cwiczenie 5bioch, RÓŻNE, Wiedza, BIOCHEMIA


ĆWICZENIE 5

Kataliza enzymatyczna - czynniki wpływające na aktywność enzymów

Wprowadzenie

Biochemiczne reakcje oksydoredukcyjne są podstawowymi procesami dostarczającymi energii niezbędnej dla przemian w organizmach żywych. Przyjmując za kryterium mechanizm działania, enzymy klasy oksydoreduktaz można ująć w cztery grupy:

  1. dehydrogenazy - katalizują odrywanie atomów wodoru i przenoszą je na inne enzymy czy też związki pośrednie, a nie mają zdolności przenoszenia, elektronów bezpośrednio na tlen;

  2. oksydazy - katalizują przenoszenie elektronów bezpośrednio na tlen. W pewnych przypadkach niektóre enzymy są zarówno oksydazami jak i dehydrogenazami tzn. odrywane od substratu elektrony przenoszą bezpośrednio na tlen bez udziału enzymów pośrednich;

  3. oksygenazy - katalizują wbudowywanie tlenu w cząsteczkę;

  4. hydroperoksydazy - obejmują dwie podgrupy enzymów: peroksydazy i katalazy. Obydwie podgrupy powodują rozkład nadtlenku wodoru. Peroksydaza rozkłada H2O2, a powstający tlen utlenia jakąś substancję, natomiast katalaza powoduje rozkład nadtlenku wodoru niezależnie od obecności akceptora tlenu.

1. Oksydazy

Enzymy te przenoszą wodór bezpośrednio na tlen atmosferyczny. Substratem są często mono- i polifenole. Spośród oksydaz duże znaczenie praktyczne ma oksydoreduktaza, zwana potocznie oksydazą fenolową. Enzym ten jest metaloproteidem zawierającym w swoim składzie miedź (ok. 0,2%), która przyjmuje elektrony od fenoli i przekazuje na tlen cząsteczkowy. Oksydaza fenolowa odgrywa dużą rolę w przemyśle spożywczym. Dzięki jej działaniu następuje ciemnienie przekroju rozciętego jabłka lub ziemniaka, efektem jej działania jest także kolor czarnej herbaty, chleba razowego.

Wykonanie doświadczenia

Przygotować wyciąg ziemniaczany przez umycie i obranie ziemniaka, utarcie na tarce i włożenie do woreczka płóciennego, a następnie, zanurzenie w zlewce z ok. 200 ml wody. Zawartość zlewki łagodnie mieszać. Uzyskuje się wodny ekstrakt enzymów i skrobi. Poczekać aż osad skrobi opadnie, ciecz nadosadową należy zdekantować i używać do doświadczeń.

Do 3 probówek wlać po 5 ml wyciągu ziemniaczanego. Do pierwszej dodać 10 kropli 1% roztworu fenolu, do drugiej 10 kropli 1% roztworu pirokatechiny, do trzeciej 10 kropli 1 % roztworu pirogalolu. Zawartość probówek zamieszać i obserwować zmiany zabarwienia. Ponieważ reakcja przebiega dość wolno, w międzyczasie należy wykonać pozostałe doświadczenia

Wyniki doświadczeń

W określonych odstępach czasu notować nasilenie barwy w probówkach zawierających poszczególne fenole.

Intensywność barwy

Probówka

Czas

0,5 godz.

1 godz.

1,5 godz.

2 godz.

z fenolem

z pirokatechiną

z pirogalolem

2. Katalaza

Katalaza jest nadzwyczaj szeroko rozpowszechnionym enzymem: występuje u zwierząt, roślin i wszystkich bakterii tlenowych. Katalizuje reakcję rozkładu nadtlenku wodoru do tlenu i wody według równania:

2 H2O2 → 2 H2O + O2

Katalaza jest metaloproteidem i w stanie krystalicznym zawiera 0,09% żelaza. Istnieje wiele inhibitorów katalazy. Sam nadtlenek wodoru w większych stężeniach powoduje dezaktywację enzymu. Hamująco działa również szereg substancji reagujących z żelazem trójwartościowym, koenzymu katalazy (cyjanki, siarczki, fluorki, hydroksyloamina).

Wykonanie doświadczenia

Przygotować dwie probówki z 5 ml wyciągu ziemniaczanego. Do pierwszej z nich dodać 1 ml 3% H2O2. Pod działaniem katalazy następuje obfite wydzielanie tlenu.

Drugą ogrzać do wrzenia w płomieniu palnika, po czym dodać 1 ml wody utlenionej. Zapisać w tabeli obserwacje.

