исследовательская работа «Определение качества пшеничной муки и хлебобулочных изделий производимых в Рыбно – Слободском районе»

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение «Казанский национальный исследовательский технологический университет»

«НОБЕЛЕВСКИЕ НАДЕЖДЫ КНИТУ - 2013»

Номинация « химия »

Исследовательская работа

«Определение качества пшеничной муки и хлебобулочных изделий производимых в Рыбно – Слободском районе»

 Выполнила:  Фатихова Залия ученица 11 класса

МБОУ « Кугарчинская СОШ» Рыбно - Слободского района

Республики Татарстан

 Руководитель: учитель химии и биологии  Шамсевалиева И.Т.

Казань, 2013

Эчтәлек

1. Кереш........................................................................................................3
2. Төп өлеш..........................................................................................................4

        2.1. Онда клейковинаның  микъдары һәм сыйфаты ........................................5

2.2. Бодай онында клейковинаның микъдарын билгеләү................................5

2.3.Клековинаның үзлекләрен ачыклау.............................................................5

        2.4.Икмәкнең тышкы билгеләре.........................................................................6

        2.5. Икмәкнең дымлылгы....................................................................................7

        2.6.Икмәкнең тишеклелеген ачыклау................................................................8

        2.7. Икмәкнең әчелеге.........................................................................................9

        2.8. Мор методы белән аш тозының микъдарын билгеләү..............................9

         3. Нәтиҗә...........................................................................................................10

4. Кулланылган әдәбият....................................................................................11

1. Кереш

Он һәм икмәк продукцияләре кешенең туклану рационында аеруча зур урын алып тора. Икмәктән беркайчан туелмый һәм ул барлык кирәкле компанентларга бай: аксымнарга, углеводларга, бераз майга, витамин һәм минераль тозларга.

Эшебезнең максаты: химия дәресләрендә районыбызда җитештерелә торган төп икмәк продукцияләре белән, аларга күрсәтелгән төп тәләпләр белән һәм аларга бәйле рәвештә аларның составы белән танышу.

Максаттан чыгып түбәндәге мәсьәләләр чишелергә тиеш:

1.Бодай онынына һәм икмәк продукцияләренә бирелгән төп тәләпләр белән танышу.

2. Онның үзлекләрен  аның составындага клейковинаның микъдары һәм үзлекләре буенча билгеләү.

3. Икмәкнең тышкы билгеләрен  һәм физик-химик күрсәткечләрен билгеләү.

Тикшерү объекты булып  безнең районда җитештерелгән икмәк һәм  бодай оны тора.

Тикшерү предметы: бодай онының һәм икмәк продуктдарының сыйфаты һәм бу сыйфатның стандартларга туры килүе.

Тикшеренү вакытында түбәндәге методлар кулланылды: органолептик, авырлык һәм күләм үлчәү, титрование методлары.

Икмәк пешерү өчен төп чимал – он (бодай оны һәм арышның төре сортлары оны), су, чүпрә, тоз, шикәр, үсемлек майлары һәм маргарин, шулай ук өстәмәләр. Онның химик составы бөртекнең сыйфатына һәм онның чыгышына бәйле.

2.Төп өлеш

Онның  химик составы    (г/100г  онда)

  1 нче таблица

 Югарыдагы таблицадан күренгәнчә онның сорты арткан саен анда крахмалның микъдары да арта бара.

 Бодай онының икмәк пешерүдә өстенлекләре аның ипине тәмле, кызган өслекле, тәмле, ярылуларсыз тышча һәм тишекле йөмшак барлыкка китерүдә. Болар  аның газ барлыка китерү сәләтенә һәм онның “көченә” бәйле.

Онның газ барлыкка китерүче сәләте аның углеводлы аммиаклы  комплексына  һәм шулай ук сприртлы әчү вакытында барлыкка килгән углекислый газ күләмненә бәйле. Ул аны көпшәкләндерә һәм күтәрә. Онның “көче” дигән сүз астында аның билгеле бер физик үзлекләренә ия булган  камыр барлыкка китерүенә әйтәләр. Ул клейковина күләменә һәм сыйфанына һәм аксым –фермент комплексының активлыгына бәйле.

