نشاط عملي يوّضح طريقة فحص نشاط الأنزيمات

2011 الكيمياء في حياتنا اليومية

غريس ودفورد

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

طريقة فحص نشاط الأنزيمات الأنزيمات البيولوجيا وعلوم الحياة

الأهداف:

1- فحص كيفية عمل الأنزيمات لتفكيك الجزيئات.

2- اكتشاف كيفية تفكيك الجزيئات.

3– دراسة مسببات الحساسية ضد اللاكتوز.

 

الأدوات التي تحتاجها:

– ماء

– كوب زجاجي مدرّج أو كأس

– حليب عادي

– حليب خالٍ من الدسم

– حليب خالٍ من اللاكتوز، مثل حليب الصويا أو حليب الأرز

– قطرات لاكتوز (متوافرة في معظم الصيدليات)

– أكواب بلاستيكية

– شرائط اختبار الغلوكوز (متوافرة في الصيدليات)

– الغلوكوز (متوافر بشكل مسحوق أو أقراص في الصيدليات) بالإضافة إلى معلقة كبيرة.

 

خطوات العمل:

1- صب نصف كوب من الماء في كوب زجاجي مدرّج أو في كأس، ثم أضف مقدار ملعقة كبيرة من الغلوكوز وحرك جيداً لصنع محلول.

2- اغمس شريط اختبار الغلوكوز في المحلول، قارن تغير اللون على الشريط مع الرمز المبين على علبة الشرائط لمعرفة كمية الغلوكوز الموجودة في المحلول. دوّن النتيجة.

3- إملأ الآن كوب من البلاستيك بحليب خالٍ من الدسم وكرر الاختبار مستخدماً شريط الاختبار ثم قم بتسجيل نتائجك.

4- إملأ كوباً واحداً بحليب الصويا وكوباً آخر بحليب عادي. خذ شريطي اختبار واغمسهما في الكوبين. سجل النتائج وضع الأشرطة جانباً.

5- إملأ كوباً آخر بالحليب العادي، ثم أضف بعض نقاط اللاكتيز إلى الحليب الموجود في هذا الكأس ومن ثم اختبره كما فعلت سابقاً.

6– قارن بين ألوان جميع شرائط الاختبار لتحدد كمية الغلوكوز في الأكواب الأربعة كلها. أي منها يحتوي على أكبر كمية من الغلوكوز؟ وأيها يحتوي على أقل كمية؟

 

اختبر كمية اللاكتوز (سكر الحليب) الموجودة في منتجات الحليب الأخرى، مثل اللبن (الروب) والزبدة والجبن.

قبل إضافة قطرات اللاكتيز وبعدها ينبغي أولاً أن تذيب الزبدة والجبن ويمكنك القيام بذلك إما بواسطة المايكروويف أو على موقد وتأكد من تنفيذ هذه الخطوة بمساعدة أحد الكبار.

وبإمكانك محاولة تغيير درجة حرارة الحليب والسوائل الأخرى عن طريق تسخينها بشكل خفيف. هل يؤثر ذلك في نسبة الغلوكوز التي تحويها تلك السوائل؟

 

وتستطيع اختبار وجود الغلوكوز في المنتجات الخالية من الحليب، مثل عصير البرتقال والأنواع الأخرى من العصائر. أي منها يحتوي على كمية أكبر من الغلوكوز؟

هناك الكثير من الناس مثل الأشخاص البالغين الذين يعانون من الحساسية ضد اللاكتوز في مختلف أنحاء العالم.

 

وينتشر هذا النوع من الحساسية بشكل خاص بين سكان الولايات المتحدة الأصليين والأميركيين من أصل آسيوي.

حاول إعداد استبيان عن أولياء أمور زملائك في الصف لتعرف أصلهم وفيما إذا كانوا يعانون من الحساسية ضد اللاكتوز.

 

ما العمل إذا لم يتغير لون شريط اختبار الغلوكوز؟

هناك عدة أنواع من شرائط اختبار الغلوكوز، وقد صُمَّم معظمها لاختبار كمية الغلوكوز في الدم، أما الشرائط  المصممة لاختبار مستوى الغلوكوز في البول فإنها الأفضل لهذه التجربة.

