R1LLA298ECGBT
Ilustracja przedstawia strukturę IV‑rzędową białka katalazy. Widoczne są struktury α‑helisy i β‑harmonijki.

Enzymy - katalizatory reakcji metabolicznych

Katalaza to enzym katalizujący proces rozkładu nadtlenku wodoru (H2O2) do wody (H2O) i tlenu (O2). Duże jej ilości występują m.in. w wątrobie, nerkach, leukocytach i erytrocytach.
Źródło: Jawahar Swaminathan, domena publiczna.

Eksperymentuj i odkrywaj

Twoje cele
  • Zaplanujesz i przeprowadzisz doświadczenie badające wpływ temperatury i pH na aktywność katalazy i proteinazy

Enzymy są biokatalizatorami, których aktywność zależy od warunków środowiska, takich jak temperatura i pH. Każdy enzym działa optymalnie w określonym zakresie tych czynników, a ich zmiana może wpływać na szybkość reakcji lub prowadzić do denaturacji białka. W poniższych doświadczeniach zostanie zbadany wpływ temperatury na aktywność katalazy oraz wpływ pH na działanie proteinazy.

Wpływ temperatury na aktywność katalazy w komórkach bulwy ziemniaka

Komórki bulwy ziemniaka zawierają katalazę, która katalizuje rozkład HIndeks dolny 2OIndeks dolny 2 (wody utlenionej) do wody oraz wolnego tlenu. Wydzielanie pęcherzyków tlenu widoczne jest w postaci piany.

11
Laboratorium 1

Przeprowadź doświadczenie w laboratorium. Rozwiąż problem badawczy i postaw hipotezę. W formularzu zapisz swoje wyniki, a następnie sformułuj wnioski.

Problem badawczy:

Wpływ temperatury na aktywność katalazy w komórkach bulwy ziemniaka.

Materiał biologiczny:

  • bulwa ziemniaka.

Odczynniki:

  • 3% nadtlenek wodoru (HIndeks dolny 2OIndeks dolny 2);

  • woda destylowana.

Sprzęt laboratoryjny:

  • nóż;

  • moździerz z pistelem;

  • probówki;

  • stojak na probówki;

  • pipeta Pasteura;

  • łaźnia wodna;

  • wanienka z lodem.

R493NLKDV9KHA
Multimedium przedstawia blat laboratoryjny, na którym znajduje się nóż, moździerz z pistelem, próbówki w stojaku, pipeta Pasteura, łaźnia wodna oraz wanienka z lodem. Do dyspozycji mamy również 3% nadtlenek wodory, wodę destylowaną oraz bulwę ziemniaka. Laboratorium umozliwa zbadanie wpływu temperatury na aktywność katalazy w komórkach bulwy ziemniaka.
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Zapoznaj się z opisem doświadczenia przeprowadzonego w laboratorium. Na tej podstawie rozwiąż problem badawczy i postaw hipotezę. W formularzu zapisz swoje wyniki, a następnie sformułuj wnioski.

Problem badawczy:

Wpływ temperatury na aktywność katalazy w komórkach bulwy ziemniaka.

Materiał biologiczny:

bulwa ziemniaka.

Odczynniki:

3% nadtlenek wodoru (H indeks dolny 2 O indeks dolny 2);

woda destylowana.

Sprzęt laboratoryjny:

nóż;

moździerz z pistelem;

probówki;

stojak na probówki;

pipeta Pasteura;

łaźnia wodna;

wanienka z lodem.

Na planszy do przeprowadzania doświadczeń widoczny jest szary blat z naczyniami laboratoryjnymi oraz plastrem bulwy ziemniaka. Na jasnej powierzchni znajduje się miska z moździerzem, skalpel, łyżeczka, pisak do podpisywania próbek, woda utleniona w butelce, stojak z trzema wąskimi, długimi probówkami, zlewka z wodą destylowaną, zlewka z pięcioma pipetami, szalka Petriego z płaskim plastrem wyciętym z ziemniaka oraz przyrząd laboratoryjny – łaźnia wodna z wyświetlaczem, który wyświetla temperaturę 100 stopni Celsjusza. Po kliknięciu na skalpel plaster ziemniaka znajdujący się w szalce Petriego zostaje pokrojony na mniejsze cząstki. Kawałki ziemniaka zostają przesypane do miski i zmiażdżone moździerzem na miazgę. Kolejno za pomocą łyżeczki pulpa ziemniaczana zostaje przełożona do zlewki z wodą destylowaną, a roztwór ten przelany do trzech próbówek podpisanych jako: próba kontrolna, próba podgrzewana, próba schłodzona. Próbówka z napisem próba podgrzewana zostaje umieszczona w kąpieli wodnej w temperaturze 100 stopni Celsjusza, próbówka z napisem próba schłodzona zostaje umieszczona w pojemniku z lodem – obie na czas 10 sekund. Do wszystkich tych próbówek zostaje dodana niewielka ilość 3% wody utlenionej. Poziom płynu w probówce, która była przechowywana w temperaturze pokojowej wzrasta, płyn pieni się. Poziom płynu w probówce przechowywanej w lodzie nieznacznie wzrasta i powstaje niewielka ilość piany, a poziom płynu w probówce, która znajdowała się w wysokiej temperaturze nie zmienia się.

Szczegóły doświadczenia 1greenwhite
Szczegóły doświadczenia 2bluewhite
Szczegóły doświadczenia 3redwhite
RRxgPFIWaBSqA
RfnTviBYRVAzJ
Polecenie 1
R1B0F28XydRLF
Wymyśl pytanie na kartkówkę związane z tematem materiału.

