Spektrofotometryczna metoda oznaczania aktywności peroksydazy

Podobne dokumenty
Biochemia Ćwiczenie 4

KINETYKA REAKCJI ENZYMATYCZNYCH

Badanie aktywności enzymów z klasy oksydoreduktaz. Oznaczenie witaminy C

Wykazanie obecności oksydoreduktaz w materiale biologicznym

Ćwiczenie nr 5 - Reaktywne formy tlenu

BADANIE WŁASNOŚCI KOENZYMÓW OKSYDOREDUKTAZ

data ĆWICZENIE 8 KINETYKA RERAKCJI ENZYMATYCZNEJ Wstęp merytoryczny

Laboratorium 8. Badanie stresu oksydacyjnego jako efektu działania czynników toksycznych

CHARAKTERYSTYKI SPEKTRALNE UTLENIONEJ I ZREDUKOWANEJ FORMY CYTOCHROMU C

Antyoksydanty pokarmowe a korzyści zdrowotne. dr hab. Agata Wawrzyniak, prof. SGGW Katedra Żywienia Człowieka SGGW

Właściwości kinetyczne fosfatazy kwaśnej z ziemniaka

Wykrywanie obecności enzymów.

Oznaczenie aktywności aminotransferazy alaninowej.

Laboratorium 4. Określenie aktywności katalitycznej enzymu. Wprowadzenie do metod analitycznych. 1. CZĘŚĆ TEORETYCZNA

CEL ĆWICZENIA: Zapoznanie się z przykładową procedurą odsalania oczyszczanych preparatów enzymatycznych w procesie klasycznej filtracji żelowej.

KREW: 1. Oznaczenie stężenia Hb. Metoda cyjanmethemoglobinowa: Zasada metody:

Laboratorium 5. Wpływ temperatury na aktywność enzymów. Inaktywacja termiczna

1. Oznaczanie aktywności lipazy trzustkowej i jej zależności od stężenia enzymu oraz żółci jako modulatora reakcji enzymatycznej.

OZNACZANIE STĘŻENIA GLUKOZY WE KRWI METODĄ ENZYMATYCZNĄ-OXY

Sprawozdzanie z ćwiczenia nr 3 - Kinetyka enzymatyczna

Oznaczanie żelaza i miedzi metodą miareczkowania spektrofotometrycznego

Ćwiczenie VII. Reaktywne formy tlenu (RFT)

WŁASNOŚCI SPEKTRALNE NUKLEOTYDÓW PIRYDYNOWYCH (NAD +, NADP + ) OZNACZANIE AKTYWNOŚCI TRANSAMINAZY ALANINOWEJ

data ĆWICZENIE 7 DYSTRYBUCJA TKANKOWA AMIDOHYDROLAZ

Oznaczanie aktywności proteolitycznej trypsyny metodą Ansona

Oznaczanie aktywności - i β- amylazy słodu metodą kolorymetryczną

POLITECHNIKA GDAŃSKA WYDZIAŁ CHEMICZNY

Oznaczanie mocznika w płynach ustrojowych metodą hydrolizy enzymatycznej

OKSYDOREDUKTAZY WPROWADZENIE

Wolne rodniki w komórkach SYLABUS A. Informacje ogólne

KINETYKA HYDROLIZY SACHAROZY

ANALIZA TŁUSZCZÓW WŁAŚCIWYCH CZ II

Ćwiczenie 3 Ilościowe oznaczanie glutationu (GSH) metodą Ellmana

OZNACZANIE ŻELAZA METODĄ SPEKTROFOTOMETRII UV/VIS

Ćwiczenie 1. Oznaczanie aktywności trypsyny metodą Ansona

Ćwiczenie 8 Wyznaczanie stałej szybkości reakcji utleniania jonów tiosiarczanowych

KINETYKA HYDROLIZY SACHAROZY (REAKCJA ENZYMATYCZNA I CHEMICZNA)

6. Wykorzystanie tyrozynazy otrzymywanej z pieczarki dwuzarodnikowej (Agaricus Bisporus) do produkcji L-DOPA

Badanie oddziaływania polihistydynowych cyklopeptydów z jonami Cu 2+ i Zn 2+ w aspekcie projektowania mimetyków SOD

