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Gli Enzimi

Obiettivi dell’esperienza:
Uno degli obiettivi di questa esperienza, è stato quello di capire il concetto di enzima e di tutto ciò che ne riguardi la struttura e le funzioni. Ulteriori obiettivi sono stati osservare alcuni enzimi, come l’enzima catalasi, bromelina e ptialina.

Apparecchiature, strumenti e elementi utilizzati :
Per osservare gli enzimi, l’esperienza è stata suddivisa in tre parti :
La prima parte riguarda lo studio e l’osservazione della Catalasi, la seconda parte la Bromelina e la terza parte la ptialina.

1° PARTE :
Elementi utilizzati:
- Una patata ;
- Fegato di pollo ;
- Cuore di pollo ;
- Provette e porta provette ;
- Acqua ossigenata (H2O2) con diverse concentrazioni (al 3% e al 7,2%) ;
- MnO2 (Biossido di Manganese, catalizzatore chimico) ;

- Stuzzicadenti ;
- Un accendino .

2° PARTE :
Elementi utilizzati:
- Gelatina da cucina ;
- Ananas fresco ;
- Ananas in scatola ;
- Capsule Petri ;
- Un fornello da Laboratorio ;
- Un beker ;
- Una bacchetta di vetro .

3° PARTE :
Elementi utilizzati:
- Saliva ;
- Amido ;
- Reattivo di Lugol ;
- Provette ;

Prerequisiti :
Gli enzimi hanno la funzione catalizzatrice cioè che sono capaci di aumentare la velocità delle reazioni biologiche e chimiche, ma non partecipandovi .
La loro caratteristica principale è la specificità, cioè che ogni enzima caratterizza la molecola e catalizza la reazione chimica.
Gli enzimi sono eteroproteine cioè formati da un gruppo proteico (apoenzima) e da un gruppo non proteico (coenzima).
Gli enzimi hanno diverse funzioni :
Funzione plastica, forma i tessuti e ripara quelli già esistenti
Funzione regolatrice, regola le reazioni metaboliche
Funzione energetica, le proteine che sono in eccesso l’organismo le utilizza come energia.

Modalità di esecuzione:
— Prima Parte : La Catalasi
Per introdurre la catalasi, abbiamo utilizzato dell’acqua ossigenata (H2O2) e del biossido di manganese (MnO2) che è un catalizzatore chimico.
L’ H2O2 se si lascia all’aperto si decompone in H2O + O2
Se uniamo H2O2 + MnO2 potremo notare che la boccetta si riscalda (esotermica) e il contenuto diventa effervescente.
Dopo questa breve anteprima, prendiamo quattro provette: in una inseriamo un pezzo di patata intero (provetta 1), in un'altra un pezzo di patata reso a poltiglia (provetta 2), in un’altra ancora un pezzetto di fegato di pollo (provetta 3) e, infine, nell’ultima provetta inseriamo un pezzetto di cuore di pollo (provetta 4) . In ciascun elemento è presente la Catalasi, un enzima molto diffuso.

In ogni provetta mettiamo acqua ossigenata a sufficienza e notiamo una reazione :
- Provetta 1 : la razione avviene lentamente (la più lenta delle quattro provette) ;
- Provetta 2 : la reazione avviene con rapidità :
- Provetta 3 : la razione avviene con molta rapidità (la più veloce delle quattro provette) ;
- Provetta 4: la reazione avviene più lentamente rispetto al fegato) .
In seguito all’osservazione di queste reazioni prendiamo due pezzetti di fegato e li inseriamo in due provette ; in una inseriamo dell’acqua ossigenata concentrata al 3% e nell’altra dell’acqua ossigenata concentrata al 7,2%. Successivamente bruciamo la punta di uno stuzzicadenti e appena la fiamma si spegne lo avviciniamo alla prima provetta e notiamo che la fiamma dello stuzzicadenti si ravviva e procediamo allo stesso modo con la seconda provetta.
Nella 2° provetta la fiamma si ravviva con più facilità!

Dimostrazione della termolabilità della catalasi della patata :
Per iniziare pestiamo una patata e la mettiamo in una provetta aggiungendovi dell’acqua distillata.
Dopo aver fatto questo la riscaldiamo in un fornello, ci aggiungiamo l’acqua ossigenata e vediamo che non si sviluppa ossigeno e non c’è effervescenza.
Infatti mettendo a bollire la patata gli enzimi catalasi sono stati distrutti e, dunque, l’effervescenza non si è sviluppata.

Termolabile = a una certa temperatura l’enzima si distrugge.

— Seconda Parte : La Bromelina
In questa parte dell’esperienza abbiamo utilizzato l’ananas, in cui è presente la bromelina, l’enzima che scinde i legami proteolitici.
Dopo aver ammorbidito la gelatina nell’acqua distillata, abbiamo preparato tre capsule :
1° capsula : gelatina + una fetta di ananas fresco
2° capsula : gelatina + una fetta di ananas fresco cotto con il fornellino
3° capsula : gelatina + ananas in scatola
Se è presente l’enzima, la gelatina resta liquida, se invece l’enzima non c’è la gelatina si solidifica.
1° capsula : la gelatina non si solidifica
2° capsula : la gelatina si solidifica
3° capsula : la gelatina si solidifica

— Terza Parte : La Ptialina
L’enzima ptialina (amilasi salivare) scinde l’amido.
L’amido( amidosio + amilopectina) è una macromolecola composta da lunghe catene formate da monosaccaridi. Esso si riconosce con il reattivo di Lugol.
In quest’ultima parte dell’esperienza abbiamo utilizzato due provette:
1° provetta : amido + Lugol
2° provetta : amido + saliva
la prima provetta è stata utilizzata solo per osservare come l’amido reagendo con il reattivo di Lugol diventa blu, nella soluzione della seconda provetta c’è la ptialina e in presenza di Lugol la soluzione resta incolore, poiché l’enzima ptialina ha scisso l’amido.

Conclusione :
Ogni parte dell’esperienza è andata a gonfie vele! Gli esperimenti sono stati divertenti e coinvolgenti con reazioni sono state chiare e interessanti.

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