효소 실험: oxidase와 peroxidase. 집에서 재미있는 화학 실험

효소 실험: 옥시다제 및 퍼옥시다제. 화학 실험

재미있는 화학 실험

식물과 동물의 세포에서는 복잡한 화학 과정이 지속적으로 발생합니다. 그것들은 세포의 화학 반응을 위한 촉매 역할을 하는 효소인 단백질 물질에 의해 조절됩니다. 이러한 생화학적 과정을 연구하려면 복잡한 장비와 많은 시약이 필요합니다. 그러나 일부 생화학 현상은 육안으로 관찰 할 수 있습니다.

산화 효소 - oxidases 및 peroxidases부터 시작합시다. 산화는 호흡 과정의 기초가 되기 때문에 많은 살아있는 조직에 존재합니다. 그러나 이러한 효소는 다르게 작용합니다. 산화 효소는 대기 산소로 유기 물질을 산화시키고, 과산화 효소는 동일한 목적으로 과산화물에서 산소를 "추출"합니다. 물론 물질은 효소의 도움 없이도 천천히 산화되지만 효소는 반응을 수천 배 빠르게 한다.

예를 들어 페놀 및 하이드로퀴논과 같은 일부 물질이 산화되면 착색 반응 생성물이 형성됩니다. 색상의 모양은 효소가 작동했음을 나타냅니다. 그리고 색상 강도를 통해 산화 생성물의 양을 판단할 수 있습니다. 색이 전혀 나타나지 않으면 효소가 비활성화된 것입니다. 이것은 너무 산성이거나 너무 알칼리성인 환경에서 또는 산소 공급이 불가능하거나 소위 효소 억제제라고 하는 효소 손상 물질이 있는 경우에 발생할 수 있습니다.

이 짧은 소개 후 - 실험 자체. 양배추 줄기, 사과, 콩나물이있는 감자 괴경, 뿌리가있는 양파가 필요합니다. 시약은 차갑게 끓이고 더 나은 증류수, 하이드로퀴논(사진 가게에서 구입) 및 약국 과산화수소입니다. 또한 야채 강판, 수조, 페니실린 테스트 튜브 또는 병, 깨끗한 피펫 및 거즈 또는 흰색 천에 비축하십시오.

양배추 주스부터 시작합시다. 약 20g의 양배추 줄기 조각을 갈아서 두 층의 거즈 또는 한 층의 천을 통해 생성 된 슬러리를 짜내고 주스를 유리에 모으고 물로 XNUMX 배 희석하십시오. 즉시 경고합니다. 다른 식물 개체를 연구할 때 주스를 XNUMX~XNUMX배 이상 희석해서는 안 됩니다.

1번은 깨끗하고 건조한 시험관 또는 약병입니다. 희석한 양배추즙 2ml를 3, 4, 1, 1번 시험관에 붓는다. 튜브 2과 5를 끓는 수조에 6분 동안 효소를 파괴(비활성화)시킨 다음 실온으로 식힙니다. 1번과 XNUMX번 시험관에 주스 대신 물 XNUMXml를 붓는다.

1개의 모든 시험관에 칼 끝에 하이드로퀴논을 조금 추가합니다. 그런 다음 튜브 3, 5, 2에 물 다섯 방울을 붓고 튜브 4, 6, XNUMX에 과산화수소 다섯 방울을 붓습니다. 각 튜브의 내용물을 완전히 섞습니다.

XNUMX~XNUMX분 후에 실험 결과를 이미 관찰할 수 있습니다. 표 형식으로 작성하는 것이 좋습니다. 표에 테스트 튜브의 수와 각 혼합물의 구성을 입력하고 각 혼합물에 대한 열에 실험 중에 색상이 변경되었는지 여부와 변경된 경우 방법을 표시하십시오. 다음 열에서 산화가 발생했는지 여부를 결론지으십시오.

전체 테이블이 채워지면 결과 분석을 시도하십시오. 이렇게 하려면 다음 질문에 대해 생각해 보십시오.

