Bài 15. Thí nghiệm ảnh hưởng của một số yếu tố đến hoạt tính enzyme và kiểm tra hoạt tính của enzyme amylase

BÁO CÁO THỰC HÀNH 

1. Mục đích

- Quan sát và nhận xét được hiệu quả tác dụng của enzyme trong phân huỷ protein; ảnh hưởng của pH, nhiệt độ đối với hoạt tính của enzyme phân huỷ protein.

 - Quan sát và nhận xét được hiệu quả tác dụng của enzyme trong phân huỷ tinh bột ảnh hưởng của pH, nhiệt độ đối với hoạt tính của enzyme phân huỷ tinh bột.

2. Cách tiến hành 

Thí nghiệm phân tích ảnh hưởng của một số yếu tố đến hoạt tính của enzyme phân huỷ protein

Bước 1. Gọt dứa, lấy lõi ép lấy nước và chia vào 4 ống nghiệm, mỗi ống chứa 0,5 ml nước ép lõi dứa. Đánh số các ống nghiệm từ 1 đến 4.

(Nếu dùng đu đủ thì gọt lấy khoảng 5g vỏ (có thể thay bằng lá đu đủ tươi), nghiền nát bằng chày và cối, thêm vào 4 mL nước cất nước lọc), khuấy đều và lọc lấy dịch trong. Chia vào 4 ống nghiệm (mỗi ống 0,5 ml dịch).

Bước 2. Đặt thí nghiệm:

+  Ống số 1 cho thêm 0,1 mL nước cất (hoặc nước lọc), để nguyên ở nhiệt độ phòng. 

+ Ống số 2 cho thêm 0,1 mL nước vôi trong, để ở nhiệt độ phòng. 

+ Ống số 3 cho thêm 0,1 mL nước cất và chuyển vào cốc nước sôi trong 10 phút. 

+ Ống số 4 cho thêm 0,1 mL nước cất và để trong nước đá.

Bước 3. Dùng pipet hoặc bơm tiêm để lấy 2 mL lòng trắng trứng, trộn đều với 2 ml nước cất được dung dịch lòng trắng trứng.

Bước 4. Chuyển vào mỗi ống nghiệm 1 ml dung dịch lòng trắng trứng, lắc đều, quan sát, nhận xét và ghi chép lại sự thay đổi của dung dịch trong ống nghiệm và thời gian xảy ra thay đổi ở các ống bắt đầu và kết thúc sự thay đổi).

Thí nghiệm kiểm tra hoạt tính thuỷ phân tinh bột của enzyme amylase

Bước 1. Cho 2g bột lọc được khuấy đều trong 100 ml nước và đun sôi, đổ ra đĩa petri và để nguội. Nồng độ tinh bột có thể tăng hoặc giảm chút ít để khi đĩa tinh bột nguội đi sẽ vừa đủ đặc để không chảy khi nghiêng đĩa và cũng không bị đặc cứng.

Bước 2. Tách lấy mầm lúa (hoặc ngô) rồi nghiền nhỏ bằng chày, Cối sứ. Cho thêm vào 2 mL nước, khuấy đều rồi gạn lấy phần nước. Chia vào 4 ống nghiệm (đã được đánh số từ 1 đến 4), mỗi ống 0,5 ml dịch mầm lúa (ngô).

Bước 3. Đặt thí nghiệm:

+ Ống số 1, thêm 0,1 mL nước cất (hoặc nước lọc), để nguyên ở nhiệt độ phòng.

+ Ống số 2 cho thêm 0,1 mL nước vôi trong, để ở nhiệt độ phòng. 

+ Ống số 3 cho thêm 0,1 ml nước cất và chuyển vào cốc nước sôi trong 10 phút rồi để nguội ở nhiệt độ phòng. 

+ Ống số 4 cho thêm 0,1 mL nước cất và để trong nước đá.

Bước 4. Lấy dung dịch ở mỗi ống nghiệm nhỏ 2 giọt lên các vị trí khác nhau trên đĩa đựng tinh bột (đánh dấu các vị trí tương ứng số của ống nghiệm). Sau 15 phút, kiểm tra và đo đường kính vết lõm ở các vị trí trên đĩa.

3. Kết quả 

Thí nghiệm phân tích ảnh hưởng của một số yếu tố đến hoạt tính của enzyme phân huỷ protein

+  Ống số 1: lòng trắng trứng đổi màu trắng đục.

+ Ống số 2: không có hiện tượng. 

+ Ống số 3: lòng trắng trứng chuyển màu trắng. 

+ Ống số 4: không xảy ra hiện tượng.

Thí nghiệm kiểm tra hoạt tính thuỷ phân tinh bột của enzyme amylase

 + Ống số 1: xuất hiện màu tím nhạt.

+ Ống số 2: không có hiện tượng. 

+ Ống số 3: không có hiện tượng. 

+ Ống số 4: không có hiện tượng.

4. Giải thích và kết luận 

5. Trả lời câu hỏi:

a) Nhận xét về thời gian cần để dung dịch trong các ống nghiệm đầu tiên trở nên trong suốt. Giải thích tại sao dung dịch protein albumin từ đục chuyển sang trong sau khi thêm nước ép lõi dứa. Vì sao lại có sự giống hoặc khác nhau về thời gian phản ứng cũng như đặc điểm của dung dịch trong ống khi kết thúc thí nghiệm?

b) Giải thích tại sao khi ăn dứa tươi người ta hay gọt bỏ lõi, nếu ăn cả lỗi sẽ rát lưỡi.

c) Giải thích tại sao lại xuất hiện vết lõm trên đĩa tinh bột cũng như có sự giống hoặc khác nhau về đường kính các vết lõm

d) Vì sao bát cháo ăn dở lại thường bị vữa, nhai cơm lâu trong miệng thường cảm thấy ngọt?

