Обнаружение фермента амилазы в прорастающих семенах

 

Ферменты – биокатализаторы, вырабатываемые живой растительной клеткой. В растениях встречаются две амилазы: «a» амилаза, вызывающая распад крахмала на крупные осколки (декстрины) и «b» амилаза, отщепляющая от крахмала концевые остатки мальтозы. В сухих крахмалистых семенах содержится лишь «b» амилаза, причём она почти вся связана с белками. При прорастании она переходит в свободное состояние, кроме того, происходит синтез «a» амилазы.

Цель работы. Убедиться в том, что ферменты образуются в процессе жизнедеятельности растения.

Материалы и оборудование: 1. Проросшие и не проросшие семена пшеницы или ячменя, гороха или жёлтой акации, подсолнуха. 2. Чашки Петри с пластинками крахмального агар-агара (2% крахмальный клейстер и 2% агар-агар). 3. Скальпель. 4. Пинцет. 5. Слабый раствор йода в иодистом калии.

Порядок работы

1. Разрезать проросшие и сухие семена.

2. Смочить срезы водой и уложить на крахмально-агаровую пластинку. Чашку закрыть.

3. Через 30-40 минут осторожно снять пинцетом семена.

4. Облить пластинку слабым раствором йода.

5. Записать результаты.

6. Ответить на следующие вопросы:

а) Какое действие оказывают проросшие и не проросшие семена на пластинку?

б) Одинаково ли действие крахмальных и маслянистых семян.

7. Сделать выводы.

 

 

Влияние температуры на скорость ферментных реакций

 

Ферменты участвуют во всех процессах синтеза и распада органических веществ. Их действие зависит, в первую очередь, от температуры и кислотности среды.

Цель работы. Изучить влияние температуры на работу амилазы. Ознакомиться с методикой изучения работы ферментов и характером их действия.

В данной работе изучается действие фермента амилазы на крахмал, представляющий собой смесь двух полисахаридов - амилозы и амилопектина. Под действием фермента крахмал распадается с присоединением воды через ряд промежуточных продуктов (декстрин) до мальтозы (дисахарида, состоящего из остатков двух глюкоз).

Материалы и оборудование: 1. Набор пробирок в штативе. 2. Пипетки на 5 и 10 мл. 3.Электроплитка. 4. Водяные бани. 5. Термос с кусочками льда. 6. Слабый раствор йода в иодистом калии. 7. Двухпроцентный крахмальный клейстер. 8. Термометры. 9. Солодовая вытяжка. Способ приготовления: 25 г солода обливают 100 мл теплой воды (температура +35 ⁰С), перемешивают, дают настояться 30-60минут и фильтруют.

Метод изучения основан на получении разных цветных реакций при взаимодействии крахмала и продуктов его распада (декстринов разной величины) с йодом. Крупные – амилодекстрины дают фиолетовую окраску, эритродекстрины – красную, охродекстрины – оранжевую, мальтодекстрины – не окрашиваются йодом. Наличие разной окраски даёт возможность скорости разложения.

Порядок работы

1. Выбрать варианты опыта. Предложены варианты с разной температурой: 0⁰С, +20⁰С, +30⁰С, +55⁰С и +100⁰С (кипяченый солод). Температура 0⁰С поддерживается с помощью льда, для поддержания температуры +30⁰С и +55⁰С используют водяные бани. Можно ограничиться вариантами +20⁰С, +30⁰С,+55⁰С.

2. В 10-15 пробирок налить по 5 мл слабого раствора йода. Поставить в штатив. Пипетку промыть.

3. В 3 пробирки (по числу выбранных вариантов) налить по 10 мл 2% крахмального клейстера и поставить в разные температурные условия (в зависимости от варианта).

4. После выравнивания температур содержимого пробирок со средой, в которую их поместили, добавить по 1-2 мл солодовой вытяжки, перемешать и из пробирки первого варианта (с низкой температурой) взять пробу и вылить в пробирку с раствором йода.

5. В пробирки с крахмалом и солодом после встряхивания вставить пипетки на 5 мл и поместить их в соответствующие вариантам температурные условия (вода со льдом, штатив, водные бани). Затем из каждой пробирки через определённое время брать пробы 1 мл и выливать в пробирки с йодом (в варианте 0⁰С - через 12 минут, +20⁰С- через 6 минут, +30⁰С - через 3 минуты, +55⁰С - через 1 минуту).

