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Einführung
Ihre Leber ist wichtig für die Reinigung potenziell gefährlicher Substanzen, die Sie konsumieren. Aber wie macht es das?- Mit ein wenig Hilfe von einer komplexen Chemie. In Ihrer Leber, wie in jedem Gewebe im Körper, treten viele chemische Reaktionen auf. Oft erfordern diese Reaktionen“ Hilfe “ mit einer schnelleren Geschwindigkeit, und dies kann durch Enzyme—winzige Arten von Proteinen-geliefert werden.,
Die Leber verwendet spezielle Enzyme, um toxische Substanzen abzubauen und sie für den Körper sicherer zu machen. Aber ein Enzym benötigt genau wie die chemischen Reaktionen, die es modifiziert, bestimmte Bedingungen, um seine Arbeit zu verrichten. So können einige Umgebungen ein Leberenzym wirksam machen, während andere verhindern können, dass es überhaupt funktioniert.
Hintergrund
Eine chemische Reaktion tritt auf, wenn Verbindungen zusammenkommen und ihre Moleküle interagieren, um neue Verbindungen zu bilden. Manchmal treten diese Reaktionen von selbst auf, sind normalerweise sehr schnell und spontan und geben Energie ab., Andere chemische Reaktionen benötigen Energie, ohne die sie sehr langsam oder gar nicht ablaufen würden. Enzyme können helfen, diese Art von chemischen Reaktionen zu beschleunigen.
Enzyme sind große Proteine, die die Geschwindigkeit einer chemischen Reaktion beschleunigen, indem sie als Katalysator wirken. Ein Katalysator liefert die notwendige Umgebung für die Reaktion und beschleunigt sie dadurch. Bestimmte Katalysatoren arbeiten für bestimmte Arten von Reaktionen; mit anderen Worten, jedes Enzym hat eine bestimmte Art von Reaktion, die es aktivieren kann., Enzyme können sehr pingelig sein und müssen manchmal in bestimmten Umgebungen oder Bedingungen sein, um gut zu funktionieren—oder überhaupt. Einige Enzyme können sogar beschädigt werden, z. B. wenn sie zu viel Hitze ausgesetzt sind. Ein beschädigtes Enzym kann eine chemische Reaktion nicht mehr katalysieren.
Katalase ist ein Enzym in der Leber, das schädliches Wasserstoffperoxid in Sauerstoff und Wasser abbaut. Wenn diese Reaktion auftritt, entweichen Sauerstoffgasblasen und bilden Schaum.,
Materialien
• Rohe Leber (frisch oder gefroren, aufgetaut; ein Viertel Pfund)
• Messer
• Schneidebrett
• Mixer
• Wasser
• Kühlschrank
• Medizin Tropfer
• Große Platte
• Wasserstoffperoxid (neue oder kürzlich gekaufte Flasche funktioniert am besten)
• Mess Teelöffel
• Zwei Schalen
• Essig
• Backpulver
• Mikrowelle-sichere Schüssel (mit einem Deckel)
• Mikrowelle
Vorbereitung
> • Desinfizieren Sie alle Oberflächen, die die rohe Leber während dieser Aktivität berührt, vollständig.,
• Schneiden Sie die Leber auf dem Schneidebrett vorsichtig in kleine, würfelförmige Stücke von etwa ein bis zwei Zentimetern Länge. Seien Sie vorsichtig mit dem scharfen Messer. (Ein Erwachsener muss möglicherweise dabei helfen.)
* Legen Sie die Leberwürfel in einen Mixer und fügen Sie eine gleiche Menge Wasser hinzu. Mischen Sie mit hoher Geschwindigkeit und pulsieren Sie bei Bedarf, bis die Leber glatt ist und keine Stücke vorhanden sind. Achten Sie auf die scharfen Klingen im Mixer.
* Halten Sie die gemischte Leber im Kühlschrank.
Verfahren
• Einen Tropfen der gemischten Leber auf den großen Teller geben. Fügen Sie dem gemischten Lebertropfen einen Tropfen Wasserstoffperoxid hinzu., Sie sollten viele Blasen sehen! Woraus bestehen Ihrer Meinung nach die Blasen? Dies zeigt, dass das Leberenzym Katalase daran arbeitet, die chemische Reaktion zu starten, die das für den Körper schädliche Wasserstoffperoxid in weniger gefährliche Verbindungen zerlegt.
• Um die Wirkung einer Säure auf das Leberenzym zu testen, geben Sie einen Teelöffel der gemischten Leber in eine Schüssel und mischen Sie sie gut mit einem Teelöffel Essig. Was ist die Farbe und Konsistenz dieser Mischung? Geben Sie einen Tropfen der Mischung auf einen sauberen Teil der großen Platte und geben Sie einen Tropfen Wasserstoffperoxid hinzu., Haben sich im Vergleich zur unbehandelten Mischleber mehr, weniger oder etwa die gleiche Menge Blasen gebildet? Haben sie sich langsamer, schneller oder ungefähr gleich schnell gebildet?
