Tìm hiểu về ENZIM

ENZIM Tính đặc hiệu của enzyme 1.1.Tính đặc hiệu của urease – Chuẩn bị: + Urease (bột đậu tương), dung dịch urea 5%, dung dịch acetamit 5% + Ống nghiệm, pipet, giấy quỳ, nút bấc ống nghiệm, tủ ấm 370C – Tiến hành: + Lấy 2 ống nghiệm sạch, cho vào ống A: 4ml urea 5%, ống B: 4ml acetamit 5% + Thêm vào mỗi ống 1g bột đậu tương, lắc đều. + Đặt trên miệng mỗi ống một mẩu giấy quỳ, đậy miệng 2 ống bằng nút bấc + Có thể đặt cả 2 ống vào 370C trong 5 – 10 phút, quan sát hiện tượng. – Kết quả:? – Giải thích: ? 1.2.Tính đặc hiệu của α–amylase nước bọt và saccarozơ nấm men: – Chuẩn bị: + Dung dịch α–amylase nước bọt, sucrase nấm men, tinh bột 1%, saccarozơ 1%, thuốc thử Lugol, thuốc thử Fehling + Ống nghiệm,pipet, đèn cồn – Tiến hành: + Lấy 4 ống nghiệm, cho vào ống A và B: 2ml dung dịch tinh bột/ống; ống C và D: 2ml dung dịch saccarozơ/ống. + Thêm vào ống A và C: 0,5ml dung dịch nước bọt; ống B và D: 0,5ml dung dịch sucrase nấm men. + Lắc đều các ống, giữ ở 37–400C trong 10 phút. + Làm lạnh ống A và B, thêm vài giọt thuốc thử Lugol và quan sát hiện tượng. + Thêm thuốc thử Fehling vào ống C và D, đun nóng và quan sát hiện tượng. Tính chất của enzyme 2.1.Ảnh hưởng của nhiệt độ – Chuẩn bị: + Dung dịch nước bọt pha loãng 10 lần, dung dịch tinh bột 1%, thuốc thử Lugol. + Ống nghiệm, pipet, nồi cách thủy 1000C, tủ ấm 370C, nước đá. – Tiến hành: + Lấy 3 ống nghiệm, cho vào mỗi ống 2ml dung dịch tinh bột 1%. + Đặt ống A vào nồi cách thủy đang sôi, đặt ống B vào tủ ấm 370C, đặt ống C lên nước đá, giữ các ống ở nhiệt độ tương ứng trong 15 phút. + Trong thời gian này lấy 3 ống nghiệm khác, cho 0,5ml dung dịch nước bọt vào mỗi ống, đặt các ống vào nồi cách thủy đang sôi, tủ ấm 370C và nước đá. + Sau 15 phút cho dịch nước bọt vào các ống A, B, C với nhiệt độ tương ứng. + Sau 10 phút đưa các ống về nhiệt độ phòng, cho vào mỗi ống vài giọt thuốc thử Lugol, quan sát. – Kết quả: Ống A và C có màu xanh tím, ống B màu vàng (hoặc đỏ vàng) 2.2.Ảnh hưởng của pH môi trường – Chuẩn bị: + Dung dịch nước bọt pha loãng 20 lần, Na2HPO4 1/15M, KH2PO4 1/15M, dung dịch tinh bột 0,5% trong NaCl 0,1%, thuốc thử Lugol. + Ống nghiệm, pipet, bản sứ 6 giếng. – Tiến hành: + Lấy 7 ống nghiệm sạch (ký hiệu từ A đến G), cho vào các ống thể tích Na2HPO4 1/15M và KH2PO4 1/15M như ghi trong bảng, lắc đều. Ống nghiệm Thể tích Na2HPO4 (ml) Thể tích NaH2PO4 (ml) pH A 0,1 4,9 5,3 B 0,3 4,7 5,6 C 1,0 4,0 6,2 D 2,5 2,5 6,8 E 3,5 1,5 7,2 F 4,5 0,5 7,7 G 4,9 0,1 8,4 + Cho vào mỗi ống 1ml dung dịch tinh bột 0,5%/NaCl 0,1%, lắc đều. + Thêm vào mỗi ống 1ml dung dịch nước bọt pha loãng 20 lần, lắc đều. + Sau 3 phút lấy 0,2ml dung dịch mỗi ống cho lên bản sứ để thử phản ứng màu với Lugol, cứ mỗi 5 phút thử 1 lần cho tới khi có 1 ống cho phản ứng âm tính với Lugol thì cho vào mỗi ống 3 giọt thuốc thử Lugol, lắc đều. 2.3.