Работа 2. Определение активности каталазы газометрическим методом

 

В процессе дыхания в качестве побочного продукта окисления веществ образуется перекись водорода, оказывающая в высоких концентрациях токсическое действие на цитоплазму. Нейтрализация перекиси водорода при участии фермента каталазы идет до воды и молекулярного кислорода по уравнению:

 

 

Об активности каталазы судят по объему кислорода, выделяющегося в результате разложения перекиси водорода.

В качестве растительного материала можно использовать листья различных ярусов, проростки сортов сельскохозяйственных культур, различающихся по скороспелости и устойчивости к неблагоприятным воздействиям, а также клубни картофеля и корнеплоды сахарной свеклы здоровые и поврежденные гнилями.

Материалы и оборудование. Мука, набухшие семена пшеницы, наклюнувшиеся семена пшеницы, 15-дневные проростки пшеницы, порошок мела, кварцевый песок, 3 %-й раствор перекиси водорода, фарфоровые ступки с пестиками (2 шт.), пипетки на 5 см³, мерный цилиндр на 10 см³, шпатель, пинцет анатомический большой, дозатор, каталазник, секундомер, весы двуплечие, разновесы.

Ход работы. Измельчите 1 г растительного материала, разотрите в фарфоровой ступке с кварцевым песком, добавив 0,5 – 1 г мела для создания щелочной реакции (оптимальная для работы каталазы pH = 7,7). Используя дистиллированную воду, навеску за несколько приёмов перенесите в колбу каталазника (общий объем смеси в приемнике каталазника должен составлять 10 см³). В маленький стаканчик налейте 5 см³ 3 %-го раствора перекиси водорода и при помощи пинцета поставьте на дно реакционного сосуда. Сосуд герметически закройте, отметьте начальный уровень жидкости в бюретке. Затем реакционный сосуд каталазника наклоните и переверните стаканчик, чтобы перекись водорода вылилась в колбу и перемешалась с растительным материалом. Постоянно перемешивая содержимое реакционного сосуда, по снижению уровня воды в бюретке отметьте объем кислорода, выделенного в течение двух минут. Результаты определений запишите в таблицу 19.

 

Таблица 19

 

Определение активности каталазы

 

 

Внимание: Во время опыта реакционный сосуд нельзя держать всей ладонью, так как при нагревании от рук воздух в сосуде расширяется, что может повлиять на точность результатов.

Рассчитайте активность каталазы по формуле: , где А – активность каталазы, см³ О₂/(секг ткани), V – объем кислорода, который выделился во время реакции, см³, P – навеска ткани, г, T – время реакции, с.

Сравните активность каталазы пшеницы, находящейся на разных стадиях онтогенеза (покоя, прорастания, вегетации), объясните наличие различий.