Experimentos con enzimas: amilasas. Divertidos experimentos de química en casa

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Las enzimas aceleran muchas reacciones químicas, pero lo hacen de forma selectiva. Cada uno de ellos tiene su propia “especialidad”; a veces, el mismo proceso es acelerado por varias enzimas. Ahora nos aseguraremos de esto.

Consideremos las enzimas que destruyen el almidón agregando moléculas de agua a sus "fragmentos", es decir. enzimas hidrolíticas. Entre ellas se encuentran las amilasas, de las que ya hemos hablado en el capítulo "Experimentos con carbohidratos"Como ya conocemos la esencia de la acción de estas enzimas, inmediatamente realizaremos experimentos comparativos: comprobaremos cómo actúan las amilasas humanas y animales sobre el almidón.

La fuente de amilasa humana, como antes, será la saliva. Las amilasas de origen animal se pueden encontrar en la miel de abeja.

Prepare cinco soluciones primero. Primera solución: recoger aproximadamente 0,5 ml de saliva en un tubo de ensayo y diluir veinte veces con agua hervida fría. Segunda solución: pasta de almidón muy líquida (un cuarto de cucharadita de almidón por vaso de agua). Tercera solución: tintura farmacéutica de yodo diluida con agua veinte veces. Cuarta solución: dos o tres gotas de miel de abeja, diluidas diez veces con agua y mezcladas bien. Quinta solución: media cucharadita de bicarbonato de sodio por cada diez cucharadas de agua.

Esta vez necesitarás nueve tubos de ensayo. Vierta unos 5 ml de pasta en todos los tubos de ensayo. Agregue 1 gotas de vinagre a los tubos de ensayo 4, 7 y 5 con una pipeta, y la misma cantidad de solución de refresco a los tubos de ensayo 2, 5 y 8. Agregue 5 gotas de agua limpia a los tubos de ensayo restantes. Mezcle el contenido de todos los tubos de ensayo y agregue 10 gotas de saliva diluida en cada uno.

Después de 10 minutos, agregue una o dos gotas de solución de yodo a los tubos de ensayo 1, 2 y 3 y mezcle la mezcla. Observa el cambio de color. Después de otros 15 minutos, agregue la misma porción de yodo a los tubos de ensayo 4, 5 y 6, y después de otros 10 minutos, a los tubos de ensayo restantes. El almidón y las dextrinas, como recordarás, dan diferentes colores con el hogar y, a medida que la amilasa destruye el almidón, el color cambia. De esta manera se puede juzgar no sólo la descomposición del almidón, sino también qué entorno (ácido, neutro o alcalino) es más favorable para este proceso.

El experimento con miel de abeja se realiza exactamente del mismo modo. La actividad de la amilasa puede variar mucho entre muestras, por lo que es posible que sea necesario reducir o aumentar el tiempo de hidrólisis. Por ejemplo, la saliva de los fumadores empedernidos contiene muy poca amilasa.

Para el próximo experimento necesitarás malta de cebada: granos de cebada germinados. Sumergir los granos en agua durante varias horas y dejarlos germinar en un platillo durante 4-5 días, añadiendo un poco de agua cada día. Separar los brotes, enjuagar con agua y frotar bien con un mortero o una cuchara de madera. Diluir la pulpa con el doble de agua destilada y exprimirla con un paño grueso en un vaso. Este extracto contiene dos enzimas: alfa-amilasa y beta-amilasa. Un procesamiento adicional puede destruir uno de ellos para observar el efecto del otro. Destruimos la alfa-amilasa calentando. Añadir tres partes de agua por una parte de extracto de cebada, remover la mezcla y calentar durante 20 minutos al baño maría a 70 0C, revolviendo bien. La solución enfriada contiene beta-amilasa.

Ahora, para obtener una solución de alfa-amilasa, es necesario destruir la beta-amilasa con ácido. Enfriar unos 5 ml del extracto a 2-3 °C en el frigorífico o en hielo, añadir media cucharadita de vinagre frío y añadir agua fría al tubo de ensayo casi hasta el borde. Revuelva la mezcla y déjela durante 15-20 minutos, luego neutralice la solución agregando tiza en polvo hasta que dejen de burbujear. Revuelva nuevamente la mezcla, dilúyala dos veces con agua, déjela reposar y vierta el líquido sobre el sedimento en un tubo de ensayo limpio. Esto completa la preparación para el experimento.

Vierta en diez tubos de ensayo 1 ml de solución de almidón y 9 ml de agua. Agregue diez gotas de solución de alfa-amilasa con una pipeta a los tubos de ensayo 1 a 5, agregue la misma cantidad de solución de beta-amilasa a los tubos de ensayo restantes y mezcle el contenido de todos los tubos de ensayo. Después de 3 minutos, agregue una gota de solución de yodo a los tubos de ensayo 1 y 6 y revuelva. Hacer lo mismo con los tubos 2 y 7 a los 5 minutos, 3 y 8 a los 10 minutos, 4 y 9 a los 20 minutos, 5 y 10 a los 30 minutos.

Notarás que en presencia de alfa-amilasa, el color cambia rápidamente: azul violeta - rosa amarillo: en este caso se forman dextrinas, fragmentos de moléculas de almidón. La beta-amilasa actúa de manera diferente: parece "arrancar" pedazos de las moléculas de almidón y, por lo tanto, el color con yodo permanece azul, pero a medida que el almidón se descompone, su brillo disminuye.

Los resultados de este experimento muestran claramente la diversidad de propiedades incluso entre enzimas similares. En los organismos vivos, las enzimas suelen actuar juntas. Las transformaciones que ocurren durante este proceso son mucho más complejas que aquellas reacciones relativamente simples que observaste en los tubos de ensayo. Pero conocer lo simple es el primer paso para conocer lo complejo.

Autor: Olgin O.M.

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