Name: peroxidase lab: ph and temperature effects
Uploaded: 2019-01-29T11:04:45.000Z
Duration: 2 min 20 s
Channel: JoVE

<ul><li><a href="#" data-time="7">Indagine sull'effetto del pH e della temperatura sull'attività della perossidasi
</a></li></ul>

<ul class="lab-items"><li data-lab-item="1">
								<div class="ingrediente" data-value="Provetture">Provette</div>
								<div class="ingrediente-quantità">
									<span class="importo" data-value="200">200</span>
									<span class="unità" data-value=""></span>
								</div>
							</li><li data-lab-item="1">
								<div class="ingrediente" data-value="Rack per provette">Rack per provette</div>"
								<div class="ingrediente-quantità">
									<span class="amount" data-value="10">10</span>
									<span class="unità" data-value=""></span>
								</div>
							</li><li data-lab-item="1">
								<div class="ingrediente" data-value="Contagocce">Contagocce</div>
								<div class="ingrediente-quantità">
									<span class="amount" data-value="5">5</span>
									<span class="unità" data-value=""></span>
								</div>
							</li><li data-lab-item="1">
								<div class="ingrediente" data-value="Timer">Timer</div>
								<div class="ingrediente-quantità">
									<span class="amount" data-value="5">5</span>
									<span class="unità" data-value=""></span>
								</div>
							</li><li data-lab-item="1">
								<div class="ingrediente" data-value="Grafico pH">Grafico pH</div>
								<div class="ingrediente-quantità">
									<span class="amount" data-value="5">5</span>
									<span class="unità" data-value=""></span>
								</div>
							</li><li data-lab-item="1">
								<div class="ingrediente" data-value="Nastro per etichette">Nastro per etichette</div>
								<div class="ingrediente-quantità">
									<span class="amount" data-value="5">5</span>
									<span class="unità" data-value=""></span>
								</div>
							</li><li data-lab-item="1">
								<div class="ingrediente" data-value="Marcatore">Marcatore</div>
								<div class="ingrediente-quantità">
									<span class="amount" data-value="5">5</span>
									<span class="unità" data-value=""></span>
								</div>
							</li><li data-lab-item="1">
								<div class="ingrediente" data-value="Fotocamera/telefono con fotocamera">Fotocamera/telefono con fotocamera</div>
								<div class="ingrediente-quantità">
									<span class="amount" data-value="5">5</span>
									<span class="unità" data-value=""></span>
								</div>
							</li><li data-lab-item="1">
								<div class="ingrediente" data-value="Parafilm/pellicola sigillante">Parafilm/pellicola sigillante</div>
								<div class="ingrediente-quantità">
									<span class="amount" data-value="1">1</span>
									<span class="unità" data-value="per stazione">per stazione</span>
								</div>
							</li><li data-lab-item="1">
								<div class="ingrediente" data-value="Piastra calda">Piastra calda</div>
								<div class="ingrediente-quantità">
									<span class="amount" data-value="1">1</span>
									<span class="unità" data-value="per stazione">per stazione</span>
								</div>
							</li><li data-lab-item="1">
								<div class="ingrediente" data-value="Cubetto di ghiaccio (1/2 vaschetta)">Cubetto di ghiaccio (1/2 vaschetta)</div>
								<div class="ingrediente-quantità">
									<span class="amount" data-value="1">1</span>
									<span class="unità" data-value="per stazione">per stazione</span>
								</div>
							</li><li data-lab-item="1">
								<div class="ingrediente" data-value="Termometro">Termometro</div>
								<div class="ingrediente-quantità">
									<span class="amount" data-value="1">1</span>
									<span class="unità" data-value="per stazione">per stazione</span>
								</div>
							</li><li data-lab-item="1">
								<div class="ingrediente" data-value="Misuratore di pH/strisce di pH">Misuratore di pH/Strisce di pH</div>
								<div class="ingrediente-quantità">
									<span class="amount" data-value="1">1</span>
									<span class="unità" data-value="per l'intero laboratorio">per l'intero laboratorio</span>
								</div>
