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

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Gli enzimi accelerano molte reazioni chimiche, ma lo fanno in modo selettivo. Ognuno di loro ha la sua "specialità" ristretta, lo stesso processo a volte è accelerato da diversi enzimi. Questo è quanto verificheremo ora.

Consideriamo gli enzimi che distruggono l'amido con l'aggiunta di molecole d'acqua ai suoi "frammenti", ad es. enzimi idrolitici. Tra questi ci sono le amilasi, di cui abbiamo già parlato nel capitolo "Esperimenti con i carboidrati". Poiché conosci già l'essenza dell'azione di tali enzimi, ci impegneremo immediatamente in esperimenti comparativi: verificheremo come agiscono le amilasi umane e animali sull'amido.

La fonte dell'amilasi umana, come prima, sarà la saliva. Le amilasi di origine animale si trovano nel miele delle api.

Prepara prima cinque soluzioni. Prima soluzione: raccogliere circa 0,5 ml di saliva in una provetta e diluire venti volte con acqua bollita fredda. Seconda soluzione: pasta di amido molto liquida (un quarto di cucchiaino di amido in un bicchiere d'acqua). La terza soluzione: tintura di iodio da farmacia diluita con acqua venti volte. Quarta soluzione: due o tre gocce di miele d'api diluite dieci volte con acqua e mescolate bene. Quinta soluzione: mezzo cucchiaino di bicarbonato di sodio in dieci cucchiai di acqua.

Questa volta avrai bisogno di nove provette. Versare circa 5 ml di pasta in tutte le provette. Nei tubi 1, 4 e 7, aggiungi 5 gocce di aceto con una pipetta e nei tubi 2, 5 e 8 aggiungi la stessa quantità di soluzione di soda. Aggiungi 5 gocce di acqua pura ai tubi rimanenti. Mescolare il contenuto di tutte le provette e aggiungere a ciascuna 10 gocce di saliva diluita.

Dopo 10 minuti, aggiungere una o due gocce di soluzione di iodio alle provette 1, 2 e 3 e mescolare il composto. Fai attenzione al cambio di colore. Dopo altri 15 minuti, aggiungere la stessa porzione di iodio alle provette 4, 5 e 6 e, dopo altri 10 minuti, aggiungerla alle restanti provette. L'amido e le destrine, come ricorderete, danno un colore diverso con il focolare, e mentre l'amilasi scompone l'amido, il colore cambia. Quindi puoi giudicare non solo la scomposizione dell'amido, ma anche quale ambiente - acido, neutro o alcalino - è più favorevole a questo processo.

L'esperimento con il miele d'api si svolge esattamente nello stesso modo. L'attività delle amilasi in diversi campioni può variare notevolmente, pertanto potrebbe essere necessario ridurre o aumentare il tempo di idrolisi. Ad esempio, la saliva dei forti fumatori contiene pochissima amilasi.

Per il prossimo esperimento, avrai bisogno di malto d'orzo - chicchi d'orzo germinati. Immergete i chicchi in acqua per qualche ora e lasciateli germogliare su un sottovaso per 4-5 giorni, aggiungendo un po' d'acqua ogni giorno. Separare i germogli, sciacquare con acqua e strofinare bene con un pestello o un cucchiaio di legno. Diluire la pappa con una doppia quantità di acqua distillata e strizzarla attraverso un panno denso in un bicchiere. Questo estratto contiene due enzimi: alfa-amilasi e beta-amilasi. Con un'ulteriore elaborazione, uno di essi può essere distrutto per osservare l'azione dell'altro. L'alfa-amilasi viene distrutta dal riscaldamento. Aggiungere tre parti di acqua a una parte dell'estratto di orzo, mescolare il composto e scaldarlo per 20 minuti a bagnomaria a 70°C, mescolando bene. La soluzione raffreddata contiene beta-amilasi.

Ora, per ottenere una soluzione di alfa-amilasi, devi distruggere la beta-amilasi con l'acido. Raffreddare circa 5 ml dell'estratto a 2-3 ° C in frigorifero o su ghiaccio, aggiungere un cucchiaino incompleto di aceto freddo e aggiungere acqua fredda nella provetta quasi fino in cima. Mescolare la miscela e lasciare agire per 15-20 minuti, quindi neutralizzare la soluzione aggiungendo polvere di gesso fino a quando le bolle non si fermano. Mescolare nuovamente la miscela, diluire due volte con acqua, lasciare riposare e scolare il liquido sopra il precipitato in una provetta pulita. Questo completa la preparazione per l'esperimento.

Versare in dieci provette 1 ml di soluzione di amido e 9 ml di acqua. Aggiungere dieci gocce di soluzione di alfa-amilasi con una pipetta alle provette 1-5, aggiungere la stessa quantità di soluzione di beta-amilasi alle restanti provette, mescolare il contenuto di tutte le provette. Dopo 3 minuti, aggiungere una goccia di soluzione di iodio alle provette 1 e 6 e mescolare. Procedere allo stesso modo con le provette 2 e 7 dopo 5 min, 3 e 8 dopo 10 min, 4 e 9 dopo 20 min, 5 e 10 dopo 30 min.

Noterai che in presenza di alfa-amilasi il colore cambia rapidamente: blu-viola - rosa-giallo: in questo caso si formano le destrine - frammenti di molecole di amido. La beta-amilasi agisce in modo diverso: in un certo senso "morde" pezzi dalle molecole di amido, e quindi il colore con lo iodio rimane blu, ma man mano che l'amido si scompone, la sua luminosità diminuisce.

I risultati di questo esperimento mostrano chiaramente la diversità delle proprietà anche per enzimi simili. Negli organismi viventi, gli enzimi di solito agiscono insieme. Le trasformazioni che avvengono sono molto più complicate di quelle reazioni relativamente semplici che hai osservato nelle provette. Ma la conoscenza del semplice è il primo passo per la conoscenza del complesso.

Autore: Olgin O.M.

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