Определение влияния ионов металлов на активность каталазы

 

Теоретическая часть

Каталазная активность наблюдается почти во всех животных клетках и органах. Эта активность также обнаруживается во всех растительных материалах и в большмнстве микроорганизмов, кроме облигатных анаэробов.

Каталаза – оксидоредуктаза, действующая на H₂O₂ в качестве акцептора. Она является сложным ферментом, состоящим из белкового комплекса и простетической группы, содержащей железо. Каталаза расщепляет перекись водорода на молекулярный кислород и воду:

каталаза

2H₂O₂ ––––––––® O₂ + 2H₂O

Одна молекула каталазы может разложить 44000 молекулы H₂O₂ в секунду (Ершов, 2003).

Предлагаемый метод определения активности каталазы основан на учете количества разложившейся перекиси под действием ферментного препарата методом титрования перманганатом.

Экспериментальная часть

Оборудование и реактивы:

Колбочки на 100 мл; мерные колбочки на 100 мл; пипетки; бюретка; фарфоровая ступка; СаСО₃; H₂SО₄ 10%-ная; 0,1 н. КМnО₄; CuSO₄; Pb(CH₃COO)₂; Fe₂(SO₄)₃ c = 0,1 М; 3% раствор перекиси водорода (приготовленный из таблетки).

Ход работы:

Навеску 5 г свежего растительного материала растирают в ступке со стеклянным песком и 0,3 г СаСО₃, затем добавляют 20 мл воды и снова тщательно растирают до получения однородной массы. После этого растертую массу водой количественно переносят в мерную колбу на 100 мл и доводят объем болтушки до метки. Через 30 – 40 минут смесь фильтруют. Четыре порции чистого фильтрата (по 20 мл) помещают в колбы на 100 мл. В три колбы добавляют по 1 мл растворов солей. В четвёртую 1 мл воды. Во все колбы приливают по 20 мл воды и по 3 мл 1%-ного раствора перекиси во­дорода. Время инкубации от 20 до 30 минут. По оконча­нии инкубации к содержимому всех колб добавляют 4 – 5 мл 10%-него раствора H₂SO₄ и титруют 0,1 н. раствором KMnO₄ до слабо-розовой окраски, не исчезающей в течение минуты. По разности между контрольным и опытными титрованиями определяют количество разложившейся перекиси водорода за время инкубации в расчете на 1 г исходного растительного вещества.

,

где c – активность каталазы в миллиграммах Н₂О₂, разложившейся за время инкубации на 1 г растительного вещества;

а – миллилитров 0,1 н. раствора КМnO₄, израсходованного на холостое титрование;

б – миллилитров 0,1 н. раствора КМnО₄, пошедшего на опытное титрование;

Т – поправка к титру 0,1 н. КМnO₄;

1,7 – количество миллиграммов H₂O₂, соответствующее каждому миллилитру 0,1 н. КмnO₄;

Н – навеска растительного материала.

Оцениваем влияние различных ионов на активность каталазы.

Делаем выводы.

Контрольные вопросы

1. К какому клаасу ферментов относится каталаза?

2. Напишите уравнение реакции расщепления пероксида водорода при участии каталазы.

III. ХИМИЯ АТМОСФЕРЫ

Лабораторная работа №1

Определение серы в топливе

Теоретическая часть

В настоящее время основным источ­ником энергии на Земле является химическая энергия топлива. Топливо подразделяется по агрегатному состоянию на твердое, жидкое и газообразное, по способу получения — на естествен­ное и искусственное. К твердому виду топлива относятся камен­ный и бурый угли, горючие сланцы, торф, а также дрова. К жид­кому виду топлива относятся нефть и продукты переработки топли­ва: бензин, керосин, мазут, сланцевое масло и др. К газовому виду топлива относятся природный газ и газообразные продукты переработки жидкого и твердого топлива (Мингулина, 1990).

В состав различных видов топлива входит сера. Есть основания полагать, что ежегодные выбросы SO₂ в атмосферу будут возрастать в связи с ростом потребления топлива. SO₂ составляет более 95% всех техногенных выбросов серосодержащих веществ в атмосферу. Около 96% мирового выброса SO₂ приходится на северное полушарие. Сравнительно большая доля стран Восточной и Западной Европы по этим видам за­грязнения атмосферы объясняется высоким уровнем использования бурого угля в энергопроизводстве.

Присутствие оксидов серы в атмосфере оказывает негативное влияние на жизнедеятельность животных и растений: диоксид серы взаимодействует с кислородом воздуха с образованием SO₃ и в конечном счете Н₂SO₄:

2SO₂ + О₂ = 2SO₃

SO₃ + Н₂О = Н₂SO₄

Установлено, что в индустриальных регионах до 60% почвенной кислотности опреде­ляется образованием в атмосфере серной кислоты (Гусакова, 2004).

Принцип метода основан на том, что сернистый газ, образующийся при сгорании топлива, поглощается раствором гидроксида калия. Сульфит-ион (SО₃^2-) окисляют перманганатом калия (КМпО₄) до сульфат-иона. По количеству перманганата, пошедшего на титрование рассчитывают содержание сульфит-иона в растворе и соответственно, серы в топливе.

S + O₂ = SO₂

5К₂SО₃ + 2KMnO₄ + 3H₂SO₄ = 2MnSО₄ + 6K₂SO₄ + 3H₂O

 

Экспериментальная часть

Оборудование и реактивы:

Образцы топлива; ступка с пестиком; весы; разновесы; поглотительный раствор—раствор гидроксида калия; 0,1 н. раствор перманганата калия; концентрированная серная кислота; промывная склянка; бюретка; пипетки; конические колбы.

 

Ход работы:

1. Взвешивают порцию топлива массой 5 г.

2. Растираю в ступке.

3. Помещают в стеклянную трубку для сжигания.

4. Сжигают его в стеклянной трубке в токе воздуха. Воздух, содержащий оксид серы, протягивают через поглотительную склянку, наполненную раствором гидроксида калия объёмом 50 мл со скоростью 0,5 л/мин.

5. Порцию раствора объёмом 10 мл помещают в колбу для титрования, добавляют по каплям концентрированную серную кислоту до слабокислой реакции среды.

6. Титруют 0,1 н раствором перманганата калия.

7. Рассчитывают количество вещества сульфит-иона в растворе, подвергшемся титрованию; поглотительном растворе; образце топлива.

8. Рассчитывают массовую долю серы в образце топлива.

Контрольные вопросы

1. Какие виды топлива Вам известны?

2. В какие химические реакции вступает диоксид серы в атмосфере?

Лабораторная работа №2

⇐ Предыдущая15161718192021222324Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: