ცდა 2. ფერმენტის მოქმედებისათვის საჭირო პირობების შესწავლა

შე­დე­გი: ბი­ოლ.X.7. მოს­წავ­ლეს შე­უძ­ლია და­ა­სა­ბუ­თოს კვე­ბი­სა და მო­ნე­ლე­ბის მნიშ­ვ­ნე­ლო­ბა ორ­გა­ნიზ­მის ზრდა-გან­ვი­თა­რე­ბი­სათ­ვის და ენერ­გი­ით უზ­რუნ­ველ­სა­ყო­ფად.

 

ინ­დი­კა­ტო­რი: ექ­ს­პე­რი­მენ­ტუ­ლად ასა­ბუ­თებს ფერ­მენ­ტე­ბის მოქ­მე­დე­ბას საკ­ვე­ბის ქი­მი­უ­რი დაშ­ლის პრო­ცეს­ზე და მსჯე­ლობს ტემ­პე­რა­ტუ­რი­სა და pH-ის მნიშ­ვ­ნე­ლო­ბა­ზე ფერ­მენ­ტუ­ლი აქ­ტი­ვო­ბის ცვლი­ლე­ბა­ზე.

 

რე­კო­მენ­და­ცია: სა­სურ­ვე­ლია ექ­ს­პე­რი­მენ­ტი ჩა­ტარ­დეს ჯგუ­ფებ­ში. ჯგუ­ფე­ბის რა­ო­დე­ნო­ბა და ჯგუფ­ში მოს­წავ­ლე­თა რა­ო­დე­ნო­ბა გან­საზღ­ვ­რეთ კლას­ში მოს­წავ­ლე­თა რა­ო­დე­ნო­ბის მი­ხედ­ვით.

 

უსაფ­რ­თხო­ე­ბა: სიფ­რ­თხი­ლე და­ი­ცა­ვით სპირ­ტ­ქუ­რას­თან მუ­შა­ო­ბი­სას; HCl-ის გა­მო­ყე­ნე­ბი­სას გა­ით­ვა­ლის­წი­ნეთ, რომ ის ძლი­ე­რი მჟა­ვაა.

 

რას ვიკ­ვ­ლევთ: რა პი­რო­ბე­ბია სა­ჭი­რო პეპ­სი­ნის ფერ­მენ­ტუ­ლი აქ­ტი­ვო­ბის გან­სა­ხორ­ცი­ე­ლებ­ლად?

 

ცდის მი­ზა­ნი: ფერ­მენ­ტის მოქ­მე­დე­ბი­სათ­ვის სა­ჭი­რო პი­რო­ბე­ბის შეს­წავ­ლა.


ცდის­თ­ვის სა­ჭი­რო მა­სა­ლე­ბი:

ერ­თი ჯგუ­ფის­თ­ვის:

5 სინ­ჯა­რა (F0175), 600მლ მო­ცუ­ლო­ბის ქი­მი­უ­რი ჭი­ქა (F0088), 250 მლ მო­ცუ­ლო­ბის ქი­მი­უ­რი ჭი­ქა (F0083), თერ­მო­მეტ­რი (F0333), პი­პე­ტი (F0461), სინ­ჯა­რე­ბის სად­გა­მი (F0579), სპირ­ტ­ქუ­რა (F0330), მარ­კე­რი, 5%-იანი HCl მცი­რე რა­ო­დე­ნო­ბით, 1%-იანი პეპ­სი­ნის ხსნა­რი, კვერ­ცხის ცი­ლის ხსნა­რი, წყა­ლი.

 

ცდის მსვლე­ლო­ბა:

