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">Badanie wpływu pH i temperatury na aktywność peroksydazy
</a></li></ul>

<ul class="lab-items"><li data-lab-item="1">
								<div class="składnik" data-value="Probówki">Probówki</div>
								<div class="ilość składników">
									<span class="ilość" data-value="200">200</span>
									<span class="jednostka" data-value=""></span>
								</div>
							</li><li data-lab-item="1">
								<div class="składnik" data-value="Stojak na probówki">Stojak na probówki</div>
								<div class="ilość składników">
									<span class="ilość" data-value="10">10</span>
									<span class="jednostka" data-value=""></span>
								</div>
							</li><li data-lab-item="1">
								<div class="składnik" data-value="Zakraplacz">Zakraplacz</div>
								<div class="ilość składników">
									<span class="kwota" data-value="5">5</span>
									<span class="jednostka" data-value=""></span>
								</div>
							</li><li data-lab-item="1">
								<div class="składnik" data-value="Zegar">Zegar</div>
								<div class="ilość składników">
									<span class="kwota" data-value="5">5</span>
									<span class="jednostka" data-value=""></span>
								</div>
							</li><li data-lab-item="1">
								<div class="składnik" data-value="Wykres pH">Wykres pH</div>
								<div class="ilość składników">
									<span class="kwota" data-value="5">5</span>
									<span class="jednostka" data-value=""></span>
								</div>
							</li><li data-lab-item="1">
								<div class="składnik" data-value="Taśma etykietująca">Taśma etykietująca</div>
								<div class="ilość składników">
									<span class="kwota" data-value="5">5</span>
									<span class="jednostka" data-value=""></span>
								</div>
							</li><li data-lab-item="1">
								<div class="składnik" data-value="Znacznik">Znacznik</div>
								<div class="ilość składników">
									<span class="kwota" data-value="5">5</span>
									<span class="jednostka" data-value=""></span>
								</div>
							</li><li data-lab-item="1">
								<div class="składnik" data-value="Aparat/telefon z kamerą">Aparat/telefon z kamerą</div>
								<div class="ilość składników">
									<span class="kwota" data-value="5">5</span>
									<span class="jednostka" data-value=""></span>
								</div>
							</li><li data-lab-item="1">
								<div class="składnik" data-value="Parafilm/folia uszczelniająca">Parafilm/folia uszczelniająca</div>
								<div class="ilość składników">
									<span class="ilość" data-value="1">1</span>
									<span class="jednostka" data-value="na stację">na stację</span>
								</div>
							</li><li data-lab-item="1">
								<div class="składnik" data-value="Płyta grzewcza">Płyta grzewcza</div>
								<div class="ilość składników">
									<span class="ilość" data-value="1">1</span>
									<span class="jednostka" data-value="na stację">na stację</span>
								</div>
							</li><li data-lab-item="1">
								<div class="składnik" data-value="Kostka lodu (1/2 tacy)">Kostka lodu (1/2 tacy)</div>
								<div class="ilość składników">
									<span class="ilość" data-value="1">1</span>
									<span class="jednostka" data-value="na stację">na stację</span>
								</div>
							</li><li data-lab-item="1">
								<div class="składnik" data-value="Termometr">Termometr</div>
								<div class="ilość składników">
									<span class="ilość" data-value="1">1</span>
									<span class="jednostka" data-value="na stację">na stację</span>
								</div>
							</li><li data-lab-item="1">
								<div class="składnik" data-value="pH-metr/paski pH">pH-metr/paski pH</div>
								<div class="ilość składników">
									<span class="ilość" data-value="1">1</span>
									<span class="unit" data-value="dla całego laboratorium">dla całego laboratorium</span>
								</div>
							</li><li data-lab-item="1">
								<div class="składnik" data-value="Nóż">Nóż</div>