양배추 주스가 없을 때 과산화수소가 하이드로퀴논을 산화시킬 수 있습니까?

하이드로퀴논은 과산화수소 없이 양배추 주스에 의해 산화됩니까?

끓인 후에도 효소 활동이 주스에 유지됩니까?

양배추 주스에서 발견되는 산화 효소(산화 효소 또는 과산화 효소)는 무엇입니까?

그러나 같은 종의 식물에 대한 경험을 바탕으로 최종 결론을 내리기에는 너무 이르다. 따라서 감자 괴경과 콩나물, 사과 펄프, 양파의 다육 비늘, 바닥과 잎 ( "깃털")으로 동일한 실험을 설정하십시오. 우리는 당신에게 상기시킵니다 : 이러한 경우 결과 주스는 물로 2-3 배 희석해야합니다.

모든 실험이 완료되면 산화 효소가 더 활성인 연구 물질을 결정할 수 있습니다. 식물 조직에 옥시다아제와 퍼옥시다아제가 동시에 존재할 수 있다고 생각하십니까?

설명을 보지 않고 스스로 결론을 내리십시오. 그리고 결론이 내려지면 그것이 얼마나 정확한지 확인하십시오.

결론 하나. 과산화수소는 주스 없이도 하이드로퀴논을 점진적으로 산화시킬 수 있습니다. 튜브 5와 6에서 분홍색이 천천히 나타납니다. 이것은 효소가 반응에 필요하지 않다는 것을 의미합니다. 모든 촉매와 마찬가지로 효소는 여러 번 시작된 반응의 속도를 높일 뿐입니다. 물론 4번 튜브에서 색이 얼마나 빨리 나타나는지 알 수 있습니다. 그러나 과산화효소는 하이드로퀴논과 대기 산소의 반응을 가속화할 수 없습니다(3번 튜브의 색이 없거나 매우 느리게 나타남).

두 번째 결론. 효소는 단기간의 끓임으로도 비활성화될 수 있습니다. 시험관 2에는 거의 색이 없습니다. 결국 효소는 단백질입니다. 그들은 가열되면 응고합니다 - 테스트 튜브 1과 2에 단백질 플레이크가 나타났습니다.

결론 세 번째. 시험관 3에서는 색이 나타나지 않았다. 이것은 양배추 주스에 과산화수소가 있는 경우에만 하이드로퀴논의 산화를 촉진하는 퍼옥시다아제만 포함되어 있음을 의미합니다. 그러나 감자 괴경과 사과를 사용한 실험에서는 용액이 대기 산소로 풍부해질 때 바이알을 흔들 때 특히 빠르게 색상이 나타납니다. 이는 감자와 사과에 산화효소(보다 구체적으로는 페놀 산화효소)가 존재하며, 이는 하이드로퀴논을 산소로 산화시키는 데 기여한다는 것을 의미합니다. 따라서 자른 감자 괴경과 사과는 공기 중에서 어두워집니다. 여기에는 하이드로퀴논과 관련된 물질이 포함되어 있습니다. Oxidase는 또한 가열되면 활성을 잃습니다. 삶은 감자가 어두워지면 기억하십니까? 마지막으로 네 번째 결론입니다. 감자와 사과에도 산화 효소가 있습니다. 과산화물을 시험관 4에 넣으면 색이 더 빨리 나타납니다. 그리고 다육 양파 비늘에는 산화 효소가 없습니다. 하이드로퀴논을 사용해도 공기 중에서 어두워지지 않습니다.

그건 그렇고, 산화 효소가 구근 바닥과 뿌리, 감자 괴경의 새싹에서 성장 준비 또는 식물 기관 성장에 특히 활동적이라는 사실을 알고 계셨습니까? 신진 대사가 가장 집중적으로 진행됩니다.

