Les enzymes possèdent une structure tridimensionnelle définie. Toute modification de cette structure entraîne une modification de l'activité de l'enzyme. Le pH du mélange réactionnel modifie cette structure et donc l'activité. Chaque enzyme a un pH optimal où elle montre une activité maximale. Des différences significatives par rapport à ce pH provoquent des changements dans la structure tridimensionnelle de l'enzyme qui réduisent son activité. L'enzyme catéchol oxydase a un pH optimal d'environ 7.
À propos de la catéchol oxydase
Le catéchol est oxydé par la catéchol oxydase en présence d'oxygène pour former de la benzoquinone qui, lorsqu'elle est exposée à l'air, forme de la mélanine. Cette enzyme est également connue sous d'autres noms, tels que tyrosinase, diphénol oxydase et polyphénol oxydase. Les pommes de terre, les pommes et les bananes contiennent de la catéchol oxydase qui agit sur le catéchol incolore et le transforme en mélanine de couleur brune. Le brunissement qui se produit lorsque vous coupez et exposez ces articles à l'air est le résultat de cette réaction.
Extraction de la catéchol oxydase
La catéchol oxydase peut être extraite de bananes ou de pommes de terre. Écraser une banane avec deux fois le volume d'eau dans un mortier et un pilon. Alternativement, mélangez une banane avec de l'eau pour obtenir l'extrait de catéchol oxydase. Filtrez sur mousseline de beurre et réservez au réfrigérateur. Si vous utilisez des pommes de terre, épluchez-les et coupez-les en morceaux, puis mélangez à grande vitesse avec 700 ml d'eau distillée froide. Filtrez ce jus de pomme de terre à travers une étamine et réfrigérez.
Les détails expérimentaux
Préparez des solutions tampons avec des valeurs de pH 2, 4, 6, 7 et 8. Étiquetez cinq tubes à essai avec ces valeurs de pH. Remplir chaque tube au quart de sa capacité avec le tampon respectif. Ajouter 10 gouttes d'extrait de catéchol oxydase dans chacun de ces tubes, suivies de 10 gouttes de catéchol. Agitez les tubes et notez la couleur de chaque tube sur une échelle de 0 à 5 où 0 indique aucune couleur et 5 indique une couleur brune foncée. Continuez à secouer les tubes et notez la couleur toutes les cinq minutes pendant les 20 prochaines minutes.
Interprétation des résultats
Utilisez les données que vous obtenez pour la lecture de 20 minutes pour tracer un graphique. En abscisse, indiquer le pH des tampons. Sur l'axe des Y, indiquez les intensités de couleur allant de 0 à 5. Pour chaque valeur de pH, marquez l'intensité de la couleur et joignez ces marques pour obtenir le graphique final. Localisez le pic de ce tracé et identifiez le pH optimal pour la réaction de la catéchol oxydase. Si vous avez effectué l'expérience correctement, la valeur de pH optimale sera de 7. À pH 7, l'enzyme est la plus active et catalyse rapidement l'oxydation du catéchol pour donner la couleur brune foncée.
Précautions
Les bananes ainsi que les pommes de terre contiennent du catéchol. Par conséquent, il est possible qu'une partie de celle-ci s'oxyde pendant la réaction, contribuant à l'intensité de la couleur que vous observez. Pour éviter cette réaction, conservez l'extrait de catéchol oxydase sur un bloc de glace avant de l'ajouter dans chaque tube. Le catéchol est toxique, alors assurez-vous de ne pas le laisser entrer en contact avec votre peau. Ne pas pipeter les solutions de catéchol et s'il y a un déversement, porter des gants pour le nettoyer à l'aide d'essuie-tout.