DCP, DEC «Амилазалардың белсенділігі мен тежелу әсерін зерттеу». Биология, 11 сынып, дидактикалық материал.

Тақырыбы: «Ауыз сұйықтығындағы амилаза белсенділігіне әртүрлі факторлардың әсері»

I. Кіріспе

Джонс Хопкинс университетіндегі Пәнаралық сілекейдің биологиялық ғылыми зерттеу орталығының мамандарының айтуынша, сілекейде жинауға оңай және талдауға ұзақ уақыт кетпейтін мәліметтер бар «қазына» бар. Ол биологияның, адам генетикасының құпияларын ашады, сонымен қатар аурулармен күресте көмектеседі. «Сілекей функциясын зерттеуде көптеген ақ дақтар бар», - дейді орталық директоры Даг Грэнжер.

Күн сайын біз ғалымның сөзсіз дұрыс екендігіне көз жеткіземіз.

Қоршаған орта адам денсаулығына тікелей және жанама әсер етеді. Дененің және оның жекелеген жүйелері мен мүшелерінің қалыпты жұмыс істеуі сыртқы және ішкі орта параметрлерінің белгілі бір ауқымында ғана мүмкін болады.

Өзектілігі:

Сілекей - бұл ас қорыту процесінде үлкен рөл атқаратын сілекей бездерінің құпиясы. Сілекей тамақты ылғалдандырады, оның дәмі мен иісін қамтамасыз ететін заттарды ерітеді, тамақтың пайда болуына қатысады, оның жұтылуын және өңештің таралуын жеңілдетеді. «Фермент-экологиялық фактор» жүйесі айтарлықтай ақпараттандырады. Бір жағынан ферменттер ақуыздық сипатқа ие, екінші жағынан олар каталитикалық қасиеттерді көрсетеді, яғни. биохимиялық реакциялардың жылдамдығына әсер етеді. Амилазалар, сілекей ферменттеріне байланысты арнайы химиялық қосылыстар адам ағзасына химиялық факторлардың әсер етуінің көрсеткіші бола алады. Химиялық факторлардың әсеріне жауап ретінде адам ағзасындағы әртүрлі механизмдер қосылады, ферменттердің белсенділігі (инактивациясы) төмендейді.

Ферментативті белсенділіктің төмендеуі әртүрлі сипаттағы химиялық ластағыштардың әсеріне организмдердің кешенді реакциясының ажырамас бөлігі болып табылады. Сондықтан бізді белгілі бір факторлардың (никотин, антибиотиктер, кейбір химиялық қосылыстар) сілекей қасиетіне әсері мәселесі қызықтырды.

Зерттеуді 10-11 сынып оқушыларының арасында бізді қызықтыратын сауалнама жүргізуден бастадық. Сауалнамаға 75 адам қатысты.

Сұрақтар:

1. Тамақтану адамның ауыз қуысындағы амилаза ферментінің белсенділігіне әсер етеді деп ойлайсыз ба?

2. Сіздің ойыңызша, ең белсенді амилаза ферменті кім, темекі шекпейтін немесе темекі шекпейтін?

3. Антибиотиктерді қолдану адамның ауызша сұйықтығының амилаза ферментінің белсенділігіне әсер ете ме?

4. Амилаза ферментінің белсенділігінің төмендеуі денсаулыққа әсер ете ме?

Сауалнамаға сәйкес студенттер амилаза ферментінің белсенділігін тамақтанумен байланыстырмайтындығын көреміз. Сонымен қатар 75 оқушының 68-і тамақтанудың амилаза ферментінің қызметіне әсері туралы сұраққа нақты жауап берді. Сондай-ақ, 53 студент амилаза ферменті темекі шекпейтіндерге қарағанда белсенді болады деп мәлімдеді. Антибиотикті қолданудың фермент белсенділігіне әсері туралы 3 сұраққа 24 оқушы антибиотикті қолдану фермент белсенділігіне әсер етеді деп жауап берді. Ферментті белсенділіктің төмендеуінің 28 оқушының денсаулығына әсері туралы білуге ​​қатысты соңғы сұрақ оң жауап берді.

Гипотеза: Ауыз қуысы амилазасының белсенділігіне ауыз қуысының морфологиясы, сілекей құрамы және оның пайда болу жылдамдығы, тамақтану табиғаты, жаман әдеттердің болуы әсер етеді деп санаймыз.

