ΔΡΑΣΗ ΕΝΖΥΜΩΝ – ΜΕΤΟΥΣΙΩΣΗ ΠΡΩΤΕΪΝΩΝ

ΔΡΑΣΗΔΡΑΣΗ ΕΝΖΥΜΩΝΕΝΖΥΜΩΝ ––ΜΕΤΟΥΣΙΩΣΗΜΕΤΟΥΣΙΩΣΗ ΠΡΩΤΕΪΝΩΝΠΡΩΤΕΪΝΩΝ

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΟ ΚΕΝΤΡΟ ΦΥΣΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ (ΕΚΦΕ) ΜΑΓΝΗΣΙΑΣ

ΤΗΛ.2421064655 http://ekfe.mag.sch.gr/ mail@ekfe.mag.sch.gr

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΒΙΟΛΟΓΙΑΣ ΥΠΕΥΘΥΝΟΣ : ΒΑΤΣΙΟΣ ΞΕΝΟΦΩΝ

fonbat@sch.gr

l ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗΑΣΚΗΣΗ 4

ΣΤΟΧΟΙΣΤΟΧΟΙ ΤΗΣΤΗΣ ΑΣΚΗΣΗΣΑΣΚΗΣΗΣ

l Να γνωρίσουμε μια κατηγορία πρωτεϊνών, τα ένζυμα, καθώς και τη δράση τους.

l Να ανακαλύψουμε τους παράγοντες πουεπηρεάζουν την δράση τους.

l Να ανακαλύψουμε τον βιολογικό τουςρόλο.

ΠρωτεΐνεςΠρωτεΐνες

l Οι πρωτεΐνες είναι μακρομοριακέςοργανικές ενώσεις (πολυμερή).

l Οικοδομούνται από ένα σύνολο αμινοξέων(μονομερή).

ΑμινοξέαΑμινοξέα

H H O

Η Ν C C OH

R1

Υπάρχουν 20 διαφορετικά αμινοξέα που συμμετέχουνστον σχηματισμό των πρωτεϊνών

ΣχηματισμόςΣχηματισμός πρωτεΐνηςπρωτεΐνης

l Οι πρωτεΐνες σχηματίζονται σταριβοσώματα του κυττάρου.

l Τα αμινοξέα συνδέονται μεταξύ τους, μεομοιοπολικούς δεσμούς, με μια αντίδραση

συμπύκνωσης δημιουργώντας έναπεπτίδιο.

ΣχηματισμόςΣχηματισμός πεπτιδίουπεπτιδίου

Με τον ίδιο τρόπο συνδέονται και άλλα αμινοξέαδημιουργώντας μια πολυπεπτιδική αλυσίδα

l Η αλληλουχία τωναμινοξέων στο

πεπτίδιο, καθορίζεταιαπό τα νουκλεΐκά

οξέα (DNA & RNA).

l Το πεπτίδιο πουσχηματίστηκε

διαμορφώνεται , μεαναδίπλωση της

πεπτιδικής αλυσίδαςστο χώρο και

ανάπτυξη δεσμώνανάμεσα στις

πλευρικές ομάδες.

l Έτσι από την πρωτοταγή δομή που ήταν ηπολυπεπτιδική αλυσίδα, φτάνουμε στην

τριτοταγή δομή και πιθανόν στηντεταρτοταγή- αν υπάρχουν πάνω από μίααλυσίδες- που αποτελεί το τελικό στάδιο

διαμόρφωσης της πρωτεΐνης.

ΈνζυμαΈνζυμα

l Μια κατηγορία λειτουργικών πρωτεϊνώνείναι τα ένζυμα.

l Tα ένζυμα δρουν σαν καταλύτες στιςχημικές αντιδράσεις που λαμβάνουν χώραστον μεταβολισμό των οργανισμών.

καταλάσηκαταλάση

l Ένα τέτοιο ένζυμο είναι η καταλάση πουπεριέχεται σε μια κατηγορία απόμεμβρανώδη οργανίδια του κυττάρου, γνωστά σαν υπεροξειδιοσώματα.