Камыр өлгерү вакытында аксымнар суны бәйләп бүртәләр. Аерым молекулалар механик тәэсир итү вакытында  челтәр сыман пространстволы  структура барлыкка китерәләр. Бу структура клейковина дип атала.

2.1 Онда клейковинаның  микъдары һәм сыйфаты

Клейковинаның  микъдары һәм сыйфаты бодай сортына, аның үстерү шартларына, камыр басу технологиясенә бәйле. Югары сортлы онда клейковинаның нисбәте 28%, беренче сортта – 30%, икенче сортта – 25%, көрпәдә - 20% булырга тиеш.

 Арыш онының аксымнары мондый пространстволы структура барлыкка китерә алмый шуңа күрә өй шартларында арыш онын бик сирәк кулланалар.

 Безнең районыбызның төп икмәк пешерү заводы булып “Балык Бистәсе муниципаль районы икмәк пешерү заводы” булып тора. Икмәк пешерү чималы булып районыбызда ВАМИН кырларында  үстерелгән бөртекле культура тотыла.. Шуңа күрә дә без бу туклану продуктларын тишерү өчен алырга булдык.

Онның үзлекләрен без аның составындага клейковинаның микъдары һәм үзлекләре буенча билгеләргә булдык. Икмәкне    аның тышкы билгеләре буенча һәм физик-химик күрсәткечләре буенча: дымлылык, кабаруы, әчелеге һәм тозның күләме буенча тикшердек.

2.2. Бодай онында клейковинаның микъдарын билгеләү

Фарфор савытка 25 г он алабыз, шуңа 13 мл 18-20 градуслы су салабыз һәм камыр басабыз. Камыр бер төрле үзле массага җиткәнче басабыз. Өстен пыяла белән каплап 20 минут көтәбез. Аннан соң камырның крахмалын  саклык белән юдырабыз. Крахмалның  беткәнлеген йод тамызып билгелибез. Юылган клейковинаны сыгабыз һәм үлчибез. Клейковинаның микъдарын формула ярдәмендә билгелибез.

                          W=(клейковина массасы / он массасы)· 100%

40, 8 = (10,2 / 25)· 100%

2.3. Клековинаның үзлекләрен ачыклау

Аның үзлекләре булып сузылучанлык һәм эластиклык тора. Моны билгеләр өчен 4 г лы клейковинадан шарик ясыйбыз. Аны 15 минутка 18 градуслы суга салып торабыз. Аннан соң 1 с. эчендә линейка өстендә шарчыкны сузабыз, өзелгән моментта озынлыкны билгеләп алабыз. Сузылуның характеры булып түбәндәгеләр тора: кыска – озынлыгы 10 см га кадәр, уртача – 10-20 см, озын – 20 см күбрәк. Безнең очракта ул күрсәткеч 14 см га тигез булды.

Эластиклыкны билгеләү өчен шарчыкны линейка өстендә 2 см га сузалар һәм җибәрәләр. Әгәрдә  клейковина тулысынча үз хәленә кайтса бу яхшы клейковина санала. Элатиклыгы түбән саналган клейковина я бөтенләй үз хәленә кире кайтмый, я сузылган вакытта бераз озелә башлый. Уртача халәтне алган клейковина ярыйсы булып санала. Безнең клейковина  уратачадан яхшырак халәтне алды. Сузылу һәм эластиклык буенча клейковинаны 3 группага бүләләр.  

1 нче группа- яхшы эластиклык, сузылу буенча – озын һәм уртача.

2 нче групп – яхшы эластиклык һәм сузылу буенча кыска, шулай ук эластиклык буенча ярыйсы, сузылу буенча кыска, уртача, озын.

3 нче группа – аз эластик, бик озын сузылучы, асылынып тора ала, шулай ук эластик булмаган, уала торган. Безнең клейковина 1 группага керде.

