مشاهده فعالیت آنزیم كاتالاز در گیاهان مختلف، جلسه ششم
جلسه آزمایش های پیشنهادی شماره 2
آزمایش 3: چگونه میتوان آنزیمها را به مدت طولانی نگهداری نمود
هدف: در پایان به این پرسش پاسخ داده خواهد شد:
بهترین شرایط نگهداری آنزیمها چیست؟
یخ زدن چگونه باعث از بین رفتن آنزیم خواهد شد؟
پروژه پیشنیاز: مشاهده فعالیت آنزیم كاتالاز در گیاهان مختلف
برای انجام مطالعه بر روی آنزیم ها باید به یک قصابی یا كشتارگاه جهت گرفتن تكهای جگر مراجعه كنید. اولین بیوشمی دان ها نیز از همین منابع برای بررسی های خود استفاده می كردند. البته بعد از ابداع روش های بیوتكنولوژی كه تولید و استخراج آنزیم های مختلف را ممكن می سازد به ندرت از اندام های حیوانات به عنوان منابع آنزیم استفاده می گردد. به غیر از كبد، كلیه اندام های دستگاه گوارش نیز منبع غنی از آنزیم های مختلفند كه به عنوان نمونه اگر علاقمند به نوع ویژه ای از پنیر خانگی هستید میتوانید از شكمبه گوسفند برای عمل آوردن پنیر مورد علاقه تان استفاده كنید. ولی برای انجام این پروژه همان تكه كوچك جگر كافی است. جگر یا كبد در بدن حكم كارخانه شیمیایی را دارد كه در آن بسیاری از تركیبات ساخته شده و بسیاری از تركیبات و مواد سمی كه در بدن تولید شده اند یا وارد بدن شدهاند تجزیه می گردند. به همین دلیل در كبد آنزیم های بسیاری تولید می شود. یكی از آنزیمهایی كه در كبد به مقدار زیاد تولید و انباشته میشود آنزیم كاتالاز است.
دانستنی های مورد نیاز برای انجام پروژه
- چرا آنزیم كاتالاز در كبد به مقدار زیاد تولید میگردد؟
- امروزه از چه روش هایی برای نگهداری آنزیم ها استفاده میشود؟
مواد و وسایل مورد نیاز
- جگرتازه
- آب خنك
- گلیسیرین
- مخلوط كن
- كاغذ صافی
- آب اكسیژنه
- لوله آزمایش
- چوب پنبه
- قطره چكان
مراحل انجام پروژه
تكهای كوچك (تقریبا 20 گرم) از جگر را به همراه 15 میلیلیتر آب خنك در مخلوطكن له كنید. مایع حاصل را با كمك كاغذ صافی كاملاً صاف نموده و مقداری از آن را برای بررسی عملكرد آنزیم در لوله آزمایشی بریزید و به آن چند قطره آب اكسیژنه اضافه كنید. اگر در مسیر حركت قطره حباب ایجاد شد آنزیم كاتالاز فعال است.
بر روی 6 عدد لوله آزمایش به ترتیب برچسبهای «25/0، 5/0 ، 1، دمای اتاق، یخچال و فریزر» را بزنید و در لوله اول تا سوم به ترتیب 75/1 ، 5/1 ، 1 و در باقی لولهها 2 میلیلیتر از محلول صاف شده را بریزید. در لوله اول تا سوم به ترتیب 25/0 ، 5/0 و 1 میلی لیتر گلیسیرین اضافه كنید و با محلول آنزیمی مخلوط نمایید. سر تمام لوله ها را با چوب پنبه ببندید. لوله های با برچسب دمای اتاق و یخچال را به ترتیب در محیط اتاق و یخچال قرار دهید و باقی لوله ها در فریزر قرار دهید.