Зерттеу мақсаты - адамның ауызша сұйықтығының амилаза ферментінің белсенділігіне әртүрлі факторлардың әсерін зерттеу.

Міндеттері:

1. Ауыз сұйықтығының құрамын және оның ағзадағы маңыздылығын зерттеу.

2. Орта, антибиотик (эритромицин) қышқылдығының әсерін анықтау

адамның ауызша сұйықтығындағы амилазаның қасиеттері туралы никотин.

3. Микроэлектронды зертхананы қолдану арқылы химиялық талдау дағдыларын игеру.

4. Қызықтыратын тақырыптағы әдебиеттерге шолу.

5. Салауатты өмір салтын қалыптастыруды жалғастырыңыз.

6. Буклеттер шығару.

Зерттеу нысаны: салауатты темекі шекпейтін студент, студенттік темекі шегу. Зерттеу пәні: Адамның ауызша сұйықтық амилаза ферменті. Негізгі жұмыс әдістері:

1. Бақылау әдісі

2. Салыстыру және салыстыру әдісі

3. Тәжірибе

4. Талдау әдісі

II негізгі бөлім

1. Тарихи анықтама.

Тарихта, амилаза алғаш ашылған фермент, француз химигі Ансельм Пая 1833 жылы диастазды, крахмалды мальтозаға дейін ыдырататын ферментті сипаттаған кезде. Басқа мәліметтер бойынша, 1814 жылы Санкт-Петербург ғылым академиясының академигі К.Г. Кирхгоф амилазаны ашты. Бұл амилаза, бұл крахмалды тағамдарды ұзақ уақыт шайнаумен тәтті дәмнің пайда болуына әкеледі (мысалы, күріш немесе картоп), бірақ қант қоспай-ақ. Амилаза сілекейде болады (птялин), онда ол ас қорыту процесін бастайды. Амилазаның үш түрі бар, тағайындалған альфа, бета және гамма. Α-1,4-гликозидті байланыстырады.

2. Амилазаның ерекше қасиеттері

Ферменттердің ерекшелігі өте жоғары. Бұл ерекшелік фермент молекуласының субстрат молекуласының формасына дәл сәйкес келетін ерекше формасына байланысты. Бұл гипотеза «кілт және құлып» гипотезасы деп аталады: субстрат құлыпқа дәл сәйкес келетін кілтпен салыстырылады, яғни. ферменттерге. Әрі қарай, осы гипотезаның негізінде 1959 жылы Кілт пен орынбасар туралы гипотезаның жаңа түсіндірмесі

4. Сілекейдің қызметі

1. Ауыз сұйықтығының маңызды қасиеті - ауыз қуысының гомеостазын сақтау мүмкіндігі. Көптеген зерттеулер ауыз қуысының мүшелері мен тіндерінің жай-күйінің ауыз сұйықтығының құрамы мен қасиеттеріне тәуелді екенін дәлелдейді. Алайда, тістердің, периодонтальды және ауыз қуысының қатты тіндерінің патологиялық жағдайлары ауыз сұйықтығының параметрлерінің өзгеруіне әкелуі мүмкін.

2. Қорғаныс функциясын бірнеше механизмдер қамтамасыз етеді - микробқа қарсы, иммунологиялық, пелликулогендік, механикалық және химиялық тазарту, сілекейдің ылғалдандыру және майлау қасиеттері. Ауыз сұйықтығының аталған қасиеттерін қамтамасыз етудегі басты рөл ақуыз компоненттері мен гликопротеидтерге тиесілі.

3. Ас қорыту функциясы - бұл ауыз қуысы сұйықтықты жұтып, сіңіруге дайындайды, оны орап алады, оны тайғақ және түйір етеді.

4. Минералдану функциясы тіс тіндеріне қатысты маңызды және эмальдың оның компоненттерінен шығуын болдырмайтын және көптеген бейорганикалық және органикалық компоненттердің сілекейден тіс эмальына және дентинге ағуын жеңілдететін механизмдермен қамтамасыз етіледі.

III Технологиялық бөлім

Сілекейдің негізгі ферменттері - полисахаридтердің гидролизін ди- және моносахаридтерге катализдейтін α-амилаза және мальтоза мен сахарозаның дисахаридтерін ыдырататын α-гликозидаза немесе мальтаза. Бұл ферменттер ауыз қуысында, сондай-ақ асқазанда тұз қышқылымен белсендірілгенге дейін жұмыс істейді.