2.4. Икмәкнең тышкы билгеләре

Тышкы билгеләргә ипи йомшагының торышы, тәме, исе керә.

Тышкы билгеләре буенча без караган кара ипи һәм батон: симметрик, дөрес төзелешле, тышы ачык коңгыт төстә, шома, ярылуларсыз.Ипи йомшагы соры төстә. Ике бармак белән кыскач үз урынына кире кайта, димәк эластик. Тишекләренә килгәнда алар уртача зурлыкта. Тәме буенча гадәти тәмле икмәк тәме килә. Чит тәмнәр юк. Без тикшергән ипи һәм батон  2 нче таблицадан күренгәнчә нормага туры киләләр, бары тик кара ипнең генә бераз ярылып киткән урыннары бар иде.

Икмәк продуктларының органолептик күрсәткечләре.

Таблица 2.

2.5. Икмәкнең дымлылгы

Икмәкнең дымлылыгы аның энергетик яктан бәяли һәм он белән суның дөрес дозировкасын күрсәтә. Дымлылк югары булган саен икмәкнең энергетик күрсәткече түбән була. Дымлылкны 1 % күтәргәдә проуктның чыгышы 2-3% ка арта. Икмәкнең дымлылыгын билгеләү методикасы ипи йомшагын киптерүгә нигезләнгән.

Билгеләү барышы.

Икмәкнең 70 гр өлешен кисеп алалар һәм аның кабыгын кисеп алалар. Йомшакны ваклыйлар. Аннан 5гр  икмәкне савытка салалар һәм 140-145 градус лы мичкә урнаштыралар. Анда икмәк 50 минут 132+2 градуста тора. Шуннан савытларны алалр һәм 10-15 мин суыталар. Аннан соң савылардагы икмәкләрне үлчиләр һәм формула буенча икмәкнең дымлылыгын исәплиләр.

W(H2О)= (m-m1)/m · 100%,

m – киптергенче булган икмәк йомшагы, m1 –киптерелгән ипи йомшагы.

Киптергәннән соң кара ипи- 2,6 гр, батон - 3 гр булды

Алынган нәтиҗәләр 3 нче таблицага кертелгән.

2.6. Икмәкнең тишекле булуын ачыклау.

Икмәкнең тишекле булуы астында, бирелгән икмәк кисәгенең күзәнәкләр күләмен аңларга кирәк. Тишеклелекне түбәндәге формула буенча исәплиләр:  п = V- V1/ V· 100%,

Монда, v – киселгән икмәк йомшагы; v1 – кысылган йомшак кисәге. Тишеклелек ипинең өлгергәнлеген характерлый торган билге. Аз тишеклелек начар әчегән ипигә хас. Арыш ипиенең тишеклеге 42% тан ким булырга тиеш түгел, ә бодай оныннан пешерелгән ипидә 55-70% ( ипинең сортавына һәм пешерү ысулына карап) булырга тиеш.

 Билгелү барышы

Икмәкнең уртасыннан кабыргалары 3см булган шакмак кисеп алалар. Ул 27 см3 ка тигез була. Бу шакмакны берничә кисәккә бүләләр һәм бармаклары белән кысып түгәрәклиләр, шарчыклар ясыйлар. Шарчыкларны үсемлек мае белән тутырылган үлчәү шкаласы булган цилиндрга салалар. Цилиндрдагы сыеклык күләмнәре аермасында тишексез икмәкнең күләмен билгелибез.

V1- 13 см3  кара ипидә

V1- 10 см3  батонда

2.7. Икмәкнең әчелеге

Икмәкнең әчелеге аның сыйфатын тәм һәм гигиена ягыннан характерлый һәм аның дөрес технологияләр белән эшләнүен күрсәтә. Ул барлыкка килгән продуктлар белән билгеләнә һәм әчелек градусларында үлчәнә. Стандарт буенча арыш онынан пешерелгән ипидә ул күрсәткеч 8-12 градус. Бодай ипиендә 2-6 градус.

