Encimi imajo določeno tridimenzionalno strukturo. Vsaka sprememba te strukture povzroči spremembo aktivnosti encima. PH reakcijske zmesi spreminja to strukturo in s tem aktivnost. Vsak encim ima optimalen pH, kjer kaže največjo aktivnost. Pomembne razlike od tega pH povzročajo spremembe v tridimenzionalni strukturi encima, ki zmanjšujejo njegovo aktivnost. Encim katehol oksidaze ima optimalen pH približno 7.
O katehol oksidazi
Katehol oksidira katehol oksidaza v prisotnosti kisika in tvori benzokinon, ki ob izpostavljenosti zraku tvori melanin. Ta encim je znan tudi pod drugimi imeni, kot so tirozinaza, difenol oksidaza in polifenol oksidaza. Krompir, jabolka in banane vsebujejo katehol oksidazo, ki deluje na brezbarvni katehol in ga pretvori v rjavo obarvan melanin. Rezultat te reakcije je porjavitev, ki se pojavi, ko te predmete razrežete in izpostavite zraku.
Ekstrakcija katehol oksidaze
Katehol oksidazo lahko pridobimo iz banan ali krompirja. Banano zmešajte z dvakratno količino vode v možnarju. Druga možnost je, da banano zmešate z vodo, da dobite ekstrakt katehol oksidaze. Filtriramo skozi maslo muslin in shranimo v hladilniku. Če uporabljate krompir, ga olupite in zdrobite, nato zmešajte pri visoki hitrosti s 700 ml hladne destilirane vode. Krompirjev sok filtrirajte skozi gazo in shranite v hladilniku.
Poskusne podrobnosti
Pripravite puferske raztopine z vrednostmi pH 2, 4, 6, 7 in 8. S temi vrednostmi pH označite pet epruvet. Vsako epruveto napolnite do ene četrtine z ustreznim odbojnikom. V vsako od teh epruvet dodajte 10 kapljic ekstrakta katehol oksidaze, nato 10 kapljic katehola. Stresite epruvete in si zabeležite barvo vsake epruvete na lestvici od 0 do 5, kjer 0 pomeni, da ni barve, 5 pa temno, rjavo barvo. Nadaljujte s stresanjem epruvet in v naslednjih 20 minutah vsakih pet minut opazujte barvo.
Razlaga rezultatov
Podatke, ki jih dobite za 20-minutno branje, uporabite za risanje grafa. Na osi X navedite pH pufrov. Na osi Y označite intenzivnost barv od 0 do 5. Za vsako vrednost pH označite intenzivnost barve in združite te oznake, da dobite končni graf. Poiščite vrh te ploskve in določite optimalni pH za reakcijo katehol oksidaze. Če ste eksperiment izvedli pravilno, bo optimalna vrednost pH 7. Pri pH 7 je encim najbolj aktiven in hitro katalizira oksidacijo katehola, da dobi temno rjavo barvo.
Previdnostni ukrepi
Banane in krompir vsebujejo katehol. Zato obstaja možnost, da se nekaj tega med reakcijo oksidira, kar prispeva k intenzivnosti barve, ki jo opazite. Da bi preprečili to reakcijo, hranite izvleček katehol oksidaze na bloku ledu, preden ga dodate v vsako epruveto. Katehol je strupen, zato poskrbite, da ne dovolite stika s kožo. Ne pipetirajte kateholnih raztopin in če pride do razlitja, nosite rokavice za čiščenje s papirnatimi brisačami.