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">Investigando o efeito do pH e da temperatura na atividade da peroxidase
</a></li></ul>

<ul class="lab-items"><li data-lab-item="1">
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							</li><li data-lab-item="1">
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							</li><li data-lab-item="1">
								<div class="ingrediente" data-value="Pano de queijo (0,5 mtrs)">Pano de queijo (0,5 mtrs)</div>
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								<div class="ingrediente" data-value="0,1 M de solo diobásico de fosfato de sódio (250 mL)">0,1 M de solo diobásico de fosfato de sódio (250 mL)</div>
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							</li><li data-lab-item="1">
								<div class="ingrediente" data-value="0,1 M fosfato de sódio monobásico (250 mL)">0,1 M fosfato de sódio monobásico (250 mL)</div>
								<div class="ingrediente-quantidade">
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							</li><li data-lab-item="1">
								<div class="ingrediente" data-value="Nabo (1-2)">Nabo (1-2)</div>
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							</li><li data-lab-item="1">
								<div class="ingrediente" data-value="Peróxido de hidrogênio (3%) (15 mL)">Peróxido de hidrogênio (3%) (15 mL)</div>
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							</li><li data-lab-item="1">
								<div class="ingrediente" data-value="Guaiacol (solução de concentração, 1-3mL)">Guaiacol (solução de concentração, 1-3mL)</div>
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							</li><li data-lab-item="1">
								<div class="ingrediente" data-value="Álcool isopropílico (100mL)">Álcool isopropílico (100mL)</div>
								<div class="ingrediente-quantidade">
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							</li><li data-lab-item="1">
								<div class="ingrediente" data-value="Cápsulas tampão de pH/pH (faixa de pH - 3-8)">cápsulas tampão de pH/pH (faixa de pH - 3-8)</div>
								<div class="ingrediente-quantidade">
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								</div>
							</li></ul>

atividade enzimática

<ol class="note-items"><li data-note-item="1" data-parent-collapse="">Investigando o efeito do pH e da temperatura na atividade da peroxidase
<button class="expand">Expand</button><ul class="lab-items"><li data-sub-note-item="1-1"><div class="lab-step">Para fazer o tampão de extração para a enzima peroxidase, misture volumes iguais de soluções monobásicas de fosfato de sódio 0,1 M e dibásicas de fosfato de sódio molar 0,1 para atingir um volume final de 500 mL.
</div></li><li data-sub-note-item="1-2"><div class="lab-step">Teste a solução resultante usando um medidor de pH. A mistura deve estar entre um pH de 6,8 e 7,2.
</div></li><li data-sub-note-item="1-3"><div class="lab-step">Para extrair a peroxidase do nabo, use uma faca para remover a camada externa de um nabo e, em seguida, corte o nabo em cubos de aproximadamente dois cm.
</div></li><li data-sub-note-item="1-4"><div class="lab-step">Coloque 30 g de cubos de nabo em um liquidificador com 300 mL de tampão de extração e bata os cubos de nabo em alta velocidade três vezes por cerca de 15 s de cada vez.
</div></li><li data-sub-note-item="1-5"><div class="lab-step">Filtre a mistura homogeneizada através de três camadas de gaze e, em seguida, coe a solução resultante através de um filtro de café.
</div></li><li data-sub-note-item="1-6"><div class="lab-step">Armazene o filtrado em um frasco de 500 mL e coloque imediatamente o frasco na geladeira.
</div></li><li data-sub-note-item="1-7"><div class="lab-step">Em seguida, para fazer as soluções de substrato enzimático, primeiro adicione 15 mL de 3% H<sub>2</sub>O<sub>2</sub> a 435 mL de água destilada para diluir o H<sub>2</sub>O<sub>2</sub> a uma concentração de 0,1%.
</div></li><li data-sub-note-item="1-8"><div class="lab-step">Para preparar o reagente que muda de cor, dissolva 0,2 mL de guaiacol concentrado em 100 mL de álcool isopropílico e guarde esta solução de guaiacol na geladeira.
</div></li><li data-sub-note-item="1-9"><div class="lab-step">Em seguida, para fazer soluções para as diferentes condições de pH, adicione 100 mL de água destilada a seis copos de 250 mL e coloque o conteúdo da cápsula tampão com pH de 3, 4, 5, 6, 7 e 8 em copos separados.
</div></li></ul></li></ol>

<div class="section-question"><h4 class="question-sect">O que são enzimas?</h4><p>As enzimas são catalisadores biológicos que aumentam a velocidade e a eficiência das reações bioquímicas. A maioria das enzimas são proteínas, mas certas moléculas de ácido ribonucléico também têm propriedades catalíticas.
</p></div><div class="section-question"><h4 class="question-sect">Como as enzimas catalisam as reações?</h4><p>As enzimas catalisam reações diminuindo a energia de ativação de uma reação.
</p></div><div class="section-question"><h4 class="questi...