Тикшерү барышы.

25 гр ипи йомшагын 250 мл дистилирланган суда бик яхшылап изәләр, аннары 2 мин. банка башын томалап болгаталар. Әзер катнашманы 8 мин. тоталар һәм сөзәләр. Стаканнан 50 шәр мл. эремә алалар, берсенә 2-3 тамчы 1% лы фенолфталеин салалар һәм 0,1М лы натрий гидроксиды эремәсе белән 1 минут дәвамында алсу төсен югалтмый торган эремә килеп чыкканчы титрлыйлар, әчелекне түбәндәге формула буенча исәплиләр:

К=  (m·c·V·50·4)/250,

V – натрий гидроксидының күләме, мл; с –аның концентрациясе, моль/л; m 25 гр. икмәк; 4 -  100гр ипигә күчерелгән коэффиценты;250 – суның күләме; 50 мл –титрлау өчен кирәк булган ипи эремәсе, мл.

10=  (25·1·о,5·50·4)/250

3=  (25·1·о,15·50·4)/250

2.8. Мор методы белән аш тозының микъдарын билгеләү

Бу методның мәгънәсе булып нейрталь эремәләрне көмеш нитраты эремәсе белән калий хроматы индикаторы булганда титрлау тора. Лимон сары төстән куе сары төскә үзгәрү, хлорид- ионнарның тулысынча бәйләнешкә керүе турында сөйли:

Ag+ +Cl- →AgCl↓;

2Ag+ + CrO42-→ AgCr4↓.

Бу төс үзгәрешен төгәл ачыклау өчен, янда свидетель эремә булу кирәк.

Эш барышы.

20 мл икмәкнең судагы эремәсен алабыз һәм 100-150 мл лы колбага салабыз, шуңа 5-10 тамчы  5 % лы K2CrO4  эремәсе салабыз һәм  0,01 моль/ л лы концентрацияле AgNO3 эремәсе белән  куе сары төс кереп 30 с вакыт дәвамында торыклы торганчы титрлыйбыз. Титрлауны 2-3 тапкыр башкаралар һәм уртачасын табалар. Натрий хлоридының микъдарын түбәндәге формула белән исәплиләр.  

W=(v·c·250·58,5/v1·m·1000)· 100%,

(0,5*0,01*250*58,5/20*25*1000)*100%=0,14 – ипи

(0,3*0,01*250*58.5/20*25*1000)*100%=0,05 - батон

Монда v,c – көмеш нитратының концентрациясе һәм күләме; v1 – анализга алынган икмәкнең судагы эремәсенең күләме,мл; m -  икмәк авырлыгы, г; 250 – барлыгы икмәкнең судагы эремәсе күләме, мл; 58,5 – натрий хлоридының моляр массасы, г/моль.

3.Нәтиҗә

Барлык алынган анализлар буенча шундый нәтиҗәләр ясарга була:

1. Районыбыздагы “ВАМИН” кырларында җитештерелгән ашлыклардан, дөресерәге бодай онындагы клейковинаның бик югары булуы (40 % ), аның эластиклыгы һәм сузылучанлыгы 1 нче белән 2 нче төркем арасында торуы, бу онның бик яхшы күрсәткечле, икмәк пешерү сыйфатлары югары булу турында сөйли.

2. Районыбызның икмәк пешерү заводында җитештерелгән икмәк продукциясенең тышкы күрсәткечләре,  аларны 10 баллы сыйфатка ия булуларын күрсәтте,   бары тик кара ипнең генә бераз ярылып киткән урыннары бар иде.

3. Кара ипи “ Сельский” һәм батон “Нарезной”дан  алыган күрсәткечләр  3 нче таблицада күренәләр. Алар барысыда станлартларга туры киләләр. Димәк безнең районыбыз халкы сыйфатлы он һәм икмәк белән туклана. Болар барысыда тырыш һәм намуслы хезмәт нәтиҗәсе, без моны үзебенең тикшеренүебездә ачыкладык.

