Ma `lumot

4.1: Katalizga kirish - biologiya

4.1: Katalizga kirish - biologiya



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Agar hayotning sehrli tarkibiy qismi bo'lsa, uning kataliz ekanligiga shubhasiz dalil keltirish mumkin. Kataliz tufayli "haqiqiy dunyoda" yuzlab yillar davom etishi mumkin bo'lgan reaktsiyalar katalizator ishtirokida bir necha soniyalarda sodir bo'ladi.Katalizator ta'sirining siri bu to'siqning hajmini kamaytirishdir, biz ko'rib chiqamiz.


Ferment va koenzim kimyosiga kirish, 3 -nashr

Fermentlar - biokimyoviy reaktsiyalarni katalizlaydigan ulkan makromolekulalar. Ular ko'p jihatdan diqqatga sazovordir. Ularning uch o'lchovli tuzilmalari juda murakkab, lekin ular chiziqli polipeptid zanjirining o'z-o'zidan yig'ilishi natijasida hosil bo'ladi. Ularning katalitik xususiyatlari ekstremal sharoitlarda ishlaydigan sintetik katalizatorlarga qaraganda ancha ta'sirchan. Har bir ferment ma'lum bir kimyoviy substratda juda yuqori enantioselektivlik va enantiospesifikatsiyaga ega bo'lgan yagona kimyoviy reaktsiyani katalizlaydi va u ldquocatalytic mukammallikka yaqinlashadi. Tirik hujayralar fermentlar bilan katalizlangan kimyoviy reaktsiyalarning katta repertuarini amalga oshirishga qodir, ularning ba'zilari organik kimyoda juda kam yoki umuman yo'q.

Eng mashhur darslik Fermentlar va koenzimlar kimyosiga kirish asosiy tushunchalarni ko'rsatish uchun ishlatilgan adabiyotlardan so'nggi misollar bilan, ferment ta'sirini tushunishimizdagi so'nggi yutuqlar to'g'risidagi ma'lumotlarni o'z ichiga olgan holda to'liq yangilandi. Asosiy yangi xususiyat - ferment tuzilishi va funktsiyasi o'rtasidagi o'zaro bog'liqlikni ko'rsatish uchun ikki rangli raqamlarning kiritilishi va matnda muhokama qilingan fermentlarning faol joylarining 40 dan ortiq yangi raqamlari qo'shilishi.

Ushbu yangi nashr organik kimyo, fermentlar nima, ular qanday ishlaydi va fermentativ reaktsiyalarning ko'plab asosiy sinflarini qanday katalizlashi haqida qisqacha, ammo har tomonlama ma'lumot beradi va bakalavr va aspirantlar uchun juda qimmatli bo'lib qoladi. organik, bioorganik va dorivor kimyo, kimyoviy biologiya, biokimyo va biotexnologiya.


Hayotning xususiyatlari

  1. Evolyutsiya: uzoq muddatli moslashish/spetsifikatsiya
  2. Hujayralarga asoslangan: Hujayralar hayotning asosiy birligidir
  3. Murakkablik: jismoniy/biokimyoviy o'zgarishlarga imkon beradi (dinamik tartib)
  4. Gomeostaz: o'zgarish va tartib o'rtasidagi muvozanatni saqlaydi
  5. Energiyani talab qiladi: ishlash uchun kerak (uyali funktsiyalar)
  6. Achchiqlanish: darhol sezuvchanlik va ogohlantirishlarga javob
  7. Qayta ishlab chiqarish: hayotni targ'ib qilish qobiliyati
  8. Rivojlanishdasturlashtirilgan o'zgarish, ko'p hujayrali organizmlarda eng aniq

Yodingizda bo'lsin, tirik bo'lish - bu nafaqat ba'zi xususiyatlarga, balki barcha xususiyatlarga ega bo'lishdir! Agar hayotning barcha xususiyatlariga ega bo'lgan mavjudotlar (ya'ni hujayralar) mustaqil ravishda paydo bo'lganida, ular alohida hujayralar populyatsiyasini hosil qilish uchun ko'paygan bo'lar edi. Bu stsenariyda muvaffaqiyatsiz populyatsiyalar yo'q bo'lib ketadi, muvaffaqiyatli odamlar esa dominant bo'ladi. Muvaffaqiyatli organizmlar tarqalib, populyatsiyalarni tug'ib, yangi turlarni yaratgan bo'lar edi. The uyga xabar Agar prebiyotik yerdagi sharoitlar "birinchi hujayra"ning paydo bo'lishiga yordam bergan bo'lsa, nega ikkita, o'nlab yoki hatto yuzlab "birinchi hujayralar" paydo bo'lmasligi kerak? Biroq, biz hujayralarning faqat bitta muvaffaqiyatli populyatsiyasi omon qolib, er yuzidagi barcha hayotning umumiy ajdodi manbai bo'lishi mumkinligini ko'ramiz, boshqa populyatsiyalar esa yo'q bo'lib ketgan.