							</li><li data-lab-item="1">
								<div class="ingrediente" data-value="Coltello">Coltello</div>
								<div class="ingrediente-quantità">
									<span class="amount" data-value="1">1</span>
									<span class="unità" data-value="per l'intero laboratorio">per l'intero laboratorio</span>
								</div>
							</li><li data-lab-item="1">
								<div class="ingrediente" data-value="Frullatore">Frullatore</div>
								<div class="ingrediente-quantità">
									<span class="amount" data-value="1">1</span>
									<span class="unità" data-value="per l'intero laboratorio">per l'intero laboratorio</span>
								</div>
							</li><li data-lab-item="1">
								<div class="ingrediente" data-value="Garza (0.5 mtrs)">Garza (0.5 mtrs)</div>
								<div class="ingrediente-quantità">
									<span class="amount" data-value="1">1</span>
									<span class="unità" data-value="per l'intero laboratorio">per l'intero laboratorio</span>
								</div>
							</li><li data-lab-item="1">
								<div class="ingrediente" data-value="Filtro caffè">Filtro caffè</div>
								<div class="ingrediente-quantità">
									<span class="amount" data-value="1">1</span>
									<span class="unità" data-value="per l'intero laboratorio">per l'intero laboratorio</span>
								</div>
							</li><li data-lab-item="1">
								<div class="ingrediente" data-value="0.1 M di sodio fosfato diobasico soln (250 mL)">0.1 M di sodio fosfato diobasico soln (250 mL)</div>
								<div class="ingrediente-quantità">
									<span class="amount" data-value="-1">-1</span>
									<span class="unità" data-value="Dipende dalle dimensioni del laboratorio">Dipende dalle dimensioni del laboratorio</span>
								</div>
							</li><li data-lab-item="1">
								<div class="ingrediente" data-value="0.1 M di fosfato di sodio monobasico (250 mL)">0.1 M di fosfato di sodio monobasico (250 mL)</div>
								<div class="ingrediente-quantità">
									<span class="amount" data-value="-1">-1</span>
									<span class="unità" data-value="Dipende dalle dimensioni del laboratorio">Dipende dalle dimensioni del laboratorio</span>
								</div>
							</li><li data-lab-item="1">
								<div class="ingrediente" data-value="Rapa (1-2)">Rapa (1-2)</div>
								<div class="ingrediente-quantità">
									<span class="amount" data-value="-1">-1</span>
									<span class="unità" data-value="Dipende dalle dimensioni del laboratorio">Dipende dalle dimensioni del laboratorio</span>
								</div>
							</li><li data-lab-item="1">
								<div class="ingrediente" data-value="Perossido di idrogeno (3%) (15 mL)">Perossido di idrogeno (3%) (15 mL)</div>
								<div class="ingrediente-quantità">
									<span class="amount" data-value="-1">-1</span>
									<span class="unità" data-value="Dipende dalle dimensioni del laboratorio">Dipende dalle dimensioni del laboratorio</span>
								</div>
							</li><li data-lab-item="1">
								<div class="ingrediente" data-value="Guaiacol (soln di concentrazione, 1-3mL)">Guaiacol (soln di concentrazione, 1-3mL)</div>
								<div class="ingrediente-quantità">
									<span class="amount" data-value="-1">-1</span>
									<span class="unità" data-value="Dipende dalle dimensioni del laboratorio">Dipende dalle dimensioni del laboratorio</span>
								</div>
							</li><li data-lab-item="1">
								<div class="ingrediente" data-value="Alcol per sfregamento isopropilico (100mL)">Alcol per sfregamento isopropilico (100mL)</div>
								<div class="ingrediente-quantità">
									<span class="amount" data-value="-1">-1</span>
									<span class="unità" data-value="Dipende dalle dimensioni del laboratorio">Dipende dalle dimensioni del laboratorio</span>
								</div>
							</li><li data-lab-item="1">
								<div class="ingrediente" data-value="Capsule tampone pH/pH (intervallo pH- 3-8)">Capsule tampone pH/pH (intervallo pH- 3-8)</div>
								<div class="ingrediente-quantità">
									<span class="amount" data-value="-1">-1</span>
									<span class="unità" data-value="Dipende dalle dimensioni del laboratorio">Dipende dalle dimensioni del laboratorio</span>
								</div>
							</li></ul>