υπεροξειδιοσώματαυπεροξειδιοσώματα

l Στα θηλαστικά, ταυπεροξειδιοσώματαβρίσκονται κυρίωςστα κύτταρα τουήπατος και τωννεφρών και

περιέχουν οξειδωτικάένζυμα, που βοηθούν

διάφορεςμεταβολικές

δραστηριότητες.

ΔράσηΔράση τηςτης καταλάσηςκαταλάσης

l Σε δοκιμαστικόσωλήνα προσθέστε :

l Πυκνό διάλυμαH2O2 30%

l Ρίξτε ένα μικρόκομμάτι από συκώτι

ΤιΤι παρατηρούμεπαρατηρούμε

l Η καταλάση που περιέχεται σταυπεροξειδιοσώματα των κυττάρων τουήπατος επιταχύνει την αντίδρασηδιάσπασης του υπεροξειδίου τουυδρογόνου :

l Η2Ο2 à Η2Ο+ 1/2Ο2

l Η μετατροπή αυτή είναι αναγκαία για τηνζωή του κυττάρου, γιατί το υπεροξείδιοτου υδρογόνου που παράγεται κατά τιςαντιδράσεις μεταβολισμού είναι ιδιαίτερατοξικό.

l Μια άλλη δραστηριότητα τωνυπεροξειδιοσωμάτων των ηπατικών καινεφρικών κυττάρων (με άλλα ένζυμα) είναι η οξείδωση της αιθανόλης(οινόπνευμα )σε ακεταλεδεΰδη.

ΠαράγοντεςΠαράγοντες πουπου επιδρούνεπιδρούν στηστηδράσηδράση τωντων ενζύμωνενζύμων

l Ζεστάνετε ένα μικρόκομμάτι συκώτι καιρίξτε το σεδοκιμαστικό σωλήναπου περιέχει διάλυμαΗ2Ο2 30%.

l Αφήστε ένα μικρόκομμάτι συκώτι σεδοχείο με διάλυμαHCl για λίγη ώρακαι μετά ρίξτε το σεδοκιμαστικό σωλήναπου περιέχει διάλυμαΗ2Ο2 30%.

ΕξήγησηΕξήγηση

l Οι πρωτεΐνες (στις οποίες ανήκουν ταένζυμα) με επίδραση υψηλής

θερμοκρασίας ή ακραίων τιμών PH (πχεπίδραση οξέος) καταστρέφουν τηντριτοταγή δομή τους (μετουσίωση

πρωτεϊνών) και χάνουν τηνλειτουργικότητα τους.

ΦΥΛΛΟΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣΕΡΓΑΣΙΑΣ

l Απαντήστε στις παρακάτω ερωτήσεις:l Που οφείλεται η παραγωγή τωνφυσαλίδων κατά την προσθήκη τουσυκωτιού στο διάλυμα Η2Ο2;

l Γιατί δεν παρατηρείται η ίδια παραγωγήόταν το κομμάτι συκώτι θερμάνθηκε ήπροστέθηκε στο οξύ;

l Θα μπορούσαμε να χρησιμοποιήσουμε τηνκαταλάση για άλλη αντίδραση;

l Γιατί όταν ρίχνουμε οξυζενέ (διάλυμαΗ2Ο2 σε μια πληγή, αφρίζει;

l Τι επιτυγχάνουμε με αυτό;

l Ποιος είναι τελικά ο βιολογικός ρόλος τωνενζύμων;

l Τι σημαίνει μετουσίωση πρωτεϊνών καιπως επιτυγχάνεται;

l Ποιος ο ρόλος των υπεροξειδιοσωμάτων, στη ζωή των κυττάρων;

ΤοΤο ένζυμοένζυμο καταλάσηκαταλάση βρίσκεταιβρίσκεται καικαισεσε ορισμέναορισμένα φυτικάφυτικά κύτταρακύτταρα όπωςόπωςαυτάαυτά τηςτης πιπεριάςπιπεριάς καικαι τηςτης πατάταςπατάτας..