Інформація для вчителів
Застосування
Схема досліду
Йони важких металів можуть потрапляти в поверхневі й ґрунтові води з місць видобутку або з недостатньо очищеними стічними водами гальванічних та подібних виробництв. Вони блокують дію ферментів, через що керовані ними процеси обміну речовин в організмах порушуються або й узагалі унеможливлюються. Використавши розщеплення сечовини уреазою, блокування дії ферменту йонами важких металів можна виміряти звичайними лабораторними методами.
Інша інформація для вчителя (1/4)
Попередні знання
Учні мають знати хімічне й біологічне підґрунтя ферментативного розщеплення та мати загальні знання про роботу ферментів.
Принцип
Учнівиконують два досліди з ферментативним розщепленням - один із додаванням важких металів, другий без нього. Ці досліди вони порівнюють між собою.
Інша інформація для вчителя (2/4)
Навчальна мета
Учні мають зрозуміти, що важкі метали можуть впливати на дію ферментів.
Завдання
Учні досліджують два процеси ферментативного розщеплення - один із додаванням важких металів, другий без нього.
Інша інформація для вчителя (3/4)
Результат
У розчині сечовини зміни провідності не спостерігається, бо розчин сечовини не дисоціює.
Перший дослід: якщо до розчину сечовини додати уреазу, провідність неухильно зростає (рисунок праворуч). Це явище виникає тому, що уреаза розщеплює сечовину на амоніак і карбон діоксид, а амоній карбонат, що вторинно з них утворюється, дисоціює. Що більше йонів наявно, тобто що більше утворилося амоній карбонату, то більша провідність. Отже, вона є мірою інтенсивності розщеплення сечовини уреазою.
Контрольне вимірювання без додавання CuSO4
Інша інформація для вчителя (4/4)
Результат
Другий дослід: якщо до суміші сечовини й уреази додати розчин, що містить важкий метал (рисунок праворуч), провідність спершу стрибком зростає, бо разом із цим розчином у вимірюване середовище внесено додаткові йони. Проте після цього провідність лишається сталою або, залежно від концентрації розчину з важким металом, зростає лише незначно. Дію уреази заблоковано йонами важких металів, і сечовина не розщеплюється зовсім або розщеплюється лише незначно.
Блокування дії уреази додаванням CuSO4
Правила безпеки
- Для цього досліду діють загальні правила безпечного експериментування на уроках природничих наук.
Інформація для учнів
Мотивація
Схема досліду
Йони важких металів можуть потрапляти в поверхневі й ґрунтові води з місць видобутку або з недостатньо очищеними стічними водами гальванічних та подібних виробництв. Вони блокують дію ферментів, через що керовані ними процеси обміну речовин в організмах порушуються або й узагалі унеможливлюються. Використавши розщеплення сечовини уреазою, блокування дії ферменту йонами важких металів можна виміряти звичайними лабораторними методами.
Завдання
Дослідіть, чи впливають йони важких металів на дію ферментів.
Обладнання
| Позиція | Обладнання | Артикул | Кількість | 1 | Cobra SMARTsense - Conductivity, 0...20000 мкС/см, 0...100 °C (Bluetooth) | 12922-00 | 1 | 2 | Промивалка, пластмаса, 500 мл | 33931-00 | 1 | 3 | Еталонний розчин, 1413 мкS/см (25°C), 460 мл | 47070-02 | 1 | 4 | Магнітна мішалка без підігріву, для 3 л, 230 В | 35761-99 | 1 | 5 | Магнітний якірець, PTFE, 8 мм, циліндричний | 46299-00 | 1 | 6 | Секундомір, цифровий, 24 години, 1/ 100 с та 1 с | 24025-00 | 1 | 7 | Хімічний стакан, Duran®, висока форма, 50 мл | 36001-00 | 1 | 8 | Хімічний стакан, Duran®, висока форма, 100 мл | 36002-00 | 1 | 9 | Хімічний стакан, Duran®, низька форма, 250 мл | 36013-00 | 1 | 10 | Скляний стрижень, l=200 мм, d=5 мм | 40485-03 | 2 | 11 | Мірний циліндр, 100 мл | 36629-00 | 1 | 12 | Мірний циліндр, боросилікат, висока форма, 10 мл | 36625-00 | 1 | 13 | Градуйована піпетка, 1 мл | 36595-00 | 1 | 14 | Вода дистильована | 31246-81 | 1 | 15 | Сечовина, 250 г | 30086-25 | 1 | 16 | Уреаза, ліофілізована, 5 г | 31923-02 | 1 | 17 | Купрум (ІІ) сульфат-5-гідрат | 30126-25 | 1 | 18 | measureAPP - безкоштовне вимірювальне програмне забезпечення для всіх пристроїв | 14581-61 | 1 |
|---|
Складання (1/2)
Для вимірювання провідності потрібні Cobra SMARTsense і measureAPP. Застосунок можна безкоштовно завантажити в магазині застосунків - QR-коди див. нижче. Перевір, чи ввімкнено на твоєму пристрої (планшеті, смартфоні) Bluetooth.
Для вимірювання датчиками Cobra SMARTsense потрібен PHYWE measureAPP. Застосунок можна безкоштовно завантажити у відповідному магазині застосунків (QR-коди див. нижче). Перед запуском застосунку перевір, чи ввімкнено на твоєму пристрої (смартфон, планшет, настільний ПК) Bluetooth.
iOS
Android
Windows
Складання (2/2)
- Для вимірювання провідності вмикають Cobra SMARTsense 'Conductivity' натисканням кнопки живлення.
- Переконайтеся, що на пристрої ввімкнено Bluetooth.
- Відкрий застосунок PHYWE measure App і вибери давач “Conductivity”.
Вибери давач "Conductivity"
Виконання
Перший дослід (контрольний)
До розчину сечовини додати 10 мл 1-відсоткової суспензії уреази (0,1 г на 10 мл дистильованої води). Одночасно з доданням до розчину сечовини запустити запис вимірюваних значень. Вимірювання завершити через кілька хвилин (напр., через 6 хвилин).
Другий дослід (моделювання забруднення важким металом за допомогою розчину купрум сульфату):
Для вимірювання повторити перший дослід і через кілька хвилин (напр., через 3 хвилини) після запуску вимірювання додати до суміші сечовини й уреази 0,5 мл 1-відсоткового розчину купрум сульфату і провадити вимірювання так само довго, як і в контрольному досліді.
Протокол
Завдання 1
Питання
Завдання 2
Питання
Питання