1. Fermentų veiklą įtakojantys
veiksniai
Ada Šimkutė
Pagėgių savivaldybės Vilkyškių vidurinė
mokykla
Mokytoja Marytė Gečienė
www.technologijos.lt
Konferencija Mokyklinė aplinkotyra 2013, kovo 25-31 d., Lietuva
2. Įvadas
Kiekvieną sekundę organizme vyksta tūkstančiai cheminių
reakcijų. Visas mūsų organizme vykstančias reakcijas valdo
fermentai, juos ir pasirinkau tyrinėti, kadangi nuo jų priklauso, kada
ir kaip vyks reakcijos. Jos vyktų ir be fermentų, bet tai užtruktų ne
milisekundes, o daugybę metų!
Šalia mokyklos yra sūriais garsėjanti ,,Vilkyškių pieninė’’,
kuri sūrių gamyboje naudoja fermentus. Buvo įdomu sužinoti kam
fermentai naudojami gaminant sūrius.
www.vilkyskiu.lt
Konferencija Mokyklinė aplinkotyra 2013, kovo 25-31 d., Lietuva
3. Tikslas ir uždaviniai
Mano darbo tikslas buvo įvairiais bandymais išsiaiškinti, kokie
veiksniai ir kaip įtakoja fermentų veiklą.
Uždaviniai:
1. Ištirti seilių fermento amilazės veikimą įvairiomis sąlygomis.
2. Stebėti, kokią įtaką fermento pepsino veiklai turi temperatūra ir pH.
3. Ištirti fermento katalazės veikimą bulvės,
kepenų, kopūsto, morkos, maltos mėsos, mielių ląstelėse.
4. Ištirti pieną sutraukiančių fermentų Maxiren, Fromose, Chimozino
veikimą įvairiomis sąlygomis.
www.watermarklearming.com
Konferencija Mokyklinė aplinkotyra 2013, kovo 25-31 d., Lietuva
4. Tyrimo metodika
Visus bandymus atlikau laboratorinėmis sąlygomis, aprašiau bandymų metodikas.
Nupiešiau visų bandymų schemas, atliktus bandymus fotografavau.
Konferencija Mokyklinė aplinkotyra 2013, kovo 25-31 d., Lietuva
5. Fermentai yra jautrūs temperatūros, pH terpės pokyčiams. Keliant
reakcijos temperatūrą, cheminė reakcija vyksta vis greičiau, tačiau tik iki tam
tikros ribos. Daugeliui fermentų būdingas optimalus pH. Jam esant cheminė
reakcija vyksta greičiausiai.
Lt.Wikipedia.org
Konferencija Mokyklinė aplinkotyra 2013, kovo 25-31 d., Lietuva
6. Temperatūros ir pH įtaka fermento seilių
amilazės veikimui
Metodika
Surinkau 20 ml seilių.
Į pirmą mėgintuvėlį įdėjau 4 ml
krakmolo ir 2 ml pakaitintų
seilių.
1 2 3 4
Į antrą mėgintuvėlį įdėjau 4 ml
krakmolo ir 2 ml seilių.
Į trečią mėgintuvėlį įdėjau 4 ml
krakmolo ir įpyliau seilių ir
HCl. 2 ml pakaitintų
seilių 2 ml seilių
Į ketvirtą mėgintuvėlį įdėjau 4 ml 2 ml seilių
2 ml
parūgštintų
NaOH
krakmolo ir į 2 ml seilių įpyliau seilių
NaOH
Po 10 minučių į kiekvieną
mėgintuvėlį įlašinau liugolio
(jodo) tirpalo.
Konferencija Mokyklinė aplinkotyra 2013, kovo 25-31 d., Lietuva
7. Rezultatai
Geriausiai amilazė suskaidė
krakmolą kambario temperatūroje,
neutralioje pH. Pakaitintų seilių
amilazė neveikė krakmolo, nes
fermentas aukštoje temperatūroje
denatūravo. Mėgintuvėliuose, kur buvo
šarminė ir rūgšti terpė, krakmolas taip
pat nebuvo suskaidytas, nes fermentas
amilazė geriausiai veikia neutralioje
pH.
Jodo
tirpalo 3
1 2 4
Po 10
min.