Ảnh hưởng của các chất kích thích và kìm hãm – Chuẩn bị: + Dung dịch nước bọt pha loãng 20 lần, dung dịch tinh bột 0,5%, NaCl 1%, CuSO4 1%, thuốc thử Lugol. + Ống nghiệm, pipet. – Tiến hành: + Chuẩn bị 3 ống nghiệm, cho vào ống A: 1ml nước cất, ống B: 0,8ml nước cất và 0,2ml NaCl 1%, ống C: 0,8ml nước cất và 0,2ml CuSO4 1%. + Thêm vào mỗi ống 1ml dung dịch nước bọt pha loãng 20 lần, 1ml dung dịch tinh bột 0,5%, lắc đều. + Sau 10 phút, thêm vào mỗi ống vài giọt thuốc thử Lugol, quan sát. 3. Xác định hoạt độ của một số enzyme 3.1.Xác định hoạt độ của catalase – Chuẩn bị: + Khoai tây, cát, bột CaCO3, KmnO4 0,1N, H2SO4 10%, H2O2 0,1% trong đệm phosphate pH = 7,0. + Ống nghiệm, pipet, cối, chày sứ, buret 50ml, bình định mức 100ml, bình nón 250ml, nồi cách thủy 1000C, buret 20ml. + Chuẩn bị dung dịch catalase: cân 2g khoai tây cho vào cối, nghiền cùng cát, thêm từ từ 2–3ml nước và một ít CaCO3 để trung hòa dung dịch chiết (đến khi ngừng tạo bọt CO2), chuyển toàn bộ mẫu đã nghiền vào bình định mức, thêm nước cất đến 100ml, lắc đều, để lắng khoảng 30 phút, lọc thu dịch trong. – Tiến hành: + Cho vào 1 bình nón (bình A) 20ml dung dịch enzyme, thêm tiếp 25ml H2O2 0,1%, giữ ở 300C trong 30 phút, thêm 5ml H2SO4 10% và chuẩn độ bằng KmnO4 0,1N đến khi xuất hiện màu hồng bền trong 1 phút. + Cho vào bình nón thứ hai (bình B) 20ml dung dịch enzyme, đặt vào nồi cách thủy đang sôi trong 5 phút để bất hoạt enzyme, lấy ra để nguội, thêm tiếp 25ml H2O2 0,1% và tiếp tục làm như bình A. – Kết quả: ? – Giải thích: ? 3.2.Xác định hoạt độ của urease – Chuẩn bị: + Dung dịch urease, urea 2%, Pb(CH3COO)2 5%, HCl 0,1N, chỉ thị hỗn hợp + Ống nghiệm, pipet, buret 20ml, bình nón 100ml, tủ ấm 300C, nồi cách thủy 1000C – Tiến hành: + Lấy hai bình nón 100ml, cho vào mỗi bình 10ml urease. + Giữ nguyên bình A, đun sôi bình B 2–3 phút rồi hạ xuống nhiệt độ phòng. + Cho vào mỗi bình 10ml urea 2%, lắc đều. + Để vào tủ ấm 300C trong 30 phút. + Thêm vào mỗi bình 5ml Pb(CH3COO)2 5%, 3–5 giọt chỉ thị hỗn hợp, lắc đều. + Chuẩn độ cả 2 bình đến khi dung dịch có màu tím nhạt. CÂU HỎI ĐÁNH GIÁ VÀ MỞ RỘNG VẤN ĐỀ 1. Giải thích những hạn chế của thử nghiệm của Benedict trong việc xác định có đường hoặc không có đường trong một một số sản phẩm thực phẩm. Tại sao tất cả các monosacarit phản ứng với thuốc thử Benedict, nhưng chỉ một số disaccharides phản ứng với thuốc thử Benedict? Cho dung dịch saccarozơ vào ống nghiệm, cho thêm 2 giọt HCl đậm đặc và đun sôi trong 10 phút. Sau dó, trung hoà bằng NaOH (dùng giấy quỳ để nhận biết), nhỏ thêm 1ml dung dịch Benedict vào. Có phản ứng gì xảy ra? Giải thích. 2. Điều gì đã làm bạn tìm hiểu về các đặc trưng của thuốc thử biuret? Bạn học được gì về đặc tính của thuốc thử biuret? . 3. Trong phòng thí nghiệm, bạn sử dụng thuốc thử biuret để xác định sự hiện diện của albumin (lòng trắng trứng) trong dung dịch. Tại sao bạn không sử dụng thuốc thử ninhydrin? Dùng 3ml sữa cho vào 1 ống nghiệm rồi cho thêm vài giọt CuSO4 1%, lắc đều. Giải thích hiện tượng xảy ra. 4. Lá của nhiều loài thực vật được phủ một chất sáp làm cho chúng không đọng nước. Bạn mong chờ gì về chất này sẽ phản ứng như thế nào trong thử nghiệm Sudan IV? Lấy lá cây mướp, hoặc cây ngô cho vào ống nghiệm; cho rượu êtylic vào và đun sôi trên đèn cồn. Sau đó dùng kẹp cặp và nhúng lá vào dung dịch kali iotat có nồng độ loãng. Mô lá sẽ có màu gì? Tác dụng của rượu êtylic trong thí nghiệm này là gì? Tại sao phải đun sôi trên đèn cồn? 5. Ninhydrin phản ứng với một hỗn hợp của các axit amin và cho màu tím. Proline có phải là một trong những amino axit hay không? Làm thế nào bạn có thể khẳng định một hỗn hợp có chứa proline hay không? 