Опыт 3. Влияние неблагоприятных факторов среды на свойства белка

Вводная информация:

Под влиянием внешних факторов (изменение температуры, солевого состава среды, рН, действия радиации) химические связи в макромолекуле белка разрываются, и структура белка, а следовательно, и его свойства меняются. Этот процесс называется денатурацией. Денатурация может быть обратимой и необратимой.

Алкоголь (винный, он же этиловый спирт) действует на нервные клетки, подавляя передачу нервных сигналов. Это ухудшает в целом работу мозга, искажает скоординированность движений. Отрицательно воздействует алкоголь и на сердечнососудистую систему. В этом – пагубное действие алкоголя на организм в целом и его функции. Спирт работает в организме также на молекулярном уровне, представляя особую опасность для микроорганизмов и клеток как химический яд. Спирт может изменить структуру белка, вызвать его денатурацию. Но в этом состоит и полезное свойство спирта как дезинфицирующей жидкости.

Под воздействием солей также может происходить обратимая или необратимая денатурация белка. Вредное влияние загрязнений окружающей среды солями сказывается, преимущественно, на простейших организмах, составляющих основу пищевых цепей в живой природе. Если окружающая среда загрязняется солями тяжелых металлов (например, меди, свинца, кадмия и т.п.), возникают также медико-экологические проблемы, связанные с повышенной заболеваемостью населения.

Цель опыта: изучение денатурации белка под влиянием неблагоприятных факторов среды.

Оборудование и материалы: пипетки-капельницы, пронумерованные пробирки – 7 шт., штатив для пробирок, раствор соляной кислоты (1:5), раствор гидроксида натрия (10%), раствор азотной кислоты (1:3), раствор сульфата аммония (насыщенный), раствор сульфата меди (II) (насыщенный), этиловый спирт (96% или одеколон), раствор яичного белка, чистая вода, тест-система «рН».

Ход работы:

1. В каждую из семи пробирок налейте по 2 мл раствора яичного белка.

2. Налейте, используя разные пипетки: в пробирку №1 (контрольную) – 2 мл воды; в пробирку №2 – 2 мл раствора азотной кислоты; в пробирку №3 – 2 мл раствора соляной кислоты; в пробирку №4 – 2 мл раствора гидроксида натрия.

3. С помощью тест-системы «рН» определите кислотность в пробирках №1-4. Запишите в тетради значения рН, внешний вид и состояние растворов. Сделайте вывод о влиянии кислотности среды на свойства белка.

4. В пробирки №2 и №3 по каплям добавляйте раствор гидроксида натрия, тщательно взбалтывая после добавления каждой капли, до тех пор, пока раствор не станет полностью прозрачным. В пробирку №4 аналогичным образом добавьте раствор соляной кислоты. Определите рН полученных растворов. Зафиксируйте результаты в тетради. Сделайте вывод об обратимости процесса изменения свойств белка при изменении кислотности.

5. В пробирку №5 добавьте этиловый спирт до появления осадка. Добавьте 1-2 мл воды и перемешайте. Растворился ли осадок? Зафиксируйте результаты в тетради. Сделайте вывод о воздействии алкоголя на белок.

6. В пробирку №6 добавьте по каплям раствор сульфата аммония до образования осадка и перемешайте. Добавьте 2 мл воды и снова перемешайте. Растворился ли осадок?

7. В пробирку №7 добавьте по каплям раствор сульфата меди до образования осадка и перемешайте. Добавьте 2 мл воды и снова перемешайте. Растворился ли осадок?

8. Зафиксируйте результаты в тетради. Сделайте вывод о воздействии нейтральных солей и солей тяжелых металлов на белок.

№ про­бирки	Негативный фактор	рН раст­вора	Внешний вид раствора и его состояние	Обратимость реакции (при каких условиях)
2	кислая среда
3
4	щелочная среда
5	этиловый спирт
6	нейтральная соль
7	соль тяжелых металлов