RELAZIONE DI SCIENZE

ESECUZIONE:

Giovedì, nella seconda ora di scienze, siamo andati in laboratorio per osservare la presenza di enzimi (catalasi) in una cellula animale, vegetale, nella materia non vivente a PH neutro, basico o acido.

La catalasi è un enzima che velocizza la reazione dell'acqua ossigenata nella cellula, poiché il suo processo di trasformazione in una sostanza innocua è molto lenta.

2H₂O 2H₂O + O₂

L'enzima è una proteina altamente specializzata che interviene in qualità di catalizzatore nelle reazioni chimiche del metabolismo cellulare. Attualmente gli enzimi sono distinti in sei classi fondamentali, in base al tipo della reazione chimica catalizzata: ossido-riduttasi, transferasi, idrolasi, liasi, isomerasi, ligasi o sintetasi. Ogni classe è a sua volta divisa in sottoclassi e queste in sottosottoclassi. Come le altre sostanze proteiche, gli enzimi possono essere suddivisi in proteine semplici e proteine coniugate: tale suddivisione è valida anche sotto il profilo funzionale, in quanto parte degli enzimi è capace di svolgere la propria funzione catalitica come semplice proteina; altri enzimi, invece, sono attivi solo quando si combinano con strutture non proteiche, dette coenzimi, che possono essere ioni metallici oppure strutture organiche più complesse. La funzione biologica degli enzimi è quella di ridurre l'energia di attivazione necessaria per dar vita alle trasformazioni metaboliche, e di permettere quindi lo svolgimento di attività chimiche cellulari che sarebbero altrimenti troppo dispendiose, in termini energetici, per l'economia dell'organismo.

Il Ph è il logaritmo negativo della concentrazione degli ioni idrogeno espressa in moli per litro. Il logaritmo è l'esponente a cui deve essere elevato un certo numero ( in genere il numero 10) per eguagliare un numero dato, mentre una mole è la quantità di un elemento equivalente al suo peso atomico espressa in grammi, o alla quantità di una sostanza equivalente al suo peso molecolare, sempre espressa in grammi. Una sostanza si dice acida quando, in una soluzione, provoca l'aumento del numero degli ioni H⁺ o quando agisce rimuovendo il numero degli ioni OH^- dalla soluzione, e ha PH inferiore a sette, invece una sostanza si dice basica quando rimuove o fa diminuire, sempre in una sostanza, il numero degli ioni H⁺ e ha PH superiore a sette. Una sostanza è neutra quando il suo PH è uguale a sette.

STRUMENTI E MATERIALI:

Per preparare il fegato, la patata crudi e cotti e la sabbia, ci siamo avvalsi di alcuni strumenti e materiali. Tra gli strumenti il beker, il coltello, le pinzette, tre provette, lo spicillo, il fornellino, il pestello, il mortaio e le pinze di acciaio. Fra i materiali la il fegato, la patata crudi e cotti, la sabbia e l'acqua ossigenata.

PRIMA FASE : Osservare se esistono le catalasi in una cellula animale, vegetale e in materia non vivente:

abbiamo messo la sabbia con l'acqua ossigenata nella provetta: NESSUNA REAZIONE

Abbiamo messo il fegato crudo con l'acqua ossigenata nella provetta: è AVVENUTA UNA REAZIONE.

Abbiamo messo la patata cruda con l'acqua ossigenata nella provetta: è AVVENUTA UNA REAZIONE.

Mettendo il fegato crudo e l'acqua ossigenata già reagita in un'altra provetta, e tenendo il resto nella stessa provetta, mettendo un nuovo pezzo di fegato crudo con nuova acqua ossigenata, abbiamo dimostrato che gli enzimi sono inalterati.

SECONDA FASE: Tritare il fegato e la patata crudi, aggiungendo poi l'acqua ossigenata, vedere se gli enzimi persistono:

fegato crudo tagliuzzato: è AVVENUTA UNA REAZIONE

patata cruda tagliuzzata: è AVVENUTA UNA REAZIONE.

Il substrato è una molecola organica che può andare incontro a trasformazioni catalizzate da enzimi. Il termine substrato è usato soltanto in connessione con quello di enzima per indicare genericamente una sostanza sulla quale l'enzima sia attivo (p. es. complesso enzima-substrato; inibizione da substrato).

TERZA FASE: Porre il fegato crudo con l'idrossido di sodio (condizione basica), in una nuova provetta: NESSUNA REAZIONE.

QUARTA FASE: Porre il fegato crudo con l'acido cloridrico (condizione acida), in una nuova provetta: NESSUNA REAZIONE.

Prima di intercorrere nella terza e quarta fase, abbiamo posto in due beker diversi, nuovi pezzi di fegato e patata cruda, per farli cuocere sul fornellino per circa 10 minuti.

QUINTA FASE: Vedere se nei due elementi cotti (abbiamo aspettato un po' , per farli raffreddare e mantenerli a temperatura ambiente) persistono ancora gli enzimi:

abbiamo messo il fegato cotto raffreddato con l'acqua ossigenata nella provetta: NESSUNA REAZIONE.

abbiamo messo la patata cotta raffreddata con l'acqua ossigenata nella provetta: NESSUNA REAZIONE.

CONCLUSIONE:

Dagli esperimenti che abbiamo svolto in laboratorio ho dedotto che:

In materia non vivente non è presente alcun enzima

Nel fegato crudo con acqua ossigenata è avvenuta una reazione: è presente la schiuma perché l'acqua ossigenata ha dato 2H₂O + O₂ e l'ossigeno ha reagito velocemente con il fegato crudo; si è verificata una reazione esoergonica poiché la provetta è diventata calda.

Nella patata cruda con acqua ossigenata avviene una reazione molto lenta.

Gli enzimi sono inalterati.

Nel fegato crudo tagliuzzato gli enzimi sono ancora presenti; inoltre la velocità di reazione aumenta perché aumenta la superficie e gli enzimi entrano meglio in contatto con il loro substrato.

Nella patata cruda tagliuzzata gli enzimi sono ancora presenti; la velocità di reazione aumenta per lo stesso motivo del fegato crudo tagliuzzato.

In ambiente basico gli enzimi non sopravvivono.

In ambiente acido gli enzimi non sopravvivono.

L'alterazione del PH vuol dire alterare la carica degli amminoacidi del sito attivo; ciò significa non formare più il sito attivo giusto, non riconoscere il substrato e quindi niente reazioni.

Nel fegato cotto raffreddato non vi è nessuna reazione perché la temperatura elevata e l'ebollizione hanno spezzato i legami e l'enzima ha perso la sua struttura e non è più in grado di riconoscere il suo substrato

Nella patata cotta raffreddata non vi è nessuna reazione: gli enzimi si sono denaturati.

Se gli enzimi funzionano si ha una reazione catalizzata; però l'attività degli enzimi deve essere regolata.