3gl_bioximeia_ergastiriakos_odigos

ΕΡΓΑΣΤΗΡΑ Ι ΚΟΙ ΟΛΜΟΙ

ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΣ ΕΚΔΟΣΕΩΣ ΔΙΔΑΚΤΙΚΩΝ ΒΙΒΛΙΩΝ Α Θ Η Ν Α

Βιοχημεία Τεχνολογικής Κατεύθυνσης Γ' Τάξης Γενικού Λυκείου

Εργαστηριακός Οδηγός

ΟΜΑΔΑ ΣΥΓΓΡΑΦΗΣ ΓΙΑΛΟΥΡΗΣ ΠΑΡΑΣΚΕΥΑΣ, δρ χημικός, εκπαιδευτικός Δ/θμιας Εκπαίδευσης ΜΠΟΣΙΝΑΚΟΥ ΚΑΤΕΡΙΝΑ, δρ βιολόγος, εκπαιδευτικός Δ/θμιας Εκπαίδευσης ΣΙΔΕΡΗΣ ΔΙΑΜΑΝΤΗΣ, επ. καθηγητής Βιολογικού Τμήματος Πανεπιστήμιου Αθηνών ΥΠΕΥΘΥΝΗ ΣΤΟ ΠΛΑΙΣΙΟ ΤΟΥ ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟΥ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟΥ ΠΕΡΑΚΗ ΒΑΣΙΛΙΚΗ, δρ βιολόγος, μόν. πάρεδρος Παιδαγωγικού Ινστιτούτου ΓΛΩΣΣΙΚΗ ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ ΚΛΕΙΔΩΝΑΡΗ ΜΑΙΡΙΤΑ, φιλόλογος, εκπαιδευτικός Δ/θμιας Εκπαίδευσης ΟΜΑΔΑ ΚΡΙΣΗΣ ΑΒΡΑΜΙΩΤΗΣ ΣΠΥΡΟΣ, δρ χημικός, εκπαιδευτικός Δ/θμιας Εκπαίδευσης ΚΡΕΜΑΣΤΟΣ ΘΑΝΑΣΗΣ, βιολόγος, εκπαιδευτικός Δ/θμιας Εκπαίδευσης ΣΕΚΕΡΗΣ ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΣ, καθηγητής Ιατρικής Σχολής Πανεπιστημίου Αθηνών

Με απόφαση της ελληνικής κυβέρνησης τα διδακτικά βιβλία του Δημοτικού, του Γυμνασίου και του Λυκείου τυπώνονται από τον Οργανισμό Εκδόσεως Διδακτικών Βιβλίων και διανέμονται δωρεάν.

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΕΘΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΘΡΗΣΚΕΥΜΑΤΩΝ ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ

Βιοχημεία Τεχνολογικής Κατεύθυνσης Γ' Τάξης Γενικού Λυκείου

Εργαστηριακός Οδηγός

ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΣ ΕΚΔΟΣΕΩΣ ΔΙΔΑΚΤΙΚΩΝ ΒΙΒΛΙΩΝ «ΑΘΗΝΑ

ΠΡΟΛΟΓΟΣ Αγαπητοί μαθητές Η Βιοχημεία είναι πειραματική και όχι περιγραφική επιστήμη, και οι εργαστηριακές ασκήσεις που προτείνονται στον οδηγό που κρατάτε στα χέρια σας αποτελούν αναπόσπαστο μέρος του μαθήματος. Εξάλλου η προσέγγιση της γνώσης μέσα από το πείραμα προσδίδει ενεργητικό χαρακτήρα στη μάθηση: σας βοηθά να σκέπτεστε δημιουργικά, να κάνετε υποθέσεις, να παρατηρείτε, να συγκρίνετε, να αμφισβητείτε, να καταλήγετε σε συμπεράσματα και έτσι να κατανοείτε καλύτερα και τις θεωρητικές έννοιες. Κατ' αυτό τον τρόπο άλλωστε θα μυηθείτε στην επιστημονική πειραματική μέθοδο. Κάθε άσκηση διακρίνεται στα εξής μέρη: ξεκινά με το «σκοπό» για τον οποίο προτείνεται. Στη συνέχεια ακολουθεί η «εισαγωγή - θεωρητικό μέρος», που περιλαμβάνει θεωρητικές γνώσεις σχετικές με την εργαστηριακή άσκηση. Στο επόμενο βήμα παρατίθενται τα «απαιτούμενα όργανα και υλικά», καθώς και «οδηγίες» για την παρασκευή των απαραίτητων διαλυμάτων. Στην «πειραματική διαδικασία» δίνονται οδηγίες βήμα βήμα για την εκτέλεση της εργαστηριακής άσκησης. Στο τέλος της άσκησης υπάρχει το «φύλλο εργασίας», όπου θα καταγράφετε τις παρατηρήσεις σας από την πειραματική διαδικασία και θα απαντάτε σε ερωτήματα που θα σας βοηθήσουν στην οργάνωση των παρατηρήσεών σας και στην εξαγωγή συμπερασμάτων. Οι οδηγίες για την εκτέλεση των εργαστηριακών ασκήσεων που προτείνονται είναι λεπτομερείς και αυτό θα σας βοηθήσει στην υλοποίηση των πειραμάτων χωρίς να υπάρξουν ιδιαίτερα προβλήματα. Δεν πρέπει όμως να ξεχνάτε ότι ο επιστήμονας δεν μπορεί να προκαθορίζει πάντοτε όλες τις μεταβλητές παραμέτρους ενός πειράματος, ιδιαίτερα όταν στην άσκηση χρησιμοποιείται βιολογικό υλικό. Γι' αυτό, σε περίπτωση που από κάποιο «λάθος» αποτύχει ένα πείραμα, σε συνεργασία με τον καθηγητή σας θα πρέπει να αξιοποιήσετε την ευκαιρία και να χρησιμοποιήσετε το «λάθος» ως αφορμή για συζήτηση σχετικά με τα αίτια που το προκάλεσαν αλλά και τον τρόπο με τον οποίο θα μπορούσε να βελτιωθεί η πειραματική πορεία που επιλέχθηκε. Η διαδικασία αυτή μάλιστα μπορεί σε πολλές περιπτώσεις να αποδειχθεί αποδοτικότερη για την προσέγγιση της γνώσης. Με την ελπίδα ότι οι εργαστηριακές ασκήσεις της Βιοχημείας θα αποτελέσουν μια ευχάριστη και δημιουργική για σας ενασχόληση, σας ευχόμαστε καλή σχολική χρονιά και καλή πρόοδο. Οι συγγραφείς

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ 1: Χρωματογραφικός διαχωρισμός βιομορίων

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ 2: Ιδιότητες αμινοξέων Ε Ρ Γ Α Σ Τ Η Ρ Ι Α Κ Η Α Σ Κ Η Σ Η 3: Α ν τ ί δ ρ α σ η διουρΓας

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ 4: Μετουσίωση πρωτεϊνών Ε Ρ Γ Α Σ Τ Η Ρ Ι Α Κ Η ΑΣΚΗΣΗ 5: Ενζυμική δράση της όξινης ψωσψατάσης

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ 6: Ε π ί δ ρ α σ η τ ο υ ρΗ στην ε ν ζ υ μ ι κ ή ε ν ε ρ γ ό τ η τ α Ε Ρ Γ Α Σ Τ Η Ρ Ι Α Κ Η Α Σ Κ Η Σ Η 7: Αναγωγικός χαρακτήρας μονοσακχαριτών ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ 8: Ιδιότητες δισακχαριτών

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ 9: Ιδιότητες πολυσακχαριτών Ε Ρ Γ Α Σ Τ Η Ρ Ι Α Κ Η ΑΣΚΗΣΗ 10: Οξειδοαναγωγικά ένζυμα

Βασικά σκεύη εργαστηρίου Βιοχημείας

X

CD C D C D C D .CD C D C D CDN

Στήριγμα δοκιμαστικών σωλήνων

Υδατόλουτρο

Πλέγμα θέρμανσης Χωνί

Υδροβολέας

Σταγονόμετρο Τρυβλίο (petri)

Ψαλίδι

Ποτήρι ζέσης

Ογκομετρικός κύλινδρος

Κωνική φιάλη

Ογκομετρική φιάλη

Δοκιμαστικός σωλήνας

Π ι πέτα

_ _ — « υ * Βούρτσα

Ζυγός

Λαβίδες

Τρίποδας

Λύχνος Bunsen

κλίβανος

11 ιι 11 ι ιιιιι ill ιιιΐιΐ Ορθοστάτης με λαβίδα

ΚΑΝΟΝΕΣ ΑΣΦΑΛΕΙΑΣ 1. Να θυμόσαστε πάντα ότι το εργαστήριο είναι χώρος για σοβαρή εργασία.Ως εκ τούτου αστεία και παιχνίδια δεν επιτρέπονται, γιατί μπορεί να οδηγήσουν σε ατυχήματα εσάς ή τους συμμαθητές σας.

2. Κατά τη διάρκεια εκτέλεσης μιας εργαστηριακής άσκησης πρέπει να έχετε καθαρά χέρια, να φοράτε εργαστηριακή μπλούζα και να έχετε δεμένα τα μαλλιά σας αν είναι μακριά.

3. Απαγορεύεται κατά τη διάρκεια της παραμονής σας στο εργαστήριο να τρώτε ή να βάζετε στο στόμα σας μολύβια, στιλό ή χαρτιά.

4. Πριν ξεκινήσετε την εργαστηριακή άσκηση, καλύψτε οποιαδήποτε πληγή έχετε με επίδεσμο.

5. Κάθε φορά που πηγαίνετε στο εργαστήριο για την εκτέλεση μιας εργαστηριακής άσκησης, καλό θα είναι να έχετε προετοιμαστεί επαρκώς και να γνωρίζετε σε όλα του τα στάδια το πείραμα που θα εκτελέσετε.

6. Να ακολουθείτε πάντα τις οδηγίες που περιέχει ο εργαστηριακός οδηγός και να μην αυτοσχεδιάζετε.

