Enzimler, tanımlanmış üç boyutlu bir yapıya sahiptir. Bu yapıdaki herhangi bir değişiklik, enzimin aktivitesinde bir değişikliğe neden olur. Reaksiyon karışımının pH'ı bu yapıyı ve dolayısıyla aktiviteyi değiştirir. Her enzimin maksimum aktivite gösterdiği bir optimum pH değeri vardır. Bu pH'dan önemli farklılıklar, enzimin aktivitesini azaltan üç boyutlu yapısında değişikliklere neden olur. Katekol oksidaz enzimi, yaklaşık 7'lik bir optimum pH'a sahiptir.
Katekol Oksidaz Hakkında
Katekol, oksijen varlığında katekol oksidaz tarafından oksitlenerek benzokinon oluşturur, bu da havaya maruz kaldığında melanin oluşturur. Bu enzim ayrıca tirozinaz, difenol oksidaz ve polifenol oksidaz gibi başka isimlerle de bilinir. Patates, elma ve muz, renksiz katekol üzerinde etki eden ve onu kahverengi renkli melanine dönüştüren katekol oksidaz içerir. Bu öğeleri kesip havaya maruz bıraktığınızda oluşan esmerleşme bu reaksiyonun bir sonucudur.
Katekol Oksidaz Ekstraksiyonu
Katekol oksidaz, muz veya patateslerden ekstrakte edilebilir. Bir muzu iki katı su ile havanda ve havanda ezin. Alternatif olarak, katekol oksidaz özü elde etmek için bir muzu suyla karıştırın. Tereyağlı müslinden süzün ve buzdolabında saklayın. Patates kullanıyorsanız, soyun ve parçalayın, ardından 700 ml soğuk, damıtılmış su kullanarak yüksek hızda karıştırın. Bu patates suyunu tülbentten süzün ve soğutun.
Deneysel detaylar
pH değerleri 2, 4, 6, 7 ve 8 olan tampon çözeltileri hazırlayın. Beş test tüpünü bu pH değerleriyle etiketleyin. Her tüpü ilgili tamponla dörtte bir kapasiteye kadar doldurun. Bu tüplerin her birine 10 damla katekol oksidaz özü ve ardından 10 damla katekol ekleyin. Tüpleri sallayın ve her bir tüpün rengini 0'dan 5'e kadar bir ölçekte not edin; burada 0, renk olmadığını ve 5 koyu, kahverengi bir rengi belirtir. Tüpleri sallamaya devam edin ve sonraki 20 dakika boyunca her beş dakikada bir rengi not edin.
Sonuç Yorumlama
Bir grafiği çizmek için 20 dakikalık okuma için elde ettiğiniz verileri kullanın. X ekseninde, tamponların pH'ını belirtin. Y ekseninde 0 ile 5 arasında değişen renk yoğunluklarını belirtin. Her pH değeri için renk yoğunluğunu işaretleyin ve son grafiği elde etmek için bu işaretleri birleştirin. Bu grafiğin zirvesini bulun ve katekol oksidaz reaksiyonu için optimum pH'ı belirleyin. Deneyi doğru yaptığınız takdirde optimum pH değeri 7 olacaktır. pH 7'de enzim en aktiftir ve katekolün oksidasyonunu hızla katalize ederek koyu kahverengi rengi verir.
Önlemler
Muzların yanı sıra patatesler de katekol içerir. Bu nedenle, reaksiyon sırasında bunların bir kısmının oksitlenme ve gözlemlediğiniz renk yoğunluğuna katkıda bulunma olasılığı vardır. Bu reaksiyonu önlemek için, katekol oksidaz ekstraktını her tüpe eklemeden önce bir buz bloğu üzerinde tutun. Katekol zehirlidir, bu nedenle cildinize temas etmesine izin vermediğinizden emin olun. Katekol solüsyonlarını pipetlemeyiniz ve dökülmüşse eldiven kullanarak kağıt havlu kullanarak temizleyiniz.