• Um die Wirkung einer Basis zu testen, geben Sie einen Teelöffel der gemischten Leber in eine Schüssel und mischen Sie sie mit einem Teelöffel Backpulver. Was ist die Farbe und Konsistenz dieser Mischung? Geben Sie einen Tropfen der Mischung auf einen sauberen Teil der großen Platte und geben Sie einen Tropfen Wasserstoffperoxid hinzu. Haben sich mehr, weniger oder etwa die gleiche Menge Blasen gebildet? Haben sie sich langsamer, schneller oder ungefähr gleich schnell gebildet?,
• Um die Wirkung von Hitze zu testen, geben Sie einen Teelöffel der gemischten Leber in eine mikrowellensichere Schüssel. Decken sie die schüssel und mikrowelle es auf hohe für 20 sekunden. Wie sieht die gemischte Leber nach dem Erhitzen aus? Entfernen Sie eine tropfengroße Menge der erhitzten Leber und legen Sie sie auf einen sauberen Teil der großen Platte. Fügen Sie einen Tropfen Wasserstoffperoxid hinzu. Haben sich mehr, weniger oder etwa die gleiche Menge Blasen gebildet? Haben sie sich langsamer, schneller oder ungefähr gleich schnell gebildet?
• Basierend auf Ihren Beobachtungen, unter welchen Bedingungen(s) sieht es aus wie das Enzym am besten funktioniert?, Welche Bedingung (en) macht es am schlimmsten? Warum denkst du, das ist so?
* Extra: Versuchen Sie, mit anderen Bedingungen zu experimentieren. Versuchen Sie beispielsweise, eine gemischte Leber einzufrieren oder mit Salz zu mischen, und testen Sie dann die Aktivität des Enzyms. Oder Sie können versuchen, mehr als einen Teelöffel Essig oder Backpulver hinzuzufügen und dann das Enzym zu testen. Unter welchen Bedingungen funktioniert das Enzym gut und unter welchen funktioniert es schlecht?
• Extra: Sie könnten diese Aktivität erneut mit einem anderen Enzym namens Bromelain versuchen, das Proteine verdaut und aus Ananas extrahiert werden kann., Ein Protein, das mit Bromelain Spaß macht, ist Gelatine, die in vielen Puddings und gallertartigen Desserts enthalten ist. Wie beeinflussen verschiedene Bedingungen die Fähigkeit von Bromelain, Proteine zu verdauen?
Beobachtungen und Ergebnisse
Wenn sie Wasserstoffperoxid ausgesetzt wurden, sprudelte die gemischte Leber weniger, wenn sie entweder mit Essig oder Backpulver gemischt wurde, als wenn sie unbehandelt war? Hat es noch weniger geblasen, nachdem es mikrogespeist wurde?
Ein Enzym benötigt bestimmte Bedingungen, um zu arbeiten, und die ideale Umgebung kann ein Hinweis darauf sein, wo das Enzym normalerweise im Körper arbeitet., Und weil verschiedene Körpergewebe unterschiedliche Umgebungen haben-sauer oder warm-ist jedes Enzym so eingestellt, dass es unter bestimmten Bedingungen am besten funktioniert.
Verschiedene Gewebe im Körper haben unterschiedliche pHs (pH ist ein Maß dafür, wie basisch oder sauer eine Lösung ist). Die Leber behält einen neutralen pH-Wert (etwa pH 7) bei, an dem ihre Enzyme wie Katalase am einfachsten arbeiten können. Folglich sollte die Leber, wenn sie Wasserstoffperoxid ausgesetzt wurde, mehr Blasen (Sauerstoffgas) und schneller produziert haben, wenn sie unbehandelt war als wenn sie Essig oder Backpulver ausgesetzt wurde., (Es kann mehr gesprudelt haben, wenn es mit Backpulver behandelt wurde, verglichen mit Essig, weil es besser in der Lage gewesen wäre, den pH-Wert auf etwa 7 zurückzugeben.)
In ähnlicher Weise werden Enzyme in der Leber auch verwendet, um bei Körpertemperatur (37 Grad Celsius) zu funktionieren, so dass das Mikrowellen der gemischten Leber auf eine Temperatur, die heißer ist als die, das Katalase-Enzym geschädigt haben sollte und die Menge an Blasen deutlich verringert hat, wenn es Wasserstoffperoxid ausgesetzt wurde.
Cleanup
Entsorgen Sie rohes Leberfleisch, das in dieser Aktivität verwendet wird, sicher, indem Sie es in den Papierkorb legen, wenn Sie fertig sind., Desinfizieren Sie alle Oberflächen, die das rohe Leberfleisch während dieser Aktivität berührt hat, vollständig und waschen Sie Ihre Hände gründlich mit Seife und warmem Wasser.
Mehr zum Erkunden
„Enzyme machen die Welt rund“ von Rader ’s Chem4Kids.com
“ Your Liver „von KidsHealth
„Catalase“von David Goodsell und RCSB Protein Data Bank
“ Leber stinkt!“von Science Buddies
“ Welche Früchte können Ihr Dessert ruinieren?“von Science Buddies
Diese Aktivität brachte Ihnen in Partnerschaft mit Science Buddies
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