degan savolga kelsak qachon hayot boshlandi, geologik va geokimyoviy dalillar 4,1 milliard yil oldin er yuzida hayot mavjudligini ko'rsatadi. Qolaversa Qanaqasiga hayot boshlandi, bu doimiy spekülasyonlar mavzusi bo'lib qolmoqda. Hammasi Quyida tasvirlangan stsenariylardan prebiyotiklar uchun ideal laboratoriya bo'lishi mumkin bo'lgan fizik, kimyoviy va energetik sharoitlarni tushunishga harakat qiling.kimyo tajribalari”. Quyidagi talablar barcha ssenariylar bilan bo'lishadi.


Sitokrom P450 fermentlarining tuzilishi va vazifasi

Frederik P. Guengerich, Hayot fanlari bo'yicha ma'lumotnoma modulida, 2020

Sitokrom P450 fermentlarida reaktsiya kimyosi

P450 sitoxrom fermentlari tomonidan kataliz asosan peroksidaza bilan bog'liq fermentlar bilan ishlashda ishlab chiqilgan birikma I deb nomlangan oraliq mahsulot kontekstida tushuniladi. Katalizning har bir aylanishi markaziy temir atomida (RH: substrat, ROH: mahsulot) bir qator elektron o'zgarishlarni o'z ichiga oladi (2-rasm) (Ortiz de Montellano, 2015 Guengerich, 2018).

2 -rasm. Sitokrom P450 reaktsiyalari uchun umumiy katalitik tsikl. Bosqichlar quyidagilarni o'z ichiga oladi: (1) substrat (RH) bilan bog'lanish (gem protez guruhining temir atomi yaqinida, lekin temirning o'zi bilan bog'lanmaydi) (2) temir atomining 1-elektronli qo'shimcha protein (diflavin reduktaza yoki a ferredoksin) (3) molekulyar kislorod qoʻshilishi (O2) (4) Fe 2+ O ga ikkinchi elektronning kiritilishi2 murakkab. (diflavin reduktaza yoki ferredoksin yoki gemoprotein sitoxromidan) b5) Fe 3+ –O (rasmiy) protonatsiyasi2 -"Compound 0" kompleksining FeO 3+ (I birikma) (6) substratdan vodorod atomini (yoki bog'lanmagan elektronni) (7) "kislorodni qaytarish" ni hosil qilish uchun kompleks (5) bo'linishi. mahsulotni (ROH) (8) mahsulotni (ROH) chiqaradigan substratdan hosil bo'lgan boshlovchi radikalga. Ortiz de Montellano, P.R., 2015. Substrat oksidlanishidan olingan. In: Ortiz de Montellano P.R. (Tahr.), Cytochrome P450: Struktura, Mexanizm va Biokimyo, to'rtinchi nashr. Nyu -York: Springer, 111-176 -betlar. Guengerich, F.P., 2018. Perspektiv: sitokrom P450-katalizlangan oksidlanish mexanizmlari. ACS Catalysis 8, 10964–10976.

Birinchi elektron qo'shilgandan keyingi barcha oraliq mahsulotlar, ayniqsa, O qo'shilgandan keyin beqaror2. I birikma uni aniqlash uchun maxsus usullarni talab qildi va faqat bir nechta (to'rtta) bakterial sitoxrom P450 fermentlari va ehtimol sutemizuvchilar sitokromi P450 11A1 holatida kuzatilgan. Bu juda oksidlangan temir-kislorodli tur bo'lib, umri atigi 30 ms bo'lgan alkanlar bilan reaksiyaga kirishadi. Bundan tashqari, keyingi bosqich (rekombinatsiya) ham mahsulotni beradi.

Protein strukturasining roli P450 sitoxrom fermentlarida bir necha barobardir. Rollardan biri har bir substratni ma'lum bir joyda katalizni osonlashtiradigan tarzda bog'lashdir. Ikkinchisi I birikma hosil bo'lishiga olib keladigan bosqichlarni osonlashtirishdir. Bu ikki funktsiya ko'pincha bir-biriga bog'langan. Misol uchun, substratning P450 sitoxromiga bog'lanishi yordamchi elektron uzatish oqsilining ulanishini kuchaytirish yoki ba'zi hollarda temir atomining oksidlanish potentsialini pasaytirish orqali pasayish qulayligini osonlashtirishi mumkin (2-rasm). Substrat shuningdek, ba'zi oraliq mahsulotlarni barqarorlashtirishi mumkin, masalan, Fe 2+ O2 murakkab.