7. Αν έχετε κάποια απορία, για την εκτέλεση του πειράματος ρωτήστε τον καθηγητή σας.

8. Μην πιάνετε τα αντιδραστήρια με τα χέρια σας.

9. Δεν πρέπει σε καμία περίπτωση να μυρίζετε ή να δοκιμάζετε τη γεύση αντιδραστηρίων.

10. Τα δοχεία των αντιδραστηρίων που χρησιμοποιείτε πρέπει να φέρουν εξωτερικά ενδείξεις για το περιεχόμενο τους. Ποτέ μη χρησιμοποιήσετε αντιδραστήριο από δοχείο χωρίς ένδειξη.

I I. Μη χρησιμοποιείτε το στόμα σας για αναρρόφηση υγρών από σιφώνιο. Για το σκοπό αυτό υπάρχουν ειδικά πουάρ (ελαστικές φούσκες αναρρόφησης).

12. Όταν αραιώνετε πυκνό οξύ, θα πρέπει να προσθέτετε το οξύ στο νερό και ποτέ αντίστροφα. Υπάρχει κίνδυνος να πεταχτούν σταγόνες με οξύ επάνω σας.

13. Ενημερωθείτε για τη θέση και τον τρόπο λειτουργίας των πυροσβεστήρων, τη θέση του κιβωτίου πρώτων βοηθειών και τη χρησιμότητά του.

14. Φεύγοντας από το εργαστήριο φροντίστε να αφήσετε το χώρο καθαρό, ώστε να μπορεί να χρησιμοποιηθεί από τους μαθητές του επόμενου τμήματος που θα έχει εργαστηριακή άσκηση.

10

ΑΝΤΙΜΕΤΩΠΙΣΗ ΑΤΥΧΗΜΑΤΩΝ Σε ένα εργαστήριο πάντα υπάρχει η πιθανότητα ατυχήματος. Σε μια τέτοια (απευκταία) περίπτωση θα πρέπει να συνεργαστείτε με τον καθηγητή σας για την αντιμετώπιση του προβλήματος. 'Ετσι θα πρέπει: • Να αναφέρετε στον καθηγητή σας κάθε ατύχημα, μόλις αυτό συμβεί, χωρίς φόβο.

• Να αναφέρετε κάθε τραυματισμό, ακόμη και τον πλέον ασήμαντο.

• Σε περίπτωση μικρού εγκαύματος ή επαφής του δέρματος με χημικό αντιδραστήριο να ξεπλύνετε την περιοχή με άφθονο κρύο νερό.

• Σε περίπτωση που εκδηλωθεί πυρκαγιά από γκαζάκι ή από λύχνο, να χρησιμοποιήσετε τον πυροσβεστήρα ή να ρίξετε νερό.

• Αν, κατά λάθος, καταπιείτε κάποιο χημικό αντιδραστήριο, να ειδοποιήσετε αμέσως το γιατρό.

• Αν τραυματιστείτε και η πληγή αιμορραγεί, να πιέσετε την πληγή με μία καθαρή πετσέτα, φορώντας γάντια μιας χρήσης, και να ειδοποιήσετε αμέσως το γιατρό.

• Σε περίπτωση λιποθυμίας συμμαθητή σας, να φροντίσετε ώστε να μεταφερθεί σε χώρο που αερίζεται καλά, να τον ξαπλώσετε με τα πόδια πιο ψηλά από το κεφάλι και να του χαλαρώσετε τα ρούχα.

11

XPQMATOΓΡΑΦΙΚΟΣ Δ Ι Α Χ Ω Ρ Ι Σ Μ Ο Σ

BIOMOPIQN

, εργαστηριακή άσκηση

Σκοπός • Η κατανόηση της αρχής λειτουργίας της μοριακής διήθησης ως μεθόδου διαχω-ρισμού μορίων διαφορετικού μεγέθους.

Ειοαγωγιί - θ ε ω ρ η τ ι κ ό μέρος Ο διαχωρισμός των βιομορίων γίνεται συνήθως με χρωματογραφικές ή ηλεκτροφορητικές μεθόδους. Υπάρχουν διάφορα είδη χρωματογραφίας, τα οποία λειτουργούν με βάση τις διαφορετιές φυσικοχημικές ιδιότητες των μορίων που θέλουμε να διαχωρίσουμε. Ένα από αυτά είναι και η χρωματογραφία μοριακής διήθησης (gel filtration), η αρχή λειτουργίας της οποίας περιγράφεται στο βιβλίο της Βιοχημείας (παράγραφος 3.1). Η μέθοδος αυτή χρησιμοποιείται για το διαχωρισμό μορίων διαφορετικού μοριακού βάρους. Ανάλογα με το μοριακό βάρος των μορίων που θέλουμε να διαχωρίσουμε γίνεται και η επιλογή της ρητίνης που θα χρησιμοποιηθεί, μέσα από έν ευρύ φάσμα διαφορετιών ρητινών που διατίθενται ως έτοιμα προϊόντα στο εμπόριο. Σ' αυτή την εργαστηριακή άσκηση η ρητίνη που θα χρησιμοποιήσουμε είναι το Sephadex G-25, ένα υλικό ικανό να διαχωρίζει μεγαλομοριακές ουσίες (Μ.Β.>25.000) από μικρομοριακές (Μ.Β.< 10.000). Οι ουσίες που επελέγησαν για το διαχωρισμό είναι έγχρωμα βιομόρια, προκειμένου να μπορέσουμε να παρακολουθήσουμε με ευκολία τη θέση τους κατά τη διάρκεια της χρωματογραφίας. Συγκεκριμένα, θα διαχωρίσουμε ένα μείγμα που αποτελείται από δεξτράνη-μπλε (πολυμερές της γλυκόζης, με Μ.Β. = 2.000.000 περίπου, με μπλε χρώμα) και ριβοφλαβίνη (βιταμίνη Β2, με Μ.Β. = 376, με κίτρινο χρώμα).

13

Απαιτούμενα όργανα και υλικά ΟΡΓΑΝΑ 15 δοκιμαστικοί σωλήνες

ΑΝΤΙΔΡΑΣΤΗΡΙΑ - ΥΛΙΚΑ

Στήριγμα για δοκιμαστικούς σωλήνες Απεσταγμένο νερό Στήριγμα για προχοϊδα

Διάλυμα ριβοφλαβίνης 0,1 % κ.ο.

Πιπέτες

Διάλυμα δεξτράνης-μπλε

Χωνάκι

(dextran-blue) 0,2% κ.ο.

Ογκομετριμοί κύλινδροι Υαλογραφικός μαρκαδόρος

Στήλες χρωματογραφίας PD-10 Sephadex G-25

Οδηγίες παρασκευής διαλυμάτων Διάλυμα ριβοφλαβίνης • Διαλύατε 0,1 gr ριβοφλαβίνης σε 100 ml νερού. Προκύπτει διάλυμα με κίτρινο χρώμα. Διάλυμα δεξτράνης-μπλε • Διαλύατε 0,1 gr δεξτράνης-μπλε σε 50 ml νερού. Προκύπτει διάλυμα με μπλε χρώμα. Σημείωση: Επειδή κυρίως η ριβοφλαβίνη αλλά και η δεξτράνη-μπλε δε διαλύονται εύκολα σε νερό, διηθήστε κάθε διάλυμα μέσα από διηθητικό χαρτί (ή φίλτρο του καφέ), ώστε τα διαλύματα να μην περιέχουν αδιάλυτα συστατικά. Στη συνέχεια αναμείξτε τα δύο διαλύματα.

Οδηγίες παρασκευής διαλυμάτων 1. Αριθμήστε τους δοκιμαστικούς σωλήνες και τοποθετήστε τους στο στήριγμα.

2. Τοποθετήστε σε ένα στήριγμα για προχοΐδα τη στήλη χρωματογραφίας, αφαιρέστε το καπάκι και κόψτε με ένα ψαλίδι 2-3 mm από το κάτω άκρο της, για να αρχίσει να ρέει (όταν περάσει το διάλυμα που βρίσκεται στο πάνω μέρος της στήλης, το διάλυμα σταματά να ρέει από τη στήλη).

3. Τοποθετήστε το στήριγμα με τους σωλήνες στο κάτω μέρος της στήλης, ώστε η έξοδος της να βρίσκεται 2-3 cm πάνω από το σωλήνα I. 4. Με μια πιπέτα, που θα ακουμπήσετε προσεκτικά στο τοίχωμα της στήλης, προσθέστε σιγά σιγά I ml από το μείγμα ριβοφλαβίνης - δεξτράνης-μπλε και αφήστε το να περάσει μέσα στο υλικό της στήλης.

5. Όταν το μείγμα περάσει μέσα στη ρητίνη, προσθέστε απεσταγμένο νερό και αρχίστε να συλλέγετε κλάσματα όγκου 2 ml περίπου στους δοκιμαστικούς σωλήνες που έχετε αριθμήσει.

6. Συνεχίστε να προσθέτετε τη στήλη απεσταγμένο νερό και να συλλέγετε κλάσματα, μέχρι να ολοκληρωθεί η έκλουση και των δύο ουσιών.

14

Άσκηση I

^

εργασίας

Ονοματεπώνυμο: Τμήμα:

I. Καταγράψτε τις παρατηρήσεις σας από το πείραμα στον παρακάτω πίνακα: Κλάσματα Σωλήνας Σωλήνας Σωλήνας Σωλήνας Σωλήνας Σωλήνας Σωλήνας Σωλήνας Σωλήνας Σωλήνας Σωλήνας Σωλήνας Σωλήνας Σωλήνας Σωλήνας

Χρώμα

I 2 3 4 5 6 7 8 9 ΙΟ 11 12 13 14 15

2. Εξηγήστε τη σειρά με την οποία η έκλουση των δύο ουσιών από τη στήλη.

