Международный школьный научный вестник
Научный журнал для старшеклассников и учителей ISSN 2542-0372

О журнале Выпуски Правила Олимпиады Учительская Поиск Личный портфель

ИЗУЧЕНИЕ АКТИВНОСТИ ФЕРМЕНТА СЛЮНЫ АМИЛАЗЫ

Гордеев Е.Р. 1
1 г. Красногорск, МБОУ «СОШ №10 с УИОП», 9 «А» класс
Зиновьева М.С. (Красногорск, МБОУ «СОШ №10 с УИОП»)
1. Алейникова Т.Л., Рубцова Г.В. Руководство к практическим занятиям по биологической химии. – М.: Высшая школа, 1988.
2. Жеребцов Н.А. Амилолитические ферменты в пищевой промышленности. – М.: Лёгкая и пищевая промышленность, 1984.
3. Ленинджер А. Биохимия, 1976.
4. Лещук Р.И., Хило З.В. Малый практикум по биохимии. – Томск, 1984.
5. Производство и применение амилолитических ферментов в пищевой промышленности. – М.: Пищевая промышленность, 1968.
6. Филиппович Ю.Б. «Основы биохимии». – М.: Высшая школа, 1985.
7. http://sna-kantata.ru/slyuna-cheloveka/.
8. https://ru.wikipedia.org/wiki/ %D0 %A1 %D0 %BB %D1 %8E %D0 %BD %D0 %B0.
9. https://dic.academic.ru/dic.nsf/enc_medicine/29346/Слюна.
10. Криволапова Е.В. Биохимия. Ферментативный гидролиз крахмала: Лабораторный практикум / БГТИ (филиал) ОГУ.

Цель работы: изучение влияния различных факторов на активность амилазы слюны.

Гипотеза: различные вещества по-разному влияют на активность ферментов слюны

Задачи: Исследовать, как воздействуют различные вещества на активность ферментов слюны:

1. Изучить научную литературу по интересующему меня вопросу.

2. Установить влияние концентрации слюны на активность фермента амилазы.

3. Определить влияние некоторых металлов на активность амилазы.

4. Установить влияние на активность амилазы никотина, спирта и антибиотиков.

Объект исследования: ферменты слюны.

Предмет исследования: активность амилазы слюны в различных условиях.

Вот-те и госпожа слюна! Ишь, какая прелесть.

И.П. Павлов

«Ферменты есть возбудители всех химических превращений»

И.П. Павлов

Ферменты (или энзимы) – это катализаторы белковой природы, ускоряющие протекание химических реакций.

Актуальность темы. Окружающая среда прямо и косвенно влияет на здоровье человека. Нормально функционировать организм может лишь в определённом диапазоне значений внешней и внутренней среды.

Ферменты – это обширная группа биокатализаторов, играющая колоссальную роль в жизнедеятельности животных, растений и микроорганизмов. Разнообразные ферменты обеспечивают быстрое протекание в организме огромного числа химических реакций.

Расщепление крахмала (и гликогена) начинается в полости рта под действием амилазы слюны.

Содержание амилазы в слюне различно у разных людей; поэтому переваривание слюной одного и того же количества крахмала у разных людей занимает разное время. Поэтому для исследования я взял слюну одного человека.

От чего зависит скорость протекания процессов? Почему активность ферментов не одинакова?

Эти и многие другие вопросы меня очень заинтересовали, и я попытался найти на них ответы! Мне захотелось проверить действие некоторых веществ на деятельность амилазы слюны.

Теоретическая часть

Крахмал. Строение крахмала

Крахмал – один из наиболее распространенных запасных полисахаридов растений. Он интенсивно накапливается в результате фотосинтеза и откладывается в семенах, клубнях и других частях растений. При гидролизе крахмал распадается с образованием глюкозы, являющейся его структурным элементом.

