酶实验：氧化酶和过氧化物酶。在家进行有趣的化学实验

酶实验：氧化酶和过氧化物酶。化学实验

有趣的化学实验

在植物和动物的细胞中，复杂的化学过程不断发生。它们受到蛋白质物质——酶的调节，酶（我们再次回忆起）在细胞中的化学反应中发挥催化剂的作用。研究此类生化过程需要复杂的仪器和许多试剂。然而，正如他们所说，用肉眼可以观察到一些生化现象。

让我们从氧化酶开始——氧化酶和过氧化物酶。它们存在于许多活组织中，因为氧化是呼吸过程的基础。但这些酶的作用不同：氧化酶用大气中的氧气氧化有机物质，过氧化物酶出于相同的目的从过氧化物中“提取”氧气。当然，即使没有酶的帮助，物质也会慢慢氧化，但酶可以使反应速度加快数千倍。

当某些物质（例如苯酚和氢醌）被氧化时，会形成有色的反应产物。颜色的出现表明酶已经发挥作用。颜色强度可以让您判断氧化产物的量。如果根本没有出现颜色，则酶处于非活性状态。这种情况可能发生在太酸或太碱的环境中，或者没有氧气供应，或者存在酶破坏物质（即所谓的酶抑制剂）的情况下。

在这个简短的介绍之后 - 实验本身。你需要：一根卷心菜茎、一个苹果、一个带芽的马铃薯块茎、一个在黑暗中发芽的洋葱。试剂要冷煮，最好是蒸馏水、对苯二酚（来自照相店）和药房过氧化氢。还要准备蔬菜刨丝器、水浴、试管或青霉素瓶、干净的移液器和纱布或白布。

让我们从卷心菜汁开始吧。将一根卷心菜茎磨碎，约20克，将所得浆液通过两层纱布或一层布挤压，将汁液收集在玻璃杯中，用水稀释十倍。我们立即警告您：在研究其他植物物体时，果汁稀释不应超过两到三倍。

第六号干净、干燥的试管或小瓶。将 1 毫升稀释的卷心菜汁倒入 2、3、4 和 1 号试管中。将管 1 和 2 放在沸水浴中五分钟以破坏（灭活）酶，然后冷却至室温。将 5 毫升水倒入试管 6 和 1 中，而不是果汁。

在所有六个试管中，用刀尖添加一点对苯二酚。然后将五滴水倒入管 1、3 和 5 中，将五滴过氧化氢倒入管 2、4 和 6 中。彻底混合每个管中的内容物。

十到十五分钟后，你已经可以观察到实验的结果了。我们强烈建议您以表格的形式写下来。在表中输入试管的数量和每个试管中混合物的成分，在每种混合物的栏内，标记颜色在实验过程中是否发生变化，如果发生变化，则如何变化。在下一栏中，得出是否发生氧化的结论。

当整个表格填满后，尝试分析结果。为此，请思考这些问题。

在没有卷心菜汁的情况下，过氧化氢可以氧化氢醌吗？

没有过氧化氢的情况下，卷心菜汁会氧化对苯二酚吗？

煮沸后果汁中酶的活性是否保留？

卷心菜汁中含有哪些氧化酶 - 氧化酶或过氧化物酶？

然而，根据同种植物的经验，现在得出最终结论还为时过早。因此，用马铃薯块茎及其芽、苹果的果肉、洋葱的肉质鳞片及其底部和叶子（“羽毛”）进行相同的实验。我们提醒您：在这些情况下，所得果汁应用水稀释2-3倍。

当所有实验完成后，就可以确定哪种研究材料中的氧化酶更活跃。您认为氧化酶和过氧化物酶可以同时存在于植物组织中吗？

尝试在不看解释的情况下得出自己的结论。当得出结论时，检查它们的正确性。

结论一. 即使没有果汁，过氧化氢也能逐渐氧化对苯二酚：管 5 和管 6 中慢慢出现粉红色。这意味着该反应不需要酶。与所有催化剂一样，酶只会加速已经开始多次的反应。当然，您注意到管 4 中颜色出现的速度有多快。但是，过氧化物酶不能加速对苯二酚与大气中氧气的反应（管 3 中没有颜色或出现速度非常慢）。