Икмәкнең физик һәм химик күрсәткечләре

         3 нче  таблица

4.Кулланылган әдәбият

1. Амирова А.Х. Формирование умений проводить химический эксперимент// Химия в школе.- 2009. - №7. – с.56.
2. Габрук Н.Г., Бабукова В.В. Хлеб который мы едим. // химия в школе.- 2010. - №10. –с.66.

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение «Казанский национальный исследовательский технологический университет»

«НОБЕЛЕВСКИЕ НАДЕЖДЫ КНИТУ - 2013»

Номинация « химия »

Исследовательская работа

«Фермент  уреаза»

Выполнил(а):  Касимова  Алсу  Зиннуровна

ученица  9 класса

МБОУ « Кугарчинская СОШ» Рыбно - Слободского района

Республики Татарстан

 Руководитель: учитель химии и биологии  Шамсевалиева И.Т.

Казань, 2013

Содержание

Введение…………………………………………………………………………..….3

Качественная реакция на фермент уреазу. (Ферментативное разложение мочевины)………………………………………………….………………………..4

   Определение мочевины в жевательных резинках……………………………..5

Определение фермента уреазы в различных растительных объектах……………………………………………………………….……………7

Специфичность фермента уреазы……………………………………….………..9

Влияние температуры на активность фермента уреазы……………………….10

Инактивация фермента уреазы………………………………..…………………12

Заключение……………………………………..………………………………….13

Литература ………………………………………………………………………..14

Введение

 Есть направления исследований, которые вполне можно реализовать в скромно оснащенной школьной лаборатории. Одно из таких исследований – изучение ферментативных реакций и свойств ферментов. Прекрасным объектом исследования служит фермент уреаза.  Уреаза была первым ферментом, выделенным в чистом виде Дж.Самнером. Он работал над этим ферментом целых 9 лет. И наконец, в 1926 году он опубликовал свою статью. Статья была встречена публикой скептически. Но Самнер доказал, что нашел новый фермент  в чистом виде и за это получил Нобелевскую премию.  

Цель: исследования  фермента уреаза

Задачи:

1.Качественная реакция на фермент уреазу.

2. Определение мочевины в жевательных резинках.

3.Выявление фермента уреазы в различных растительных объектах.

4. Определение специфичности фермента уреазы.

Предмет исследования:  свойства фермента уреаза.

Объект исследования: наличие уреазы,  содержание мочевины в различных объектах.

Гипотеза: можно определять не только наличие уреазы, но и содержание мочевины в различных объектах.

Это вещество содержится в семенах сои, арбуза и других растений, откуда хорошо извлекается, опыты с ним не требуют особой подготовки. Единственное условие работы с ферментами – чистая посуда. Мельчайшие частицы биологического материала искажают результаты эксперимента. Поэтому после проведения каждого опыта посуда должна быть тщательно вымыта.

Опыт 1. Качественная реакция на фермент уреазу. (Ферментативное разложение мочевины)

Уреаза относится к классу гидролитических ферментов группы амидаз. Реакция, катализируемая  уреазой, протекает следующим образом:   H2 N–CO–NH2 + H 2O = 2NH3 + CO2.

Цель работы. Провести разложение мочевины в присутствии фермента уреазы.

Оборудование и реактивы, которые я применила: фарфоровая ступка и пестик, мерный цилиндр, пробирки (2 шт.), арбузные семечки (4–5 шт.), вода дистиллированная, мочевина (1%-й раствор), фенолфталеин (0,1%-й спиртовой раствор).

                                           Методика проведения опыта

1.Растерла в ступке очищенные от оболочки арбузные семечки с 10 мл воды до образования однородной суспензии.

2.Перелила полученную суспензию в две пробирки.

3.В первую пробирку налила 5 мл раствора мочевины, во вторую – 5 мл дистиллированной воды.

4.В каждую из пробирок добавила по 2 – 3 капли спиртового раствора фенолфталеина.

5.Перемешала содержимое пробирок.