3. Θα μπορούσε να χρησιμοποιήσετε την ίδια στήλη, για να διαχωρίσετε ένα μείγμα που αποτελείται από ριβοφλαβίνη (Μ.Β.=376) και το αμινοξύ αλανίνη (Μ.Β. = 89);

i

15

δ. Με ποια σειρά περιμένετε να γίνει η έκλουση των πρωτεϊνων ενός μείγματος που αποτελείται από αλδολάση (Μ.Β.= 160.000), ωαλβουμίνη (Μ.Β.= 45.000), χυμοθρυψιγόνο (Μ.Β.= 25.000) και κυτόχρωμα C (Μ.Β.= 12.300), όταν χρωματογραφείται σε στήλη μοριακής διήθησης στην οποία χρησιμοποιούμε ρητίνη κατάλληλη να διαχωρίζει μόρια στην περιοχή Μ.Β. από 10.000 έως 200.000;

16

ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΑΜΙΝΟΞΕΩΝ

εργαστηριακή άσκηση Σκοπός • Η παρατήρηση χαρακτηριστικών χρωστικών αντιδράσεων των αμινοξέων, όπως οι αντιδράσεις νινυδρίνης και ξανθοπρωτεΐνης.

Εισαγωγή - θεωρητικό μέρος Τα αμινοξέα αποτελούν τους δομικούς λίθους των πρωτεϊνών. Από τη χημική άποψη τα αμινοξέα φέρουν αφ' ενός αμινομάδα, αφ' ετέρου καρβοξυλομάδα. Ο γενικός τύπος των αμινοξέων είναι: R I NH2-C-COOH Η Τα αμινοξέα δίνουν διάφορες χαρακτηριστικές αντιδράσεις, οι οποίες χρησιμεύουν στην ανίχνευσή τους. Άλλες από αυτές είναι κοινές για όλα τα αμινοξέα και άλλες είναι ειδικές αντιδράσεις για κάποια από τα μέλη αυτής της ομάδας. Στην πρώτη κατηγορία ανήκει η αντίδραση της νινυδρίνης. Στη δεύτερη κατηγορία των ειδικών αντιδράσεων ανήκουν η αντίδραση της ξανθοπρωτεΐνης (που τη δίνουν τα αμινοξέα που έχουν αρωματικό δακτύλιο), η αντίδραση Armold (που είναι ειδική για την κυστεΐνη), η αντίδραση Sakaguchi (που είναι ειδική για την αργινίνη) κ.ά.

Αντίδραση νινυδρίνης Η νινυδρίνη είναι ένα ισχυρό οξειδωτικό σώμα, το οποίο αντιδρά με όλα τα αμινοξέα σε περιοχή ρΗ=4-8, σχηματίζοντας προϊόντα με χαρακτηριστικά ιώδες χρώμα σύμφωνα με την αντίδραση: R ΌΗ

+ HjNCHCOOH Ο

Ν ι ν υ δ ρ ί ν η II

Ο RCHO + CQ> + Ιώδες παράγωγο

17

Η αντίδραση αυτή οφείλεται στην ελεύθερη αμινομάδα του αμινοξέος και συνεπώς τη δίνουν όλα τα αμινοξέα. Ειδικά για το αμινοξύ προλίνη το χρώμα που σχηματίζεται είναι κίτρινο και όχι ιώδες. Την ίδια αντίδραση δίνουν και οι πρωτεΐνες, αφού σε κάθε πρωτεΐνη υπάρχει μία τουλάχιστον ελεύθερη αμινομάδα στο ένα άκρο του μορίου της αλλά πιθανόν και άλλες ελεύθερες αμινομάδες στις πλευριές αλυσίδες ορισμένων αμινοξέων της. Αντίδραση ξανθοπρωτεΐνης Την αντίδραση αυτή τη δίνουν μόνο τα αμινοξέα που έχουν στο μόριό τους αρωματικό δακτύλιο. Τέτοια αμινοξέα είναι η φαινυλαλανίνη, η τυρσοίνη και η τρυπτοφάνη. Στην αντίδραση αυτή, όταν το αμινοξύ θερμανθεί παρουσία νιτρικού οξέος, σχηματίζει νιτροπαράγωγο με χαρακτηριστικό κίτρινο χρώμα.

Π Ε Ι Ρ Α Μ Α 1: Α ν τ ί δ ρ α σ η ν ι ν υ δ ρ ί ν η ς Απαιτούμενα όργανα και υλικά ΟΡΓΑΝΑ 3 δοκιμαστικοί σωλήνες Στήριγμα δοκιμαστικών σωλήνων ,r , r Γ 1 Λύχνος * Ξύλινη λαβίδα δοκιμαστικών σωλήνων Υδατόλουτρο Γάντια μιας χρήσης

ΑΝΤΙΔΡΑΣΤΗΡΙΑ - ΥΛΙΚΑ νερό . Διαλυμα γλυκινης 0,5% κ.ο. ... n co/ Διαλυμα τυροσινης 0,5% κ.ο. Δ ( ά λ υ μ α ν ι ν υ δ ρ ί ν η ς 0 > 2 % κ.ο. σε αιθανόλη

Προσοχή!!! Πρέπει να αναφέρουμε ότι η νινυδρίνη είναι ισχυρή μεταλλαξογόνος ουσία και για το λόγο αυτό θα πρέπει να χρησιμοποιείται με μεγάλη προσοχή. Συνιστάται η χρήση πλαστικών γαντιών.

Πειραματική διαδικασία 1. Αριθμήστε τους δοκιμαστικούς σωλήνες και τοποθετήστε τους στο στήριγμα.

2. Στο δοκιμαστικό σωλήνα I βάλτε I ml διαλύματος γλυκίνης.

3. Στο δοκιμαστικό σωλήνα 2 βάλτε I ml διαλύματος τυροσίνης.

4. Στο δοκιμαστικό σωλήνα 3 βάλτε I ml νερού.

5. Σε κάθε δοκιμαστικό σωλήνα προσθέστε από I ml του διαλύματος της νινυδρίνης.

6. Τοποθετήστε τους δοκιμαστικούς σωλήνες σε υδατόλουτρο που περιέχει νερό σε θερμοκρασία βρασμού για διάστημα 10 min περίπου.

7. Καταγράψτε τις χρωματικές αλλαγές που παρατηρούνται (βλ. φύλλο εργασίας).

18

ΠΕΙΡΑΜΑ 2: Αντίδραση ζανθοπρωτεΐνης Απαιτούμενα όργανα και υλικά ΟΡΓΑΝΑ 3 δοκιμαστικοί σωλήνες Στήριγμα δοκιμαστικών σωλήνων Λύχνος Ξύλινη λαβίδα δοκιμαστικών σωλήνων

ΑΝΤΙΔΡΑΣΤΗΡΙΑ - ΥΛΙΚΑ Νερό Διάλυμα γλυκίνης 0,5% κ.ο. Διάλυμα τυροσίνης 0,5% κ.ο. Πυκνό νιτρικό οξύ

Πειραματική διαδικασία 1. Αριθμήστε τους δοκιμαστικούς σωλήνες και τοποθετήστε τους στο στήριγμα.

2. Στο δοκιματικό σωλήνα I βάλτε I ml διαλύματος γλυκίνης.

3. Στο δοκιμαστικό σωλήνα 2 βάλτε I ml διαλύματος τυροσίνης.

4. Στο δοκιμαστικό σωλήνα 3 βάλτε I ml νερού.

5. Σε κάθε δοκιμαστικό σωλήνα προσθέστε από I ml πυκνού νιτρικού οξέος.

6. Τοποθετήστε τους δοκιμαστικούς σωλήνες σε υδατόλουτρο που περιέχει νερό σε θερμοκρασία βρασμού για διάστημα 10 min περίπου.

7. Καταγράψτε τις χρωματικές αλλαγές που παρατηρούνται (βλ. φύλλο εργασίας).

19

Άσκηση 2

ύλλο εργασίας

Ονοματεπώνυμο:. Τμήμα:

I. Καταγράψτε τις παρατηρήσεις σας από το πείραμα I (αντίδραση νινυδρίνης) στον παρακάτω πίνκα: Δείγμα

Χρώμα

Γλυκίνη Τ υροσίνη Νερό

2. Καταγράψτε τις παρατηρήσεις σας από το πείραμα 2 (αντίδραση ξανθοπρωτεΐνης) στον παρακάτω πίνακα: Δείγμα

Χρώμα

Γλυκίνη Τυροσίνη Νερό

3. Από δύο δοκιμαστικούς σωλήνες που έχουμε, ο ένας περιέχει διάλυμα αλανίνης και ο δεύτερος τρυπτοφάνης. Πώς μπορείτε να αναγνωρίσετε το περιεχόμενο κάθε σωλήνα;

4. Έχετε ένα διάλυμα ωαλβουμίνης (κύριας πρωτεΐνης που βρίσκεται στο ασπράδι του αβγού) και δοκιμάζετε σ' αυτό την αντίδραση της ξανθοπρωτεΐνης. Πιστεύετε ότι το αποτέλεσμα του πειράματος θα είναι θετικό ή αρνητικό; Τεκμηριώστε την απάντησή σας.

21

ΑΝΤΙΔΡΑΣΗ ΔΙΟΥΡΙΑΣ

εργαστηριακή άσκηση

Σκοπός • Η παρατήρηση της χαρακτηριστικής χρωματικής αντίδρασης της διουρίας που δίνουν οι πρωτεΐνες.

Εισαγωγή - θεωρητικό μέρος Οι ουσίες εκείνες που περιέχουν στο μόριό τους τουλάχιστον δύο πεπτιδικούς δεσμούς αντιδρούν με διάλυμα Cu+2 σε αλκαλικό περιβάλλον, σχηματίζοντας σύμπλοκα που έχουν χαρακτηριστικό μπλε-μοβ χρώμα. Η αντίδραση αυτή λέγεται αντίδραση διουρίας, αφού η διουρία (NH2CONHCONH2), η οποία περιέχει πεπτιδικούς δεσμούς, είναι η απλούστερη ένωση που δίνει την αντίδραση θετική. Πρέπει να τονιστεί, ότι, αν και μία πρωτεΐνη αποτελείται από αμινοξέα, ελεύθερα αμινοξέα δεν μπορούν να δώσουν την αντίδραση αυτή.