attività enzimatica

<ol class="note-items"><li data-note-item="1" data-parent-collapse="">Indagare l'effetto del pH e della temperatura sull'attività della perossidasi
<button class="expand">Expand</button><ul class="lab-items"><li data-sub-note-item="1-1"><div class="lab-step">Per creare il tampone di estrazione per l'enzima perossidasi, mescola volumi uguali di soluzioni monobasiche di fosfato di sodio 0,1 M e di fosfato di sodio molare 0,1 molare per ottenere un volume finale di 500 mL.
</div></li><li data-sub-note-item="1-2"><div class="lab-step">Testa la soluzione risultante utilizzando un pHmetro. La miscela deve avere un pH compreso tra 6,8 e 7,2.
</div></li><li data-sub-note-item="1-3"><div class="lab-step">Per estrarre la perossidasi della rapa, usa un coltello per rimuovere lo strato esterno di una rapa e poi taglia la rapa a cubetti di circa due cm.
</div></li><li data-sub-note-item="1-4"><div class="lab-step">Metti 30 g di cubetti di rapa in un frullatore con 300 ml di tampone di estrazione e frulla i cubetti di rapa ad alta velocità tre volte per circa 15 s ogni volta.
</div></li><li data-sub-note-item="1-5"><div class="lab-step">Filtra la miscela omogeneizzata attraverso tre strati di garza, quindi filtra la soluzione risultante attraverso un filtro per caffè.
</div></li><li data-sub-note-item="1-6"><div class="lab-step">Conserva il filtrato in una bottiglia da 500 ml e metti immediatamente la bottiglia in frigorifero.
</div></li><li data-sub-note-item="1-7"><div class="lab-step">Successivamente, per preparare le soluzioni del substrato enzimatico, aggiungi prima 15 mL 3% H<sub>2</sub>O<sub>2</sub> a 435 mL di acqua distillata per diluire l'H<sub>2</sub>O<sub>2</sub> a una concentrazione dello 0,1%.
</div></li><li data-sub-note-item="1-8"><div class="lab-step">Per preparare il reagente che cambia colore, sciogliere 0,2 ml di guaiacolo concentrato in 100 ml di alcol denaturato isopropilico e conservare questa soluzione di guaiacolo in frigorifero.
</div></li><li data-sub-note-item="1-9"><div class="lab-step">Quindi, per preparare soluzioni per le diverse condizioni di pH, aggiungi 100 ml di acqua distillata a sei becher da 250 ml e posiziona il contenuto della capsula tampone con pH di 3, 4, 5, 6, 7 e 8 in becher separati.
</div></li></ul></li></ol>

<div class="section-question"><h4 class="question-sect">Cosa sono gli enzimi?</h4><p>Gli enzimi sono catalizzatori biologici che aumentano la velocità e l'efficienza delle reazioni biochimiche. La maggior parte degli enzimi sono proteine, ma alcune molecole di acido ribonucleico hanno anche proprietà catalitiche.
</p></div><div class="section-question"><h4 class="question-sect">Come catalizzano le reazioni gli enzimi?</h4><p>Gli enzimi catalizzano le reazioni abbassando l'energia di attivazione di una reazione.
</p></div><div class="section-que...

