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Enzimi
Breve appunto sugli Enzimi
Gli enzimi hanno la funzione catalizzatrice cioè che sono capaci di aumentare la velocità delle reazioni biologiche.
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)
Hanno il suffisso –asi.
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.
Eccesso: obesità, l’organismo l’utilizza per la produzione di energia
Carenza: deperimento generale, maggiore suscettibilità alle infezioni e può provocare la malattia di Kwashiorkor.
Enzimi
Relazione sperimentale di un'esperienza di laboratorio impiegata per comprendere la funzione degli enzimi
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.
Gli enzimi
Gli enzimi sono sostanze di natura proteica che svolgono la funzione di catalizzatori biologici, accelerando la velocità delle reazioni biochimiche (di sintesi o di demolizione) che avvengono all’interno di una cellula. Ciascun enzima è specifico di una data reazione o di un gruppo di reazioni simili. La produzione di enzimi è controllata dai geni e la loro attività è soggetta a complessi processi di regolazione, la cui efficacia è di fondamentale importanza per il metabolismo cellulare. Molti enzimi che catalizzano le prime tappe della sintesi di proteine sono spesso inibiti dal prodotto finale della serie di reazioni complessiva (retroazione), mentre altri enzimi sono sottoposti all’attività di proteine regolatrici che possono avere effetti sia inibitori sia stimolatori. Gli enzimi sono suddivisi in sei gruppi fondamentali, a seconda del tipo di reazioni chimica catalizzata. In generale le molecole di enzimi sono molto grandi e l’attività catalitica è svolta solo da una piccola porzione della molecola, detta sito attivo che lega il substrato e contiene i gruppi chimici che partecipano attivamente alla reazione chimica. I substrati si legano all’enzima attraverso legami deboli che dipendono dalla precisa disposizione degli atomi del sito attivo.
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