								<div class="ilość składników">
									<span class="ilość" data-value="1">1</span>
									<span class="unit" data-value="dla całego laboratorium">dla całego laboratorium</span>
								</div>
							</li><li data-lab-item="1">
								<div class="składnik" data-value="Blender">Blender</div>
								<div class="ilość składników">
									<span class="ilość" data-value="1">1</span>
									<span class="unit" data-value="dla całego laboratorium">dla całego laboratorium</span>
								</div>
							</li><li data-lab-item="1">
								<div class="składnik" data-value="Ściereczka do sera (0,5 m)">Ściereczka do sera (0,5 m)</div>
								<div class="ilość składników">
									<span class="ilość" data-value="1">1</span>
									<span class="unit" data-value="dla całego laboratorium">dla całego laboratorium</span>
								</div>
							</li><li data-lab-item="1">
								<div class="składnik" data-value="Filtr do kawy">Filtr do kawy</div>
								<div class="ilość składników">
									<span class="ilość" data-value="1">1</span>
									<span class="unit" data-value="dla całego laboratorium">dla całego laboratorium</span>
								</div>
							</li><li data-lab-item="1">
								<div class="składnik" data-value="0,1 M fosforan sodu roztwór diozasadowy (250 ml)">0,1 M fosforan sodu roztwór diozasadowy (250 ml)</div>
								<div class="ilość składników">
									<span class="ilość" data-value="-1">-1</span>
									<span class="unit" data-value="W zależności od wielkości laboratorium">W zależności od wielkości laboratorium</span>
								</div>
							</li><li data-lab-item="1">
								<div class="składnik" data-value="0,1 M fosforan sodu jednozasadowy (250 ml)">0,1 M fosforan sodu jednozasadowy (250 ml)</div>
								<div class="ilość składników">
									<span class="ilość" data-value="-1">-1</span>
									<span class="unit" data-value="W zależności od wielkości laboratorium">W zależności od wielkości laboratorium</span>
								</div>
							</li><li data-lab-item="1">
								<div class="składnik" data-value="Rzepa (1-2)">Rzepa (1-2)</div>
								<div class="ilość składników">
									<span class="ilość" data-value="-1">-1</span>
									<span class="unit" data-value="W zależności od wielkości laboratorium">W zależności od wielkości laboratorium</span>
								</div>
							</li><li data-lab-item="1">
								<div class="składnik" data-value="Nadtlenek wodoru (3%) (15 mL)">Nadtlenek wodoru (3%) (15 mL)</div>
								<div class="ilość składników">
									<span class="ilość" data-value="-1">-1</span>
									<span class="unit" data-value="W zależności od wielkości laboratorium">W zależności od wielkości laboratorium</span>
								</div>
							</li><li data-lab-item="1">
								<div class="składnik" data-value="Gwajakol (roztwór koncentratu, 1-3mL)">Guaiacol (roztwór koncentratu, 1-3mL)</div>
								<div class="ilość składników">
									<span class="ilość" data-value="-1">-1</span>
									<span class="unit" data-value="W zależności od wielkości laboratorium">W zależności od wielkości laboratorium</span>
								</div>
							</li><li data-lab-item="1">
								<div class="składnik" data-value="Alchohol do nacierania izopropylu (100mL)">Alchohol do nacierania izopropylu (100mL)</div>
								<div class="ilość składników">
									<span class="ilość" data-value="-1">-1</span>
									<span class="unit" data-value="W zależności od wielkości laboratorium">W zależności od wielkości laboratorium</span>
								</div>
							</li><li data-lab-item="1">
								<div class="składnik" data-value="pH kapsułki buforowe/pH (zakres pH- 3-8)">Kapsułki buforowe pH/pH (zakres pH- 3-8)</div>
								<div class="ilość składników">
									<span class="ilość" data-value="-1">-1</span>
									<span class="unit" data-value="W zależności od wielkości laboratorium">W zależności od wielkości laboratorium</span>
								</div>
							</li></ul>

