Изучение воздействия различных факторов на
свойства слюны человека
Автор: Кудряшова Ю, ученица 11Л класса, МОУ «Лицей№7».
Руководитель: Маскайкина И.В., учитель биологии и экологии МОУ «Лицей№7».
Год выполнения: 2007 год
Окружающая среда прямо и косвенно влияет на здоровье человека. Нормальное функционирование организма и отдельных его систем и органов возможно лишь в определенном диапазоне значений параметров внешней и внутренней среды. Чем ближе значение параметров к оптимальным, тем меньше энергии затрачивает организм для поддержания жизненных процессов и тем больше энергии может выделить для внешней деятельности или внутренней работы, направленной на самосовершенствование.
Слюна – секрет слюнных желез, играющий большую роль в пищеварении. Слюна смачивает пищу, растворяя вещества, обеспечивающие ее вкус и запах, участвует в формировании пищевого комка, облегчает его проглатывание и продвижение по пищеводу. Процесс расщепления пищевых веществ начинается гидролитическими ферментами слюны.
Система «фермент-фактор среды» достаточно информативна. С одной стороны, ферменты имеют белковую природу, с другой - они проявляют каталитические свойства, т.е. влияют на скорость биохимических реакций. В качестве индикатора последствий ор¬ганизма человека на воздействия химических факторов могут слу¬жить амилазы - особые химические соединения, относимые к ферментам слюны.
В ответ на воздействие химических факторов включаются раз¬личные механизмы в организме человека, происходит снижение активности (инактивация) ферментов. Снижение фермен¬тативной активности, представляет собой неотъемлемую часть комплекса ответных реакций организмов на воздействие химических загрязнителей различной природы. Нас заинтересовала проблема влияния некоторых факторов (никотин, антибиотики, некоторых химических соединений) на свойства слюны.
Цель нашей работы: изучение влияния некоторых факторов на активность ферментов слюны.
Цель конкретизирована в следующих задачах:
1. Изучение теоретической литературы.
2. Овладение навыками химического анализа при помощи микролаборатории
3. Выявление активаторов и парализаторов ферментов слюны
Основными ферментами слюны являются α-амилаза, катализирующая гидролиз полисахаридов до ди- и моносахаридов, и α-гликозидаза, или мальтаза, расщепляющая дисахариды мальтозу и сахарозу. Эти ферменты функционируют внутри ротовой полости, а также в желудке до тех пор, пока не активируются соляной кислотой.
Фермент α - амилаза (диастаза) содержится в слюне и ускоряет расщепление α-1,4-гликозидных связей в молекулах полисахаридов (крахмала, гликогена) до декстринов и мальтозы. Процесс распада полисахаридов в присутствии α - амилазы включает в себя ряд стадий: крахмал→эритродекстрины ахродекстрины→альтотетроза→мальтоза. При этом нерасщепленный крахмал при взаимодействии с раствором йода дает синее окрашивание, амилодекстрины – фиолетовое, ахродекстрины, альтотетроза, мальтоза – желтое.
Специфическое ингибирование следует отличать от неспецифического, наблюдаемого при действии различных денатурирующих агентов на большинство белков-ферментов. К таким агентам относят температуру, минеральные и органические кислоты, соли тяжелых металлов в высоких концентрациях (соли ртути, свинца, меди и др.).
Антибиотики (греч. anti – против + bios - жизнь) – вещества микробного, растительного или животного происхождения, избирательно подавляющие жизнеспособность организмов.
Исследования проводились на базе Лицея №7 и медицинского факультета МГУ им. Огарева. Материалом для исследования служила слюна учеников нашего лицея. В основу исследования положены сведения, имеющиеся в литературе, а также материалы собственных наблюдений и опытов.
При исследовании мы использовали следующие методы:
1. Влияние антибиотика на свойства слюны.
2. Влияние курения на свойства слюны.
3. Влияние активаторов и парализаторов на активность ферментов.
При исследовании влияния антибиотиков на амилазу слюны мы получили желто-коричневое окрашивание в контроле при добавлении йода, что свидетельствует о том, что под действием фермента слюны α – амилазы произошло расщепление крахмала до мальтозы. При действии антибиотика (эритромицина) мы наблюдали стойкое фиолетовое окрашивание, которое показывает, что крахмал не расщепился. Таким образом, мы выяснили, что антибиотики вызывают снижение активности ферментов слюны амилаз к гидролитическому расщеплению крахмала.
Вещества, усиливающие действие ферментов – активаторы. А вещества, токсичные для ферментов, - парализаторы. Активаторами амилазы слюны является хлористый натрий, а парализатором – сернокислая медь.
В результате нашего опыта на изучение воздействия активаторов и ингибиторов на фермент слюны α – амилазы мы выяснили, что если к смеси, содержащей крахмал и амилазу, в одном случае прилить хлористый натрий, в другом – воду (в качестве контроля), а в третьем – раствор сернокислой меди, то через одинаковый промежуток времени при действии раствора Люголя жидкость в пробе с NaCl окрасится в желтый цвет, в контрольной – в красный, а в пробе с CuSO4 - в синий. Различный цвет жидкостей обусловлен неодинаковой степенью гидролиза крахмала и свидетельствует об активности влияния на фермент α – амилазу слюны хлористого натрия и парализующем – медного купороса. В случае с NaCl произошло полное расщепление крахмала, в контроле – распад крахмала до эритродекстринов, а в пробе с CuSO4 обнаружится нерасщепленный крахмал.
При изучении влияния курения на свойства слюны у нас получились следующие результаты: в пробирке со слюной некурящего человека раствор при добавлении йода приобрел желто-коричневый цвет, а в пробе со слюной курильщика окрас раствора при добавлении йода стал фиолетовым. Следовательно, можно сделать вывод, что никотин негативно влияет на гидролитические свойства амилазы слюны, вследствие чего не произошло полного расщепления крахмала. Таким образом, мы выяснили, что одним из проявлений вредного влияния никотина при курении является ухудшение способности слюны к гидролитическому расщеплению крахмала.
На основании полученных данных можно сделать выводы:
1.Антибиотики в малых дозах оказывают избирательное токсическое действие на микроорганизмы и клетки. Антибиотики вызывают снижение активности ферментов слюны амилаз к гидролитическому расщеплению крахмала.
2. Никотин ухудшает способность слюны к гидролитическому расщеплению крахмала. Снижается активность и концентрация ферментов из-за понижения секреции желез.
3. Хлористый натрий является активатором гидролитического расщепления крахмала, а парализатором является сернокислая медь.
|
