Решение: Эксперимент с каталазой
Учёный провёл эксперимент с сырым клубнем картофеля. Для этого он использовал кусочки клубня картофеля фиксированной массы, к которым добавлял различное количество 3%-ной перекиси водорода. Результаты эксперимента и уравнение реакции, происходящей в клетках клубня картофеля, представлены на графике.
Какой параметр был задан экспериментатором (независимая переменная), а какой параметр менялся в зависимости от заданного (зависимая переменная)? Какую биологическую функцию выполняет каталаза в живых клетках? Как изменятся результаты эксперимента, если перед добавлением перекиси клубни картофеля предварительно сварят? Ответ поясните.
Решение по шагам
5 шаговЭкспериментатор изменял количество 3%-ной перекиси водорода, добавляемой к кусочкам картофеля одинаковой массы. Следовательно, это независимая переменная.
Измеряемым результатом была скорость выделения кислорода, поэтому она является зависимой переменной.
Каталаза — фермент, который катализирует разложение токсичной для клеток перекиси водорода с образованием воды и кислорода.
$$2\mathrm{H_2O_2} \xrightarrow{\mathrm{каталаза}} 2\mathrm{H_2O}+\mathrm{O_2}\uparrow$$При увеличении количества субстрата скорость реакции сначала возрастает, поскольку больше молекул перекиси взаимодействует с активными центрами каталазы. Затем скорость выходит на плато: активные центры фермента становятся насыщенными.
При предварительном кипячении клубней результаты изменятся: выделение кислорода резко уменьшится или прекратится. Высокая температура вызывает денатурацию каталазы, изменяет структуру её активного центра, поэтому фермент теряет активность.
Независимая переменная — количество добавленной 3%-ной перекиси водорода; зависимая переменная — скорость выделения кислорода. Каталаза обезвреживает перекись водорода, ускоряя её разложение на воду и кислород. После кипячения скорость выделения кислорода резко снизится или станет близкой к нулю, поскольку каталаза денатурирует.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Называют скорость выделения кислорода независимой переменной.
Указывают, что кипячение ускоряет работу каталазы.
Не объясняют снижение скорости денатурацией фермента.
Путают субстрат фермента с продуктом реакции.