Απαιτούμενα όργανα και υλικά ΟΡΓΑΝΑ 3 δοκιμαστικοί σωλήνες Στήριγμα δοκιμαστικών σωλήνων Ξύλινη λαβίδα δοκιμαστικών σωλήνων Σταγονόμετρο

ΑΝΤΙΔΡΑΣΤΗΡΙΑ - ΥΛΙΚΑ Αβγό Διάλυμα ωαλβουμίνης 2% κ.ο. Διάλυμα NaOH 40% κ.ο. Νερό

Παρασκευή διαλύματος ωαλβουμίνης 1. Σπάστε το αβγό και απομονώστε το ασπράδι.

2. Διαλύστε το μισό κατά προσέγγιση ασπράδι (ωαλβουμίνη) σε I L νερού.

3. Αναδεύατε καλά το διάλυμα που προέκυψε. Έτσι παρασκευάζεται διάλυμα 2% κ.ο. περίπου.

Πειραματική διαδικασία I. Αριθμήστε τους δοκιμαστικούς σωλήνες και τοποθετήστε τους στο στήριγμα.

23

2. Στο δοκιμαστικός σωλήνα I βάλτε 3 ml διαλύματος ωαλβουμίνης 2% κ.ο.

3. Στο δοκιμαστικό σωλήνα 2 βάλτε 3 ml διαλύματος γλυκίνης \% κ.ο.

4. Στο δοκιμαστικό σωλήνα 3 βάλτε 3 ml νερού.

5. Σε κάθε δοκιμαστικό σωλήνα προσθέστε 2-3 σταγόνες από το διάλυμα του NaOH. 6. Σε κάθε δοκιμαστικό σωλήνα προσθέστε 5-6 σταγόνες από το διάλυμα του CuSo4 Αναδεύατε καλά.

7. Καταγράψτε τις χρωματικές αλλαγές που παρατηρούνται (βλ. φύλλο εργασίας).

24

Άσκηση 3

m

φ ύ λ λ ο Εργασίας

Ονοματεπώνυμο: Τμήμα:

I. Καταγράψτε τις παρατηρήσεις σας στον παρακάτω πίνακα: Δείγμα

Χρώμα

Ωαλβουμίνη Γλυκίνη Νερό

2. Γιατί η γλυκίνη δε δίνει θετική αντίδραση διουρίας; Αν αντί για γλυκίνη χρησιμοποιούσατε ένα άλλο αμινοξύ, θα είχατε θετική ή αρνητική αντίδραση διουρίας;

3. Μια πρωτεΐνη υποβάλλεται σε υδρόλυση. Πώς μπορείτε να διαπιστώσετε αν μετά το τέλος της αντίδρασης έχει μείνει ποσότητα πρωτεΐνης που δεν έχει υδρολυθεί;

4. Καθένας από τρεις δοκιμαστικούς σωλήνες περιέχει διάλυμα ενός πεπτιδίου. Ένας από τους σωλήνες αυτούς περιέχει ένα διπεπτίδιο, ενώ οι άλλοι περιέχουν πολυπεπτίδια. Πώς μπορείτε να διαπιστώσετε ποιος σωλήνας περιέχει διπεπτίδιο;

25

ΜΕΤΟΥΣΙΩΣΗ ΠΡΩΤΕΪΝΩΝ

εργαστηριακή άσκηση Σκοπός • Η μελέτη της επίδρασης μεταβολών θερμοκρασίας και ρΗ στις ιδιότητες των πρωτεϊνών.

Εισαγωγή - θεωρητικό μέρος Με τον όρο αποδιάταξη εννοούμε την αλλαγή της στερεοδομής (δευτεροταγούς και τριτοταγούς δομής) μιας πρωτεΐνης. Η αποδιάταξη μιας πρωτεΐνης είναι διαδικασία που πολλές φορές είναι μη αντιστρεπτή, οπότε καλείται μετουσίωση. Η αποδιάταξη μιας πρωτεΐνης μπορεί να γίνει με μεταβολές στην τιμή του ρΗ του διαλύματος, με θέρμανση σε υψηλές θερμοκρασίες, καθώς και με επίδραση διάφορων ουσιών που γενικά ονομάζονται αποδιατακτικοί παράγοντες, όπως για παράδειγμα είναι η ουρία. Με την αποδιάταξη χάνονται οι βιολογικές ιδιότητες μιας πρωτεΐνης, αφού μεταβάλλονται τόσο οι φυσικές όσο και οι χημικές ιδιότητές της. Επίσης η διαλυτότητα της πρωτεΐνης ελαττώνεται σημαντικά σε τιμές ρΗ γύρω από το ισοηλεκτρικό σημείο, με αποτέλεσμα να παρατηρείται συσσωμάτωση της πρωτεΐνης.

Απαιτούμενα όργανα και υλικά ΟΡΓΑΝΑ

ΑΝΤΙΔΡΑΣΤΗΡΙΑ - ΥΛΙΚΑ

3 δοκιμαστικοί σωλήνες

Αβγό

Στήριγμα δοκιμαστικών σωλήνων Λύχνος

Διάλυμα ωαλβουμίνης 2% κ.ο. Διάλυμα NaOH 0,1Μ

Ξύλινη λαβίδα δοκιμαστικών σωλήνων Υδατόλουτρο

Ρυθμιστικό διάλυμα οξικού οξέος 2 Μ με ρΗ = 4,7

Πεχάμετρο ή πεχαμετρικό χαρτί

Διάλυμα HCI 0,1 Μ

Οδηγίες παρασκευής διαλυμάτων Διάλυμα ωαλβουμίνης • Το διάλυμα παρασκευάζεται σύμφωνα με τις οδηγίες της άσκησης 3. Ρυθμιστικό διάλυμα οξικού οξέος 2 Μ με ρΗ=4,7 1. Διαλύατε 164 g CH3 COONa σε 500 ml νερού.

2. Προσθέστε 100 ml καθαρού CH3COOH. 27

3. Προσθέστε νερό μέχρι τελικού όγκου I L. 4. Ελέγξτετο ρΗ του διαλύματος που προέκυψε χρησιμοποιώντας πεχάμετρο ή πεχαμετρικό χαρτί.

Πειραματική διαδικασία 1. Αριθμήστε τους δοκιμαστικούς σωλήνες και τοποθετήστε τους στο στήριγμα.

2. Σε κάθε δοκιμαστικό σωλήνα βάλτε 5 ml διαλύματος ωαλβουμίνης.

3. Στο δοκιμαστικό σωλήνα I προσθέστε I ml διαλύματος HCI, 0,1 Μ.

4. Στο δοκιμαστικό σωλήνα I προσθέστε I ml από το ρυθμιστικό διάλυμα οξικού οξέος με ρΗ=4,7 5. Στο δοκιμαστικό σωλήνα 3 προσθέστε I ml διαλύματος NaOH 0,1 Μ.

6. Τοποθετήστε τους δοκιμαστικούς σωλήνες σε ζέον υδατόλουτρο (θερμοκρασίας I00°C) για χρονικό διάστημα 5 min περίπου.

7. Στη συνέχεια αφήστε τους δοκιμαστικούς σωλήνες να κρυώσουν και καταγράψτε στο φύλλο εργασίας τα αποτελέσματα των παρατηρήσεών σας.

8. Ακολούθως προσθέστε στους δοκιμαστικούς σωλήνες I και 3 από 5 ml ρυθμιστικού διαλύματος οξικού οξέος με ρΗ=4,7.

9. Τοποθετήστε πάλι τους δοκιμαστικούς σωλήνες I και 3 σε ζέον υδατόλουτρο (θερμοκρασίας I00°C) για χρονικό διάστημα 5 min περίπου.

10. Στη συνέχεια αφήστε τους δοκιμαστικούς σωλήνες να κρυώσουν και καταγράψτε στο φύλλο εργασίας τα αποτελέσματα των παρατηρήσεών σας.

28

Άσκηση 4

m

Ονοματεπώνυμο:

Ιρ ύ λ λ ο Εργασίας ^

Τμήμα:

I. Καταγράψτε τις παρατηρήσεις σας από το πείραμα (βήμα 7) στον παρακάτω πίνακα: Δείγμα

Συσσωμάτωση (+ή-)

Σωλήνας I Σωλήνας 2 Σωλήνας 3

2. Καταγράψτε τις παρατηρήσεις σας από το πείραμα (βήμα 10) στον παρακάτω πίνακα: Δείγμα

Συσσωμάτωση (+ ή -)

Σωλήνας I Σωλήνας 3

3. Γιατί δεν παατηρήθηκε θρόμβωση της πρωτεΐνης στα διαλύματα I και 3 κατά το βήμα 6, ενώ παρατηρήθηκε κατά το βήμα 9; Δώστε μια εξήγηση.

4. Όταν το γάλα παραμείνει για μεγάλο χρονικό διάστημα εκτός ψυγείου, αλλοιώνεται και «κόβει». Κατά την αλλοίωση του γάλακτος σχηματίζεται γαλακτικό οξύ. Πώς συνδέεται η θρόμβωση του γάλακτος με το σχηματισμό του γαλακτικού οξέος;

29

ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΑΜΙΝΟΞΕΩΝ

Γ

εργαστηριακή άσκηση Σκοπός

• Η διαπίστωση ότι τα ένζυμα που υπάρχουν στους διάφορους οργανισμούς επιταχύνουν χημικές αντιδράσεις.

Εισαγωγή - θεωρητικό μέρος Οι φωσφατάσες είναι ειδικά ένζυμα ευρέως διαδεδομένα στη φύση. Ανήκουν στην κατηγορία των υδρολασών και καταλύουν την υδρόλυση εστέρων του φωσφορικού οξέος απελευθερώνοντας ανόργανο φωσφορικό ιόν (Pi). Στην άσκηση αυτή ως πηγή του ενζύμου θα χρησιμοποιηθεί εκχύλισμα ζύμης (μαγιά) και ως υπόστρωμα η φωσφορική π-νιτροφαινόλη. Το προϊόν της ενζυμικής αντίδρασης είναι η π-νιτροφαινόλη, η οποία σε αλκαλικό περιβάλλον σχηματίζει κίτρινο χρώμα.