Lời giải chi tiết:

a) Nhận xét:

* Thời gian cần để dung dịch trong các ống nghiệm đầu tiên trở nên trong suốt theo thứ tự tăng dần là:

- Ống 3: thêm lòng trắng trứng và nước cất vào nước ép lõi dứa để ở trong cốc nước sôi trong 10 phút.

- Ống 1: thêm lòng trắng trứng và nước cất vào nước ép lõi dứa để ở nhiệt độ thường.

- Ống 2: thêm lòng trắng trứng và nước vôi trong vào nước ép lõi dứa để ở nhiệt độ thường.

- Ống 4: thêm lòng trắng trứng và nước cất vào nước ép lõi dứa để ở trong nước đá.

* Dung dịch protein albumin từ đục chuyển sang trong sau khi thêm nước ép lõi dứa do sự đục của dung dịch là do albumin tạo nên và trong nước ép lõi dứa có các enzyme phân giải protein này. Khi protein albumin không còn thì dung dịch ban đầu cũng chuyển từ đục thành trong.

* Có sự giống hoặc khác nhau về thời gian phản ứng cũng như đặc điểm của dung dịch trong ống khi kết thúc thí nghiệm là do: hoạt tính của enzyme phân giải albumin giữa các ống. Cụ thể:

- Ống 3: thêm lòng trắng trứng và nước cất vào nước ép lõi dứa, để ở trong cốc nước sôi trong 10 phút. Nhiệt độ cao của nước đang sôi là phù hợp để enzyme hoạt động tốt nhất, do đó albumin bị phân giải nhanh nhất và do đó cũng cần ít thời gian nhất để dung dịch chuyển trạng thái.

- Ống 1: thêm lòng trắng trứng và nước cất vào nước ép lõi dứa để ở nhiệt độ thường. Tại nhiệt độ nước thường thì enzyme vẫn phân giải được albumin dù kém hơn khi ở nhiệt độ của nước sôi, do đó ống này cần nhiều thời gian hơn ống 3 để dung dịch chuyển trạng thái.

- Ống 2: thêm lòng trắng trứng và nước vôi trong vào nước ép lõi dứa để ở nhiệt độ thường. Ở đây, nước vôi trong làm tăng pH của dung dịch thành pH kiềm và đây không phải là khoảng pH tối ưu cho hoạt tính của enzyme, khiến enzyme hoạt động kém hơn so với ở ống 1. Do đó ống này cần nhiều thời gian hơn ống 1 để dung dịch chuyển trạng thái.

- Ống 4: thêm lòng trắng trứng và nước cất vào nước ép lõi dứa để ở trong nước đá. Nhiệt độ thấp của nước đá khiến enzyme gần như bị bất hoạt, do đó albumin bị phân giải chậm nhất và cần nhiều thời gian nhất để dung dịch chuyển trạng thái.

b) Khi ăn dứa tươi người ta hay gọt bỏ lõi, nếu ăn cả lỗi sẽ rát lưỡi do:

-  Trong lõi dứa tươi có chứa các enzyme phân giải protein.

- Do đó, nếu ăn cả lõi dứa thì các enzyme này sẽ hoạt động và phân giải các protein trên màng tế bào lưỡi, dẫn tới phá hủy tế bào lưỡi và gây ra hiện tượng rát lưỡi.

c) Xuất hiện vết lõm trên đĩa tinh bột cũng như có sự giống hoặc khác nhau về đường kính các vết lõm là do: trong dịch mầm lúa có enzyme amylase có khả năng phân giải tinh bột. Khi đó:

- Đĩa tương ứng với ống 3: thêm nước cất vào dịch mầm lúa để ở trong cốc nước sôi trong 10 phút. Nhiệt độ cao của nước đang sôi là phù hợp để enzyme hoạt động tốt nhất, do đó tinh bột bị phân giải tốt nhất và do đó kích thước vết lõm là lớn nhất.

- Đĩa tương ứng với ống 1: việc thêm nước cất, để nhiệt độ phòng vào dịch mầm lúa. Tại nhiệt độ nước thường thì enzyme vẫn phân giải được tinh bột dù kém hơn khi ở nhiệt độ của nước sôi, do đó đĩa 1 có kích thước vết lõm nhỏ hơn ở đĩa 3.

- Đĩa tương ứng với ống 2: thêm nước vôi trong vào dịch mầm lúa để ở nhiệt độ thường. Ở đây, nước vôi trong làm tăng pH của dung dịch thành pH kiềm và đây không phải là khoảng pH tối ưu cho hoạt tính của enzyme, khiến enzyme hoạt động kém hơn so với ở đĩa 1. Do đó đĩa 2 có kích thước vết lõm nhỏ hơn ở đĩa 1.

- Đĩa tương ứng với ống 4: thêm nước cất vào dịch mầm lúa để ở trong nước đá. Nhiệt độ thấp của nước đá khiến enzyme gần như bị bất hoạt, do đó tinh bột bị phân giải chậm nhất và kích thước vết lõm trên đĩa 4 nhỏ nhất.

d) Bát cháo ăn dở lại thường bị vữa, nhai cơm lâu trong miệng thường cảm thấy ngọt là do:

- Trong nước bọt của người có enzyme amylase giúp phân giải tinh bột thành đường đơn.

- Trong bát cháo ăn dở đã có nước bọt của người và do đó có enzyme amylase phân giải tinh bột trong cháo, làm cháo bị vữa.

- Nhai cơm trong miệng lâu thì sẽ tạo thời gian cho amylase phân giải tinh bột thành đường đơn glucose. Glucose có vị ngọt nên ta sẽ cảm thấy ngọt.