Attività enzimatica

Studio dell'effetto del pH e della temperatura sull'attività della perossidasi
EspandiPer preparare il tampone di estrazione per l'enzima perossidasi, mescolare volumi uguali di ...

Education

Didattica

JoVE Lab Manual

Biology

Biologia

Cellular Processes

Processi cellulari

Enzyme Activity

Lab Manual Sub Articles

Sotto-articoli del Manuale di Laboratorio

peroxidase lab: ph and temperature effects

<p class="jove_content">Peroxidase activity can be tested by changing pH and temperature in a controlled lab setup. In this experiment, students prepare turnip peroxidase and compare how the enzyme reacts under different conditions. The focus is on how pH and temperature can affect enzyme performance.</p>

<p class="jove_content">To make the extraction buffer, equal volumes of 0.1 M sodium phosphate monobasic and 0.1 M sodium phosphate dibasic are mixed to a final volume of 500 mL. The solution is checked with a pH meter. It should fall between pH 6.8 and 7.2. This buffer helps keep the enzyme sample stable during extraction.</p>

<p class="jove_content">Turnip peroxidase is then extracted from fresh turnip tissue. The outer layer of a turnip is removed with a knife, and the turnip is cut into about 2 cm cubes. Next, 30 g of turnip cubes are blended with 300 mL of extraction buffer at high speed three times for about 15 s each time. The homogenized mixture is filtered through three layers of cheesecloth and then through one coffee filter. The filtrate is stored in a 500 mL bottle and placed in the refrigerator right away.</p>

<p class="jove_content">The substrate solutions are prepared separately. First, 15 mL of 3% H2O2 is added to 435 mL of distilled water to make a 0.1% hydrogen peroxide solution. Then 0.2 mL of concentrated guaiacol is dissolved in 100 mL of isopropyl rubbing alcohol. This guaiacol solution is also stored in the refrigerator. To test the effect of pH, 100 mL of distilled water is added to six 250 mL beakers, and buffer capsule contents with pH values of 3, 4, 5, 6, 7, and 8 are placed in separate beakers.</p>

Peroxidase Lab: pH and Temperature Effects

peroxidase-lab-ph-and-temperature-effects

enzyme activity

Peroxidase activity can be tested by changing pH and temperature in a controlled lab setup. In this experiment, students prepare turnip peroxidase and compare how the enzyme reacts under different conditions. The focus is on how pH and temperature can affect enzyme performance.<br /><br />To make the extraction buffer, equal volumes of 0.1 M sodium phosphate monobasic and 0.1 M sodium phosphate dibasic are mixed to a final volume of 500 mL. The solution is checked with a pH meter. It should fall between...

Peroxidase Activity: pH and Temperature

Peroxidase activity changes with pH and temperature in this turnip enzyme experiment. The reaction uses guaiacol, a color-changing indicator that becomes more yellow-orange as the enzyme reaction continues, so color intensity shows how fast the reaction is moving.<br /><br />First, a baseline peroxidase reaction is set up. Distilled water, guaiacol, and 0.1% H2O2 are added to make the substrate. A separate tube contains distilled water and turnip peroxidase. After the two tubes are mixed, the color is...

lab manual sub articles

Prepare turnip peroxidase and test how pH and temperature affect enzyme activity using buffer solutions, hydrogen peroxide, and guaiacol in this high school lab.

Peroxidase Lab: pH and Temperature Effects | JoVE K12

<p>Gli esploratori europei avevano conoscenze, abilità ed equipaggiamenti adeguati, ma perché non raggiunsero il Nuovo Mondo fino alla fine del XV secolo? Sarai sorpreso di apprendere che la risposta a questa domanda è legata alle piccole molecole biologiche chiamate enzimi, che agiscono come catalizzatori. </p>