<

7

όξινη ν

π-νιτροφαινόλη

φωσφατάση

λ

) - 0 - Ρ - 0 + Η20<>02Ν-^

φωσφορική π-νιτροφαινόλη

^-ΟΗ +ΗΟ-Ρ-Ο" | 0Η-

[

" > = (

) = ο ο Ο2Ν έγχρωμο παράγωγο

ο

Ο

^

ΟΗ

v o l ™

Απαιτούμενα όργανα και υλικά ΟΡΓΑΝΑ

ΑΝΤΙΔΡΑΣΤΗΡΙΑ - ΥΛΙΚΑ

6 δοκιμαστικοί σωλήνες Στήριγμα δοκιμαστικών σωλήνων Ογκομετρικοί κύλινδροι Ποτήρι ζέσης Πιπέτες

Αμμος Ένα φακελάκι ξηρής μαγιάς Ρυθμιστικό διάλυμα οξικού οξέος 0,1 Μ με ρΗ = 4,7 Ρυθμιστικό διάλυμα οξικού οξέος 0,02

Γκαζάκι ή ηλεκτρικό μάτι Χωνάκι

Μ με ρΗ=4,7 Διάλυμα φωσφορικής π-νιτροφαινόλης

Πεχαμετρικό χαρτί ή πεχάμετρο

Διάλυμα NaOH 0,1Μ

Υαλογραφικός μαρκαδόρος

Διηθητικό χαρτί ή φίλτρο του καφέ

31

Οδηγίες παρασκευής διαλυμάτων Ρυθμιστικό διάλυμα οξικού οξέος 0,1 Μ με ρΗ = 4,7 1. Διαλύατε 8,2 g CH3COONa σε 500 ml νερού.

2. Προσθέστε 5 ml καθαρού CH3COOH. 3. Προσθέστε νερό μέχρι τελικού όγκου I L. 4. Ελέγξτε το ρΗ του διαλύματος που προέκυψε χρησιμοποιώντας πεχάμετρο ή πεχαμετρικό χαρτί. Ρυθμιστικό διάλυμα οξικού οξέος 0,02 Μ με ρΗ = 4,7 • Αραιώστε I μέρος ρυθμιστικού οξέος 0,1 Μ με ρΗ = 4,7 με 4 μέρη νερού. Εκχύλισμα ζύμης 1. Σε ένα γουδί βάλτε λίγη άμμο, ένα φακελάκι ξηρής μαγιάς (8-IOg περίπου) και 100 ml οξικού ρυθμιστικού διαλύματος 0,02 Μ.

2. Χτυπήστε τα υλικά στο γουδί για 5-10 min, για να σπάσουν τα κύτταρα της ζύμης.

3. Διηθήστε το εκχύλισμα, για να απομακρύνετε την άμμο και τα άλλα αδιάλυτα συστατικά. Διάλυμα φωσφορική π-νιτροφαινόλης • Διαλύατε 0,4 g φωσφοριής π-νιτροφαινόλης σε 100 ml νερού. Διάλυμα NaOH 0,1Μ • Διαλύατε 0,4 g NaOH σε 100 ml νερού.

Πειραματική διαδικασία 1. Αριθμήστε από το I έως το 3 τρεις δοκιμαστικούς σωλήνες και τοποθετήστε τους στο στήριγμα.

2. Στο δοκιμαστικό σωλήνα I βάλτε I ml νερού.

3. Στους δοκιμαστικούς σωλήνες 2 και 3 βάλτε από I ml εκχυλίσματος ζύμης.

4. Τοποθετήστε το δοκιμαστικό σωλήνα 3 σε ζέον υδατόλουτρο και αφήστε τον να βράσει για 10 min περίπου.

5. Μετά το βρασμό τοποθετήστε το σωλήνα 3 κάτω από τρεχούμενο νερό της βρύσης και αφήστε τον να κρυώσει.

6. Προσθέστε και στους τρεις δοκιμαστικούς σωλήνες από 2 ml ρυθμιστικού διαλύματος οξικού οξέος 0,1 Μ με ρΗ=4,7 και από 2 ml διαλύματος φωσφορικής π-νιτροφαινόλης.

32

7. Αναδεύατε καλά το περιεχόμενο κάθε σωλήνα και κρατήστε τον σφικτά στο χέρι σας για 10 min (για να αποκτήσει θερμοκρασία 37°C).

8. Αριθμήστε από το Γ έως το 3' τρεις νέους δοκιμαστικούς σωλήνες και τοποθετήστε τους στο στήριγμα.

9. Βάλτε σε κάθε νέο σωλήνα 2 ml διαλύματος NaOH 0,1 Μ και 2 ml από το περιεχόμενο των σωλήνων 1,2 και 3 αντίστοιχα.

10. Αναδεύστε καλά το περιεχόμενο των σωλήνων και καταγράψτε τις παρατηρήσεις σας. Σημείωση: Αν έχετε διαθέσιμο χρόνο, μπορείτε να κρατήσετε τους σωλήνες I, 2 και 3 στο χέρι σας για 10 min ακόμη και να συνεχίσετε το πείραμα ακολουθώντας τα βήματα 8 και 9.

33

Άσκηση 5 Ονοματεπώνυμο:.

Ι β ύ λ λ ο εργασίας

Τμήμα:

I. Συγκρίνετε το χρώμα που προέκυψε στους σωλήνες Γ,2' και 3' και ερμηνεύστε τα αποτελέσματά σας.

2. Γιατί, κατά τη γνώμη σας, είναι απαραίτητο να χρησιμοποιήσετε στο πείραμα και το σωλήνα I στον οποίο αντί για ενζυμικό εκχύλισμα προσθέσατε νερό;

3. Πώς δικαιολογείτε το αποτέλεσμα που πήρατε από το σωλήνα 3 του οποίου το ενζυμικό εκχύλισμα θερμάνατε σε ζέον υδατόλουτρο;

4. Τι αποτελέσματα αναμένετε να πάρετε, αν θερμάνετε τους τρεις σωλήνες στους 37° C για 20 min αντί για 10 min; Αιτιολογήστε την απάντησή σας.

J

35

5. Ποιο περιμένετε να είναι το διάγραμμα της ενζυμικής ενεργότητας σε συνάρτηση με το χρόνο επώασης; Τεκμηριώστε την απάντηση σας.

36

ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΟΥ ρΗ ΣΤΗΝ ΕΝΖΥΜΙΚΗ ΕΝΕΡΓΟΤΗΤΑ

εργαστηριακή άσκηση

Σκοπός • Η μελέτη της επίδρασης του ρΗ στην ταχύτητα μιας ενζυμικής αντίδρασης.

Εισαγωγή - θεωρητικό μέρος Βλέπε εργαστηριακή άσκηση 5.

Απαιτούμενα όργανα και υλικά ΟΡΓΑΝΑ

ΑΝΤΙΔΡΑΣΤΗΡΙΑ - ΥΛΙΚΑ

8 δοκιμαστικοί σωλήνες

Εκχύλισμα ζύμης

Στήριγμα δοκιμαστικών σωλήνων

Ρυθμιστικό διάλυμα οξικού οξέος 0,1 Μ με ρΗ=4,7

Πιπέτες Ποτήρι ζέσης Πεχαμετρικό χαρτί

Διάλυμα NaOH 0,1Μ

Υαλογραφικός μαρκαδόρος

Διάλυμα HCI 0,1 Μ

Διάλυμα φωσφορικής π-νιτροφαινόλης

Οδηγίες παρασκευής διαλυμάτων • Το εκχύλισμα ζύμης, το οξικό ρυθμιστικό διάλυμα 0,1 Μ με ρΗ=4,7, το διάλυμα NaOH 0,1 Μ και το διάλυμα φωσφορικής π-νιτροφαινόλης παρασκευάζονται σύμφωνα με τις οδηγίες της άσκησης 5. Διάλυμα HCI 0,1 Μ • Σε 500 ml νερού διαλύατε 4,1 ml πυκνού HCI.

37

Πειραματική διαδικασία 1. Αριθμήστε από το I έως το 4 τέσσερις μεγάλους δοκιμαστικούς σωλήνες και τοποθετήστε τους στο στήριγμα.

2. Βάλτε σε κάθε δοκιμαστικό σωλήνα τα αντιδραστήρια, σύμφωνα με τον παρακάτω πίνακα: Σωλήνας Νερό Οξικό ρυθμιστικό διάλυμα 0,1 Μ ρΗ=4,7 Διάλυμα HCI 0,1 Μ Διάλυμα NaOH 0,1 Μ Διάλυμα φωσφορικής π-νιτροφαινόλης Εκχύλισμα ζύμης

2

3

4

-

-

-

2 ml

«,

2 ml

-

2 ml

-

-

-

-

-

2 mol

2 ml

2 ml 1 ml

2 ml 1 ml

2 ml 1 ml

I I ml

-

3. Αναδεύατε καλά το περιεχόμενο των σωλήνων και μετρήστε το ρΗ σε κάθε διάλυμα με πεχαμετρικό χαρτί.

4. Καταγράψτε τις τιμές ρΗ.

5. Θερμάνετε τους σωλήνες στους 37° C για 15 min (μπορείτε να το κάνετε κρατώντας τους σωλήνες σφικτά στο χέρι σας).

6. Αριθμήστε από το I' έως το 4' τέσσερις νέους δοκιμαστικούς σωλήνες και τοποθετήστε τους στο στήριγμα.

7. Βάλτε σε κάθε νέο σωλήνα 2 ml διαλύματος NaOH 0,1 Μ και 2 ml από το περιεχόμενο των σωλήνων 1,2,3 και 4 αντίστοιχα.

8. Ανακατέψτε καλά το περιεχόμενο των σωλήνων και καταγράψτε τις παρατηρήσεις σας.