Результаты: после добавления фенолфталеина  в  первую пробирку  она окрасилась в малиновый цвет, а вторая пробирка осталась бесцветной.

Выводы.

С помощью данного метода можно определять не только наличие уреазы, но и содержание мочевины в различных объектах. Разработаны многочисленные методы определения мочевины в крови, моче и других биологических жидкостях, в основе которых лежит данная биохимическая реакция. В качестве объектов исследования в школе можно выбрать почву, воду из плавательных бассейнов, жевательные резинки. Последние интересны тем, что их использование позволяет значительно снизить кислотность в ротовой полости. В слюне, зубном налете имеется большое количество микроорганизмов, влияющих на кислотно-основное состояние в полости рта в норме и при патологии. Некоторые микроорганизмы образуют уреазу, вызывающую гидролиз мочевины с образованием аммиака. Аммиак связывает ионы Н+ с образованием иона аммония, что ведет к подщелачиванию ротовой жидкости.

Одни производители жевательных резинок в качестве нейтрализующего средства используют гидрокарбонат натрия, другие – мочевину (карбамид). Поэтому я попробовала определить наличие мочевины в жевательных резинках различных марок с помощью ферментативной реакции.

   Опыт 2. Определение мочевины в жевательных резинках

Цель работы. Определение наличие мочевины в жевательных резинках.

Оборудование и реактивы:  фарфоровая ступка и пестик, фарфоровая чашка, мерный цилиндр, пробирка, арбузные семечки (2–3 шт.), вода дистиллированная, пакетик с жевательной резинкой, фенолфталеин (0,1%-й спиртовой раствор).

Методика проведения опыта

1.Растерла в ступке очищенные от оболочки арбузные семечки с 5 мл воды до образования однородной суспензии.

2.Перелила полученную суспензию в пробирку.

3.Приготовила вытяжку из жевательной резинки двух разных фирм. Для этого положила измельченную резинку в фарфоровую чашку, залила 5 – 7 мл горячей дистиллированной воды. Для лучшей экстракции постоянно помешивала содержимое. Охладила смесь до комнатной температуры.

4.Налила полученную вытяжку в пробирку с суспензией из арбузных семечек.

5.Прилила к содержимому пробирки несколько капель раствора фенолфталеина и перемешала.

Результаты.

Уреаза обнаружена в бактериях, в семенах многих растений, особенно бобовых, а также у ряда беспозвоночных; в организме животных, у которых в качестве продукта азотистого обмена образуется мочевина, уреаза отсутствует. Однако в преджелудках жвачных животных уреаза выделяется микроорганизмами и способствует переработке мочевины, вводимой с кормами.

В качестве патогенного организма в желудке человека встречается бактерия Хеликобактер пилори (Helicobacter pylori). Она также вырабатывает уреазу. Пятнадцать лет тому назад исследователи обнаружили в организме человека чрезвычайно любопытную бактерию. Она привлекла к себе внимание тем, что местом ее обитания служит желудок, в котором теоретически не может выживать ни один микроорганизм из-за высокой концентрации соляной кислоты. А эта бактерия не просто существует в таких условиях, но и беспрерывно ведет свою “подрывную деятельность”. Она дезорганизует работу желудка, виновна в появлении язв и гастритов, которые в ее присутствии могут привести к более страшным, необратимым последствиям. В 1994 г. Всемирная организация здравоохранения занесла Хеликобактер пилори в разряд канцерогенов первого класса. А как можно обнаружить эту бактерию?

Несколько лет назад на Западе стали использовать другой прием для определения наличия в желудке человека болезнетворной бактерии – уреазный дыхательный тест. Суть его в следующем. При наличии бактерии Хеликобактер пилори в желудке синтезируется фермент уреаза, который отсутствует у здорового человека. Пациенту дают выпить слабый раствор мочевины, обогащенной природным нерадиоактивным нуклидом углерода C13. В присутствии бактерии мочевина под действием уреазы разлагается на углекислый газ и аммиак. Аммиак реагирует с кислотой желудочного сока, а углекислый газ попадает в кровь и выводится из организма через легкие. При этом в выдыхаемом пациентом воздухе увеличивается содержание C13. При отсутствии бактерии мочевина не разлагается, и никаких изменений в составе выдыхаемого воздуха не происходит.

