Fermentiem ir noteikta trīsdimensiju struktūra. Jebkuras izmaiņas šajā struktūrā izraisa izmaiņas fermenta aktivitātē. Reakcijas maisījuma pH maina šo struktūru un līdz ar to arī aktivitāti. Katram fermentam ir optimāls pH līmenis, kur tas parāda maksimālo aktivitāti. Būtiskas atšķirības no šī pH izraisa izmaiņas fermenta trīsdimensiju struktūrā, kas samazina tā aktivitāti. Kateholoksidāzes enzīma optimālais pH ir aptuveni 7.
Par katehola oksidāzi
Kateholu oksidē kateholoksidāze skābekļa klātbūtnē, veidojot benzohinonu, kas, iedarbojoties uz gaisu, veido melanīnu. Šis ferments ir pazīstams arī ar citiem nosaukumiem, piemēram, tirozināze, difenola oksidāze un polifenola oksidāze. Kartupeļi, āboli un banāni satur katehola oksidāzi, kas iedarbojas uz bezkrāsainu kateholu un pārveido to par brūnas krāsas melanīnu. Brūnināšana, kas rodas, sagriežot un pakļaujot šos priekšmetus gaisam, ir šīs reakcijas rezultāts.
Kateholoksidāzes ekstrakcija
Katehola oksidāzi var ekstrahēt no banāniem vai kartupeļiem. Mīciet banānu ar divreiz lielāku ūdens daudzumu javas un piestā. Alternatīvi sajauciet banānu ar ūdeni, lai iegūtu kateholoksidāzes ekstraktu. Filtrē caur sviesta muslīnu un uzglabā ledusskapī. Ja izmantojat kartupeļus, tos mizojiet un sasmalciniet, tad sablendējiet lielā ātrumā, izmantojot 700 ml auksta, destilēta ūdens. Filtrējiet šo kartupeļu sulu caur marli un atdzesējiet.
Eksperimentālā informācija
Sagatavo buferšķīdumus ar pH vērtību 2, 4, 6, 7 un 8. Ar šīm pH vērtībām iezīmē piecas mēģenes. Katru mēģeni piepilda līdz vienai ceturtdaļai tilpuma ar attiecīgo buferšķīdumu. Katrā no šīm mēģenēm pievieno 10 pilienus kateholoksidāzes ekstrakta, pēc tam 10 pilienus katehola. Kratiet mēģenes un pierakstiet katras mēģenes krāsu skalā no 0 līdz 5, kur 0 norāda, ka nav krāsas, bet 5 - tumšu, brūnu krāsu. Turpiniet kratīt mēģenes un nākamās 20 minūtes atzīmējiet krāsu ik pēc piecām minūtēm.
Rezultātu interpretācija
Izmantojiet iegūtos datus 20 minūšu lasīšanai, lai uzzīmētu diagrammu. Uz X ass norāda buferu pH. Uz Y ass norāda krāsu intensitāti no 0 līdz 5. Katrai pH vērtībai atzīmējiet krāsas intensitāti un savienojiet šos marķējumus, lai iegūtu galīgo grafiku. Atrodiet šī parauglaukuma maksimumu un nosakiet optimālo kateholholidāzes reakcijas pH. Ja eksperimentu esat veicis pareizi, optimālā pH vērtība būs 7. Pie pH 7 enzīms ir visaktīvākais un ātri katalizē katehola oksidāciju, lai iegūtu tumšu, brūnu krāsu.
Piesardzības pasākumi
Banāni, kā arī kartupeļi satur kateholu. Tāpēc ir iespēja, ka daži no tiem reakcijas laikā oksidējas, veicinot novēroto krāsu intensitāti. Lai novērstu šo reakciju, pirms pievienojat katrai mēģenei, turiet kateholoksidāzes ekstraktu uz ledus bloka. Katehols ir indīgs, tāpēc pārliecinieties, ka neļaujat tam saskarties ar ādu. Nelietojiet pipetēs katehola šķīdumus un, ja ir izšļakstījusies, valkājiet cimdus, lai to notīrītu, izmantojot papīra dvieļus.