Α-амилаза ферменті (диастаза) сілекейде болады және полисахарид молекулаларындағы (крахмал, гликоген) декстриндер мен мальтозаларға α-1,4-гликозидті байланыстардың бөлінуін тездетеді. Α - амилаза қатысуымен полисахаридтердің ыдырауы бірнеше кезеңдерден тұрады: крахмал → эритродестриндер, ахродестриндер → алтотетроз → мальтоза. Бұл жағдайда йод ерітіндісімен әрекеттескенде крахмалды ажыратыңыз, көгілдір түс береді, амилодекстриндер

- күлгін, ахродестриндер, алтотетроз, мальтоза - сары. Ерекше ингибицияны белок ферменттерінің көпшілігінде әр түрлі денатуратациялық агенттердің әсерінен болатын ерекше емес ингибициядан ажырату керек. Мұндай агенттерге температура, минералды және органикалық қышқылдар, жоғары концентрациядағы ауыр металдардың тұздары (сынап, қорғасын, мыс және т.б. тұздары) жатады.

Зерттеуге арналған материал біздің лицей оқушыларының сілекейі болды. Зерттеу әдебиеттердегі ақпаратқа, сондай-ақ өз бақылауларымыз бен тәжірибелеріміздің материалдарына негізделген.

1. Зерттеу жүйелілігі

1.1. Қышқылдықтың сілекей ферменттерінің қызметіне әсері.

Амилаза ақуыздық сипатқа ие және биохимиялық реакциялардың жылдамдығына әсер ететін каталитикалық қасиеттерге ие. Амилазаның белсенділігі сілекей құрамындағы крахмалдың гидролизін жеделдету қабілетіне байланысты.

Мақсаты: сілекей ферментінің - амилазалардың белсенділігіне қышқылдық және сілтілік факторларының әсерін зерттеу.

3 түтік алынды, нөмірленіп, үш жапсырмамен белгіленді. Бірінші пробиркада (бақылау) сілекей ерітіндісі 1 затбелгіге дейін, екіншіге дейін су, үшіншіге дейін крахмал ерітіндісі құйылды.

№ 2 түтік бірінші затбелгіге - сілекей ерітіндісіне, екіншісіне - тұз қышқылының ерітіндісіне, үшіншіге дейін - крахмал ерітіндісіне құйылды.

Үшінші пробиркаға сілекей ерітіндісі бірінші затбелгіге, натрий гидроксиді ерітіндісіне, ал үшіншісі крахмал ерітіндісіне құйылды. Крахмал гидролизінің биохимиялық реакциясы үшін түтіктер 20 минутқа қалдырылды. Индикатор қағазын пайдаланып, 2 және 3 цифрларындағы түтіктердегі ерітіндінің ph мәні анықталды, содан кейін әр түтікке 2-3 тамшы йод ерітіндісі қосылды. № 3 түтіктің құрамы түтікке тұз қышқылының ерітіндісін (2-4 тамшы) қосу арқылы залалсыздандырылды. Бейтараптандыру нәтижелері индикатор қағазының түсінің өзгеруімен бақыланды.

Химиялық фактор ретінде қышқылдықтың жоғарылау әсеріне жауап ретінде амилазаның белсенділігі төмендейді. Зерттеулер көрсеткендей, натрий гидроксиді крахмалдың гидролиттік деградациясының қоздырғышы, ал тұз қышқылы - паралич агент. Демек, крахмалдың деградация процесі сәл сілтілі ортада 37-38 градус температурада жүреді (және ауыз қуысындағы мұндай жағдайлар)

1.2 Темекінің сілекейдің қасиетіне әсері

Никотин - адам ағзасына зиянды химиялық фактор. Темекі шегу кезінде никотиннің зиянды әсерінің көрінісі сілекейдің гидролитикалық түрде крахмалды ыдырату қабілетінің нашарлауы болып табылады.

Мақсаты: темекінің темекінің сілекей қасиетін өзгерту арқылы ағзаға зиянды әсерін зерттеу

Олар екі нөмірленген және екі тегпен белгіленген. Темекі шекпейтін сілекейдің ерітіндісі бірінші затбелгіге бірінші түтікке құйылды. Содан кейін екінші белгіге крахмал ерітіндісі қосылды. Шылым шеккен ерітінді екінші затқа бірінші затбелгіге, ал крахмал ерітіндісі екінші затбелгіге құйылды. Йод ерітіндісі (2-3 тамшы) бірінші және екінші сынақ түтіктеріне тамшыдан қосылды.