Konferencija Mokyklinė aplinkotyra 2013, kovo 25-31 d., Lietuva
8. Temperatūros ir pH įtaka fermento pepsino:
veiklai:
Metodika
Į 4 mėgintuvėlius įpyliau po 3
ml vandens, įpyliau po 2 ml 1 2 3 4
kiaušinio baltymo tirpalo. Į 2 Vand
uo
40 C
mėgintuvėlį įlašinau 2 ml
( 3ml)
acidinpepsino tirpalo. Į 3 Kiauši 2 ml
mėgintuvėlį įlašinau 2 ml pavirinto nio
balty
mas
acidinpep
sino
tirpalo
NaOH
acidinpepsino tirpalo. Į 4
mėgintuvėlį įlašinau 2 ml NaOH
tirpalo. Visus mėgintuvėlius įdėjau į
šilto vandens vonelę ir šildžiau iki 1 2 3 4
400 C temperatūros. Vand
uo
( 3ml) Nuska
idrėjo
Balti 2 ml
dribsn acidinpep NaOH Balti
iai sino Balti dribsniai
tirpalo dribsniai
Konferencija Mokyklinė aplinkotyra 2013, kovo 25-31 d., Lietuva
9. Rezultatai
Fermentas pepsinas,
skaidantis baltymus, geriausiai
veikė rūgščioje terpėje, o
pavirinus jis denatūravo , todėl
susidarė balti dribsniai, kaip ir
mėgintuvėliuose su baltymu be
pepsino ir su šarmu.
Konferencija Mokyklinė aplinkotyra 2013, kovo 25-31 d., Lietuva
10. Paviršiaus ploto įtaka bulvės fermento
katalazės veikimui
Metodika
Padalinau bulvės
gabalėlį į tris dalis. Į
pirmą mėgintuvėlį įdėjau
pjaustytą šiaudeliais
bulvės gabalėlį. Į antrą
mėgintuvėlį - pjaustytą
1 2 3 1 2 3
kvadratėliais, į trečią
mėgintuvėlį - gabalėlį
smulkiai sutrintą. Visus
tris mėgintuvėlius
užpyliau vandenilio Bulvė
peroksido tirpalu. Vandenilio
peroksidas
Konferencija Mokyklinė aplinkotyra 2013, kovo 25-31 d., Lietuva
11. Rezultatai
Bulvės katalazė
vandenilio peroksidą
skaidė į deguonį ir
vandenį, susidarė putos.
Greičiausiai reakcija vyko
ten, kur didžiausias
paviršiaus plotas
(sutrintose bulvėse).
Konferencija Mokyklinė aplinkotyra 2013, kovo 25-31 d., Lietuva
12. Paviršiaus ploto ir temperatūros įtaka
kepenų katalazės veikimui
H2O2
Bandymo schema
1 2 3 4 5 6 7 8
Vanduo
H2O2
vanduo
MnO2 Pavirtas MnO2 kepenys
Smėlis
Virtos
kepenys
Sutrintos kepenys
Konferencija Mokyklinė aplinkotyra 2013, kovo 25-31 d., Lietuva
13. Rezultatai
Kepenų katalazė vandenilio
peroksidą skaidė intensyviausiai
tada, kai kepenys buvo sutrintos
(didžiausias paviršiaus plotas).
Pavirintose kepenyse fermentas
denatūravo ir vandenilio
peroksido neskaidė.Mangano
oksidas reaguoja su vandenilio
peroksidu panašiai kaip kepenų
katalazė su H2O2.
Konferencija Mokyklinė aplinkotyra 2013, kovo 25-31 d., Lietuva
14. Temperatūros ir pH įtaka mielių katalazės veikimui
Metodika NaOH HCl
Į visus mėgintuvėlius įdėjau
mielių tirpalo.Į antrą
mėgintuvėlį įpyliau NaOH. Į
trečią - HCl. Pirmą
mėgintuvėlį pakaitinau iki 3 4
virimo, ketvirtame
mėgintuvėlyje tirpalą palikau Vandenilio
peroksidas
kambario temperatūros . Po to
į visus mėgintuvėlius įpyliau
vandenilio peroksido.
Mielės
Konferencija Mokyklinė aplinkotyra 2013, kovo 25-31 d., Lietuva
15. Rezultatai
Mielių ląstelėse katalazė veikė
labai aktyviai normalioje
temperatūroje, o rūgščioje,
šarminėje terpėje putų buvo
labai mažai, o pavirintame
tirpale reakcija nevyko -
katalazė denatūravo.
Konferencija Mokyklinė aplinkotyra 2013, kovo 25-31 d., Lietuva
16. Temperatūros, pH ir paviršiaus ploto įtaka mėsos katalazei
Malta
mėsa
Metodika
Į vieną mėgintuvėlį įdėjau
gabalėlį mėsos. Į antrą, trečią,
ketvirtą ir penktą maltos mėsos.
Į trečią mėgintuvėlį įpyliau
natrio šarmo. Į ketvirtą druskos 1 2 3 4 5
5
rūgšties. Į penktą mėgintuvėlį
įpyliau truputį vandens ir
pavirinau.Į visus mėgintuvėlius
įpyliau vendenilio peroksido.
Mėsa
NaOH HCl
Vandeilio peroksidas.
Konferencija Mokyklinė aplinkotyra 2013, kovo 25-31 d., Lietuva
17. Rezultatai
Mėsos katalazė veikė
aktyviau, ten kur mėsa buvo
malta, nes susidarė daugiau
putų, mat maltos mėsos
paviršiaus plotas didesnis.
