Die Auswirkungen von pH auf Catecholoxidase

Enzyme besitzen eine definierte dreidimensionale Struktur. Jede Veränderung dieser Struktur bewirkt eine Veränderung der Enzymaktivität. Der pH-Wert des Reaktionsgemisches modifiziert diese Struktur und daher die Aktivität. Jedes Enzym hat einen optimalen pH-Wert, wo es maximale Aktivität zeigt. Signifikante Unterschiede zu diesem pH-Wert verursachen Veränderungen in der dreidimensionalen Struktur des Enzyms, die seine Aktivität verringern. Catecholoxidaseenzym hat einen optimalen pH-Wert von etwa 7.

Über Catecholoxidase

Catechol wird durch Catecholoxidase in Gegenwart von Sauerstoff zu Benzochinon oxidiert, das unter Lufteinwirkung Melanin bildet. Dieses Enzym ist auch unter anderen Namen bekannt, wie Tyrosinase, Diphenoloxidase und Polyphenoloxidase. Kartoffeln, Äpfel und Bananen enthalten Catecholoxidase, die auf farbloses Catechol wirkt und dieses in braunes Melanin umwandelt. Die Bräunung, die auftritt, wenn Sie diese Gegenstände an die Luft schneiden und aussetzen, ist ein Ergebnis dieser Reaktion.

Extraktion von Catecholoxidase

Catecholoxidase kann aus Bananen oder Kartoffeln extrahiert werden. Zerdrücken Sie eine Banane mit der doppelten Wassermenge in einem Mörser und Stößel. Alternativ können Sie eine Banane mit Wasser mischen, um den Catecholoxidase-Extrakt zu erhalten. Durch Butter Musselin filtern und im Kühlschrank lagern. Wenn Sie Kartoffeln verwenden, schälen und zerkleinern, dann mischen Sie mit hoher Geschwindigkeit mit 700 ml kaltem, destilliertem Wasser. Filtern Sie diesen Kartoffelsaft durch Gaze und kühlen Sie.

Experimentelle Details

Bereiten Sie Pufferlösungen mit den pH-Werten 2, 4, 6, 7 und 8 vor. Beschriften Sie fünf Reagenzgläser mit diesen pH-Werten. Füllen Sie jedes Röhrchen mit dem entsprechenden Puffer auf ein Viertel Kapazität. Add 10 Tropfen Catechol-Oxidase-Extrakt in jedes dieser Röhrchen, gefolgt von 10 Tropfen Brenzkatechin. Schütteln Sie die Röhrchen und notieren Sie die Farbe jedes Röhrchens auf einer Skala von 0 bis 5, wobei 0 für keine Farbe und 5 für eine dunkle, braune Farbe steht. Schütteln Sie die Röhrchen weiter und notieren Sie die Farbe alle fünf Minuten für die nächsten 20 Minuten.

Ergebnis Interpretation

Verwenden Sie die Daten, die Sie für den 20-minütigen Lesevorgang erhalten haben, um ein Diagramm zu zeichnen. Auf der X-Achse geben Sie den pH-Wert der Puffer an. Auf der Y-Achse geben Sie die Farbintensitäten von 0 bis 5 an. Markieren Sie für jeden pH-Wert die Farbintensität und verbinden Sie diese Markierungen, um die endgültige Grafik zu erhalten. Lokalisieren Sie den Peak dieser Kurve und identifizieren Sie den optimalen pH-Wert für die Catecholoxidasereaktion. Vorausgesetzt, dass Sie das Experiment korrekt durchgeführt haben, wird der optimale pH-Wert 7 sein. Bei pH 7 ist das Enzym am aktivsten und katalysiert schnell die Oxidation von Brenzcatechin, um die dunkle, braune Farbe zu ergeben.

Vorsichtsmaßnahmen

Bananen sowie Kartoffeln enthalten Katechol. Daher besteht die Möglichkeit, dass ein Teil davon während der Reaktion oxidiert wird, was zu der von Ihnen beobachteten Farbintensität beiträgt. Um diese Reaktion zu verhindern, halten Sie den Catechol-Oxidase-Extrakt auf einem Eisblock, bevor Sie ihn in jedes Röhrchen geben. Catechol ist giftig, also sorgen Sie dafür, dass es nicht mit Ihrer Haut in Kontakt kommt. Pipettieren Sie keine Catechol-Lösungen und wenn es zu einer Verschüttung kommt, tragen Sie Handschuhe, um sie mit Papiertüchern zu reinigen.

Die Auswirkungen von pH auf Catecholoxidase

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