Enzym Practicum

Inleiding Dit werkstuk gaat over een enzymenpracticum. De uitwerking hiervan vind je terug in dit practicumverslag. Na dit verslag weet je meer over de enzymactiviteit en de werking van de enzymen. We gaan kijken naar de invloed van de temperatuur op de enzymwerking. Door middel van jodium gaan we kijken of er na de zoveel minuten nog zetmeel inzit in het speekselenzym bij verschillende temperaturen. Als het blauw wordt zit er zetmeel in, en als het niet blauw wordt zit er geen zetmeel meer in omdat het is afgebroken door de enzymen. Onderzoeksvraag Onderzoek doen naar de enzymactiviteit bij de vertering van zetmeel tot glucose, bij verschillende temperaturen.
Veronderstelling (Hypothese) Voor ik de proef doe maak ik eerst een veronderstelling. Wat ik denk dat er gebeurt zonder dat ik de proef heb gedaan. Ik denk dat de enzymwerking zijn functie niet meer kan uitoefenen bij een te hoge temperatuur. Misschien bij een lage temperatuur ook niet. Ik weet niet bij hoeveel graden de enzymwerking het niet meer doet. En wanneer de enzymen het zetmeel wel of niet kunnen afbreken. Benodigdheden (Materiaal & Methode) Om de proef te doen heb je een paar dingen nodig: -Een reageerbuisrekje -Grote pipet -Plakkertjes -Speekselenzym -Zetmeel oplossing -Jodium -Druppelplaatje -Waterbaden met temperaturen van 100°C, 37°C, 20°C, 50°c en 0°C -Pasteurspipet -Stopwatch -Reageerbuisborsteltje -Indicator De Proef: Je neemt een groot bekerglas met water en verwarmt het tot 100°C. Pipetteer dan voorzichtig met de grote pipet 5 ml van de zetmeel oplossing in alle reageerbuisjes Z1 t/m Z5. Plak er plakkertjes op en plaats buis Z3 in het waterbad 37°C. Z4 in waterbad 50°C, Z1 in waterbad 0°C, Z2 zet je terug in je rekje en Z5 zet je in het bekerglas met kokend water. In de buizen A1 t/m A5 pipetteer je in elk 1 ml speekselenzym. (Diastase oplossing) A3 gaat naar waterbad 37°C, A4 naar waterbad 50°C, A1 bij 0°C, A2 bij 20°C en A5 bij 100°C. Dan pak je de stopwatch en wacht vijf minuten want dan weet je zeker dat alle buizen de juiste temperatuur hebben. Na zoveel minuten doe je inhoud van buis Z1 in buis A1 en plaats buis A1 terug waar hij vandaag kwam. Je moet dat dan ook doen bij Z2 bij A2, Z3 bij A3, Z4 bij A4. De lege buizen Z doe je weer terug in je rekje en de A buizen gaan weer terug bij de juiste temperatuur. Met een pasteurspipet pipetteer je wat water in een van de kuiltjes van je druppelplaatje en in een ander kuiltje wat zetmeel oplossing. Bij beide kuiltjes doe je een paar druppels jodium. Vijf minuten nadat je de buizen in de waterbakken hebt gelegd ga je de inhoud testen op de aanwezigheid van zetmeel d.m.v de indicator jodium. Je haalt een beetje oplossing uit buis A1, die gaat op een druppelplaatje, je doet er wat jodium bij en kijkt of het blauw wordt of niet. Dat doe je om de 5 minuten gedurende 30 minuten.Je moet goed opletten op de kleurveranderingen. De resultaten zie je in de tabel bij de waarnemingen. Na de proef moet je alles opruimen, de plakkertjes eraf halen, de buizen goed schoonmaken met een speciaal borsteltje, de bekerglazen omspoelen en de pipetten ook. Bij 37°C is er na 5 minuten geen zetmeel meer aan te tonen. Er is nog wel zetmeel bij de hoogste temperatuur en de laagste temperatuur. Na vijf minuten is er in elk buisje nog zetmeel. Na tien minuten is al het zetmeel in buisje A3 afgebroken. Na vijftien minuten zijn de enzymen in werking bij buis A2 en A4. Bij buisje A1 en A5 zijn de enzymen niet in werking of ze kunnen niet meer werken. Bij 20 en 25 minuten is het hetzelfde. Bij 30 minuten en 35 minuten kan je geen zetmeel meer aantonen bij buis A2, A3 en A4. Waar wel nog zetmeel aantoonbaar is, zijn bij de buizen A1 en A5. De laagste en de hoogste temperatuur. Op minimale temperatuur en maximale temperatuur werkt de enzym niet optimaal. Bij 0°C is de enzym nog wel aanwezig maar tijdelijk uitgeschakeld. Bij een te hoge temperatuur, boven de 50 °C zal de enzym niet meer in staat zijn om zijn werk te doen. Hij is dan voor altijd uitgeschakeld. Bij 100°C zijn de enzymen veel te warm geworden. De vorm van het enzym is dan blijven veranderd en kan niet meer terug gedraaid worden. Ze zullen dan ook nooit meer zetmeel kunnen verteren. Het maken van enzym/substraatcomplex is dan onmogelijk. Enzymen werken het best op lichaamstemperatuur en niet goed bij hele lage en hele hoge temperaturen. Slotwoord Ik vond het een leuke ervaring om dit werkstuk te maken. Het practicum vond ik best wel ingewikkeld, ik snapte niet echt wat de bedoeling was. Maar toen werd