Az enzimek meghatározott háromdimenziós szerkezettel rendelkeznek. Bármely változás ebben a struktúrában változást okoz az enzim aktivitásában. A reakcióelegy pH-ja módosítja ezt a szerkezetet és ezért az aktivitást. Minden enzim pH-értéke optimális, ahol maximális aktivitást mutat. Jelentős különbségek ettől a pH-tól olyan változásokat okoznak az enzim háromdimenziós szerkezetében, amelyek csökkentik aktivitását. A katekol-oxidáz enzim optimális pH-értéke körülbelül 7.
A Catechol Oxidase-ről
A katekolt a katekol-oxidáz oxidálja oxigén jelenlétében benzokinonvá, amely levegő hatására melanint képez. Ez az enzim más néven is ismert, például tirozináz, difenol-oxidáz és polifenol-oxidáz. A burgonya, az alma és a banán katekol-oxidázt tartalmaz, amely a színtelen katekolra hat és barna színű melaninná alakítja. Ez a reakció annak a barnulásnak a következménye, amely akkor keletkezik, amikor ezeket az elemeket levágja és levegőnek teszi ki.
A katekol-oxidáz kivonása
A katekol-oxidáz kivonható banánból vagy burgonyából. Egy banánt egy mozsárban és mozsárban kétszer annyi vízzel pépesítünk. Alternatív megoldásként keverjen egy banánt vízzel a katekol-oxidáz kivonat előállításához. Szűrjük át vaj-muszlinon és tároljuk hűtőszekrényben. Ha burgonyát használ, hámozza meg és darabolja össze, majd nagy sebességgel turmixolja 700 ml hideg, desztillált vízzel. Ezt a burgonyalevet szűrje át cheesecloth-on és tegye hűtőbe.
Kísérleti részletek
Készítsen 2, 4, 6, 7 és 8 pH-értékű pufferoldatokat. Öt kémcsövet jelöljön meg ezekkel a pH-értékekkel. Töltsön minden csövet egynegyedig a megfelelő pufferrel. Adjon ezekhez a csövekhez 10 csepp katekol-oxidáz kivonatot, majd 10 csepp katekolt. Rázza fel a csöveket, és jegyezze fel az egyes csövek színét egy 0 és 5 közötti skálán, ahol a 0 nem mutat színt, az 5 pedig egy sötét, barna színt. Folytassa a csövek rázását, és a következő 20 percben öt percenként vegye figyelembe a színét.
Eredményértelmezés
A grafikon ábrázolásához használja a 20 perces olvasáshoz kapott adatokat. Az X tengelyen adja meg a pufferek pH-ját. Az Y tengelyen jelölje meg a 0 és 5 közötti színintenzitásokat. Minden pH-értéknél jelölje meg a szín intenzitását, és egyesítse ezeket a jelöléseket, hogy megkapja a végső grafikont. Keresse meg ennek a diagramnak a csúcsát, és határozza meg a katekol-oxidáz reakció optimális pH-értékét. Feltéve, hogy helyesen hajtotta végre a kísérletet, az optimális pH-érték 7 lesz. 7-es pH-nál az enzim a legaktívabb és gyorsan katalizálja a katekol oxidációját, így sötét, barna színt kap.
Óvintézkedések
A banán, valamint a burgonya katekolt tartalmaz. Ezért fennáll annak a lehetősége, hogy ezek egy része oxidálódjon a reakció során, hozzájárulva a megfigyelt színintenzitáshoz. A reakció elkerülése érdekében tartsa a katekol-oxidáz kivonatot egy jégtömbön, mielőtt minden csőbe felvenné. A katekol mérgező, ezért ügyeljen arra, hogy ne engedje, hogy érintkezzen a bőrével. Ne pipettázzon katekolos oldatokat, és ha kiömlött, használjon kesztyűt, hogy papírtörlővel tisztítsa meg.