그래서 우리는 모든 환경 조건이 효소의 작용에 유리한 것은 아니라는 것을 알게 되었습니다. 강한 열이 효소를 불활성화한다면 낮은 온도에서 더 활성화되지 않을까요? 이것도 확인해보자. 실험을 위해서는 약 1리터 용량의 유리 또는 금속 캔 XNUMX개와 얼음 또는 눈(약 XNUMXkg)이 추가로 필요합니다. 양배추 줄기로 실험해 봅시다.

그루터기를 갈아서 이전과 같이 거즈 또는 천을 통해 주스를 짜내고 물로 1 배 희석하십시오. 이전 번호가 지워진 경우 튜브에 다시 번호를 매기고 희석 된 양배추 주스 2ml를 튜브 3, 4, 1 및 5에 붓고 칼 끝에 하이드로 퀴논을 추가합니다. 시험관 6, 1에 주스 대신 물 1ml를 붓고 하이드로퀴논도 넣는다. 그런 다음 테스트 튜브를 다음과 같이 배열하십시오. 2 - 눈이나 얼음이 담긴 병에 넣습니다. 40 - 따뜻한 물 한 병(3°C); 60 - 뜨거운 물 한 병(4°C); 5 - 상온에서 테이블 위에 두십시오. 6 - 끓는 물병에; XNUMX - 실온에 둡니다.

실험 시작 5분 후 더 차가운 것부터 시작하여 모든 시험관에 과산화수소 5방울을 붓습니다. 혼합물을 부드럽게 흔들고 반응 시작 시간을 기록합니다. XNUMX 분 더 후 항아리에서 테스트 튜브를 제거하고 마지막 시간과 거의 동일한 실험 결과를 표 형식으로 기록하십시오. 테이블이 채워지면 수신된 데이터 분석을 시작할 수 있습니다.

먼저 다음 질문에 답하여 자신만의 결론을 도출해 보십시오.

효소를 첨가하지 않아도 온도가 증가함에 따라 산화 반응이 가속화됩니까?

효소가 식었을 때 더 잘 작동한다고 말할 수 있습니까?

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이 모든 질문에 답하셨습니까? 그런 다음 - 우리의 설명.

하이드로퀴논과 과산화수소의 산화 속도가 저온과 고온에서 동일하지 않다는 것을 눈치채셨을 것입니다. 고온에서는 자연적으로 산화율이 더 높습니다. 퍼옥시다아제는 하이드로퀴논과 퍼옥사이드의 상호작용을 촉진합니다. 효소가 있으면 낮은 온도에서도 반응이 진행되지만 온도가 높을수록 효소가 반응물의 분자를 활성화시키기 쉬워진다.

그러나 우리는 단백질이 고온에서 응고되고 반응 속도가 감소한다는 사실을 잊어서는 안됩니다. 효소가 가장 활발하게 활동하는 최적의 온도라는 개념이 있습니다. 다른 효소의 경우 이 온도는 동일하지 않지만 과산화효소를 포함한 많은 효소의 최적 온도는 40-50°C입니다.

식품은 식품에 포함된 효소의 작용이나 미생물에 의해 방출되어 부패합니다. 추위에는 효소 활동이 감소하므로 냉장고에서 음식이 덜 상합니다.

온혈 동물은 효소의 활동에 최적인 체온을 유지할 수 있는 진화의 상위 단계에 올랐다.

저자: Olgin O.M.

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물론 포지셔닝의 관점에서 이것은 충분하지 않습니다. 구매자에게 $600의 비용이 들게 될 이 장치의 자산에는 Wi-Fi 802.11ac 및 Bluetooth 4.1 무선 인터페이스용 어댑터, Qualcomm IZat GPS 모듈, Qualcomm Hi-Fi 오디오 코덱, 포트 및 인터페이스 HDMI 2.0, MIPI- DSI(x2), UART, USB 3.0, USB 2.0(x2), PCIe x1(x2) 및 6.0개의 XNUMX핀 I/O 포트. 기기는 Android XNUMX을 실행하고 있습니다.

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