P450 sitoxromining I Murakkab shakli tomonidan ishlab chiqarilgan substrat radikallari beqaror bo'lsa-da, ba'zi hollarda ular kislorodning "qayta tiklanishi" dan oldin qayta tashkil etilishi mumkin, bu esa kutilmagan mahsulotlarni beradi (1-rasm). Yuqorida aytib o'tilganidek, ikkita substrat radikali hatto yangi C-C yoki boshqa aloqalarni hosil qilish uchun birlashishi mumkin (1-rasm (B) va (C)). Bu reaktsiyalar oqsil tuzilishi elementlari tomonidan boshqariladi, garchi o'ziga xos migratsiyaning asosiy tafsilotlari molekulyar darajada yaxshi tushunilmagan bo'lsa.


4.1: Katalizaga kirish - biologiya

I590: Biolog bo'lmaganlar uchun genomikaga kirish (3CR)

2005 yil bahor semestri: Seshanba/payshanba, 9:30-22:45, Eigenmann 921

Tavsif: Biz biologiya bilan bog'liq muammolar ustida ishlamoqchi bo'lgan, lekin hozircha biologik ma'lumotga ega bo'lmagan talabalarga zamonaviy biologiyaning keng chegaralarini tanishtirishni maqsad qilganmiz. Bu sinf molekulyar genetika va hujayra biologiyasi, jumladan, muhim mavzularni qamrab oladi


- oqsillar va nuklein kislotalarning biokimyosi

- biologik molekulalarning 3D tuzilishi

- genetik mexanizmlar
- hujayraning ichki tashkiloti: membrana, hujayra ichidagi bo'linmalar va trafik va hujayra aylanishi
- hujayra aloqasi
- immunitet tizimi
- ko'p hujayrali organizmlarning rivojlanishi

- genomika va proteomikadagi biotexnologiyalar.

Bu kurs biologiya bilan bog'liq bo'lmagan sohalarda, xususan bioinformatika va hisoblash biologiyasida ishlaydigan, magistratura talabalari uchun mo'ljallangan. Shunday qilib, biz talabalar etuk talabalar deb taxmin qilamiz, ular biologiya bilan bog'liq loyihalarga qaytishlari va biologlar bilan bemalol hamkorlik qilishlari uchun biologiya mazmunini tezroq o'rganishni xohlaydilar. Umid qilamizki, bu darsdan so'ng talabalar (1) biologik adabiyotlardagi asosiy g'oyani tushunadilar (2) biologlar bilan hech qanday qiyinchiliksiz muloqot qiladilar (3) biologiya bilan bog'liq loyihalarida biologik mohiyatning qisqacha mazmunini yozadilar. biologiya hamkorlaridan yordam.

Darslik: Alberts, Jonson, Lyuis, Raff, Roberts, Uolter: Hujayraning molekulyar biologiyasi, 4-nashr. Bu qimmat kitob va biz uni asosan ma'lumotnoma sifatida ishlatamiz. Ammo, agar siz biologiya bilan bog'liq muammolarni hal qilishni davom ettirmoqchi bo'lsangiz, men sizga bu ajoyib darslikni sotib olishni maslahat beraman. Shubhasiz, siz ushbu kitobni NCBI veb-saytida matn qidirish uslubidagi onlayn versiyasidan ham ko'rishingiz mumkin: Kursning ba'zi mavzularini ushbu kitobda topib bo'lmaydi. Kurs davomida ushbu mavzular bo'yicha qo'shimcha ma'ruza matnlari va o'qish materiallarini tarqatamiz. Shuningdek, biz o'quvchilarga biologiya haqida umumiy tushuncha berish uchun Kempbell, Riz va Simon, Essencial biologiya kitobini o'qishni tavsiya qilamiz.

Topshiriqlar: Bizda uyga 4 ta topshiriq bo'ladi.

Baho: Bir oraliq nazorat (30%), Birlashtirilgan topshiriqlar (30%), Yakuniy imtihon (40%).

Ish vaqti: seshanba va payshanba (soat 11:00 dan 12:00 gacha) yoki uchrashuvga tayinlanganda.

Old shartlar: O'rta maktab darajasidagi kimyo/biologiya va eng muhim sog'lom fikrdan tashqari hech qanday maxsus bilim talab qilinmaydi.