Wpływ pH na aktywność proteinazy

Miąższ ananasa zawiera enzym proteolityczny zwany bromeliną, należący do grupy proteinaz. Bromelina rozkłada białka na mniejsze fragmenty, czyli peptydy i aminokwasy. Właśnie dlatego ananas może utrudniać tężenie galaretki lub powodować lekkie podrażnienie języka po zjedzeniu świeżego owocu.

11
Laboratorium 2

Przeprowadź doświadczenie w laboratorium. Rozwiąż problem badawczy i postaw hipotezę. W formularzu zapisz swoje wyniki, a następnie sformułuj wnioski.

Problem badawczy:

Wpływ pH na aktywność proteinazy w miąższu owocu ananasa.

Materiał biologiczny:

  • miąższ owocu ananasa.

Odczynniki:

  • 2M roztwór wodorotlenku sodu;

  • 2M roztwór kwasu solnego;

  • woda destylowana;

  • żelatyna.

Sprzęt laboratoryjny:

  • mikser;

  • czajnik;

  • probówki;

  • stojak na probówki;

  • pipety Pasteura;

  • bagietki szklane;

  • łyżka;

  • zlewka;

  • marker;

  • wanienka z lodem;

  • papierki wskaźnikowe.

R86QGOK8OHNTJ1
Multimedium przedstawia blat laboratoryjny, na którym znajduje się mikser, czajnik, stojak z probówkami, pipety Pasteura, bagietki szklane, łyżka, zlewka, marker, wanienka z lodem i papierki wskaźnikowe oraz skala pH. Do dyspozycji mamy również 2M roztwór wodorotlenku sodu, 2M roztwór kwasu solnego, wodę destylowaną, żelatynę oraz miąższ z owocu ananasa. Laboratorium umożliwia zbadanie wpływu pH na aktywność proteinazy w miąższu owocu ananasa.
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Przeprowadź doświadczenie w laboratorium. Rozwiąż problem badawczy i postaw hipotezę. W formularzu zapisz swoje wyniki, a następnie sformułuj wnioski.

Problem badawczy:

Wpływ pH na aktywność proteinazy w miąższu owocu ananasa.

Materiał biologiczny:

·       miąższ owocu ananasa.

·       Odczynniki:

·       2M roztwór kwasu solnego;

·       2M roztwór wodorotlenku sodu;

·       woda destylowana;

·       żelatyna.

Sprzęt laboratoryjny:

·       mikser;

·       czajnik;

·       probówki;

·       stojak na probówki;

·       pipety Pasteura;

·       bagietki szklane;

·       łyżka;

·       zlewka;

·       marker;

·       wanienka z lodem;

·       papierki wskaźnikowe.

Na panelu do przeprowadzenia doświadczenia znajduje się napis: wpływ pH na aktywność proteinazy zawartej w komórkach owocu ananasa. Pod spodem widoczne jest prostokątne pole z napisem: Rozpocznij eksperyment. Po kliknięciu na nie pojawia się blat laboratoryjny z zegarem, czajnikiem elektrycznym, mikserem, zlewką laboratoryjną, szalką z kawałkami pokrojonego ananasa, pęseta, łyżką, pisakiem do podpisywania próbek, pojemnikiem z lodem, pojemnikiem z pipetami, torebką papierową z żelatyną, kolbą stożkową, stojakiem z trzema probówkami, pojemnikiem z papierkami lakmusowymi oraz trzema butelkami z napisami: H indeks dolny 2 O, 2M HCl, 2M NaOH. Fragmenty ananasa z podstawki zostają przeniesione do miksera, w którym są rozdrobnione na papkę. Za pomocą pipety papka ananasowa zostaje przemieszczona do stojących na stojaku probówek. Probówki są podpisane: kontrola, kwas, zasada. Do probówki z napisem kontrola zostaje zakroplona woda, do probówki z napisem kwas: kwas solny, a do probówki z napisem zasada: wodorotlenek sodu. W każdej z tych probówek zostaje zamoczony papierek kontrolny sprawdzający pH powstałego roztworu. W przypadku próbki z wodą papierek ma kolor żółty, czyli odczyn jest umiarkowanie kwaśny, posiada pH ok. 3,5; w przypadku próbki z kwasem papierek jest czerwony, czyli posiada pH około 0, natomiast w przypadku próbki z zasadą pH wynosi około 9. Następnie w czajniku zostaje zagotowana woda i dodana do zlewki, a kolejno rozpuszczona w niej zostaje żelatyna. Roztwór ten po 20 minutach jest dodany do każdej z probówek: zarówno do kontrolnej, jak i zawierającej kwas oraz zasadę. Po dodaniu wody z żelatyną w probówkach należy zamieszać. Wszystkie trzy roztwory zostają umieszczony w pojemniku z lodem. Jedynie roztwór z płynem kontrolnym zachowuje stan ciekły, w pozostałych przypadkach żelatyna działa na roztwór i powstaje żel.

Szczegóły doświadczenia 1

Owoc ananasa zawiera enzym bromelinę, który należy do klasy enzymów proteolitycznych – katalizujących hydrolizę wiązań peptydowych w białkach.

Szczegóły doświadczenia 2

Żelatyna jest rozpuszczalnym białkiem zwierzęcym, wykorzystywanym m. in. w przemyśle spożywczym jako środek żelujący.

Szczegóły doświadczenia 3

Sok z ananasa ma pH ok. 3,5, więc próba kontrolna ma odczyn umiarkowanie kwaśny.

Szczegóły doświadczenia 1greenwhite
Szczegóły doświadczenia 2bluewhite
Szczegóły doświadczenia 3redwhite
RAFNi47pGepDD
RB8uT8UE0FSOW
Polecenie 2
R6g76C2HesIVG