6. Для определения влияния температуры +100⁰С налить в пробирку 1-2 мл солодовой вытяжки, нагреть на электроплитке до кипения, вылить в пробирку с крахмалом, а затем взять пробу через 3-6 мин.

7. Собственные результаты и результаты других бригад (по другим вариантам) записать в таблицу 18.

 

Таблица 18 - Изменение окраски крахмала и продуктов его распада при реакции с йодом

 

Варианты опыта	Интервал между взятием проб,мин	Окраска продуктов разложения крахмала с йодом
Продолжительность действия фермента, мин
При 0^0
20^0
30^0
55^0
100^0
контроль (без солода)

 

1. Проанализировать полученные результаты, записать выводы.

2. Ответить на следующие вопросы:

а) Чем отличается действие ферментов от обычных катализаторов?

б) Каковы особенности работы ферментов в живых растительных клетках?

в) Какие внешние условия влияют на работу ферментов?

 

РОСТ РАСТЕНИЙ

 

Рост - необратимое увеличение линейных размеров, поверхности, объёма, массы растений, связанные с новообразованием структур.

 

Изучение периодичности роста

 

Изучение роста побега

Рост древесных растений и отдельно их побегов происходит периодично как в течение всей жизни растений, так и каждого вегетационного сезона.

Материалы и оборудование: 1. 2-3 летние закончившие рост побеги разных древесных растений с хорошо выраженными междоузлиями. 2. Линейки.

3. Скальпели. 4. Пробирки. 5. 20%-раствор хромовой кислоты. 6. Предметные стекла. 7. Электроплитка или спиртовка. 8. Микроскоп с окулярным микрометром.

Порядок работы

1. На побегах найти границу приростов и изменить длину междоузлий от основания к вершине.

2. Данные записать и вычертить кривые периодичности роста побегов, отметить по горизонтальной оси порядок междоузлия, а по вертикальной оси – их длину.

3. Из короткого междоузлия, образовавшегося в начале года, и из самого длинного, скальпелем взять отрезки древесины длиной 4-5 мм и шириной 2-3 мм, толщиной около 0,25 мм.

4. Поместить отдельно в пробирки и добавить 1 мл 20% раствора хромовой кислоты.

5. Нагреть пробирки до начала парообразования. Произойдет частичная мацерация.

6. Поместить часть мацерированной древесины на предметное стекло в каплю воды, разъединив древесины на отдельные волокна, прикрыть покровным стеклом и убрать лишнюю воду.

7. Изменить длину 10-15 волокон окулярным микрометром (с известной ценой деления).

8. Рассчитать среднюю длину волокон и их количество, вмещающееся по длине междоузлий, разделив длину междоузлий на среднюю длину волокон.

9. Сопоставить полученные данные, указав периоды интенсивного и замедленного роста; сравнить данные по годам и видам растений. Сравнить длину волокон и число клеток короткого и длинного междоузлия. Сделать выводы.

Изучение периодичности роста растений по толщине

 

Рост деревьев по толщине происходит за счет деления клеток камбия. Изучение роста дерева по толщине может осуществляться путем измерения ширины годичных колец.

Материалы и оборудование: 1. Поперечные спилы древесных стволов разных видов. 2. Линейки.

Порядок работы

1. На спиле подсчитать количество годичных колец. Определить возраст.

2. По двум взаимноперпендикулярным диаметрам от центра к коре отсчитать пятилетние приросты (отделить по 5 годичных колец), обозначить на спиле границы карандашом.

3. Измерить пятилетние приросты.

4. Данные записать в таблицу 19.

 

 

Таблица 19 - Ход роста дерева в толщину

 

Возраст

Диаметр, мм

Прирост по пятилетиям, мм

Средний годичный прирост по пятилетиям, мм

 

1. По данным построить графики, указав по горизонтальной оси – пятилетия, по вертикали – средний текущий прирост по пятилетиям.

2. Сопоставить данные и сделать выводы.

3. Ответить на следующие вопросы:

а) Почему рост растения неравномерный?

б) Что такое покой растений, какие различают виды покоя?

 

УСТОЙЧИВОСТЬ РАСТЕНИЙ

Под устойчивостью понимают способность растений переносить не благоприятные условия с наименьшим вредом для себя.