第二个结论。即使短时间煮沸也会使酶失效。试管2中几乎没有颜色。毕竟，酶是蛋白质；加热时它们会凝固 - 试管 1 和试管 2 中出现蛋白质薄片。

结论第三。试管3未显色。这意味着卷心菜汁只含有过氧化物酶，只有在过氧化氢存在的情况下才会加速对苯二酚的氧化。然而，在马铃薯块茎和苹果的实验中，当溶液富含大气氧时，颜色会出现，并且在摇动小瓶时尤其快。这意味着土豆和苹果中存在氧化酶（更具体地说是苯酚氧化酶），有助于用氧气氧化氢醌。因此，切开的马铃薯块茎和苹果在空气中会变黑 - 它们含有与氢醌有关的物质。氧化酶在加热时也会失去活性。还记得煮土豆会变黑吗？最后是第四个结论。马铃薯和苹果中也有氧化酶——当向4号试管中添加过氧化物时，颜色出现得更快。而且肉质洋葱鳞片中没有氧化酶。即使使用对苯二酚，它们在空气中也不会变黑。

顺便说一句，您是否注意到氧化酶在准备生长或生长植物器官时特别活跃 - 在球茎底部及其根部，在马铃薯块茎的芽中？那里的新陈代谢最为集中。

因此，我们发现并非所有环境条件都有利于酶的作用。如果强热会使酶失活，那么它们在低温下可能会更活跃吗？我们也检查一下。为了进行实验，您需要另外四个容量约为 1 升的玻璃或金属罐以及冰或雪（约 XNUMX 公斤）。让我们用卷心菜茎做实验。

将树桩磨碎，像以前一样，通过纱布或布挤汁，用水稀释二十倍。如果旧编号已被擦除，则重新对管进行编号，然后将 1 毫升稀释的卷心菜汁倒入管 2、3、4 和 1 中，然后在刀尖添加对苯二酚。在试管 5 和 6 中，倒入 1 毫升水，而不是果汁，并添加对苯二酚。然后按如下方式排列试管： 1 - 放在装有雪或冰的罐子中； 2 - 放入一罐温水（40°C）中； 3 - 一罐热水（60°C）； 4 - 室温放置在桌子上； 5 - 在一罐沸水中； 6 - 置于室温下。

实验开始 5 分钟后，将五滴过氧化氢倒入所有试管中，从较冷的试管开始。轻轻摇动混合物并记下反应开始时间。再过5分钟，从罐子中取出试管，并以表格的形式写下实验结果，与上次大致相同。当表格填满后，您可以开始分析接收到的数据。

首先回答以下问题，尝试得出自己的结论。

在不添加酶的情况下，氧化反应是否会随着温度的升高而加速？

是否可以说酶在冷却后效果更好？

什么温度最有利于过氧化物酶的作用？

为什么食物在冰箱里保存的时间更长？

为什么要煮牛奶？

为什么温血动物——哺乳动物和鸟类——是地球上最发达、最有活力的动物？

这些问题你都回答了吗？然后 - 我们的解释。

您可能已经注意到，过氧化氢对氢醌的氧化速率在低温和高温下是不同的。在高温下，氧化速度自然会更高。过氧化物酶促进对苯二酚与过氧化物的相互作用。在酶存在的情况下，即使在低温下反应也会进行，但温度越高，酶越容易激活反应物的分子。

但我们不能忘记，蛋白质在高温下会凝固，反应速率会降低。有一个酶作用的最佳温度的概念，在该温度下酶表现出最大的活性。对于不同的酶，这个温度并不相同，但许多酶，包括过氧化物酶，其最适温度为40-50℃。

食品因其所含酶或微生物释放的酶的作用而变质。在寒冷的环境下，酶的活性会降低——这就是食物在冰箱里不易变质的原因。

温血动物已经上升到进化的高级阶段，可以维持最适合酶活性的体温。

作者：奥尔金 O.M.

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Mokacam 相机的创造者决定以某种方式脱颖而出并将他们的设备模块化。相机本身安装在一个 45 x 45 x 35 毫米的机身中，重 96 克，据制造商称，它是世界上最小的 4K 相机。

它有一个 16 兆像素的索尼 IMX206 传感器、一个广角镜头（152 度）、一个 Wi-Fi 模块、一个 microSD 卡插槽，具有防水功能，能够以 1080 fps 的速度拍摄 60p 视频。但是 4K 视频仅以 15 fps 的速度录制，这让人怀疑这种模式的适当性。电池容量为1000毫安。

至于模块化，它的实现非常简单。右侧有一个用于连接小屏幕的特殊连接器。反过来，他的电池容量为 1100 mAh。此外，背面还有一个磁性支架，可容纳另一块相同容量的电池。实际上，没有其他模块。顺便说一句，多亏了后磁铁，相机可以安装在金属表面上。交付应在几个月内开始。

Indiegogo 活动参与者的相机成本为 100 美元起，最终成本为 170 美元。

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