Peptid faniga kirish

Peptidlar aminokislotalardan tashkil topgan biomolekulalar bo'lib, ular tanamizdagi ko'plab fiziologik jarayonlarni modulyatsiya qilishda muhim rol o'ynaydi. Ushbu kitob peptid faniga fanlararo yondashuv va umumiy kirishni taqdim etadi, ular terapevtikada qo'llanilishi, peptid gormonlar, amiloid tuzilmalari, o'z-o'zidan yig'iladigan tuzilmalar, gidrogellar va peptid konjugatlar, shu jumladan lipopeptidlar va polimer-peptid konjugatlarida qo'llanilishini o'z ichiga oladi. Bundan tashqari, u asosiy xususiyatlar va sintezni aniq va qisqa muhokama qiladi.

Mavzuga mantiqiy yondashib, Peptid faniga kirish kitobxonlarga kitobning keyingi qismidagi zamonaviy materialni tushunish uchun zarur bo'lgan asosiy bilimlarni beradi. Bu o'quvchilarga peptidlar amiloid va peptid agregat tuzilmalari mikroblarga qarshi peptidlar va hujayralarga kiruvchi peptidlar, peptid terapevtiklari va peptid gormonlari sintezining asosiy xossalarini batafsil yoritib beradi.

  • O'quvchilarni peptid fani, shu jumladan sintezi va xossalari bilan tanishtiradi
  • Xususiyatlar, sintez, o'z-o'zini yig'ish, yig'ish va ilovalarni qamrab oluvchi noyob tarkibni taqdim etadi
  • Zamonaviy mavzularni qulay tarzda umumlashtiradi, shu jumladan terapevtika, peptid gormonlar, amiloid tuzilmalari, o'z-o'zidan yig'iladigan tuzilmalar, gidrogellar va peptid konjugatlari, shu jumladan lipopeptidlar.
  • Mavzuga yangi kelgan talabalar va tadqiqotchilar manfaati uchun kirish darajasida taqdim etilgan

Peptid faniga kirish kimyo, biokimyo va boshqa tegishli biologik fanlar bakalavriat talabalari uchun ideal matn bo‘lib, aspirantlar va peptid fanlari va uning qo‘llanilishi bilan shug‘ullanuvchi tadqiqotchilar uchun qimmatli manba bo‘ladi.


AP namunasi 4 laboratoriya 2 va#8211 ferment kataliz

Bu laboratoriyada vodorod periksni suv va kislorod gaziga ferment kataliz orqali aylanishi kuzatiladi. Ishlab chiqarilgan kislorod miqdori o'lchanadi va ferment-katalizatsiyalangan reaktsiya tezligini hisoblash uchun ishlatiladi. Fermentlar - bu tirik hujayralar tomonidan ishlab chiqarilgan oqsillar. Fermentlar reaktsiya paytida biokimyoviy katalizator vazifasini bajaradi, ya'ni ular reaktsiya sodir bo'lishi uchun zarur bo'lgan faollashtirish energiyasini pasaytiradi. Ferment faolligi orqali hujayralar nisbatan past haroratlarda murakkab kimyoviy faoliyatni amalga oshirish qobiliyatiga ega bo'ladi. Ferment-katalizatsiyalangan reaktsiyadagi modda-bu fermentning faol joyiga teskari bog'langan substrat. Faol joy - bu substrat bilan o'zaro ta'sir qiladigan ferment qismi. Substrat va faol maydon o'rtasidagi bu vaqtinchalik birlashmaning natijalaridan biri, mahsulotlar hosil bo'lishi uchun substrat molekulasining reaktsiyasini boshlash uchun zarur bo'lgan faollashtirish energiyasini kamaytirishdir. Substratning matematik tenglamasida (S) aktivatsiya joyi (E) bilan bog'lanish va hosil bo'ladigan mahsulotlar (P) quyidagicha bo'ladi:

Ferment ta'sirining bir necha usullari ta'sir qilishi mumkin:

1) Tuz kontsentratsiyasi — Masalan, agar tuz konsentratsiyasi nolga yaqin bo'lsa, ferment molekulalarining zaryadlangan aminokislotali yon zanjirlari bir -birini o'ziga tortadi. Keyin ferment denatura qiladi va faol bo'lmagan cho'kma hosil qiladi. Agar tuz kontsentratsiyasi juda yuqori bo'lsa, zaryadlangan guruhlarning normal o'zaro ta'siri bloklanadi, yangi o'zaro ta'sirlar paydo bo'ladi va yana ferment cho'kadi. Tuzning oraliq kontsentratsiyasi, masalan, odam qonida (0,9%) ko'plab fermentlar uchun optimal hisoblanadi.