Состав слюны

В среднем за сутки выделяется 1—2,5 л слюны. Слюноотделение находится под контролем вегетативной нервной системы. Центры слюноотделения располагаются в продолговатом мозге. Без стимуляции секреция слюны происходит со скоростью около 0,5 мл/мин.

Воздействие слюны на крахмал называют ферментативным гидролизом. Так как сам крахмал является веществом инертным, то эта реакция происходит под воздействием тепла и катализатора. Им в данный момент является фермент амилаза, находящийся в человеческой слюне. Именно она расщепляет крахмал на более мелкие составляющие. Этот процесс каждый человек ощущает при долгом пережёвывании крахмалосодержащих продуктов, например, хлеба. Ведь через некоторый промежуток времени можно ощутить сладковатый привкус во рту, что свидетельствует о том, что гидролиз крахмала начался, и он постепенно распадается на углеводы. Одним из важнейших углеводов для человеческого организма является глюкоза. При окислении её в каждой клетке человеческого организма образуется вода и углекислый газ. Также эта реакция сопровождается выделением энергии, столь необходимой для функционирования всех органов. Лишняя глюкоза, получившаяся при гидролизе крахмала, превращается в запасное вещество гликоген, который откладывается «про запас» в печени. Качественная реакция на крахмал – проба с йодом (сине-фиолетовое окрашивание)

В ротовой полости пища измельчается при пережёвывании, смачиваясь при этом слюной. Слюна на 99 % состоит из воды и обычно имеет рН 6,8. В ротовой полости не может происходить полное расщепление крахмала, так как действие фермента на крахмал кратковременно.

Амилаза (от лат. amylum – крахмал) – фермент класса гидролаз, секретируется слюнными железами и поджелудочной железой. Действие амилазы слюны прекращается в резко кислой среде содержимого желудка (рН 1,5–2,5). Однако внутри пищевого комка активность амилазы может некоторое время сохраняться, пока рН не изменится в кислую сторону.

Экспериментальная часть

Для опытов использована слюна одного и того же человека, находящимся в спокойном состоянии. Методика эксперимента взята из практикума по биохимии.

Опыт №1 Влияние концентрации слюны на активность фермента

Оборудование: пробирки (6 шт.), пипетка, раствор крахмала, раствор йода, раствор слюны, вода.

Номер пробирки

1

2

3

4

5

6

Концентрация слюны

1:10

1:20

1:40

1:80

1:160

1:320

Окраска с йодом

Грязно-желтый

Желтл-розовый

розовый

красноватый

фиолетовый

синий

Вывод. В пробирке No6 раствор окрасился в синий цвет, значит, концентрация воды значительно больше чем концентрация слюны и в этой пробирке расщепление крахмала под действием амилазы идёт очень медленно

Опыт №2. Влияние никотина на активность фермента амилазы

Оборудование: пробирки (2шт), пипетка, 1 % раствор крахмала, 0,125 % раствор йода, растворы слюны курящего и не курящего человека.

Номер пробирки

Содержимое пробирок

Окраска с йодом

1

Крахмал, слюна

Некурящего человека

Синее окрашивание исчезает

со временем

2

Крахмал, слюна курящего

человека

Синее окрашивание

не исчезает

Вывод. Синий цвет в первой пробирке, говорит нам о том, что расщепление крахмала не произошло, а это значит, что никотин угнетающе воздействует на активность амилазы.

Опыт №3. Влияние спирта на активность фермента амилазы

Оборудование: пробирки (2 шт.), пипетка, 1 % раствор крахмала, 0,125 % раствор йода, раствор слюны.

Номер пробирки

Содержимое пробирок

Окраска с йодом

1

Крахмал, слюна

вода

Синее окрашивание исчезает

со временем

2

Крахмал, слюна , этиловый спирт

Синее окрашивание не исчезает

Вывод. Синий цвет в первой пробирке говорит нам о том, что расщепления крахмала не произошло, следовательно, спирт негативно влияет на активность амилазы.