Опыт 3. Определение фермента уреазы в различных растительных объектах

Цель работы. Определение  наличие фермента уреазы в различных растительных объектах.

Оборудование и реактивы: фарфоровая ступка и пестик, мерный цилиндр, пробирки (2 шт.); вода дистиллированная, мочевина (1%-й раствор), фенолфталеин (0,1%-й спиртовой раствор), соевые бобы, семена дыни, семена огурцов, семена кабачков, рисовая мука.

Методика проведения опыта

1.Растерла в ступке очищенные от оболочки семечки бобов, гороха, тыквы и огурцов с 5 мл воды до образования однородной суспензии.

2.Перелила полученную суспензию в пробирки (по две пробирки на каждый вид).

3.Налила в половину пробирок по 5 мл раствора мочевины.

4.В другую половину пробирок прилила по 5 мл дистиллированной воды.

5.В каждую пробирку добавила по 2-3 капли спиртового раствора фенолфталеина.

6.Перемешала содержимое пробирок и оставила при комнатной температуре и вела наблюдения.

Содержимое пробирки с суспензией семян огурцов, после добавления мочевины и раствора фенолфталеина, окрасилось в бледно-малиновый цвет, и обильно стали выделяться пузырьки углекислого газа, ощущался запах аммиака. Позднее такой же эффект наблюдался в пробирках с суспензиями семян соевых бобов, тыквы, гороха, кабачка. В пробирках с дистиллированной водой изменений не произошло. Это доказывает, что во всех взятых растительных объектах присутствует фермент уреаза.

Результаты эксперимента. Наличие уреазы.         

Выводы. Во многих семенных растений присутствует фермент уреаза.

Кроме общих свойств, присущих всем катализаторам, для ферментов характерны специфические свойства, отличающие их от химических катализаторов. Одно из них – высокая специфичность действия. Это означает, что фермент катализирует превращение вещества мочевины в аммиак и углекислый газ и не действует на другие вещества, даже очень схожего строения, например на тиомочевину. Формула последней очень похожа на формулу мочевины и отличается от нее лишь тем, что вместо атома кислорода в молекуле имеется атом серы: H2N–CS–NH2.

Опыт 4. Специфичность фермента уреазы

Цель работы. Экспериментально показать отсутствие каталитической активности уреазы при гидролизе тиомочевины.

Оборудование и реактивы. Фарфоровая ступка с пестиком, мерный цилиндр, пробирка (1 шт.); арбузные семечки (2–3 шт.), вода дистиллированная, тиомочевина (1%-й раствор), фенолфталеин (0,1%-й спиртовой раствор).

Методика проведения опыта

 1) Разотрите в ступке очищенные от кожуры арбузные семечки с 5 мл воды до получения однородной суспензии.

 2) Перелейте полученную суспензию в пробирку.

3) В пробирку налейте 5 мл раствора тиомочевины.

4) Долейте 5 мл воды и добавьте по 2–3 капли спиртового раствора фенолфталеина.

5) Содержимое пробирки перемешайте и оставьте при комнатной температуре на несколько минут.

  6) Отметьте происходящие изменения.

Выводы: У уреазы специфическая  каталитическая реакция.

Каталитическая активность ферментов проявляется в условиях физиологической температуры, близкой к температуре тела. Большинство ферментов проявляет максимальную каталитическую активность в границах +30 +50 °С. Увеличение температуры до +60 °С и выше приводит к тепловой денатурации белков, поэтому они теряют свою активность (инактивируются). При понижении температуры каталитическое действие ферментов вначале снижается, а затем прекращается. Однако возвращение фермента в оптимальные температурные условия восстанавливает его активность.

