Объясните, почему при нанесении пероксида водорода на срез сырого картофеля активно выделяется кислород, а при нанесении на срез варёного картофеля выделения кислорода не наблюдается.

В сыром картофеле содержится фермент каталаза. Это белковый биологический катализатор, который ускоряет разложение пероксида водорода:

2H₂O₂ → 2H₂O + O₂↑

Пероксид водорода сам по себе нестойкий и может распадаться на воду и кислород, но без катализатора это происходит сравнительно медленно. Когда его наносят на срез сырого картофеля, он соприкасается с клетками, в которых есть активная каталаза. Фермент быстро разлагает H₂O₂, поэтому выделяется много пузырьков кислорода. Это и выглядит как «шипение» или пенообразование.

Каталаза нужна живым клеткам для защиты: пероксид водорода образуется в клетках как побочный продукт обмена веществ и является токсичным веществом. Фермент превращает его в менее опасные продукты — воду и кислород.

В варёном картофеле такого эффекта почти нет, потому что при нагревании белки теряют свою природную пространственную структуру. Этот процесс называется денатурацией. Каталаза, как и большинство ферментов, является белком, поэтому при варке она разрушается или становится неактивной. Активный центр фермента изменяется, и он уже не может эффективно связывать и разлагать пероксид водорода.

Поэтому на срезе сырого картофеля пероксид водорода активно разлагается с выделением кислорода, а на срезе варёного картофеля кислород почти не выделяется: фермент каталаза был инактивирован высокой температурой.