Лабораторный опыт №10, страница 35 - гдз по химии 9 класс учебник Габриелян

Лабораторный опыт № 10. Обнаружение каталазы в пищевых продуктах

Исследуем некоторые пищевые продукты на наличие в них фермента каталазы (эксперимент лучше выполнять в группе). В шесть пробирок налейте по 3–4 мл раствора пероксида водорода и поместите в них кусочки: сырого и варёного картофеля, сыра, дрожжей, сырой и варёной печени. Почему в одних случаях наблюдалось выделение кислорода, а в других — нет? Если в пробирку с раствором пероксида водорода добавить несколько капель свежеполученного морковного или картофельного сока, то наблюдается характерное вскипание из-за выделяющегося кислорода. Какой вид катализа вы наблюдали в ходе этого эксперимента?

Почему в одних случаях наблюдалось выделение кислорода, а в других — нет?

Выделение кислорода в ходе эксперимента является признаком протекания химической реакции разложения пероксида водорода ($H_2O_2$). Эта реакция значительно ускоряется в присутствии специального биологического катализатора — фермента каталазы. Реакция выглядит следующим образом:

$2H_2O_2 \xrightarrow{каталаза} 2H_2O + O_2 \uparrow$

Фермент каталаза содержится в клетках многих живых организмов. Поэтому выделение кислорода наблюдалось в тех пробирках, куда помещали продукты, содержащие активную каталазу:

• Сырой картофель и сырая печень: их клетки содержат большое количество каталазы.
• Дрожжи: это живые микроорганизмы (грибы), которые также содержат данный фермент.
• Сыр: продукт, в производстве которого участвуют микроорганизмы, содержащие каталазу.
• Свежеполученный морковный или картофельный сок: сок, полученный из сырых овощей, содержит активный фермент из разрушенных клеток.

В случаях с варёным картофелем и варёной печенью выделения кислорода не наблюдалось. Каталаза, как и большинство ферментов, является белком. При высокой температуре (во время варки) происходит процесс денатурации — необратимое разрушение сложной пространственной структуры белка. В результате денатурации фермент теряет свою каталитическую активность и больше не может ускорять реакцию разложения пероксида водорода.

Ответ: Выделение кислорода наблюдалось в продуктах, содержащих активный фермент каталазу (сырой картофель, сырая печень, дрожжи, сыр), так как он катализирует разложение пероксида водорода. В варёных продуктах каталаза была разрушена (денатурирована) высокой температурой и потеряла свою активность, поэтому реакция не шла.

Какой вид катализа вы наблюдали в ходе этого эксперимента?

В данном эксперименте катализатором выступает фермент каталаза — вещество биологического происхождения (белок), которое ускоряет химическую реакцию. Катализ, осуществляемый при помощи ферментов, является особым видом и носит название ферментативный катализ (или энзиматический катализ). Он является основой всех биохимических процессов в живых организмах и отличается чрезвычайно высокой скоростью и специфичностью действия.

Ответ: В ходе эксперимента наблюдался ферментативный катализ.