6. Một số hợp chất hữu cơ chưa được kiểm tra để xác định loại phân tử có mặt. Hoàn thành bảng dưới đây, cho biết nguyên liệu từ 1 đến 5 là chất gì trong các chất: protein, đường khử, tinh bột, chất béo, hoặc các axit amin tự do (+ = kết quả dương tính). Nguyên liệu Thử nghiệm Benedict Thử nghiệm Lugol Thử nghiệm Biuret Thử nghiệm Ninhydrin Thử nghiệm Sudan IV Trả lời 1. - - + - - ? 2. + - - - - ? 3. - + - - - ? 4. - - - + - ? 5. - - - - + ? 7. Hỗn hợp các chất chưa biết sẽ được kiểm tra với một số thuốc thử đo màu. Với các kết quả trong bảng, xác định trong bốn lựa chọn dưới đây, lựa chọn nào mô tả đung nhất các thành phần của từng ống. (Cho biết: + = kết quả dương) Ống nghiệm Thử nghiệm Benedict Thử nghiệm Lugol Thử nghiệm Biuret Thử nghiệm Ninhydrin Thử nghiệm Sudan IV 1 - - + + - 2 + - + - + 3 + + - - + a. Ống 1: đường khử và protein Ống 2: lipid, axit amin tự do, và protein Ống 3: tinh bột, đường khử, và lipidb. Ống 1: protein và axit amin tự do Ống 2: tinh bột, protein, và lipid Ống 3: axit amin tự do, tinh bột và proteinc. Ống 1: protein và axit amin tự do Ống 2: lipid, đường khử và protein Ống 3: lipid, đường khử và tinh bộtd. Ống 1: axit amin tự do và chất béo Ống 2: lipid, tinh bột, và axit amin tự do Ống 3: tinh bột, axit amin tự do, và đường khử 8. Bạn kiểm tra 5 dung dịch và có được kết quả như sau: Dung dịch Kết quả của Lugol Test Kết quả của Benedict Test Kết quả của Ninhydrin Test I II III IV V VàngVàngĐenNâuVàng Xanh dươngDa cam Xanh dươngXanh đenXanh dương Tím Không màuKhông màuVàngKhông màu a. Dung dịch nào có chứa tinh bột?b. Dung dịch nào rất có thể có đường?c. Dung dịch nào có chứa một axit amin khác với proline? 9. Khi ăn thịt màu đỏ, bạn sẽ có được những chất dinh dưỡng nào (chỉ xét đến phân tử hữu cơ)? Những nhà dinh dưỡng học khuyên chất béo nào nên có trong chế độ ăn uống của bạn? Bạn sẽ sử dụng lời khuyên đó như thế nào? 10. Một số vitamin không nên dùng quá nhiều. Đó là vitamin nào? Tại sao? 11. Một số axit amin được gọi là axit amin thiết yếu. Điều này có nghĩa là gì? Axit béo với nhiều hơn một liên kết đôi được coi là các axit béo cần thiết. Động vật không có thể tạo ra axit béo có nhiều hơn một liên kết đôi. Các nguồn của các axit béo cần thiết là gì? 12. Nghiền nhỏ mẫu gan lợn hoặc gan gà trong cối sứ rồi lấy ra một ít đặt lên lam kính. Cho thêm vào mẫu vài giọt dung dịch KI. Hãy dự đoán kết quả xảy ra. Có thể rút ra kết luận gì từ thí nghiệm này? 13. Cắt nhỏ cùi dừa cho vào ống nghiệm và cho thêm vào vài ml cồn. Lượng cồn trong ống nghiệm phải ngập hết cùi dừa, lắc đều trong ít phút. Để cùi lắng xuống và dùng pipet hút phần dịch nổi cho vào một ống nghiệm khác có đựng 3ml nước. Giải thích hiện tượng xảy ra. 14. Vào mùa đông, thực vật biến đổi các lipit bão hòa trong màng tế bào của nó cho axit béo không no. Lipit không no là khung giữ cho các màng tế bào lỏng nhiều hơn bởi vì chúng không thể được liên kết với nhau chặt chẽ. Có phải lợi thế này sẽ giúp cho cây thân thảo sống qua hết mùa đông?  (Gợi ý: khi bạn đặt bát súp nấu với thịt xông khói trong tủ lạnh sẽ thấy xuất hiện váng mỡ trên mặt bát súp. Tại sao vậy?) 1. Phản ứng enzim chịu ảnh hưởng những nhân tố nào? Em hãy đưa ra phương án thí nghiệm chứng minh. 2.Các enzyme hoạt động tốt nhất ở các giá trị pH cụ thể. Trong dạ dày của người bình thường, độ pH = 2,0 - 3,0 là môi trường cần thiết cho các hoạt động bình thường của các enzym tiêu hóa ở đó. Các loại thuốc: Aspirin, Sodium bicarbonate - (NaHCO3), Maalox, hydroxyt magie - [Mg(OH)2] thường được sử dụng để điều trị "chứng khó tiêu axit" của dạ dày, một điều kiện trong đó việc giảm độ pH gây trở ngại cho enzyme tiêu hóa hoạt động hiệu quả. a. Làm thế nào bạn có thể giải thích tác động của những loại thuốc này tốt nhất ở pH nào? b. Điều gì có thể xảy ra nếu dư thừa của những loại thuốc này khi đã được sử dụng? 3. Tính pH của các dung dịch được liệt kê. Dung dịch pH Maalox [H+] = 3,1 x 10-9 M ? Nước bọt [H+] = 1,95 x 10-7 M ? Dấm [OH-] = 2,4 x 10-12M ? 4. Tính nồng độ H+ và OH- trong những dung dịch được liệt kê. Dung dịch pH [H+]M [OH-]M Nước cà chua 4.2 ? ? Máu huyết 7.4 ? ? Nước biển 8.2 ? ? 5. Bạn có bốn ống nghiệm 1000 ml đầy bốn dung dịch khác nhau rõ ràng: 0.1 M NaH2PO4; 0.1 M Na2HPO4; 0,1 M phosphate buffer, pH 7,2 và nước cất. Rất tiếc! Bạn quên dán nhãn ống nghiệm và tất cả 4 ống nghiệm đều giống nhau. Bạn nhận được các màu đỏ và thymolph-thalein từ các phòng thí nghiệm và thử nghiệm một mẫu của mỗi dung dịch, ghi nhãn các ống nghiệm ngẫu nhiên như A, B, C, và D. Bạn sử dụng congo đỏ khi HCl được thêm vào mẫu, và thymolphthalein khi NaOH được thêm vào. Bạn nhận được các kết quả sau: Ống nghiệm Màu sắc trước khi bổ sung Thêm Màu sắc sau khi bổ sung AA ĐỏKhông màu HClNaOH Đỏ Xanh dương BB ĐỏKhông màu HClNaOH Xanh dương Xanh dương CC ĐỏKhông màu HClNaOH Đỏ Không màu DD ĐỏKhông màu HClNaOH Xanh dương Không màu Bản chất của các dung dịch A, B, C, và D là gì? 6. Bạn có bộ đệm của pH 2, 4, 6, 8, và 10, nhưng bạn cần một bộ đệm pH 7 cho thử nghiệm. Mô tả cách thức bạn sẽ làm cho các bộ đệm pH 7. 7. Sự phụ thuộc của tốc độ phản ứng ban đầu (khởi đầu) vào nồng độ cơ chất đối với 3 enzim khác nhau ( X,Y và Z) được trình bày trong bảng: Nồng độ cơ chất (đơn vị tuỳ ý) Tốc độ khởi đầu (đơn vị tuỳ ý) X Y Z 1 0,92 0,91 0,032 2 1,67 1,67 0,176 4 2,85 2,68 0,919 6 3,75 3,75 2,180 8 4,40 4,44 3,640 10 4,90 5,00 5,000 15 5,80 6,00 7,337 20 6,23 6,67 8,498 30 6,80 7,50 9,397 50 6,00 8,33 9,824 100 4,20 9,09 9,968 Vẽ đồ thị nêu mối quan hệ giữa tốc độ khởi đầu và nồng độ cơ chất. Enzim nào (X ,Y, hoặc Z) là enzim điều hoà theo kiểu cùng hợp tác? Enzim nào (X, Y hoặc Z) bị ức chế bởi cơ chất của chính nó?