Experiências com enzimas: amilases. Experiências de química divertidas em casa

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As enzimas aceleram muitas reações químicas, mas o fazem seletivamente. Cada um deles tem sua própria "especialidade" estreita, o mesmo processo às vezes é acelerado por várias enzimas. Isso é o que vamos verificar agora.

Consideremos as enzimas que destroem o amido com a adição de moléculas de água aos seus "fragmentos", ou seja, enzimas hidrolíticas. Entre elas estão as amilases, sobre as quais já falamos no capítulo "Experiências com carboidratos". Como você já conhece a essência da ação de tais enzimas, faremos imediatamente experimentos comparativos: verificaremos como as amilases humanas e animais agem sobre o amido.

A fonte de amilase humana, como antes, será a saliva. Amilases de origem animal podem ser encontradas no mel de abelha.

Prepare cinco soluções primeiro. Primeira solução: coletar cerca de 0,5 ml de saliva em um tubo de ensaio e diluir vinte vezes com água fervida fria. Segunda solução: pasta de amido bem líquida (um quarto de colher de chá de amido em um copo de água). A terceira solução: tintura de iodo de farmácia diluída em água vinte vezes. Quarta solução: duas ou três gotas de mel de abelha diluídas dez vezes com água e bem misturadas. Quinta solução: meia colher de chá de bicarbonato de sódio para dez colheres de sopa de água.

Desta vez, você precisará de nove tubos de ensaio. Despeje cerca de 5 ml de pasta em todos os tubos de ensaio. Nos tubos 1, 4 e 7, adicione 5 gotas de vinagre com uma pipeta, e nos tubos 2, 5 e 8, adicione a mesma quantidade de solução de refrigerante. Adicione 5 gotas de água pura aos tubos restantes. Misture o conteúdo de todos os tubos de ensaio e adicione 10 gotas de saliva diluída a cada um.

Após 10 minutos, adicione uma ou duas gotas de solução de iodo aos tubos de ensaio 1, 2 e 3 e misture a mistura. Observe a mudança de cor. Após mais 15 minutos, adicione a mesma porção de iodo aos tubos 4, 5 e 6 e, após mais 10 minutos, adicione aos tubos restantes. O amido e as dextrinas, como você se lembra, dão uma cor diferente com o coração e, à medida que a amilase quebra o amido, a cor muda. Assim, você pode julgar não apenas a quebra do amido, mas também qual ambiente - ácido, neutro ou alcalino - é mais favorável para esse processo.

O experimento com mel de abelha é feito exatamente da mesma maneira. A atividade das amilases em diferentes amostras pode flutuar muito, portanto, o tempo de hidrólise pode ter que ser reduzido ou aumentado. Por exemplo, a saliva de fumantes pesados contém muito pouca amilase.

Para o próximo experimento, você precisará de malte de cevada - grãos de cevada germinados. Mergulhe os grãos em água por algumas horas e deixe-os germinar em um pires por 4-5 dias, adicionando um pouco de água todos os dias. Separe os brotos, enxágue com água e esfregue bem com um pilão ou colher de madeira. Dilua o mingau com o dobro de água destilada e esprema-o em um copo com um pano grosso. Este extrato contém duas enzimas: alfa-amilase e beta-amilase. Com processamento adicional, um deles pode ser destruído para observar a ação do outro. A alfa-amilase é destruída pelo aquecimento. Adicione três partes de água para uma parte do extrato de cevada, mexa a mistura e aqueça por 20 minutos em banho-maria a 70 0C, mexendo bem. A solução resfriada contém beta-amilase.

Agora, para obter uma solução de alfa-amilase, você precisa destruir a beta-amilase com ácido. Resfrie cerca de 5 ml do extrato a 2-3 ° C na geladeira ou no gelo, adicione uma colher de chá incompleta de vinagre gelado e adicione água fria ao tubo de ensaio quase até o topo. Misture a mistura e deixe por 15 a 20 minutos e, em seguida, neutralize a solução adicionando pó de giz até que as bolhas parem. Agitar novamente a mistura, diluir duas vezes com água, deixar repousar e drenar o líquido sobre o precipitado para um tubo de ensaio limpo. Isso completa a preparação para o experimento.

Despeje em dez tubos de ensaio 1 ml de solução de amido e 9 ml de água. Adicione dez gotas de solução de alfa-amilase com uma pipeta aos tubos de ensaio 1-5, adicione a mesma quantidade de solução de beta-amilase aos tubos de ensaio restantes, misture o conteúdo de todos os tubos de ensaio. Após 3 minutos, adicione uma gota de solução de iodo aos tubos de ensaio 1 e 6 e agite. Faça o mesmo com os tubos de ensaio 2 e 7 após 5 min, 3 e 8 após 10 min, 4 e 9 após 20 min, 5 e 10 após 30 min.

Você notará que na presença de alfa-amilase, a cor muda rapidamente: azul-violeta - rosa-amarelo: neste caso, são formadas dextrinas - fragmentos de moléculas de amido. A beta-amilase age de maneira diferente: parece "arrancar" pedaços das moléculas de amido e, portanto, a cor com iodo permanece azul, mas à medida que o amido se decompõe, seu brilho diminui.

Os resultados deste experimento mostram claramente a diversidade de propriedades mesmo para enzimas semelhantes. Nos organismos vivos, as enzimas geralmente agem juntas. As transformações que ocorrem são muito mais complicadas do que aquelas reações relativamente simples que você observou em tubos de ensaio. Mas o conhecimento do simples é o primeiro passo para o conhecimento do complexo.

Autor: Olgin O.M.

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