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Prerequisiti
Scopi dell’esperienza
Verso le competenze
Punti chiave
Gli enzimi sono
catalizzatori biologici,
molecole capaci di accelerare le reazioni
chimiche mediante un processo di catalisi.
■
Sono proteine globulari dotate di una
complessa struttura tridimensionale in cui
è riconoscibile una regione detta
sito atti-
vo
a cui si legano le molecole reagenti dette
substrati
dell’enzima. Quasi tutte le reazio-
ni biologiche sono ad alta
energia di atti-
vazione
, cioè avvengono con difficoltà. Gli
enzimi sono in grado di abbassare l’energia
di attivazione delle diverse reazioni consen-
tendo che esse abbiano una velocità utile
per i fenomeni vitali.
■
Gli enzimi esplicano perfettamente la
loro funzione se si trovano in condizioni
ottimali, mentre variazioni eccessive di pH,
temperatura e concentrazione salina porta-
no a una loro denaturazione con successiva
perdita della funzionalità. La maggior par-
te degli enzimi agisce su di un singolo sub-
strato o su un numero limitato di composti
chimicamente simili: sono quindi
altamen-
te specifici
e in questo si differenziano dai
catalizzatori inorganici. (
figura 1
)
■
Gli enzimi sono in grado di agire a concen-
trazioni molto basse, non subiscono trasfor-
mazioni nel corso della reazione e vengono
sintetizzati secondo necessità in base alle ri-
chieste; nell’insieme controllano tutte le rea-
zioni del metabolismo della cellula e la loro
attività può essere regolata dalle molecole che
costituiscono il prodotto finale della reazione.
■
Per funzionare meglio molti enzimi ne-
cessitano di
cofattori
che possono essere
ioni metallici o molecole dette
coenzimi
,
per lo più vitamine idrosolubili.
■
Alcuni enzimi, come quelli che permet-
tono la digestione degli alimenti sono rila-
sciati dalle cellule e agiscono all’esterno, ma
la maggior parte è intracellulare.
Materiale utilizzato
■
Acqua distillata
■
Pepsina (facilmente reperibile in farmacia)
■
Soluzione di HCl 0,1 N
■
Soluzione di NaOH 0,0001 N
■
Un uovo sodo
■
Portaprovette
■
6 provette
■
Pipette da 1, 5 mL
■
Spatola
■
Becher
■
Bagnomaria termostatato (in mancanza
di un bagnomaria termostatato utilizzare
una piastra riscaldante con becher e ter-
mometro)
■
Bilancia analitica
Lo studio dell’attività enzimatica
›
Operare connessioni logiche
›
Sviluppare le capacità progettuali
›
Ampliare le competenze linguistiche
›
Ricercare, approfondire e valutare
criticamente le informazioni
›
Stimolare un approccio critico su
tematiche di attualità
›
Evidenziare in vitro l’azione idrolitica
della pepsina
›
Comprendere l’influenza
delle condizioni ambientali
sull’attivita’enzimatica
›
Soluzioni a concentrazione nota
›
Struttura e funzione delle
biomolecole
›
Conformazione e funzione degli
enzimi
›
Fisiologia della digestione
E att senza
enzima
E att con
enzima
REAGENTE
PRODOTTI
stato finale
decorso
della reazione
stato
iniziale
variazione
energetica
totale
stato di
transizione
senza
catalizzatore
stato di
transizione
con
catalizzatore
figura 1