aktywność enzymatyczna

<ol class="note-items"><li data-note-item="1" data-parent-collapse="">Badanie wpływu pH i temperatury na aktywność peroksydazy
<button class="expand">Expand</button><ul class="lab-items"><li data-sub-note-item="1-1"><div class="lab-step">Aby przygotować bufor ekstrakcyjny dla enzymu peroksydazy, zmieszaj równe objętości 0,1 M jednozasadowego fosforanu sodu i 0,1 molowego roztworu dwuzasadowego fosforanu sodu, aby uzyskać końcową objętość 500 ml.
</div></li><li data-sub-note-item="1-2"><div class="lab-step">Przetestuj otrzymany roztwór za pomocą pH-metru. Mieszanina powinna mieć pH od 6,8 do 7,2.
</div></li><li data-sub-note-item="1-3"><div class="lab-step">Aby wyekstrahować peroksydazę rzepy, użyj noża, aby usunąć zewnętrzną warstwę rzepy, a następnie pokrój rzepę na około dwucentymetrową kostkę.
</div></li><li data-sub-note-item="1-4"><div class="lab-step">Umieść 30 g kostek rzepy w blenderze z 300 ml buforu ekstrakcyjnego i zmiksuj kostki rzepy na wysokich obrotach trzy razy przez około 15 sekund za każdym razem.
</div></li><li data-sub-note-item="1-5"><div class="lab-step">Przefiltruj homogenizowaną mieszaninę przez trzy warstwy gazy, a następnie przecedź otrzymany roztwór przez jeden filtr do kawy.
</div></li><li data-sub-note-item="1-6"><div class="lab-step">Przechowuj filtrat w butelce o pojemności 500 ml i natychmiast umieść butelkę w lodówce.
</div></li><li data-sub-note-item="1-7"><div class="lab-step">Następnie, aby przygotować roztwory substratów enzymatycznych, najpierw dodaj 15 ml 3% H<sub>2</sub>O<sub>2</sub> do 435 ml wody destylowanej, aby rozcieńczyć<sub>H2O</sub><sub>2</sub> do stężenia 0,1%.
</div></li><li data-sub-note-item="1-8"><div class="lab-step">Aby przygotować reagent zmieniający kolor, rozpuść 0,2 ml stężonego gwajakolu w 100 ml alkoholu izopropylowego i przechowuj ten roztwór gwajakolu w lodówce.
</div></li><li data-sub-note-item="1-9"><div class="lab-step">Następnie, aby przygotować roztwory dla różnych warunków pH, dodaj 100 ml wody destylowanej do sześciu zlewek o pojemności 250 ml i umieść zawartość kapsułki buforowej o pH 3, 4, 5, 6, 7 i 8 w oddzielnych zlewkach.
</div></li></ul></li></ol>

<div class="section-question"><h4 class="question-sect">Co to są enzymy?</h4><p>Enzymy są katalizatorami biologicznymi, które zwiększają szybkość i wydajność reakcji biochemicznych. Większość enzymów to białka, ale niektóre cząsteczki kwasu rybonukleinowego mają również właściwości katalityczne.
</p></div><div class="section-question"><h4 class="question-sect">W jaki sposób enzymy katalizują reakcje?</h4><p>Enzymy katalizują reakcje poprzez obniżenie energii aktywacji reakcji.
</p></div><div class="section-question"><h4 class="question-sect">Co...

Aktywność enzymatyczna

Badanie wpływu pH i temperatury na aktywność peroksydazy
RozwińAby utworzyć bufor ekstrakcyjny dla enzymu peroksydazy, wymieszaj równe objętości ...

Education

JoVE Lab Manual

Biology

Biologia

Cellular Processes

Procesy komórkowe

Enzyme Activity

Lab Manual Sub Articles

Podrozdziały instrukcji laboratoryjnej

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>Europejscy odkrywcy dysponowali odpowiednią wiedzą, umiejętnościami i sprzętem, dlaczego jednak dotarli do Nowego Świata dopiero pod koniec XV wieku? Będziesz zaskoczony, gdy dowiesz się, że odpowiedź na to pytanie jest związana z małymi cząsteczkami biologicznymi zwanymi enzymami, które działają jak katalizatory. </p>

<p>Co to jest katalizator? Jest to substancja, która umożliwia szybszy przebieg reakcji, zużywając mniej energii. Gdybyś narysował wykres energii potrzebnej do niekatalizowanej reakcji biologicznej, wyglądałoby to mniej więcej tak. Wysokość ta reprezentuje energię aktywacji, która jest minimalną ilością energii potrzebną do przebiegu reakcji. Enzymy, działając jako katalizator, zapewniają alternatywny szlak reakcji, o niższej energii aktywacji. </p>