10 минут ішінде ерітінділердің көк түске боялу қарқындылығының өзгерісі байқалды. №1 түтікте ерітіндінің көк түсімен бояу қарқындылығы екінші түтікке қарағанда тез төмендеді.

Шылым шегетін адамдарда ауыз қуысында ас қорыту бұзылғанын көреміз. Бұл никотин сілекей қабілетін нашарлататындықтан болады

крахмалдың гидролиттік деградациясы. Демек, ферменттердің белсенділігі мен концентрациясы бездердің секрециясының төмендеуіне байланысты төмендейді.

1.3 Антибиотиктердің ауыз сұйықтығының қасиеттеріне әсері

Антибиотиктер аз мөлшерде микроорганизмдер мен жасушаларға селективті уытты әсер ете алады.

Мақсаты: Антибиотиктердің сілекей ферменттерінің гидролитикалық крахмалды ыдырату қабілетіне әсерін зерттеу.

Тәжірибе үшін 2 пробирка алынды. Крахмал ерітіндісі алғашқы пробиркаға 1/4 көлемде құйылды. Содан кейін бірдей мөлшерде сілекей ерітіндісі мен 2-3 тамшы йод ерітіндісі қосылды. Түтіктің құрамы араласып кетті. Түтікті стақан жылы суға 10 минут салып қойыңыз, содан кейін түс өзгеруі байқалды.

Крахмал ерітіндісі екінші пробиркаға көлемнің 1/4 бөлігінде құйылды, сол сілекей ерітіндісі және сол антибиотик ерітіндісі мен 2-3 тамшы йод ерітіндісі қосылды. Түтіктің құрамы араласып кетті. Түтік 10 минут бойы стакан жылы суға салынып, түстің өзгеруі байқалды.

№1 түтікте көк түстердің қарқындылығы №2 түтікке қарағанда тез төмендеді.

Осыған сүйене отырып, антибиотиктердің аз дозалары микроорганизмдер мен жасушаларға селективті уытты әсер етеді. Антибиотиктер крахмалдың гидролиттік деградациясына дейін амилаза сілекейі ферменттерінің белсенділігінің төмендеуіне әкеледі.

IV Қорытынды бөлім.

1. Зерттеу нәтижелері.

Антибиотиктердің сілекей амилазасына әсерін зерттегенде, модификацияланған дәрілік затқа йод қосылды, бұл мальтозадағы крахмал сілекей ферментінің α-амилазаның әсерінен ыдырайтынын көрсетеді. Антибиотиктің әсерінен (эритромицин) біз тұрақты күлгін бояуды байқадық, бұл крахмалдың бұзылмағанын көрсетеді. Осылайша, антибиотиктер амилаза сілекей ферменттерінің белсенділігінің төмендеуін крахмалдың гидролиттік деградациясына әкелетінін анықтадық.

Ферменттердің белсенділігін арттыратын заттар - активаторлар. Ал ферменттерге улы заттар парализ болып табылады. Сілекейлі амилаза активаторлары - натрий хлориді, ал мыс сульфаты - парализатор. Біздің активаторлардың әсерін зерттеу тәжірибеміз нәтижесінде және

сілекей ферментінің α-амилаза ингибиторлары, егер натрий хлориді крахмал мен амилаза бар қоспаға қосылса, басқа жағдайда су (бақылау ретінде), ал үшіншісі мыс сульфатының ерітіндісіне қосылса, сол уақыт кезеңінен кейін Луголь ерітіндісінің әсерінен NaCl бар үлгінідегі сұйықтық сарыға айналады, бақылау үлгісінде ол қызыл болады, ал CuSO4 бар үлгіні ол көк болады. Сұйықтықтардың әртүрлі түсі крахмал гидролизінің біркелкі емес деңгейіне байланысты және натрий хлоридінің сілекейі мен пар сульфатының α-амилаза ферментіне әсер ету белсенділігін көрсетеді. NaCl жағдайында крахмал толығымен деградацияға ұшырады, бақылау кезінде крахмал эритроэкстриндерге ыдырады, ал CuSO4 бар сынамада қанықпаған крахмал табылды.