2) atrof-muhitning pH — . Eritmaning pH qiymati eritmadagi kislotalilik yoki H+ konsentratsiyasini o'lchaydigan logarifmik o'lchovdir. O'lchov 0 dan boshlanadi, eng yuqori kislotalilik bo'lib, eng kam kislotalilik miqdorini o'z ichiga olgan 14 bilan tugaydi. PH pasayganda, ferment H+ ionlarini olishga moyil bo'lib, ferment shaklini buzadi. O'z navbatida, agar pH ko'tarilsa, ferment H + ionlarini yo'qotadi va oxir-oqibat faol shaklini yo'qotadi.

3) Harorat va#8212 Odatda, kimyoviy reaktsiyalar harorat ko'tarilganda tezlashadi. Harorat ko'tarilganda, reaksiyaga kirishuvchi molekulalarning ko'pi reaksiyaga kirishish uchun etarli kinetik energiyaga ega. Ammo harorat optimal haroratdan oshib ketsa, ferment molekulalarining konformatsiyasi buziladi.

4) Faollashtirish va inhibitorlar — Substratdan boshqa ko'plab molekulalar ferment bilan o'zaro ta'sir qilishi mumkin. Agar bunday molekula reaktsiyani tezlashtirsa, u aktivator, lekin sekinlashsa, u inhibitordir.

Bu laboratoriyada ishlatiladigan ferment - har biri 500 dan ortiq aminokislotalardan tashkil topgan to'rtta polipeptid zanjiriga ega bo'lgan katalaza. Bu fermentning vazifalaridan biri metabolik jarayonlar natijasida hosil bo'lgan vodorod periksitning zaharli miqdorining to'planishini oldini olishdir. Katalaza, shuningdek, barcha tirik mavjudotlar hujayralarida sodir bo'ladigan ko'plab oksidlanish reaktsiyalarida ishtirok etadi. Katalaza bilan katalizlanadigan asosiy reaktsiya vodorod peroksidning suv va kislorod hosil qilish uchun parchalanishidir.

Katalaza yordamisiz bu reaktsiya o'z-o'zidan sodir bo'ladi, lekin juda sekin. Katalaz reaktsiyani sezilarli darajada tezlashtirishga yordam beradi. Ushbu laboratoriyada bu reaktsiya tezligi aniqlanadi.

Optimal tuz sharoitida, harorat va pH darajasida katalaza fermenti reaktsiyani tezlashtiradi, chunki u vodorod periksni odatdagidan yuqori tezlikda denatüratsiya qiladi.

Laboratoriyaning birinchi qismi uchun 10 ml 1,5% H2O2, 50 ml shisha stakan va 1 ml yangi katalaza kerak. Ikkinchi bosqichda probirkaga, issiq suvli hammomga, 5 ml katalaza, 10 ml 1,5% H2O2 kerak. Nihoyat, uchinchi qismda kartoshka va 10 ml 1,5% H2O2 kerak.

Bu tajriba uchun 10 ml 1,5% H2O2, 1 ml suv, 10 ml sulfat kislota, 25 ml lik ikkita stakan, 5-10 ml shprits, kaliy permanganat, laboratoriya apronlari va tovoqlar kerak.

Tajribaning ushbu bo'limida 20 ml 1,5% H2O2, ikkita stakan, 1 ml H2O, 10 ml sulfat kislota, 5 ml shprits, 5-10 ml kaliy permanganat, laboratoriya apronlari va tovoqlar ishlatiladi.

Laboratoriyaning oxirgi qismida 10, 30, 60, 120, 180, 360 etiketli 6 ta plastik stakan, kislotali etiketli 6 ta plastik stakan, 60 ml 1,5% H2O2, 50 ml lik stakan, 6 ml katalaza ekstrakti, ikkitasi 5 ml shpritslar, kaliy permanganat, taymer (soat), laboratoriya apronlari va tovoqlar kerak.

10 ml 1,5% H2O2 ni 50 ml lik shisha idishga soling va 1 ml yangi tayyorlangan katalaza eritmasini qo'shing. Yangi katalaza foydalanishga tayyor bo'lgunga qadar muz ustida saqlanishi kerak. Reaksiyani kuzating. Keyin 5 ml tozalangan katalaza ekstraktini probirkaga o'tkazing va besh daqiqa davomida issiq suvli hammomga qo'ying. 50 ml li stakanga 10 ml 1,5% H2O2 soling va sovutgandan keyin 1 ml qaynatilgan katalaza eritmasidan qo'shing. Reaksiyadagi o'zgarishlarni kuzating. Tirik to'qimalarda katalaza borligini ko'rsatish uchun 1 kub sm kartoshkani kesib, makeratlang va 10 ml 1,5% H2O2 bo'lgan 50 ml lik shisha idishga o'tkazing. Natijalarni kuzating.