1. მო­ამ­ზა­დეთ ოთხი სინ­ჯა­რა და და­ნომ­რეთ. მარ­კე­რის სა­შუ­ა­ლე­ბით გა­ა­კე­თეთ ნიშ­ნუ­ლე­ბი ძი­რი­დან 20მმ სი­მაღ­ლე­ზე.
2. თი­თე­ულ სინ­ჯა­რა­ში ჩა­ას­ხით კვერ­ცხის ცი­ლის ხსნა­რი მო­ცე­მულ ნიშ­ნუ­ლამ­დე.
3. ცა­რი­ელ სინ­ჯა­რა­ში პი­პე­ტით ჩა­აწ­ვე­თეთ 1მლ 1%-იანი პეპ­სი­ნი. გა­აცხე­ლეთ სინ­ჯა­რა სპირ­ტ­ქუ­რის და­ბალ ალ­ზე. მი­იყ­ვა­ნეთ ადუ­ღე­ბამ­დე და ჩა­ას­ხით მო­დუ­ღე­ბუ­ლი პეპ­სი­ნი №4 სინ­ჯა­რა­ში.
4. პირ­ველ და მე­სა­მე სინ­ჯა­რა­ში პი­პე­ტით ჩა­აწ­ვე­თეთ 1მლ 1%-იანი პეპ­სი­ნის ხსნა­რი.
5. მე­ო­რე, მე­სა­მე და მე­ოთხე სინ­ჯა­რა­ში ჩა­ა­მა­ტეთ HCl-ის კონ­ცენ­ტ­რი­რე­ბუ­ლი ხსნა­რის რამ­დე­ნი­მე წვე­თი.
6. ცალ­კე ჭურ­ჭელ­ში ადუ­ღე­ბუ­ლი და ცი­ვი წყლის შე­რე­ვით მი­იყ­ვა­ნეთ წყლის ტემ­პე­რა­ტუ­რა 40oC-ზე და ჩა­ას­ხით 250მლ მო­ცუ­ლო­ბის ქი­მი­ურ ჭი­ქა­ში. ჭი­ქა უნ­და იყოს ნა­ხევ­რად სავ­სე.
7. მო­ა­თავ­სეთ ოთხი­ვე სინ­ჯა­რა წყლი­ან ჭი­ქა­ში.
8. 5-6 წუ­თის შემ­დეგ ამო­ი­ღეთ სინ­ჯა­რე­ბი ჭი­ქი­დან და გა­და­ი­ტა­ნეთ სინ­ჯა­რე­ბის სად­გამ­ში. შე­ა­და­რეთ სინ­ჯა­რე­ბის შიგ­თავ­სი ერ­თ­მა­ნეთს და გა­ა­ნა­ლი­ზეთ ცდის შე­დე­გე­ბი.
9. მი­ღე­ბუ­ლი შე­დე­გე­ბის სა­ფუძ­ველ­ზე უპა­სუ­ხეთ კვლე­ვით შე­კითხ­ვას.
10. შე­ავ­სეთ ცხრი­ლი.

 ფერმენტების შესწავლის შედეგები


ცდის გა­მა­ა­ნა­ლი­ზე­ბე­ლი კითხ­ვე­ბი:

1. რო­მე­ლი სინ­ჯა­რის შიგ­თავ­სია მი­ახ­ლო­ე­ბუ­ლი კუჭ­ში არ­სე­ბულ რე­ა­ლურ პი­რო­ბებ­თან?
(სინ­ჯა­რა №3-ში შექ­მ­ნი­ლი პი­რო­ბე­ბი მი­ახ­ლო­ე­ბუ­ლია კუჭ­ში არ­სე­ბულ­თან. კერ­ძოდ, მას­ში არის პეპ­სი­ნი და მა­რილ­მ­ჟა­ვა, ხო­ლო შიგ­თავ­სის ტემ­პე­რა­ტუ­რა 35oC-დან 40oC-ის ფარ­გ­ლებ­ში მერ­ყე­ობს).
2. რო­გორ შე­იძ­ლე­ბა აიხ­ს­ნას №4 სინ­ჯა­რა­ში მი­ღე­ბუ­ლი შე­დე­გი? (ვი­ნა­ი­დან ფერ­მენ­ტე­ბი წარ­მო­ად­გე­ნენ ცი­ლებს, ისი­ნი დე­ნა­ტუ­რირ­დე­ბი­ან 45-50oC-ზე მა­ღალ ტემ­პე­რა­ტუ­რა­ზე და შე­სა­ბა­მი­სად, კარ­გა­ვენ მოქ­მე­დე­ბის უნარს. ამის გა­მო №4 სინ­ჯა­რა­ში, რო­მელ­შიც ადუ­ღე­ბუ­ლი პეპ­სი­ნი იყო ჩა­მა­ტე­ბუ­ლი, ცი­ლა არ და­ი­შა­ლა).
3. შე­იძ­ლე­ბა თუ არა №3 და №4 სინ­ჯა­რებ­ში მი­ღე­ბუ­ლი შე­დე­გე­ბის მი­ხედ­ვით და­ას­კ­ვ­ნათ, რომ პეპ­სი­ნი არის ფერ­მენ­ტი? (№3 სინ­ჯა­რა­ში მი­ღე­ბუ­ლი შე­დე­გი არ ამ­ტ­კი­ცებს, რომ პეპ­სი­ნი ფერ­მენ­ტია, რად­გან გან­საზღ­ვ­რუ­ლი კონ­ცენ­ტ­რა­ცი­ის მა­რილ­მ­ჟა­ვამ ასე­ვე შე­საძ­ლოა მო­ახ­დი­ნოს ცი­ლის ჰიდ­რო­ლი­ზი. მე­ო­რე მხრივ, №3 და №4 სინ­ჯა­რე­ბის შე­დე­გე­ბის შე­და­რე­ბა მოგ­ვ­ცემს სა­შუ­ა­ლე­ბას გა­მო­ვი­ტა­ნოთ დას­კ­ვ­ნა პეპ­სი­ნის ფერ­მენ­ტუ­ლი ბუ­ნე­ბის შე­სა­ხებ. თუ ცი­ლის დე­ნა­ტუ­რა­ცია გა­მოწ­ვე­უ­ლია პეპ­სი­ნის მოქ­მე­დე­ბით, ცი­ლა უნ­და და­ი­შა­ლოს მხო­ლოდ №3 სინ­ჯა­რა­ში და არა №4-ში, სა­დაც პეპ­სი­ნი არა­აქ­ტი­უ­რი­ა).
4. ადას­ტუ­რებს თუ არა ცდის შე­დე­გე­ბი ვა­რა­უდს, რომ პეპ­სი­ნის მოქ­მე­დე­ბი­სათ­ვის აუცი­ლე­ბე­ლია მჟა­ვა გა­რე­მო (№1 და №3 სინ­ჯა­რებ­ში მი­ღე­ბუ­ლი შე­დე­გე­ბის ანა­ლი­ზის შე­დე­გად შეგ­ვიძ­ლია და­ვას­კ­ვ­ნათ, რომ მა­რილ­მ­ჟა­ვას თა­ნა­ო­ბა, ანუ მჟა­ვა გა­რე­მო აუცი­ლე­ბე­ლია პეპ­სი­ნის მოქ­მე­დე­ბი­სათ­ვის).
5. რო­მე­ლია ამ ექ­ს­პე­რი­მენ­ტ­ში და­მო­კი­დე­ბუ­ლი ცვლა­დი? და­მო­უ­კი­დე­ბე­ლი? (და­მო­უ­კი­დე­ბე­ლი ცვლა­დე­ბია ტემ­პე­რა­ტუ­რა და მჟა­ვას შემ­ც­ვე­ლო­ბა არე­ში. და­მო­კი­დე­ბუ­ლია - ფერ­მენ­ტის აქ­ტი­ვო­ბა, რო­მე­ლიც იზო­მე­ბა ცი­ლის დაშ­ლის ხა­რის­ხით).
6. რო­გორ გას­ცემ­დით პა­სუხს კვლე­ვით კითხ­ვას? (პეპ­სი­ნის ფერ­მენ­ტუ­ლი აქ­ტი­ვო­ბი­სათ­ვის აუცი­ლე­ბე­ლი ფაქ­ტო­რე­ბია მჟა­ვა გა­რე­მო და ტემ­პე­რა­ტუ­რის გან­საზღ­ვ­რუ­ლი შუ­ა­ლე­დი).