<p>Che cos'è un catalizzatore? È una sostanza che consente di effettuare una reazione più velocemente, utilizzando meno energia. Se tracciaste un grafico dell'energia necessaria per una reazione biologica non catalizzata, sarebbe qualcosa di simile a questo. Questa altezza rappresenta l'energia di attivazione, che è la quantità minima di energia necessaria affinché la reazione proceda. Gli enzimi, funzionando come catalizzatori, forniscono un percorso di reazione alternativo, con un'energia di attivazione inferiore. </p>

<p>Quindi, come funzionano effettivamente gli enzimi? La maggior parte degli enzimi sono proteine. La parte della loro struttura che interagisce con le molecole che catalizzano è chiamata sito attivo, che ha affinità solo per determinati substrati e non si lega con altri. Quando i substrati corretti entrano nel sito attivo, l'enzima cambia la sua forma per raggiungere una configurazione di affinità più elevata. Questo stato di transizione facilita la reazione e converte i reagenti in prodotti. L'enzima, però, ha una minore affinità per i prodotti per cui li rilascia e ritorna alla sua forma originale, pronto a ripetere lo stesso processo. Questo è un esempio di enzima catabolico perché ha preso un singolo substrato e lo ha rotto per formare più prodotti. L'opposto di questo, è l'enzima anabolizzante, che prende due substrati e li unisce insieme per creare un prodotto più grande. </p>

<p>Ci sono numerosi altri modi in cui funzionano gli enzimi. Ad esempio, questo enzima trasfigura un singolo substrato in una nuova forma. Mentre questo, trasferisce parte di un substrato, su un altro. Alcuni enzimi non possono catalizzare le reazioni da soli e richiedono cofattori o coenzimi per catalizzare la loro reazione. </p>

<p>Quindi, vi starete chiedendo, in che modo tutto questo si collega ai viaggi del XV secolo? A quel tempo, i marinai non avevano accesso a prodotti freschi contenenti vitamina C, un coenzima essenziale per la sintesi del collagene. Per questo motivo, i marinai sviluppavano lo scorbuto, una malattia da carenza di vitamina C, che era spesso fatale. Hanno risolto questo problema mettendo in salamoia frutta e verdura ricche di vitamina C. Il decapaggio ha ridotto il pH del cibo, impedendo l'attività degli enzimi microbici, responsabili della loro decomposizione. Pertanto, la distruzione degli enzimi microbici e il salvataggio di un coenzima essenziale, hanno giocato un ruolo importante nel successo delle lunghe spedizioni. </p>

<p>In questo laboratorio, è possibile quantificare come le diverse condizioni influenzano la funzione dell'enzima, valutando la velocità di reazione, la quantità di prodotto realizzato, per unità di tempo. Per prima cosa misurerai la velocità di reazione di base a una temperatura ambiente standard e a un pH neutro. La velocità aumenterà all'inizio fino a quando tutte le molecole dell'enzima non saranno completamente sature del substrato. E poi, la catalisi raggiungerà un livello costante poiché gli enzimi sono impegnati a continuare il ciclo di legame del substrato, catalisi e rilascio. Una volta stabilita la velocità di reazione di base, può essere utilizzata come punto di riferimento per altre condizioni. L'enzima con cui lavorerai in questo laboratorio è la perossidasi di rapa. Valuterai la sua attività al variare dei valori di temperatura e pH.</p>


factors that shape enzyme function

<p class="jove_content">Enzymes are biological catalysts that help living things run biochemical reactions faster. They lower activation energy, which is the energy needed to start a reaction. Enzymes are not used up in the process, so they can keep working again and again. Most enzymes are proteins, although some ribonucleic acid molecules also have catalytic activity.</p>

<p class="jove_content">Each enzyme usually binds only one or a few specific substrates. This selectivity depends on the enzyme’s active site, which fits its substrate like a matching shape. When the substrate binds, the enzyme changes shape slightly and makes the reaction easier. After the products form, the enzyme releases them and returns to its original shape.</p>

