Ensüümidel on määratletud kolmemõõtmeline struktuur. Mis tahes muutused selles struktuuris põhjustavad muutusi ensüümi aktiivsuses. Reaktsioonisegu pH muudab seda struktuuri ja seega ka aktiivsust. Igal ensüümil on optimaalne pH, kus see näitab maksimaalset aktiivsust. Olulised erinevused sellest pH-st põhjustavad ensüümi kolmemõõtmelises struktuuris muutusi, mis vähendavad selle aktiivsust. Katehhooloksüdaasi ensüümi optimaalne pH on umbes 7.
Katehhooloksidaasi kohta
Katehhool oksüdeeritakse katehhooloksüdaasi toimel hapniku manulusel bensokinooniks, mis kokkupuutel õhuga moodustab melaniini. Seda ensüümi tuntakse ka teiste nimedega, näiteks türosinaas, difenooloksüdaas ja polüfenooloksüdaas. Kartulid, õunad ja banaanid sisaldavad katehhooloksüdaasi, mis toimib värvitule katehhoolile ja muudab selle pruuni värvusega melaniiniks. Pruunistumine, mis tekib siis, kui lõikate neid esemeid ja asetate need õhku, on selle reaktsiooni tulemus.
Katehhooloksidaasi ekstraheerimine
Katehhooloksüdaasi võib ekstraheerida banaanidest või kartulitest. Püreesta banaan kahekordse mahuga veega uhmris. Alternatiivina segage katehhooloksüdaasi ekstrakti saamiseks banaan veega. Filtreerige läbi või musliini ja hoidke külmkapis. Kui kasutate kartuleid, koorige ja tükeldage need, seejärel segage suurel kiirusel 700 ml külma destilleeritud veega. Filtreerige see kartulimahl läbi marli ja jahutage.
Katse üksikasjad
Valmistage puhverlahused, mille pH väärtus on 2, 4, 6, 7 ja 8. Märgistage nende pH-väärtustega viis katseklaasi. Iga toru täidetakse vastava puhvriga ühe neljandiku mahuni. Lisage igasse torusse 10 tilka katehhooloksüdaasi ekstrakti ja seejärel 10 tilka katehhooli. Raputage katseklaase ja märkige iga toru värv skaalal 0-5, kus 0 tähistab värvi puudumist ja 5 tumedat pruuni värvi. Jätkake katseklaaside raputamist ja märkige värv järgmise 20 minuti jooksul iga viie minuti tagant.
Tulemuste tõlgendamine
Graafiku joonistamiseks kasutage saadud andmeid 20-minutise lugemise jaoks. X-teljel märkige puhvrite pH. Märkige Y-teljel värvitugevused vahemikus 0 kuni 5. Iga pH väärtuse jaoks märkige värvi intensiivsus ja ühendage need märgised lõpliku graafiku saamiseks. Leidke selle graafiku tipp ja määrake katehhooloksüdaasi reaktsiooni jaoks optimaalne pH. Tingimusel, et olete katse õigesti teinud, on optimaalne pH väärtus 7. PH 7 juures on ensüüm kõige aktiivsem ja katalüüsib katehhooli oksüdeerumist kiiresti tumeda, pruuni värvi saamiseks.
Ettevaatusabinõud
Katehhooli sisaldavad nii banaanid kui ka kartulid. Seetõttu on võimalus, et osa sellest oksüdeerub reaktsiooni käigus, aidates kaasa teie jälgitavale värvitugevusele. Selle reaktsiooni vältimiseks hoidke katehhooloksüdaasi ekstrakti jääplokil enne selle lisamist igasse torusse. Katehhool on mürgine, seega veenduge, et te ei lase tal nahaga kokku puutuda. Ärge pipeteerige katehhoolilahuseid ja lekkimise korral kandke selle puhastamiseks paberrätikute abil kindaid.