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肝脏酶的小实验

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肝脏里的酶扮演着身体卫道士的角色,专门清理入侵的毒物。有兴趣研究一下酶是怎么发挥功能的吗?

 

关键词

化学

温度

生理学

分子生物学

 

人体每天会摄入很多东西,肝脏的功能,就是将其中一切可能的危险之物化解掉。这是怎么做到的呢?答案是:化学。和身体其他组织一样,肝脏中发生着许多复杂的化学反应。为了反应得更快,它们常常需要酶的帮助。

酶是一种蛋白质。肝脏在酶的帮助下,迅速拆解掉有毒的物质,将它们变成对身体更加安全的东西。酶,同它催化的化学反应一样,也需要特定的环境才能发挥作用。肝脏中的酶只在一些条件下能起作用,在另一些环境中却会完全失去活性。

 

知识背景

当化合物的分子凑到一起相互作用,继而形成新的化合物时,一个化学反应就发生了。有时,化学反应自己就能发生,速度一般都非常快,并且放出能量。另外一些化学反应则需要吸收能量,若没有能量的支持,反应的速度会非常慢、甚至根本不会发生。这种类型的反应就是酶的帮助对象,酶能加快它们的速度。

酶是一种大分子的蛋白质,它们在化学反应里发挥"催化剂"功能,加速反应的发生。催化剂能为化学反应提供合适的环境,环境好,速度自然就快了。催化剂家族的分工非常明确,特定的酶只催化特定的反应。酶也是娇气的东西,有些酶非要在特殊的环境里才能好好工作,更有甚者,条件稍差一点就会罢工。酶在不好的环境下还有可能受到伤害——比如烧得太烫的时候。一旦被破坏,酶就再也不能催化化学反应啦。

肝脏中有一种过氧化氢酶,能将体内有害的过氧化氢拆解成水和氧气。这个化学反应若是发生,会出现氧气的气泡,并且有泡沫产生。

 

材料

 生的动物肝脏100克(新鲜的,解冻的,都行)

 刀 

 菜板                

 搅拌器

 水

 冰箱

 滴管

 一只大一点的盘子

 过氧化氢溶液(药店有售,重点是要新鲜)

 勺子

 两只碗

 醋

 食用碱(AKA 小苏打)     

 带盖子的微波炉碗

 微波炉

 

准备工作

1.接触新鲜肝脏的一切表面都要好好消毒。

2.肝脏在菜板上切成两厘米见方的小块。小朋友用刀要小心哟。

3.切好的肝脏放进搅拌器,加上相同体积的水,高速搅拌至块状物消失。小朋友要小心搅拌器里的刀片。

4.搅碎后的肝脏(以下均简称肝浆)放进冰箱保存。

 

实验正式开始啦~

 实验一

在盘子中央滴一滴肝浆,然后往里滴一滴过氧化氢溶液。不出意外,泡泡会在这时候出现。哪里来的泡泡呢?泡泡的产生,代表着肝脏里的过氧化氢酶分解掉了过氧化氢。过氧化氢有害身体健康,肝脏加油哟~

 实验二

现在来试试肝脏遇上酸会发生什么。往碗里加一勺的肝浆,再加一勺醋。好好搅拌搅拌,混合物的颜色和粘稠度有什么变化吗?往洗干净的大盘子里滴一滴混合物,再加上一滴过氧化氢。和之前的实验作比较,气泡的数量有什么变化?产生的泡沫有什么变化?气泡和泡沫产生的速度与之前一样吗?


 实验三

再来试试碱的作用。将一勺肝脏和一勺小苏打加在一起混匀。观察混合物的颜色和粘稠度 。在盘子上找个干净地方,滴一滴混合物上去,再加一滴过氧化氢。和之前的实验作比较,气泡的数量有什么变化?产生的泡沫有什么变化?气泡和泡沫产生的速度与之前一样吗?


 实验四

温度对肝脏里的酶有什么影响?我们也能试一试。舀一勺肝脏的浆汁到微波炉用的碗里,碗进微波炉,高火20秒。加热后的浆汁看起来怎么样?取一滴加热过的肝脏浆汁,在盘子上找块干净地方滴下去,再加上一滴过氧化氢。和之前的实验作比较,气泡的数量有什么变化?产生的泡沫有什么变化?气泡和泡沫产生的速度和之前一样吗?


 思考题

做完了上面几个实验,你觉得肝脏的浆汁早哪一次表现得最好?哪一次表现的最差?你觉得是为什么?


 还可以继续折腾哦~

你也可以自己发明些条件。举个例子,你可以把肝脏冻一冻,或者搅一勺子盐进去,然后再来试试它的威力。再或者,你可以多混些醋和小苏打进去。再来比较比较,过氧化氢酶哪一次表现得最好?哪一次表现最差?想想为什么。


 实验对象也是可以换哒~

同类的实验,我们还可以换套东西来做。菠萝里有一种菠萝蛋白酶,用它消化消化明胶也是一件比较好玩的事情。明胶是我们的老熟人啦,果冻布丁酸奶里都有,超市里也有单独的卖。有兴趣的话,可以把施以肝脏的种种酷刑再给菠萝上一次。

 

所见与所想

从泡泡产生的多少来看,哪种状态下的肝浆在遇到过氧化氢时表现最好?加醋?加碱?加热?还是什么都不加?

要想好好表现,酶的确需要一个舒适的环境。人体内的酶,最理想的条件大概就是我们身体的状态了。身体的不同组织里,环境也不尽相同,有些稍微酸一点,有些稍微暖一点。不同环境中的酶,当然在各自的地盘里表现最好。

身体的不同组织具有不同的pH值(pH是表示酸碱程度的指标)。肝脏的pH差不多是中性(大概在7左右),所以,像过氧化氢酶这样的酶, 最喜欢肝脏的环境。中性条件下遇到过氧化氢,这种酶可以产生更多的气泡(也就是氧气),速度也更快。在醋的酸性环境和小苏打的碱性环境里,过氧化氢酶就没这么威武了。(相比于加醋,加了小苏打的肝脏能够制造更多气泡,因为比起醋的发酸程度,小苏打似乎没有那么"碱"。)

同样的,过氧化氢酶来自肝脏,自然也是在体温状态下状态最好。微波炉是酶的杀手,加热过程彻底破坏了过氧化氢酶,当然也就没办法变出气泡了。

 

清扫战场~

肝脏全部丢进垃圾桶。(有特殊饮食爱好的可以忽略此句)彻底消毒接触过生肝脏的所有表面。好好洗手,用热水,打肥皂。

 

 

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