 

تحليل النشاط:

يفكك أنزيم اللاكتيز سكر الحليب إلى الغلوكوز والغالكتوز ليسهل عملية هضمه بالنسبة لاولئك الذين يعانون من الحساسية ضد اللاكتوز.

يحتوي الحليب العادي على تركيز عالٍ من اللاكتوز ويفتقر لوجود الغلوكوز، لذلك ينبغي ألاّ يتغير لون شريط اختبار الغلوكوز، أما الحليب الخالي من اللاكتوز فقد تمت معالجته سلفاً باللاكتيز.

وعندما قمت باختبار الحليب الخالي من اللاكتوز لابدّ أن يكون لون شريط الغلوكوز قد تغير مشيراً بذلك إلى وجود الغلوكوز.

 

وبعد أن أضفت قطرات اللاكتيز إلى الحليب العادي تفكك اللاكتوز (سكر الحليب)، ويجب أن يكون لون شريط الغلوكوز قد تغير مشيراً إلى وجود الغلوكوز.

إن البكتيريا الموجودة في اللبن (الروب) تفكك بعض اللاكتوز بشكل طبيعي، ولذلك يجب أن يكون شريط الاختبار قد أظهر وجود بعض الغلوكوز فقط قبل إضافة قطرات الأنزيم، والكثير من الغلوكوز بعد إضافة القطرات.

كما تقوم البكتيريا بتفكيك اللاكتوز الموجود في الجبن، لذلك يستطيع بعض الأشخاص الذين يعانون من الحساسية ضد اللاكتوز تناول الجبن واللبن (الروب) لأن البكتيريا في هذه الأطعمة قد أدت وظيفة اللاكتيز.

 

تعمل الأنزيمات بصورة أسرع عندما تكون دافئة، لذلك إذا قمت بتسخين الحليب في نشاط المتابعة.

فلابدّ أنك لاحظت وجود كمية أكبر من الغلوكوز بعد إضافة اللاكتيز، وهذا يعني تفكك المزيد من اللاكتوز (سكر الحليب) بسبب الحرارة.

إذا قمت بإجراء الاستبيان المقترح في نشاط المتابعة، لعلك وجدت أن أجداد الأشخاص الذين يستطيعون هضم الحليب (القادرين على تحمل اللاكتوز) ينتمون إلى حضارات يتناول سكانها الكثير من الحليب أو منتجات الحليب طوال حياتهم.

 

وعلى وجه الخصوص أولئك الذين تعتمد حياتهم على الحيوانات المنتجة للحليب، مثل البقر الحلوب والخرفان والماعز، لأنهم عادة ما يتناولون الحليب بكثرة.

ولكن في بعض مناطق العالم لم تكن تربية الحيوانات المنتجة للحليب شائعة حتى وقت قريب نسبياً.

ومن المرجح أن هؤلاء الناس كانوا يتوقفون عن شرب الحليب بعد تجاوز مرحلة الطفولة، لذلك توقفت أجسامهم، عن تبديد الطاقة في صنع اللاكتوز الذي لا تستخدمه أجسامهم.

 

كما أن معظم الناس الذين ينتمي أسلافهم إلى مناطق كانت تربية الحيوانات المنتجة للحليب فيها نادرة يعانون من حساسية ضد اللاكتوز.

لذلك نجد أن السكان الأمريكيين الأصليين وأبناء شعب الأسكيمو وسكان جزر الباسيفيك وبعض الأهالي من أجزاء جنوب شرق آسيا، مثل كوريا واليابان، غالباً ما يعانون من الحساسية ضد اللاكتوز.

 

المحفِّزات غير الأنزيمية

إن الميثانول سائل شفاف يمكن تخزينه في زجاجة لمئات السنين من دون أن يتغير، ولكن إذا اختلط مع محفِّز ”الزيولايت“ المسخَّن، فإنه سرعان ما يتحول إلى بنزين ضمن تفاعل كيميائي.

يُستخدم هذا التفاعل الآن في نيوزيلندا كجزء من عملية صناعية لتحويل الغاز الطبيعي الى بنزين.

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]