<p>Jak więc właściwie działają enzymy? Większość enzymów to białka. Część ich struktury, która oddziałuje z katalizowanymi przez nie cząsteczkami, nazywana jest miejscem aktywnym, które ma powinowactwo tylko do niektórych substratów i nie wiąże się z innymi. Kiedy właściwe substraty dostaną się do miejsca aktywnego, enzym zmienia swój kształt, aby osiągnąć konfigurację o wyższym powinowactwie. Ten stan przejściowy ułatwia reakcję i przekształca reagenty w produkty. Enzym ma jednak mniejsze powinowactwo do produktów, więc uwalnia je i wraca do swojego pierwotnego kształtu, gotowy do powtórzenia tego samego procesu. Jest to przykład enzymu katabolicznego, ponieważ wziął on pojedynczy substrat i rozbił go, tworząc wiele produktów. Przeciwieństwem tego jest enzym anaboliczny, który bierze dwa substraty i łączy je ze sobą, aby stworzyć większy produkt. </p>

<p>Istnieje wiele innych sposobów działania enzymów. Na przykład enzym ten przekształca pojedynczy substrat w nowy kształt. Natomiast ten, przenosi część jednego podłoża na drugi. Niektóre enzymy nie mogą samodzielnie katalizować reakcji i wymagają kofaktorów lub koenzymów w celu katalizowania ich reakcji. </p>

<p>Być może zastanawiasz się, jak to wszystko ma się do XV-wiecznych podróży? W tym czasie żeglarze nie mieli dostępu do świeżych produktów zawierających witaminę C, koenzym niezbędny do syntezy kolagenu. Z tego powodu marynarze zapadali na szkorbut, chorobę związaną z niedoborem witaminy C, która często była śmiertelna. Rozwiązali ten problem, kisząc owoce i warzywa bogate w witaminę C. Marynowanie obniżyło pH żywności, co zapobiegało aktywności enzymów mikrobiologicznych, odpowiedzialnych za ich gnicie. Dlatego zniszczenie enzymów mikrobiologicznych i uratowanie niezbędnego koenzymu odegrało główną rolę w powodzeniu długich ekspedycji. </p>

<p>W tym laboratorium można określić ilościowo, w jaki sposób różne warunki wpływają na funkcję enzymu, oceniając szybkość reakcji, ilość wytworzonego produktu w jednostce czasu. Najpierw zmierzysz wyjściową szybkość reakcji w standardowej temperaturze pokojowej i neutralnym pH. Szybkość będzie rosła na początku, aż wszystkie cząsteczki enzymu zostaną całkowicie nasycone substratem. A następnie kataliza osiągnie stały poziom, ponieważ enzymy są zajęte kontynuowaniem cyklu wiązania substratu, katalizy i uwalniania. Po ustaleniu wyjściowej szybkości reakcji, można ją wykorzystać jako punkt odniesienia dla innych warunków. Enzymem, z którym będziesz pracować w tym laboratorium, jest peroksydaza rzepy. Ocenisz jego aktywność przy różnych wartościach temperatury i 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

Katalizatory biologiczne

Wszystkie żywe organizmy nieustannie przeprowadzają liczne reakcje biochemiczne, aby podtrzymać swoją obecność. Większość z tych reakcji wymaga ...

Sprawdź swoją wiedzę na temat Aktywność enzymatyczna za pomocą tego quizu oceniającego z zakresu Biology na platformie JoVE Lab Manual. Obejmuje kluczowe pojęcia poprzez pytania oparte na filmach, zaprojektowane w celu oceny uczenia się studentów.

Aktywność enzymatyczna w Biology - Quiz oceniający | JoVE Lab Manual

Postępuj zgodnie z procedurami Aktywność enzymatyczna krok po kroku w tym 9-minutowym filmie z protokołem studenckim. Część kolekcji Biology na JoVE Lab Manual.

Peroxidase Lab: pH and Temperature Effects

Learning Objectives

Co to są enzymy?

Lab Prep

Transcript

Tags