Enzimele posedă o structură tridimensională definită. Orice modificare a acestei structuri determină o modificare a activității enzimei. PH-ul amestecului de reacție modifică această structură și, prin urmare, activitatea. Fiecare enzimă are un pH optim, unde prezintă o activitate maximă. Diferențe semnificative față de acest pH determină modificări ale structurii tridimensionale a enzimei care îi reduce activitatea. Enzima catecol oxidază are un pH optim de aproximativ 7.
Despre catechol oxidază
Catecolul este oxidat de catecol oxidaza în prezența oxigenului pentru a forma benzoquinona, care, la expunerea la aer, formează melanină. Această enzimă este, de asemenea, cunoscută sub alte nume, cum ar fi tirosinaza, difenol oxidaza și polifenol oxidaza. Cartofii, merele și bananele conțin catecol oxidază care acționează asupra catecolului incolor și o transformă în melanină de culoare maro. Rumenirea care apare atunci când tăiați și expuneți aceste articole la aer este rezultatul acestei reacții.
Extracția de catecol oxidază
Catecol oxidaza poate fi extrasă din banane sau cartofi. Zdrobește o banană cu dublul volumului de apă într-un mortar și pistil. Alternativ, amestecați o banană cu apă pentru a obține extractul de catecol oxidază. Se filtrează prin muselină de unt și se păstrează la frigider. Dacă folosiți cartofi, curățați-i și bucățați-i, apoi amestecați la viteză mare folosind 700 ml de apă rece distilată. Se filtrează acest suc de cartofi prin pânză de brânză și se pune la frigider.
Detalii experimentale
Pregătiți soluții tampon cu valori de pH 2, 4, 6, 7 și 8. Etichetați cinci eprubete cu aceste valori ale pH-ului. Umpleți fiecare tub la o pătrime de capacitate cu tamponul respectiv. Adăugați 10 picături de extract de catecol oxidază în fiecare dintre aceste tuburi, urmate de 10 picături de catecol. Agitați tuburile și notați culoarea fiecărui tub pe o scară de la 0 la 5, unde 0 indică lipsa de culoare și 5 indică o culoare închisă, maro. Continuă să scuturi tuburile și notează culoarea la fiecare cinci minute pentru următoarele 20 de minute.
Interpretarea rezultatului
Utilizați datele obținute pentru citirea de 20 de minute pentru a trasa un grafic. Pe axa X, indicați pH-ul tampoanelor. Pe axa Y, indicați intensitățile culorilor variind de la 0 la 5. Pentru fiecare valoare a pH-ului, marcați intensitatea culorii și uniți aceste marcaje pentru a obține graficul final. Localizați vârful acestui grafic și identificați pH-ul optim pentru reacția catecol oxidazei. Dacă ați efectuat corect experimentul, valoarea optimă a pH-ului va fi 7. La pH 7, enzima este cea mai activă și catalizează rapid oxidarea catecolului pentru a da culoarea închisă, maro.
Precauții
Bananele, precum și cartofii conțin catecol. Prin urmare, există posibilitatea ca unele dintre acestea să se oxideze în timpul reacției, contribuind la intensitatea culorii pe care o observați. Pentru a preveni această reacție, păstrați extractul de catecol oxidază pe un bloc de gheață înainte de ao adăuga în fiecare tub. Cateholul este otrăvitor, deci asigurați-vă că nu permiteți contactul cu pielea. Nu pipetați soluții de catecol și, dacă există vărsare, purtați mănuși pentru a le curăța cu prosoape de hârtie.