Toza shisha idishga 10 ml 1,5% H2O2 soling. 1 ml H2O qo'shing. 10 ml sulfat kislota (1,0 M) qo'shing. KISLOTLARNI QO'LLASHDA O'TKAZISH KO'RSATISHDAN QO'LLANING. Eritmani yaxshilab aralashtiring. 5 ml namunani olib tashlang. Ushbu 5 ml namunani boshqa stakanga soling va H2O2 miqdorini quyidagicha tahlil qiling: Namuna solingan stakanni oq qog'oz ustiga qo'ying. Kaliy permanganat eritmasiga birdaniga pushti yoki jigarrang rang olinmaguncha byuretka yoki 5 ml pipetkadan foydalaning. Har bir tomchidan so'ng, eritmani muloyimlik bilan aylantirishni unutmang.

Katalizlanmagan reaksiyada H2O2 ning H2O va O2 ga spontan aylanish tezligini aniqlash uchun stakanga taxminan 20 ml 1,5% H2O2 soling. Qopqoq holda xona haroratida taxminan 24 soat davomida saqlang. Toza shisha idishga 10 ml 1,5% H2O2 soling (katalizlanmagan H2O2 yordamida). 1 ml H2O2 qo'shing va keyin 10 ml sulfat kislota qo'shing (1,0 M). Kislota ishlatganda ehtiyot bo'ling. Bu eritmani yaxshilab aralashtiring. 5 ml namunani olib tashlang va boshqa idishga joylashtiring. H2O2 miqdorini quyidagicha tahlil qiling: 5 ml shpritsdan foydalanib, eritma ichiga bir vaqtning o'zida bir tomchi kaliy permanganat qo'shing, u doimiy pushti yoki jigarrang rangga aylanadi. Har bir tomchi qo'shgandan keyin eritmani muloyimlik bilan aylantiring. Barcha natijalarni yozib oling.

Agar B mashq bajarilganidan bir kun yoki undan ko'proq vaqt o'tgan bo'lsa, boshlang'ich chiziqni qayta tiklash kerak. B mashqidagi tahlilni takrorlang va natijalarini yozing. Natijalar o'xshashligini tekshirish uchun boshqa guruhlar bilan solishtiring. Enzimatik reaktsiyaning borishini aniqlash uchun vaqt o'tishi bilan qancha substrat yo'qolishini o'lchash kerak. Qilish kerak bo'lgan birinchi narsa - vaqtlar ko'rsatilgan oltita stakanni, qolgan oltitasini esa to'g'ridan-to'g'ri har bir stakanning oldiga o'rnatish. Keyin 10 ml 1,5% H2O2 dan 10 soniya belgilangan idishga soling. Bu stakanga 1 ml katalaza ekstrakti qo'shing. Taymer yoki soat yordamida 10 soniya davomida sekin aylaning. 10 soniyada 10 ml sulfat kislota qo'shing. 5 ml olib tashlang va to'g'ridan-to'g'ri 10 soniya belgilangan stakan oldidagi idishga soling. Eritma pushti yoki jigarrang bo'lguncha bir vaqtning o'zida bir tomchi kaliy permanganat qo'shib, 5 ml namunani tahlil qiling. Oldingi qadamlarni 30, 60, 120, 180 va 360 vaqtlaridan foydalangan holda toza stakanlar bilan takrorlang. Barcha natijalar va kuzatishlarni yozib oling.


AP Lab 2 hisoboti 2001

Kirish
Fermentlar - bu biokimyoviy reaktsiya tezligiga ta'sir qiluvchi katalizator sifatida ishlaydigan tirik hujayralar tomonidan ishlab chiqarilgan oqsillar. Ular bu murakkab biokimyoviy reaktsiyalarni nisbatan past haroratda va kamroq energiya sarflagan holda sodir bo'lishiga imkon beradi.

