مجله اینترنتی کهلیک مجله ای برای تمامی سلیقه ها (سبک زندگی، سرگرمی، سلامتی، آشپزی، گردشگری، علمی، آموزشی و ...)

پژوهش های دانش آموزی:مشاهده فعالیت آنزیم كاتالاز در گیاهان مختلف، جلسه چهارم

۱۳۹۵/۱۰/۲۲ 65 بازدید



مشاهده فعالیت آنزیم كاتالاز در گیاهان مختلف، جلسه چهارم

مشاهده فعاليت آنزيم كاتالاز در گياهان مختلف، جلسه چهارم

هدف: در این پروژه، آنزیم کاتالاز به عنوان یک مدل آنزیمی که قابل استخراج از گیاهان مختلف است، معرفی شده و با استفاده از روشی ساده و ابتکاری سرعت عمل آن اندازه‌گیری می‌شود.

حداقل زمان مورد نیاز برای انجام پروژه: 4 هفته

هزینه برآوردی: كم‌

سطح دشواری: متوسط 

مرحله چهارم: بررسی تأثیر غلظت آنزیم بر فعالیت آنزیم

1- بر روی 5 لوله آزمایش به ترتیب برچسب‌های %100، %80‌، %50‌، %20 و %0 بزنید.

2- به 4 لوله اول به ترتیب 10، 8‌، 5  و 2 میلی‌لیتر از محلول آنزیمی اضافه نمایید.

3- با استفاده از پیپت‌ به ترتیب از لوله آزمایش دوم  2، 5، 8 و 10 میلی‌لیتر آب مقطر سرد اضافه نمایید و آب اضافه شده را با محلول آنزیمی به خوبی مخلوط كنید. برای این كار می‌توانید در زمانی كه پیپت داخل لوله آزمایش قرار دارد، چند مرتبه محتویات لوله را به داخل پیپت كشیده و دوباره خارج نمایید. 

4-  5 بشر آماده كرده و در هر یك 40 میلی‌لیتر محلول آب‌اكسیژنه %1 بریزید. بشرها را همانند لوله‌های آزمایش برچسب‌گذاری نمایید.

5- سرعت عمكرد هر غلظت از آنزیم را همانند آزمایش قبلی اندازه‌گیری كنید. برای هر غلظت 3 بار عمل اندازه‌گیری را تكرار كرده و میانگین 3 تكرار را در جدول نتایج یادداشت نمایید.

6- نمودار سرعت واكنش را بر حسب غلظت آنزیم بكشید.

 

مرحله پنجم: بررسی اثر مس سولفات بر فعالیت آنزیم

در جایگاه فعال آنزیم كاتالاز، یون آهن وجود دارد و حضور آن برای عملكرد آنزیم ضروری است. در صورتی كه در محلول آنزیم‌، یون مس وجود داشته باشد، این یون به مرور در مولكول آنزیم جایگزین آهن می‌گردد و آنزیم كارآیی خودش را در تجزیه آب‌اكسیژنه از دست می‌دهد. به عبارتی دیگر یون مس دو ظرفیتی، از واكنش آنزیم كاتالاز جلوگیری می‌كند.

1- میلی‌لیتر محلول سولفات مس 0/1 مولار تهیه نمایید.

2- بر روی 5 لوله آزمایش به ترتیب برچسب‌های 2، 1/5، 1 و 0/5 و صفر بزنید.

3- در هر لوله 8 میلی‌لیتر از محلول آنزیمی بریزید‌.

4- به ترتیب در لوله اول تا لوله چهارم 2، 5/1، 1 و ‌5/0 میلی‌لیتر از محلول مس سولفات بریزید. دقت كنید در لوله آخر نباید مس سولفات ریخته شود و آنزیم این لوله به عنوان شاهد در نظر گرفته شده است.

5- به ترتیب از لوله دوم تا آخر 5/0، 1، 5/1 و 2 میلی لیتر آب مقطر اضافه كنید. 

6- سرعت عمل آنزیم را برای مقادیر متفاوت سولفات مس اندازه‌گیری نمایید. برای هر غلظت مس سولفات عمل اندازه‌گیری را 3 بار تكرار كرده و میانگین را در جدول یادداشت نمایید. نمودار سرعت واكنش را بر‌حسب غلظت مس سولفات اضافه شده رسم نمایید.

