Оборудование: свежий 3 %-ный раствор пероксида водорода, пробирки, пинцет, ткани растений (кусочки сырого и вареного картофеля) и животных (кусочки сырого и вареного мяса или рыбы), оксид марганца (IV) MnO2, песок, ступка и пестик.
Ход работы:
1. Приготовим шесть пробирок и поместим в первую пробирку немного песка, во вторую — кусочек сырого картофеля, в третью — кусочек вареного картофеля, в четвертую — кусочек сырого мяса, в пятую — кусочек вареного мяса, в шестую — немного оксида марганца. Капнем в каждую из пробирок немного пероксида водорода. Наблюдаем за происходящим в пробирках.
В первой пробирке с песком не происходит ничего, потому что песок не является катализатором. Во второй пробирке мы можем наблюдать появление пузырьков. В картофеле содержится фермент каталаза, который расщепляет пероксид водорода на два вещества – воду и кислород. В третьей пробирке также можно увидеть образование пузырьков, но в меньшем количестве, чем во второй пробирке. Так происходит, потому что в вареном картофеле также содержится небольшое количество активной каталазы. В четвертой пробирке мы можем наблюдать образование небольшого количества пузырьков. В пятой приборке ничего не происходит. В шестой пробирке происходит интенсивное образование большого количества пузырьков, потому что оксид марганца является катализатором.
2. Измельчаем в ступке кусочек сырого картофеля с небольшим количеством песка. Переносим измельченный картофель вместе с песком в пробирку и капаем туда немного пероксида водорода. Сравниваем активность измельченной и целой растительной ткани.
У измельченного картофеля поверхность, на которой может находиться каталаза, больше, соответственно, активность его выше, чем у целой растительной ткани. Но в то же время у измельченного картофеля меньше целых клеток, содержащих каталазу, а значит, активность может быть ниже, чем у целой растительной ткани.
3. Составляем таблицу, показывающую активность каждой ткани при различной обработке.
Ткань | Способ обработки | Активность ткани |
Сырой картофель | Нет | Высокая |
Сырой картофель | Измельченный | Высокая |
Вареный картофель | Нет | Низкая |
Сырое мясо | Нет | Средняя |
Вареное мясо | Нет | Низкая |
Оксид марганца | Нет | Очень высокая |
4. Объясняем полученные результаты. Даем ответы:
1) в каких пробирках проявилась активность фермента? Объясните почему.
Активность фермента была замечена в пробирках с сырым картофелем и сырым мясом, потому что в составе этих тканей есть фермент каталаза.
2) Как проявляется активность фермента в живых и мертвых тканях? Объясните наблюдаемое явление.
В живых тканях фермент каталаза препятствует развитию чрезмерной активности окислительных процессов, а в мертвых – постепенно разрушает их структуру.
3) Как влияет измельчение ткани на активность фермента?
Чем меньше будут куски ткани, тем выше активность фермента каталаза. Если размешать ткани и получить однородную кашицу, то скорость реакции становится максимальной.
4) Различается ли активность фермента в живых тканях растений и животных? Как бы вы предложили измерить скорость разложения пероксида водорода?
Активность фермента в живых тканей животных выше, чем в живых тканях растений. Для измерения скорости разложения пероксида водорода можно взять одинаковое количество растительной и животной ткани. Далее перемешать в каждой пробирке измельченные ткани до однородной кашицы и добавить в них одинаковое количество пероксида водорода. Узнав время протекания реакции, мы можем понять скорость разложения пероксида водорода.
5) Как вы считаете, все ли живые организмы содержат фермент каталазу, обеспечивающий разложение пероксида водорода? Ответ обоснуйте.
Мне кажется, что все живые организмы содержат в своем составе фермент каталазу, так как в процессе их жизнедеятельности всегда образуется пероксид водорода, как побочный продукт.
6) Какую роль в разложении пероксида водорода играет MnO2?
В нормальных условиях пероксид водорода не вступает в реакцию с оксидом магния, но при высоких температурах и в кислой среде возможно возникновение реакции обмена, где оксид мания будет играть роль катализатора.