38

Ασκηση 6 Ονοματεπώνυμο:.. Τ

Ψ

«ν

*

υλλο Εργασίας

μήμα:

I. Συγκρίνετε το χρώμα που προέκυψε στους σωλήνες Γ,2' και 3' και ερμηνεύστε τα αποτελέσματά σας.

2. Ποιο είναι το άριστο ρΗ δράσης της όξινης φωσφατάσης;

3. Πώς δικαιολογείτε το γεγονός ότι σε τιμή ρΗ που απέχει πολύ από το άριστο ρΗ δράσης του ενζύμου δεν παρατηρείται ενζυμική ενεργότητα;

4. Ποιο περιμένετε να είναι το διάγραμμα ενζυμικής ενεργότητας της όξινης φωσφατάσης σε συνάρτηση με το ρΗ;

J

39

5. Γιατί, κατά τη γνώμη σας, το ένζυμο που μελετήθηκε στην άσκηση αυτή ονομάζεται όξινη φωσφατάση;

6. Σε ποια περιοχή τιμών αναμένεται δράση της αλκαλικής φωσφατάσης;

40

ΑΝΑΓΩΓΙΚΟΙ ΧΑΡΑΚΤΗΡΑ ΜΟΝΟΣΑΚΧΑΡΙΤΩΝ

εργαστηριακή άσκηση Σκοπός • Η διαπίστωση του αναγωγικού χαρακτήρα τον οποίο εμφανίζουν διάφοροι μονοσακχαρίτες.

Εισαγωγή - θεωρητικό μέρος Όπως ήδη γνωρίζουμε, από χημική άποψη οι μονοσακχαρίτες είναι ενώσεις που περιέχουν πολλές υδροξυλομάδες αλλά και μία καρβονυλομάδα. Ανάλογα με το αν η καρβονυλομάδα είναι αλδεϋδομάδα ή κετονομάδα, οι μονοσακχαρίτες διακρίνονται σε αλδόζες και κετόζες. Από τη Χημεία επίσης γνωρίζουμε ότι οι αλδεΰδες, σε αντίθεση με τις κετόνες, εμφανίζουν ισχυρό αναγωγικό χαρακτήρα αντιδρώντας ακόμη και με ήπια οξειδωτικά μέσα, όπως είναι το αντιδραστήριο Fehling (διάλυμα CuS04 σε NaOH) ή το αντιδραστήριο Tollens (διάλυμα AgN0 3 σε ΝΗ3). Συνεπώς θα ανέμενε κανείς τον ισχυρό αναγωγικό χαρακτήρα να τον εμφανίζουν μόνο οι αλδόζες και όχι οι κετόζες. Οι μονοσακχαρίτες όμως, είτε είναι αλδόζες είτε κετόζες, εμφανίζουν αναγωγική δράση. Ο αναγωγικός χαρακτήρας τους οφείλεται στην ύπαρξη ελεύθερου ημιακεταλικού υδροξυλίου. Οι παραπάνω αντιδράσεις χρησιμεύουν στην ανίχνευση και στον προσδιορισμό των σακχάρων.

Π Ε Ι Ρ Α Μ Α 1: Αντίδραση με αντιδραστήριο Fehling Απαιτούμενα όργανα και υλικά ΟΡΓΑΝΑ

ΑΝΤΙΔΡΑΣΤΗΡΙΑ - ΥΛΙΚΑ

5 δοκιμαστικοί σωλήνες

Διάλυμα γλυκόζης 1% κ.ο.

Στήριγμα δοκιμαστικών σωλήνων

Διάλυμα φρουκτόζης 1% κ.ο.

Λύχνος

Διάλυμα σακχαρόζης (ζάχαρης) I % κ.ο.

Υδατόλουτρο

Διάλυμα σακχαρόζης (ζάχαρης) 1% κ.ο. Διάλυμα Fehling Α Διάλυμα Fehling Β

41

Οδηγίες παρασκευής διαλυμάτων Διάλυμα Fehling Α • Διαλύατε 69,2 g CuS04 5Η 2 0 σε απεσταγμένο νερό και αραιώστε το διάλυμα που προκύπτει μέχρι τελικού όγκου I L. Διάλυμα Fehling Β • Διαλύατε 346 g τρυγικού καλιονατρίου και 100 g NaOH σε απεσταγμένο νερό και αραιώστε το διάλυμα που προκύπτει μέχρι τελικού όγκου I L.

Πειραματική διαδικασία 1. Αριθμήστε τους δοκιμαστικούς σωλήνες και τοποθετήστε τους στο στήριγμα.

2. Στο δοκιμαστικό σωλήνα I βάλτε I ml διαλύματος γλυκόζης.

3. Στο δοκιμαστικό σωλήνα 2 βάλτε I ml διαλύματος φρουκτόζης.

4. Στο δοκιμαστικό σωλήνα 3 βάλτε I ml διαλύματος σακχαρόζης.

5. Στο δοκιμαστικό σωλήνα 4 βάλτε I ml νερού.

6. Αναμείξτε σε έναν άλλο δοκιμαστικό σωλήνα ίσο όγκο από τα διαλύματα Fehling Α και Fehling Β.

7. Σε κάθε δοκιμαστικό σωλήνα προσθέστε I ml του διαλύματος που προέκυψε από το βήμα 6.

8. Αναδεύατε καλά το περιεχόμενο όλων των σωλήνων και τοποθετήστε τους σε ζέον υδατόλουτρο για 3-5 min.

9. Καταγράψτε τις παρατηρήσεις σας (βλ. φύλλο εργασίας).

Π Ε Ι Ρ Α Μ Α 2: Αντίδραση με αντιδραστήριο Tollens Απαιτούμενα όργανα και υλικά ΟΡΓΑΝΑ

ΑΝΤΙΔΡΑΣΤΗΡΙΑ - ΥΛΙΚΑ

4 δοκιμαστικοί σωλήνες

Διάλυμα γλυκόζης 1% κ.ο.

Στήριγμα δοκιμαστικών σωλήνων Λύχνος

Διάλυμα φρουκτόζης 1% κ.ο. Διάλυμα σακχαρόζης (ζάχαρης) 1% κ.ο.

Υδατόλουτρο

Αντιδραστήριο Tollens

Παρασκευή αντιδραστηρίου Tollens Σε δοκιμαστικό σωλήνα βάλτε 2 ml διαλύματος AgN0 3 0,1 Μ. Κατόπιν προσθέστε πυκνό διάλυμα ΝΗ 3 (εμπορίου). Αν σχηματιστεί ίζημα (Ag20), προσθέστε και άλλη ποσότητα ΝΗ3 μέχρι να διαλυθεί πλήρως το ίζημα.

42

Πειραματική διαδικασία 1. Αριθμήστε τους δοκιμαστικούς σωλήνες και τοποθετήστε τους στο στήριγμα.

2. Στο δοκιμαστικό σωλήνα I βάλτε I ml διαλύματος γλυκόζης.

3. Στο δοκιμαστικό σωλήνα 2 βάλτε I ml διαλύματος φρουκτόζης.

4. Στο δοκιμαστικό σωλήνα 3 βάλτε I ml διαλύματος σακχαρόζης.

5. Στο δοκιμαστικό σωλήνα 4 βάλτε I ml νερού.

6. Σε κάθε δοκιμαστικό σωλήνα προσθέστε I ml από το αντιδραστήριο Tollens.

7. Τοποθετήστε κάθε σωλήνα σε ζέον υδατόλουτρο για 3-5 min.

8. Καταγράψτε τις παρατηρήσεις σας (βλ. φύλλο εργασίας).

43

Άσκηση 7

.

Ονοματεπώνυμο:.

«·!^ίί··ί

ο εργασίας

Τμήμα:

Καταγράψτε τις παρατηρήσεις σας από το πείραμα I στον παρακάτω πίνακα: Δείγμα

Αρχικό χρώμα (πριν από τη θέρμανση)

Τελικό χρώμα (μετά τη θέρμανση)

Σχηματισμός ιζήματος (+/-)

Γλυκόζη Φρουκτόζη Σακχαρόζη Νερό

2. Καταγράψτε τις παρατηρήσεις σας από το πείραμα 2 στον παρακάτω πίνακα: Δείγμα

Αρχικό χρώμα (πριν από τη θέρμανση)

Τελικό χρώμα (μετά τη θέρμανση)

Σχηματισμός ιζήματος (+/-)

Γλυκόζη Φρουκτόζη Σακχαρόζη Νερό 3. Σε ένα δείγμα ζάχαρης υπάρχει η υποψία ότι έχει προστεθεί γλυκόζη. Πώς μπορείτε να ανιχνεύσετε την πιθανή νοθεία

3. Σε ένα δείγμα ζάχαρης υπάρχει η υποψία ότι έχει προστεθεί γλυκόζη. Πώς μπορείτε να ανιχνεύσετε την πιθανή νοθεία;

45

4. Χαρακτηρίστε τις παρακάτω προτάσεις ως σωστές (Σ) ή λανθασμένες (Λ): α. Από τους μονοσακχαρίτες μόνο οι αλδόζες είναι αναγωγικά σώματα, ενώ οι κετόζες δεν είναι β. Από τους μονοσακχαρίτες μόνο οι κετόζες είναι αναγωγικά σώματα, ενώ οι αλδόζες δεν είναι. γ. Οι μονοσακχαρίτες αλδόζες και κετόζες είναι αναγωγικά σώματα.

46

ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΔΙΣΑΚΧΑΡΙΤΩΝ

εργαστηριακή Σκοπός • Η παρατήρηση ιδιοτήτων των δισακχαριτών, όπως ο αναγωγικός χαρακτήρας και η υδρόλυση.

