Цель работы:
Используя метод перманганатометрии, определить активность каталазы в различных растительных объектах.
Материалы и оборудование:
1 %-ный раствор пероксида водорода, 10 %-ный раствор Н2SО4, 0,1 н. раствор КМnО4, СаСО3, толуол, растительный материал (листья, клубни картофеля, проросшие семена злаков и др.), фарфоровые ступки, стеклянный песок, стаканчики на 100 мл, бюретки для титрования, мерный цилиндр на 10 мл, пипетки, электроплитка.
1. Навеску 1,0 г свежих листьев, клубней картофеля или проросших семян растирают в ступке со стеклянным песком и 0,3 г СаСО3, затем добавляют 50 мл воды, несколько капель толуола, перемешивают и настаивают 0,5 часа, после чего смесь фильтруют или центрифугируют.
2. Две порции чистого фильтрата или центрифугата по 10 мл помещают в колбочку на 100 мл. В одной из колб вытяжку кипятят 2-3 мин для инактивации фермента и затем охлаждают. Она служит контролем. Другая колбочка служит для выполнения опыта.
3. В каждую колбу приливают по 10 мл воды и по 3 мл 1 %-ного пероксида водорода и оставляют для протекания реакции 15-30 мин.
4. По окончании инкубации в каждую колбу добавляют 5 мл 10 %-ного раствора Н2SО4 для того, чтобы остановить действие фермента. Каталаза в кислой среде неактивна. За время инкубации часть пероксида водорода разложится каталазой.
5. Для того чтобы определить количество неразложившегося пероксида водорода, содержимое колб титруют 0,1 н. раствором КМnО4 до слабо-розовой окраски, не исчезающей в течение минуты.
6. По разности между контрольным и опытным титрованием определяют количество разложившегося пероксида водорода за время инкубации.
Пример оформления результатов опыта:
По результатам проведенных исследований мы получили следующие показатели:
После 14-ти дневного экспонирования свежих луковиц в исследуемой вытяжке Zn, в концентрациях, превышающих ПДК в 1, 10, 50 и 100 раз оказалось, что длина корней опытных луковиц достоверно ниже й контрольных. В трех случаях из четырех наблюдалось закономерное снижение длины корней луковиц при увеличении дозы загрязнителя.
Рисунок 7.1 - Развитие корешков у проростков лука в присутствии Zn2+
При сравнении количественных изменений каталазной активности исследуемых растений наблюдалась положительная динамика изучаемого фермента по сравнению с контролем. Показатели каталазной активности исследуемых растений при повышении концентрации тяжелых металлов с 1 до 100 ПДК превышали контрольные показатели в 7-10 раз. Данные показатели представлены на рисунке №.
Рисунок 7.2 - Каталазная активность исследуемых растений в условиях загрязнения тяжелыми металлами на 14 сутки эксперимента
Контрольные вопросы:
1. Какие металлы относят к «тяжелым»?
2. Какие механизмы защиты от воздействия тяжелых металлов существуют в растениях?
3. Почему корни исследуемых растений при увеличении концентрации металла укорачиваются и утолщаются?
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 9.