 

نتایج به دست آمده را در جدول زیر یادداشت نمایید و نمودار سرعت (‌محور عمودی) بر علیه غلظت سولفات مس (‌محور افقی) را رسم نمایید.

در ابتدا لازم است غلظت سولفات مس را در هر یك از شرایط مورد بررسی محاسبه نمایید. با استفاده از رابطه  M1V1=M2V2  

(M1‌ و V1 به ترتیب غلظت و حجم اولیه‌،  M2 و V2 به ترتیب غلظت و حجم ثانویه) می‌توان غلظت محلول نهایی را محاسبه نمود. 

 1mol/lit * 2 ml = M2 * 10 ml   

M2=0.02 mol/lit

سرعت (سانتی‌متر بر ثانیه) میانگین زمان صعود كاغذ عمق آب اكسیژنه در ظرف غلظت  مس سولفات (‌مولار)
0/020
0/015
0/010
0/005
0/000

 

اگر در تهیه محلول بر حسب غلظت مولار مشکل دارید از دستورالعمل زیر استفاده کنید. 

محاسبه غلظت بر حسب مولار: مقدار ماده حل شونده برحسب مول در یك لیتر محلول را غلظت مولار می‌نامند و واحد آن مول بر لیتر است، به عنوان مثال هنگامی‌ كه می‌گوییم غلظت یك محلول، 0/2 مولار است، بدین معنی است كه در یك لیتر از آن محلول‌، 0/2 مول ماده حل شدنی وجود دارد.

مثال: برای تهیه 100 میلی‌لیتر محلول 0/2 مولار مس سولفات (جرم مولی مس سولفات 247/5  گرم است) مراحل زیر انجام می‌شود:

 247.5gr/mol * 0.1 mol/lit * 0.1 lit= 2.47 gr

2/74 گرم مس سولفات را وزن كرده و آن را  در بالن حجمی 100 میلی لیتری بریزید، به آن مقداری آب مقطر (حدوداً 50 میلی‌لیتر) اضافه كرده و در بالن را ببندید، بالن را محكم تكان دهید تا مس سولفات حل شده و رنگ محلول آبی شفاف گردد،‌ سپس حجم را با دقت به 100 میلی‌لیتر (‌خط نشانه در بالن حجمی) برسانید‌.

سؤالاتی كه بعد از انجام آزمایش می ‌توانید به آنها پاسخ گویید:

1- دلیل زیاد بودن سرعت آنزیم‌های تجزیه‌كننده هیدروژن پراكسید چیست؟ 

2- همان ‌طور‌كه می‌دانید آب ‌اكسیژنه در این آزمایش سوبسترای آنزیم كاتالاز است؛ چرا برای اندازه‌گیری سرعت آنزیم در هر بخش از آب ‌اكسیژنه تازه استفاده می‌شد و به ‌عنوان مثال تمام كاغذهای آغشته به آنزیم در یك ظرف مورد ارزیابی سرعت قرار نمی‌گرفتند؟ 

3- چرا آب سیب ‌زمینی صاف شده كه به‌عنوان منبع آنزیم مورد استفاده قرار می‌گیرد، لازم است به صورت خنك نگهداری شود؟ 

4- فكر می‌كنید اگر غلظت آب اكسیژنه بیشتر از 1% تهیه می‌شد، با چه مشكلی در ثبت نتایج مواجه می‌شدید؟ 

این پروژه را چگونه می‌توان ادامه داد:

1- به ‌‌جای سیب زمینی از میو‌ه ها و سبزیجات دیگری استفاده نمایید. به خصوص می‌توانید از فلفل دلمه‌ای و قارچ صدفی استفاده كنید.

2- آزمایشی برای بررسی تأثیر غلظت پیش‌ماده‌ (‌آب اكسیژنه) بر سرعت واكنش آنزیمی طراحی نمایید.