ĆWICZENIE 2. Usuwanie chromu (VI) z zastosowaniem wymieniaczy jonowych

Odczynniki. dzieląc zmierzoną absorbancję przez współczynnik absorbancji dla 1µg p-nitrofenolu

CHEMIA ŚRODKÓW BIOAKTYWNYCH I KOSMETYKÓW PRACOWNIA CHEMII ANALITYCZNEJ. Ćwiczenie 7

Ćwiczenie nr 3 Kinetyka enzymatyczna

Grzyby Zasada oznaczania zdolności antyoksydacyjnej

Technika fluorescencyjnego oznaczania aktywności enzymów. Wstęp:

ĆWICZENIE NR 3 BADANIE MIKROBIOLOGICZNEGO UTLENIENIA AMONIAKU DO AZOTYNÓW ZA POMOCĄ BAKTERII NITROSOMONAS sp.

Krew należy poddać hemolizie, która zachodzi pod wpływem izotonicznego odczynnika Drabkina.

Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych

STRES OKSYDACYJNY WYSIŁKU FIZYCZNYM

SPRAWOZDANIE Z ĆWICZEŃ Z HIGIENY, TOKSYKOLOGII I BEZPIECZEŃSTWA ŻYWNOŚCI

3. Badanie kinetyki enzymów

LABORATORIUM Z KATALIZY HOMOGENICZNEJ I HETEROGENICZNEJ WYZNACZANIE STAŁEJ SZYBKOŚCI REAKCJI UTLENIANIA POLITECHNIKA ŚLĄSKA WYDZIAŁ CHEMICZNY

Badanie szybkości hydrolizy lipidów mleka i oznaczanie aktywności lipazy trzustkowej

KATALITYCZNE OZNACZANIE ŚLADÓW MIEDZI

Spektrofotometryczne wyznaczanie stałej dysocjacji czerwieni fenolowej

Biochemia Ćwiczenie 7 O R O P

OZNACZANIE ZAWARTOŚCI MANGANU W GLEBIE

ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ŚRODOWISKA 1)

- substancja, której mała ilość przyspiesza reakcję chemiczną i która nie ulega przy tym zużyciu

Część 1: Strategia ataku 15

HODOWLA PERIODYCZNA DROBNOUSTROJÓW

Oddychanie komórkowe. Pozyskiwanie i przetwarzanie energii w komórkach roślinnych. Oddychanie zachodzi w mitochondriach Wykład 7.

RÓWNOWAGI REAKCJI KOMPLEKSOWANIA

data ĆWICZENIE 12 BIOCHEMIA MOCZU Doświadczenie 1

ĆWICZENIE II Kinetyka reakcji akwatacji kompleksu [Co III Cl(NH 3 ) 5 ]Cl 2 Wpływ wybranych czynników na kinetykę reakcji akwatacji

BIOCHEMICZNE ZAPOTRZEBOWANIE TLENU

Ćwiczenie Ilościowe oznaczanie glutationu i witaminy C A. Ilościowe oznaczanie glutationu (GSH) metodą Ellmana

ĆWICZENIE 3. I. Analiza miareczkowa mocnych i słabych elektrolitów

SEMINARIUM 8:

Spektroskopia molekularna. Ćwiczenie nr 1. Widma absorpcyjne błękitu tymolowego

Biochemia Ćwiczenie 2

ĆWICZENIE 4. Oczyszczanie ścieków ze związków fosforu

Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych

a) hydroliza octanu n-butylu b) hydroliza maślanu p-nitrofenylu 4/7 O O PLE bufor ph 7,20 OH H 2 aceton O PLE O N O N O bufor ph 7,20 acetonitryl

RÓWNOWAŻNIKI W REAKCJACH UTLENIAJĄCO- REDUKCYJNYCH

Ćwiczenie II Roztwory Buforowe

Oznaczanie SO 2 w powietrzu atmosferycznym

Temat ćwiczenia: Techniki stosowane w badaniach toksyczności in vitro

ĆWICZENIE B: Oznaczenie zawartości chlorków i chromu (VI) w spoiwach mineralnych

Zadanie 2. (1 pkt) Uzupełnij tabelę, wpisując wzory sumaryczne tlenków w odpowiednie kolumny. CrO CO 2 Fe 2 O 3 BaO SO 3 NO Cu 2 O

Techniki immunoenzymatycznego oznaczania poziomu hormonów (EIA)

EKSTRAHOWANIE KWASÓW NUKLEINOWYCH JAK ZMIERZYĆ ILOŚĆ KWASÓW NUKLEINOWYCH PO IZOLACJI? JAK ZMIERZYĆ ILOŚĆ KWASÓW NUKLEINOWYCH PO IZOLACJI?

