Bibliothèque technique gratuite DES EXPÉRIENCES DIVERTISSANTES À LA MAISON
Expériences avec des enzymes : déshydrogénases. Expériences chimiques Expériences divertissantes à la maison / Expériences de chimie pour les enfants Essayons d'expérimenter avec des enzymes provenant de tissus animaux. L'objet de la nouvelle étude concerne les déshydrogénases, qui sont impliquées dans les processus de respiration tissulaire chez les animaux. D'après le nom de ces enzymes, il est clair qu'elles éliminent les atomes d'hydrogène des substances. Vous verrez comment cela se passe un peu plus tard, mais pour l'instant, préparez tout ce dont vous avez besoin pour l'expérience. Cette fois, vous aurez besoin des substances suivantes : 5 ml d'une solution aqueuse à 0,5 % de formaldéhyde (diluer dix fois le formaldéhyde pharmaceutique avec de l'eau) ; la même quantité de solution aqueuse à 0,02 % de bleu de méthylène (vous pouvez utiliser de l'encre bleue diluée) ; la même quantité de solution aqueuse d'acide succinique, soigneusement neutralisée avec du bicarbonate de soude jusqu'à l'arrêt du bouillonnement ; 10 ml de vaseline ou d'huile végétale. Vous aurez également besoin d'un thermomètre et d'objets de recherche - du lait de vache frais et de la viande de poulet ou de lapin. Voyons d’abord comment la déshydrogénase du lait frais oxyde le formaldéhyde. Pour que cela devienne visible, une solution de colorant bleu de méthylène est nécessaire : la déshydrogénase enlèvera un atome d'hydrogène du formaldéhyde, le transférera dans un colorant facilement réduit et il se décolorera. Et le formaldéhyde s'oxydera en acide formique. Le colorant, blanchi après réduction, est facilement oxydé par l’oxygène de l’air et redevient bleu. Par conséquent, le mélange réactionnel devra être isolé de l’air avec une couche d’huile. Numérotez les six tubes à essai. Versez 1 ml de lait frais non bouilli dans les tubes à essai 2 et 5, et la même quantité de lait bouilli froid dans le tube à essai 3. Chauffer l'eau au bain-marie à 37 °C. Ajoutez 0,5 ml (environ 50 gouttes) de solution de formaldéhyde et 5 gouttes de solution de bleu de méthylène dans les trois tubes à essai. Le mélange deviendra bleu. Versez un peu d'huile dans chaque flacon pour former une fine couche isolante à la surface, et placez les tubes à essai 1 et 3 dans un bain-marie. Laisser le tube à essai 2 à température ambiante. Notez l'heure à laquelle la réaction commence et observez le changement de couleur des solutions. N'oubliez pas de noter les résultats dans votre cahier. Comme auparavant, nous vous poserons des questions d’orientation. A quelle température la solution devient-elle incolore plus rapidement ? L'enzyme conserve-t-elle son activité dans le lait bouilli ? Que se passe-t-il si vous soufflez de l'air à travers une solution décolorée ? Avant de vérifier l'exactitude de vos conclusions, effectuez une autre expérience avec la déshydrogénase, puis considérez les résultats des deux expériences. Les muscles des animaux contiennent une enzyme spécifique, l'acide succinique déshydrogénase. Il catalyse la conversion de l'acide succinique en acide fumarique avec le transfert de l'hydrogène éliminé vers une substance appropriée, par exemple le bleu de méthylène. Cette réaction se produit sans la participation d'oxygène, comme on dit, dans des conditions anaérobies. Hachez finement la viande crue de poulet ou de lapin (environ 10 g) et frottez-la sur une soucoupe. Rincer la pulpe plusieurs fois avec de l'eau et de la gaze pour éliminer les substances solubles. Mélangez la pulpe lavée avec trois fois le volume d'eau additionnée de sel de table - environ un tiers de cuillère à café. Versez la pulpe diluée dans des tubes à essai 4, 5, 6 - 5 ml dans chacun. Plonger le tube à essai 4 dans un bain-marie bouillant pendant cinq minutes et laisser refroidir à température ambiante. Ajoutez ensuite 4 ml de solution d'acide succinique et 5 gouttes de solution de bleu de méthylène dans les tubes à essai 0,5 et 10, puis ajoutez 6 ml d'eau et 0,5 gouttes de colorant dans le tube à essai 10. Ajoutez un peu d'huile dans chaque bouteille pour isoler le mélange de l'air. Après avoir observé le changement de couleur, essayez de répondre aux questions suivantes. Le colorant est-il restauré en présence de pulpe de viande bouillie ? L'acide succinique est-il nécessaire pour cette réaction ? Le comportement des enzymes des tissus est-il similaire à haute température ? Et maintenant - des explications. Les déshydrogénases présentes dans le lait frais accélèrent la réaction d'oxydation du formaldéhyde (cela se remarque par la décoloration du bleu de méthylène). La couleur bleue peut être restituée au colorant réduit en l'oxydant avec l'oxygène de l'air. La déshydrogénase du lait « fonctionne » lentement à basse température ; Après avoir fait bouillir le lait, il perd complètement son activité. Cela signifie que cette enzyme possède également une température de réaction optimale. Dans les expériences sur la pulpe musculaire, l'acide succinique déshydrogénase, comme toutes les enzymes, perd son activité après ébullition. En l'absence d'acide succinique, la réaction ne se produit pas non plus (si vous avez bien lavé la bouillie avec de l'eau et ainsi éliminé l'acide succinique qu'elle contient). L'enzyme oxyde assez rapidement l'acide succinique en acide fumarique, transférant des atomes d'hydrogène au colorant. Et une autre expérience avec la même enzyme, mais avec un objet différent : des micro-organismes. Jusqu’à présent, vous avez traité de tissus animaux et végétaux. Mais les micro-organismes sont peut-être encore mieux équipés en enzymes : après tout, ils n’ont d’autre moyen de lutter pour leur existence que les moyens biochimiques. Nous allons mener une expérience avec l'un des micro-organismes, ou plutôt des champignons. Nous parlons de levure de boulanger ordinaire. Parmi les nombreuses enzymes actives produites par la levure se trouve la déshydrogénase bien connue. Broyez un morceau de levure pressée sur une soucoupe avec deux cuillères à café d'eau bouillie. Il est préférable de broyer avec une cuillère en plastique ou en aluminium. Lorsque le mélange devient homogène, pipetez-le dans deux tubes à essai. Ils doivent d'abord être lavés avec du savon et un coton-tige posé sur un bâton, rincés à l'eau et séchés. À l'aide d'une autre pipette, ajoutez un peu d'huile dans les deux tubes à essai. Placer le tube à essai 1 dans une casserole d'eau bouillante pendant cinq minutes et laisser refroidir à température ambiante. Ajoutez une pincée de sucre cristallisé dans les deux tubes à essai et agitez doucement jusqu'à ce que le sucre se dissolve. À l'aide d'une troisième pipette, ajoutez 10 à 15 gouttes de solution de colorant dans les deux tubes à essai. Observez la couleur de la solution. L'expérience peut être un peu plus compliquée ; cela nécessitera plus de tubes à essai. Essayez de changer la température de la solution en prenant différentes quantités de levure et de sucre cristallisé. Et nous vous laissons tirer vos propres conclusions, sans aucune question suggestive. Maintenant que vous avez acquis suffisamment d’expérience, vous en êtes tout à fait capable. Auteur : Olgin O.M. 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