nyckelbegrepp
Kemi
syror
baser
temperatur
fysiologi
molekylärbiologi
introduktion
din lever är viktig för att rensa upp potentiellt farliga ämnen du konsumerar. Men hur gör det?- Med lite hjälp från en komplex Kemi. Inom din lever, som inom varje vävnad i kroppen, uppstår många kemiska reaktioner. Ofta kräver dessa reaktioner ”hjälp” att hända med en snabbare hastighet, och detta kan levereras av enzymer—små typer av proteiner.,
levern använder specialiserade enzymer för att hjälpa det att bryta ner giftiga ämnen och göra dem säkrare för kroppen att bearbeta. Men ett enzym, precis som de kemiska reaktionerna det ändrar, behöver vissa villkor för att göra sitt arbete. Så, vissa miljöer kan göra ett leverenzym effektivt, medan andra kan förhindra att det fungerar alls.
bakgrund
en kemisk reaktion uppstår när föreningar samlas och deras molekyler interagerar för att bilda nya föreningar. Ibland händer dessa reaktioner av sig själva, är vanligtvis mycket snabba och spontana och avger energi., Andra kemiska reaktioner behöver energi, utan vilken de skulle gå mycket långsamt eller inte alls. Enzymer kan hjälpa till att påskynda dessa typer av kemiska reaktioner.
enzymer är stora proteiner som påskyndar hastigheten för en kemisk reaktion genom att fungera som katalysator. En katalysator ger den nödvändiga miljön för att reaktionen ska uppstå, vilket påskyndar den. Vissa katalysatorer arbetar för vissa typer av reaktioner; med andra ord har varje enzym en viss typ av reaktion som den kan aktivera., Enzymer kan vara mycket noga och ibland måste vara i vissa miljöer eller förhållanden för att fungera bra—eller alls. Vissa enzymer kan till och med skadas, till exempel när de utsätts för för mycket värme. Ett skadat enzym kan inte längre fungera för att katalysera en kemisk reaktion.
katalas är ett enzym i levern som bryter ner skadlig väteperoxid i syre och vatten. När denna reaktion uppstår, flyr syregasbubblor och skapar skum.,
Material
• rå lever (färsk eller fryst, tinas; en fjärdedel pund)
• kniv
• skärbräda
• Blender
• vatten
• kylskåp
• medicin dropper
• stor tallrik
• väteperoxid (ny eller nyligen köpt flaska fungerar bäst)
• mätning tesked
• två skålar
• vinäger
• bakpulver
• Mikrovågsugn-safe skål (med lock)
• mikrovågsugn
förberedelse
• desinficera helt vilken yta som den råa leveren berör under denna aktivitet .,r• * på skärbrädet skär försiktigt levern i små kubformade bitar, ungefär en till två centimeter långa. Var försiktig med den vassa kniven. (En vuxen kan behöva hjälpa till med detta.)
• placera leverbitarna i en mixer och tillsätt lika mycket vatten. Blanda på hög hastighet, pulserande vid behov tills levern är jämn och inga bitar är närvarande. Var försiktig med de skarpa knivarna i mixern.
• förvara den blandade levern i kylskåp.