Zadanie 1. [ 3 pkt.] Uzupełnij zdania, wpisując brakującą informację z odpowiednimi jednostkami.

Wojewódzki Konkurs Przedmiotowy z Chemii dla uczniów dotychczasowych gimnazjów województwa śląskiego w roku szkolnym 2017/2018

Repetytorium z wybranych zagadnień z chemii

Laboratorium Podstaw Biofizyki

ĆWICZENIE 5 Barwniki roślinne. Ekstrakcja barwników asymilacyjnych. Rozpuszczalność chlorofilu

C 6 H 12 O 6 2 C 2 O 5 OH + 2 CO 2 H = -84 kj/mol

Sporządzanie roztworów buforowych i badanie ich właściwości

1. PRZYGOTOWANIE ROZTWORÓW KOMPLEKSUJĄCYCH

Arkadiusz Telesiński*, Beata Smolik*, Natalia Skrzypiec*, Janina Nowak*

SPIS TREŚCI OD AUTORÓW... 5

Badanie termostabilności oraz wpływu aktywatorów i inhibitorów na działanie α-amylazy [EC ]

KINETYKA REAKCJI ENZYMATYCZNYCH Wyznaczenie stałej Michaelisa i maksymalnej szybkości reakcji hydrolizy sacharozy katalizowanej przez inwertazę.

Beata Mendak fakultety z chemii II tura PYTANIA Z KLASY PIERWSZEJ

d[a] = dt gdzie: [A] - stężenie aspiryny [OH - ] - stężenie jonów hydroksylowych - ] K[A][OH

Dr Paweł Krzyczmonik. Pracownia Elektrochemii i Korozji UŁ. 13 marzec 2013

Mechanizmy działania i regulacji enzymów

ĆWICZENIE 5 MECHANIZMY PROMUJĄCE WZROST ROŚLIN

Transkrypt:

Spektrofotometryczna metoda oznaczania aktywności peroksydazy Cel ćwiczenia: Ćwiczenie poświęcone jest zapoznaniu się z metodą oznaczania aktywności peroksydazy chrzanowej jako jednego z enzymów z klasy oksydoredukataz. Wprowadzenie: Peroksydazy (EC...-4) to grupa enzymów należących do klasy oksydoreduktaz katalizujących utlenianie nadtlenkiem wodoru różnych substratów organicznych i nieorganicznych (Verma i Dubey, 0003). Grupą prostetyczną peroksydaz może być kofaktor hemowy, a także reszty selenocysteiny lub cysteiny luźno związane z apoenzymem. W reakcji katalizowanej przez peroksydazę, nadtlenek wodoru jest redukowany kosztem różnych związków np. kwasu askorbinowego, hydrohinonów i zredukowanego cytochromu. Sumarycznie równanie reakcji katalizowanej przez peroksydazę przedstawia się następująco: H O + AH H O + A gdzie: AH i A to, odpowiednio, substrat w stanie zredukowanym i utlenionym. Peroksydazy roślinne należą do kluczowych enzymów kontrolujących różnicowanie się i rozwój komórek roślinnych. Biorą one udział w takich procesach, jak: wczesny rozwój roślin, kiełkowanie, dojrzewanie owoców, starzenie oraz opadanie liści. Dodatkowo pełnią funkcję enzymów o charakterze antyoksydantów, uczestnicząc w unieczynnianiu reaktywnych form tlenu (RFT). RFT powstają w każdej żywej komórce jako nieuchronny produkt metabolizmu tlenowego. Nadmierne ich generowanie prowadzi do stresu oksydacyjnego oddziałując negatywnie na funkcje wszystkich organelli komórkowych, uszkadzając białka, lipidy oraz kwasy nukleinowe (Zacchini i in., 003). Organizmy roślinne i zwierzęce wykształciły system antyoksydacyjny, który składa się zarówno z enzymów (dysmutaza ponadtlenkowa, katalaza, peroksydaza oraz alternatywna oksydaza) jak i związków niskocząsteczkowych (askorbinian, cysteina, glutation). Do peroksydaz biorących udział w usuwaniu RFT należą: peroksydaza glutationowa, gwajakolowa czy askorbinowa (Mehlhorn, i in., 996). Enzymy te zlokalizowane są m.in. w cytozolu, wakuoli, chloroplastach, ścianie komórkowej i przestrzeni międzykomórkowej. Uczestniczą nie tylko w obronie antyoksydacyjnej, ale również biorą udział w procesach lignifikacji, biosyntezie etylenu i obronie przed patogenami. Peroksydazy są wysoce specyficzne w stosunku do donora wodoru (np. peroksydaza cytochromowa, peroksydaza NADH, peroksydaza NADPH) lub niespecyficzne przenosząc atom wodoru z organicznego substratu na nadtlenek wodoru (np. peroksydaza chrzanowa). Prawie wszystkie peroksydazy niespecyficzne są hemoproteinami. Dzięki występowaniu ugrupowania hemowego połączonego ze specyficznym białkiem wykazują one charakterystyczne widmo absorpcyjne. Utworzenie przejściowego kompleksu enzymu z H O, powoduje aktywacje nadtlenku wodoru, w wyniku, czego działa jako akceptor wodoru. Peroksydazy mogą również katalizować reakcję bezpośredniego utlenienia substratów z udziałem tlenu cząsteczkowego. Do peroksydaz o charakterze niespecyficznym należy m.in. peroksydaza chrzanowa. Jest ona glikoproteiną o masie cząsteczkowej 44 kda, zawierającą cztery reszty lizynowe.