 

ინ­ტერ­ნეტ­რე­სურ­სე­ბი:

http://www.yo­u­tu­be.com/re­sults?se­arch_qu­ery=The+ef­fect+of+pep­sin+on+egg+whi­te+sus­pen­si­on+&oq=The+ef­fect+of+pep­sin+on+egg+whi­te+sus­pen­si­on+&gs_l=yo­u­tu­be.12...268358.268358.0.270006.1.1.0.0.0.0.133.133.0j1.1.0...0.0...1ac.2.11.yo­u­tu­be.KfmV94bpY_M

 

კვლე­ვის უნარ-ჩვე­ვე­ბი:

აღ­ნიშ­ნუ­ლი ცდის სა­ფუძ­ველ­ზე მოს­წავ­ლე­ებს უყა­ლიბ­დე­ბათ მეც­ნი­ე­რუ­ლი კვლე­ვის შემ­დე­გი უნარ-ჩვე­ვე­ბი:

  • ცდის ჩა­ტა­რე­ბი­სა და შე­სა­ბა­მი­სი მა­სა­ლის/აღ­ჭურ­ვი­ლო­ბის სა­თა­ნა­დო გა­მო­ყე­ნე­ბის უნა­რი უსაფ­რ­თხო­ე­ბის წე­სე­ბის დაც­ვით.
  • დაკ­ვირ­ვე­ბის აღ­რიცხ­ვის უნა­რი.
  • მო­ნა­ცე­მე­ბის ცხრი­ლის სა­ხით წარ­მოდ­გე­ნის უნა­რი.
  • მო­ნა­ცე­მე­ბის გა­ა­ნა­ლი­ზე­ბის და დას­კ­ვ­ნის გა­მო­ტა­ნის უნა­რე­ბი.

 

* აღ­ნიშ­ნუ­ლი ექ­ს­პე­რი­მენ­ტი ეფუძ­ნე­ბა ჟურ­ნალ ,,Jo­ur­nal of Biological Education 18 (4) 273” D. R. B. Barrett-ში გა­მოქ­ვეყ­ნე­ბულ მა­სა­ლებს.