Esperimenti con enzimi: deidrogenasi. Divertenti esperimenti di chimica a casa

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Proviamo a sperimentare con gli enzimi dei tessuti animali. L'oggetto del nuovo studio sono le deidrogenasi, che sono coinvolte nei processi di respirazione dei tessuti negli animali. Dal nome di questi enzimi è chiaro che sottraggono atomi di idrogeno alle sostanze. Come ciò accada, lo vedrai un po 'più tardi, ma per ora prepara tutto ciò di cui hai bisogno per l'esperienza.

Questa volta avrai bisogno delle seguenti sostanze: 5 ml di una soluzione acquosa allo 0,5% di formaldeide (diluire la formalina della farmacia con acqua dieci volte); la stessa quantità di soluzione acquosa allo 0,02% di blu di metilene (si può usare inchiostro blu diluito); la stessa quantità di una soluzione acquosa di acido succinico, accuratamente neutralizzata con bicarbonato di sodio fino all'arresto del rilascio di bolle; 10 ml di vaselina o olio vegetale. Avrai anche bisogno di un termometro e oggetti di ricerca: latte di mucca fresco e carne di pollo o coniglio.

Per prima cosa, vediamo come la deidrogenasi del latte fresco ossida la formaldeide. Perché questo diventasse evidente, era necessaria una soluzione di colorante blu di metilene: la deidrogenasi toglierà un atomo di idrogeno dalla formaldeide, lo trasferirà in un colorante facilmente recuperabile e scolorirà. E la formaldeide è ossidata in questo caso ad acido formico. Il colorante, scolorito dopo la riduzione, viene facilmente ossidato dall'ossigeno atmosferico e vira di nuovo blu. Pertanto, la miscela di reazione dovrà essere isolata dall'aria con uno strato di olio.

Tubi numero sei. Versare 1 ml di latte fresco non bollito nelle provette 2 e 5 e la stessa quantità di latte bollito freddo nella provetta 3.

Riscaldare l'acqua a bagnomaria a 37°C. Aggiungere 0,5 ml (circa 50 gocce) di soluzione di formaldeide e 5 gocce di soluzione di blu di metilene a tutte e tre le provette. Il composto diventerà blu. Versare un filo d'olio in ogni fiala per formare un sottile strato isolante sulla superficie e mettere i tubi 1 e 3 a bagnomaria. Lasciare il tubo 2 a temperatura ambiente. Annotare l'ora di inizio della reazione e osservare il cambiamento di colore delle soluzioni. Non dimenticare di annotare i risultati sul tuo quaderno.

Come prima, ti faremo domande importanti. A quale temperatura la soluzione decolora più velocemente?

L'enzima mantiene la sua attività nel latte bollito?

Cosa succede quando l'aria viene soffiata attraverso una soluzione decolorata?

Prima di verificare la correttezza delle tue conclusioni, organizza un altro esperimento con la deidrogenasi, quindi considera i risultati di entrambi gli esperimenti.

I muscoli degli animali contengono un enzima specifico, l'acido succinico deidrogenasi. Catalizza la conversione dell'acido succinico in acido fumarico con il trasferimento dell'idrogeno rimosso in una sostanza adatta, ad esempio blu di metilene. Questa reazione procede senza la partecipazione dell'ossigeno, come si suol dire, in condizioni anaerobiche.

Carne cruda di pollo o coniglio (circa 10 g), tritare finemente e strofinare su un piattino. Risciacquare più volte la pappa con acqua su garza per rimuovere le sostanze solubili. Mescolare la pappa lavata con un triplo volume d'acqua, a cui si aggiunge il sale da tavola - circa un terzo di cucchiaino. Versare la sospensione diluita in provette da 4, 5, 6 - 5 ml ciascuna. Immergere il tubo 4 in un bagno d'acqua bollente per cinque minuti e raffreddare a temperatura ambiente. Quindi aggiungere 4 ml di soluzione di acido succinico e 5 gocce di soluzione di blu di metilene nelle provette 0,5 e 10 e aggiungere 6 ml di acqua e 0,5 gocce di colorante nella provetta 10. Aggiungere un po' d'olio in ogni bottiglia per isolare la miscela dall'aria. Dopo aver tracciato il cambiamento di colore, prova a rispondere alle domande successive.

Il colorante viene ripristinato in presenza di liquame di carne bollita?

L'acido succinico è necessario per questa reazione?

Il comportamento degli enzimi dei tessuti è simile alle alte temperature?

E ora - spiegazioni. Le deidrogenasi nel latte fresco accelerano la reazione di ossidazione della formaldeide (questo si vede nello scolorimento del blu di metilene). Il colore blu può essere ripristinato al colorante ridotto ossidandolo con l'ossigeno atmosferico. La deidrogenasi del latte a bassa temperatura "lavora" lentamente; dopo aver fatto bollire il latte, perde completamente l'attività. Ciò significa che questo enzima ha anche una temperatura di reazione ottimale.

Negli esperimenti con il liquame muscolare, l'acido succinico deidrogenasi, come tutti gli enzimi, perde attività dopo l'ebollizione. In assenza di acido succinico, anche la reazione non procede (se si lava bene la sospensione con acqua e quindi si rimuove l'acido succinico in essa contenuto). L'enzima ossida rapidamente l'acido succinico in acido fumarico, trasferendo gli atomi di idrogeno al colorante.

E un altro esperimento con lo stesso enzima, ma con un altro oggetto: con i microrganismi. Finora ti sei occupato di tessuti animali e vegetali. Tuttavia, i microrganismi sono forse anche meglio armati di enzimi: dopotutto, non hanno altri mezzi per combattere per l'esistenza, tranne quelli biochimici. Con uno dei microrganismi, o meglio, funghi, organizzeremo un esperimento. Stiamo parlando del normale lievito di birra. Tra i tanti enzimi attivi prodotti dal lievito, c'è la ben nota deidrogenasi.

Strofina un pezzo di lievito pressato su un piattino con due cucchiaini di acqua bollita. Macina meglio con un cucchiaio di plastica o di alluminio. Quando la miscela diventa omogenea, pipettala con una pipetta pulita in due provette. Devono essere prima lavati con sapone con un batuffolo di cotone su un bastoncino, sciacquati con acqua e asciugati. Con un'altra pipetta, aggiungi dell'olio in entrambe le provette.

Mettere la provetta 1 in una pentola di acqua bollente per cinque minuti e raffreddare a temperatura ambiente. Aggiungere un pizzico di zucchero semolato in entrambe le provette e agitare delicatamente per sciogliere lo zucchero. Con la terza pipetta, iniettare 10-15 gocce della soluzione colorante in entrambe le provette. Osserva il colore della soluzione.

L'esperimento può essere alquanto complicato, per questo sono necessarie più provette. Prova a cambiare la temperatura della soluzione, prendendo diverse quantità di lievito e zucchero semolato. E lasciamo a voi trarre le vostre conclusioni, senza domande guida. Ora che hai accumulato abbastanza esperienza, ne sei abbastanza capace.

Autore: Olgin O.M.

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