Исследование влияния токсикантов на активность ферментов на примере уреазы

Шульгина Дарья, ученица 8

класса Б МСОШ № 3
Руководитель: ПУЗЫРЁВА М.Д., учитель химии МСОШ № 3


Магдагачи, 2008 г.

организм, в частности на белки, в том числе и на

ферменты. Уреаза - (от новолат. urea - мочевина), карбамид-амидогидролаза, фермент класса гидролаз. Уреаза играет важную роль в круговороте азота N2 в природе, разлагая выделяемую животными мочевину на углекислый газ CO2 и аммиак NH3. Последний используется почвенными бактериями для биосинтеза белка.
Поступая в биосферу, тяжелые металлы активно включаются в различные миграционные циклы эко- и геосистем и представляют потенциальную опасность для всего живого.
Свинец и все его соединения ядовиты. Попадая в клетки, свинец, как и многие другие тяжелые металлы, дезактивирует ферменты. Кадмий считается токсичнее свинца и отнесен Всемирной организацией здравоохранения к числу наиболее опасных для человека веществ. Не менее опасны эти металлы и для растений.
Фенольные соединения представляют особую опасность для окружающей среды из-за широкой распространенности, высокой концентрации и токсичности.

на ферменты, а также определение минимальной концентрации токсиканта, при которой

не происходит ингибирование фермента

и семечек кабачка.
Цель исследования
Определить влияние солей тяжелых металлов и

фенола на активность ферментов на примере фермента уреазы.

кабачка;

проверить активность выделенного фермента методом тестирования выделяющегося аммиака фенолфталеином;

выявить влияние солей тяжёлых металлов (ацетата свинца Pb(CH3COO)2 и нитрата кадмия Cd(NO3)2) на активность уреазы;

выявить влияние фенола на активность уреазы;

определить минимальную концентрацию ацетата свинца, нитрата кадмия и фенола, при которых не происходит ингибирование фермента уреазы.

уреазы основан на тестировании выделяющегося аммиака фенолфталеином. Наглядность данного опыта

обеспечивается быстрым появлением интенсивной розовой окраски индикатора.

определения активности уреазы в арбузных семечках взяла 2 мл суспензии

ферментативного препарата, добавила 1 мл воды, встряхнула и добавила 2 мл раствора мочевины. Затем в пробирку добавила 2-3 капли спиртового раствора фенолфталеина, оставила при комнатной температуре на 3-5 мин. Появление малиново-розовой окраски указало на наличие в семечках активной уреазы.

Для проведения эксперимента использовала уреазу арбузных семечек. В них активность этого фермента сохраняется в течение трех лет. Также были взяты семечки кабачка, в них активность уреазы сохраняется в течение одного года.
Очистила 3-4 арбузных семечка от кожуры и растерла ядра в ступке с 10 мл воды.

В качестве токсиканта использовала

растворы ацетатa свинца Pb(CH3COO)2 и нитрата кадмия Cd(NO3)2 в различных концентрациях (10-1, 10-2, 10-3, 10-4 моль/л). Опыт проводила по методике, предложенной выше.

Изучение влияния фенола на активность уреазы.

Для проведения опыта приготовила 0,5 М раствор фенола. Для этого 4,7 г фенола разбавила 10 мл воды. Исследование влияния фенола различных концентраций (0,5; 10-1; 10-2; 10-3 моль/л) проводила с добавлением разных объемов исходного раствора фенола (0,5 моль/л) в опытные пробирки. В контрольную пробирку - 1 мл воды.

уреазы, активность фермента была высокой, так как малиново-розовая окраска появилась

через 2 минуты.

Исследование арбузных семечек показало наличие в них фермента уреазы. Активность фермента была высокой, так как малиново-розовая окраска появилась через 1 минуту.

следующие результаты:

-

появляется розовая окраска, реагент не ингибирует фермент

- розовая окраска не появляется, реагент ингибирует фермент

- появляется розовая окраска, реагент

не ингибирует фермент
- розовая окраска не появляется, реагент ингибирует фермент

газ, содержится в семенах арбузов и кабачков.

2. Метод тестирования выделяющегося

аммиака фенолфталеином при разложении мочевины подтвердил активность фермента уреазы в исследуемых образцах.

3. Соли тяжелых металлов (нитрат кадмия и ацетат свинца) подавляют активность уреазы (ингибируют фермент) даже в самых небольших концентрациях.

4. Фенол подавляет активность уреазы (ингибирует фермент) даже в самых небольших концентрациях.

уреазы (ингибирования фермента), равна 10-4 моль/литр.

6. Минимальная концентрация нитрата кадмия,

при которой не происходит подавление активности уреазы (ингибирования фермента), равна 10-4 моль/литр.

7. Минимальная концентрация фенола, при которой не происходит подавление активности уреазы (ингибирования фермента), равна 10-3 моль/литр.

Выводы