Praktisk biologi

Klassepraktik

Måler den tid, det tager amylase at nedbryde stivelse fuldstændigt, ved at udtage prøver med 10 sekunders mellemrum og notere det tidspunkt, hvor opløsningen ikke længere giver en blå-sort farve med jodopløsning (men jodopløsningen forbliver orange). Brug buffere til at give opløsninger med forskellige pH-værdier. Beregn hastigheden af denne enzymkontrollerede reaktion ved at beregne 1÷ tid.

Lektietilrettelæggelse

Denne procedure er enkel nok til, at enkeltpersoner kan udføre den, hvis du har nok dimple fliser. Hvis du vælger at undersøge fem pH-værdier, kan grupper på fem elever gennemføre undersøgelsen ved at arbejde sammen og lægge resultaterne sammen.

Apparatur og kemikalier

For hver gruppe af elever:

Syringes, 5 cm3, 2 (1 til stivelse, 1 til amylase)

Iodopløsning i en dråbeflaske (note 4)

Prøverørsstativ

Prøverør, 1 for hver pH, der skal testes

Dimple fliser eller hvide fliser

Teatpipette

Stopur

Markeringspen

Til klassen – opstilles af teknikeren/læreren:

Amylase 1% (eller 0.5%) (Note 1)

Stivelse 1% (eller 0,5%) (Note 2)

Bufferopløsninger, der dækker et pH-område, hver med en mærket sprøjte/plastpipette (Note 3)

Sundhed &Sikkerheds- og tekniske noter

Amylaseopløsning og jodopløsning udgør en lav risiko, når de først er fremstillet. Bær øjenbeskyttelse ved håndtering af jodopløsning.
Farerne ved buffere kan variere. Se CLEAPSS-opskriftskort eller leverandørens oplysninger og se note 3.

1 Amylase (se CLEAPSS-farekort og opskriftskort) Det pulveriserede enzym er FARLIGT, men opløsninger på mindre end 1 % er LAVE FARE. Det er klogt i god tid at teste aktiviteten af det opbevarede enzym ved den sædvanlige arbejdskoncentration for at kontrollere, at substraterne nedbrydes med en passende hastighed. Enzymer kan nedbrydes under opbevaring, og dette giver tid til at justere koncentrationerne eller til at skaffe nye lagre. Amylase mister langsomt aktivitet, så det er bedst at fremstille et nyt parti til hver lektion; partierne kan variere i aktivitet, og resultater, der indsamles på forskellige dage, vil ikke være sammenlignelige. Den optimale temperatur for dit enzym vil være anført på leverandørens etiket.

Anvendelse af spyt: CLEAPSS Laboratory Handbook indeholder vejledning om de forholdsregler, der skal tages (herunder hygiejniske forholdsregler) for at anvende spyt sikkert som en kilde til amylase. Dette har den fordel, at det er billigere, at det ikke kræver, at teknikerne skal fremstille nye opløsninger hver lektion, at det er direkte interessant for eleverne, og at spyt-amylase er pålideligt. Det giver også mulighed for at undervise i gode hygiejniske forholdsregler – herunder at sikre, at eleverne kun bruger deres egne spytprøver (giv dem små bægerglas til at spytte i), at eleverne er ansvarlige for at skylle deres eget udstyr, og at alt forurenet glasmateriale anbringes i en skål eller spand med natriumchlorat(I), inden teknikerne vasker op.

2 Stivelsessuspension – lav frisk. Lav en creme af 5 g opløselig stivelse i koldt vand. Hæld det i 500 cm3 kogende vand, og rør godt rundt. Kog, indtil du har en klar opløsning. Der må ikke anvendes modificeret stivelse.

