Enzym ureaza, który występuje m.in. w nasionach dyni, przeprowadza następującą reakcję:
\(\mathrm{H_2N{-}CO{-}NH_2 + H_2O \rightarrow 2\ NH_3 + CO_2}\)
Powstający w ten sposób amoniak powoduje alkalizację (wzrost zasadowości) środowiska reakcji. Ureaza podana dożylnie jest śmiertelna dla człowieka nawet w niskich dawkach, ale nasiona dyni można jeść bezpiecznie.
Przeprowadzono doświadczenie, w którym przesącz z nasion dyni rozgniecionych w wodzie rozdzielono w równych ilościach do trzech probówek (I–III) i do każdej z nich dodano taką samą ilość mocznika. Stopień alkalizacji roztworu w probówkach mierzono za pomocą fenoloftaleiny, która w środowisku zasadowym przyjmuje barwę różową – tym intensywniejszą, im wyższe jest pH roztworu. Każdą probówkę inkubowano w innej temperaturze: I – 10 °C, II – 35 °C, III – 70 °C.
Po kilku minutach zaobserwowano zmianę zabarwienia roztworów w I i II probówce, natomiast w probówce III roztwór się nie zabarwił.
Na podstawie: www.biocen.edu.pl/volvox/Protocols/PDFs/Urease_pl
Zadanie 3.1
Enzym ureaza, który występuje m.in. w nasionach dyni, przeprowadza następującą reakcję:
\(\mathrm{H_2N{-}CO{-}NH_2 + H_2O \rightarrow 2\,NH_3 + CO_2}\)
Powstający w ten sposób amoniak powoduje alkalizację (wzrost zasadowości) środowiska reakcji. Ureaza podana dożylnie jest śmiertelna dla człowieka nawet w niskich dawkach, ale nasiona dyni można jeść bezpiecznie.
Przeprowadzono doświadczenie, w którym przesącz z nasion dyni rozgniecionych w wodzie rozdzielono w równych ilościach do trzech probówek (I–III) i do każdej z nich dodano taką samą ilość mocznika. Stopień alkalizacji roztworu w probówkach mierzono za pomocą fenoloftaleiny, która w środowisku zasadowym przyjmuje barwę różową – tym intensywniejszą, im wyższe jest pH roztworu. Każdą probówkę inkubowano w innej temperaturze: I – 10 °C, II – 35 °C, III – 70 °C.
Po kilku minutach zaobserwowano zmianę zabarwienia roztworów w I i II probówce, natomiast w probówce III roztwór się nie zabarwił.
Na podstawie: www.biocen.edu.pl/volvox/Protocols/PDFs/Urease_pl
Sformułuj problem badawczy do tego doświadczenia.
Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź
Schemat punktowania
1 p. – za poprawne sformułowanie problemu badawczego uwzględniającego wpływ temperatury na aktywność badanego enzymu / ureazy.
0 p. – za odpowiedź, która nie spełnia powyższych wymagań, lub za brak odpowiedzi.
Przykładowe rozwiązania
- Wpływ temperatury na aktywność enzymu ureazy / ureazy znajdującej się w pestkach dyni.
- Czy temperatura ma wpływ na aktywność enzymu ureazy?
- Jaka temperatura hamuje aktywność ureazy?
Zadanie 3.2
Enzym ureaza, który występuje m.in. w nasionach dyni, przeprowadza następującą reakcję:
\(\mathrm{H_2N{-}CO{-}NH_2} + \mathrm{H_2O} \rightarrow 2\,\mathrm{NH_3} + \mathrm{CO_2}\)
Powstający w ten sposób amoniak powoduje alkalizację (wzrost zasadowości) środowiska reakcji. Ureaza podana dożylnie jest śmiertelna dla człowieka nawet w niskich dawkach, ale nasiona dyni można jeść bezpiecznie.
Przeprowadzono doświadczenie, w którym przesącz z nasion dyni rozgniecionych w wodzie rozdzielono w równych ilościach do trzech probówek (I–III) i do każdej z nich dodano taką samą ilość mocznika. Stopień alkalizacji roztworu w probówkach mierzono za pomocą fenoloftaleiny, która w środowisku zasadowym przyjmuje barwę różową – tym intensywniejszą, im wyższe jest pH roztworu. Każdą probówkę inkubowano w innej temperaturze: I – 10 °C, II – 35 °C, III – 70 °C.
Po kilku minutach zaobserwowano zmianę zabarwienia roztworów w I i II probówce, natomiast w probówce III roztwór się nie zabarwił.
Na podstawie: www.biocen.edu.pl/volvox/Protocols/PDFs/Urease_pl
Podaj przyczynę, która sprawiła, że w probówce III roztwór się nie zabarwił.
Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź
Przykładowe rozwiązania
- W probówce III, w temperaturze 70°C, roztwór się nie zabarwił, ponieważ nastąpiła denaturacja ureazy i mocznik nie został rozłożony.