Atividade enzimática

Investigando o efeito do pH e da temperatura na atividade da peroxidase
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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>Os exploradores europeus tinham conhecimentos, habilidades e equipamentos adequados, mas por que não chegaram ao Novo Mundo até o final do século 15? Você ficará surpreso ao saber que a resposta a essa pergunta está relacionada às pequenas moléculas biológicas chamadas enzimas, que atuam como catalisadores. </p>

<p>O que é um catalisador? É uma substância que permite que uma reação ocorra mais rapidamente, usando menos energia. Se você traçasse um gráfico da energia necessária para uma reação biológica não catalisada, seria mais ou menos assim. Essa altura representa a energia de ativação, que é a quantidade mínima de energia necessária para que a reação prossiga. As enzimas, funcionando como catalisadores, fornecem uma via de reação alternativa, com menor energia de ativação. </p>

<p>Então, como as enzimas realmente funcionam? A maioria das enzimas são proteínas. A parte de sua estrutura que interage com as moléculas que catalisam é chamada de sítio ativo, que tem afinidade apenas por certos substratos e não se liga a outros. Quando os substratos corretos entram no sítio ativo, a enzima muda sua forma para atingir uma configuração de maior afinidade. Esse estado de transição facilita a reação e converte os reagentes em produtos. A enzima, no entanto, tem uma afinidade menor com os produtos, por isso os libera e retorna à sua forma original, pronta para repetir o mesmo processo. Este é um exemplo de enzima catabólica porque pegou um único substrato e o quebrou para formar vários produtos. O oposto disso é a enzima anabólica, que pega dois substratos e os une para formar um produto maior. </p>

<p>Existem inúmeras outras maneiras pelas quais as enzimas funcionam. Por exemplo, essa enzima transfigura um único substrato em uma nova forma. Considerando que este, transfere parte de um substrato, para outro. Algumas enzimas não podem catalisar reações por conta própria e requerem cofatores ou coenzimas para catalisar sua reação. </p>

<p>Então, você pode estar se perguntando, como tudo isso se relaciona com as viagens do século 15? Naquela época, os marinheiros não tinham acesso a produtos frescos contendo vitamina C, uma coenzima essencial para a síntese de colágeno. Por causa disso, os marinheiros desenvolveriam escorbuto, uma doença por deficiência de vitamina C, que muitas vezes era fatal. Eles resolveram esse problema conservando frutas e vegetais ricos em vitamina C. A decapagem reduziu o pH do alimento, o que impediu a atividade das enzimas microbianas, responsáveis pelo apodrecimento. Portanto, a destruição de enzimas microbianas e a economia de uma coenzima essencial desempenharam um papel importante no sucesso de longas expedições. </p>

<p>Neste laboratório, você pode quantificar como diferentes condições afetam a função enzimática, avaliando a taxa de reação, a quantidade de produto produzido, por unidade de tempo. Você primeiro medirá a taxa de reação da linha de base em uma temperatura ambiente padrão e pH neutro. A taxa aumentará no início até que todas as moléculas enzimáticas estejam completamente saturadas com o substrato. E então, a catálise atingirá um nível constante, pois as enzimas estão ocupadas continuando o ciclo de substrato de ligação, catálise e liberação. Uma vez estabelecida a taxa de reação basal, ela pode ser usada como ponto de referência para outras condições. A enzima com a qual você trabalhará neste laboratório é a peroxidase de nabo. Você avaliará sua atividade sob valores variados de 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

Catalisadores biológicos

Todos os organismos vivos realizam continuamente inúmeras reações bioquímicas para sustentar sua presença. A maioria dessas reações requer ...

Teste sua compreensão de Atividade enzimática com este questionário de avaliação de Biology no JoVE Lab Manual. Abrange conceitos-chave por meio de perguntas baseadas em vídeo projetadas para avaliar o aprendizado do aluno.

Atividade enzimática - Questionário de Avaliação | JoVE Lab Manual

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Peroxidase Lab: pH and Temperature Effects

Learning Objectives

O que são enzimas?

Lab Prep

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