procedur r• * sätt en droppe av den blandade levern på den stora plattan. Till den blandade leverdroppen, tillsätt en droppe väteperoxid., Du skulle se en hel del bubblor! Vad tror du bubblorna är gjorda av? Detta visar att leverenzymkatalas arbetar för att starta den kemiska reaktionen som bryter ner väteperoxiden som skulle vara skadlig för kroppen i mindre farliga föreningar.r• * för att testa effekten av en syra på leverenzymet, sätt en tesked av den blandade leveren i en skål och blanda den bra med en tesked vinäger. Vad är färgen och konsistensen av denna blandning? Sätt en droppe av blandningen på en ren del av den stora plattan och tillsätt en droppe väteperoxid till den., Jämfört med den obehandlade blandade levern, bildade mer, mindre eller ungefär samma mängd bubblor? Bildade de långsammare, snabbare eller i ungefär samma takt?r• * för att testa effekten av en bas, sätt en tesked av den blandade levern i en skål och blanda den med en tesked bakpulver. Vad är färgen och konsistensen av denna blandning? Sätt en droppe av blandningen på en ren del av den stora plattan och tillsätt en droppe väteperoxid till den. Har mer, mindre eller ungefär samma mängd bubblor bildats? Bildade de långsammare, snabbare eller i ungefär samma takt?,r• * för att testa effekten av värme, sätt en tesked av den blandade leveren i en mikrovågssäker skål. Täck skålen och mikrovågsugn den på hög i 20 sekunder. Hur ser den blandade levern efter uppvärmning? Ta bort en droppstorlek av den uppvärmda leveren och lägg den på en ren del av den stora plattan. Tillsätt en droppe väteperoxid till den. Har mer, mindre eller ungefär samma mängd bubblor bildats? Bildade de långsammare, snabbare eller i ungefär samma takt?r• * baserat på dina observationer, under vilka villkor ser det ut som enzymet fungerar bäst?, Vilket tillstånd gör det till det värsta? Varför tror du det är så?
* Extra: försök experimentera med andra förhållanden. Till exempel, försök att frysa någon blandad lever eller blanda den med salt och testa sedan enzymets aktivitet. Eller du kan försöka lägga till mer än en tesked vinäger eller bakpulver och sedan testa enzymet. Under vilka förhållanden fungerar enzymet bra,och under vilka fungerar det dåligt?
• Extra: Du kan prova denna aktivitet igen med ett annat enzym, kallat bromelain, som smälter proteiner och kan extraheras från ananas., Ett protein som är roligt att smälta med bromelain är gelatin, som finns i många puddingar och gelatinösa desserter. Hur påverkar olika tillstånd bromelains förmåga att smälta proteiner?
observationer och resultat
Vid exponering för väteperoxid, gjorde den blandade leverbubblan mindre när den blandades med antingen ättika eller bakpulver jämfört med när den inte behandlades? Bubblade den ännu mindre efter att den hade mikrovågsugnats?
ett enzym behöver vissa förutsättningar att arbeta, och den idealiska miljön kan vara en ledtråd om var enzymet normalt fungerar i kroppen., Och eftersom olika kroppsvävnader har olika miljöer-sura eller varma—är varje enzym anpassat för att fungera bäst under specifika förhållanden.
olika vävnader i kroppen har olika pHs (pH är ett mått på hur grundläggande eller sur en lösning är). Levern upprätthåller ett neutralt pH (ca pH 7), vilket är lättast för att dess enzymer, såsom katalas, ska fungera i. Följaktligen bör levern, när den utsätts för väteperoxid, ha producerat fler bubblor (syregas) och i snabbare takt när den inte behandlades än vid exponering för ättika eller natron., (Det kan ha bubblat mer när det behandlas med natron, jämfört med ättika, eftersom det kanske hade varit bättre att returnera pH till omkring 7.)
på samma sätt används enzymer i levern också för att fungera vid kroppstemperatur (37 grader Celsius), så mikrovågande den blandade levern till en temperatur varmare än vad som borde ha skadat katalasenzymet och minskade tydligt mängden bubblor när det exponerades för väteperoxid.
rengöring
kassera säkert alla råa leverkött som används i denna aktivitet genom att sätta det i papperskorgen när du är klar., Desinficera alla ytor som det råa leverköttet berörde under denna aktivitet, och var noga med att tvätta händerna noggrant med tvål och varmt vatten.
mer att utforska
”enzymer gör världen gå ’runt” från Rader Chem4Kids.com
”din lever” från KidsHealth
”Catalase” från David Goodsell och RCSB Protein Data Bank
” lever stinker!”från Science Buddies
” vilka frukter kan förstöra din efterrätt?”from Science Buddies
denna aktivitet kom till dig i samarbete med Science Buddies
Leave a Reply