در ابتدا هر 2 ساعت یكبار و بعد از 6 ساعت هر 5 ساعت یكبار عمكرد آنزیمی تمام لوله ها را بررسی نمایید و نتیجه را در جدولی ثبت نمایید. توجه داشته باشید بررسی شما كیفی است، آنزیم یا عملكرد دارد یا ندارد. برای بررسی عملكرد نیز هر بار مقدار بسیار كمی از لوله ها را خارج نموده و با اضافه كردن چند قطره آب اكسیژنه عملكرد آنزیم را بررسی كنید. برای بررسی لوله هایی كه در فریزر قرار می دهید اجازه دهید محتویات داخل لوله ذوب شود.
عملكرد آنزیم را بر حسب زمان برای تمام شرایط در نموداری نشان دهید.
عملكرد آنزیم كاتالاز جگر را با آنزیم كاتالاز سیب زمینی با استفاده از روش اندازه گیری سرعت صعود كاغذ (به آزمایش اندازه گیری سرعت عملكرد آنزیم كاتالاز سیب زمینی مراجعه شود) مقایسه نمایید.
آنزیم كاتالاز جگر گوسفند را در صورت امكان با جگر مرغ یا ماهی مقایسه نمایید.
آزمایش شماره 4: مقایسهی قدرت آنزیمی پودرهای شستشوی مختلف
هدف: در پایان به این پرسش پاسخ داده خواهد شد:
پودرهای شستشوی آنزیمدار بر روی چه موادی اثر دارند؟
پروژه پیشنیاز: مشاهده فعالیت آنزیم كاتالاز در میوه های مختلف
امروزه از آنزیم ها در صنایع مختلفی استفاده میشود. ایده استفاده از آنزیم برای شستشوی لباس به سال 1913 برمیگردد كه یك دانشمند آلمانی به این فكر افتاد كه می تواند از آنزیم های جدا شده از پانكراس گاو برای شستشوی لباس های كثیفش استفاد كند، البته به خاطر ضعیف بودن آنزیم های پانكراس گاو وی نتوانست از این راه ثروت زیادی بدست آورد. از آن زمان دانشمندان بسیاری سعی كردند این ایده را به ثمر رساند و به تركیب های قابل تجاری شدن دست یابند. امروزه شاهد هستیم شركت های مختلف تولیدكننده پودر لباس شویی در استفاده از آنزیم های مختلف با هم به رقابت می پردازند. احتمالاً شما هم علاقمند هستید كه بفهمید چقدر دانه های رنگی پودرهای شستشو وظیفه شان را به درستی انجام میدهند؟
دانستنی های مورد نیاز برای انجام پروژه
- تفاوت ساختاری آگار و ژلاتین چیست و هر کدام چه پاسخی به پودر آنزیمدار میدهند؟
- چه نوع آنزیمهایی در پودرهای آنزیمدار وجود دارد؟
مواد و وسایل مورد نیاز
- پودر ژلاتین
- پودر آگار
- پودر شستشوی آنزیمدار و بدون آنزیم
- پلیت پلاستیكی (2 عدد)
مراحل انجام پروژه
از روی دستورالعمل بسته پودرهای ژلاتین و آگار، 20 میلیلیتر محلول ژلاتین و آگار تهیه كنید. پلیت ها را با محلول تهیه كرده پر كرده و برچسب بزنید. بعد از بسته شدن محلول ها، از وسط ژله ها را نصف کرده و بر روی یك نیمه به اندازهی دایرهای به قطر یك سانتی متر پودر شستشوی بدون آنزیم بریزید. در قسمت سمت چپ نیز از پودر آنزیم دار به همان اندازه بریزید. تا 5 ساعت، هر 30 دقیقه یكبار پلیت ها را بررسی و نتایج مشاهدات خود را یادداشت نمایید.
شما می توانید پودرهای آنزیمدار شركت های مختلف را از نظر خاصیت آنزیمی با هم مقاسیه نمایید.
در این بررسی، عملكرد آنزیم پروتئاز پودرهای شستشو مورد ارزیابی قرار گرفته است. شما می توانید همین كار را بر روی پلیتی كه ژل نشاسته در آن درست شده است امتحان نمایید و عملكرد آنزیم آمیلاز سیب زمینی را بررسی نمایید؟
در نهایت می توانید با طراحی آزمایشی تأثیر دما را بر عملكرد آنزیمهای پودر شستشو متوجه شوید و بهترین دما را برای فعالیت آنها و تنظیم برنامه ماشین لباسشویی پیدا كنید.