Ferment-katalizatsiyalangan reaktsiyalarda, ta'sir etiladigan modda, substrat, kerakli mahsulotni hosil qilish uchun, fermentning faol joyiga bog'lanadi. Fermentdagi har bir faol joy substratga xos bo'lib, u bog'lanadi va har biri individual uch o'lchovli tuzilishga ega bo'ladi. Bu reaktsiya teskari bo'lib, quyidagicha ko'rsatiladi:

Fermentlar qayta ishlanishi mumkin va reaksiya davomida o'zgarmasdir. Faol sayt - bu substrat bilan reaksiyaga kiradigan fermentning yagona qismi. Biroq, uning o'ziga xos oqsil tuzilishi ma'lum sharoitlarda osongina denaturatsiyalanishi mumkin. Ferment reaktsiyalariga ta'sir etuvchi omillardan ba'zilari tuz konsentratsiyasi, pH, harorat, substrat va mahsulot konsentratsiyasi, aktivatorlar va inhibitorlardir.

Fermentlar ta'sirchan bo'lishi uchun o'ziga xos muhit kerak. Tuz kontsentratsiyasi oraliq konsentratsiyada bo'lishi kerak. Agar tuz kontsentratsiyasi juda past bo'lsa, yon zanjir fermentlari bir -birini o'ziga tortadi va faol bo'lmagan cho'kma hosil qiladi. Xuddi shunday, agar tuz kontsentratsiyasi juda yuqori bo'lsa, ferment reaktsiyasi tuz ionlari tomonidan bloklanadi. Ferment-katalizatsiyalangan reaktsiya uchun optimal pH neytral (pH shkalasi bo'yicha 7). Agar pH ko'tarilib, asosiy bo'ladigan bo'lsa, ferment H+ ionlarini yo'qotishni boshlaydi, va agar u juda kislotali bo'lsa, ferment H+ ionlarini oladi. Bu ikkala shart ham fermentni denatura qiladi va uning faol joyini shaklini o'zgartiradi.

Fermentlar shuningdek, optimal haroratga ega bo'lib, u ferment eng tez ishlaganda olinadi va agar ko'tarilsa, ferment denatüratsiyalanadi. Substrat va mahsulot kontsentratsiyasi uchun fermentlar massa ta'sir qonuniga amal qiladi, bu reaksiyaning yo'nalishi konsentratsiyaga bevosita bog'liqligini aytadi. Aktivatorlar faol saytlarni substratga yaxshiroq joylashtirib, reaktsiya tezligini oshiradi. Inhibitorlar fermentlarning faol joyi bilan bog'lanadi va substratni bog'lanishiga to'sqinlik qiladi, bu esa reaktsiyaning susayishiga olib keladi.

Bu laboratoriyadagi ferment katalaza bo'lib, u toksik vodorod peroksid to'planishining oldini olish uchun tirik organizmlar tomonidan ishlab chiqariladi. Vodorod peroksid quyidagi tenglamada bo'lgani kabi suv va kislorod hosil qilish uchun parchalanadi:

Bu reaktsiya katalazasiz o'z-o'zidan sodir bo'ladi, lekin ferment reaktsiyani sezilarli darajada tezlashtiradi. Bu laboratoriyaning maqsadi katalaza vodorod peroksidning parchalanishini tezlashtirishini isbotlash va bu reaksiya tezligini aniqlashdir.

Gipoteza
Katalaza fermenti, optimal sharoitda, vodorod peroksidning parchalanishini samarali tezlashtiradi.

Materiallar
Mashq 2A: Katalaza faolligini tekshirish

1-qismda 10 ml 1,5% H2O2, 50 ml shisha stakan, 1 ml katalaza va 2 ta 10 ml pipetka va pipetka nasoslari ishlatilgan. 2-qismda 5 ml katalaz, qaynab turgan suvli hammom, 1 ta probirka, probirkaga tayanch, 10 ml 1,5% H2O2, 50 ml lik stakan va 2 ta 10 ml pipet va pipet nasoslari ishlatilgan. 3-qismda 10 ml 1,5% H2O2, 50 ml lik stakan, jigar va shprits ishlatilgan.

2B mashq: Boshlang'ich tahlil

Laboratoriyaning bu qismi uchun 10 ml 1,5% H2O2, 1 ml distillangan H2O, 10 ml H2SO4, 2 50 ml lik stakan, oq qog'oz, 5 ml KMnO4, 2 5 ml shprits va 2 10 ml kerak edi. pipetkalar va nasoslar.

2C mashq: H2O2 parchalanishining katalizlanmagan tezligi

Ushbu bo'lim uchun 15 ml 1,5% H2O2, 1 ml distillangan H2O, 10 ml H2SO4, 2 ta 50 ml stakan, bir varaq oq qog'oz, 5 ml KMnO4, 2 ta 5 ml shprits va 2 ta 10 mL ishlatilgan. pipetkalar va nasoslar.

