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Relazione, gli enzimi

Scopo: verificare quali sono i responsabili delle reazioni nel nostro organismo e come agiscono.

Materiali

•Fegato;
•Patata;
•Provette;
•Sabbia;
•Pipette;
•Acqua distillata;
•Acqua ossigenata;
•Becker;
•Mortaio;
•Pinze;
•Portaprovette;
•Piastra;
•Biossido di manganese;

Riferimenti teorici:
-Cos’è un catalizzatore e come agisce.
-Equilibrio delle reazioni.

Procedimento

Prendere due provette e contrassegnarle con le lettere A e B. Tagliare il fegato e la patata a pezzi. Pestare una parte del fegato utilizzando il mortaio aggiungendo della sabbia. Fare lo stesso con la patata. Mettere a bollire dei pezzi di fegato e dei pezzi di patata in un becker contenente acqua utilizzando una piastra o un bunsen. Versare 3ml di acqua nella provetta A e 3 ml di acqua ossigenata nella provetta B. Aggiungere un pizzico di sabbia in entrambe le provette. Verificare eventuale reazione. Aggiungere un pizzico di biossido di manganese e verificare eventuale reazione. Portare ad ebollizione il contenuto della provetta A e poi aggiungere 5ml di acqua ossigenata. Verificare la reazione. Lavare entrambe le provette. Versare nuovamente l’acqua ossigenata in entrambe le provette. Aggiungere un pizzico di sabbia in entrambe. Aiutandosi con una pinza prelevare un piccolo pezzo di fegato e inserirlo nella provetta A. Verificare la reazione. Versare una piccola quantità di fegato pestato all’interno della provetta B. Verificare la reazione. Pulire entrambe le provette. Versare in una provetta l’acqua ossigenata e inserire al suo interno un pezzetto di fegato bollito. Ripetere le operazioni utilizzando la patata a pezzi, la patata tritata e la patata bollita. Verificare le reazioni.

Dati

Sabbia + H₂O --> Reazione assente
Sabbia + H₂O₂ --> Reazione lenta
MNO₂ + H₂O --> Reazione assente
MNO₂ + H₂O₂ --> Reazione veloce
MNO₂ bollito + H₂O₂ --> Reazione veloce
Fegato a pezzi + H₂O₂ --> Reazione veloce
Fegato tritato + H₂O₂ --> Reazione veloce
Fegato bollito + H₂O₂ --> Reazione assente
Patata a pezzi + H₂O₂ --> Reazione veloce
Patata tritata + H₂O₂ --> Reazione veloce
Patata bollita + H₂O₂ --> Reazione assente

Conclusioni

La prima parte dell’esperimento è stata necessaria per verificare quale fosse la reazione dell’acqua ossigenata, la quale porta alla liberazione nell’aria di ossigeno.

H₂O₂ <--> H₂O + O₂
É stato utilizzato inizialmente un catalizzatore inorganico, ossia il biossido di manganese. Verificando che esso reagiva esclusivamente con l’acqua ossigenata abbiamo potuto avere la certezza che la liberazione dell’ossigeno non era dovuta al catalizzatore ma all’acqua ossigenata stessa. Per avere la conferma che il biossido di manganese sia un catalizzatore basterebbe continuare ad aggiungere acqua ossigenata e verificare la continua ripresa della reazione, cosa che non accadrebbe se esso reagisse comportandosi come normale reagente della reazione. Utilizzando il fegato e la patata abbiamo potuto notare la stessa reazione, ossia una sorta di effervescenza più o meno rapida. Ciò che nel fegato e nella patata permettono la reazione sono gli enzimi. Essi sono proteine, ossia polimeri di amminoacidi e sono contenuti all’interno delle cellule. Ovviamente tritando il fegato o la patata, vi è la liberazione di questi enzimi e quindi la reazione avviene più velocemente. Per quanto riguarda invece le reazioni fatte avvenire dopo l’ebollizione, possiamo notare che con il catalizzatore inorganico essa avviene tranquillamente, mentre utilizzando i catalizzatori organici le reazioni sono assenti. Questo è spiegato dal fatto che il calore non cambiava la composizione del biossido di manganese, mentre esso ha portato alla disattivazione degli enzimi presenti nel fegato e nella patata. Gli enzimi sono in genere avvolti a gomitolo ( struttura terziaria ). Sono provvisti di una “tasca” nella quale si inserisce il substrato. A reazione avvenuta non vi è più la complementarietà tra le tasche e i prodotti,i quali per questo motivo si liberano ( i legami con le tasche sono molto deboli ). Ad una temperatura di 60° però, le proteine si denaturano e perdono la struttura terziaria tornando a quella primaria. Di conseguenza non possono più fungere da catalizzatori. Gli enzimi quindi lavorano solo a determinate temperature e catalizzano ogni tipo di reazione che avviene nel nostro organismo. Il motivo per cui le reazioni del nostro corpo necessitano di un catalizzatore, è il fatto che non tutte le reazioni devono avvenire in ogni momento. Le alterazioni di un enzima possono portare a malattie ereditarie.

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