- Ureaza została zdenaturowana w wysokiej temperaturze (i nie nastąpiła reakcja rozkładu mocznika).
Schemat punktowania
1 p. – za podanie prawidłowego wyjaśnienia obserwacji uwzględniającej denaturację enzymu w wysokiej temperaturze.
0 p. – za odpowiedź, która nie spełnia powyższych wymagań, lub za brak odpowiedzi.
Zadanie 3.3
Enzym ureaza, który występuje m.in. w nasionach dyni, przeprowadza następującą reakcję:
\(\mathrm{H_2N{-}CO{-}NH_2 + H_2O \rightarrow 2\,NH_3 + CO_2}\)
Powstający w ten sposób amoniak powoduje alkalizację (wzrost zasadowości) środowiska reakcji. Ureaza podana dożylnie jest śmiertelna dla człowieka nawet w niskich dawkach, ale nasiona dyni można jeść bezpiecznie.
Przeprowadzono doświadczenie, w którym przesącz z nasion dyni rozgniecionych w wodzie rozdzielono w równych ilościach do trzech probówek (I–III) i do każdej z nich dodano taką samą ilość mocznika. Stopień alkalizacji roztworu w probówkach mierzono za pomocą fenoloftaleiny, która w środowisku zasadowym przyjmuje barwę różową – tym intensywniejszą, im wyższe jest pH roztworu. Każdą probówkę inkubowano w innej temperaturze: I – 10 °C, II – 35 °C, III – 70 °C.
Po kilku minutach zaobserwowano zmianę zabarwienia roztworów w I i II probówce, natomiast w probówce III roztwór się nie zabarwił.
Na podstawie: www.biocen.edu.pl/volvox/Protocols/PDFs/Urease_pl
Zaznacz poniżej klasę enzymów (A–D), do której należy ureaza.
Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź
Rozwiązanie
C./ hydrolazy
Schemat punktowania:
1 p. – za zaznaczenie poprawnej odpowiedzi.
0 p. – za każdą inną odpowiedź lub za brak odpowiedzi.
Zadanie 3.4
Enzym ureaza, który występuje m.in. w nasionach dyni, przeprowadza następującą reakcję:
\(\mathrm{H_2N{-}CO{-}NH_2 + H_2O \rightarrow 2\,NH_3 + CO_2}\)
Powstający w ten sposób amoniak powoduje alkalizację (wzrost zasadowości) środowiska reakcji. Ureaza podana dożylnie jest śmiertelna dla człowieka nawet w niskich dawkach, ale nasiona dyni można jeść bezpiecznie.
Przeprowadzono doświadczenie, w którym przesącz z nasion dyni rozgniecionych w wodzie rozdzielono w równych ilościach do trzech probówek (I–III) i do każdej z nich dodano taką samą ilość mocznika. Stopień alkalizacji roztworu w probówkach mierzono za pomocą fenoloftaleiny, która w środowisku zasadowym przyjmuje barwę różową – tym intensywniejszą, im wyższe jest pH roztworu. Każdą probówkę inkubowano w innej temperaturze: I – 10 °C, II – 35 °C, III – 70 °C.
Po kilku minutach zaobserwowano zmianę zabarwienia roztworów w I i II probówce, natomiast w probówce III roztwór się nie zabarwił.
Na podstawie: www.biocen.edu.pl/volvox/Protocols/PDFs/Urease_pl
Wyjaśnij, dlaczego wprowadzenie ureazy bezpośrednio do krwiobiegu człowieka stanowi dla niego śmiertelne zagrożenie, ale ureaza zawarta w nasionach dyni nie jest dla człowieka szkodliwa po ich zjedzeniu. W odpowiedzi uwzględnij oba miejsca działania tego enzymu.
Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź
Przykładowe rozwiązania
- Ureaza wprowadzona do krwi rozkłada mocznik w niej znajdujący się do amoniaku, który jest silnie toksyczny i zatruwa organizm, natomiast po zjedzeniu nasion dyni, ureaza nie jest już szkodliwa, ponieważ jest białkiem i zostaje strawiona / rozłożona wraz z pestkami w przewodzie pokarmowym.
- We krwi człowieka znajduje się mocznik, który ureaza rozkłada do toksycznego amoniaku, natomiast w układzie pokarmowym człowieka nie ma mocznika, który by ureaza rozkładała, a dodatkowo – w żołądku zaczyna się proces trawienia białek, więc ureaza, która jest białkiem ulegnie strawieniu.
Schemat punktowania
2 p. – za prawidłowe wyjaśnienie uwzględniające wpływ ureazy na organizm w zależności od obu miejsc jej działania – w krwiobiegu i w układzie pokarmowym.
1 p. – za prawidłowe wyjaśnienie uwzględniające tylko jedno miejsce działania ureazy w organizmie (albo w krwiobiegu, albo w układzie pokarmowym).
0 p. – za odpowiedź, która nie spełnia powyższych wymagań, lub za brak odpowiedzi.