Menyiasat Pencernaan Kanji, Protein dan Lipid oleh Enzim

Tujuan

Eksperimen ini menyiasat sama ada enzim pencernaan memecahkan kanji, protein dan lipid dalam sampel makanan, menggunakan ujian makanan untuk mengesan substrat sebelum dan selepas enzim bertindak ke atasnya.

Pemboleh ubah

• Pemboleh ubah dimanipulasi: kehadiran enzim pencernaan aktif (amilase untuk kanji, pepsin atau tripsin untuk protein, lipase bersama garam hempedu untuk lipid) dibandingkan dengan enzim direbus (terdenaturasi) yang digunakan sebagai kawalan.
• Pemboleh ubah bergerak balas: keputusan ujian makanan berkaitan, ujian iodin untuk kanji, ujian Biuret untuk protein, dan ujian emulsi untuk lipid, dicatat sebelum dan selepas pengeraman.
• Pemboleh ubah dimalarkan: suhu pengeraman (seperti kukusan air 37°C), tempoh pengeraman, pH campuran, serta isi padu dan kepekatan substrat dan enzim.

Bahan dan radas

• Larutan kanji, larutan albumin telur (protein), dan minyak masak
• Larutan amilase
• Larutan pepsin atau tripsin
• Larutan lipase dan garam hempedu
• Larutan iodin
• Reagen Biuret (atau larutan kuprum sulfat dan larutan natrium hidroksida)
• Etanol (untuk ujian emulsi)
• Kukusan air pada suhu malar
• Tabung uji, rak tabung uji dan jam randik
• Pipet atau penitis

Prosedur

1. Bagi kanji: campurkan larutan kanji dengan larutan amilase dalam tabung uji, dan eramkan pada suhu malar seperti 37°C.
2. Pada selang masa tetap, uji sampel campuran dengan larutan iodin dan catat sama ada ia masih bertukar biru-hitam.
3. Teruskan menguji sehingga larutan iodin tidak lagi berubah warna, menunjukkan kanji telah dicerna sepenuhnya.
4. Bagi protein: campurkan larutan albumin telur (protein) dengan larutan pepsin atau tripsin dalam tabung uji berasingan, dan eramkan pada suhu sama.
5. Pada selang masa tetap, uji sampel dengan reagen Biuret dan catat sama ada warna ungu masih terhasil.
6. Teruskan menguji sehingga ujian Biuret tidak lagi memberikan warna ungu, menunjukkan protein telah dicerna.
7. Bagi lipid: campurkan minyak masak dengan larutan lipase dan beberapa titik garam hempedu dalam tabung uji, dan eramkan pada suhu sama.
8. Pada selang masa tetap, jalankan ujian emulsi pada sampel dan catat sama ada emulsi putih keruh masih terbentuk.
9. Bagi setiap substrat, sediakan tabung kawalan menggunakan enzim sama yang telah direbus terlebih dahulu (terdenaturasi), dan jalankan ujian makanan sama ke atasnya sepanjang eksperimen.
10. Bandingkan keputusan daripada tabung enzim aktif dengan tabung kawalan enzim direbus.

Keputusan dijangka

Enzim aktif memecahkan substratnya dari semasa ke semasa, jadi keputusan ujian makanan positif pudar atau hilang, manakala kawalan enzim direbus masih memberikan keputusan positif sepanjang masa. Jadual di bawah meringkaskan corak biasa yang diperhatikan.

Kesimpulan

Keputusan menunjukkan bahawa enzim pencernaan memecahkan substrat khususnya: amilase memecahkan kanji kepada gula penurun, pepsin atau tripsin memecahkan protein kepada peptida dan asid amino, dan lipase (dibantu garam hempedu, yang mengemulsikan lemak) memecahkan lipid kepada asid lemak dan gliserol. Ini ditunjukkan oleh kehilangan keputusan ujian makanan positif dalam setiap tabung enzim aktif dari semasa ke semasa.

Kawalan enzim direbus masih memberikan ujian makanan positif sepanjang masa, kerana rebusan mendenaturasikan enzim sehingga ia tidak lagi dapat memangkinkan pencernaan, mengesahkan bahawa perubahan yang dilihat dalam tabung enzim aktif disebabkan oleh tindakan enzim dan bukan faktor lain.

Keselamatan

Kesilapan biasa

Soalan gaya Kertas 3

Soalan 1 (hipotesis). Seorang pelajar mencampurkan larutan kanji dengan amilase dan menyimpannya pada 37°C. Nyatakan satu hipotesis tentang apa yang akan ditunjukkan oleh ujian iodin dari semasa ke semasa, dan keputusan yang akan menyokongnya.

Jawapan model. Hipotesis: amilase mencerna kanji, jadi ujian iodin berhenti memberikan warna biru-hitam dari semasa ke semasa. Ia disokong jika sampel yang diambil pada selang masa akhirnya memberikan warna iodin perang, menunjukkan kanji telah dipecahkan.

Soalan 2 (pemboleh ubah dan ujian adil). Nyatakan pemboleh ubah dimanipulasikan dan bergerak balas apabila membandingkan tabung amilase aktif dengan kawalan amilase direbus, serta satu pemboleh ubah yang mesti dimalarkan.

Jawapan model. Pemboleh ubah dimanipulasikan ialah sama ada amilase itu aktif atau direbus (terdenaturasi); pemboleh ubah bergerak balas ialah keputusan ujian iodin (biru-hitam atau perang). Satu pemboleh ubah dimalarkan ialah suhu dan tempoh pengeraman, dikekalkan sama bagi kedua-dua tabung supaya perbandingan adil.

Soalan 3 (penjadualan). Pelajar menguji sampel dengan iodin setiap dua minit. Cadangkan bagaimana keputusan patut direkodkan.

Jawapan model. Keputusan direkodkan dalam jadual dengan lajur masa / min dan warna ujian iodin (atau 'kanji hadir / tiada'). Ini menunjukkan pada masa manakah warna biru-hitam mula hilang, menandakan bila kanji telah dicerna sepenuhnya.

Soalan 4 (inferens). Kawalan amilase direbus masih menjadikan iodin biru-hitam selepas 20 minit, tetapi tabung amilase aktif tidak. Apakah inferens yang boleh dibuat oleh pelajar?

Jawapan model. Inferensnya ialah pencernaan kanji disebabkan oleh amilase yang bertindak sebagai pemangkin, kerana rebusan mendenaturasikan enzim dalam kawalan supaya ia tidak dapat memecahkan kanji. Perubahan itu disebabkan oleh tindakan enzim, bukan oleh masa atau suhu semata-mata.

Sumber:SRC-DSKP-EN

Soalan lazim