Влияние загрязнения окружающей среды на активность каталазы в почках древесных растений

Введение
Воздействие внешних факторов на растения такие как, механическое повреждение, техногенное загрязнение, грибные и вирусные болезни и др. вызывают ответную реакцию со стороны физиологических показателей. Учеными многих стран доказано, что причина, вызывающие повреждения живой системы становятся формы активного кислорода, образование которого происходит под воздействием вредных факторов, причем наибольшую опасность представляет совокупность многих стресс-факторов.
Активный кислород – это необходимая составляющая для поддержания жизнедеятельности клеток. Физиологические процессы такие как, процессы дыхания, фотосинтеза, биосинтеза АТФ напрямую имеют неотъемлемую взаимосвязь с активными формами кислорода, что представляют собой сигнальную молекулу и способствуют активизации защитных системы клетки и т.д. [5]
Цель моей курсовой работы: дать характеристику ферментам согласно литературным источникам, ознакомиться с методами определения активности каталазы, провести ряд исследований в определении активности каталазы почек древесных растений г. Челябинска.












2. Обзор литературы
1.1Ферменты. Классификация и свойства
Ферменты - биологический катализатор, белковой природы. Благодаря их особым функциям они обеспечивают быстрое протекание в организме или в не его многочисленным химическим реакциям. Поэтому малое количество фермента может осуществить превращение большого количества вещества.
Активность ферментов зависит:
• от температурного режима;
• от рН среды;
Отличительные особенности ферментов от катализаторов:
• по химическому строению молекулы всех ферментов являются белками;
• эффективность ферментов выше, чем небиологических катализаторов, т.е. скорость протекания реакции при участии ферментов на несколько порядков выше, чем при участии неорганических катализаторов;
• ферменты «работают» в более «мягких» условиях в отличие от катализаторов неорганической природы - при атмосферном давлении, при температуре 30–40°С, при значении рН среды близком к нейтральному;
• ферменты обладают высокой специфичностью по отношению к субстрату - каждый фермент катализирует единственную реакцию либо группу реакций одного типа;
• ферменты - катализаторы с регулируемой активностью, чего нельзя сказать о катализаторах иной природы (это уникальное свойство ферментов позволяет изменять скорость превращения веществ в организме в зависимости от условий среды, т. е. приспосабливаться к действию различных факторов); [8]
• ферментативный процесс можно представить в виде цепи простых химических превращений вещества, четко запрограммированных во времени и в пространстве. [8]
Неорганический катализатор (платина, ионы водорода и др.) ускоряет многие химические реакции, действие же фермента специфично, т. е. он может изменить скорость только какой-то одной реакции.
Фермент сахараза — инвертаза, ускоряет гидролиз сахарозы на глюкозу и фруктозу, но не действует на мальтозу.
Фермент амилаза гидролизирует крахмал, но не может произвести гидролиза клетчатки, имеющей такой же элементарный состав.
Однако фермент пепсин может вызывать гидролиз всех белков, так как в их молекулах имеются однотипные связи, на которые и действует фермент.
В связи с тем, что в растении все время происходит большое количество разнообразных реакций, а ферменты обладают специфичностью, в клетках растений имеется до 800 разных ферментов. [9]















1.2 Ферменты в клетках растений
Химическая реакция происходит тогда, когда молекулы получат некоторое дополнительное количество энергии, т.е. происходит энергия активации. Катализатор имеет свойства снижать энергетическую активацию, вследствие чего реакция протекает с меньшей затратой энергии.
В жизнедеятельности любого организма происходят химические процессы, которые осуществляются с участием природных биокатализаторов, которые называют ферменты или энзимы.
Ферменты, как часть белковой природы имеют те же свойства, что и белки:
• являются амфотерными соединениями;
• участвуют в качественных реакциях - биуретовую, ксантопротеиновую, фолина и др.;
• растворяются в воде с последующим образованием коллоидных растворов;
• обладают электрофоретической активностью;
• гидролизуются до аминокислот;
• склонны к денатурации под влиянием температуры, изменениях рН, действием солей тяжелых металлов и воздействием физических факторов - ультразвук, ионизирующее излучение и др.;
• имеют несколько уровней организации макромолекул, что подтверждено данными рентгеноструктурного анализа, ЯМР, ЭПР. [12]
Биохимические процессы, которые протекают при хранении сырья и при производстве пищевых продуктов, связаны с действием собственных ферментов пищевого сырья и ферментов, вносимых в ходе технологического процесса в виде ферментных препаратов, которые могут быть животного, растительного и микробного происхождения.