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Les expériences en biologie pour les enseignants - enzymes: la catalase

Date d'enregistrement: May 16, 2010 07:57:49 AM
Auteur: Annuaire
Catégorie: Science: Biologie

La sécurité. Bien que les risques dans les expériences suivantes sont négligeables, il est conseillé de consulter la dernière édition de «garanties dans le laboratoire de l'école" publié par l'Association for Science Education (ase.org.uk) avant de s'engager dans toute expérience.

Aperçu. La catalase est une enzyme qui intervient dans les cellules de nombreux organismes vivants. Certaines des réactions libèrent de l'énergie dans la cellule produire du peroxyde d'hydrogène comme un produit fini. Ce composé, qui est toxique pour la cellule, est divisé à l'eau et de l'oxygène par l'action de la catalase. 2H2O2 = 2H2O O2

Des échantillons de foie et de levure sont lâchés en peroxyde d'hydrogène. L'oxygène se dégage et que l'étudiant est invité à étendre l'expérience à essayer de décider si une enzyme dans les tissus est responsable. Les expériences et les questions prendre environ une heure.

La connaissance préalable. L'existence de catalyseurs inorganiques; enzymes dénaturé par l'ébullition; oxygène rallume une bûchette incandescente.

Préparation à l'avance et les matériaux - par groupe

20 peroxyde d'hydrogène volume de 50 cm3

éclisse

le foie, le cube d'environ 1 cm

l'eau distillée 20 cm3

La levure sèche d'environ 1 g

sable propre d'environ 1 g

granules de charbon de bois activé, environ 1 g

Appareils - par groupe

banc d'essai-tube et 4 tubes à essai

forceps ou demandeur pour pousser foie en tube à essai

4 étiquettes ou l'esprit marqueur

entonnoir

bec Bunsen

papier-filtre

titulaire de tube à essai

mortier et un pilon

Expérience

L'enquête ci-dessous est un examen assez critique de tissus végétaux et animaux pour voir si
ils contiennent catalase.

(A) Label trois tubes à essai 1-3.

(B) Verser environ 20 mm (profondeur) de peroxyde d'hydrogène dans chaque tube.

(C) Couper le foie en 3 morceaux.

(D) Dans le tube 1, ajouter un petit morceau de foie, et dans le tube 2 ajouter une pincée de levure sèche.

(E) Insérer une bûchette incandescente dans les tubes 1 et 2, le ramenant à proximité de la surface du liquide ou dans la partie supérieure de la mousse.

1 Décrivez ce que vous avez vu qui se passe et l'effet sur la bûchette incandescente.

2 Comment interprétez-vous ces observations?

3 Est-il une preuve de cette expérience jusqu'ici, d'indiquer si le gaz est en provenance du peroxyde d'hydrogène ou de l'état solide?

4 Est-il aucune preuve à ce stade que l'enzyme est impliquée dans la production de gaz dans cette réaction?

(F) Dans le tube 3 place quelques grains de charbon de bois et d'observer la réaction.

5 pourrait être une enzyme de charbon de bois? Expliquez votre réponse.

6 En supposant que (i) que le gaz (f) est le même que précédemment et (ii) que le charbon est du carbone presque pur, ne le résultat avec l'aide de charbon de bois à vous de décider sur la source de gaz dans le présent et les expériences précédentes ?

(G) Supposons que l'hypothèse est avancée qu'il ya une enzyme dans le foie et la levure, qui décompose le peroxyde d'hydrogène à l'oxygène et l'eau; concevoir et réaliser une expérience de contrôle pour vérifier cette hypothèse.

7 réponse (i) l'expérience, (ii) les raisons qui vous ont amené à y procéder, (iii) l'a observé
résultats et (iv) vos conclusions.

(H) Laver les tubes à essai. Conception et effectuer une expérience pour voir si l'enzyme supposée dans le matériel végétal et animal peut être extraite et conserver ses propriétés. L'expérience doit inclure un contrôle.

8 Décrire brièvement votre intérieur, vos résultats et vos conclusions.

9 Dans l'hypothèse que le foie et la levure contiennent chacun une enzyme qui scinde le peroxyde d'hydrogène, il n'existe aucune preuve pour montrer que c'est la même enzyme? Que serait-il à faire pour le découvrir pour certains?

Discussion - réponses

Effervescence 1 doivent être observées dans chaque cas, mais il est plus vigoureuse avec de la levure que le foie. La bûchette incandescente devrait rallumer.

2 Oxygène est produite.

3 Il n'existe pas de preuve d'indiquer si le liquide ou solide donne le gaz. Si les élèves pensent qu'une solide peu probable que dégagent un gaz, ils pourraient être rappelé de marbre et de l'acide chlorhydrique dans lequel il est la production du dioxyde de carbone solide. Il semble moins probable, cependant, que la levure et le foie serait à la fois donner de l'oxygène lors d'un traitement au peroxyde d'hydrogène, de peroxyde d'hydrogène devrait donner de l'oxygène lorsque traités avec des substances diverses.

4 Jusqu'ici, il n'existe aucune preuve d'une enzyme être impliqué.

5 Un gaz se détache, mais pas assez rapidement à rallumer une bûchette incandescente. Charbon de bois ne pouvait pas
être une enzyme parce que (a) il est un élément et (b) il a été produit par des températures très élevées qui pourraient détruire les enzymes.

6 charbon de bois, comme un élément, ne pouvait pas être de donner de l'oxygène. Le gaz doit venir de la
peroxyde d'hydrogène.

7 (i) L'expérience doit impliquer l'ébullition de l'tissus, puis de les mettre en peroxyde d'hydrogène.
(Ii) Si une enzyme est impliquée,
(Iii) pas de gaz sera produit.

8 L'étudiant doit broyer les échantillons avec un peu de sable et d'eau distillée, filtrer et tester le filtrat avec du peroxyde d'hydrogène. L'oxygène sera évolué avec une vigueur proportionnelle à celle témoin lorsque les substances d'origine ont été testés.

L'étudiant doit faire bouillir moitié de chaque extrait et montrer qu'il perd son activité.

9 Il n'y a aucune raison fondamentale pour laquelle la levure et le foie ne devraient pas avoir différentes enzymes qui catalysent la décomposition du peroxyde d'hydrogène. Pour être certain sur ce point, les enzymes ne doivent être extraites et leur composition chimique déterminée.

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