Effekten av pH på katekoloksidase

Enzymer har en definert tredimensjonal struktur. Enhver endring i denne strukturen forårsaker en endring i enzymets aktivitet. Reaksjonsblandingens pH modifiserer denne strukturen og dermed aktiviteten. Hvert enzym har en optimal pH der det viser maksimal aktivitet. Betydelige forskjeller fra denne pH forårsaker endringer i enzymets tredimensjonale struktur som reduserer dets aktivitet. Catechol oxidase enzym har en optimal pH på ca. 7.

Katekol oksyderes av katekoloksydase i nærvær av oksygen for å danne benzokinon, som ved eksponering for luft danner melanin. Dette enzymet er også kjent under andre navn, slik som tyrosinase, difenoloksidase og polyfenoloksidase. Poteter, epler og bananer inneholder katekoloksidase som virker på fargeløs katekol og omdanner den til brunfarget melanin. Bruningen som oppstår når du kutter og utsetter disse gjenstandene for luft, er et resultat av denne reaksjonen.

Catechol oxidase kan ekstraheres fra bananer eller poteter. Mos en banan med dobbelt så mye vann i mørtel og støter. Alternativt kan du blande en banan med vann for å oppnå katekoloksydaseekstraktet. Filtrer gjennom smørlin og oppbevar i kjøleskapet. Hvis du bruker poteter, skreller og deler de, og bland deretter i høy hastighet med 700 ml kaldt, destillert vann. Filtrer denne potetjuicen gjennom osteklær og avkjøl.

Forbered bufferløsninger med pH-verdiene 2, 4, 6, 7 og 8. Merk fem prøverør med disse pH-verdiene. Fyll hvert rør til en fjerdedel kapasitet med den respektive bufferen. Tilsett 10 dråper katekoloksydaseekstrakt i hvert av disse rørene, etterfulgt av 10 dråper katekol. Rist rørene og noter fargen på hvert rør på en skala fra 0 til 5 der 0 ikke indikerer noen farge og 5 indikerer en mørk, brun farge. Fortsett å riste rørene og legg merke til fargen hvert femte minutt de neste 20 minuttene.

Bruk dataene du får i løpet av 20 minutters lesing for å tegne en graf. På X-aksen, angi pH til bufferne. På Y-aksen, angi fargeintensiteten fra 0 til 5. For hver pH-verdi, merk fargeintensiteten og bli med i disse merkingene for å få den endelige grafen. Finn toppen av dette plottet og identifiser den optimale pH-verdien for katekoloksidasereaksjonen. Forutsatt at du har utført eksperimentet riktig, vil den optimale pH-verdien være 7. Ved pH 7 er enzymet mest aktivt og katalyserer raskt oksydasjonen av katekol for å gi den mørke, brune fargen.

Bananer så vel som poteter inneholder katekol. Derfor er det en mulighet for at noe av dette blir oksidert under reaksjonen, og bidrar til fargeintensiteten du observerer. For å forhindre denne reaksjonen, hold katekoloksydaseekstrakten på en isblokk før du legger den i hvert rør. Catechol er giftig, så pass på at du ikke lar den komme i kontakt med huden din. Ikke pipetter katekoløsninger, og hvis det er søl, bruk hansker for å rengjøre det med papirhåndklær.