Εισαγωγή - θεωρητικό μέρος Οι δισακχαρίτες σχηματίζονται από δύο μόρια μονοσακχαριτών με ταυτόχρονη απόσπαση ενός μορίου νερού, είναι δηλαδή ανυδριτικά παράγωγα των μονοσακχαριτών. Αντίθετα, οι δισακχαρίτες σχηματίζουν με υδρόλυση τα απλά σάκχαρα από τα οποία προέρχονται. Οι σημαντικότεροι δισακχαρίτες είναι το καλαμοσάκχαρο ή σακχαρόζη ή ζάχαρη, που προέρχεται από τη συνένωση ενός μορίου γλυκόζης και ενός μορίου φρουκτόζης, η μαλτόζη που προέρχεται από τη συνένωση δύο μορίων γλυκόζης, και το γαλακτοσάκχαρο ή λακτόζη, που προέρχεται από τη συνένωση ενός μορίου γλυκόζης και ενός μορίου γαλακτόζης. Από άποψη αναγωγικού χαρακτήρα, η σακχαρόζη δεν εμφανίζει αναγωγικό χαρακτήρα σε αντίθεση με τη μαλτόζη και τη λακτόζη.

Π Ε Ι Ρ Α Μ Α 1: Αναγωγικός χαρακτήρας δισακχαριτών ΟΡΓΑΝΑ 5 δοκιμαστικοί σωλήνες Στήριγμα δοκιμαστικών σωλήνων Λύχνος Υδατόλουτρο

ΑΝΤΙΔΡΑΣΤΗΡΙΑ - ΥΛΙΚΑ Διάλυμα σακχαρόζης (ζάχαρης) I % κ.ο. Διάλυμα μαλτόζης 1% κ.ο. Διάλυμα λακτόζης 1% κ.ο. Διάλυμα Fehling Α Διάλυμα Fehling Β

Απαιτούμενα όργανα και υλικά Πειραματική διαδικασία 1. Αριθμήστε τους δοκιμαστικούς σωλήνες και τοποθετήστε τους στο στήριγμα.

2. Στο δοκιμαστικό σωλήνα I βάλτε I ml διαλύματος σακχαρόζης I % κ.ο.

3. Στο δοκιμαστικό σωλήνα 2 βάλτε I ml διαλύματος μαλτόζης 1% κ.ο.

4. Στο δοκιμαστικό σωλήνα 3 βάλτε I ml διαλύματος λακτόζης 1% κ.ο.

5. Στο δοκιμαστικό σωλήνα 4 βάλτε I ml νερού.

6. Αναμείξτε σε έναν άλλο δοκιμαστικό σωλήνα ίσο όγκο από τα διαλύματα 47

Fehling Α και Fehling Β.

7. Σε κάθε δοκιμαστικό σωλήνα προσθέστε I ml του διαλύματος που προέκυψε από το βήμα 6.

8. Αναδεύστε καλά το περιεχόμενο κάθε σωλήνα και τοποθετήστε τους σε ζέον υδατόλουτρο για 3-5 min.

9. Καταγράψτε τις παρατηρήσεις σας (βλ. φύλλο εργασίας).

ΠΕΙΡΑΜΑ 2: Υδρόλυση σακχαρόζης Απαιτούμενα όργανα και υλικά ΟΡΓΑΝΑ 2 δοκιμαστικοί σωλήνες Στήριγμα δοκιμαστικών σωλήνων Λύχνος Υδατόλουτρο

ΑΝΤΙΔΡΑΣΤΗΡΙΑ - ΥΛΙΚΑ Διάλυμα σακχαρόζης (ζάχαρης) 1% κ.ο. Διάλυμα Fehling Α Διάλυμα Fehling Β

Πειραματική διαδικασία Α. Υδρόλυση 1. Σε ένα δοκιμαστικό σωλήνα βάλτε 10 ml διαλύματος σακχαρόζης.

2. Προσθέστε 2 σταγόνες πυκνού HCI. 3. Τοποθετήστε το δοκιμαστικό σωλήνα σε ζέον υδατόλουτρο για 5 min.

4. Πάρτε με μία πιπέτα I ml από το περιεχόμενο του δοκιμαστικού σωλήνα και δοκιμάστε την αναγωγική ικανότητα. Β. Αναγωγική ικανότητα 1. Αναμείξτε σε ένα δοκιμαστικό σωλήνα τα διαλύματα Fehling Α και Fehling Β.

2. Προσθέστε I ml από το υδρόλυμα.

3. Αναδεύστε καλά το διάλυμα.

4. Τοποθετήστε το δοκιμαστικό σωλήνα σε ζέον υδατόλουτρο για 3-5 min.

5. Καταγράψτε τις παρατηρήσεις σας (βλ. φύλλο εργασίας).

48

Άσκηση 8

^

Εργασίας

Ονοματεπώνυμο: Τμήμα:

I. Καταγράψτε τις παρατηρήσεις σας από το πείραμα I στον παρακάτω πίνακα: Δείγμα

Αρχικό χρώμα (πριν από τη θέρμανση)

Τελικό χρώμα (μετά τη θέρμανση)

Σχηματισμός ιζήματος (+/-)

Αναγωγικός χαρακτήρας (ναι/όχι)

Σακχαρόζη Μαλτόζη Λακτόζη Νερό 2. Καταγράψτε τις παρατηρήσεις σας από το πείραμα 2 στον παρακάτω πίνακα: Δείγμα

Αρχικό χρώμα (πριν από τη θέρμανση)

Τελικό χρώμα (μετά τη θέρμανση)

Σχηματισμός ιζήματος (+/-)

Αναγωγικός χαρακτήρας υδρολύματος (ναι/όχι)

Υδρόλυμα σακχαρόζης 3. Χαρακτηρίστε τις παρακάτω προτάσεις ως σωστές (Σ) ή λανθασμένες (Α): α. Όλοι οι δισακχαρίτες είναι αναγωγικά σώματα. β. Κανένας δισακχαρίτης δεν είναι αναγωγικό σώμα. γ. Άλλοι δισακχαρίτες είναι και άλλοι δεν είναι αναγωγικά σώματα.

4. Χαρακτηρίστε τις παρακάτω προτάσεις ως σωστές (Σ) ή λανθασμένες (Α): α. Η σακχαρόζη και η λακτόζη είναι αναγωγικά σώματα, ενώ η μαλτόζη όχι. β. Η σακχαρόζη και η μαλτόζη είναι αναγωγικά σώματα, ενώ η λακτόζη όχι. γ. Η λακτόζη και η μαλτόζη είναι αναγωγικά σώματα, ενώ η σακχαρόζη όχι.

49

ΟΔΙΟΤΗΤΕΣ ΠΟΛΥΣΑΚΧΑΡΙΤΩΝ

α

εργαστηριακή άσκηση Σκοπός • Η παρατήρηση ιδιοτήτων των πολυσακχαριτών, όπως η υδρόλυση.

Εισαγωγή - θεωρητικό μέρος Το μόριο των πολυσακχαριτών αποτελείται από μεγάλο αριθμό μορίων μονοσακχαριτών ενωμένων μεταξύ τους με γλυκοζιτικούς δεσμούς. Με την υδρόλυσή τους οι πολυσακχαρίτες σχηματίζουν κατ' αρχάς ολιγοσακχαρίτες και στη συνέχεια μονοσακχαρίτες. Οι σημαντικότεροι πολυσακχαρίτες είναι οι ακόλουθοι: Γλυκογόνο: Αποτελείται από μόρια γλυκόζης ενωμένα με γλυκοζιτικούς δεσμούς. Άμυλο: Πολυσακχαρίτης που αποτελείται από επαναλαμβανόμενες μονάδες γλυκόζης, είναι η κύρια εφεδρική ουσία των φυτών που εναποτίθεται σε μεγάλες ποσότητες στα σπέρματα (δημητριακά) και στους βολβούς (πατάτες). Εμφανίζεται με δύο μορφές, την αμυλόζη και την αμυλοπηκτίνη. Η αμυλόζη αποτελεί το 20-30% του αμύλου και σχηματίζεται από μονάδες γλυκόζης (250-300) γραμμικά διατεταγμένες, ενώ η αμυλοπηκτίνη αποτελεί το υπόλοιπο ποσοστό του αμύλου και εμφανίζει διακλαδώσεις ανά 25 περίπου μονάδες γλυκόζης. Η δομή του μορίου μοιάζει με εκείνη του γλυκογόνου. Το σημαντικότερο πεπτικό ένζυμο του αμύλου είναι η αμυλάση, που βρίσκεται στο σάλιο και στο λεπτό έντερο. Κυτταρίνη: Είναι ένας πολυσακχαρίτης που αποτελείται από 8.000-12.000 επαναλαμβανόμενες μονάδες γλυκόζης. Είναι δηλαδή ένας γλυκοζίτης με Μ.Β. περίπου 1-2.000.000. Αποτελεί δομικό συστατικό των φυτών. Τα ένζυμα που διασπούν την κυτταρίνη ονομάζονται κυτταρινάσες. Οι κυτταρινάσες είναι διαδεδομένες στους μικροοργανισμούς που αποτελούν τη μικροχλωρίδα του στομάχου των μηρυκαστικών, ενώ δεν απαντούν στον άνθρωπο. Για το λόγο αυτό η κυτταρίνη πέπτεται από τα μηρυκαστικά, όχι όμως από τον άνθρωπο.

Απαιτούμενα όργανα και ολικά ΑΝΤΙΔΡΑΣΤΗΡΙΑ - ΥΛΙΚΑ ΟΡΓΑΝΑ 5 δοκιμαστικοί σωλήνες

Πατάτες ή άμυλο Ροκανίδια

Στήριγμα δοκιμαστικών σωλήνων

Νερό

Λύχνος

HCL

Υδατόλουτρο

Διάλυμα Fehling Α Διάλυμα Fehling Β

51

Πειραματική διαδικασία 1. Τεμαχίστε μια πατάτα σε μικρά κομμάτια.

2. Σε ένα ποτήρι ζέσης βάλτε 100 ml νερού, 0,5 ml HCI και προσθέστε τα κομμάτια της πατάτας.

3. Θερμάνετε το ποτήρι μέχρι βρασμού.