Опыт 5. Влияние температуры на активность фермента уреазы

Цель работы. Изучить влияние температур на активность фермента уреазы.

Оборудование и реактивы: Фарфоровая ступка с пестиком, мерный цилиндр, пробирки (3 шт.), спиртовка, пробиркодержатель, стакан с охлаждающей смесью льда и поваренной соли; арбузные семечки (8–10 шт.), вода дистиллированная, мочевина (1%-й раствор), фенолфталеин (0,1%-й спиртовой раствор).

Методика проведения опыта

1.Растерла в ступке очищенные от оболочки арбузные семечки с 15 мл воды до образования однородной суспензии.

2.Перелила полученную суспензию в три пробирки.

3.Первую пробирку поставила в холодильник до полного замерзания суспензии. Когда суспензия замерзла, прилила к ней 5 мл мочевины и несколько капель фенолфталеина.

4.Во вторую пробирку добавила 5 мл раствора мочевины и 2 – 3 капли раствора фенолфталеина. Оставила ее в качестве контрольной.

5.Суспензию в третьей пробирке нагрела до кипения. После охлаждения до комнатной температуры, добавила 5 мл мочевины и несколько капель фенолфталеина.

В первой пробирке от пониженной температуры окрашивания фенолфталеина в бледно-малиновый цвет не произошло. В третьей пробирке белок свернулся, то есть свою функцию в расщеплении мочевины утратил. В контрольной пробирке стали обильно выделяться пузырьки углекислого газа, и фенолфталеин приобрел бледно-малиновое окрашивание от иона аммония.

Результаты. Занесите результаты эксперимента в таблицу.

Выводы. Как и все ферменты уреаза – белок, при высокой температуре белок денатурируется.

Многие вещества ингибируют действие фермента уреазы. Известно, что фенолы и их производные, спирты в высокой концентрации, формальдегид вызывают денатурацию белковой части фермента. Определенные изменения происходят в ферментах и под действием ионов. Отметим также, что в некоторых напитках, например в чае, содержится вещество эпигаллокатехин-3-галлат, которое ингибирует уреазу.

Опыт 6. Инактивация фермента уреазы.

Цель работы. Определение ингибиторов фермента уреазы.

Оборудование и реактивы. Пробирки (3 шт.), водная суспензия арбузных семечек, мочевина (1%-й раствор), фенолфталеин (0,1%-й спиртовой раствор); испытуемые соединения: отвар зеленого чая, 0,01 M растворы фторида натрия, хлорида натрия, нитрата серебра, сульфата никеля, ацетата свинца, раствор пероксида водорода (1 объем 3%-го раствора разбавляют 10 объемами воды). 

Методика проведения опыта

 1) К суспензии арбузных семечек объемом 3 мл прилила равный объем раствора испытуемого соединения (предполагаемого ингибитора), тщательно перемешала смесь; прилила 4 мл раствора мочевины и добавила 1–2 капли раствора фенолфталеина.

 2) Через 5 мин. наблюдала за изменением окраски раствора. Если произошло изменение окраски в той или иной пробирке, то считают, что данное вещество не является ингибитором фермента.

Заключение.

С помощью данного метода можно определять не только наличие уреазы, но и содержание мочевины в различных объектах. Разработаны многочисленные методы определения мочевины в крови, моче и других биологических жидкостях, в основе которых лежит данная биохимическая реакция. Уреаза обнаружила в  в семенах многих растений, особенно бобовых.

У уреазы специфическая  каталитическая реакция. Как и все ферменты уреаза – белок, при высокой температуре белок денатурируется. Некоторые ионы металлов угнетают каталитическую активность  фермента. Этим  самым можно сказать, что тяжелые металлы отрицательно влияют ни органические организмы.

Литература

1. Гусева К.Е., Проскурина И.К. Разработка химического эксперимента с экологическим содержанием.
2. Химия в школе, 2002, № 10, с. 72–74;
3. Кульберг Л.М. Синтезы органических реактивов для неорганического анализа. М.: ГОНТИ, 1947;