آزمایش شماره 5: شناسایی عسل مصنوعی (راه دوم)
هدف: در پایان به این پرسش پاسخ داده خواهد شد:
چگونه می توان تقلبی بودن عسل را از روی توانایی آن در تجزیه نشاسته تشخیص داد؟
چرا عسل را باید در جای خنك و دور از نور آفتاب نگهداری نمود؟
چرا بعضی از تولید كنندگان، عسل طبیعی را قبل از فروش و عرضه به بازار گرم میكنند؟
پروژه پیشنیاز: شناسایی درشت مولكولها و مشاهده فعالیت آنزیم كاتالاز در میوههای مختلف
شاید تا بهحال شنیدهاید كه از عسل می توان برای بهبود زخم استفاده نمود. همچنین از عسل به عنوان یك داروی آنتیباكتریال نیز نام برده می شود. دو عامل را میتوان برای داشتن خاصیت آنتی باكتریالی عسل ذکر کرد. اول آنكه غلظت عسل زیاد است و باكتری ها نمی توانند در چنین محیطی رشد نمایند و دوم در عسل، آنزیم های مختلفی یافت می شود، بعضی از این آنزیمها در لوله گوارش زنبور تولید می شوند و تعدادی از آنها در شهد گلهایی كه زنبور از آنها تغذیه می كند وجود دارد. به عنوان نمونه كاتالاز موجود در عسل، خاصیت آنتی باكتریالی دارد و بیشتر توسط زنبور تولید میشود، البته مقدار كمی از آن در شهد گلها نیز یافت می شود. بسته به نوع زنبور و گُلی كه از آن تغذیه می كند، مقدار آنزیمهای عسل متفاوت خواهد بود. اگر عسل مصنوعی باشد یا حرارت دیده باشد فعالیت آنزیمی نخواهد داشت.دانستنی های مورد نیاز برای انجام پروژه
- چه آنزیمهایی در عسل وجود دارد؟
- چگونه می توان فعالیت آمیلاز موجود در عسل را نشان داد؟
مواد و وسایل مورد نیاز
- عسل طبیعی و مصنوعی
- معرف لوگل
- نشاسته
- حمام آب 30 درجه
مراحل انجام پروژه
یك قاشق عسل را با 10 میلیلیتر آب به خوبی حل کنید. از تمام عسلهایی كه در اختیار دارید محلولهای مشابهی تهیه كنید و هر كدام را به دو لوله آزمایش تقسیم نمایید و برچسب بزنید. نیمی از لولهها را حرارت دهید. 0.1 گرم نشاسته را در 10 میلیلیتر آب حل نموده و یك میلیلیتر از محلول فوق را به لوله های عسل اضافه نمایید و با هم مخلوط نمایید. وجود نشاسته را با نمونهگیری از تمام لولهها و با استفاده از معرف لوگل بررسی كنید. تمام لولهها را به مدت دو ساعت در دمای 30 درجه قرار دهید و بعد از این زمان وجود نشاسته را در آنها بررسی کنید. در صورت وجود نشاسته رنگ معرف لوگل به آبی تیره تغییر خواهد نمود. به نظر شما علت حرارت دادن نیمی از لوله ها چیست؟
مطالب مرتبط:
مشاهده فعالیت آنزیم كاتالاز در گیاهان مختلف، جلسه اول
مشاهده فعالیت آنزیم كاتالاز در گیاهان مختلف، جلسه دوم
مشاهده فعالیت آنزیم كاتالاز در گیاهان مختلف، جلسه سوم
مشاهده فعالیت آنزیم كاتالاز در گیاهان مختلف، جلسه چهارم
مشاهده فعالیت آنزیم كاتالاز در گیاهان مختلف، جلسه پنجم
مشاهده فعالیت آنزیم كاتالاز در گیاهان مختلف، جلسه ششم
بخش پژوهش های دانش آموزی تبیان، تهیه: زینب باقری
تنظیم: زینب شاه مرادی