 

منابع

1- ترجمه بیو شیمی استرایر انتشارات خانه زیست شناسی

2- بیوفیزیك برای زندگی انتشارات خانه زیست شناسی

3 -Giorgio M, Trinei M, Migliaccio E, Pelicci PG. Hydrogen peroxide: a metabolic by product or a common mediator of ageing signals? nature reviews\molecular cell biology. 2007.

* سایت‌ زیر به ‌صورت ساده شیمی را توضیح می‌دهد و یكی از بخش‌های مهم آن بیوشیمی است:

www.chem4kids.com

بخش پژوهش های دانش آموزی تبیان، تنظیم: نسرین صادقی

تهیه: زینب باقری


منبع : tebyan تبیان لینک مطلب در سایت منبع

نویسندگی در مجله اینترنتی کهلیک برای همه آزاد است، کافیست عضو شوید و دانسته هایتان را با سایرین به اشتراک بگذارید :

برای عضویت در مجله اینترنتی کهلیک کنید

اخبار و مقالات علمی:چگونگی پیدایش حیات روی زمین

اخبار و مقالات علمی:نزدیک شدن به مشتری

اخبار و مقالات علمی:نقش احتمالی امواج گرانشى در شناسایی ابعاد پنهان کیهان

اخبار و مقالات علمی:ذرات بنیادی جهان هستی

اخبار و مقالات علمی:کهکشانی که از لبه دیده می شود

اخبار و مقالات علمی:آیا مریخ در گذشته حیات داشته؟

اخبار و مقالات علمی:فرض کنید بیگانگان فضایی را یافتیم، حال چه کنیم؟

اخبار و مقالات علمی:شیشه عمر دایناسورها در گروی زمان

اخبار و مقالات علمی:آتش بازی یک کهکشان

اخبار و مقالات علمی:شناسایی قمر سومین سیاره کوتوله منظومه شمسی

اخبار و مقالات علمی:چشم اندازی از کهکشان M101

اخبار و مقالات علمی:آلن استرن: ما در حال بازگشت به پلوتو هستیم!

اخبار و مقالات علمی:امضای ۳۳ فیزیکدان خُبره درباره منشأ کیهان

اخبار و مقالات علمی:استفاده از سوخت ستاره‌ها در موتور جت

اخبار و مقالات علمی:در مرکز سحابی مرداب

اخبار و مقالات علمی:نخستین باکتری‌ مقاوم به آنتی بیوتیک چه زمانی شکل گرفت؟

اخبار و مقالات علمی:سیگنال‌های دریافتی از فضا ذهن دانشمندان را مغشوش کرده است

اخبار و مقالات علمی:نحوه تامین آب طوفان‌های گرمسیری

اخبار و مقالات علمی:نمایی از آسمان پر ستاره

اخبار و مقالات علمی:شناسایی اتمسفر یک سیاره‌ی فراخورشیدی

روانشناسی:9 اعتیاد که 90 درصد ما با آن درگیر هستیم

روانشناسی:کارهایی که خلاقیت را می کشد

روانشناسی: راهکارهایی ساده برای رفع استرس شغلی

روان شناسی:تازه‌های افسردگی

روان شناسی:همه فواید گریه کردن روی روان و بدن

روان شناسی:اگر طاقت دوری از موبایل تان را ندارید، بخوانید

روان شناسی:این نشانه‌ها از «فرسودگی شغلی» خبر می‌دهند

روان شناسی:روانشناسی رنگ ها

روانشناسی:افزایش قوه تخیل با این 10 راهکار

روانشناسی:9 نکته ای که ای کاش قبل از طلاق گرفتن می دانستم!

روانشناسی:همه فواید گریه کردن روی روان و بدن

روانشناسی:دلیل اعتیاد به خشم چیست؟

روانشناسی:هورمون های شادی آور کدامند؟

روانشناسی:افراد سایکوپات چه تیپ شخصیتی دارند؟

روانشناسی:اختلال دو قطبی را با افسردگی اشتباه نگیرید

روان شناسی:هورمون های شادی آور کدامند؟

روان شناسی:چگونه از نوجوان محافظت کنیم؟

روان شناسی:یوگای خنده و فواید آن برای بدن

روانشناسی:عادت افراد کاریزماتیک و چگونه کاریزماتیک باشیم

روانشناسی:بهترین مشاغل برای متولدین ماه های مختلف