Rūgščioje, šarminėje terpėje
ir mėgintuvėlyje su pavirinta
mėsa reakcija nevyko- maltos
mėsos katalazė denatūravo.
Konferencija Mokyklinė aplinkotyra 2013, kovo 25-31 d., Lietuva
18. Paviršiaus ploto įtaka kopūsto katalazei
Metodika
Į pirmą mėgintuvėlį įdėjau smulkiai sutrinto kopūsto. Į antrą
kopūsto šiaudelių. Į mėgintuvėlius įpyliau vandenilio peroksidu.
Putų kiekis
Kopūstas
Konferencija Mokyklinė aplinkotyra 2013, kovo 25-31 d., Lietuva
19. Rezultatai
Kopūsto katalazė lėtai reagavo į vandenilio peroksidą ten, kur
buvo gabalėliai, o aktyviau veikė smulkiau sutrintą kopūstą.
Konferencija Mokyklinė aplinkotyra 2013, kovo 25-31 d., Lietuva
20. Paviršiaus ploto įtaka morkos katalazei
Metodika
Į vieną mėgintuvėlį įdėjau morką smulkiai sutrintą,o į kitą
morkos šiaudelių. Į abu mėgintuvėlius įpyliau vandenilio
peroksido.
Putų
kiekis
Morka
Konferencija Mokyklinė aplinkotyra 2013, kovo 25-31 d., Lietuva
21. Rezultatai
Morkų katalazė aktyviau veikė smulkiai sutrintą morką dėl didesnio
paviršiaus ploto.
Konferencija Mokyklinė aplinkotyra 2013, kovo 25-31 d., Lietuva
22. Paviršiaus ploto įtaka miltų katalazei
Metodika
Į du mėgintuvėlius įpyliau miltų. Į pirmą mėgintuvėlį įpyliau
vandens. Į antrą mėgintuvėlį įpyliau vandenilio peroksido.
Putų kiekis
Vanduo
Vandenilio
peroksidas
Miltai
Konferencija Mokyklinė aplinkotyra 2013, kovo 25-31 d., Lietuva
24. Fermento Maxiren,Fromase,Chimozine tyrimai
Metodika
Į pirmą mėgintuvėlį įpyliau 2 ml
pakaitinto iki 90 oC pieno. Į antrą Fermento
mėgintuvėlį 2 ml pakaitinto pieno
iki 42 oC ir HCl. Į trečia mėgintuvėlį
2ml pakaitinto pieno iki 42 oC. Į 1 2 3 4
ketvirtą mėgintuvėlį - 2ml pakaitinto Pienas
90 oC
pieno iki 42 oC temperatūros ir
NaOH. Į visus mėgintuvėlius įpyliau
0.3 ml pieną sutraukiančio fermento Pienas 42 oC
HCl
Pienas 42 oC
NaOH Pienas 42 oC
Maxiren. Tuos pačius bandymus
atlikau ir su fermentais Fromase,
Chimozine.
Konferencija Mokyklinė aplinkotyra 2013, kovo 25-31 d., Lietuva
25. Rezultatai
Visi pieną traukiantys fermentai (Maxiren, Fromaze, Chimozine )
geriausiai veikė 420 C temperatūroje. Neutralioje terpėje pieną sutraukė
gabaliukais su išrūgomis, o rūgščioje ir šarminėje terpėje - į jogurto
konsistenciją.
Fermentas Maxiren
Konferencija Mokyklinė aplinkotyra 2013, kovo 25-31 d., Lietuva
26. Fermentas
Fromase
Pradžioje Po 10 min.
Fermentas
Chimozine
Konferencija Mokyklinė aplinkotyra 2013, kovo 25-31 d., Lietuva
27. Išvados
1. Fermentai pepsinas ir amilazė geriausiai veikia apie 40 oC
temperatūroje, o katalazė aktyvi kambario temperatūroje.
2. Fermentas pepsinas aktyvus – rūgščioje pH, o amilazė ir
katalazė – neutralioje, pakitus terpės pH jie tampa neaktyvūs.
3. Fermentinės reakcijos greitis priklauso nuo paviršiaus ploto, kai
paviršiaus plotas didelis, reakcija vyksta greičiau.
4. Pastebėjau, jog pieną sutraukiantys fermentai
Maxiren, Fromase, Chimozinas aktyviausiai veikia esant 42
oC, neutralioje terpėje.
Konferencija Mokyklinė aplinkotyra 2013, kovo 25-31 d., Lietuva
28. Rekomendacijos
1. Tiriant fermentus, reikia bandymus atlikti tiksliai pagal metodikas.
2. Norint tiksliau įvertinti katalazės aktyvumą, butu galima putų kiekį
išmatuoti milimetrais.
3. Norint tirti pieno fermentus patartina kreiptis į sūrių gamyklos
laborantus, kurie pasiūlys fermentų, duos įvairių patarimų.
Konferencija Mokyklinė aplinkotyra 2013, kovo 25-31 d., Lietuva