<p class="jove_content">Enzyme reactions are often grouped as catabolic or anabolic. Catabolic enzymes break larger molecules into smaller products. Lactase is a catabolic enzyme that splits lactose in dairy products into galactose and glucose. Many people lose most of their lactase by early childhood, which can lead to lactose intolerance. Anabolic enzymes build larger molecules from smaller parts. DNA polymerase joins nucleotides to make DNA, and glycogen synthase links glucose molecules to form glycogen. Insulin helps regulate glycogen synthase, so people with little or no insulin may need treatment to make glycogen normally.</p>

<p class="jove_content">Enzyme activity depends on conditions such as pH and temperature. Many active sites contain acidic or basic amino acids, so changes in pH can alter charge and make substrate binding harder. Pickling uses this idea by lowering pH and slowing microbial enzyme activity. Temperature also matters because each enzyme has an optimal range. Low or moderate shifts may slow the enzyme, but high temperatures can denature it and cause lasting damage. Cooking meat and refrigerating food both reduce harmful microbial activity in this way. Extremophiles live in harsh environments and have enzymes that still work there. Thermus aquaticus is one example, and its Taq polymerase stays stable in the high heat used for PCR, a method that copies DNA by cycling between hot and cooler temperatures.</p>

<p class="jove_content">Some enzymes also need coenzymes or cofactors. Coenzymes are biomolecules that help the reaction and are not consumed. They often carry electrons, atoms, or functional groups, and many B vitamins serve this role. Coenzyme A, the active form of pantothenic acid, is needed by many mammalian enzymes. Cofactors are usually inorganic substances, such as ions. DNA polymerase, for example, requires Mg2+ or Mn2+ for DNA replication and for correcting some mistakes.</p>

<p class="jove_content">Other molecules can change enzyme activity without being required for the reaction. Activators increase activity, while inhibitors decrease it. These molecules may bind at the active site or at allosteric sites, which are different locations on the enzyme. Some inhibitors compete with the substrate for the active site, while others act in a non-competitive way by binding elsewhere. Inhibitor binding can also be reversible or irreversible. Reversible inhibitors can detach and let the enzyme work again, but irreversible inhibitors permanently damage the enzyme. Scientists use enzyme inhibitors as antibiotics and as chemotherapeutic agents to limit cancer cell division.</p>

<p class="jove_content">Scientists measure enzyme function by looking at reaction rate, or how fast product is made. A faster rate means the enzyme is working more efficiently. Reaction velocity is measured by tracking product concentration over time, usually from the start of the reaction until the enzyme becomes saturated with substrate and the rate levels off. Researchers use that baseline as a control when comparing different treatments. Reaction rates can be reported as relative or absolute values. Relative rates compare conditions, while absolute rates give a direct quantitative measure, much like comparing race rankings versus miles per hour.</p>

<p class="jove_content">Because enzymes are so useful, researchers also engineer them for special tasks. Protein engineering uses recombinant DNA technology to change amino acid sequences and adjust enzyme shape or active site binding. This approach has helped create sensitive diagnostic tests, as well as tools for bioremediation and waste management.</p>

Factors That Shape Enzyme Function

Catalizzatori biologici

Tutti gli organismi viventi eseguono continuamente numerose reazioni biochimiche per sostenere la loro presenza. La maggior parte di queste reazioni richiede ...

Metti alla prova la tua comprensione di Attività enzimatica con questo quiz di valutazione di Biology su JoVE Lab Manual. Copre concetti chiave attraverso domande basate su video progettate per valutare l'apprendimento degli studenti.

Attività enzimatica in Biology - Quiz di Valutazione | JoVE Lab Manual

Segui le procedure passo dopo passo di Attività enzimatica in questo video di protocollo studente di 9 minuti. Parte della collezione Biology su JoVE Lab Manual.

Peroxidase Lab: pH and Temperature Effects

Learning Objectives

Cosa sono gli enzimi?

Lab Prep

Transcript

Tags