Опыт №4. Влияние антибиотиков на активность фермента амилазы

Оборудование: пробирки (2 шт.), пипетка, 1 % раствор крахмала, 0,125 % раствор йода, раствор слюны, антибиотик «Доксициклин».

Номер пробирки

Содержимое пробирок

Окраска с йодом

1

Крахмал, слюна вода

синее окрашивание исчезает со временем

2

Крахмал, слюна, антибиотик

Синее окрашивание не исчезает

Вывод. Синий цвет говорит нам о том, что антибиотик угнетающе повлиял на активность амилазы и помешал ей расщепить крахмал.

Опыт №5. Влияние кислоты на активность фермента амилазы

Оборудование: пробирки (2 шт.), пипетка, 1 % раствор крахмала, 0,125 % раствор йода, раствор слюны, лимонная кислота.

Номер пробирки

Содержимое пробирок

Окраска с йодом

1

Крахмал, слюна

вода

синее окрашивание исчезает со временем

2

Крахмал, слюна , лимонная кислота

Синее окрашивание

Не исчезает

Вывод. Синий цвет говорит нам о том, что кислота угнетающе повлияла на активность амилазы и помешала ей расщепить крахмал.

Опыт №6. Специфичность активности фермента амилазы

Оборудование: пробирки (2 шт.), пипетка, 1 % раствор крахмала, 0,125 % раствор йода, раствор слюны, сахароза.

Номер пробирки

Содержимое пробирок

Окраска с йодом

1

Крахмал, слюна

вода

Синее окрашивание исчезает

со временем

2

Крахмал, слюна , сахароза

Синее окрашивание не исчезает

Вывод. Синий цвет говорит нам о том, что амилаза слюны действует только на крахмал, но не расщепляет сахарозу.

Опыт №7. Влияние различных веществ на активность фермента амилазы

Номер пробирки

Содержимое пробирок

Окраска с йодом

1

Крахмал, амилаза,

CuSO4

Синее окрашивание не исчезает

2

Крахмал, амилаза, вода

Синее окрашивание исчезает

со временем

3

Крахмал, амилаза, NaCl

Синее окрашивание исчезает быстрее, чем с водой

Выводы:

1. Концентрация слюны влияет на активность фермента амилазы.

2. Никотин, этиловый спирт и антибиотики снижают активность фермента амилазы, является ингибитором

3. Ионы Cl активируют амилазу, поваренная соль (хлорид натрия) повышает активность амилазы, является активатором . NaCl – активатор для амилазы слюны. Теперь становится понятным, почему добавление соли в пищу – кулинарный прием, который не только улучшает вкусовые качества пищи, но и способствует перевариванию сложных углеводов в ротовой полости.

4. Сульфатом меди угнетающе воздействует на активность этого фермента. Все соли тяжёлых металлов, например медный купорос (сульфат меди), снижает активность фермента, вызывает денатурацию белка

5. Амилаза работает в слабощелочной среде ротовой полости, кислая среда приводит к нарушению работы фермента

6. Для ферментов характерна высокая избирательность к субстрату (специфичность). Амилаза слюны легко расщепляет крахмал, но не гидролизует сахарозу 7. Гипотеза подтвердилась. Разные вещества по-разному влияют на активность ферментов. Любое отклонение от нормы способно нарушить равновесие в процессах обмена веществ.

Советы

1. Температура, потребляемой пищи должна быть в пределах 37–40ºС;

2. Применять антибиотики в виде инъекций;

3. Вести здоровый образ жизни;

4. Разумно сочетать потребляемые продукты;

5. Тщательно пережёвывать пищу.


Библиографическая ссылка

Гордеев Е.Р. ИЗУЧЕНИЕ АКТИВНОСТИ ФЕРМЕНТА СЛЮНЫ АМИЛАЗЫ // Международный школьный научный вестник. – 2019. – № 5-1. – С. 4-6;
URL: http://school-herald.ru/ru/article/view?id=1141 (дата обращения: 15.12.2019).