Substratem, a więc donorem wodoru mogą być m.in. fenole oraz aminy tj. e-toluidyna, gwajakol czy pirogalol. Oznaczanie aktywności peroksydazy chrzanowej Aktywność peroksydazy może być oznaczana na podstawie: spadku stężenia nadtlenku wodoru, spadku stężenia donoru wodoru lub pomiarze poziomu utworzonych produktów utlenienia. Na dzisiejszych ćwiczeniach pomiar aktywności peroksydazy chrzanowej będzie się opierał na trzeciej metodzie, czyli na pomiarze poziomu utworzonych produktów utlenienia. Przy oznaczaniu aktywności peroksydazy nadtlenek wodoru stosuje się w niewielkim nadmiarze ze względu na jego inaktywujące działanie na enzymy. Reakcję przeprowadza się przez 5-0 minut ze względu na szybkie wyczerpywanie się nadtlenku wodoru. Zasada fotometrycznej metody oznaczania aktywności peroksydazy chrzanowej Metoda opiera się na reakcji utleniania pirogalolu do purpurogaliny przy udziale nadtlenku wodoru. Ilość powstającej purpurogaliny mierzona jest fotometrycznie przy długości fali 430 nm i temperaturze 5 C. Próbę materiałową wykonuje się bez dodatku H O w celu wyeliminowania aktywności oksydazy polifenolowej, która również wykazuje właściwości utleniające. Aktywność peroksydazy uzyskujemy poprzez odjęcie od absorbancji dla wartość absorbancji dla (Próba pełna Próba materiałowa). Rys.. Utlenienie pirogalolu do purpurogaliny. Odczynniki. 0. M bufor fosforanowy ph 7.0:. 0. M roztwór pirogallolu 3. 0.0 M H O 4. 0% Kwas siarkowy 5. 0% Siarczyn sodowy 6..5 g Chrzanu/000ml Wykonanie Wyciąg enzymowy (zadanie kontrolne) uzupełnić wodą destylowaną w kolbie miarowej na 5 ml. Procedura Wykonywane są następujące y:

) kontrolna zawiera wszystkie składniki, ale bez wyciągu enzymowego. Służy do wyzerowania spektrofotometru i kompensuje absorbancję pochodzącą od odczynników. ) materiałowa bez dodatku H O w celu wyeliminowania aktywnej w roślinach oksydazy polifenolowej wykazującej właściwości utleniające pirogalol. 3) pełna zawierająca wszystkie odczynniki oraz enzym i H O. Aktywność peroksydazy chrzanowej wykonuje się w buforze fosforanowym ph 7.0, temperaturze 5 o C, inkubację prowadzi się przez 0 minut. Do probówek należy odpipetować następujące ilości odczynników: Próba kontrolna Próba materiałowa (w powtórzeniach) Próba pełna (w powtórzeniach) ------ Enzym Enzym 0.7 ml 0.7 ml 0. ml Wstawić do łaźni wodnej na 5 minut o temperaturze 5 C Nadtlenek wodoru ------ Nadtlenek wodoru Inkubować w łaźni wodnej przez 0 minut o temperaturze 5 C Kwas siarkowy Kwas siarkowy Kwas siarkowy* Siarczyn sodowy Siarczyn sodowy Siarczyn sodowy** *zahamowanie reakcji przez dodanie 0 % kwasu siarkowego ** rozłożenie pozostałego nadtlenku wodoru Absorbancję uzyskanych roztworów ( y pełne, y materiałowe) należy odczytać w fotometrze wobec y kontrolnej przy długości fali 430 nm. Opracowanie wyników Od średniej wartości absorbancji odjąć średnią wartość absorbancji. Dla otrzymanej absorbancji odczytać z krzywej wzorcowej stężenie purpurogaliny. Obliczyć aktywność peroksydazy wyrażona w μmol purpurogaliny utworzonej w ciągu minuty w przeliczeniu na g korzenia. 3

Przykładowe obliczenie Średnia absorbancja Średnia absorbancja Różnica Stężenie purpurogaliny (μg) 0.75 0.64 0.70 0.00 0.030 0.05 0.45 900 Różnica absorbancji 0.45 W y znajduje się 900 μg purpurogaliny W 5 ml (w kolbce)- 45 000 μg purpurogaliny (900 μg x 50) Do kolbki przed dopełnieniem jej wodą do objętości 5 ml wlano np. 3 ml analizowanego ekstraktu z korzenia chrzanu (wartość tę poda prowadzący ćwiczenie, po zanotowaniu różnic absorbancji P pełna P materiałowa). W 3 ml roztworu było 45 000 μg purpurogaliny, zatem w 000 ml: 45 000 μg purpurogaliny x 000/3 = 5 000 000 μg purpurogaliny Masa molowa purpurogaliny 0 μg/μmol, zatem 5 000 000 μg/0 μg/μmol = 68 8 μmol Do doświadczenia użyto.5 g korzenia chrzanu a aktywność musimy przeliczyć na g i na minutę: 68 8 μmol x g/.5 g = 7 7 μmol 7 7 μmol x minuta/0 minut = 77 μmol Schemat rozcieńczeń.5g 000 ml X ml Zadanie kontrolne 5 ml Pytania: ) Do jakiej klasy enzymów należą peroksydazy i jakie reakcje katalizują? ) Wyjaśnij, dlaczego w metodach oznaczania aktywności peroksydaz reakcję prowadzi się tylko przez krótki czas? 3) W jaki sposób przerywa się na ćwiczeniu reakcję katalizowaną przez peroksydazę chrzanową? W jakim celu po zakończeniu reakcji enzymatycznej dodaje się siarczynu sodowego? 4) Czym różnią się y kontrolne od w fotometrycznej metodzie oznaczania aktywności peroksydazy? Do czego służy a kontrolna, materiałowa oraz pełna? 4

Literatura: ) Becana M, Dalton DA, Moran JF, Iturbe-Ormaetxe I, Matamoros MA, Rubio MC. 000. Reactive oxygen species and antioxidants in legume nodules. Physiologia Plantarum 09: 37 38. ) Mehlhorn H, Lelandais M, Korth HG, Foyer CH. 996. Ascorbate is the natural substrate for plant peroxidases? FEBS Lett: 378:03 06 3) Małecka A., Tomaszewska B. 005. Reaktywne formy tlenu w komórkach roślinnych i enzymatyczne systemy obronne. Postępy Biologii Komórki 3:3-35 4) Verma, S. and R.S. Dubey, 003. Lead toxicity induces lipid peroxidation and alters the activities of antioxidant enzymes in growing rice plants. Plant Sci: 64: 645-655. 5) Zacchini M., Rea E., Tullio M., de Agazio M. 003. Increased antioxidative capacity in maize calli during and after oxidative stress induced by a long lead treatment. Plant Physiology and Biochemistry: 4: 49-54. 5