4. Μετά από χρονικό διάστημα 10 min περίπου πάρτε I ml από το υπερκείμενο και δοκιμάστε την αναγωγική ικανότητα. Β. Υδρόλυση κυτταρίνης • Επαναλάβετε τα προηγούμενα βήματα με τη διαφορά ότι αντί για πατάτα θα χρησιμοποιήσετε ροκανίδια. Γ. Αναγωγική ικανότητα υδρολυμάτων • Αριθμήστε 2 δοκιμαστικούς σωλήνες και τοποθετήστε τους στο στήριγμα.

2. Στο δοκιμαστικό σωλήνα I βάλτε I ml υδρολύματος πατάτας.

3. Στο δοκιμαστικό σωλήνα 2 βάλτε I ml υδρολύματος κυτταρίνης.

4. Αναμείξτε σε έναν άλλο δοκιμαστικό σωλήνα ίσο όγκο από τα διαλύματα Fehling Α και Fehling Β.

5. Στους δοκιμαστικούς σωλήνες I και 2 προσθέστε από I ml του διαλύματος που προέκυψε από το βήμα 4. Αναδεύστε καλά.

6. Τοποθετήστε τους δοκιμαστικούς σωλήνες σε ζέον υδατόλουτρο για 3-5 min.

7. Καταγράψτε τις παρατηρήσεις σας (βλ. φύλλο εργασίας).

52

Άσκηση 9

Λ

Ονοματεπώνυμο:

φ^ ύ λ λ ο Εργασίας

Τμήμα:

I. Καταγράψτε τις παρατηρήσεις σας στον πίνακα που ακολουθεί: Δείγμα

Αρχικό διάλυμα αμύλου Υδρόλυμα αμύλου Αρχικό διάλυμα κυτταρίνης Υδρόλυμα κυτταρίνης

Τελικό χρώμα (μετά τη θέρμανση)

Αρχικό χρώμα (πριν από τη θέρμανση)

Σχηματισμός ιζήματος (+/-)

Αναγωγικός χαρακτήρας (ναι/όχι)

I

2. Πού οφείλεται ο αναγωγικός χαρακτήρας που εμφανίζουν τα υδρολύματα του αμύλου και της κυτταρίνης;

3. Ποιος, κατά τη γνώμη σας, είναι ο ρόλος του HCI στην υδρόλυση; Νομίζετε ότι θα μπορούσε να γίνει η υδρόλυση χωρίς την προσθήκη του HCI χρησιμοποιώντας απλώς απεσταγμένο νερό;

53

ΟΙΕΙΔΟΑΝΑΓΩΓΙΚΑ ΕΝΖΥΜΑ

εργαστηριακή άσκηση Σκοπός • Η μελέτη των οξειδοαναγωγικών ενζύμων στην πορεία μεταφοράς των ηλεκτρονίων διαμέσου των συμπλοκών της οξειδωτικής φωσφορυλίωσης. Εισαγωγή - θεωρητικό μέρος Γνωρίζουμε ότι η επανοξείδωση των ανηγμένων συνενζύμων NADH και FADH2 γίνεται με τη ροή των ηλεκτρονίων προς το 0 2 διαμέσου των συμπλοκών της οξειδωτικής φωσφορυλίωσης (βλ. βιβλίο Βιοχημείας, κεφάλαιο 10). Συγκεκριμένα, για την οξείδωση του NADH χρησιμοποιείται ο δρόμος των συμπλοκών I ο III ο IV ο 0 2 , ενώ για την οξείδωση του FADH2 ο δρόμος II I ι=ο III IV ^ 0 2 . Για τη διαπίστωση αλλά και την παρακολούθηση των οξειδοαναγωγικών αντιδράσεων που μεταφέρουν τα ηλεκτρόνια διαμέσου των συμπλοκών αυτών χρησιμοποιούνται ειδικοί δείκτες οξειδοαναγωγής, που είναι ενώσεις χρωματισμένες στην οξειδωμένη μορφή και άχρωμες στην ανηγμένη μορφή. Μια τέτοια ουσία, που θα χρησιμοποιήσουμε στην άσκηση αυτή, είναι το κυανό του μεθυλενίου, το οποίο παρεμβάλλεται στην αλληλουχία των αντιδράσεων μεταφοράς των ηλεκτρονίων στο σημέιο που δρα το σύμπλοκο III και παραλαμβάνει τα ηλεκτρόνια. Η αναγωγή του κυανού του μεθυλενίου μπορεί να παρατηρηθεί μόνο όταν

Δότης ηλεκτρονίων

X H ,

^ j O C X X ; r ^ 1

.

οξειδωμένη

'

CH,

τ

I

jccxi

Ά.

S/ N ^ N _ c h

CHi

J

ανηγμένη μορφή (άχρωμη)

3

η,

°

'/2o2

+ H+

I CHj

αποκλειστεί από την αντίδραση το 0 2 του αέρα, γιατί η ανηγμένη μορφή (άχρωμη) οξειδώνεται ταχύτατα από το μοριακό οξυγόνο.

55

Απαιτούμενα όργανα και υλικό ΟΡΓΑΝΑ

ΑΝΤΙΔΡΑΣΤΗΡΙΑ - ΥΛΙΚΑ

3 δοκιμαστικοί σωλήνες Στήριγμα δοκιμαστικών σωλήνων

40 gr συκώτι Διάλυμα NaCI 0,15 Μ ή φυσιολογικός

Μπλέντερ

ορός

Υαλογραφικός μαρκαδόρος

Διάλυμα κυανού του μεθυλενίου

Ογκομετρικός κύλινδρος

0,02% κ.ο.

Υδατόλουτρο

Μηχανέλαιο

Παρασκευή ομογενοποιήματος Τεμαχίστε 40 gr συκώτι σε μικρά κομματάκια και ομογενοποιήστε τα σε μπλέντερ προσθέτοντας 200 ml διαλύματος NaCI 0,15 Μ ·η φυσιολογικού ορού. Το ομογενοποίημα παρασκευάζεται λίγο πριν χρησιμοποιηθεί και διατηρείται σε ψυγείο ή σε πάγο.

Πειραματική διαδικασία 1. Αριθμήστε τους δοκιμαστικούς σωλήνες και τοποθετήστε τους στο στήριγμα.

2. Στο σωλήνα I βάλτε I ml ηπατικού ομογενοποιήματος.

3. Στο σωλήνα 2 βάλτε I ml ηπατικού ομογενοποιήματος και τοποθετήστε τον σε ζέον υδατόλουτρο για 5 min. Αφήστε το σωλήνα να κρυώσει και τοποθετήστε τον στο στήριγμα.

4. Στο σωλήνα 3 βάλτε I ml νερού.

5. Προσθέστε σε κάθε δοκιμαστικό σωλήνα από I ml διαλύματος κυανού του μεθυλενίου και αναδεύστε καλά.

6. Προσθέστε σε κάθε δοκιμαστικό σωλήνα από I ml μηχανέλαιου και αφήστε τους στο στήριγμα δίχως να τους αναταράξετε.

7. Τοποθετήστε το στήριγμα με τους δοκιμαστικούς σωλήνες σε ζεστό μέρος (υδατόλουτρο 37°C ή κοντά σε καλοριφέρ) για 15 min τουλάχιστον. Καταγράψτε τις παρατηρήσεις σας.

56

Άσκηση 9

^

Ονοματεπώνυμο

Ι Ι Ι ύ λ λ ο εργασίας

Τμήμα:

I. Καταγράψτε τις παρατηρήσεις σας για κάθε σωλήνα και εξηγήστε τα αποτελέσματα του πειράματος.

2. Γιατί ο σωλήνας 2 δεν αποχρωματίστηκε;

3. Αναταράξτε όλους τους σωλήνες. Τι παρατηρείτε; Ποιος ο ρόλος του μηχανέλαιου;

4. Αν στο ίδιο πείραμα αντί για διάλυμα κυανού του μεθυλενίου 0,02% χρησιμοποιήσουμε διάλυμα 0,1% πιστεύετε ότι ο αποχρωματισμός θα γίνει στο ίδιο χρονικό διάστημα, σε μικρότερο ή σε μεγαλύτερο; Τεκμηριώστε την απάντησή σας.

57

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ 1.John Μ. Clark, Experimental Biochemistry, W.H. FREEMAN AND COMPANY, San Francisco, 1964.

2. I. Γ. Γεωργάτοου, Εργαστηριακές Ασκήσεις Βιοχημείας, Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης, 1982.

3. Εργαστηριακές Ασκήσεις Βιοχημείας I και II, Πανεπιστημίου Αθηνών, Τομέας Βιοχημείας-Μοριακής Βιολογίας, 1996.

59

Με απόφαση της Ελληνικής Κυβέρνησης τα διδακτικά βιβλία του Δημοτικού, του Γυμνασίου και του Λυκείου τυπώνονται από τον Οργανισμό Εκδόσεως Διδακτικών Βιβλίων και διανέμονται δωρεάν στα Δημόσια Σχολεία. Τα βιβλία μπορεί να διατίθενται προς πώληση, όταν φέρουν προς απόδειξη αυτού βιβλιόσημο. Κάθε αντίτυπο που διατίθεται προς πώληση και δεν φέρει βιβλιόσημο, θεωρείται κλεψίτυπο και ο παραβάτης διώκεται σύμφωνα με τις διατάξεις του άρθρου 7 του Νόμου 1129 της 15/21 Μαρτίου 1946 (ΦΕΚ 108/1946).

Απαγορεύεται η αναπαραγωγή οποιουδήποτε τμήματος αυτού του βιβλίου, που καλύπτεται από δικαιώματα (copyright), ή η χρήση του σε οποιαδήποτε μορφή, χωρίς τη γραπτή άδεια του Παιδαγωγικού Ινστιτούτου

ΕΚΔΟΣΗ ΣΤ' 2008 - ΑΝΤΙΤΥΠΑ 7.000 - ΑΡ. ΣΥΜΒΑΣΗΣ 1171/14-4-08 ΕΚΤΥΠΩΣΗ: ΑΦΟΙ ΣΠΥΡΟΥ Ο.Ε. - ΒΙΒΛΙΟΔΕΣΙΑ: ΠΑΠΑΔΑΚΗΣ Α. & ΣΙΑ Ε.Ε.