Klasa praktyczna
Pomiar czasu potrzebnego amylazie do całkowitego rozłożenia skrobi, przez pobieranie próbek w 10 sekundowych odstępach i odnotowywanie czasu, w którym roztwór nie daje już niebiesko-czarnego koloru z roztworem jodu (ale roztwór jodu pozostaje pomarańczowy). Użyj buforów, aby uzyskać roztwory o różnym pH. Oblicz szybkość tej reakcji kontrolowanej przez enzym, obliczając 1÷ czas.
Organizacja lekcji
Ta procedura jest wystarczająco prosta do wykonania przez pojedyncze osoby, jeśli masz wystarczająco dużo płytek z wgłębieniami. Jeśli zdecydujesz się zbadać pięć pH, wtedy grupy pięciu uczniów mogą wykonać to badanie pracując razem i łącząc wyniki.
Przyrządy i substancje chemiczne
Dla każdej grupy uczniów:
Syringi, 5 cm3, 2 (1 do skrobi, 1 do amylazy)
Roztwór jodu w buteleczce z kroplomierzem (Uwaga 4)
Stojak na probówki
Rurki testowe, 1 na każde badane pH
Płytka imitacyjna lub białe płytki
Pipeta smoczkowa
Zegar
Pisak do markerów
Dla klasy – ustawia technik/nauczyciel:
Amylaza 1% (lub 0.5%) (Uwaga 1)
Skrobia 1% (lub 0,5%) (Uwaga 2)
Roztwory buforowe obejmujące zakres pH, każdy z oznakowaną strzykawką/ plastikową pipetą (Uwaga 3)
Zdrowie &Wskazówki bezpieczeństwa i uwagi techniczne
Roztwór amylazy i roztwór jodu stanowią niewielkie zagrożenie po sporządzeniu. Podczas pracy z roztworem jodu należy nosić ochronę oczu.
Zagrożenia związane z buforami mogą się różnić. Patrz karta receptur CLEAPSS lub informacje od dostawcy i patrz uwaga 3.
1 Amylaza (Patrz karta zagrożeń CLEAPSS i karta receptur) Sproszkowany enzym jest NIEBEZPIECZNY, ale roztwory mniejsze niż 1% są NISKIM ZAGROŻENIEM. Rozsądnie jest przetestować, z dużym wyprzedzeniem, aktywność przechowywanego enzymu w jego zwykłym stężeniu roboczym, aby sprawdzić, czy substraty są rozkładane w odpowiednim tempie. Enzymy mogą ulegać degradacji podczas przechowywania, co daje czas na dostosowanie stężeń lub uzyskanie świeżych zapasów. Amylaza powoli traci aktywność, więc najlepiej jest przygotować świeżą partię na każdą lekcję; partie mogą różnić się aktywnością i wyniki zebrane w różnych dniach nie będą porównywalne. Optymalna temperatura dla twojego enzymu będzie podana na etykiecie dostawcy.
Używanie śliny: Podręcznik laboratoryjny CLEAPSS zawiera wskazówki dotyczące środków ostrożności, które należy podjąć (w tym środki ostrożności w zakresie higieny) w celu bezpiecznego użycia śliny jako źródła amylazy. Ma to tę zaletę, że jest tańsze, nie wymaga od techników przygotowywania świeżych roztworów na każdej lekcji, jest bezpośrednio interesujące dla uczniów, a amylaza ślinowa jest niezawodna. Daje to również możliwość nauczania zasad higieny – w tym zapewnienia, że uczniowie używają tylko własnych próbek śliny (należy zapewnić małe zlewki do wypluwania); że uczniowie są odpowiedzialni za płukanie własnego sprzętu; oraz że wszystkie zanieczyszczone szklane naczynia są umieszczane w misce lub wiadrze z chloranem(I) sodu, zanim technicy je zmyją.
2 Zawiesina skrobi – przygotuj świeżą. Sporządzić krem z 5 g skrobi rozpuszczalnej w zimnej wodzie. Wlać do 500 cm3 wrzącej wody i dobrze wymieszać. Gotować do uzyskania klarownego roztworu. Nie używać skrobi modyfikowanej.
