. Катализаторлық функциясының арқасында түрлі ферменттер ағзада және одан тыс өтетін химиялық реакциялардың жылдамдығын артыруды қамтамасыз етеді. Табиғатта ферменттердің катализаторлық әсерінен түрлі үрдістер жүзеге асады, мысалы, гидролиз, фосфоролиз, түрлі топтардың трансферлік процестері(метил радикалдары, фосфор қышқылының қалдықтары т.б), тотығу тотықсыздану, ыдырау және түзілу, изомеризация және т.б. Негізінен олар нуклеин қышқылдарының синтезі мен ыдырау реакцияларын катализдейді, асқорыту үрдісіне қатысады, анаэробты тотығу реакцияларын және қан ұюының процесстерін катализдейді. Тіршілікте барлық химиялық өзгерістер ферменттер көмегімен жүзеге асады. Сондықтан, ферменттердің катализдік функциясы тірі ағзалардың өміршендігінің негізі болып табылады.

Берілген тапсырманы талқылап, келесідей қорытынды шығаруға болады:

1. Сілекейдің амилаза ферменті крахмалды мальтозаға дейін гидролиздейді. Амилаза 1,4 –гликозидтік байланысқа әсер етіп, тізбек ішіндегі амилозаны бұзады, нәтижесінде жоғары жылдамдықта төмен молекулалы гидролиз өнімдері- калыпты-декстриндер түзіледі. Оларды әрі қарай гидролиздеу нәтижесінде мальтоза, мальтотриоза және глюкозаны түзіледі. Амилоздағы 1,4-глюкозидтік байланысты бөлінуі кездейсоқ болып табылады және реакциялық өнімдердің статистикалық таралу заңына сәйкес келеді. Амилозаның соңғы сатысындағы кіші фракциялардың бөлінуі енді кездейсоқ емес - фермент тек белгілі -1,4-гликозидтік байланыстарға бағытталған. Нәтижесінде амилаза амилозаны мальтоза мен глюкозаға айналдырады. Крахмал мөлшерінің азаюы ферментативтік реакцияның белгісі болып табылады.

2. Әр ағзаның өзіне тәне амилаза ферменті болады. Олардың физиологиялық рөлі- жасушаларда полисахаридтер қорларын жинақтау(мысалы, тұқымның өнуі кезінде).

3. ауыр металдардың иондары, қатты қышқылдар, сілтілер, спитр ферменттердің белсенділігін тежейді. Олар ингибиторлар болып табылады. Хлорид иондары ферменттердің белсенділігін арттырады, яғни активаторлар болып келеді. Активаторлар ферменттердің әсерін арттырады, бірақ коферменттерден ерекшелігі, реакцияға қатыспайды.