Enzymforsøg (catalase, amylase)

Biologi B · STX · B-niveau · Eksperimentelt arbejde

🧬 Enzymforsøg (catalase, amylase)

Enzymer er biologiske katalysatorer (proteiner) der øger reaktionshastigheden uden selv at blive forbrugt.

Aktivitetsbetingelser: enzymer har optimal pH og temperatur. Udenfor denneszone falder aktivitet (denaturering ved høj T).

Katalase (i lever, blod, kartoffel): nedbryder hydrogenperoxid (H₂O₂) til vand og ilt: 2H₂O₂ → 2H₂O + O₂. Klassisk forsøg: kartoffelstykke + H₂O₂ → bobler (O₂). Måles ved at vende reagensglas i vand og opfange ilt-volumen over tid.

Amylase (i spyt og pankreas): nedbryder stivelse til maltose. Test med Lugol — stivelse giver blå farve, men forsvinder når stivelsen nedbrydes.

Michaelis-Menten kinetik: hastighed v = V_max · [S] / (K_M + [S]), hvor V_max = maksimal hastighed (når enzym er mættet med substrat), K_M = substratkoncentration ved halv V_max (mål for enzym-affinitet — lav K_M = høj affinitet). Plot v vs. [S] giver hyperbel. Lineweaver-Burk-plot (1/v vs. 1/[S]) giver ret linje med skæringer der angiver V_max og K_M.

Faktorer der påvirker enzymaktivitet:

1. substrat-koncentration (øger til mætning).

2. enzym-koncentration (lineær).

3. pH (klokkekurve omkring optimum — pepsin pH ~2, amylase pH ~7, trypsin pH ~8).

4. temperatur (stiger til ~37 °C, derefter denaturering).

5. inhibitorer (kompetitive vs. ikke-kompetitive).

Skoleforsøg

Fyld 5 reagensglas med kartoffel + H₂O₂ ved forskellige T (0°C, 20°C, 40°C, 60°C, 80°C). Mål O₂-volumen efter 3 min. Plot grafen → finder optimal T omkring 37-40°C, falder ved højere T pga. denaturering.

Læringsmål

• Gennemføre 10-12 eksperimenter over 2 år
• Anvende mikroskopi til celler og væv
• Udføre enzymforsøg (catalase, amylase)
• Måle pulsfrekvens før/under/efter motion
• Skrive forsøgsrapport med usikkerhedsanalyse

Sådan kan du arbejde med emnet

• Planlæg et eksperiment, der måler catalases nedbrydning af hydrogenperoxid ved forskellige temperaturer
• Beskriv, hvordan amylases nedbrydning af stivelse kan måles eksperimentelt
• Diskutér, hvilke fejlkilder der kan påvirke et enzymforsøg

Eksperiment-forslag

• Gennemfør catalase-forsøget med kartoffel + H₂O₂ ved 5 forskellige temperaturer, plot O₂-mængde vs. temperatur, og bestem den optimale temperatur for enzymet.
• Test amylase med Lugol-opløsning: bland spyt med stivelse og mål, hvor lang tid det tager før den blå farve forsvinder ved forskellige pH-værdier.
• Diskutér forskellen på kompetitiv og ikke-kompetitiv enzym-inhibering med et selvvalgt eksempel.

Brobygning

Enzymernes hastighed afhænger bl.a. af kroppens stofskifte, som driver fotosyntesen i planter — det fører videre til 'Fotosyntese-måling'.