3 Bufory: (Patrz karta CLEAPSS Recipe) Jeśli zrobisz bufor uniwersalny, będzie on zawierał wodorotlenek sodu o stężeniu około 0,25 M i powinien być oznaczony jako IRRITANT. Odnieś się do innych odpowiednich Kart Zagrożeń, jeśli zdecydujesz się na wykonanie innych buforów, lub do informacji dostawcy, jeśli kupujesz roztwory buforowe / tabletki. (Uwaga 1)
4 Roztwór jodu (Patrz karta zagrożeń i karta receptur CLEAPSS). Roztwór o stężeniu 0,01 M jest odpowiedni do badania skrobi. Wykonać go przez 10-krotne rozcieńczenie roztworu 0,1 M. Po sporządzeniu roztwór stanowi niskie zagrożenie, ale może zabarwić skórę lub ubranie w przypadku rozlania.
Kwestie etyczne
Nie ma żadnych kwestii etycznych związanych z tą procedurą.
Procedura
BEZPIECZEŃSTWO: Wszystkie roztwory po sporządzeniu są mało niebezpieczne. Nosić ochronę oczu, ponieważ jodyna może podrażniać oczy.
Przygotowanie
a Sprawdzić szybkość reakcji przy sugerowanych objętościach reagentów, które mają być użyte – 2 cm3 skrobi: 2 cm3 amylazy: 1 cm3 buforu o pH 6. Idealnie reakcja powinna trwać około 60 sekund przy tym pH: jest to typowe optimum dla amylazy (patrz uwaga 1). Jeżeli reakcja przebiega zbyt szybko, należy zmniejszyć objętość enzymu lub zwiększyć objętość skrobi. Jeśli reakcja jest zbyt wolna, zwiększ objętość lub stężenie enzymu albo zmniejsz objętość lub stężenie skrobi.
Badania
b Umieść pojedyncze krople roztworu jodu w rzędach na płytce.
c Oznaczyć probówkę z badanym pH.
d Za pomocą strzykawki umieścić 2 cm3 amylazy w probówce.
e Dodać 1 cm3 roztworu buforowego do probówki za pomocą strzykawki.
f Za pomocą innej strzykawki dodać 2 cm3 skrobi do roztworu amylazy/buforu, uruchomić zegar zatrzymujący i pozostawić go włączony przez cały czas trwania badania. Wymieszajcie używając plastikowej pipety.
g Po 10 sekundach, użyjcie plastikowej pipety, aby umieścić jedną kroplę mieszaniny na pierwszej kropli jodyny. Roztwór jodyny powinien zmienić kolor na niebiesko-czarny. Jeśli roztwór jodu pozostaje pomarańczowy, reakcja przebiega zbyt szybko i skrobia została już rozłożona. Wyciśnij resztę roztworu w pipecie z powrotem do probówki.
h Odczekaj kolejne 10 sekund. Następnie usuń drugą kroplę mieszaniny, aby dodać ją do następnej kropli jodyny.
i Powtarzaj krok h, aż roztwór jodyny i mieszanina amylazy/buforu/skrobi pozostaną pomarańczowe.
j Możesz przygotować kroplę kontrolną do porównania z kroplami badanymi. Co powinna ona zawierać?
k Policzcie ile kropli jodu użyliście, każda z nich odpowiada 10 sekundom czasu reakcji.
l Powtórzcie całą procedurę z innym buforem pH, który ma być użyty, lub połączcie wyniki klasy.
m Rozważcie zebranie powtórnych danych, jeśli jest na to czas.
n Wykreślić wykres czasu rozkładu skrobi w zależności od pH, lub obliczyć szybkość reakcji i wykreślić szybkość w zależności od pH.
Uwagi dydaktyczne
Jest to proste zadanie praktyczne dające wiarygodne, jednoznaczne wyniki. Główne błędy będą dotyczyły kolejności mieszania enzymu, substratu i buforu lub opóźnienia w pobieraniu próbek, co spowoduje niedoszacowanie czasu reakcji lub przeszacowanie szybkości. Zmiana temperatury wpływa na aktywność enzymu, więc wyniki zebrane w różnych dniach nie są porównywalne.
Zdrowie i bezpieczeństwo sprawdzone, wrzesień 2008
Pobieranie
Pobierz arkusz dla ucznia Badanie wpływu pH na aktywność amylazy (72 KB) z pytaniami i odpowiedziami.
Łącza internetowe
.