alles duidelijk uitgelegd en toen begreep ik het wel. Tijdens het practicum zat iedereen door elkaar te lopen om de reageerbuisjes op tijd in de waterbak te zetten, dat was een hele drukke situatie. Toen ik aan dit verslag begon, wist ik niet waar ik eigenlijk aan moest beginnen. Ik was het practicum al een beetje vergeten en ik moest de boekjes weer gaan door bladeren om het weer te herinneren. Ik weet nu wel veel meer van enzymen dan eerst. Ik weet nu dat ze bij lichaamstemperatuur het best werken en bij hoge en lage temperaturen niet. Het is toch wel interessant hoe enzymen werken. En ik heb er veel van geleerd. De samenwerking met het encyclopedie stuk vond ik ook wel leuk. Het was erg gezellig om ook in tweetallen te werken tijdens het practicum. In je eentje alles doen lijkt me niet echt prettig. Enzymen: Enzymen zijn eigenlijk eiwitmoleculen. Hun werk is om reacties te versnellen. Ze zorgen er ook voor dat bepaalde chemische reacties in ons lichaam kunnen plaatsvinden. Je hebt ook natuurlijke enzymen die een belangrijke rol spelen bij bijvoorbeeld: het rijpen van fruit en het maken van yoghurt en kaas en het maken van brood. Enzymen zijn eiwitten en worden door ons lichaam aangemaakt. Ze zijn afkomstig uit het voedsel dat we eten. Enzymen zetten stoffen om in andere stoffen. Één enzym kan slechts 1 reactie versnellen, de enzym zelf veranderd niet. De ontdekking van de enzymen is al een hele poos geleden. In 1833 ontdekte Anselme Payen en Jean-François de diastase. Het enzym dat de omzetting van het zetmeel in suiker teweegbrengt. In 1897 ontdekte Eduard Buchner dat een extract afkomstig van dode biergistcellen in staat waren om suiker om te zetten in alcohol en koolzuur. Hij noemde het: zymnase, die verantwoordelijk was voor de vergisting. Het geheim van vergisting is later ontrafeld door Embden en Meyhof. En dankzij het onderzoek van Louis Pasteur (1822-1895) werd duidelijk dat tijdens de wijngisting een toename optrad van het gewicht van de gist die gekoppeld was aan een toename van hoeveelheid geproduceerde koolstofdioxide. Hij concludeerde dat er een chemische omzetting plaats vond. Tevens bleken extracten van gistcellen ook andere reacties te katalyseren. Katalyseren komt van het woord katalysator. Dat betekent dat een stof of deeltjessoort van een chemisch proces versnelt of vertraagt zonder zelf te veranderen. Dat zijn dus ook enzymen. Een katalysator neemt deel aan een reactie waardoor het de snelheid van die reactie kan beïnvloeden. De katalysator (de enzym) wordt wél gebruikt maar wordt zelf niét verbruikt. De chemicus die de naam katalysator heeft bedacht was Jöns Jakob Bezelius in 1823. De verbindingen die door de enzymen worden omgezet noemen we substraten. De stof waarop een enzym werkzaam is wordt dan ook een substraat genoemd. Specifiek zijn ze te noemen omdat ze één bepaalde handeling uitvoeren met de stoffen waarop ze werkzaam zijn. Proteasen zijn nodig, voor het splitsen van eiwitverbindingen, dat is dus het splitsen van zetmeel. Koolhydraten zijn voornamelijk de amylasen van belang. Enzymen, de zymasen, is betrokken bij de omzetting van suiker in alcohol. De werking van enzymen gaan heel specifiek. Dat komt omdat ze werkzaam zijn op een bepaalde stof of groep van stoffen. Je hebt twee groepen enzymen die van belang zijn: de eiwitsplitsende en de zetmeel splitsende enzymen. De oorzaak dat de systematische studie van de enzymwerking pas zo laat op gang kwam, was dat de geleerden nog niet erg veel kennis hadden hoe alles in elkaar zat. Ze kwamen niet veel verder. De onderzoekers maakten ruzie met elkaar en waren het haast nooit met elkaar eens.Pas na jaren van onderzoek kwamen de geleerden steeds een stapje verder en voegden ze hun resultaten van hun onderzoek samen. Bij biochemische processen noem je de uitgangsstoffen vaak substraat. Deze wordt omgezet in een product dat heet het enzym-substraatcomplex. Die wordt alleen gevormd als het substraat in het enzym past: net een sleutel in het slot. Daarom heet het ook de sleutel-slot-hypothese. Ze kunnen een enzym vergelijken met een sleutel, die maar één slot kan openen. Één soort enzym kan maar 1 type verbinding splitsen. Enzymen zijn een belangrijk product uit de biotechnologie, bv voor wasmiddelen. Ze zorgen ervoor dat bij de lage temperaturen er met een geringe dosering eiwitvlekken zoals bloed, verwijderd kunnen worden.Sommige wasmiddelen bevatten cellulases. Deze enzymen halen de ruze vezeltjes bij katoen en linnen we en zijn wasverzachtend. Enzymen zijn wel volledig biologisch afbreekbaar.