3 Buffere: (Se CLEAPSS-opskriftskortet) Hvis du laver en universalbuffer, vil den indeholde natriumhydroxid på ca. 0,25 M og skal være mærket IRRITANT. Der henvises til andre relevante Hazcards, hvis du vælger at fremstille andre buffere, eller til leverandørens oplysninger, hvis du køber bufferopløsninger/tabletter. (Note 1)

4 Jodopløsning (se CLEAPSS Hazcard og Recipe card). En 0,01 M opløsning er velegnet til stivelsesprøvning. Lav denne ved 10-dobbelt fortynding af 0,1 M-opløsning. Når opløsningen er fremstillet, udgør den en lav fare, men den kan give pletter på hud eller tøj, hvis den spildes.

Etiske spørgsmål

Der er ingen etiske spørgsmål forbundet med denne procedure.

Procedure

SIKKERHED: Alle løsninger, når de først er fremstillet, er lavt farlige. Bær øjenbeskyttelse, da jod kan irritere øjnene.

Forberedelse

a Kontroller reaktionshastigheden med de foreslåede mængder af de reaktanter, der skal anvendes – 2 cm3 stivelse: 2 cm3 amylase: 1 cm3 buffer ved pH 6. Ideelt set bør reaktionen tage ca. 60 sekunder ved denne pH-værdi: dette er det sædvanlige optimum for amylase (se note 1). Hvis reaktionen går for hurtigt, skal man enten reducere enzymmængden eller øge mængden af stivelse. Hvis reaktionen er for langsom, øges enzymvolumen eller -koncentrationen, eller stivelsesvolumen eller -koncentrationen reduceres.

Undersøgelse

Apparat til undersøgelse af Ph's virkning på amylaseaktivitet

b Placér enkelte dråber jodopløsning i rækker på flisen.

c Mærk et reagensglas med den pH, der skal testes.

d Brug sprøjten til at placere 2 cm3 amylase i reagensglasset.

e Tilsæt 1 cm3 bufferopløsning til reagensglasset ved hjælp af en sprøjte.

f Brug en anden sprøjte til at tilsætte 2 cm3 stivelse til amylase/bufferopløsningen, start stopuret, og lad det være tændt under hele forsøget. Bland ved hjælp af en plastpipette.

g Efter 10 sekunder anvendes plastpipetten til at placere en dråbe af blandingen på den første dråbe jod. Jodopløsningen skal blive blå-sort. Hvis jodopløsningen fortsat er orange, går reaktionen for hurtigt, og stivelsen er allerede blevet nedbrudt. Sprøjt resten af opløsningen i pipetten tilbage i reagensglasset.

h Vent yderligere 10 sekunder. Fjern derefter endnu en dråbe af blandingen, som du tilføjer til den næste dråbe jod.

i Gentag trin h, indtil jodopløsningen og amylase/buffer/ stivelsesblandingen fortsat er orange.

j Du kan forberede en kontroldråbe til sammenligning med testdråberne. Hvad skal denne indeholde?

k Tæl, hvor mange joddråber du har brugt, idet hver dråbe svarer til 10 sekunders reaktionstid.

l Gentag hele proceduren med en anden af de pH-buffere, der skal bruges, eller saml klassens resultater.

m Overvej at indsamle gentagne data, hvis der er tid til det.

n Tegn en graf over den tid, det tager at nedbryde stivelse, mod pH, eller beregn reaktionshastigheden og tegn hastigheden mod pH.

Undervisningsnoter

Dette er en ligetil praktisk opgave, der giver pålidelige, entydige resultater. De vigtigste fejl vil være i rækkefølgen af blandingen af enzym/ substrat/buffer eller en forsinkelse i prøvetagningen, således at reaktionstiden undervurderes eller hastigheden overvurderes. Temperaturvariationer påvirker enzymaktiviteten, så resultater indsamlet på forskellige dage er ikke sammenlignelige.

Sundhed og sikkerhed kontrolleret, september 2008

Downloads

Download elevbladet Undersøgelse af pH’s virkning på amylaseaktivitet (72 KB) med spørgsmål og svar.

Weblinks

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret.