Enzimi posjeduju definiranu trodimenzionalnu strukturu. Svaka promjena u ovoj strukturi uzrokuje promjenu aktivnosti enzima. PH reakcijske smjese mijenja ovu strukturu, a time i aktivnost. Svaki enzim ima optimalni pH gdje pokazuje maksimalnu aktivnost. Značajne razlike od ovog pH uzrokuju promjene u trodimenzionalnoj strukturi enzima koje smanjuju njegovu aktivnost. Enzim katehol oksidaza ima optimalni pH od oko 7.
O katehol oksidazi
Katehol oksidira katehol oksidazom u prisutnosti kisika da bi nastao benzokinon, koji, izlažući se zraku, stvara melanin. Ovaj enzim poznat je i pod drugim imenima, kao što su tirozinaza, difenol oksidaza i polifenol oksidaza. Krumpir, jabuke i banane sadrže katehol oksidazu koja djeluje na bezbojni katehol i pretvara ga u melanin smeđe boje. Smeđica koja se dogodi kada izrežete i izložite ove predmete zraku rezultat je ove reakcije.
Ekstrakcija katehol oksidaze
Katehol oksidaza može se ekstrahirati iz banana ili krumpira. Zgnječite bananu s dvostrukom količinom vode u mužaru i tučku. Alternativno, bananu pomiješajte s vodom da biste dobili ekstrakt katehol oksidaze. Filtrirajte kroz muslin maslac i čuvajte u hladnjaku. Ako koristite krumpir, ogulite ga i komadite, a zatim pomiješajte velikom brzinom koristeći 700 ml hladne, destilirane vode. Filtrirajte ovaj sok od krumpira kroz gazu i stavite u hladnjak.
Pokusni detalji
Pripremite puferske otopine s pH vrijednostima 2, 4, 6, 7 i 8. Obilježite pet epruveta s tim pH vrijednostima. Napunite svaku epruvetu do jedne četvrtine odgovarajućim puferom. U svaku od ovih epruveta dodajte 10 kapi ekstrakta katehol oksidaze, a zatim 10 kapi katekola. Protresite epruvete i zabilježite boju svake epruvete na skali od 0 do 5, gdje 0 označava da nema boje, a 5 označava tamnu, smeđu boju. Nastavite tresti cijevi i bilježite boju svakih pet minuta tijekom sljedećih 20 minuta.
Tumačenje rezultata
Koristite podatke koje dobijete za 20-minutno čitanje za crtanje grafa. Na osi X naznačite pH pufera. Na osi Y naznačite intenzitet boje u rasponu od 0 do 5. Za svaku pH vrijednost označite intenzitet boje i pridružite se tim oznakama kako biste dobili konačni grafikon. Locirajte vrh ove slike i utvrdite optimalni pH za reakciju katehol oksidaze. Pod uvjetom da ste pokus pravilno izveli, optimalna pH vrijednost bit će 7. Pri pH 7, enzim je najaktivniji i brzo katalizira oksidaciju katehola dajući tamnu, smeđu boju.
Mjere predostrožnosti
Banane kao i krumpir sadrže katehol. Stoga postoji mogućnost da se dio reakcije oksidira tijekom reakcije, što pridonosi intenzitetu boje koji opažate. Da biste spriječili ovu reakciju, držite ekstrakt katehol oksidaze na bloku leda prije nego što ga dodate u svaku epruvetu. Katehol je otrovan, zato pazite da ne dopustite da dođe u kontakt s vašom kožom. Nemojte pipetirati otopine katehola, a ako se izlije, nosite rukavice za čišćenje papirnatim ručnicima.