Темекі шегудің сілекейдің қасиетіне әсерін зерделеу барысында біз келесі нәтижелерге қол жеткіздік: темекі шекпейтін сілекейі бар пробиркада йод қосылған кезде ерітінді сары-қоңырға айналды, ал темекі шегушінің сілекейі бар затта йод қосылған кезде ерітіндінің түсі күлгін болып өзгерді. Сондықтан, никотин сілекей амилазасының гидролитикалық қасиеттеріне теріс әсер етеді, нәтижесінде толық крахмал деградациясы пайда болмады деп қорытынды жасауға болады. Осылайша, темекі шегу кезінде никотиннің зиянды әсерінің көрінісі сілекейдің гидролитке бейімділігі болып табылады.

крахмалдың ыдырауы.

Алынған мәліметтер негізінде мынандай қорытынды жасауға болады: 1. Аз мөлшерде антибиотиктер микроорганизмдер мен жасушаларға селективті уытты әсер етеді. Антибиотиктер крахмалдың гидролиттік деградациясына дейін амилаза сілекейі ферменттерінің белсенділігінің төмендеуіне әкеледі.

2. Никотин сілекейдің гидролитикалық крахмалды ыдырату қабілетін төмендетеді. Ферменттердің белсенділігі мен концентрациясының төмендеуі

бездердің секрециясының төмендеуіне байланысты. 3. Натрий хлориді - крахмалдың гидролиттік ыдырауының қоздырғышы, ал мыс сульфаты парализатор болып табылады.

Мұның бәрі ас қорыту жолындағы тағамның көбеюіне, ауырлық сезімін тудырады және ағзаның шөгуін арттырады. Егер тамақтың кесектері ауыз қуысынан тез кетсе, болашақта бұл улы заттардың шығарылуымен және сіңіру процесінің бұзылуымен үйде қайнатуды еске түсіретін асқазан-ішек жолында (ГИТ) ашытуды тудырады.

Біздің жұмыс мынаны көрсетеді:

1) Амилаза белсенділігінің максималды деңгейі адам денесінің ішкі ортасына сәйкес келетін 37 ° C температурада көрінеді.

2) Амилаза сәл сілтілік ортада белсенді.

2. Ұсынымдар:

Нәтижелерге сүйене отырып, бірнеше кеңестер ұсынғым келеді:

•Салауатты өмір салтын ұстану

• Антибиотиктер енгізіңіз

• Тұтынылған тағамды біріктірген дұрыс (крахмалы бар тағамдарды қышқыл және тұзды тағамдармен бірге қолдануға болмайды)

Сондықтан, осы қарапайым нұсқауларға сүйене отырып, сіз өзіңізді ас қорыту жүйесін бұзудағы жағымсыз салдарлардан қорғауға болады.

3. Қорытындылар.

Біздің зерттеуіміз амилаза ферментінің белсенділігінің төмендегенін көрсетті

никотин, антибиотиктер сияқты факторлар

қышқылдық жоғарылайды. Бұл ас қорытудың баяулауына әкеледі.

тамақ, ауыз қуысының аурулары, асқазанның ауыруы және мазасыздық

ас қорыту. Алайда, амилаза ферментінің белсенділігі жоғарылайды

сұйықтық сонымен қатар бірқатар ауруларға әкелуі мүмкін. Қайсысын анықтаңыз

ауру ферменттер деңгейінің жоғарылауын тудырды, кейде бұл өте қиын.

Панкреатитке ұқсас белгілері бар бірқатар аурулар болғандықтан,

осы көрсеткіштің жоғарылауымен де жүреді. Ұқсас ауруларға

қамтиды: перитонит, жедел аппендициттің қабынуы (аппендицит), бітелу

ішек, ойық жараның перфорациясы, холецистит, қант диабетімен байланысты тромбоз ацидозы

ыдыстар.

Сондай-ақ, біз көптеген студенттер өсудің не әкелетінін білмейтінін білдік.

немесе ауыз қуысында сұйықтық амилаза ферментінің белсенділігі төмендеді. Байланысты

Олардың тәуелділігі мен дұрыс тамақтанбауы қандай ауруларға әкелуі мүмкін екенін білмеймін.

Тәжірибелік мәні:

Нәтижелерге сүйене отырып, біз «ауызша сұйықтықтың ферментті амилаза ферментінің қызметіне әртүрлі факторлардың әсері» тақырыбында сынып сағаттарын өткізуді жоспарлап отырмыз және осы проблемамен байланысты бірқатар аурулардың алдын алу үшін адам білуі қажет барлық қажетті ақпараты бар буклеттер шығарылады.