Wyniki doświadczeń

Doświadczenie

Wynik

Wniosek

probówka 1

probówka 2

3. Peroksydaza

Peroksydaza jest enzymem bardzo rozpowszechnionym w roślinach, występuje także u zwierząt i niektórych bakterii. Jej działanie podobnie jak katalazy związane jest z obecnością nadtlenku wodoru. Jednak nadtlenek wodoru nie jest rozkładany z wydzieleniem tlenu, ale wykorzystywany jest przez enzym w reakcjach utleniania wielu substratów - fenoli i amin aromatycznych.

Podobnie jak katalaza, koenzym peroksydazy zawiera żelazo. Jest mało wrażliwa na wysoką temperaturę i jeszcze w 100°C zachowuje częściowo swoją aktywność. Przebieg typowej reakcji katalizowanej przez peroksydazę przedstawia się następująco:

peroksydaza

AH2 + H2O2 ——→ A + 2 H2O

Wykonanie doświadczenia

Do 3 probówek zawierających po 5 ml wyciągu ziemniaczanego wprowadzić do każdej probówki inną substancję po 10 kropli 1% roztworu fenolu, 1% roztworu pirokatechiny, 1% roztworu pirogalolu oraz do każdej probówki po 10 kropli 3% H2O2. Obserwować powstawanie barwy.

Do dwóch probówek odmierzyć po 5 ml wyciągu ziemniaczanego. Ogrzewać probówki w łaźni wodnej w temperaturze 70°C przez 10 min. Łaźnię wodną przygotować w sposób następujący: do zlewki nalać gorącej wody. Za pomocą termometru rtęciowego ustalić temperaturę wody nie wyższą niż 70°C, wstawić probówki z wyciągiem ziemniaczanym na 10 min. Po tym czasie do jednej dodać 10 kropli 1% roztworu pirokatechiny, a do drugiej dodać 10 kropli 1% roztworu pirokatechiny i 10 kropli 3% H2O2. Zanotować rezultaty eksperymentu.

Wyniki doświadczeń

Doświadczenie

Wynik

Wniosek

Próba z fenolami

probówka 1

probówka 2

probówka 3

Wpływ temperatury

probówka 1

probówka 2

Wpływ temperatury na szybkość reakcji enzymatycznej

Odczynniki:

0,1 mol/l bufor fosforanowy 7,0

1% roztwór skrobi

0,01% roztwór jodu w 0,02% KJ

0,9% NaCl

Wykonanie:

  1. Wykonanie roztworu amylazy ślinowej: 0,5 ml roztworu śliny rozcieńczyć w 100 ml 0,9% roztworu NaCl (dobrze wymieszać!)

  2. - Przygotować 4 probówki i oznaczyć je numerami od1-4. Do każdej z nich wprowadzić 2 ml buforu fosforanowego o pH 7,0 oraz 2 ml roztworu rozcieńczonej uprzednio amylazy ślinowej.

  3. - Zawartość probówki 1 zagotować nad palnikiem, a następnie wstawić do wrzącej łaźni wodnej na 5 min., po czym ochłodzić.

  4. - Do każdej z czterech probówek dodać: 2 ml 1% roztworu skrobi oraz 2 krople 0,01% roztworu NaCl

  5. - Probówki nr 1 i 2 pozostawić w temperaturze pokojowej.

  6. - Probówkę nr 3 wstawić do zlewki z lodem

  7. - Probówkę nr 4 umieścić w łaźni wodnej o temp. 370C

  8. - po 10 min. Porównać zabarwienie w probówkach (skrobia nie rozłożona barwi się z jodem na kolor niebieski).

Wyniki doświadczeń

Nr probówki

Temperatura

Wynik

Wniosek

1

2

3

4

Pokojowa

Pokojowa

Lód

370C

Wpływ pH na szybkość reakcji enzymatycznych

Odczynniki:

0,1 mol /l bufory fosforanowe o pH 3,5,7,8,10

0,01% roztwór jodu w 0,02% KJ

1% roztwór skrobi

0,9% roztwór NaCl

roztwór amylazy ślinowej:0,5 ml roztworu śliny rozcieńczyć w 100 ml 0,9% roztworu NaCl (dobrze wymieszać!)

Wykonanie:

Przygotować 5 probówek i oznaczyć je kolejno numerami 1-5.

Do każdej z nich wprowadzić 2 ml buforu o pH=3,5,7,8,10 oraz 2 ml roztworu amylazy ślinowej

Do każdej dodać roztworu 2 ml 1% roztworu skrobi Wstawić probówki na 10 min do łaźni wodnej o temp. 370C. Następnie ochłodzić i dodać 2 krople roztworu jodu w KJ. Porównać zabarwienie w probówkach

Wyniki doświadczeń

Nr probówki

pH

Wynik

Wniosek

1

2

3

4

5

3

5

7

8

10

Wpływ stężenia enzymu na szybkość reakcji enzymatycznej

Odczynniki:

0,1 mol /l bufor fosforanowy o pH 7

0,01% roztwór jodu w 0,02% KJ

1% roztwór skrobi

0,9% roztwór NaCl

roztwór amylazy ślinowej:0,5 ml roztworu śliny rozcieńczyć w 100 ml 0,9% roztworu NaCl (dobrze wymieszać!)

Wykonanie:

Przygotować 3 probówki, do każdej odmierzyć po 2 ml buforu fosforanowego pH=7 i 2 ml roztworu skrobi. Do probówki pierwszej dodać 2 ml roztworu amylazy ślinowej, do drugiej 2 ml dwukrotnie rozcieńczonego za pomocą 0,9% NaCl roztworu amylazy. Do trzeciej 2 ml roztworu amylazy rozcieńczonego pięciokrotnie za pomocą 0,9% NaCl. Wstawić probówki na 10 min do łaźni wodnej o temp. 370C. Następnie ochłodzić i dodać 2 krople roztworu jodu w KJ. Porównać zabarwienie w probówkach.

Wyniki doświadczeń

Nr probówki

Stężenie roztw. amylazy

Wynik

Wniosek

1

2

3

1

1:2

1:5

Wpływ aktywatorów i inhibitorów na szybkość reakcji enzymatycznej

Odczynniki:

0,1 mol /l bufor fosforanowy o pH 7

0,01% roztwór jodu w 0,02% KJ

0,9% roztwór NaCl

1% roztwór skrobi

1% NaF

1%CuSO4

1% kwas askorbinowy

Wykonanie:

Przygotować 5 probówek i oznaczyć je kolejno od1-5. Do każdej z nich wprowadzić po 2 ml buforu fosforanowego fosforanowego pH=7 i 2 ml roztworu amylazy ślinowej. Następnie dodać do probówek 5 kropli odpowiednich substancji:

Probówka 1 - 0,9% NaCl

Probówka 2 - 1% NaF

Probówka 3 - 1% kwas askorbinowy

Probówka 4 - 1% CuSO4

Probówka 5 - woda destylowana

Po 10 min do wszystkich probówek dodać po 2 ml roztworu skrobi. Po następnych 10 min. Dodać 2 krople jodu w KJ i porównać zabarwienie.

Wyniki doświadczeń

Nr probówki

Substancja

Wynik

Wniosek

1

2

3

4

5

0,9% NaCl

1% NaF

1% kw. askorbinowy

1% CuSO4

woda destylowana



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
cwiczenie 2bioch, RÓŻNE, Wiedza, BIOCHEMIA
cwiczenie 1bioch, RÓŻNE, Wiedza, BIOCHEMIA
cwiczenie 3bioch, RÓŻNE, Wiedza, BIOCHEMIA
cwiczenie 6bioch, RÓŻNE, Wiedza, BIOCHEMIA
tluszcze, RÓŻNE, Wiedza, BIOCHEMIA
zagadnienia do kolokwium, RÓŻNE, Wiedza, BIOCHEMIA
tluszcze, RÓŻNE, Wiedza, BIOCHEMIA
cwiczenia kury, rózne tematy, zwierzęta
Podzial metod analiza instrumentalna, RÓŻNE, Wiedza, CHEMIA
ćwiczenia gimnastyczne różne, ćwiczenia i zabawy gimnastyczne
Ćwiczenie 5 sem 2 na stronę, Biochemia
ĆWICZENIA USPRAWNIAJĄCE FUNKCJE MOTORYCZNE, GOTOWOŚĆ SZKOLNA, DOKSZTAŁCANIE, GRAFOMOTORYKA, ĆWICZENI
Cwiczenie7, AM, rozne, genetyka, genetyka, GENETYKA, Genetyka ze strony
obowi zek szkole w zakresie bhp, RÓŻNE, Wiedza, BHP
ćwiczenia w opisie, rózne tematy, pięć zmysłów
karta-szkolenia-wstpnego, RÓŻNE, Wiedza, BHP
Kinezjologia edukacyjna- ćwiczenia, dokumenty różne

więcej podobnych podstron