Mashq 2D: H2O2 parchalanishining ferment bilan katalizlangan tezligi

2D-mashq uchun 70 ml 1,5% H2O2, 70 ml H2SO4, 6 ml katalaza eritmasi, 13 ta plastmassa, etiketli stakan, 3 ta 100 ml lik stakan, 1 ta 50 ml lik stakan, 1 ta 10 ml shprits, 1 ta kerak edi. 5 ml shprits, 1 60 ml shprits, oq qog'oz varag'i, taymer va 30 ml KMnO4.

Usul
Mashq 2A: Katalaza faolligini tekshirish

Birinchi qismda 10 ml 1,5% H2O2 50 ml lik stakanga o'tkazildi. Keyin 1 ml yangi katalaza eritmasi qo'shildi va reaktsiya kuzatildi va qayd etildi. 2 -qismda 5 ml katalaza probirkaga joylashtirilgan va besh daqiqa davomida qaynoq suvli hammomga solingan. 10 ml 1,5% H2O2 50 ml stakanga o'tkazildi va 1 ml qaynatilgan katalaza qo'shildi. Reaktsiya kuzatildi va qayd etildi. 3 -qismda 10% 1,5% H2O2 50 ml lik stakanga o'tkazildi. Stakanga 1 sm3 jigar qo'shildi va reaktsiya kuzatildi va qayd etildi.

Mashq 2B: Asosiy tahlil

10 ml 1,5% H2O2 50 ml lik stakanga o'tkazildi. Katalaza o'rniga 1 ml H2O, so'ngra 10 ml H2SO4 qo'shildi. Yaxshilab aralashtirilgandan so'ng, 5 ml namuna olib tashlandi va oq qog'ozga qo'yildi. 5 ml li shprits KMnO4 ni doimiy jigarrang yoki pushti rang olinmaguncha bir vaqtning o'zida 1 tomchi qo'shish uchun ishlatilgan. Har bir tomchidan keyin eritma aylantirildi va natijalar kuzatildi va qayd etildi. Boshlang'ich tahlil hisoblab chiqilgan.

Mashq 2C: H2O2 parchalanishining katalizlanmagan tezligi

Kichik miqdordagi H2O2 stakanga solingan va taxminan 24 soat davomida yopiq holda saqlanadi. Qolgan H2O2 miqdorini aniqlash uchun 10 ml 1,5% H2O2 50 ml stakanga o'tkazildi. Katalaza o'rniga 1 ml H2O, so'ngra 10 ml H2SO4 qo'shildi. Yaxshilab aralashtirgandan so'ng, 5 ml lik namuna olib tashlandi va oq qog'ozga qo'yildi. Doimiy jigarrang yoki pushti rang olinmaguncha, KMnO4 ni bir vaqtning o'zida 1 tomchi qo'shish uchun 5 ml shprits ishlatilgan. Har bir tomchidan keyin eritma aylantirildi va natijalar kuzatildi va qayd etildi. O'z-o'zidan parchalangan H2O2 ning foizi hisoblab chiqilgan.

Mashq 2D: H2O2 parchalanishining ferment bilan katalizlangan tezligi

Boshlang'ich tahlil 2B mashqining ko'rsatmalariga muvofiq qayta tiklandi. Haqiqiy tajribani boshlashdan oldin juda ko'p tayyorgarlik ko'rish kerak edi. Vaqtiga qarab oltita etiketli stakan qo'yildi va har bir stakanga 10 ml H2O2 qo'shildi. 6 ml katalaza 10 ml shpritsga, 60 ml H2SO4 60 ml shpritsga joylashtirilgan. Haqiqiy laboratoriyani boshlash uchun har bir stakanga 1 ml katalaza qo'shildi, shu bilan birga taymer ishga tushdi. Kuboklarning har biri aylantirildi. 10 soniyadan so'ng reaktsiyani to'xtatish uchun 10 ml H2SO4 qo'shildi. Xuddi shu qadamlar mos ravishda 30, 60, 120, 180 va 360 soniya kuboklari uchun takrorlandi.

Shundan so'ng, kattaroq stakanlarning har birining beshta 5 ml namunasi tegishli etiketli kichikroq stakanlarga o'tkazildi. Har bir namunani oq varaq ustiga qo'yish orqali alohida tahlil qilindi. Doimiy jigarrang yoki pushti rang olinmaguncha, KMnO4 qo'shilishi uchun 5 tomchi shprits ishlatilgan. Har bir tomchidan keyin eritma aylantirildi va natijalar kuzatildi va qayd etildi.


Videoni tomosha qiling: Куда пойти учиться после 9 класса? (Avgust 2022).